南京市高一上学期物理寒假作业含答案 5.docx
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南京市高一上学期物理寒假作业含答案5
南京市高一上学期物理寒假作业05
一、单选题(本大题共13小题,共52.0分)
1.下列关于质点的说法,正确的是( )
A.原子核很小,所以可以当作质点
B.研究和观察日食时,可把太阳当作质点
C.研究地球的自转时,可把地球当作质点
D.研究地球的公转时,可把地球当作质点
2.敦煌曲子词中有这样的诗句“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”所选择的参考系分别是( )
A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水
3.关于惯性的下列说法正确的是( )
A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性
B.物体不受外力作用时才有惯性
C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性
D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性
4.一物体以 7m/s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是(g取10m/s2)( )
A.是物体重力的0.3倍B.是物体重力的0.7倍
C.是物体重力的1.7倍D.物体质量未知,无法判断
5.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力( )
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因素无关
C.方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
6.
作用于O点的五个恒力的矢量图的末端根据O点恰好构成一个正六边形,如图所示,这五个恒力的合力是最大恒力的( )
A.4倍
B.3倍
C.大于3倍小于4倍
D.无法确定
7.力F1单独作用于一物体时,使物体产生的加速度大小为a1=2m/s2,力F2单独作用于同一物体时,使物体产生的加速度大小为a2=4m/s2.当F1和F2共同作用于该物体时,物体具有的加速度大小不可能是( )
A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2
8.
竖直升空的火箭,其v-t图象如图所示,由图可知以下说法中正确的是( )
A.火箭上升的最大高度为16000m
B.火箭上升的最大高度为48000m
C.火箭经过120s落回地面
D.火箭上升过程中的加速度始终是20m/s2
9.
如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N,GB=4N,A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F1=2N,则细线中的张力F2及B对地面的压力F3的可能值分别是( )
A.5N和6N
B.5N和1N
C.1N和6N
D.1N和2N
10.
金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出.如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中( )
A.水继续以相同的速度从小孔中喷出
B.水不再从小孔喷出
C.水将以更大的速度喷出
D.水将以较小的速度喷出
11.
如图所示,竖直半圆环中有多条起始于A点的光滑轨道,其中AB通过环心O并保持竖直。
一质点分别自A点沿各条轨道下滑,初速度均为零。
那么,质点沿各轨道下滑的时间相比较( )
A.无论沿图中哪条轨道下滑,所用的时间均相同
B.质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑,时间越短
C.质点沿着轨道AB下滑,时间最短
D.轨道与AB夹角越小(AB除外),质点沿其下滑的时间越短
12.
如图所示,用绳1和绳2拴住一个小球,绳1与水平面有一夹角θ,绳2是水平的,整个装置处于静止状态.当小车从静止开始向右做加速运动时,小球相对于小车仍保持静止,则绳1的拉力F1、绳2的拉力F2与小车静止时相比( )
A.F1变大,F2不变B.F1不变,F2变小
C.F1变大,F2变小D.F1变大,F2变大
13.
如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为( )
A.
B.
C.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为
D.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为
二、多选题(本大题共1小题,共4.0分)
14.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移图象,由图可知( )
A.t=0时,A在B前面
B.B在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0-t1时间内B的运动速度比A大
D.B开始运动时速度比A小,t2秒后才大于A的速度
三、填空题(本大题共1小题,共4.0分)
15.如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz),从O点后开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6,测得S1=5.20cm,S2=4.40cm,S3=3.60cm,S4=2.80cm,S5=2.00cm,S6=1.20cm.
(1)物体的加速度大小a=______m/s2;
(2)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小为v3=______m/s.(结果保留两位有效数字)
四、实验题(本大题共2小题,共18.0分)
16.“验证力的平行四边形定则”的实验,如图①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,OB和OC为细绳,图②所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)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
(2)图②中的______是力F1和F2的合力的理论值;______是力F1和F2的合力的实际测量值。
17.某同学在探究弹簧的长度跟拉力的关系时,实验记录的数据见表格
拉力F/N
0
2
3
4
5
6
7
…
弹簧长度L/cm
8
12
14
16
18
20
22
…
(1)请你根据他所记录在数据在图中画出F-L图象;
(2)根据图象读出F=1N时,L=______cm;
(3)这根弹簧的劲度系数为______N/m。
五、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
18.
竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g取10m/s2):
(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变.
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变.
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变.
19.
如图所示,水平传送带以恒定的速度v顺时针转动,将工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t,速度变为v;再经时间2t,工件到达传送带的右端,求:
(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度
(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数
(3)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离。
20.
如图所示,在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里,用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体,物体的质量分别为m1、m2,已知m1<m2,m2静止在车厢的地板上,m1向左偏离竖直方向θ角.这时:
(1)汽车的加速度有多大?
绳子上的张力大小是多少.
(2)作用在m2上的摩擦力大小是多少?
车厢的地板对m2的支持力为多少?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
A、原子核很小,但在研究原子核内部的结构等的时候是不能看成质点的,所以A错误。
B、在观察日食时,正是由于太阳的大小,才会出现日偏食、日全食等不同的情况,所以B错误。
C、研究地球的自转时,不能看成质点,否则就没有自传的情况了,所以C错误。
D、研究地球的公转时,地球的大小相对于地球和太阳的距离来说是很小的,可以忽略,所以D正确。
故选:
D。
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,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.
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.【答案】A
【解析】解:
参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体,在本题中作者和山之间的距离逐渐减小,而作者认为自己静止不动,从而“看山恰似走来迎”,故此现象选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体。
但实际上船是运动的,所谓是“船行”选择的参考系是河岸、山或者地球上相对地球静止不动的其它物体。
故A正确,
故选:
A。
参考系是假定不动的物体,同一种运动状况选择的参考系不同观察到的结果也不同。
由于作者和山之间的距离逐渐减小,如果选择自己或者船作为参考系,则只能是山恰似走来迎;而如果选择山作为参考系,则只能是“是船行”。
参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体,参考系的选择是任意的,只要对研究问题方便,所有的物体都可以作为参考系;同一种运动状况选择的参考系不同观察到的结果也不同。
3.【答案】A
【解析】解:
A、惯性是物体的固有属性,它指的是能够保持原有运动状态的一种性质,故A正确。
B、C、D、因为任何物体在任何情况下都有惯性,惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与物体的运动状态,是否受力、运动速度大小都无关,故BCD错误。
故选:
A。
明确惯性的性质,知道惯性是物体具有的保持原来的运动状态的一种性质,任何物体的都有惯性.
惯性是物理学中的一个常见概念,解答此题要注意:
一切物体任何情况下都具有惯性.惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来.
4.【答案】A
【解析】解:
根据牛顿第二定律得,mg-f=ma
解得f=mg-ma=3m=0.3mg.
故选:
A.
物体下落过程中受到重力和空气阻力,根据牛顿第二定律得出阻力与重力的关系.
本题考查了牛顿第二定律的基本运用,知道合力与加速度的关系,明确公式F=ma中F是物体所受的合力.
5.【答案】B
【解析】解:
瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力;
握力加倍后,瓶子更掉不下,依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力;
故选:
B。
瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,根据静摩擦力的特点可以判断.
静摩擦力与压力无关,随外力的变化而变化,这里握力变大,只是滑动摩擦力变大了,而物体受静摩擦力,故静摩擦力不变.
6.【答案】B
【解析】
解:
由右图可知,根据平行四边形定则,F1与F4的合力等于F3,F2与F5的合力等于F3,最大恒力为F3,所以这五个力的合力最大值为3F3,所以这五个力的合力是最大恒力的3倍。
故选:
B。
本题关键是根据平行四边形定则,分别求出F1与F4的合力和F2与F5的合力,即可求得三个力的合力.
解决此类问题需要结合平行四边形定则,利用几何知识分析合力的大小,当然,合成先后选择上具有技巧.
7.【答案】D
【解析】解:
设物体为质量为m,根据牛顿第二定律得
F1=ma1,F2=ma2
则F1和F2共同作用于该物体时合力范围为F2-F1≤F合≤F2+F1,代入得2m≤F合≤6m
又由牛顿第二定律得加速度的范围为2m/s2≤a≤6m/s2
所以物体具有的加速度大小不可能是8m/s2.
故选D
设物体为质量为m,根据牛顿第二定律分别列出前两种情况下的表达式,确定F1和F2共同作用于该物体时合力范围,再求出加速度的范围进行选择.
本题考查应用牛顿第二定律解题的基本能力,关键是确定合力的范围,得出加速度的范围.
