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1、高 中 物 理( 人 教 版 )(2016年2017年)高 一 年 级同步测试题姓 名: 班 级: 学 号: 第一章:运动的描述本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1如图所示,下列几种情况下的物体,哪些情况可将物体当作质点来处理 ()A甲中研究正在吊起货物的起重机B乙中研究坐在翻滚过山车中的小孩坐姿C丙中测量太空中绕地球飞行的宇宙飞船的周
2、期时D丁中研究门的运动答案:C解析:起重机吊起货物时臂架仰起时幅度大小要考虑,起重机不能看成质点,A错误;小孩的坐姿对小孩的安全很重要,小孩不能当作质点,B错误;绕地球飞行的宇宙飞船的大小、形状可以忽略,可以看成质点,C正确;门是转动的,各点运动情况不同,不能当作质点,D错误。2如图所示,诗人曾写下这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是 ()A山船B船山C河岸流水D山地面答案:B解析:以船为参考系,山是移动的,以山为参考系船是移动的,故选项B正确。3下列说法正确的是 ()A研究地球绕太阳的公转时可以把地球看成
3、质点B物体沿某一方向做直线运动,通过的路程就是位移C子弹出枪口时的速度是800m/s,此速度指的是平均速度D火车在福州站停车15分钟指的是时刻答案:A解析:研究地球绕太阳运行的规律,球的形状和大小对研究的问题没有影响,此时地球可以看作质点,故A正确;当物体做单向直线运动时,位移大小等于路程,故B错误;子弹出枪口的速度是某个位置的速度,是瞬时速度,故C错误;火车在福州站停车15分钟指的是时间,故D错误。4如图所示,一小球在斜面上从静止开始加速滚下,进入水平面后又做减速直线运动,直至停止。在图中所示的vt图象中哪个可以大致反映小球这一整个运动过程(v为小球运动的速率) ()答案:C解析:小球先做加
4、速运动达到某一最大速度,然后做减速运动直到静止,所以符合这一过程的vt图象是选项C。5 A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度时间图象如图所示,则 ()AA、B两物体的运动方向一定相反B06s内A比B物体运动得快Ct4s时,A、B两物体的速度相同DA物体的加速度比B物体的加速度大答案:C解析:两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A错误;04s,B的速度大,B运动得快,46s,A的速度大,A运动得快,B错误;t4s时,A、B两物体的速度都为5m/s,所以两物体的速度相同,C正确;从图象上可以看出,B的斜率比A的斜率大,所以B的加速度大于A的加速度,D错误。6一汽车沿直线运动,先以
5、10m/s的速度驶完全程的三分之二,余下的路程以20m/s的速度行驶,则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为 ()A16m/sB13.3m/sC15m/sD12m/s答案:D解析:设全程为3s,则t1,t2,12m/s。7关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系,下列说法正确的是 ()A物体加速度增大时,速度也增大B物体速度变化量越大,则加速度越大C物体速度变化越快,则速度的变化率越大,加速度也越大D物体加速度不断减小,速度可以不断增大答案:CD解析:若加速度与速度反向,物体做减速运动,则加速度增大,速度反而减小,故A错误;由加速度表示速度变化快慢可知,物体速度变化量越大,加速度不一
6、定大,故B错误;加速度另一个意思是速度的变化率,表示速度变化快慢,物体速度变化越快,则速度的变化率越大,加速度也越大,故C正确;若加速度与速度同向,物体做加速运动,则即使加速度变小,速度也会越来越大,故D正确。8一个物体做直线运动,其图象如图所示,以下说法正确的是 ()A前5s内的位移达到最大值B02s内物体的加速度为1.5m/s2C46s内物体的速度一直在减小D0<t<2s和5s<t<6s内加速度方向与速度方向相同答案:ABD解析:由图线可知,前5s物体一直向正方向运动,56s向负方向加速运动,68s向负方向减速运动,故选项A正确,C错误;02s内加速度a1.5m/s
7、2,B正确;02s内v>0,a>0;56s内v<0,a<0,故D正确。9如下图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是 ()A物体在AB段的平均速度为1m/sB物体在ABC段的平均速度为m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D物体在B点的速度等于AC段的平均速度答案:ABC解析:根据,经计算可知A、B项正确,根据平均速度和瞬时速度的概念可知C项正确,D项错误。10甲、乙两位同学多次进行百米赛跑(如图所示),每次甲都比乙提前10m到
8、达终点,现让甲远离(后退)起跑点10m,乙仍在起跑点起跑,则关于甲、乙两同学的平均速度之比和谁先到达终点,下列说法中正确的是 ()Av甲:v乙11:10Bv甲:v乙10:9C甲先到达终点D两人同时到达终点答案:BC解析:百米赛跑中甲都比乙提前10m到达终点,即甲跑完100m与乙跑完90m所用时间相同,则有,得v甲v乙。让甲远离起跑点10m而乙仍在起跑点,则甲跑110m到达终点的时间t甲,而乙跑到终点的时间t乙>t甲,所以甲先跑到终点。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题,共14分。把答案直接填在横线上)11(6分)如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端
