黑龙江省大庆中学学年高一上学期期末考试物理试题Word格式.docx
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A.2N、方向向北B.4N、方向向北C.2N、方向向南D.4N、方向向南
【答案】D
牛顿第二定律
【名师点睛】本题的关键存在运用平衡条件的推论确定出F1、F2的合力与其余两个力的合力关系.比较简单.
4.一物体被水平抛出后,经时间t速度与水平方向夹角为α,不计空气阻力,重力加速度为g,可知物体平抛时的速度为( )
A.gtcotα B.gttanαC.gtsinαD.gtcosα
当物体抛出t时间后,竖直速度为gt,再由此时物体速度与水平方向夹角为θ,则由三角函数可求出初速度为
,则
,故选A.
平抛运动
【名师点睛】由平抛运动规律,可将其分解成水平匀速直线运动,竖直自由落体.题目中值得注意夹角θ,它是物体速度与水平方向的夹角,而不是与竖直方向的夹角。
5.姚明已成为美国NBA一流中峰,给中国人争得了很多的荣誉,让更多的中国人爱上了篮球这项运动。
姚明某次投篮跳起可分为下蹲、蹬地(加速上升)、离地上升、下落四个过程,下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是(忽略空气阻力)()
A.两过程中姚明都处于超重状态B.两过程中姚明都处于失重状态
C.前过程为超重,后过程为完全失重D.前过程为完全失重,后过程为超重
姚明蹬地的过程中,加速上升,加速度方向向上,所以此时,人处于超重状态;
当离开地面后,人对地面就没有作用力了,此时有向下的加速度,加速度的大小为重力加速度g,处于完全失重状态,故ABD错误,C正确;
故选C。
失重和超重
【名师点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对地面的压力变了。
6.如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,则木板受地面的摩擦力大小为()
A.
B.
C.
D.
摩擦力;
物体的平衡
【名师点睛】本题考查了求木块受到的滑动摩擦力,正确选择研究对象,应用平衡条件与滑动摩擦力公式即可正确解题,注意静摩擦力大小的计算,及两个动摩擦因数的区别。
7.如图所示,用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上,当悬绳变长时,下列说法正确的是()
A.绳子拉力变大,墙对球的弹力变小B.绳子拉力变小,墙对球的弹力变小
C.绳子拉力变大,墙对球的弹力变大D.绳子拉力变小,墙对球的弹力变大
【答案】B
设绳子和墙面夹角为θ,对小球进行受析:
把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F,由于物体是处于静止的,所以物体受力平衡,所以物体的重力等于合成F,即F=G,根据几何关系得出:
,N=mgtanθ.先找到其中的定值,就是小球的重力mg,mg是不变的,随着绳子加长,细线与墙壁的夹角θ减小,则cosθ增大,
减小,tanθ减小,mgtangθ减小;
所以:
T减小,N减小.故选B。
【名师点睛】研究力的变化问题,先通过物理规律找出该力的表达式,然后根据相关因素变化情况求出该力的变化情况。
8.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3s后到达斜面底端,并开始在水平地面上做匀减速直线运动,又经9s停止.则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移之比是( )
A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.3:
1
设B点的速度为v.则在斜面上运动的位移
,在水平面上的运动位移
,则小球在斜面上运动的位移与在水平面上的运动位移大小之比
.故C正确,ABD错误.故选C。
匀变速直线运动的规律
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用;
注意用平均速度解题即简便又快捷.
9.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以加速度-a运动,当速度变为-
时,加速度又变为a,直至速度变为
时,加速度再变为-a,直到速度为-
…,其v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
B.质点一直沿x轴正方向运动
C.质点最终静止在原点
D.质点在x轴上的整个运动过程就是一个匀变速直线运动
v-t图象
【名师点睛】在速度时间图象中,最常见的问题.一、速度的大小及方向变化;
二、速度线与时间轴围成的面积即为该段时间内的位移;
三、斜率表示加速度.斜率不变,加速度不变;
斜率变化,加速度变化.斜率即可以表示加速度的大小,也可表示方向.
二、多项选择题(共4小题,每小题4分,共16分.)
10.下列描述的运动中,可能存在的是( )
A.速度变化很大,加速度却很小
B.加速度方向保持不变,速度方向一定保持不变
C.速度变化方向为正,加速度方向为负
D.加速度大小不断变小,速度大小不断变大
【答案】AD
加速度、速度
【名师点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义,以及掌握判断速度变化与加速度的关系。
注意加速度与速度变化的方向相同,不一定与速度方向相同。
11.一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速运动,接着做匀减速运动,开到乙地刚好停止,其v-t图象如图所示,那么0~t0和t0~3t0两段时间内()
A.加速度大小之比为2∶1B.位移大小之比为1∶2
C.平均速度大小之比为2∶1D.平均速度大小之比为1∶1
【答案】ABD
根据速度图象的斜率等于加速度大小,则有在0~t0和t0~3t0两段时间内加速度大小之比为:
.故A正确.根据“面积”等于位移大小,则有位移之比为x1:
x2=
v0t0:
v0•2t0=1:
2.故B正确.平均速度大小之比为
.故C错误,D正确.故选ABD.
v-t图线
【名师点睛】本题只要抓住速度图象的两个数学意义就能正解作答:
斜率等于加速度,速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移大小。
12.如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为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F=1N的水平拉力作用在木块B上,力F作用后()
A.木块B所受摩擦力大小是9NB.木块B所受摩擦力大小是7N
C.木块A所受摩擦力大小是12.5ND.木块A所受摩擦力大小是8N
木块A与地面间的滑动静摩擦力为:
fA=μmAg=0.25×
50N=12.5N
木块B与地面间的滑动静摩擦力为:
fB=μmBg=0.25×
60N=15N
弹簧弹力为:
F弹=kx=400×
0.02N=8N
施加水平拉力F后,对B物体受力分析,重力与支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和拉力,由于B木块与地面间的最大静摩擦力为15N(等于滑动摩擦力),大于弹簧弹力和拉力之和,故木块B静止不动,故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡,因而:
fB′=F弹+F=8N+1N=9N;
施加水平拉力F后,弹簧长度没有变化,弹力不变,故木块A相对地面有向左的运动趋势,其受到向右的静摩擦力,且与弹力平衡,因而:
fA′=F弹=8N;
故选AD.
