安徽高一高中物理月考试卷带答案解析
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安徽高一高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.下列说法中正确的是()
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,施力物体仍是运动员C.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
D.接触面间有摩擦力就一定有弹力,但二者不一定相互垂直
2.如图所示,物体静止在斜面上,以下几种说法中正确的是()
A.物体受到的静摩擦力沿斜面向下
B.物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力
C.物体所受重力的大小等于斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力的大小
D.物体受到的支持力与物体所受重力沿垂直于斜面的分力不是一对平衡力
3.关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是()
A.物体运动的速度越大,它所受的合外力一定越大
B.物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零
C.物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越大
D.物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越快
4.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m
1和m
2
的两个小球(m
1
>m
2
),两个小球随车一起
运动,当车突然停止运动时,若不考虑其他阻力,则两个小球()
A.一定相碰B.不一定相碰C.一定不相碰D.无法确定
5.木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2.与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m.用F=2N的不变力作用在木块A上,如图所示.力F作用后()
A.木块A所受摩擦力大小是9N,方向向右
B.木块A所受摩擦力大小是3N,方向向右
C.木块B所受摩擦力大小是9N,方向向左
D.木块B所受摩擦力大小是3N,方向向左
6.如图所示,重20N的物体放在粗糙水平面上,用F=8N的力斜向下推物体.F与水平面成30°角,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,则()
A.物体对地面的压力为20N B.物体所受的摩擦力为12N
C.物体所受的合力为零D.以上说法都不对
7.如图所示,用一根长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°
角且绷紧,小球A 处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A .
mg
B .
mg
C . mg
D .
mg
8.如图所示,质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数k 的弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,现通过细绳将A 向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度内,则( )
A .L=
B .L <
C .L=
D .L >
9.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上滑动,长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间动摩擦因数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为( )
A .μ2mg
B .μ1Mg
C .μ1(m+M )g
D .μ2mg+μ1Mg
10.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F 时,物体的加速度为a 1;若保持力的方向不变,大小变为2F 时,物体的加速度为a 2,则( ) A .a 1=a 2 B .a 1<a 2<2a 1 C .a 2=2a 1 D .a 2>2a 1
11.如图所示,物体A 、B 叠放在物体C 上,水平力F 作用于A ,使A 、B 、C 一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A .A 对C 有向左的摩擦力
B .
C 对B 有向左的摩擦力
C .物体C 受到三个摩擦力作用
D .C 对地有向右的摩擦力
12.表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上,球心O 的正上方O′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L 1=2.4R 和L 2=2.5R ,则这两个
小球的质量之比m 1:m 2为(不计球的大小)( )
A .24:1
B .25:1
C .24:25
D .25:24
二、实验题
做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须
A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数
D.每次把橡皮条拉相同长度
(2)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位
置.图中是力F
1与F
2
的合力的实验值.
三、填空题
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘
中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算
出.
(1)在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板,将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是.
(2)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测
出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象.(4)如图2为甲同学根据测量数据作出的a﹣F图线,说明实验存在的问题是.
四、计算题
1.如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,
且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F
1和对A点压力F
2
.
2.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:
(1)物体所受的摩擦力;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s2)
3.如图所示,质量为m
1
的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面
上的质量为m
2
的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:
sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10N/kg;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
和g的式子表示)
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(结果用含m
1
和g的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含m
1
=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物(3)若物体乙的质量m
2
最大不能超过多少?
体甲的质量m
1
安徽高一高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.下列说法中正确的是()
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,施力物体仍是运动员
C.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
D.接触面间有摩擦力就一定有弹力,但二者不一定相互垂直
【答案】C
【解析】A、施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的,不存在先后,故A错误;
B、垒球抛出后受重力,施力物体为地球,故B错误;
C、木块放在桌面上所受到的向上的弹力,是由于桌面发生微小形变而产生的,故C正确;
D、接触面间有摩擦力就一定有弹力,弹力方向与摩擦力方向一定垂直,故D错误.
故选:C
2.如图所示,物体静止在斜面上,以下几种说法中正确的是()
A.物体受到的静摩擦力沿斜面向下
B.物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力
C.物体所受重力的大小等于斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力的大小
D.物体受到的支持力与物体所受重力沿垂直于斜面的分力不是一对平衡力
【答案】C
【解析】A、将重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,根据平衡条件得知,物体受到的静摩擦
力大小等于重力沿斜面向下的分力大小,方向向上.故A错误.
B、物体对斜面的压力大小等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力大小,但压力的受力体是斜面,而重力分力的受
力体是物体.不能说“就是”,故B错误.
C、物体共受重力、斜面的支持力和静摩擦力,三个力的合力为零,所以物体所受重力的大小等于斜面对它的静摩
擦力和支持力这两个力的合力的大小.故C正确.
D、在垂直于斜面方向上物体的合力为零,则物体受到的支持力与物体所受重力沿垂直于斜面的分力是一对平衡力,二者大小相等.故D错误.