9、先通过打点计时器)。从点痕的分布情况可以断定:纸带_是匀速通过打点计时器的,纸带_是越来越快的,纸带_是开始越来越快,后来又越来越慢。若所用电源的频率是50Hz,图中纸带D,从A点到B点,历时_s,位移为_m,这段时间内纸带运动的平均速度是_m/s,BC段的平均速度是_m/s,而AD段的平均速度是_m/s。答案:A、CBD0.040.276.75117.88解析:速度是单位时间内物体所通过的位移,纸带上每相邻两点间的时间间隔相等,因此物体匀速运动时,相邻两点间的距离相等,所以A、C纸带是匀速通过打点计时器的;B纸带相邻两点间距离越来越大,则速度越来越大,因此B纸带是越来越快的;D纸带相邻两点间
10、的距离先变大后变小,说明速度先变大后变小,因此D纸带是开始越来越快,后来又越来越慢。所用电源的频率是50Hz,则相邻两点间的时间间隔为0.02s,从A点通过计时器到B点通过计时器有两段时间间隔,所以时间为0.04s,位移为0.27m,这段时间的平均速度为,代入数值得6.75m/s。BC段的位移为22cm,即0.22m,所用时间为0.02s,代入上式得平均速度为11m/s,而AD段的位移为63cm,即0.63m,所用时间为0.08s,代入上式得平均速度为7.88m/s。12(8分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、
11、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F 5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)vBvCvDvEvF数值/(m·s1)(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。解析:(1)据vn知B点对应的速度vBm/s0.400m/sC点对应的速度vCm/s0.479m/sD点对应的速度vDm/s0.560m/sE点对应的速度vEm/s0.640m/sF点对应的速度vFm/s0
12、.721m/s如表所示vBvCvDvEvF数值/(m·s1)0.4000.4790.5600.6400.721(2)将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的线连接起来,如图所示。三、论述、计算题(本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)在上海的高架道路上,一般限速80km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题
13、中可看作质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为t,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,回答下列问题:(1)试写出微型计算机计算汽车速度v的表达式。(2)若L5m,t0.3s,则照相机会不会工作?答案:(1)(2)不会解析:(1)汽车在t时间内的位移为L,所以v(2)将已知数据代入上式vm/s60km/h<80km/h所以照相机不会工作。14(11分)如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002s的时间离开枪管被射出。已知
14、子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1200m/s,射出过程中枪没有移动。求:(1)枪管的长度;(2)子弹在射出过程中的平均加速度。答案:(1)1.2m(2)6×105m/s2方向与子弹的速度方向相同解析:(1)枪管的长度lt(600×0.002)m1.2m;(2)am/s26×105m/s2方向与子弹的速度方向相同。15(12分)如图所示,一修路工在长s100m的隧道中,突然发现一列火车出现在离右隧道口200m处,修路工所处的位置恰好在无论向左还是向右均能安全脱离危险的位置,问这个位置离隧道右出口距离是多少?他奔跑的最小速度至少应是火车速
15、度的多少倍?答案:40m;0.2解析:设这个位置离隧道右出口距离为x,火车速度设为v,他奔跑的最小速度设为nv,当他向左跑时,根据时间相等列出的方程为:,当他向右跑时,根据时间相等列出的方程为:,联立解得:x40m,n0.2。16(13分)上海到南京的列车已迎来第五次大提速,速度达到v1180km/h。为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯。当列车还有一段距离才能到达公路道口时,道口应亮起红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v236km/h,停车线至道口栏木的距离x05m,道口宽度x26m,汽车长l15m(如图所示),并把火车和
16、汽车的运动都看成匀速直线运动。问:列车离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?答案:230m解析:为确保行车安全,要求列车驶过距离L的时间内,已越过停车线的汽车的车尾必须能通过道口。汽车从越过停车线至车尾通过道口,汽车的位移为xlx0x(15526)m46m汽车速度v236km/h10m/s,通过这段位移需要的时间ts4.6s高速列车的速度v1180km/h50m/s,所以安全行车的距离为Lv1t50×4.6m230m。第二章:自由落体运动A组(20分钟)1.17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,提出了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法
17、属于()A.等效替代B.实验归纳C.理想实验D.控制变量解析:伽利略的斜面实验是在实验基础上进行“合理外推”得到落体运动规律的,属于理想实验,选项C正确。答案:C2.关于自由落体运动,以下说法正确的是()A.从静止开始下落的物体必做自由落体运动B.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量答案:D3.做自由落体运动的物体运动的时间取决于()A.物体的重力B.物体下落的高度C.物体的速度D.物体的加速度解析:由位移时间关系式h=gt2,得t=,所以做自由落体运动的物体运动的时间由下落的高度决定。答案:B4.甲、乙两物体的