【名师点睛】本题关键是分别对两个木块受力分析,通过计算判断木块能否滑动,要注意静摩擦力等于外力,而不是大于外力,大于外力的只是静摩擦力的最大值。
13.如图所示,质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。
球静止时,Ⅰ中拉力大小T1,Ⅱ中拉力大小T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速a应是()
A.若断Ⅰ,则a=g,竖直向下B.、若断Ⅱ,则a=
方向水平向左
C.若断Ⅰ,则a=
,方向沿Ⅰ的延长线D.若断Ⅱ,则a=g,竖直向上
【答案】AB
绳子未断时,受力如图,由共点力平衡条件得,T2=mgtanθ,
.
刚剪短弹簧Ⅰ瞬间,细绳弹力突变为0,故小球只受重力,加速度为g,竖直向下,故A正确,C错误;
刚剪短细线瞬间,弹簧弹力和重力不变,受力如图;
由几何关系,F合=T1sinθ=T2=ma,因而
,因而B正确,D错误;
故选AB。
牛顿第二定律的应用
【名师点睛】弹簧的形变是明显形变,因而本题中,刚剪短细绳时,弹簧来不及形变,故弹簧弹力不能突变;
细绳的形变是微小形变,在刚剪短弹簧的瞬间,细绳弹力可突变。
三、实验题(本题共1小题,5个填空,每空2分,共10分.)
14.电磁打点计时器是一种使用低压______(填“交”或“直”)流电源的计时仪器。
在《探究小车速
度随时间变化的规律》实验中,把电磁打点计时器固定在木板上,让纸带穿过___________,并压
在__________下面。
如图所示,某同学在做“研究匀速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示
小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中:
S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度
的大小是____________m/s,加速度的大小是_____________m/s2(计算结果保留两位有效数字).
【答案】交流限位孔复写纸0.860.64
电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器。
在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中,把电磁打点计时器固定在木板上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面;
A点处瞬时速度
的大小是
,加速度的大小是
探究小车速度随时间变化的规律
【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用。
四、计算题(本题共5小题,共48分.)
15.(7分)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,
则球对挡板和斜面的压力大小是多少?
【答案】mgtanα
由于小静止处于平衡状态,满足平衡条件F合=0.
F1为斜面对小球的支持力,F2为挡板对小球的支持力,据平衡条件有:
F合x=F2-F1sinα=0
F合y=F1cosα-mg=0
由此得:
,F2=mgtanα
【名师点睛】挡板对小球的弹力方向与挡板垂直,部分同学受斜面上物体受力的影响,会误认为挡板对小球的支持力平行斜面向上而得出错误结论。
16.(7分)一个物体做匀加速直线运动,初速度是4m/s,第1s内的位移是6m 求:
(1)该物体的加速度的大小?
(2)3秒内物体的位移是多少?
【答案】a=4m/s2x=30m
匀变速直线运动的规律的应用
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移公式x=v0t+
at2,并能灵活运用,基础题。
17.(7分)一质量为1千克的物体由静止在空中释放,下落的加速度大小是8m/s2 求:
(1)物体受到的空气阻力多大?
(2)2秒内下落的高度?
(g=10m/s2)
【答案】2N16m
(1)由牛顿定律可知:
解得f=mg-ma=2N
(2)2秒内下落的高度
【名师点睛】解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力。
18.(7分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比是多少?
【答案】
小球落到斜面上做出vy、v0的图示,由几何关系知
①
又水平位移x=v0t②
竖直位移
③
由①②③得
【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,明确分运动的关系,结合运动学公式灵活处理。
19.(10分)如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。
P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。
现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。
已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?
【答案】90N;
210N
以物体P为研究对象。
物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N。
因为物体静止,∑F=0N=G=0
①
N=kx0
②
设物体向上匀加速运动加速度为a。
此时物体P受力如图;
受重力G,拉力F和支持力N′
据牛顿第二定律有F+N′-G=ma
③
当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0。
物体由静止开始运动,则
将式①②中解得的x0=0.15m
代入式③解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx。
代入式③得Fmin=ma+mg-kx0=12×
(7.5+10)-800×
0.15=90(N)
F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)
【名师点睛】弹簧的弹力是变力,分析好何时两者分离是关键,此时两者间无作用力,此时弹簧处于原长,另外牛顿定律与运动学公式的熟练应用也是同学必须掌握的.
20.(10分)如图所示,质量M=8.0kg的小车停在光滑的水平面上。
在小车的右端施加一个F=8.0N的水平恒力,当小车向右运动的速度达到v=3.0m/s时,在小车的右端轻放上一个m=2.0kg的小物体(初速度为零),物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,假设小车足够长。
(g=10m/s2)求:
(1)小物体放到车上后,与车相对静止前小物体和车的加速度分别是多大?
(2)经过多长时间小物体与车相对静止?
(1)2m/s2;
0.5m/s2
(2)2s
(2)经过时间t物体和车的速度相等
物体的速度v1=a1t
车的速度v2=v+a2t
v1=v2
计算得t=2s
牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题。
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- 黑龙江省 大庆 中学 学年 高一上 学期 期末考试 物理试题