【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 (解析版)

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【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 (解析版)

吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期 第二次月考试题 一、选择题 ‎ ‎1.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,下列关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是 A. 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量 B. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法 C. 在研究力与运动的关系时伽利略运用了理想实验法 D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,可以用实验直接验证 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.加速度、速度都是采取比值法定义的物理量,A不符合题意;‎ B.合力和分力是等效关系,在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法,B不符合题意;‎ C.伽利略研究力与运动的关系时,采用了理想实验法;采用了无法完成的实验,但是在已知事实的基础上,经合理外推得出了结论,C不符合题意;‎ D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可以用实验直接验证,D符合题意.‎ ‎2.同一平面内的三个力,大小分别为4N、6N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )‎ A. 5N、3N B. 9N、0N C. 17N、0N D. 17N、3N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时,三个力的合力最大,即F=4N+6N+7N=17N。当三个力作用在一个物体上,不在一条直线,并且夹角可以改变,总能使物体处于静止状态,故此时三个力的合力为零,即它们合力的最小值为0。‎ A.5N、3N,与结论不相符,选项A错误;‎ B.9N、0N,与结论不相符,选项B错误;‎ C.17N、0N,与结论相符,选项C正确;‎ D.17N、3N,与结论不相符,选项D错误;‎ ‎3.如图所示,质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做直线运动.物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10m/s2,则该物体的加速度大小为 A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物体水平面向右做直线运动,水平桌面对物体的滑动摩擦力水平向左,大小为,根据牛顿第二定律可得该物体的加速度大小为,方向水平向右,故选项A正确,B、C、D错误.‎ ‎4.如图所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在小球上,另一端固定在墙上的P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则弹簧的伸长量为(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对小球受力分析如图所示: ‎ 由力的合成可知,FN和F的合力与重力mg等大反向,由几何关系可 ‎,又由胡克定律得,解得,故C正确,A、B、D错误;‎ ