上海市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷 Word版含解析(_第1页
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文档简介

1、 上海市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷一、单项选择题(本大题满分30分;共10道题,每题3分)1(3分)质点是一种理想化的物理模型,下列关于质点的说法中,正确的是()A静止的物体一定可以看作质点B体积很小的物体一定可以看作质点C质量很小的物体一定可以看作质点D在所研究的问题中,大小、形状可忽略的物体可以看作质点2(3分)关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大B静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故C乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球惯性小D在宇宙飞船中的物体不存在惯性3(3分)关于加速度下列说法

2、中正确的是()A加速度是由速度变化引起的B加速度始终为零,运动状态一定不改变C加速度方向改变,速度方向一定改变D加速度为正值,速度一定越来越大4(3分)升降机地板上放一木箱,质量为m,当它对地板的压力N=0.8mg时,以下说法正确的是()A加速上升B减速上升C静止D匀速上升5(3分)汽车沿平直公路做加速度大小为0.5m/s2的匀变速运动,那么()A汽车在任意1 s内的末速度等于初速度的0.5倍B汽车的初速度比前1秒内的末速度大0.5 m/sC汽车每秒钟内速度变化0.5 m/sD汽车每秒钟内加速度变化0.5 m/s26(3分)2010年1月4日,在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“

3、河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域如图所示,此次护航总航程4500海里若所有船只运动速率相同,则下列说法正确的是()A“4500海里”指的是护航舰艇的位移B研究舰队平均速率时可将“千岛湖”舰看作质点C以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰一定是运动的D根据图中数据可求出此次航行过程中的平均速度7(3分)2011年10月7日16日在日本东京举行的第43届世界体操锦标赛上,我国选手陈一冰勇夺吊环冠军,成就世锦赛四冠王比赛中他先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到图示位置,此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为已知他的体重为G,吊环和绳索的重力不计则每条绳索的张力为()ABCc

4、osDsin8(3分)一个质点由静止开始沿直线运动,速度随位移变化的图线如图所示,关于质点的运动下列说法正确的是()A质点做匀速直线运动B质点做匀加速直线运动C质点做加速度逐渐增大的加速运动D质点做加速度逐渐减小的加速运动9(3分)用轻质细绳系住一小球,小球静止在光滑斜面上,如图所示,1为水平方向、2为沿斜面方向、3为沿绳方向、4为竖直方向、5为垂直斜面方向若要按照力的实际作用效果来分解小球的重力,下列叙述中正确的是()A将小球的重力沿1和5方向分解B将小球的重力沿2和5方向分解C将小球的重力沿3和5方向分解D将小球的重力沿3和2方向分解10(3分)如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上的等高位置某

5、人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则()A躺着比坐着时F1大B坐着比躺着时F1大C坐着比躺着时F2大D躺着比坐着时F2大二、填空题(本大题满分24分;共6道题,每题4分)11(4分)已知O、A、B、C为同一直线上的四点,A、B间的距离为1m,B、C间的距离为2m,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等,则物体通过A点和B点时的速度之比为,O、A间的距离为_米12(4分)一根不计质量的细线最多能吊着质量为1千克的物体以大小为a的加速度匀加速上升,或者最多能吊着

6、质量为3千克的物体以大小为a的加速度匀减速上升,那么可知a为米/秒2,这根细线最多能吊质量为_千克的物体匀速上升。13(4分)飞机起飞的速度相对于静止空气是60m/s航空母舰以10m/s的速度向东航行,停在航空母舰上的飞机也向东起飞,飞机的加速度是4m/s2,则起飞时间需要 s,起飞的跑道至少需要_米长 14(4分)客运电梯简化模型如图甲所示,电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力电梯在上升过程中受到的最大拉力F=N,求:电梯在前2s内的速度改变量v_米/秒15(4分)将力F分解为两个分力,若已知F的

7、大小及F和F2之间的夹角,且为锐角,则当F1和F2大小相等时,F1的大小为_,而当F1有最小值时,F2的大小为_16(4分)已知物体在倾角为的斜面上恰能匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数是;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是_三、综合应用题(本大题满分46分;共8道题)17(3分)如图所示,一物体以某一初速沿固定的粗糙斜面向上滑动,在图中作出物体上滑过程中的受力示意图18(3分)一物体从静止开始做变速直线运动,其加速度随时间的变化,如图a所示,请在图b中画出该物体的速度时间图象19(4分)“研究共点力的合成”实验的情况如甲所示,其中A为固定橡

