学年河北鸡泽县第一中学高一上学期期末物理试题解析版文档格式.docx
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在学习中要注意体会.知道路程和位移的区别,知道路程是标量,位移是矢量,路程等于运动轨迹的长度,位移大小等于首末位置的距离。
4.如图甲、乙两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )
A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法
【解析】图甲中将桌面在力F作用下发生的形变通过反射光线在屏上光斑移动显示出来,采用放大法。
图乙中,用手压琉璃瓶,琉璃瓶发生微小的变形,体积减小,由于管子很细,管中水位上升明显,即通过细管将瓶子的形变显示出来,采用的也是放大法。
5.下列说法正确的是( )
A.两个物体只要接触就会产生弹力
B.放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的
C.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
D.形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
【解析】相互接触的物体必须要有形变才会产生弹力,选项A错误;
放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的,选项B正确;
滑动摩擦力的方向总是和物体的相对运动方向相反,选项C错误;
形状规则质量分布均匀的物体的重心必与其几何中心重合,选项D错误;
故选B.
6.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上,在如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】试题分析:
线框处于平衡状态,对线框进行受力分析,线框收到两个拉力和重力作用,合力等于零,可以知道两根绳子拉力的合力等于重力,绳子的夹角越小,绳子拉力越小,当两个绳子之间的夹角为0时,绳子的拉力最小,故B正确,A.C.D错误。
考点:
力的平衡、力的合成与分解的运用。
【名师点睛】本题解决时首先对线框进行受力分析,同时知道线框处于平衡状态,关键还要知道合力和分力遵循平行四边形定则,合力一定,分力夹角越大,分力越大。
7.关于力的单位“牛”,下列说法不正确的是()
A.“牛”这个单位是由质量为1kg的物体所受的重力为9.8N这个规定确定的
B.“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F=kma中取k=1时确定的
C.1N就是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力
D.地面附近质量是1kg的物体所受的重力是9.8N,并不是规定的,而是根据牛顿第二定律F=ma得到的结果
本题主要考查力的单位“牛顿”的理解,“牛顿”不是基本单位,而是导出单位,“1牛顿”的物理意义是:
质量为1千克的物体要获得
的加速度所需要的力叫“1牛顿”。
8.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是()
A.物体某时刻速度为零时,它受到的合外力一定为零
B.物体运动的速度越大,它受到的合外力一定越大
C.物体受到的合外力越大,其速度变化一定越快
D.物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
【答案】C
力是改变物体运动状态的原因,有力作用在物体上,物体的运动状态不一定改变,物体的运动状态改变了,则一定有力作用在物体上.
解:
A、物体的速度为零与合外力并没有直接的关系,速度为零时,合外力也可以很大.故A错误.
B、物体运动的速度大,可以是匀速直线运动,此时的合力是0,故B错误.
C、根据牛顿第二定律,一个物体受到的合外力越大,说明他的加速度大,根据加速度的定义,也就是它的速度变化一定越快.故C正确.
D、物体所受的合外力不为零时,物体也可以做减速运动,速度不一定增大.故D错误.
故选:
C.
【点评】区分合外力与速度、加速度的关系,理解合外力与速度并没有直接的关系,合外力与加速度有直接的联系,也就是牛顿第二定律.
