【全国百强校】河北省石家庄市辛集中学2020-2021学年高一上学期第二次月考物理试题
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【全国百强校】河北省石家庄市辛集中学2020-2021学年高
一上学期第二次月考物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是
A .力是维持物体运动的原因
B .一个物体受到的合力越大,它的速度越大
C .力是改变物体运动状态的原因
D .一个物体的速度方向与其受到的合力方向一致
2.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深爱青少年喜爱.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法正确的是
A .甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B .乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C .丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D .丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
3.关于摩擦力,以下说法错误的是( )
A .静止的物体可能受滑动摩擦力作用,运动的物体也有可能受静摩擦力作用
B .摩擦力可能是阻力,也可能是动力,其方向可能与物体的运动方向相同
C .两物体间有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力
D .物体间的摩擦力与弹力的比值为一常数
4.1F 、2F 是两个互相垂直的共点力,其中13F N =、24F N =.这两个力合力的大小为
A .1N
B .5N
C .7N
D .12N 5.下列各组共点的三个力作用在物体上,可能使物体处于平衡状态的( ) A .4N 、7N 、8N B .3N 、5N 、1N
C .7N 、9N 、18N
D .3N 、4N 、8N
6.如图所示,质量为m的木块被水平推力F压着,静止在竖直墙壁上,木块和墙壁的动摩擦因数为μ,当推力F的大小增加到2F时,下列说法错误的是()
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力不变,大小为μmg
C.墙面受到木块的摩擦力大小为mg,方向竖直向下
D.木块所受墙面的最大摩擦力增加到原来的2倍
7.如图所示用网球拍打击飞过来的网球时,球拍打击网球的力的大小()
A.大于球撞击球拍的力
B.等于球撞击球拍的力
C.小于球撞击球拍的力
D.比球撞击球拍的力稍晚产生
8.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总质量为0.6kg,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计。
若轻轻取走部分砝码,使总质量减小为0.4kg,将会出现的情况是(g取10m/s2)()
A.A对桌面的摩擦力不变
B.A所受合力增大
C.弹簧秤的读数减小
D.A仍静止不动
9.如图所示,一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑,下列说法正确的是()
A.物体所受摩擦力为mgsinθ
B.物体对斜面作用力的合力为mgsinθ
C.物体所受斜面的支持力为mgsinθ
D.物体所受合力为mgsinθ
10.小车做匀速直线运动,一个小球用轻绳挂在小车天花板上。
某时刻之后突然发现轻绳与竖直方向成一角度α,球与车厢保持相对静止,如图所示。
那么这时一定正确的是()
A.小车速度的方向水平向右
B.小车加速度的大小是gtanα
C.小车加速度的大小是gsinα
D.小车可能做匀速直线运动
11.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块.当小车在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是()
A.2 m/s2B.8 m/s2C.6 m/s2D.4 m/s2
12.如图所示,细绳一端系在固定斜面ABC顶端,另一端系一光滑小球,小球静止在斜面上,缩短细绳的长度,下列说法正确的是()
A.斜面对小球的支持力增大
B.斜面对小球的支持力减小
C.细绳拉力一定减小
D.细绳拉力先减小后增大
二、多选题
13.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
14.如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止.若A与B的接触面是水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为()
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
15.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之,曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则:
A.若F一定,θ大时N大
B.若F一定,θ小时N大
C.若θ一定,F大时N大
D.若θ一定,F小时N大
16.一个质量m=2kg的物体在水平拉力F的作用下,在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动,经过6s后,速度变为12m/s。
则下列说法正确的是()
A.物体在这6s内的位移为36m B.物体的加速度大小为4m/s2
C.水平拉力F的大小为4N D.物体所受合外力的大小为6N
三、实验题
17.在“验证力的平行四边形定则”的实验中.某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉.O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中________是力F1和F2的合力的理论值;_________是力F1和F2的合力的实际测量值.