8、皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点位置,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示图乙中的F与F两力中,方向一定沿AO方向的是(填F或F)(单选题)本实验采用的科学方法是A理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立物理模型法(多选题)实验中可减小误差的措施有A两个分力F1、F2的大小要尽量大些B应使两个分力F1、F2间夹角应越大越好C拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行DAO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些20(4分)在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中,装置如图(a)所示(1)本实验是通过来改变对小车的拉力,通过增加小车上的配重片来改变小车

9、的质量,通过位移传感器测得小车的vt图象,通过得到小车的加速度(2)图(b)为小车所受作用力不变时实验所得的a图象,从图象上可以看到直线不过原点,其原因是(A)钩码质量过大(B)轨道倾斜,左端偏高(C)轨道倾斜,右端偏高(D)小车与轨道间的摩擦偏大21(4分)在DIS中,光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度为了测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如图所示(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为t1和t2,A、B开始挡光时刻的间隔为t,则小车的加速度a=(2)(单选题)实验中,若挡光片的

10、宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距,下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是(A)若小车加速,则测量值大于真实值;若小车减速,则测量值小于真实值(B)若小车加速,则测量值小于真实值;若小车减速,则测量值大于真实值(C)无论小车加速还是减速,测量值均大于真实值(D)无论小车加速还是减速,测量值均小于真实值22(8分)一质点以v0=10m/s的初速度作匀减速直线运动,直到停止运动,加速度的大小是2m/s2,求:(1)4秒末的速度,4秒内的位移?(2)第4秒内的位移和第4秒内的平均速度?(3)6秒内的位移?23(9分)如图,物体A与B用跨过滑轮的细绳相连,已知物体B的重力

11、为80N,地面对B的支持力为60N,连接物体B的细绳与水平地面夹角为30°,所有物体保持静止(1)在图中画出物体B的受力分析(2)计算地面对物体B的摩擦力(3)计算物体A的重力(4)若物体B在水平向右外力作用下匀速向右运动过程中,请判断水平外力及地面对物体B摩擦力的变化情况(设物体A未升至滑轮处)24(11分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面被固定在水平地面上,质量为 12.5kg的物块,在沿平行于斜面向上的拉力F作用下从斜面的底端由静止开始运动,力F作用2s后撤去,物体在斜面上继续上滑1.2s后,速度减为零,已知F=200N求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)物体在斜

12、面上能够通过的路程(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)四、附加题(本大题满分20分;共4道题)25(3分)如图为甲、乙两个质点同时、同地向同一方向运动的速度图象,由图可知()A在03s内,甲做匀加速直线运动B甲在3s后改做匀速运动,在7s末乙追上甲C57s内两者相互逐渐靠近D07s内两者在前进方向上的最大距离大于5m26(3分)动物园的水平地面上放着一个质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2,如图所示关于F1

13、和F2的大小,下列关系中正确的是()AF1(M+m)g,F2(M+m)gBF1=F2(M+m)gCF1F2(M+m)gDF1(M+m)g,F2(M+m)g27(4分)一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计阻力)自开始下落时计时,得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示,则根据题设条件计算出行星表面重力加速度大小为m/s2,物体落到行星表面时的速度大小为m/s28(10分)某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况,装置如图(a)己知斜面倾角=37°他使木块以初速度v0沿斜面上滑,并同时开始记录数据,绘得木块从开始上滑至最高点,然后又下滑回到出发处过程中的St图线如图(b

14、)所示图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4),曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)重力加速度g取10m/s2求:(1)木块上滑时的初速度v0和上滑过程中的加速度a1;(2)木块与斜面间的动摩擦因素;(3)木块滑回出发点时的速度vt上海市2014-2015学年高一上学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本大题满分30分;共10道题,每题3分)1(3分)质点是一种理想化的物理模型,下列关于质点的说法中,正确的是()A静止的物体一定可以看作质点B体积很小的物体一定可以看作质点C质量很小的物体一定可以看作质点D在所研究的问题中,大小、形状可忽略的物体可以看作质点考点:质点的认识 分析:物

