2015-2016学年天津市天津一中高一下学期期末考试物理(解析版)

2015-2016学年天津市天津一中高一下学期期末考试物理1．关于摩擦力，下列说法正确的是A、摩擦力对物体总做负功B、滑动摩擦力对物体总做负功C、静摩擦力总不做功D、以上说法都不对2．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，甲、乙以相同的初动能在同一水平面上滑行，最后都静止下来，它们滑行的距离A、甲大B、乙大C、相等D、无法确定3．如右图所示，木块A放在木板B上左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为，生热为，第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做功为生热为，则应有A、，B、，C、，D、，4．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A、B、C、D、5．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，由此可估计在着地过程中，地面对他双脚的平均作用力为自身所受重力的A、2倍B、5倍C、8倍D、10倍6．一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v-t图像，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图像，下列说法中正确的是A、水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相反B、水平拉力对物体做功为-1.2JC、撤去拉力后物体还能滑行7.5mD、物体与水平面间的动摩擦因数为0.17．如图所示，物体沿足够长的斜面向上运动，经过A点时具有动能100J，当它向上滑行道B点时，动能减少了80J，机械能损失了20J，则物体回到A点时的动能为A、100JB、50JC、20JD、60J8．一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，运动一圈时间为T，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为,，车对轨道的压力为2mg，设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则A、车经最低点时对轨道的压力为3mgB、车经最低点时发动机功率为2C、车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于0.5TD、车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功等于2mgR9．如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向。以18．在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重锤重力势能的减少量等于它的动能的增加，以下步骤中仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的活错误的有__________A、把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压直流电源连接起来B、把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度C、接通电源，释放纸带D、用秒表测出重锤下落的时间19．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点，如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，0为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当体的重力加速度，那么：（1）纸带的________端（选填“左”或者“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中0点和_______点来验证机械能守恒定律；（3）从0点到所取点，重物重力势能减少量=________J，该所取点的速度大小为_______m/s（结果取3位有效数字）20．如图所示，长L=1.25m、质量M=8kg的平板车静止在光滑水平面上，车的左端放一质量m=2kg的木块，它与车面间的动摩擦因数μ=0.2，今以水平恒力F=10N拖木块在车上滑行，物体最终从车的右端滑落，木块在车上滑动过程中，（），问（1）木块m的加速度为多大，平板车M的加速度为多大？（2）从静止到木块滑落过程中拉力对木块做多少功？（3）木块滑落时小车和木块动能各为多大？（4）从静止到木块滑落过程中摩擦产生多少热量？21．如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高，静止在光滑水平面的长木板上，滑到C点时速度大小为6m/s，圆弧轨道C端切线水平，已知长木板的质量M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5，OB与竖直方向OC间的夹角=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，），求：（1）小物块运动至B点时的速度大小；（2）小物块滑动至C点时对圆弧轨道C点的压力（保留一位小数）；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。22．某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动到L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟，已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计，图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m，问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（，保留两位小数）23．