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:
________________(选填“变”或“不变”)
四、解答题
18.如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物,货物以a=2m/s2匀加速上升,(g取10m/s2)求
(1)绳子所受的拉力;
(2)人对地面压力多大。
19.如图所示,倾角为θ的斜面固定在电梯上,质量为m的物体静止在斜面上,当电梯以加速度a竖直向上加速运动时,物体保持与斜面相对静止,重力加速度大小为g,则此时物体受到的支持力和摩擦力是多大?
20.如图所示,静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20kg,受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭开始沿水平地面运动,若拉力F=100N,小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)求:
(1)把小黄鸭看做质点,作出其受力示意图;
(2)地面对小黄鸭的支持力;
(3)小黄鸭运动的加速度的大小.
参考答案
1.C
【解析】
力是使物体的运动状态改变的原因,不是维持物体运动的原因,选项A错误,C正确;一个物体受到的合力越大,它的加速度越大,速度不一定大,选项B错误;一个物体的加速度方向与其受到的合力方向一致,但是速度方向不一定与合力方向一致,选项D错误;故选C. 2.C
【分析】
物体的运动不需要力来维持,惯性是维持物体运动状态不变的原因;
力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
弹力产生的条件是接触且发生弹性形变.
【详解】
A.静止在草地上的足球受到草地给它的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故A错误;B.静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,,故B错误;
C.踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、草地给的支持力及脚对它的压力的作用,故可能受到3个力的作用,故C正确;
D.进球时,足球撞到网上,球网被撑开,由于网的形变,而使球受到了弹力;故D错误.故选C.
【点睛】
本题以体育比赛为载体考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生学以致用的能力.要做好受力分析工作.
3.D
【解析】
【详解】
A、发生静摩擦的两个物体间相对静止,相对地面可以一起运动,也可以静止;存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动,相对于地面,可以有一个物体是静止的,故A正确;
B、静摩擦力与滑动摩擦力的方向与物体间的先对运动或相对运动趋势方向相反,可能与物体的运动方向相同,故都可能是阻力,也可能是动力,其方向可能与物体的运动方向相同,故B正确;
C、摩擦力的存在依赖于弹力,即有摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力,故C正确;
D、滑动摩擦力与物体间压力的大小成正比,静摩擦力只能由力的平衡关系或牛顿第二定律求出,与正压力无关,故D错误;
错误的故选D。
【点睛】
关键是需掌握:摩擦力产生的条件是:①相互接触的粗糙表面;②要发生或已经发生相对运动;③要相互挤压;摩擦力的方向与物体间的先对运动或相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力与物体间压力的大小成正比,静摩擦力只能由力的平衡关系或牛顿第二定律求出,与正压力无关。
4.B
【详解】
力是矢量,矢量的合成适用于平行四边形法则,两个力互相垂直,根据勾股定理有:
F===
5N
故ACD错误,B正确。
故选B.
5.A
【解析】
【详解】
物体处于平衡状态,合力为零;
≤11N,8N在其范围之内,所以4N,7N,8N合力的最A、3N,7N的合力范围是4N≤F
合
小值为0N,即可以平衡,故A正确;
≤8N,1N不在其范围之内,3N,5N,1N合力的最小B、3N,5N的合力范围是2N≤F
合
值为1N,不可能平衡,故B错误;
≤16N,18N不在其范围之内,7N,9N,18N合力的最C、7N,9N的合力范围是2N≤F
合
小值为2N,不可能平衡,故C错误;
≤7N,8N不在其范围之内,3N,4N,8N合力的最小D、3N,4N的合力范围是1N≤F
合
值为1N,不可能平衡,故D错误;
【点睛】
物体处于平衡状态,合力为零,两个大小不变的共点力的合力范围是:|F1−F2|≤F合≤F1+ F2,三个大小不变的共点力的合力最小值能否为零要看任意一个力的大小是否在其他两个力的合力范围之内。