15、体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,同一个物体在不同的时候,有时可以看成质点,有时不行,要看研究的是什么问题解答:解:A、物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,与运动状态无关,所以A错误,D正确B、体积很小的物体也不一定就能够看成质点,比如原子的体积很小,但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的,所以B错误C、地球的质量很大,在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以忽略的,能看成质点,所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点,所以C错误故选:D点评:考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的

16、大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略2(3分)关于物体的惯性,下列说法中正确的是()A运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大B静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故C乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球惯性小D在宇宙飞船中的物体不存在惯性考点:惯性 分析:一切物体,不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动,都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的解答:解:A、影响惯性大小的是质量,惯性大小与速度大小无关,故A错误;B、静止的

17、火车启动时,速度变化慢,是由于惯性大,惯性大是由于质量大,故B错误;C、乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球质量小,惯性小,故C正确;D、惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,有质量就有惯性,在宇宙飞船中的物体有质量,故有惯性,故D错误;故选C点评:需要注意的是:物体的惯性的大小只与质量有关,与其他都无关而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关3(3分)关于加速度下列说法中正确的是()A加速度是由速度变化引起的B加速度始终为零,运动状态一定不改变C加速度方向改变,速度方向一定改变D加速度为正值,速度一定越来越大考点:加速度 专题:直线运动规律专题分析:加速度等于物体的速度变化量与发生变

18、化所用时间的比值,与两个因素相关,速度变化很大,加速度可能很小速度变化很小,加速度可能很大加速度与速度没有直接关系,加速度大小不断变小,速度不一定变小,相反,加速度变大,速度也不一定变大物体速度的增减取决于加速度和速度的方向关系,不决定于加速度的正负,加速度的大小就是速度的变化率解答:解:A、加速度是合力产生的,故A错误B、加速度始终为零,物体处于静止或者匀速直线运动,故B正确C、加速度方向改变,速度方向不一定改变,例如汽车先加速运动,再刹车减速运动,速度方向不变,加速度方向改变,故C错误D、加速度为正,速度也为正时速度增大,速度为负时速度将减小,故D错误故选B点评:速度与加速度均是矢量,速度

19、变化的方向决定了加速度的方向,却与速度方向无关同时加速度增加,速度可能减小,所以加速度与初速度的方向关系决定速度增加与否4(3分)升降机地板上放一木箱,质量为m,当它对地板的压力N=0.8mg时,以下说法正确的是()A加速上升B减速上升C静止D匀速上升考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重 专题:牛顿运动定律综合专题分析:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g解答:解:木箱对地板的压力为N=0

20、.8mg,小于木箱的真实的重力,所以木箱受到的合力的方向应该是向下的,有向下的加速度,所以木箱可能是向上减速,也可能是向下加速,所以B正确故选B点评:本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了5(3分)汽车沿平直公路做加速度大小为0.5m/s2的匀变速运动,那么()A汽车在任意1 s内的末速度等于初速度的0.5倍B汽车的初速度比前1秒内的末速度大0.5 m/sC汽车每秒钟内速度变化0.5 m/sD汽车每秒钟内加速度变化0.5 m/s2考点:加速度 专题:直线运动规律专题分析:在变速直线运动中,速度的变化跟发生这种变化所用的时间的比,叫加速度,从加速度的概念出发即

21、可解题解答:解:根据a=可知在任一秒内:A汽车的末速度比初速度大或者小0.5m/s,故A错误;B汽车的初速度和前一秒是同一个时刻,速度相等,故B错误;C由公式可知汽车的末速度一定比初速度大0.5m/s,所以汽车每秒钟内速度变化0.5m/s,故C正确;D加速度没有发生变化,故D错误 故选C点评:该题考查了加速度的概念,属于基础题6(3分)2010年1月4日,在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域如图所示,此次护航总航程4500海里若所有船只运动速率相同,则下列说法正确的是()A“4500海里”指的是护航舰艇的位移B研究舰队平均速