18、质量之比为12,甲、乙两物体所在的位置高度之比为21,它们各自做自由落体运动,则()A.落地时的速度之比是 1B.落地时的速度之比是11C.下落过程中的加速度之比是12D.下落过程中加速度之比是21解析:由v2=2gh得v=,落地时的速度之比为1,物体做自由落体运动时,加速度都相同,等于重力加速度。答案:A5.A、B两小球从不同高度自由下落,同时落地,A球下落的时间为t,B球下落的时间为,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为()A.gt2B.gt2C.gt2D.gt2解析:A球下落高度为hA=gt2,B球下落高度为hB=g()2=gt2,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为h=hA
19、-g()2-hB=gt2,所以选项D正确。答案:D6.一颗自由下落的小石头,经过某点时的速度是9.8 m/s,经过另一点时的速度是39.2 m/s,求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。(g取9.8 m/s2)解析:由v2-=2gh得两点间的距离h=73.5 m经过这段距离所用的时间t=3 s。答案:73.5 m3 s7.屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1 m的窗户的上、下沿,如图所示。g取10 m/s2,问:(1)滴水的时间间隔是多少? (2)此屋檐离地面多高?解析:(1)设滴水时间间隔为t,第2滴运动时间为3t,第3滴运动时间为2
20、t,加速度g=10 m/s2根据h=gt2,第2滴与第3滴的位移差为g(3t)2-g(2t)2=1 m解得t=0.2 s。(2)屋檐离地高度为第1滴水的位移,即H=g(4t)2=×10×(4×0.2)2 m=3.2 m。答案:(1)0.2 s(2)3.2 mB组(20分钟)1.(多选)下图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程,以下对于此过程的分析,正确的是()A.其中甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得出的结论B.其中丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得出的结论C.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显D.运用甲图
21、的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显解析:因为物体下落得太快,伽利略无法测量物体自由下落的时间,为了使物体运动速度变慢,伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题。甲、乙、丙三个图都是实验现象,采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显。而之所以采用了不同倾角的斜面,则是观察其规律性,形成外推的实验基础,而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论,故选项A、D正确。答案:AD2.(多选)从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中()A.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大B.在
22、相等的时间内甲、乙两球速度的变化量相等C.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变D.甲、乙两球的距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变解析:甲、乙两球之间的距离之差v甲-v乙=g(t+1 s)-gt=g;甲、乙两球之间的距离之差为x=x甲-x乙=g(t+1 s)2-gt2=gt+,可见甲、乙两球的距离越来越大;物体速度的变化v=gt,所以相等的时间内甲、乙两球速度的变化量相等。答案:BC3.(多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来,一同学用手固定B,此时A、B间距为3l,A距地面为l,如图所示。由静止释放A、B,不计空气阻力,且A、B落地后均不再弹起。从释放开始
23、到A落地历时t1,A落地前的瞬时速率为v1,从A落地到B落在A上历时t2,B落在A上前的瞬时速率为v2,则()A.t1>t2B.t1=t2C.v1v2=12D.v1v2=13解析:由题意可知l=,l+3l=a(t1+t2)2,故t1=t2,选项A错误,B正确;而v1=at1,v2=a(t1+t2),故v1v2=12,选项C正确,D错误。答案:BC4. 如图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在湖面的高空中,A距湖面高度为H,释放A球,让它们自由下落,测得它们落水声时间相差t(s),如果球A距水面的高度H减小,则t将()A.增大B.不变C.减小D.条件不足,无法确定解析:设B、A下落到
24、水面的时间分别为t1和t2,则H-L=,H=,而t=t2-t1,由得t=)=,所以H减小时,时间t增大,A对。答案:A5.有一条竖直悬挂起来的长为4.2 m的细杆AB,在杆的正下方离B端0.8 m的地方有一个水平放置的圆环C,若让杆自由下落(g取10 m/s2)。求: (1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间;(2)AB杆通过圆环的过程中所用时间。解析:(1)杆做自由落体运动,杆的B点到达圆环的时间为tB,则hB=将hB=0.8 m代入求得tB=0.4 s杆的A点到达圆环的时间为tA,则hA=将hA=5.0 m代入求得tA=1.0 s。(2)杆通过圆环的过程中所用的时间t=tA-