6.B
【解析】
【详解】
木块处于静止,推力和墙壁的弹力平衡,重力和静摩擦力平衡,当推力增大为原来的2倍,则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍;最大静摩擦力与压力成正比,故最大静摩擦力也增大为原来的2倍;但摩擦力大小始终等于重力,保持不变,而方向与重力方向相反,竖直向上,则由牛顿第三定律可知,墙面受到的木块的摩擦力大小为mg,方向竖直向下,故A、C、D正确,B错误;
错误的故选B。
【点睛】
物块静止在竖直墙壁上,受重力、推力和弹力、静摩擦力处于平衡,根据共点力平衡判断弹力和摩擦力的变化。
7.B
【解析】
【详解】
用网球拍打击飞过来的网球过程中,网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律得知,两个力是同时产生的,大小相等,方向相反,故B正确,A、C、D错误;
故选B。
【点睛】
用网球拍打击飞过来的网球过程中,根据牛顿第三定律分析网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力的关系。
8.D
【解析】
当砝码盘总质量为0.6kg时,绳对A的拉力大小为6N方向水平向右,弹簧弹力2N方向水平向左,根据滑块A的平衡知滑块A受地面摩擦力的大小为4N,方向水平向左,同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N;当盘中砝码的质量为0.4kg时,绳对A的拉力为4N方向水平向右,绳拉力与弹簧对A的拉力合力为2N小于4N,故不能拉动物体A,A的合力仍为零,所以弹簧弹力2N保持不变,根据平衡知此时A受摩擦力大小为2N,故D正确,A、B、C错误;
故选D。
【点睛】
以物体为研究对象,求出开始时物体所受摩擦力的大小,开始时物体处于静止状态,说明外力小于最大静摩擦力,求出当砝码质量减小时物体所受摩擦力的大小,此时发现摩擦力减小了,这说明物体没有运动,由此进一步分析可解答本题。
9.A
【解析】
【详解】
根据共点力平衡得,物体所受斜面的支持力为N=mgcosθ,物体所受摩擦力为f=mgsinθ,根据滑动摩擦力公式可得物体所受摩擦力为f=μN=μmgcosθ,物体匀速下滑,物体所受合力为零;由三力平衡条件可知任意两力之和与第三力大小相等,方向相反,可知物体所受斜面的支持力、物体所受摩擦力的合力方向和重力mg大小相等,方向相反,根据牛顿第三定律可知物体对斜面作用力的合力大小等于重力mg大小,方向竖直向下,故A正确,B、C、D 错误;
故选A。
【点睛】
物体沿斜面匀速下滑,受到重力、支持力和滑动摩擦力处于平衡,根据共点力平衡求出支持力和滑动摩擦力。
10.B
【解析】
【详解】
以小球为研究对象,分析受力如图:根据牛顿第二定律得:mgtanθ=ma,解得:a=gtanθ,方向水平向右,而速度可能向右,也可能向左,所以汽车可能向右匀加速运动,也可能向左
匀减速运动,故B正确,A、C、D错误;
故选B。
【点睛】
关键是以小球为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度和细线对小球的拉力,分析汽车的运动情况。
11.D
【详解】
开始两弹簧测力计的示数均为10 N,当弹簧测力计甲的示数为8N时,弹簧测力计乙的示数将增为12 N,对物体在水平方向应用牛顿第二定律得:12-8=1×a得:a=4m/s2,故D正确,ABC错误.故选D.
12.A
【解析】
【详解】
,斜面对小球的支持力N=Fsinθ+mgcosα,其中θ为由受力分析可知,细绳拉力F=mgsinα
cosθ
细绳与斜面的夹角,α为斜面的倾斜角;缩短细绳的长度,则有θ变大,α不变,所以细绳拉力一定增大,斜面对小球的支持力增大,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
13.AD
【详解】
弹簧处于压缩状态,小球水平方向受到向右的弹簧弹力F ,由牛顿第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球与小车相对静止,故小车可能向右加速运动或向左减速运动.故AD 正确,BC 错误.故选AD
14.BC
【解析】
试题分析:先对AB 整体受力分析,受重力、推力、支持力;当推力平行斜面向上的分力大于重力的下滑分力时,有上滑趋势;当推力平行斜面向上的分力小于重力的下滑分力时,有下滑趋势;当推力平行斜面向上的分力等于重力的下滑分力时,无滑动趋势;再对物体A 受力分析,受推力、重力、支持力和向左的静摩擦力,共4个力;最后对B 受力分析,受重力、A 对B 的压力和向右的静摩擦力、斜面体对A 的支持力,如果B 物体相对斜面体有相对滑动趋势,则受到斜面体的静摩擦力,若相对斜面体无滑动趋势,则不受斜面体的静摩擦力,即物体B 可能受4个力,也可能受5个力;故选BC.
