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1、辽源五中2017-2018学年度上学期高一期末考试物理试题一、选择题1. 图示为一物体做直线运动时的图象,但纵坐标表示的物理量未标出已知物体在前2s时间内向东运动,则以下判断正确的( )A. 若纵坐标表示位移,则物体在4 s内的位移为零B. 若纵坐标表示位移,则物体在4 s内的运动方向始终向东C. 若纵坐标表示速度,则物体在4 s内的位移为4mD. 若纵坐标表示速度,则物体在4 s内的加速度大小不变方向始终向东【答案】B【解析】若纵坐标表示位移,图线的斜率为正值,说明该物体一直向东运动,B正确;若纵坐标表示位移,由图像可知4s内的位移是4m,而不是零,A错误;若纵坐标表示速度,位移的大小等于图
2、线和坐标轴围成的面积,又因前后2s内位移等大反向,所以物体在4s内的位移为零,C错误;前2s速度为负,而表示加速度大小的斜率为正值,可见加速度的方向向西,D错误2. 如图所示两块相同的竖直木板A、B之间有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,设所有接触面间的摩擦系数均为m,则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为( )A. 0 B. mg C. D. 2mg【答案】A【解析】试题分析:结合平衡力的知识,分三次对物体进行受力分析:1将四块砖视为一个整体;2对第一块砖(1号)进行分析;3对第二块砖(2号)进行分析就可知道各砖之间的力的关系先把四块砖看作一个整体:四块砖
3、的总重力是4mg,两边的压力F相同,两边受到的摩擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力4mg与两边的摩擦力之和相等;故两边的砖块1和4各受到2mg的摩擦力作用,且方向竖直向上;对于第一块砖(1号):受到木板A向上的摩擦力作用,大小为2mg;自身向下的重力作用,大小为mg;根据平衡力知识,它(1号)还受到2号砖对它向下的摩擦力作用,大小为mg;根据力的作用是相互的,1号砖对2号砖的摩擦力大小为mg方向向上;对于第二块砖(2号):已经受到了两个力的作用,分别是:自身向下的重力mg、1号砖对它(2号)的向上的摩擦力mg,这两个力正好是一对平衡力;故2号砖不再受其它力,即2号砖和3号砖之间没有力的作用
4、;第二块砖对第三块砖的摩擦力大小也就为0,A正确3. 如图所示,将小球从空中的A点以速度v水平向右抛出,不计空气阻力,小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的B点若使小球的落地点位于挡板和B点之间,下列方法可行的是( )A. 在A点将小球以小于v的速度水平抛出B. 在A点将小球以大于v的速度水平抛出C. 在A点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出D. 在A点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出【答案】D【解析】试题分析:根据h=gt2得,水平位移为则知在A点将小球抛出时,落地时平抛运动的时间相等,初速度小于v时,水平位移减小,可能撞在挡板上,或落在挡板左侧初速度大于v时,水平位移增大,小球将落
5、在B点右侧,故A、B错误由,知在A点正下方某位置将小球抛出时,落地时平抛运动时间缩短,若初速度小于v,则水平位移减小,可能撞在挡板上,或落在挡板左侧故C错误在A点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出时,小球能越过挡板,水平位移可以减小,能落在挡板和B点之间,故D正确故选D考点:平抛运动【名师点睛】解决本题的关键要掌握其研究方法:运动的分解法,将平抛运动分解为水平和竖直两个方向进行研究,再由运动学公式列式分析。4. 水平地面上斜放着一块木板AB,如图所示,在木板上放一木块处于静止状态,现使斜面的B端缓慢地放低,则木块所受的弹力N,摩擦力f的变化情况是( )A. N增大,f减小 B. N减小,
6、f增大C. N减小,f减小 D. N增大,f增大【答案】A【解析】试题分析:设木板与水平面的倾角为,对物体进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg,垂直木板向上的支持力N,沿木板向上的静摩擦力F,由于物体始终处于静止状态,故垂直木板方向合力为零,所以N=mgcos;在沿斜面方向有F=mgsin,由题意可知逐渐减小,故N逐渐增大,F逐渐减小故选A考点:物体的平衡5. 物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为,与水平面间的动摩擦因数分别为,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中A、B所示,则由图线可知:( ) A. B. C. 可能D. 【答案】B【解
7、析】对质量为M的物体受力分析,假定动摩擦因素为,根据牛顿第二定律,有:F-mg=ma解得: ,故a与F关系图象的斜率表示质量的倒数,故mAmB;从图象可以看出纵轴截距用表示-g表示,故AB;故选B点睛:本题关键对物体受力分析后,根据牛顿第二定律列式求解出a与F关系式,再结合图象进行讨论;注意讨论图像的斜率及截距的物理意义6. 三个相同的木块放在粗糙的同一水平面上,分别受到F1、F2、F3作用后都向右运动,关于它们所受的摩擦力f1、f2、f3大小比较,正确的是( )A. f1f2f3 B. f1=f3f2C. f1=f2=f3 D. f1=f3f2【答案】A【解析】试题分析:先分析各木块对地面的
8、压力的大小,结合滑动摩擦力的公式f=N即可比较三种情况下的摩擦力的大小因斜向下,所以第一块木块对地面的压力大于其重力,所以受到的摩擦力;因水平,所以第二块木块对地面的压力等于其重力,所以受到的摩擦力;因斜向上,所以第三块木块对地面的压力小于其重力,所以受到的摩擦力,综上所述有,A正确7. 某人站在平台上水平抛出一球,球离平台时的初速度为v1,落地时速度为v2,忽略空气阻力,图中能够正确地反映速度矢量(相邻速度矢量间的时间间隔相同)演变过程的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,水平分速度不变,所以速度的变化量等于竖直
9、方向上速度的变化量,根据v=gt,知球速度变化量的方向与g的方向相同,总是竖直向下,故D正确,ABC错误故选D.8. 如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点,若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),将两滑杆同时从a、c处由静止释放,用t1、t2分别表示滑环从a到b、c到d所用的时间,则( )A. t1t2 B. t1t2 C. t1m (2). ACD (3). (4). 1.93m/s2 (5). 1.18m/s【解析】(1)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合