8.【答案】B
【解析】【分析】
本题是v-t图象的应用,要明确斜率的含义,知道在v-t图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,属于基础题。
v-t图象中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移。
【解答】
AB.火箭上升的最大高度即为运动过程中的最大位移,由图可知当速度等于零时,位移最大,x=
m=48000m,故A错误,B正确;
C.要落回地面,位移等于0,而120s时速度为0,位移最大,达到最高,故C错误;
D.根据图象可知,前40s火箭做匀加速直线运动,后80s做匀减速直线运动,加速度是变化的,故D错误。
故选B。
9.【答案】C
【解析】解:
当弹簧处于伸长状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力为:
F=GA+F弹=3N+2N=5N
对B研究可得,地面对B的支持力为:
FN=GB-F弹=4N-2N=2N,则B对地面的压力大小等于2N。
当弹簧处于压缩状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力为:
F=GA-F弹=3N-2N=1N
对B研究可得,地面对B的支持力为:
FN=GB+F弹=4N+2N=6N
则B对地面的压力大小等于6N,因此只有选项C正确。
ABD错误
故选:
C。
由题,已知弹簧的弹力大小为2N,而弹簧可能处于伸长状态,也可能处于压缩状态,分两种情况,分别对A、B研究,由平衡条件求出细线对A的拉力和地面对B的支持力.由牛顿第三定律可知,B对地面的压力大小等于地面对B的支持力大小.
本题考查了受力分析与平衡条件,对物体正确受力分析、灵活应用平衡条件是解题的关键;解题时要注意讨论:
弹簧的弹力为拉力与支持力两种情况,否则要出错.
10.【答案】B
【解析】解:
水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出;
故选:
B。
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g;当物体以加速度g竖直下落时,物体处于完全失重状态.
本题关键明确水处于完全失重状态,对容器壁无压力;也可以假设水对容器壁的力为F,然后根据牛顿第二定律列式求出F=0.
11.【答案】A
【解析】解:
设半径为R,斜面与竖直方向夹角为θ,则物体运动的位移为x=2Rcosθ,物体运动的加速度a=
=gcosθ,根据x=
at2,则t=
,与θ角无关。
而知道弦长和倾角也能算出半径,所以A正确,BCD错误。
故选:
A。
设半径为R,斜面与竖直方向夹角为θ,则物体运动的位移为x=2Rcosθ,根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据x=
at2求解时间。
解决本题的关键根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求出运动的时间,看时间与θ角的关系。
12.【答案】B
【解析】解:
对小球受力分析如图,
当小车静止时,有:
F1cosθ=F2,F1sinθ=mg,解得
,F2=mgcotθ.
当小车加速行驶时,有:
F1′cosθ-F2′=ma,F1′sinθ=mg,解得
,F2=mgcotθ-ma.知F1不变,F2变小.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
根据共点力平衡和牛顿第二定律分别求出小车静止时和加速运动时,绳子的拉力大小,从而进行比较.
解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解.
13.【答案】B
【解析】解:
AB、对整体,根据牛顿第二定律得,a=
,隔离对M分析,则m、M之间的作用力T=Ma=
.故A错误、B正确。
CD、根据牛顿第二定律得,整体的加速度a′=
=
-μg,
隔离对M分析,有:
F′-μMg=Ma,解得T′=Ma′=
.故CD错误。
故选:
B。
对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,再隔离分析,根据牛顿第二定律求出M、m间的相互作用力.
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.
14.【答案】AB
【解析】解:
A、t=0时,A物体的位置坐标为x1,B的位置坐标为0,所以A物体在B物体的前面,故A正确.
B、B在t2秒末之前任意时刻位置坐标均小于A物体的位置坐标,直到t2秒末与A物体的位置坐标相同,即两物体相遇,在此之后B物体的位置坐标大于A物体的位置坐标,即B物体跑在前面,故B正确.
C、由于位移-时间图的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,所以在0-t1时间内A物体的斜率大于B物体的斜率即A的速度大于B的速度,故C错误.
D、由于位移-时间图的斜率表示该时刻的速度,由图可以看出t1s之前A的斜率大于B的斜率,即A的速度大于B的速度,但是在此之后A的斜率为零,即A物体速度为零,B物体的速度保持不变,所以从t1s后B物体的速度大于A物体的速度,故D错误.