如图所示，质量为的光滑圆弧形轨道ABC与一质量为的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m，一质量为的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放，，求：（1）小球第一次滑到B点时的速度；（2）小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h。参考答案1．D【解析】试题分析：摩擦力可能对物体做正功，如无初速度放到传送带上的物块，在滑动摩擦力作用下使得物块和传送带一起运动，这种情况下，滑动摩擦力做正功，人走路时，受到静摩擦力，静摩擦力做正功，摩擦力也可能对物体做负功，如推动水平面上的物体沿水平面运动，这是受到的滑动摩擦力做负功，D正确；考点：考查了摩擦力【名师点睛】判断滑动摩擦力是做负功还是做正功，首先还得搞清是判断哪个摩擦力对哪个物体做功及摩擦力的方向，摩擦力方向和相对运动或者相对运动趋势方向相反，和运动方向的关系是不确定的，可能相同，可能垂直，摩擦力不一定是阻力，也可能是动力，因此摩擦力可能对物体做正功，也可能不做功，也可能做负功．2．B【解析】试题分析：材料相同，即接触面间的动摩擦因数相同，设为，在物体滑行过程中，根据牛顿第二定律可得运动加速度为，最后都静下来，末速度为零，所以根据公式可得滑行距离为，加速度相同，所以初速度大的物体滑行距离远，根据，可得乙的初速度小于甲的初速度，故乙的滑行距离大，B正确；考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式的应用【名师点睛】本题涉及力在空间的效应可优先考虑运用动能定理，涉及力在时间的效应优先考虑动量定理，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．3．A【解析】试题分析：设木板B的长度为L，当B固定时，F做功为，生热为，当B可以自由滑行时，设B滑行距离为x，则A的位移为，所以F做功为，两者之间发发生的相对位移仍为L，故摩擦生热为，故，，A正确；考点：考查了功的计算【名师点睛】根据，比较克服摩擦力所做的功，摩擦产生的热量，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量4．A【解析】试题分析：在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得考点：考查了动量定理的应用【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向5．B【解析】试题分析：着地后有，，着地后的初速度为自由下落过程的末速度，所以对于自由下落过程由，三式联立可得，即，B正确；考点：考查了牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题也可以根据动能定理，对全程求解，即，对于多过程问题，一定要根据受力情况明确物体运动的性质，选择相应的规律解题6．B【解析】试题分析：速度时间图像中的斜率表示加速度，所以在有拉力作用下的加速度，根据牛顿第二定律可得，没有拉力作用下的加速度，根据牛顿第二定律可得，联立可得，方向与摩擦力方向相同，，AD错误；根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移得：，拉力对物体所做的功为负功（拉力与运动方向相反），故B正确；撤去拉力瞬间物体的速度为3m/s，加速度为，则可以运动的位移为：，故C错误；考点：考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移7．B【解析】试题分析：物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，根据动能定理，有，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，故，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了20J，所以当物体到达最高点时动能减少了100J，机械能减少了25J，所以物体上升过程中克服摩擦力做功是25J，全过程摩擦力做功W=-50J从出发到返回底端，重力做功为零，由动能定理可得，即回到A点时的动能为，B正确；考点：考查了动能定理，功能关系【名师点睛】功能关系有多种表现形式：合力的功（总功）等于动能增加量；重力做功等于重力势能的减小量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量8．B【解析】试题分析：在最高点：向心力大小为，摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，则在最低点：，得，故A错误；在最高点：发动机功率，在最低点：发动机功率，则，故B正确；车在最高点的发动机功率为，车在最低点的发动机功率为，车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率是变化的，所以发动机做的功不等于，故C错误；摩托车做匀速圆周运动，动能不变，根据动能定理得知其合力做功为零，则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和，发动机做的功不等于2mgR，故D错误。考点：考查了圆周运动，功率的计算【名师点睛】摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，根据牛顿第二定律可求出摩托车在最高点时的向心力大小，即可求出最低点时轨道对它的支持力．发动机的功率等于牵引力与速度乘积，而牵引力与摩擦力大小相等．根据动能定理求解发动机做的功9．AB【解析】试题分析：根据动能定理，在0～3.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故，故A正确；由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故物体在4.0s～6.0s时间内的位移为，故平均速度为，故B正确；根据动能定理，在1s～5.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故，，故合力的平均功率为，故C错误；在t=6.0s时，质点速度为零，但从5s到7s物体做匀变速直线运动，加速度不变，故该时刻物体的加速度不为零，故D错误；考点：考查了速度时间图像，功率的计算【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移10．