2020—2021年度高一第一学期期末考试试卷
物理试题
一、单项选择题(本题共9小题,每题4分,共36分)
1. 下列关于静摩擦力的说法中正确的是( )
A. 只有静止的物体才受静摩擦力 B. 静摩擦力与压力成正比
C. 静摩擦力方向可能与物体运动方向垂直 D. 静摩擦力方向与物体运动方向一定相反
【答案】C
【解析】
试题分析:静止的物体不一定受静摩擦力,若有相对运动趋势,则一定受静摩擦力.如小孩推箱子没有推动,故A错误;只有滑动摩擦才与接触面间的正压力成正比,B错误,静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反.可能与物体的运动方向垂直,故C正确,D错误
故选C
考点:考查了对静摩擦力的理解
点评:静摩擦力方向特点是:静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,可以是阻力,做负功,也可以是动力,做正功.
2. 关于由滑动摩擦力公式推出,下列说法中正确的是( )
A. 动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B. 动摩擦因数μ与正压力成反比,越大,μ越小
C. 动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,与正压力成反比
D. 动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定,与正压力和摩擦力均无关。
故选D。
3. 物体受下列各组共点力的作用,有可能处于平衡状态的是( ).
A. 2N、5N、8N B. 2N、5N、6N C. 1N、3N、5N D. 2N、3N、10N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.2N和5N的合力范围为3N~7N,8N的力不在其范围之内,所以合力不可能为零,物体不可能处于平衡状态,故A错误;
B.2N和5N的合力范围为3N~7N,6N的力在其范围之内,所以合力可能为零,物体可能处于平衡状态,故B正确;
C.3N和1N的合力范围为2N~4N,5N的力不在其范围之内,所以合力不可能为零,物体不可能处于平衡状态,故C错误;
D.2N和3N的合力范围为1N~5N,10N的力不在其范围之内,所以合力不可能为零,物体不可能处于平衡状态,故D错误.
4. 如图所示,质量为M的箱子放在水平地面上,在与水平成θ角斜向上的拉力F作用下,沿水平地面匀速运动.若箱子与地面间的动摩擦因数为μ,则箱子所受的摩擦力大小为( )
A. μMg B. μFsinθ C. μ(Mg-Fsinθ) D. μ(Mg+Fsinθ)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知对物体进行受力分析,然后正交分解,如图
竖直方向受力平衡有:,得:,则,故C正确,ABD错误;
故选C.
【点睛】物体受到的是滑动摩擦力,据公式求解.
5. 如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演.已知独轮车和演员的总质量为60 kg,两侧钢索的夹角为150°,钢索所能承受的最大拉力为2 000 N,g取10 m/s2.当独轮车和演员在图示位置静止不动时,钢索对独轮车的作用力大小为
A. 600 N B. 1200 N C. 2000 N D. 4000 N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】试题分析:以演员与独轮车做为一个整体进行分析,由于处于平衡状态,因此所受合力为零,因此钢索对独轮车的作用力的大小就等于他们的总重量.
考点:共点力平衡
6. 1N与下列哪个量相当( )
A. 1m/s2 B. 1kg
C. 1kg·m/s2 D. 质量为1kg的物体所受的重力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据牛顿第二定律F=ma可知,力的单位1N=1kg•m/s2,所以ABD错误;C正确.
故选C.
7. 关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )
A. 物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力
B. 作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一条直线上,因此它们的合力为零
C. 弹力的反作用力一定是弹力
D. 车被马拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查牛顿第三定律的理解与应用.
【详解】A.作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的,没有先后之分.故A项错误.
B.作用力和反作用力大小相等、方向相反,在一条直线上;作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上,不能求合力.故B项错误.
C.作用力和反作用力是同一性质的力,故C项正确.
D.马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,它们大小相等.故D项错误.
8. 如图所示,用一根细绳将一重物A吊在电梯内天花板上,在下列四种情况下,重物处于超重状态的是( )
A. 电梯匀速上升 B. 电梯匀速下降
C. 电梯加速上升 D. 电梯加速下降
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】电梯匀速运动时,拉力等于重力;加速上升时,是超重,拉力大于重力;加速下降时是失重,拉力小于重力.综上分析C正确。
故选C。
9. 一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动.第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1.第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2.则( )
A. a1
a2 C. a1=a2 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对小孩受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,如图:
根据牛顿第二定律,有:x方向:mgsinθ-f=ma;y方向:mgcosθ-N=0;其中:f=μN;解得:a=g(sinθ-μcosθ);可见加速度与质量无关,故小孩抱着小狗后,质量变大,加速度不变,即a1=a2;故选C.