9.伽利略用实验和推理推翻了流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动关系的理论,开启了物理学发展的新纪元。
下列说法与事实不相符的是()
A.根据亚里士多德的论断,力是改变物体运动状态的原因
B.笛卡尔经研究指出:
如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
C.伽利略通过数学推算,并用实验验证了小球在斜面上从静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比
D.牛顿总结伽利略等前人的经验,得出了牛顿第一定律
【解析】A、亚里士多德的论断,力是维持物体运动的原因,伽利略根据理想斜面实验,发现了力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B、笛卡尔指出:
如果运动中的物体没有受到力的作用,不停下来也不偏离原来的方向,故B正确;
C、伽利略通过数学推算并用实验验证了小球在斜面上从静止开始运动的位移与所用时间的平方成正比,故C正确;
D、牛顿总结伽利略、笛卡尔等前人的经验,得出了牛顿第一定律,故D正确。
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
10.如图甲所示,小孩用80N的水平力推木箱不动,木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为F1;
如图乙所示,小孩用100N的水平力恰能推动木箱,此时木箱与水平地面间的摩擦力大小为F2;
如图丙所示,小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦力大小为F3,若木箱对水平地面的压力大小为200N,木箱与水平地面间动摩擦因数为0.45,则F1、F2、F3的大小分别为( )
A.80N、80N、90NB.80N、80N、45N
C.80N、100N、90ND.80N、100N、45N
本题关键要抓住滑动摩擦力与静摩擦力的判断方法,确定摩擦力的大小,首先必须分清摩擦力的种类,是滑动摩擦力还是静摩擦力。
11.如图所示,一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行,若葡萄枝的倾角为α,则葡萄枝对重为G的蜗牛的作用力大小为( )
A.GsinαB.GcosαC.GD.小于G
对蜗牛进行受力分析,有向下的重力、垂直葡萄枝向上的弹力、沿葡萄枝向上的摩擦力,因蜗牛缓慢爬行,说明蜗牛处于平衡状态,即所受合力为零,因此,蜗牛受到葡萄枝的作用力大小等于蜗牛重力,再根据牛顿第三定律,葡萄枝对蜗牛的作用力大小为G,C正确.
物体的平衡
12.一个物体做直线运动,其图象如图所示,以下说法错误的是()
A.前5s内的位移达到最大值
B.0-2s内物体的加速度为1.5m/s2
C.4-6s内物体的速度一直在减小
D.5s<
t<
6s内加速度方向与速度方向相同
【解析】A、物体前
内速度一直是正值,物体一直向正方向运动;
内速度是负值,物体向负方向运动.可知,前
内的位移达到最大值,故A正确;
B、
内物体的加速度为
,故B正确;
C、
内速度减小,
内速度反向增大,故C错误;
D、
内,物体都做匀加速直线运动,加速度方向与速度方向相同,故D正确。
物体前
内速度一直是正值,说明物体一直向正方向运动;
内速度是负值,说明物体向负方向运动,图象的斜率表示加速度,图象与坐标轴围成面积表示位移,根据物体的速度变化情况分析加速度与速度方向关系。
13.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向缓慢向上偏移时,细绳上的拉力将()
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
【答案】D
【解析】对球受力分析,受重力、支持力、拉力,如图;
其中重力大小方向都不变,支持力方向不变,拉力大小与方向都变,将重力按照作用效果分解,由图象可知,G1
先变小后变大,G2
变小,又根据共点力平衡条件G1=F
,故拉力F先变小后变大.故D正确;
综上所述本题答案是:
D
这类问题的特点是:
一个物体受三个共点力作用而平衡,其中有一个力是恒定的(大小、方向均不变,一般多为物体的重力G);
另一个力的方向(或大小)始终不变(支持力),第三个力(拉力)大小和方向都可能变化.当第三个力与第二个力垂直时,第三个力最小值.找出了这一规律,运用作图法(或计算法)求解都比较方便了.
14.一辆汽车做匀加速直线运动,初速度为4m/s,经过4s速度达到12m/s,下列说法中不正确的是( )
A.汽车的加速度为2m/s2B.汽车每秒速度的变化量为2m/s
C.汽车的平均速度为6m/sD.汽车的位移为32m
【解析】汽车匀加速直线运动的加速度为:
,故A正确.因为汽车的加速度为2m/s2,则汽车每秒内速度的变化量为2m/s,故B正确.根据平均速度推论知,汽车的平均速度为:
,故C错误.汽车的位移为:
x=
t=8×
4m=32m,故D正确,故选ABD.
