湖北省沙市中学2022-2023学年高一上学期第二次月考物理试题及答案
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2022—2023学年度上学期2022级
第二次月考物理试卷(答案在最后)
考试时间:2022年11月6日一、选择题(本题共11小题,每题4分,共44分。
其中第1-7题为单选题,第8-11题为多选题。
全对4分,选对但不全的得4分,有错选的得0分)
1.关于重心,下列说法正确的是()
A.重心就是物体内最重的一点,每个物体只有一个重心
B.一根质量分布均匀的柱形铁棒由直变弯,在形状改变后其重心位置不变
C.形状规则的物体,它的重心可能不在物体的几何中心
D.重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外
2.2021年8月3日,东京奥运会体操女子平衡木单项决赛结束,中国选手管晨辰、唐茜靖包揽金、银牌。
比赛中,体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态。
则下列说法正确的是()A.人受到支持力是因为脚底发生了形变
B.平衡木对人的支持力与人的重力是一对平衡力
C.平衡木对人的支持力大于人对平衡木的压力
D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的合力为0
3.如图所示,在大小均为F的两个水平力的作用下,长方体物块A、B相对于水平地面保持静止,下列说法正确的是()
A.A、B间的摩擦力大小为F,B与水平地面间的摩擦力大小也为F
B.A、B间的摩擦力大小等于F,B与水平地面间的摩擦力为零
C.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力大小为F
D.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力为零
4.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖块静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是()
A.0B.mg
C.1
2
mg D.2mg
5.如图所示,5个力同时作用于一点,5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,已知F1=10N,则这5个力的合力的大小为()
A.30N B.40N
C.50N D.60N
6.如图所示,在水平天花板的A 点处固定一根轻杆a ,杆与天花板保持垂直,杆的下端有一个轻滑轮.O 一根细线上端固定在该天花板的B 点处,细线跨过滑轮O ,
下端系一个重为G 的物体,
BO 段细线与天花板的夹角为30θ=,系统保持静止,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A .细线BO 对天花板的拉力大小是2G
B .a 杆对滑轮的作用力大小是32
G C .a 杆对滑轮的作用力大小是G
D .a 杆和细线对滑轮的合力大小是G
7.有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直放置,表面光滑。
AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环用一质量可忽略、不可伸长
的细绳相连,并在某一位置平衡,如图,现将P 环向右移一小段距离,
两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,
AO 杆对P 环的支持力F N 和细绳上的拉力F T 的变化情况是( )
A .F N 不变,F T 变大
B .F N 不变,F T 变小
C .F N 变大,F T 变大
D .F N 变大,F T 变小
8.如图所示,物体P 静止于固定的斜面上,P 的上表面水平.现把物体Q 轻轻地叠放在P 上,则
A .P 向下滑动
B .P 静止不动
C .P 所受的合外力增大
D .P 与斜面间的静摩擦力增大
9.唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设
牛用大小相等的拉力F 通过耕索分别拉两种犁,F 与竖直方向的夹角分别为α和β,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大,下列说法正确的是( )
A .α<β
B .α>β
C .犁受到耕索的拉力是因为耕索发生了形变
D .匀速耕地时,耕索的拉力等于地面对犁的作用力
10.如图所示,小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖
直板上,两小球A 、B 通过光滑滑轮用轻质细线相连,两球均处于静止状态。
已知B 球质量为m ,O 是滑轮与细线的交点且O 点在半圆柱体圆心O 1的正上方,OA 与竖直方向成30︒角,OA 长度与半圆柱体半径相等,OB 与竖直方向成45︒角,则下列叙述正确的是( ) A .小球A 、B 受到的拉力TOA 与TOB 相等,且2OA OB T T mg ==
B .弹簧弹力大小为2mg
C .A 球质量为6m
D .光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为mg
11.如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,最高点B处固定一小滑
轮,质量为m的小球A穿在环上.现用细绳一端拴在A上,另一端跨
过滑轮用力F拉动,使A缓慢向上移动.在移动过程中关于铁丝对A
的支持力N,说法正确的是()
A.N的方向始终背离圆心O B.N的方向始终指向圆心O
C.N逐渐变小D.N大小不变
二、非选择题:本题共5小题,共56分。
12.(6分)某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验,实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码记下对应的弹簧长度L,数据记录如下表所示:
钩码个数12345
弹力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的长度L/cm7.09.011.013.015.0
(1)根据表中数据在图中作出F-L图线;______
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=______N/m;
(3)图线与L轴的交点坐标大于L0的原因是______。
13.(10分)某同学用如图(a)所示的实验装置来验证“力的平行四边
形定则”,实验步骤如下:免费下载公众号《高中僧试卷》
①用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套使橡皮条伸长,结点到达某一位置,记为O;
①记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,及记下F1、F2的方向;
①只用一个弹簧测力计将结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3;
①按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3的图示;
①根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;
①比较F3和F的一致程度。
(1)步骤①中有一个重要遗漏是_______。
(2)他在操作过程中有如下看法,其中正确的是______。
A.拉橡皮条时弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与
木板平面平行
B.两个拉力的夹角越大越好
C.橡皮条弹性要好,使结点到达某一位置O时,拉力要
适当大一些
D.拉橡皮条的绳细一些、长一些,可以减小实验误差
(3)该同学在坐标纸上画出了如图(b )所示的两个分力F 1和F 2,用图中小方格的边长表示2.0 N ,
则两个力的合力F =_______(请在答题纸上作图)。
14.(12分)质量为30Kg 的小孩坐在8Kg 的雪橇上,大人用与水平方向成37︒斜向上的大小为100N
的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动
(23737sin 0.6,cos 0.8,10m/s g ︒︒===),(必须作图分析)求
(1)地面对雪橇的摩擦力;
(2)地面对雪橇的支持力大小;
(3)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。
15.(14分)质量为m =0.8kg 的砝码悬挂在轻绳P A 和PB 的结点上并处于静止状态。
P A 与竖直方
向的夹角37°,PB 沿水平方向。
质量为M =10kg 的木块与PB 相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示。
(取g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:
(1)轻绳PB 拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小。
16.(14分)如图所示,光滑金属球的质量G=40N .它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角
037θ= 的斜面体上.已知斜面体放置于水平地面上并保持静止状态,sin37°=0.6,
cos37=0.8.求:
(1)墙壁对金属球的弹力大小;
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小.