考点:受力分析
【名师点睛】此题考查了对物体的受力分析;对于多个物体组成的系统一般应先整体再隔离进行分析;同时注意受力分析时按:重力、弹力、摩擦力的顺序进行,有摩擦力必然有弹力,但是有弹力时不一定有摩擦力.
15.BC
【解析】
选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F 、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F 沿两侧分解的分力是相等的,力F 的分解如图:
则:1211cos(90)cos(90)2cos(90)2sin 2222F F F F F πππθ
=︒-+︒-=︒-=,所以:
12sin 2
F
F θ=,由公式可知,当F 一定,θ小时F N 大;当θ一定,F 大时F N 大.故A 、D
错误,B 、C 正确.故选BC .
【点睛】对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可.
16.AC
【解析】
【详解】
由运动学规律可知v =at ,解得物体的加速度大小a =v t =
126m/s 2=2m/s 2,根据x =12at 2可得物体在这6s 内的位移为x =12at 2=12×2×62m =36m ;根据牛顿第二定律有物体所受
合外力的大小:F =ma =2×2N =4N ,所以水平拉力F 的大小为4N ,故A 、C 正确,B 、D 错误;
故选AC 。
17.F F ′ 不变
【解析】
【详解】
(1)[1][2]实验中F 是由平行四边形得出的,而F ′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,由于实验过程不可避免的存在误差,因此理论值和实验值存在一定的偏差.实验中F 是由平行四边形得出的,为理论值,F ′是通过实验方法得出的为实验值.
(2)[3] 在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响,故换成橡皮筋可以同样完成实验,故实验结果不变;
18.(1)120N ;(2)480N
【解析】
【分析】
对物体m 受力分析有重力、拉力T ,根据牛顿第二定理求出绳子所受的拉力,对人在受拉力T 、地面的支持力N 和重力的作用下处于平衡和牛顿第三定律求出人对地面压力;
【详解】
(1)对物体m 受力分析有重力、拉力T ,
根据牛顿第二定理有:T −mg =ma
解得:T=m(g+a)=120N
g
(2)对人在受拉力T、地面的支持力N和重力的作用下处于平衡:T+N=m
人
g−T=480N
N=m
人
根据牛顿第三定律得到:人对地面压力为480N
19.m(g+a)cosθ,m(g+a)sinθ
【解析】
【分析】
物体与电梯具有相同的加速度,隔离对物体分析,抓住水平方向合力为零,竖直方向上产生加速度,运用正交分解求出支持力和摩擦力的大小;
【详解】
对物体分析,在水平方向上有:Nsinθ=fcosθ
在竖直方向上有:Ncosθ+fsinθ−mg=ma
联立解得f=m(g+a)sinθ
则N=m(g+a)cosθ
20.(1) (2) 120N,方向竖直向上;
(3)1.8m/s 2
【解析】
【分析】
对小黄鸡受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力,作出受力的图示;小黄鸡对地的压力等于地面对小黄鸡的支持力;根据牛顿第二定律列式求解加速度,据此解答;
【详解】
解:(1)对小黄鸡受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力,如图所示:
(2)小黄鸡在竖直方向平衡,有:532001000.8120N mg Fsin N =-︒=-⨯= 小黄鸡对地面的支持力为120N ,方向竖直向上;;
(3)在水平方向,根据牛顿第二定律,有:53Fcos f ma ︒-=
其中0.212024f N N N μ==⨯= 解得2531000.624 1.8/20Fcos f a m s m ︒-⨯-===。