22、率时可将“千岛湖”舰看作质点C以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰一定是运动的D根据图中数据可求出此次航行过程中的平均速度考点:位移与路程;参考系和坐标系;质点的认识;平均速度 专题:直线运动规律专题分析:正确解答本题需要掌握:位移和路程的区别,质点的含义;相对运动,参照物的选取;平均速度的定义等解答:解:A、“4500海里”是护航舰艇走过的轨迹长度,因此为路程不是位移,故A错误;B、平均速率为路程和时间的比值,本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队平均速率时可将“千岛湖”舰看作质点,故B正确;C、若“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止

23、,故C错误;D、由于不知运动位移和时间,不能求出此次航行的平均速度,故D错误故选B点评:本题考查了描述运动的一些基本概念,对于这些概念一定要深入理解其定义,尤其是加强理解位移、平均速度等矢量概念的含义7(3分)2011年10月7日16日在日本东京举行的第43届世界体操锦标赛上,我国选手陈一冰勇夺吊环冠军,成就世锦赛四冠王比赛中他先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到图示位置,此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为已知他的体重为G,吊环和绳索的重力不计则每条绳索的张力为()ABCcosDsin考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:计算题;共点力作用下物体平衡专题分析:运

24、动员受绳子的拉力及重力而处于平衡状态,三力为共点力;两绳索向上的分力之和应与向下的重力大小相等、方向相反,则由共点力的平衡可求得绳索的拉力解答:解:陈一冰的受力分析简化如图:由共点力的平衡可知,在竖直方向上:2Fcos=G解得:F=;故选A点评:本题中应注意两线索的拉力与重力相交于一点,故属于共点力平衡,可将两力分解为水平向和竖直向两分力,则在两个方向上的合力为零,由竖直方向的平衡关系可解得拉力的大小8(3分)一个质点由静止开始沿直线运动,速度随位移变化的图线如图所示,关于质点的运动下列说法正确的是()A质点做匀速直线运动B质点做匀加速直线运动C质点做加速度逐渐增大的加速运动D质点做加速度逐渐

25、减小的加速运动考点:匀变速直线运动的图像 专题:运动学中的图像专题分析:从图可知,s与v成正比,即s=kv,k是比例系数(常量),再结合速度定义式即可求解解答:解:从图可知,s与v成正比,即s=kv,k是比例系数(常量),v=显然加速度与速度呈正比,所以质点做加速度逐渐增大的加速运动,故C正确故选C点评:本题是对图象信息题的考查,要求同学们能根据图象读出有效信息,难度适中9(3分)用轻质细绳系住一小球,小球静止在光滑斜面上,如图所示,1为水平方向、2为沿斜面方向、3为沿绳方向、4为竖直方向、5为垂直斜面方向若要按照力的实际作用效果来分解小球的重力,下列叙述中正确的是()A将小球的重力沿1和5方

26、向分解B将小球的重力沿2和5方向分解C将小球的重力沿3和5方向分解D将小球的重力沿3和2方向分解考点:力的分解 分析:将力进行分解时,一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解,若要按照力的实际作用效果来分解,要看力产生的实际效果解答:解:小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和5故选:C点评:按照力的实际作用效果来分解是常用方法,看准产生的效果即可,比较简单10(3分)如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上的等高位置某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则()A躺着比坐着时F1大B坐

27、着比躺着时F1大C坐着比躺着时F2大D躺着比坐着时F2大考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:考虑几何关系,人躺下后,绳子与竖直方向的夹角变小,然后对吊床和人整体受力分析,根据平衡条件列方程求解解答:解:A、B、对吊床和人整体受力分析,受两个拉力,以及重力,如图设绳子与竖直方向夹角为,则F1=,由于人躺下后,绳子与竖直方向夹角变小,故绳子拉力F1变小,故A错误,B正确;C、D、对人受力分析,受重力和支持力,根据平衡条件,有支持力等于重力,即F2=G,不变,故C错误,D错误;故选B点评:本题关键是要明确人躺下后,其与竖直方向夹角变小,然后根据平