第二次物理参考答案
1.C
【详解】A .重心是重力的等效作用点,并不是物体内最重的一点,故A 错误;
B D .重心位置与物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心处,但形状发生改变后其重心位置可能发生变化,重心可以不在物体上,故B 、D 错误;
C .形状规则的物体,其重心的位置可能不在几何中心,因为还受质量分布的影响,故C 正确。
故选C 。
2.B
【详解】A.人受到支持力是因为平衡木发生了形变,故A 错误;
B.体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态,根据平衡条件知平衡木对人的支持力与人的重力是一对平衡力,故B 正确;
C.根据牛顿第三定律知,作用力与反作用力始终等大、反向,所以平衡木对人的支持力等于人对平衡木的压力,故C 错误;
D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的是一对相互作用力,分别作用在两个物体上,不能用来求合力,故D 错误。
故选B 。
3.B
【详解】以物块A 为对象,根据A 在水平方向上受力平衡可知,B 对A 的摩擦力f BA 与水平力F 平衡,则有BA f F = 以物块AB 为整体,由于作用在物块A 上的水平力F ,与作用在物块B 上的水平力F 大小相等,方向相反。
且水平方向受力平衡可知,设地面对B 的摩擦力为f 地,则有 =0F F f -+地 所以 =0f 地 即B 与水平地面间的摩擦力为零。
故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
【点睛】“共同体”模型一般都需要同时采用整体法和隔离法进行受力分析。
4.A
【详解】将4块砖看成一个整体,对整体进行受力分析,在竖直方向,共受到三个力的作用:竖直向下的重力4mg ,两个相等的竖直向上的摩擦力f ,由平衡条件可得24f mg = 所以2f mg = 由此可见:第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg 。
将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析,受竖直向下的重力2mg ,木板对第1块砖向上的摩擦力2f mg = 由平衡条件可得二力已达到平衡,第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零。
故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
5.D
【详解】如图所示
F 1与F 3箭头相连后形成以F 1和F 4为邻边的平行四边形,F 3为所夹的对角
线(即F 1与F 4的合力为F 3),同理可知,F 2与F 5的合力也为F 3,故5个力
的合力等于3倍的F 3,又F 3等于2倍的F 1,则5个力的合力等于
1660N F =
故选D 。
6.C
【分析】先对重物受力分析,根据平衡条件求得细线的拉力;再对滑轮受力分析,根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力,再得到a 杆对滑轮的力.
【详解】A 、对重物G 受力分析,受到重力和拉力T ,根据平衡条件,
有T G =,同一根绳子拉力处处相等,故绳子对天花板的拉力也等于G ,
故A 错误;
BC 、对滑轮受力分析,受到绳子的压力(等于两边绳子拉力的合力),
以及杆的弹力(向右上方的支持力),如图
根据平衡条件,结合几何关系,有:
a 杆对滑轮的作用力大小F T G ==,故B 错误,C 正确;
D 、由于滑轮处于平衡状态,故a 杆和细线对滑轮的合力大小是零,故
D 错误;
故选C .
【点睛】本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析,然后根据共点力平衡条件列式分析.解答时,要熟练运用几何知识研究.免费下载公众号《高中僧试卷》
7.A
【详解】以两环组成的整体为研究对象,分析受力情况如图1所示
竖直方向合为零,取整体为研究对象,根据平衡条件得
N 2F mg = 将P 环向右移一小段距离,支持力保持不变。
以Q 环为研究对象,分析受力情况如图2所示,设细绳与
OB 杆间夹角为α,由平衡条件得,细绳的拉力
T cos mg F α= P 环向右移动一小段距离时,α增大,cos α变小,T F 变大,
总之F N 不变,F T 变大。
故选A 。
8.BD
【详解】对P 受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,根据平衡条件,有:N =Mg cos θ;f =Mg sin θ f ≤μN ;故μ≥tan θ;由于物体Q 轻轻地叠放在P 上,相当于增大物体P 重力,故P 静止不动,故A 错误,B 正确;物体P 保持静止,合力为零,故C 错误;由于物体Q 轻轻地叠放在P 上,相当于增大物体P 重力,故P 与斜面间的静摩擦力增大,故D 正确;故选BD .