二、多项选择题。(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,至少有二个选项符合题目要求,全选对的得4分,只选一个且正确的得2分,选错、不选的得0分。)
10. 如图所示,重力为mg的球用轻绳悬挂在光滑竖直墙上,绳与墙夹角为α,绳中张力为T,则球对墙的压力大小为( )
A. mgtanα
B. Tcosα
C. mgsinα
D. Tsinα
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】对小球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
根据牛顿第三定律,球对墙壁的压力为mgtanα或Tsinα;
A. mgtanα。与结论相符,故A正确;
B. Tcosα。与结论不符,故B错误;
C. mgsinα。与结论不符,故C错误;
D. Tsinα。与结论相符,故D正确;
故选:AD
11. 下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是( )
A. 由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B. 由m=可知,物体的质量与所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比
C. 由a=可知,物体的加速度与所受合外力成正比,与其质量成反比
D. 由m=可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得
【答案】CD
【解析】
【分析】
考查对牛顿第二定律的理解。
【详解】A.物体所受的合外力由施力物体决定,与受力物体本身质量和加速度无关,A错误;
B.物体的质量与物体本身有关,与所受合外力合加速度无关,B错误;
C.由牛顿第二定律可知,物体的加速度与所受合外力成正比,与其质量成反比,C正确;
D.由m=可知,物体的质量等于物体所受合外力与物体加速度的比值,所以可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得,D正确。
故选CD。
12. 下列“画阴影”的物体受力分析正确的是
A. 接触面光滑
B. 光滑斜面
C. 物体冲上粗糙斜面
D. 一起向右匀速
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】试题分析:A中如果物体受到,则物体不会保持该状态,A错误,B中如果小球受到斜面的支持力,则小球不会保持竖直状态,B正确,C中物体相对斜面向上运动,所以受到沿斜面向下的摩擦力,C错误,D中两物体保持相对静止,它们之间没有力的作用,所以上面的物体只受到重力和支持力作用,D正确,
考点:本题考查了受力分析
点评:此题是一道很好的受力分析题,在做受力分析的时候需要结合物体的运动状态进行分析,可用假设法判断
13. 如图所示,质量为20kg的物体,受到大小为30N的水平向右的力的作用,向右运动它与水平面间的动摩擦因数为0.1,则该物体(g取10m/s2)( )
A. 受到的摩擦力大小为20N,方向向左
B. 受到的摩擦力大小为20N,方向向右
C. 运动的加速度大小为1.5m/s2,方向向左
D. 运动的加速度大小为0.5m/s2,方向向右
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.物体相对地面运动,故物体受到的滑动摩擦力,则摩擦力的大小为
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力方向向左,B错误A正确;
CD.根据牛顿第二定律得
解得
方向向右,C错误D正确。
故选 AD。
三、填空题(每空3分,总计15分)
14. 质量为2kg的物体,运动的加速度为1m/s2,则所受合外力为___________N。若物体所受合外力大小为8N,那么物体的加速度大小为___________m/s2。
【答案】 (1). 2 (2). 4
【解析】
【分析】
【详解】[1] 根据牛顿第二定律,所受合外力
[2] 根据牛顿第二定律
解得物体的加速度
15. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是______.
(2)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
(3)下列方法中,有助于减小实验误差的是______
A.尽可能使两分力的夹角大些
B.尽可能使两分力相差的大些
C尽可能使两分力与纸面平行
D.尽可能使橡皮条长些
【答案】 (1). (2). B (3). C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧称沿方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到点,使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同,测量出的合力.故方向一定沿方向的是,由于误差的存在和方向不一定重合.
(2)[2]合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法;
A.理想实验法与分析不符,故A错误;
B.等效替代法与分析相符,故B正确;
C控制变量法与分析不符,故C错误;
D.建立物理模型法与分析不符,故D错误.
(3)[3]A.两分力的夹角太大,合力较小,合力测量的相对误差较大,故A错误;
B.使两分力的大小要适当,不一定相差太大,故B错误;
C.为了减小因摩擦造成的误差,应使各力尽量与木板面平行;各力与木板面平行,力的作用效果才是真正相同;故C正确;
D.为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,橡皮条不是要尽可能长,故D错误.
四、计算题(本题共计33分)
16. 如图所示,质量m =2kg的木块置于光滑水平面上,在大小F =8N、方向与水面成θ=夹角斜向上的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动。求:
(1)木块加速度的大小;
(2)木块在前8s时的速度大小;
(3)在前3s时间内木块位移的大小。(g=10N/kg)
【答案】(1)2m/s2;(2)16m/s;(3)9m
【解析】
【分析】
【详解】(1)对物体受力分析如图所示
根据牛顿第二定律应有
解得