故选:
AB
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.
理解位移-时间图象上点和斜率的物理意义;特别是斜率代表速度,求解斜率的方法为v=
.
15.【答案】0.80 0.32
【解析】解:
(1)按打点先后顺序每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.
由图中数据可知连续相等时间内的位移差为:
△x=-0.8cm,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小为:
=
=-0.80m/s2,即加速度的大小为0.80m/s2,方向与初速度方向相反.
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.
v3=
=
故答案为:
(1)0.80;
(2)0.32.
(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小;
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
16.【答案】B F F′
【解析】解:
(1)合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误;
故选:
B;
(2)用平行四边形画出来的是理论值,由于实验误差的存在,其与竖直方向总会有一定夹角,故F是理论值。
一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值为实验值,其方向一定与橡皮条在一条直线上,故F′是实验值;
故答案为:
(1)B;
(2)F; F′。
(1)在“验证力的平行四边形定则”的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“等效替代法”;
(2)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,明确理论值和实验值的区别即可解答。
在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验的理解。
17.【答案】10 50
【解析】解答:
(1)根据图表数据描点连线如图所示
(2)在图象中当F=1N时弹簧长度为10cm
(3)由胡克定律F=kx,图象斜率即为弹簧的劲度系数,由图劲度系数为50N/m。
故答案为:
(1)见解析;
(2)10cm;(3)50N/m
本题由所给数据可在图中画出F-L图象,在所画图象中直接可读出F=1N时弹簧长度,根据胡克定律可知斜率代表弹簧劲度系数,计算斜率即可。
探究弹力和弹簧伸长的关系实验中,做F-L图象,力和弹簧长度是一次函数关系,注意不过原点,其截距为弹簧的原长,斜率为弹簧的劲度系数。
18.【答案】解:
选取物体为研究对象,通过受力分析可知
(1)当T1=40N时,根据牛顿第二定律有T1-mg=ma1,解得
这时电梯的加速度
由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态.
(2)当T2=32N时,根据牛顿第二定律有T2-mg=ma2得,
这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.
(3)当T3=44N时,根据牛顿第二定律有T3-mg=ma3,得
这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降.
答:
1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变为电梯处于静止或匀速直线运动状态.
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变为电梯加速下降或减速上升.
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变为电梯加速上升或减速下降.
【解析】对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度,再确定物体的运动情况.
本题关键对物体受力分析后根据牛顿第二定律确定加速度,然后得到运动情况,基础题.
19.【答案】解:
(1)匀加速过程,有
v=at
故,工件的加速度
。
(2)工件加速过程,根据牛顿第二定律,有
μmg=ma
解得:
µ=
故动摩擦因数为
。
(3)工件从左端到达右端通过的距离
x=x1+x2=
=2.5vt
故传送带长度为2.5vt。
【解析】
(1)滑块做匀加速直线运动,根据速度时间公式求解加速度;
(2)对工件受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解即可;
(3)先根据平均速度公式求解加速位移,再根据速度定义式求解匀速的位移,最后得到总位移。
本题关键根据运动学公式求解加速度和位移,再结合牛顿第二定律求解动摩擦因数。
20.【答案】解:
(1)物体1与车厢具有相同的加速度,对m1,
由牛顿第二定律得:
m1gtanθ=m1a,解得:
a=gtanθ,
绳子的拉力:
;
(2)对m2,由牛顿第二定律得:
水平方向:
f=m2a=m2gtanθ,
竖直方向:
N=m2g-T=m2g-
;
答:
(1)汽车的加速度大小为gtanθ,绳子上的张力大小是
;
(2)作用在m2上的摩擦力大小是m2gtanθ,车厢的地板对m2的支持力为m2g-
.
【解析】
(1)车厢水平向右做加速直线运动,两个物体与车厢相对静止,具有相同的加速度,根据隔离对物体m1分析,由牛顿第二定律求得加速度,然后求出绳子的拉力.
(2)由牛顿第二定律求出细线的拉力.再隔离对物体m2分析,由牛顿第二定律求出支持力和摩擦力的大小.
本题考查了牛顿第二定律的应用,解决本题的关键的关键是要知道车厢和两物体具有相同的加速度,要灵活选择研究对象,通过整体法和隔离法进行求解.
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