28、衡条件列方程分析二、填空题(本大题满分24分;共6道题,每题4分)11(4分)已知O、A、B、C为同一直线上的四点,A、B间的距离为1m,B、C间的距离为2m,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等,则物体通过A点和B点时的速度之比为1:3,O、A间的距离为m考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:直线运动规律专题分析:某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,设相等时间为T,即可表示出B点的速度,在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即x=aT2=1m,结合vB=vA+aT,求出A点的速度即可求出两点速度的比值再结合

29、运动学公式求出OA的距离解答:解:设物体通过AB段与BC段所用的相等时间为T,x=aT2=1,vA=vBaT=所以物体通过A点和B点时的速度之比为1:3设OA段的位移为x,则有,而,又vB=3vA,综合三个式子得,x=故本题答案为:1:3,点评:解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论,1、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度2、在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即x=aT212(4分)一根不计质量的细线最多能吊着质量为1千克的物体以大小为a的加速度匀加速上升,或者最多能吊着质量为3千克的物体以大小为a的加速度匀减速上升,那么可知a为5米/秒2,这根细线最多能吊质量为1.5千克的物体匀

30、速上升考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:对物体受力分析,受重力、拉力,根据牛顿第二定律列式求解即可解答:解:设绳子的最大拉力为T,最多能吊着质量为1千克的物体以大小为a的加速度匀加速上升,根据牛顿第二定律,有:Tm1g=m1a,即T10=a最多能吊着质量为3千克的物体以大小为a的加速度匀减速上升,根据牛顿第二定律,有:m2gT=m2a,即30T=3a 联立解得:T=15N,a=5m/s2;物体匀速上升时,有:m3=;故答案为:5,1.5点评:本题关键受力分析后,多次根据牛顿第二定律列式,最后联立求解;要作用加速度的方向与合力

31、方向相同,合力方向与较大的力同向13(4分)飞机起飞的速度相对于静止空气是60m/s航空母舰以10m/s的速度向东航行,停在航空母舰上的飞机也向东起飞,飞机的加速度是4m/s2,则起飞时间需要12.5 s,起飞的跑道至少需要312.5m长考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:直线运动规律专题分析:以航空母舰为参考系,飞机的速度只需要达到50m/s即可起飞,根据速度时间公式求时间,根据位移时间公式求位移解答:解:飞机起飞的速度相对于静止空气是60m/s航空母舰以10m/s的速度向东航行,停在航空母舰上的飞机也向东起飞,飞机的速度只需要达到50m/s即可起飞;根据速度时间公式,得到:v=v

32、0+at,解得t=;根据位移时间公式,得到:故答案为:12.5,312.5点评:本题关键是根据位移时间关系公式和速度时间关系公式列式求解,要注意公式中的运动参量要相对同一个参考系14(4分)客运电梯简化模型如图甲所示,电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力电梯在上升过程中受到的最大拉力F=2.2×104N,电梯在前2s内的速度改变量v=1.5m/s考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像 专题:牛顿运动定律综合专题分析:加速上升阶段,电梯处于超重状态,根据图象得到加速阶段的最大加速度,然后根

33、据牛顿第二定律列式求解拉力;速度改变量等于图象与时间轴包围的面积解答:解:图象可以看出,加速上升阶段的最大加速度为1m/s2,根据牛顿第二定律,有:Fmg=ma解得:F=m(g+a)=2.0×103kg×(10m/s2+1m/s2)=2.2×104N;速度改变量等于图象与时间轴包围的面积,故:故答案为:2.2×104,1.5点评:本题根据根据加速度图象得到运动情况,根据加速上升阶段处于超重状态,然后根据牛顿第二定律列方程求解;同时会结合图象求解速度的改变量15(4分)将力F分解为两个分力,若已知F的大小及F和F2之间的夹角,且为锐角,则当F1和F2大小相

34、等时,F1的大小为,而当F1有最小值时,F2的大小为Fcos考点:合力的大小与分力间夹角的关系 专题:平行四边形法则图解法专题分析:因为分力和合力构成矢量三角形,当分力F2与分力F1垂直时,F1最小解答:解:将力F分解为F1和F2两个分力,若已知F的大小及F和F2之间的夹角,且为锐角;则当F1和F2大小相等时,F1和F2组成菱形,根据几何关系得:F1的大小为,因为垂直段最短,知当分力F2与分力F1垂直时,F1最小如图则F2=Fcos故答案为:,Fcos点评:解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则(三角形定则),根据作图法可以确定力的最小值16(4分)已知物体在倾角为的斜面上恰能匀速下滑