ABC【解析】试题分析：物体上升了h高度，即克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，B正确；根据牛顿第二定律可得，，根据动能定理，故解得，所以A正确；过程中F做正功，机械能增加量等于F所做的功，所以，C正确D错误；考点：考查了动能定理，功能关系，【名师点睛】本题关键对物体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求出拉力F，最后根据动能定理和重力做功和重力势能变化的关系列方程求解．11．AB【解析】试题分析：因为三种运动整个过程中下落的高度相同，所以重力做功相等，根据动能定理可得，由于重力做功相同，所以落地时动能增加量相同，AB正确；落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故C错误；平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故上抛时间最长，下抛时间最短，根据，平均功率不等，故D错误；考点：考查了机械能守恒，功率的计算【名师点睛】球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据运动学规律判断运动时间长短，再根据功率的定义判断平均功率的大小12．BD【解析】试题分析：撤去力F后，物体受四个力作用，竖直方向上重力和地面支持力是一对平衡力，水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力，合力，根据牛顿第二定律物体产生的加速度，撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，故A错误；撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为：，故B正确；物体离开弹簧后通过的最大距离为，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为．将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：，得，故C错误；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为，故D正确．考点：考查了牛顿第二定律的应用，功能关系【名师点睛】本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程，求解时间比较简洁13．5010025【解析】试题分析：力F对物体的冲量大小：，重力对物体的重力大小为，根据动量定理得，物体受到的合外力的冲量为：，由动量定理可知：，则合外力的冲量及动量的变化量为：，考点：考查了冲量，动量定理【名师点睛】解决本题的关键掌握冲量的表达式，以及掌握动量定理的运用，知道合力的冲量等于动量的变化量．注意动量和冲量单位的联系14．【解析】试题分析：取桌面为零势能面，链条的重力为m，开始时链条的重力势能为：，当链条刚脱离桌面时的重力势能：，故重力势能的变化量：，即重力势能减少；根据机械能守恒得：，解得．考点：考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负15．【解析】试题分析：内燃机驱动时，当列车以额定功率匀速行驶时速度最大，设内燃机驱动力为，有：，，当列车上坡时，采用电力驱动，设电力驱动力为，，设列车在坡道上能达到的最大速度为，由功率公式得：，由以上各式联立解得：考点：考查了功率的计算【名师点睛】分别对两种情况由功率公式可求得功率、牵引力及速度的关系；由共点力的平衡可以得出平衡关系；列立可解16．【解析】试题分析：设B的质量为m，则A的质量为3m，A球落地前，A、B组成的系统机械能守恒，有：，解得：，对B运用动能定理得：，解得：，则B上升的最大高度为：考点：考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】解决本题的关键理清AB组成的系统在什么过程中机械能守恒，求出A球落地时B球的速度大小是解决本题的关键17．、【解析】试题分析：选滑块与小车组成的系统为研究对象，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得：，所以有：，方向水平向右，与同向，由能量守恒定律得此过程中损失的机械能考点：考查了动量守恒定律，能量守恒定律的应用【名师点睛】选滑块与小车组成的系统为研究对象，水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用，故此方向满足动量守恒，碰撞前的动量，等于最后的总动量，典型的动量守恒的题目18．AD【解析】试题分析：打点计时器都是使用的交流电源，A错误；在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表，故D错误．考点：验证机械能守恒定律的实验【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义，从而确定哪些步骤是必须的，哪些是不必要的19．（1）左端（2）B点（3）、【解析】试题分析：（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点；（3）减少的重力势能，考点：用打点计时器验证机械能守恒定律的实验【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度20．（1）、（2）15J（3）1J、9J（4）【解析】试题分析：（1）根据牛顿第二定律可得（2）木块与车分离时两者之间的相对位移为，设木块在车运动的时间为，则有：，又因：联立解得：可得，则拉力对木块做功（3）木块从车的右端滑落时的速度为，木块的动能为此时车的速度为，车的动能为（4）摩擦产生的热量：；考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式，功能关系【名师点睛】由牛顿第二定律求出木块和车的加速度，根据木块在车上滑落时木块与车的位移之差等于l，由位移时间公式求出木块相对于车运动的时间，再求出木块的位移，即可求得拉力做功．由速度公式求出速度，然后求出动能；摩擦产生的热量等于摩擦力与相对于位移的乘积，而相对位移等于车长，然后求出产生的热量．21．（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）小球做平抛运动，根据运动的合成与分解可得（2）根据动能定理可得即，解得根据牛顿第二定律可得解得（3）根据动能定理可