【点睛】本题关键是对物体受力分析,求解出支持力和静摩擦力表达式;物体Q 轻轻地叠放在P 上,相当于增大物体P 重力.
9.AC
【详解】AB .耕地过程中耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大,根据力的分解可知 cos cos F F αβ> 即 α<β
A 项正确,
B 项错误;
C .犁受到耕索的拉力是因为耕索发生了形变,C 项正确;
D .匀速耕地时,因为还有农夫对犁的作用力,所以耕索的拉力不等于地面对犁的作用力,D 项错误。
故选AC 。
10.AC
【详解】AB .根据题意,对B 受力分析,受弹簧的弹力F ,绳子的拉力OB T 和本身重力,根据共点力平衡得,水平方向有 sin 45OB T F ︒= 竖直方向有
cos45OB T mg ︒= 解得2OB T mg =,F mg = 根据定滑轮的特性知TOA 与TOB 相等,故B 错误,A 正确;
CD .对A 受力分析,如图所示
由几何关系可知拉力TOA 和支持力F N 与水平方向的夹角相等,夹角
为60°,则F N 和TOA 相等,夹角为60°,则F N 和TOA 相等,为2mg ,
对A 由平衡条件有A 2sin 60OA T m g ︒= 解得 A 6m m = 故D 错误,C 正确。
故选AC 。
11.AD
【分析】选取小圆环A 为研究对象,画受力分析示意图,小圆环受三个力,两
个绳子的拉力和大圆环的支持力,运用三角形相似法得到N 与A0、BO 的关系,
再分析N 的变化情况.
【详解】若在物块缓慢向上移动的过程中,小圆环A 处于三力平衡状态,根据
平衡条件知mg 与N 的合力与T 等大反向共线,作出mg 与N 的合力,如图,
由三角形相似有:mg N T BO AO AB
== 得AO N mg BO =⨯,AO 、BO 都不变,则N 大小不变,方向始终背离圆心O .故AD 正确,
BC 错误. 故选AD . 12. 如图所示 50 弹簧自身重力的影响
【详解】(1)[1]描点作图,如图所示:
(2)[2]图象的斜率表示劲度系数,故有
5.00N/m 50N/m 0.150.05
F k L ∆-===∆- (3)[3]图线与L 轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度,其数值大
于弹簧原长,因为弹簧自身重力的影响。
13. 记下拉力F 3的方向 ACD 12.0
【详解】(1)[1]在记录力的大小与结点位置O 的同时,还应该记录
力的方向,故步骤①中遗漏的是记下拉力F 3的方向。
(2)[2] A .为准确记录力的方向,拉橡皮条时弹簧测力计、橡皮
条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,A 正确;
B .两个拉力的夹角应该适当大一些,但不是越大越好,B 错误;
C .实验中橡皮条弹性要好,使结点到达某一位置O 时,拉力要适当
大一些,可以减小相对误差,C 正确;
D .拉橡皮条的绳细一些、长一些,记录力的方向时,点离绳的中心
会更近一些,点的距离可以大一些,有利于减小实验误差,D 正确。
故选ACD 。
(3)[3]作出平行四边形,如图所示
由图可知合力的大小为F =6×2.0 N=12.0 N
14.(1)80N ;(2)320N ;(3)0.25
【详解】(1)(2)经对小孩和雪橇整体受力分析,如图所示
根据平衡条件得:竖直方向有sin F N mg θ+= 水平方向有
cos f F θ= 解得f =80N ,N =320N
(3)根据f N μ=,解得800.25320f N μ=== 15.(1)6N (2)64.8N , 76.4N
【分析】考查受力分析的正交分解法。
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【详解】(1)如图甲所示分析P 点受力,由平衡条件可得:
A cos37F mg ︒= A
B sin37F F ︒= 可解得:F B =6 N
(2)再分析M 的受力情况如图乙所示
由物体的平衡条件可得:f B sin37cos37F Mg F '=︒+︒
N B
sin37cos37F F Mg '+︒=︒ 由牛顿第三定律,有:B B F F '= 可求得:f 64.8N F =,N 76.4N F =。
16.(1)30N (2)30N
【分析】画出受力分析图,根据平衡条件求力,斜面有向右运动的趋势,受的摩擦力向左;
【详解】(1)金属球静止,则它受到的三力平衡(如图所示),由平衡条件可得墙壁对金属球的弹
力为01403730N Gtan tan N θ==⨯=;
(2)斜面体对金属球的弹力为20
5037G N N cos == 对斜面体分析可知地面对斜面体的摩擦力大小为
'0022373730f N sin N sin N ===,摩擦力的方向水平向左.
【点睛】本题考查了共点力平衡,关键是对物体正确受力分析,根据
平衡条件求解.。