15.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知每层砖的平均厚度为6.0cm,照相机本次拍照曝光时间为1.5×
10﹣2s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为( )
A.1.6mB.2.5mC.3.2mD.4.5m
由图可以看出,在曝光的时间内,物体下降了大约有两层砖的厚度,即12cm(0.12m),曝光时间为1.5×
10-2s,所以AB段的平均速度为:
,由平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知AB中间时刻的速度为:
v=8m/s,由v2=2gh可得下降的高度大约为h,则:
故C正确,ABD错误.故选C。
自由落体运动的规律
【名师点睛】由于AB的运动时间很短,我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度,由此再来计算下降的高度就很容易了,通过本题一定要掌握这种近似的方法。
二、双项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分。
在每小题给出的四个选项中.有两个选项符合题目要求;
全选对的得3分,漏选的得1分,有选错或不选的得0分。
16.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能的取值为:
A.15N、5N、6NB.3N、6N、4N
C.1N、2N、10ND.8N、6N、3N
【答案】BD
【解析】因物体做匀速直线运动,所以所受的合力为零,因为是三个力,我们可让前两个先合成,再和第三个合成:
A、15N、5N两个力的合力范围是:
,第三个力是6N,所以合力不可能为零,故A错误;
B、3N、6N两个力的合力范围是:
,第三个力是4N,所以合力可能为零,故B正确;
C、1N、2N两个力的合力范围是:
,第三个力是10N,所以合力不可能为零,故C错误;
D、8N、6N两个力的合力范围是:
,第三个力是3N,所以合力可能为零,故D正确。
物体受共点力
作用而作匀速直线运动,说明这3个力的合力为零,只需要找出合力可能为零的一组。
17.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33.3m/s
C.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】AB
【解析】A、某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度,故A错误;
B、该限速值约为:
C、惯性大小与速度无关,只与质量有关,故C错误;
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,故D正确。
注意物理与生活的联系.判断速度是平均速度,还是瞬时速度,关键看速度是表示一段时间或位移内的速度,还是表示一个位置或时刻的速度。
18.已知两个共点力的合力F=50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°
角,分力F2的大小为60N,则( )
A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向D.F1的大小可能有两个值
【解析】已知一个分力有确定的方向,与F成30°
夹角(如图中的虚线代表的分力
的方向)
知另一个分力的最小值为:
而另一个分力大小为
,大于合力F,所以
的情况是唯一的,那么
的大小方向就都是唯一的,所以AB正确,CD错误。
解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则,知道平行四边形定则与三角形定则的实质是相同的,要会通过画三角形的方法来解决力的问题。
19.对牛顿定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律是有实验基础的,因此可用实验来直接验证
B.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的,所以这条定律可能是错的
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
【答案】CD
【解析】A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,即不能用实验来直接验证,故A错误;
B、牛顿第一定律虽然无法直接进行验证,但却是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,符合物理规律,物体不受外力作用可以等效的认为物体的合力为零,故有一定的物理意义,是正确的定律,故B错误;
C、、加速度的方向与合力的方向相同,加速度与合力的关系是瞬时对应关系,a随合力的变化而变化,当当外力停止作用时,加速度随之消失,故CD正确。
牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的;
牛顿第二定律可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比,加速度与合外力具有瞬时对应关系,加速度的方向与合力的方向相同。
20.如图是做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图象,由图象可知( )
A.甲启动的时间比乙晚t1秒
B.当t=t2时,两物体相遇
C.当t=t2时,两物体相距最远
D.当t=t3时,两物体相距x0米
【解析】A、甲车从
时刻就开始运动,乙车在
时刻才开始运动,所以甲起动的时间比乙早
秒,故A错误;
B、当
时两物体对应的纵坐标相同,即两车到达同一位置而相遇,故B正确,C错误;
D、当
时甲物体的位置坐标为0,乙物体的位置坐标为
,所以两物体相距
米,故D正确。
位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,由此分析两个物体的运动情况。
二、实验题(本大题共16分,
(1)
(2)小题每小题2分,(3)(4)每空2分,作图2分。
21.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;
又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。
这种研究物理问题的科学方法是(____)
A.建立理想模型的方法B.控制变量法C.等效替代法D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是(____)
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为_________m/s,小车的加速度为_________m/s2。
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/m/s-2
0.10
0.28
0.52
(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:
(小车质量保持不变)
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象。
②图线不过原点的原因可能是____________________________________________。
③图中的力F理论上指______,而实验中却用______表示。
(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力
【答案】
(1).B
(2).D(3).0.390.6(4).