10、力的关系那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力根据牛顿第二定律得:对m:,对M:,解得,当时,即当砝码和盘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盘的总重力(2)平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,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,A错误;平衡摩擦力时,满足,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,B正确;实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点
11、很少,不利于数据的采集和处理,C错误;小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系,D错误(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得:,为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:即小车运动的加速度为;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D点时小车的瞬时速度大小三 计算题(必须写出必要的文字说明和计算过程)15. 一辆
12、汽车以90km/h的速度在学校区域内行驶,当这辆违章行驶的汽车刚刚超过一辆警车时,警车立即从静止开始以2.5m/s2匀加速追去.求:(1)试画出这两辆汽车的v-t图(2)警车何时能截获超速车?(3)警车截获超速车时,警车的速度为多大?【答案】(1)见解析(2)20s(3)50m/s【解析】试题分析:(1)汽车的速度为:两辆汽车的图如图:(3)。考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的图像【名师点睛】在求追及时间时,关键抓住两车的位移相等,运用运动学公式进行求解16. 如图所示,AB为斜面,倾角为30,小球从A点以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,恰好落到B点.求:(1)物体在空
13、中飞行的时间;(2)落到B点时的速度大小。【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意,得:gt2lABsin30.2分v0t=lABcos302分解得:t=tan30v02分(2).1分1分.1分17. 如图所示,质量M=kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量m=kg的小球B相连。今用跟水平方向成=30角的力F=N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。【答案】(1)30(2)【解析】M和m分别处于平衡状态,对m受力分析应用平衡条件可求得的数值,再对M受力分析应用平衡条件
14、可求得木块与水平杆间的动摩擦因数,最后对整体受力分析表示出拉力F的表达式,讨论最小值即可(1)对小球B进行受力分析,设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得:代入数据解得,即(2)对M进行受力分析,由平衡条件有,;解得: 18. 小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t0时由静止开始运动到t11s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,取g10 m/s2。求:(1)小明在02 s内的加速度大小a1,并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态;(2)在1011s内,台秤的示数F3;(3)小明运动的总位移x。【
15、答案】(1)a11m/s2,失重状态;(2)F3600N(3)19m【解析】试题分析:(1)由图象可知,在02 s内,台秤对小明的支持力F1450 N由牛顿第二定律有mgF1ma1 (2分)解得a11 m/s2 (1分)加速度方向竖直向下,故小明处于失重状态 (2分)(2)设在1011 s内小明的加速度为a3,时间为t3,02 s的时间为t1,则a1t1a3t3 (1分)解得a32 m/s2 (1分)由牛顿第二定律有F3一mgma3 (2分)解得F3600 N (1分)(3)02 s内位移x1a1t2 m (1分)210s内位移x2a1t1t216 m (1分)1011s内位移x3a3t1 m
16、 (1分)小明运动的总位移xx1x2x319 m考点:本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律。19. 5个相同的木块紧挨着静止放在地面上,如图所示。每块木块的质量为m1kg,长L=1m。它们与地面间的动摩擦因数10.1,木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M2.5kg的小铅块(视为质点),以v04m/s的初速度向右滑上左边第一木块的左端,它与木块的动摩擦因数20.2。小铅块刚滑到第四块木块时,木块开始运动,求(1)铅块刚滑到第四块木块时的速度。(2)通过计算说明为什么小铅块滑到第四块木块时,木块才开始运动。(3)小铅块停止运动后,离第一块木块的左端多远?【答案】(1)(2)见
17、解析(3)【解析】试题分析:通过对长木板的受力分析知,滑块给长木板的摩擦力水平向右,地面给长木板的摩擦力水平向左,当滑块对木板的摩擦力大于地面对长木板的摩擦力时,长木板开始运动;根据牛顿运动定律和匀变速直线运动规律分析求解(1)设小铅块在前三块木块上运动的加速度大小为a1,刚滑到第四块的速度为v1由牛顿第二定律得由运动学公式得联立得v1=2m/s(2)设小铅块滑到第n块木块时对木块的摩擦力为:后面的(5-n+1)块木块受到地面的最大静摩擦力为:要使木块滑动,应满足,即取(2)设小铅块滑上4木块经过t秒和4、5木块达到共同速度,此过程小铅块、4、5木块的对地位移为和,相对位移为s,4、5木块运动的加速度为,联立解得:,由于sl(s1l)说明小铅块没有离开第四块木块,最后小铅块与4、5木块达共同速度一起减速为零设小铅块与4、5木块达到共同速度为,一起减速的加速度大小为,减速位移为,联立以上各式得:小铅块最终离1木块左端为,联立以上各式,得 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%