35、,则物体与斜面间的动摩擦因数是tan;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是2mgsin考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:因为物体在倾角为的斜面上恰能匀速下滑,所以物体受力平衡,受力分析后应用平衡条件求解;对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,物体受力仍然平衡,受力分析后再应用平衡条件求解即可解答:解:物体匀速下滑时,受力分析如图:由平衡条件得:f=Gsin;N=Gcos又:f=N,解得:=tan物体匀速上滑时:由平衡条件得:N=Gcosf=N=GcosF=Gsin+f=Gsin+G

36、cos将=tan得:F=2Gsin=2mgsin故答案为:tan;2mgsin点评:本题为平衡条件得应用,受力分析后应用平衡条件求解即可,需要注意的是物体上滑时,摩擦力的方向发生了变化三、综合应用题(本大题满分46分;共8道题)17(3分)如图所示,一物体以某一初速沿固定的粗糙斜面向上滑动,在图中作出物体上滑过程中的受力示意图考点:力的合成与分解的运用 专题:受力分析方法专题分析:首先对物体的受力情况进行分析,可知,它受到重力,斜面对它的支持力,因为斜面是粗糙的,所以物体还受摩擦力再用画图法将这几个力表示出来解答:解:物体受重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力三个力如图点评:画力的示意图,就是用一

37、条带箭头线段表示出力的三要素,所以要先正确分析力的大小、方向和作用点,再根据力的示意图的要求作出力的示意图18(3分)一物体从静止开始做变速直线运动,其加速度随时间的变化,如图a所示,请在图b中画出该物体的速度时间图象考点:匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系 专题:运动学中的图像专题分析:分析物体的运动情况:01s内,物体向正方向做匀加速运动;12s内,物体向正方向做匀减速运动;23s内,物体静止;34s内,物体向正方向做匀加速运动;根据速度公式求解每一秒末的速度,作vt图象解答:解:物块第1s末的速度为:v1=a1t1=4×1=4m/s物块第2s末的速度为:v2

38、=v1+a2t2=04s末的速度又为4m/s,故vt图象如图:故答案为:如图点评:本题考查根据加速度图象分析物体运动情况的能力注意1s末和3s末物体不回头向负方向运动,而是继续向正方向运动19(4分)“研究共点力的合成”实验的情况如甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点位置,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示图乙中的F与F两力中,方向一定沿AO方向的是F(填F或F)(单选题)本实验采用的科学方法是BA理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立物理模型法(多选题)实验中可减小误差的措施有ACDA两个分力F1、F2的大小要尽量大些B应使两个分力F1、F2间夹角应

39、越大越好C拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行DAO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些考点:验证力的平行四边形定则 专题:实验题分析:在实验中F和F分别由平行四边形定则及实验得出,明确理论值和实验值的区别即可正确答题;本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则,因此采用“等效法”,注意该实验方法的应用掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项,尤其是理解本实验的“等效”思想解答:解:图乙中的F与F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,一定与AO共线的是 F;本实验中两个拉力的作用效果和

40、一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法故选:BA、实验是通过作图得出结果,故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些,故A正确;B、根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大,导致一个弹簧拉时可能超过量程,故夹角不能太小或太大,适当即可,故B错误;C、为了防止出现分力的情况,应让各力尽量贴近木板,且与木板平行,同时,读数时视线要正对弹簧秤刻度,故C正确;D、AO间距离要适当,拉力要适当大些,故D正确;故选:ACD故答案为:F;B;ACD点评:掌握实验原理,从多个角度来理解和分析实验,提高分析解决问题的能力,同时同学们要在实际实验操作去理解实验目的和实验步骤,这样才能对实