故选:C
3.关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是( ) A .物体运动的速度越大,它所受的合外力一定越大
B .物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零
C .物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越大
D .物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越快
【答案】D
【解析】A 、根据牛顿第二定律F 合="ma" 知物体受的合外力大则产生的加速度也大,即它的速度变化快,与速度大小无关. 故A 错误.
B 、物体速度为零时,加速度不一定为零,故合外力不一定为零,故B 错误.
C 、根据牛顿第二定律 F 合="ma" 合外力大则产生的加速度大,又根据a=
,知加速度大是速度变化率大,
即速度变化快,而不是速度变化大,故C 错误.
D 、物体所受的合外力越大,产生的加速度就大,它的速度变化一定越快.故D 正确. 故选D .
4.如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m 1和m 2的两个小球(m 1>m 2),两个小球随车一起运动,当车突然停止运动时,若不考虑其他阻力,则两个小球( )
A .一定相碰
B .不一定相碰
C .一定不相碰
D .无法确定
【答案】C 【解析】
车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,由于两球的速度相同,相等时间内通过的距离相等,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰. 故选:C .
5.木块A 、B 分别重50N 和30N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2.与A 、B 相连接的轻弹簧被压缩了5cm ,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m .用F=2N 的不变力作用在木块A 上,如图所示.力F 作用后( )
A .木块A 所受摩擦力大小是9N ,方向向右
B .木块A 所受摩擦力大小是3N ,方向向右
C .木块B 所受摩擦力大小是9N ,方向向左
D .木块B 所受摩擦力大小是3N ,方向向左 【答案】B
【解析】A 、B 与地面间的最大静摩擦力分别为: f mA =μG A =0.2×50N=10N ,f mB =μG B =0.2×30N=6N
根据胡克定律得,弹簧的弹力大小为F 弹=kx=100×0.05N=5N
当F=2N 时,F 弹﹣F=3N <f mA ,F 弹<f mB ,所以两物体都保持静止状态. 则由平衡条件得
A 所受摩擦力分别为f A =F 弹﹣F=3N ,方向水平向右.
B 所受的摩擦力为f B =F 弹=5N ,方向水平向左. 故选:B
6.如图所示,重20N 的物体放在粗糙水平面上,用F=8N 的力斜向下推物体.F 与水平面成30°角,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,则( )
A .物体对地面的压力为20N
B .物体所受的摩擦力为12N
C .物体所受的合力为零
D .以上说法都不对
【答案】C 【解析】
A 、对物体进行受力分析:重力、推力F 、地面的支持力N 和摩擦力f ,由竖直方向力平衡,有:
N=G+Fsin30°=20N+8×0.5N=24N ,则物体对地面的压力为24N .故A 错误.
B 、物体的最大静摩擦力为f m ≥μN=0.5×24N=12N .F 的水平方向分力大小为F'=Fcos30°=4N <f m ,所以物体没能被推动,保持静止状态,物体所受的摩擦力为f=Fcos30°=4N .故B 错误.
C 、由上分析可知,物体处于静止状态,合力为零.故C 正确,
D 错误. 故选:C
7.如图所示,用一根长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°
角且绷紧,小球A 处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A .
mg
B .
mg
C . mg
D .
mg
【答案】C
【解析】以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图,根据作图法分析得到,当小球施加的力F 与细绳垂直时,
所用的力最小.根据平衡条件得
F 的最小值为F min =Gsin30°=
故选:C .
8.如图所示,质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数k 的弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,现通过细绳将A 向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度内,则( )
A .L=
B .L <
C .L=
D .L >
【答案】A
【解析】开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,弹簧所受的弹力等于A 的重力,由胡克定律得,弹簧的压缩量为x 1=;当B 刚要离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小恰好等于B 的重力,由胡克定律得,弹簧的伸长量为x 2=.由几何关系得知,L=x 1+x 2=
.
故选A
9.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上滑动,长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间动摩擦因数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为( )
A .μ2mg
B .μ1Mg
C .μ1(m+M )g
D .μ2mg+μ1Mg
【答案】A
【解析】对小滑块受力分析,受重力mg 、长木板的支持力F N 和向左的滑动摩擦力f 1,有 f 1=μ2F N F N =mg 故f 1=μ2mg
再对长木板受力分析,受到重力Mg 、小滑块的对长木板向下的压力F N 、小滑块对其向右的滑动摩擦力f 1、地面对长木板的支持力F N ′和向左的静摩擦力f 2,根据共点力平衡条件,有 F N ′=F N +Mg f 1=f 2 故
f 2=μ2m
g 故选:A .
10.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F 时,物体的加速度为a 1;若保持力的方向不变,大小变为2F 时,物体的加速度为a 2,则( ) A .a 1=a 2 B .a 1<a 2<2a 1 C .a 2=2a 1 D .a 2>2a 1
【答案】D
【解析】当物体所受的推力F 变为2F 时,物体对斜面的压力没有变化,物体所受的滑动摩擦力也没有变化,设滑
动摩擦力大小为f ,斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律得
F ﹣f ﹣mgsinθ=ma 1 2F ﹣f ﹣mgsinθ=ma 2 两式相除得: =
=2+2
>2
所以a 2>2a 1 故选:D .