25、tB=0.6 s。答案:(1)1.0 s0.4 s(2)0.6 s6.跳伞员从476 m的高空自由下落一段距离后才打开降落伞。设打开伞后以2 m/s2的加速度匀减速下降,到达地面时速度为4 m/s(g取10 m/s2),问:(1)跳伞员下落的最大速度多大?(2)跳伞员下落的总时间是多少?解析:(1)设跳伞员下落的最大速度为v,则h=将数据代入求得v=40 m/s。(2)跳伞员自由下落时间t1= s=4 s跳伞员匀减速运动时间t2= s=18 s故跳伞员下落的总时间t=t1+t2=22 s。答案:(1)40 m/s(2)22 s第3章 相互作用本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分1
26、00分,时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是 ()答案:A解析:壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故A正确。2力是物体间的相互作用。下列有关力的图示及表述错误的是 ()答案:C解析:由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,故对飞机的压力不同,故A正确。充足气
27、的篮球的球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确。书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误。平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的静摩擦力是前进的动力,地面对其从动轮的摩擦力是阻力,汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进,故D正确。3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB。灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是 ()AFA一定小于GBFA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力DFA与FB大小之和等于G答案:B解析:由A、B两点等高,AO、BO等长可知,AO绳与BO绳的拉
28、力对称,B选项正确;若两绳间的夹角120°时,FAFBG;当<120°时:FAFB<G;当>120°时:FAFB>G,A选项错误;这两个力的矢量和与重力是平衡力,C选项错误,这两个力不是大小之和而是矢量之和等于G,D选项错误。4(图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的质量都是m,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则 ()AF3F1>F2BF1>F2F3CF1F2F3DF3>F1F2答案:A解析:根据图可知,甲和丙的弹簧秤读数相等即F1F3mg,乙图中弹簧秤的读数F2mg
29、cos60°mg,故有F1F3>F2,所以选项A正确。5体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d,每个篮球的质量为m,直径为D,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为g。则每个篮球对一侧球架的压力大小为 ()A.mgBC.D.答案:C解析:以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,设球架对篮球的支持力FN与竖直方向的夹角为。由几何知识得:cos,根据平衡条件得:2FNcosmg,解得:FN,则得篮球对球架的压力大小为:FNFN。故选C。6三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,a放在光滑水平桌面上,a、b质量均为1kg,
30、c的质量为2kg。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是 ()A6cmB8cmC10cmD12cm答案:D解析:开始未用水平力拉p弹簧时,弹簧q处于压缩状态,受到的压力等于b物体的重力,由胡克定律得到,弹簧q压缩的长度为:x1;当c木块刚好离开水平地面时,弹簧q处于伸长状态,受到的拉力等于c物体的重力,根据胡克定律得,弹簧q伸长的长度:x2;此时,弹簧p处于伸长状态,受到的拉力等于b、c的总重力,则弹簧p伸长的长度为:x3所以,该过程p弹簧的左端向左移动的距离为:lx1x2x
31、3,代入解得:l0.12m12cm,故选D。7用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向且静止不动,如右图所示),下列说法中正确的是 ()A瓶中油越多,手必须握得越紧B手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C不管手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D摩擦力等于油瓶与油的总重力答案:ACD解析:手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定。油瓶越重,它受到的静摩擦力必须随之增大,手握得紧一点,相应的最大静摩擦力值也就大一点,就能保障油瓶不会掉下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来,所以选项A、D正确。