41、验有深刻的理解20(4分)在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中,装置如图(a)所示(1)本实验是通过改变钩码的个数来改变对小车的拉力,通过增加小车上的配重片来改变小车的质量,通过位移传感器测得小车的vt图象,通过图象的斜率得到小车的加速度(2)图(b)为小车所受作用力不变时实验所得的a图象,从图象上可以看到直线不过原点,其原因是BD(A)钩码质量过大(B)轨道倾斜,左端偏高(C)轨道倾斜,右端偏高(D)小车与轨道间的摩擦偏大考点:验证牛顿第二运动定律 专题:实验题分析:(1)改变钩码的数量可以改变小车受到的拉力;根据实验数据作出小车的vt图象,vt图象的斜率等于小车的加速度,由图象可以求出小

42、车的加速度(2)实验时要平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,图象不过坐标原点解答:解:(1)通过改变钩码的个数可以改变对小车的拉力;通过位移传感器测得小车的vt图象,vt图象的斜率等于小车的加速度(2)由图(b)所示a图象可知,图象不过原点,在横轴上有截距,这是由于:轨道倾斜,左端偏高或小车与轨道间的摩擦偏大造成的,故BD正确;故答案为:(1)改变钩码的个数;图象的斜率;(2)BD点评:作出小车的速度时间图象,由速度时间图象可以求出小车的加速度;实验前要平衡小车受到的摩擦力21(4分)在DIS中,光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度为了

43、测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如图所示(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为t1和t2,A、B开始挡光时刻的间隔为t,则小车的加速度a=(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距,下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是B(A)若小车加速,则测量值大于真实值;若小车减速,则测量值小于真实值(B)若小车加速,则测量值小于真实值;若小车减速,则测量值大于真实值(C)无论小车加速还是减速,测量值均大于真实值(D)无论小车加速还是减速,测量值均小于真实值考点:探究加速度与物体质量、

44、物体受力的关系;测定匀变速直线运动的加速度 专题:实验题;牛顿运动定律综合专题分析:(1)光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替即,再根据运动学公式即可求出物体的加速度a(2)利用挡板的长度除以挡板通过的时间求出的挡板通过的平均速度,等于其通过时的中间时刻的瞬时速度,若加速运动,则其两次通过挡板时,时间差小于A、B开始挡光时刻的间隔为t,若减速则时间差大于A、B开始挡光时刻的间隔为t解答:解:(1)通过第一个光电门的速度:通过第一个光电门的速度:故其加速度为:故答案为:(2)利用挡板的长度除以挡板通过的时间求出的挡板通过的平均速度,等于其通过时的中间时刻的瞬时速

45、度,若加速运动,则其两次通过挡板时,时间差小于A、B开始挡光时刻的间隔为t,因此测量结果小于真实值,若减速则时间差大于A、B开始挡光时刻的间隔为t,测量值大于真实值,故ACD错误,B正确故选B点评:本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理,正确进行误差分析,是考查学生综合能力的好题22(8分)一质点以v0=10m/s的初速度作匀减速直线运动,直到停止运动,加速度的大小是2m/s2,求:(1)4秒末的速度,4秒内的位移?(2)第4秒内的位移和第4秒内的平均速度?(3)6秒内的位移?考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系 专题:直线运动规律专题分析:根据匀变速直线运

46、动基本公式直接求解即可,知道第4秒内物体的位移等于4s内的位移减去3s内的位移解答:解:(1)4秒末的速度:v4=v0+at=10+(2)×4=2m/s;4秒内的位移:;(2)3秒内的位移:;第4秒内的位移:sIV=s4s3=2421=3m;第4秒内的平均速度:;(3)质点运动经历的时间:6秒内的位移:答:(1)4秒末的速度为2m/s,4秒内的位移为24m;(2)第4秒内的位移为3m,第4秒内的平均速度为3m/s(3)6秒内的位移为25m点评:本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,知道第4秒内物体的位移等于4s内的位移减去3s内的位移难度不大,属于基础题23(9分)如图,物

47、体A与B用跨过滑轮的细绳相连,已知物体B的重力为80N,地面对B的支持力为60N,连接物体B的细绳与水平地面夹角为30°,所有物体保持静止(1)在图中画出物体B的受力分析(2)计算地面对物体B的摩擦力(3)计算物体A的重力(4)若物体B在水平向右外力作用下匀速向右运动过程中,请判断水平外力及地面对物体B摩擦力的变化情况(设物体A未升至滑轮处)考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:(1、2、3)物体A受重力和拉力,根据平衡条件得到绳子的拉力等于重力,对物体B受力分析,画出受力分析图,根据共点力平衡条件列式求解;(4)对物体B受力分析,受重