(5).没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(6).B(7).A
【解析】
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,由于变量较多,因此采用了“控制变量法”进行研究,分别控制一个物理量不变,看另外两个物理量之间的关系,故ACD错误,B正确;
(2)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,而将纸带与小车连接好,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C、实验时,如果先放开小车,再接通打点计时器电源,这样由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故C错误;
时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力,故D正确。
(3)小车在打计数点1时的瞬时速度为
由纸带分析可以知道
根据匀变速直线运动的推论得:
;
(4)①根据描点法作出图象,如图所示:
②图象未过原点可能原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,导致有力但合力为零,则加速度为零;
③本实验理论上将F即绳对小车的拉力为合力,实际上是砂和砂桶的重力当合力,所以只有当砂和砂桶的重力远小于小车的质量时,才能使砂和砂桶的重力接近绳子拉小车的力。
在学习物理过程中掌握各种研究问题的方法是很重要的,要了解各种方法在物理中的应用,对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等,同时要清楚每一项操作存在的理由,比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等。
四、计算题(共24分。
应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
22.如图所示,一位重600N的演员,悬挂在绳上。
若AO绳与水平方向的夹角为37°
,BO绳水平,则AO、BO两绳受到的力各为多大?
【答案】1000N 800N
【解析】把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力,如图所示:
由画出的平行四边形可知:
AO绳上受到的拉力为:
BO绳上受到的拉力为:
。
本题关键是将拉力F按照实际作用效果分解,结合几何关系求解两个绳子的拉力,也可以按照共点力平衡来处理。
23.如图所示,某同学测出一棵苹果树树干部分的高度约为1.6m,一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落,该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2s,重力加速度取10m/s2,则:
(1)苹果树树冠部分的高度约为多少?
(2)苹果落地时的速度为多大?
【答案】
(1)2.45m
(2)9m/s
设开始下落到达树干的时间为t,结合位移关系列式,从而根据位移时间公式求出物体开始下落时树冠的高度,根据v=gt求出末速度。
(1)设树冠高度为h1,树干高度为h2,苹果从顶部下落到树干顶部的速度为v0,
则
代入数据解得:
v0=7m/s
又根据速度位移公式:
,代入数据解得:
h1=2.45m.
(2)设树的总高度为H,苹果落地的速度为v1,则
根据速度位移公式:
总高度为:
H=h1+h2=4.05m
联立解得:
v1=9m/s.
本题主要考查了自由落体运动,在结合位移时间公式进行求解,属于基础题。
24.在我国东北寒冷的冬季,狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具,如图所示,一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板上,狗通过轻绳与水平方向成37°
斜向上的拉力拉雪橇以4m/s的速度匀速前进,雪橇与水平冰道间的动摩擦因数为0.02,(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,g=10m/s2)求:
⑴狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进。
⑵某时刻,拉雪橇的绳子突然断裂,人仍然能始终安全坐在雪橇上沿直线运动,则人和雪橇要经过多长时间才能停下来。
(1)10N
(2)20s
(1)对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:
雪橇匀速运动时有
竖直方向:
①
水平方向:
②
又
③
由①②③得:
狗拉雪橇匀速前进要用力为:
(2)绳子突然断裂后,对对小孩和雪橇整体受力分析如图所示:
则根据牛顿第二定律:
滑动摩擦力为:
代入数据可以得到:
设经过t时间后停止,则根据速度和时间关系可以得到:
则:
本题考查力的平衡以及对于牛顿第二定律的应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用平衡条件以及牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答。
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