32、手握得越紧,手与瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大,但只要最大静摩擦力大于油瓶的总重力,油瓶受到的静摩擦力(此情况下应小于最大静摩擦力)就与油瓶的总重力平衡,是一个定值等于油瓶的重力,可见选项B错误,C正确。8某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置:如图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是 ()A只增加绳的长度B只增加重物的重量C只将手指向下移动D只将手指向上移动答案:BC解析:当不变时,要增大合力需增大分力即增加重物的重量,B正确,当重
33、物的重量不变时,要增大合力,需减小角即将手指下移,C正确。9如图所示,表面光滑且竖直的墙壁,用轻绳挂着一个重为G,半径为R的小球A,在A球的下面又挂着一个重为的球B,挂A球的绳长为R。对于图中小球的受力,有下列说法,其中正确的是 ()A墙壁对A球的支持力为,斜绳对A的拉力为BA球对墙壁的压力为,斜绳对A球的拉力为GCA球所受重力、支持力、斜绳拉力之比为1.53D当球B的重力变大时,A球所受的力都变大答案:BC解析:A球受力如图所示,由题意知30°所以FAGFN1.5Gtan30°G故选项B、C正确,A错误;A球所受的重力不变,D错。10木块A、B分别重50N和60N,它们与
34、水平地面之间的动摩擦因数为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示。力F作用后 ()A木块A所受摩擦力大小是12.5NB木块A所受摩擦力大小是8NC木块B所受摩擦力大小是7ND木块B所受摩擦力大小是9N答案:BD解析:用力拉F之前,以A为研究对象进行受力分析有fAkx0.02×400N8N<mAg12.5N;施加水平拉力之后,假设物体B依然静止,以B为研究对象进行受力分析有fBFkx1N0.02×400N9N<mBg15N,故物体B依然静止,弹簧保持原状
35、态,即木块A所受摩擦力不变,大小依然是8N,木块B所受摩擦力是9N,所以选项B、D正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题,共18分。把答案直接填在横线上)11(5分)如图,把一个弹簧测力计的一端固定在墙上,用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时两个测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N。若用弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为_。(A)材料动摩擦因数金属金属0.10橡胶金属0.50木头金属0.20皮革金属0.28答案:2.60N木头解析:分析物块P的受力情况可知,物
36、块P受金属板给P的滑动摩擦力Ff,方向向左,受弹簧测力计向右的拉力F,由二力平衡可知,FfF,测力计读数为2.60N,所以Ff2.60N;又根据FfG可得:0.2,从表中对比得知,物块P为木头。12(6分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36(1)某次测量如图2所示,指针示数为_cm。(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表中数据计算弹簧1的劲度系数为_N/m(重力加速度g10m/s2)。由表
37、中数据_(填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数。答案:(1)(15.9516.05)cm(2)k1(12.212.0)N/m能解析:(1)读数时要在最小刻度后,再加估读位,本题应读数为16.00cm。(2)相邻两次实验弹簧受拉力的差均为Fmg50×103×10N0.5N,用表中1、2、3、4相邻两组数据分别求劲度系数有:k1N/m12.50N/m,k2N/m12.66N/m,k3N/m12.20N/m取平均值得I的劲度系数,k12.5N/m两条弹簧串联受到拉力大小相等,也能由表中数据计算出弹簧的劲度系数。13(7分)在“验证力的平行四边形定则”实验中:(1)部分实验步骤
38、如下,请完成有关内容:A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线。B在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录_、_、_。C将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使_,记录_。(2)如果力的平行四边形定则得到验证,那么图乙中_。答案:(1)钩码个数(或细线拉力)、橡皮筋与细线结点的位置O、细线的方向;橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合;钩码个数和对应的细线方向(2)解析:(1)根据实验原理可知,图甲中需要记录合力的大小和方向后,画
39、出来的合力是实际值,该实验中根据钩码个数来表示拉力大小,因此需要记录的是:钩码个数(或细线拉力),橡皮筋与细线结点的位置O,细线的方向;该实验采用“等效代替”法,因此在用两个绳套拉橡皮筋时,要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点位置重合,同时记录钩码个数和对应的细线方向。(2)根据O点处于平衡状态,正交分解有:竖直方向:4mgsin3mgsin5mg水平方向:4mgcos3mgcos联立解得:。三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14(9分)如图所示,质量为2kg的物体放