11.如图所示,物体A 、B 叠放在物体C 上,水平力F 作用于A ,使A 、B 、C 一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A .A 对C 有向左的摩擦力
B .
C 对B 有向左的摩擦力
C .物体C 受到三个摩擦力作用
D .C 对地有向右的摩擦力 【答案】A
【解析】A 、对A 受力分析,受拉力F 、重力、支持力和向右的静摩擦力,物体匀速运动,受力平衡,故f=F ,故A 对C 有向左的静摩擦力,故A 正确;
B 、对B 受力分析,由于匀速运动,合力为零,故受重力和支持力,不受摩擦力,故B 错误;
C 、
D 、对整体受力分析,受拉力F 、重力、支持力和向右的滑动摩擦力;再对C 受力分析,受重力、A 对C 压力、B 对C 压力,地面对C 支持力,A 对C 向左的静摩擦力和地面对C 向右的滑动摩擦力,故C 错误,D 也错误; 故选A .
12.表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上,球心O 的正上方O′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系
一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L 1=2.4R 和L 2=2.5R ,则这两个
小球的质量之比m 1:m 2为(不计球的大小)( )
A .24:1
B .25:1
C .24:25
D .25:24
【答案】D
【解析】先以左侧小球为研究对象,分析受力情况:重力m 1g 、绳子的拉力T 和半球的支持力N ,作出力
图.
由平衡条件得知,拉力T 和支持力N 的合力与重力mg 大小相等、方向相反.设OO′=h ,根据三角形相似得:
=
解得: m 1g=
…①
同理,以右侧小球为研究对象,得: m 2g=
…②
由①:②得
m 1:m 2=l 2:l 1=25:24 故选:D .
二、实验题
做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 A .每次将橡皮条结点拉到同样的位置 B .每次把橡皮条拉直
C .每次准确读出弹簧测力计的示数
D .每次把橡皮条拉相同长度
(2)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳结点的位置.图中 是力F 1与F 2的合力的实验值. 【答案】(1)A ;(2)F′
【解析】(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,每次将橡皮条拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作
用效果相同,故BCD 错误,A 正确; 故选:A .
(2)F 1与F 2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实验值是单独一个力拉O 点的时的值,因此F 是F 1与F 2合成的理论值,F′是F 1与F 2合成的实验值.
三、填空题
在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M 表示,盘及盘中砝码的质量用m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算
出.
(1)在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板,将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是 . (2)当M 与m 的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系,应该做a 与 的图象. (4)如图2为甲同学根据测量数据作出的a ﹣F 图线,说明实验存在的问题是 . 【答案】(1)平衡摩擦力;(2)M ≫m ;(3);(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】(1)将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是为了平衡摩擦力,使小车受到的合力等于绳子的拉力, (2)以整体为研究对象有mg=(m+M )a ,解得:a=,
以M 为研究对象有绳子的拉力F=Ma=
mg ,
显然要有F=mg 必有m+M=M ,故有M >>m ,即只有M >>m 时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(3)根据牛顿第二定律F=Ma ,a 与M 成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a ﹣M 图象;
但a=,故a 与成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a ﹣图象;
(4)图中有拉力时没有加速度,是由于实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的.
四、计算题
1.如图所示,一个重为100N 的小球被夹在竖直的墙壁和A 点之间,已知球心O 与A 点的连线与竖直方向成θ角,
且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F 1和对A 点压力F 2.
【答案】小球对墙面的压力为100
,对A 点的压力为200N
【解析】受力分析如图,将重力分解,
小球对墙面的压力:F 1=F 1′=mgtan60°=100N
小球对A 点的压力:F 2=F 2′=
=200N ;
2.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg 的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:
(1)物体所受的摩擦力;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(2)若用原长为10cm ,劲度系数为3.1×103
N/m 的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s 2)
【答案】(1)物体所受的摩擦力为30N ; (2)弹簧的最终长度是12cm .
【解析】(1)分析物体的受力如图1所示,由平衡条件得:物体所受的摩擦力为
f 1=mgsin37°=50×0.6N=30N .
(2)当用弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动时,物体受力如图2所示. 则由平衡条件得: F=f 2+mgsin37° N 2=mgcos37°
又f 2=μN 2,F=k (l ﹣l 0)
联立得:k (l ﹣l 0)=μmgcos37°+mgsin37° 代入解得,l=12cm
3.如图所示,质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O .轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连,轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:
sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10N/kg ;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 求:
(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大?(结果用含m 1和g 的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含m 1和g 的式子表示)
(3)若物体乙的质量m 2=4kg ,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m 1最大不能超过多少?
【答案】(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力分别是m 1g 、m 1g ; (2)乙受到的摩擦力是m 1g ,方向水平向左;
(3)欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m 1最大不能超过1.6kg
【解析】(1)对结点O ,作出力图如图,由平衡条件有:
cosθ= ① tanθ= ②
解得: T A =m 1g
T B =m 1g
(2)对于乙物体:摩擦力F=T B =m 1g
方向水平向左
(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值F max =μm 2g ③ T Bmax =F max ④
由②③④得:m 1max ==1.6kg。