48、力、拉力、支持力、摩擦力和细线的拉力,根据平衡条件列式分析即可;解答:解:(1、2、3)对物体B受力分析,如图所示:由于B物体受力平衡,故:水平方向:Tcos=f 竖直方向:Tsin+FN=GB 已知物体B所受重力为80N,水平地面对物体B的支持力FN为60N,由解得:T=40N 把代入解得:f=20N由于物体A受力平衡,所以重力等于竖直向上的绳子拉力T,得:GA=T=40N(4)若物体B在水平向右外力作用下匀速向右运动过程中,对物体B受力分析,根据平衡条件,有:FfTcos=0FN+TsinGB=0其中:f=FN联立解得:f=(8040sin)F=(8040sin)+40cos由于减小,故摩

49、擦力f增加,拉力F增加;答:(1)物体B的受力分析,如图所示(2)地面对物体B的摩擦力为20N(3)物体A的重力为40N(4)若物体B在水平向右外力作用下匀速向右运动过程中,则水平外力及地面对物体B摩擦力都增大点评:此题难点在于确定倾斜绳子与水平方向的夹角,仍然需要通过受力分析,根据受力平衡来解决夹角问题24(11分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面被固定在水平地面上,质量为 12.5kg的物块,在沿平行于斜面向上的拉力F作用下从斜面的底端由静止开始运动,力F作用2s后撤去,物体在斜面上继续上滑1.2s后,速度减为零,已知F=200N求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)物体在斜面

50、上能够通过的路程(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用 专题:牛顿运动定律综合专题分析:(1)对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出F作用前后的加速度的表达式,再根据运动学基本公式列式即可求解动摩擦因数;(2)根据第一问的表达式求出匀加速上升和匀减速上升的加速度,根据位移时间公式求出上升的总位移,再根据条件判断物体速度为零后能否保持静止,若不能则要返回出发点解答:解:(1)力F作用时,对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:Fmgsinmgcos=ma1 撤去F后,对物

51、体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:mgsin+mgcos=ma2 又因为a1t1=a2t2 由解得:=0.5(2)根据式得:a1=6m/s2根据式得:a1=10m/s2根据匀变速直线运动位移时间公式得:上升的位移为:s=a1t12+a2t22=19.2m因为mgsinmgcos所以物体速度等于零后又返回到出发点,所以物体在斜面上能够通过的路程l=2s=38.4m答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数为0.5(2)物体在斜面上能够通过的路程为38.4m点评:本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,抓住匀加速运动的末速度即为匀减速运动的初速度列式,注意mgsinmgcos,物体速度等于

52、零后又返回到出发点,难度适中四、附加题(本大题满分20分;共4道题)25(3分)如图为甲、乙两个质点同时、同地向同一方向运动的速度图象,由图可知()A在03s内,甲做匀加速直线运动B甲在3s后改做匀速运动,在7s末乙追上甲C57s内两者相互逐渐靠近D07s内两者在前进方向上的最大距离大于5m考点:匀变速直线运动的图像 专题:运动学中的图像专题分析:vt图象的斜率等于物体的加速度;只要速度时间图象是一条直线,则物体运动的加速度保持不变;根据vt图象中图形所包围的面积求解位移去比较解答:解:A、在03s内,甲的速度时间图象是曲线,所以甲做变加速运动,故A错误B、甲在3s后改做匀速运动,在07s内甲图形所包围的面积大于乙图形所包围的面积,所以在7s末乙没有追上甲,故B错误C、5s末,甲在前面,乙在后面,但5s末后乙的速度大于甲的速度,所以57s内两者相互逐渐靠近,故C正确D、当两者速度相等时,前进方向上的距离最大,在05s内,图形所包围的面积等于它们的位移,根据面积之差知道最大距离大于5m,故D正确故选CD点评:解决图象问题一是要注意图象的横纵坐标的含义以确定是什么图象;二是要明白图象代表的物理含义(速度图象的斜率等于物体的加速度)26(3分)动物园的水平地面上

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