40、在水平地板上,用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为10.5cm,已知弹簧的劲度系数k200N/m。(g均取10m/s2)求:(1)物体所受的最大静摩擦力为多大?(2)物体所受的滑动摩擦力为多大?(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少?答案:(1)6N(2)5N(3)0.25解析:(1)当物体刚开始被拉动时,弹簧的伸长量为x111cm8cm3cm,根据胡克定律可得:弹簧的弹力为:F1kx200N/m×0.03m6N,此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力,即Ffmax6N。(2)当物体匀速滑动时,弹簧的伸
41、长量为x210.5cm8cm2.5cm,根据胡克定律可得:弹簧的弹力为:F2kx2200N/m×0.025m5N,此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力,即Ff5N。(3)由滑动摩擦力公式可得:FfFNmg,求得0.25。15(10分)如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角37°,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin37°0.6,cos37°0.8,tan37°0.75,g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA、
42、OB受到的拉力是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m260kg,人与水平面之间的动摩擦因数为0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?答案:(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)24 kg解析:(1)以结点O为研究对象,如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,将FOA分解,由平衡条件有:FOBFOAsin0,FOAcosm1g0联立得:FOAm1gFOBm1gtanm1g故轻绳OA、OB受到的拉力分别为m1g、m1g(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,fFOBm1g方向水平向左(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质
43、量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时,静摩擦力达到最大值fmm2g由平衡条件得:FOBmfm又FOBmm1mgtanm1mg联立得:m1m24kg即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。16(11分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取,忽略空气阻力):(1)水平
44、牵引力的大小;(2)滑板的速率。答案:(1)810N(2)5m/s解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcosmgFNsinF由、联立,得F810N(2)FNmg/cosFNkv2得v5m/s17(12分)如图所示,放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态,轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角60°,斜面倾角30°,物块A和B的质量分别为mA5kg,mB1.5kg,弹簧的劲度系数为k500N/m,重力加速度g10m/s2。求:(1)弹簧的伸长
45、量x;(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。答案:(1)弹簧的伸长量x为3cm;(2)物块A受到的摩擦力f的大小为5N,方向沿斜面向下。解析:(1)以结点O为研究对象,受力如图并正交分解,据平衡条件有x:kxFsin60°0y:Fcos60°mBg0由解得:F30N代入解得:xmm3cm(2)物块A受力如图并正交分解,据平衡条件有x:FmAgsin30°f0解得:fFmAgsin30°305×10×N5N,方向:沿斜面向下。第四章: 牛顿运动定律本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。第卷(选择题共
46、40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.我国道路交通安全法第六十七条规定:高速公路限速标志标明的最高时速不得超过一百二十公里。图示为高速公路上的限速标志,下列说法中正确的是 ()A限速值是指汽车行驶的平均速度B该限速值约为12m/sC汽车限速是因为汽车速度越大,惯性越大,难以刹车D汽车限速是因为汽车速度越大,刹车距离越大,容易发生交通事故答案:D解析:限速值指的是瞬时速度,A错;该限速值约为33m/s,B错;质量是惯性大小的
47、唯一量度,与汽车速度无关,C错;汽车速度越大,刹车距离越大,D正确。2一根轻绳的上端悬挂在天花板上,下端挂一灯泡,则 ()A灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力答案:C解析:灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力,选项A、B错误;灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力,绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力,选项C正确,选项D错误。3.一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中,在稳定水平风力作用下发
48、生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示,设每个红灯笼的质量均为m,则自上往下第二只灯笼对第三只灯笼的拉力大小为 ()A2mgBmgC.mgD8mg答案:A解析:以下面三个灯笼作为整体为研究对象,进行受力分析,如图:竖直方向:Tcos30°3mg得:T2mg故选A。4几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录,如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是 ()A
49、根据图2推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态B根据图3推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态C根据图4推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态D根据图5推断电梯可能处于加速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态答案:C解析:由图可知,图2、图5示数大于重力为超重,电梯可能加速上升或减速下降,图3、图4示数小于重力,失重可能向下加速,也可能向上减速,C正确。5质量为m的金属盒获得大小为v0的初速度后在水平面上最多能滑行s距离,如果在盒中填满油泥,使它的总质量变为2m,再使其以v0初速度沿同一水平面滑行,则它滑行的最大距离为 ()A.B2sC.D
50、s答案:D解析:设金属盒与水平面间的动摩擦因数为,未装油泥有mgmav2as装满油泥后有:2mg2m·av2a·s解可得:ss6放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g10m/s2。由此两图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为 ()Am1.5kg,0.4Bm0.5kg,0.4Cm0.5kg,0.2Dm1kg,0.2答案:B解析:结合Ft图象和vt图象,分析物块在各段内的受力和运动情况,利用各段的运动规律和牛顿第二定律求解。由题中图象所给的信息可知,当外力F
51、等于3N时,物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得F1mgma,由图象可得F13N,am/s22m/s2; 当外力等于2N时,物块做匀速运动,则F2mg,其中F22N;将两式联立解得m0.5kg,0.4。7.如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,且视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,则 ()AF1BF2GtanC若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,但F1与F2的合力不变D若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1减小,F2增大答案:BC解析:作出人的受力图如图所示可得F1F2Gtan当增加悬绳长度,减
52、小F1与F2均减小F1与F2的合力始终等于重力,综上所述B、C正确。8如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g10m/s2),则正确的结论是 ()A物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B物体的加速度大小为5m/s2C物体的质量为2kgD弹簧的劲度系数为7.5N/cm答案:BC解析:以物体为研究对象,由牛顿第二定律并结合图象得104kmgma30mgma又4kmg由以上三式解得m2kga5m/s2k5N/cm所以B、C正确,D错误。由题
53、意知,物体与弹簧分离时,弹簧处于自然伸长状态,A错误。9 如图所示,某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行),则 ()A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下B小物块受到的滑动摩擦力大小为maC小物块受到的静摩擦力大小为mgmaD小物块受到斜面的弹力大小为mg答案:CD解析:以木块为研究对象,分析受力情况:木块受重力mg、斜面的支持力N和静摩擦力f,f沿斜面向上,故A错误;根据牛顿第二定律得:fmgsin30°ma,解得,fmgma,方向平行斜面向上,故C正确,B
54、错误;小物块受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力;故Nmgcos30°;故D正确。10.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为,则木块从左端运动到右端的时间可能是 ()A.BC.D.答案:ACD解析:因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则Lgt2,可得t,C正确;若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度v相等,则Lt,可得t,D正确;若先匀加速到传送带速度v ,再匀速到右端,则v(t)L,可得t,A正确;木块不可能一直匀速至右端,B错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题,共16分。把答
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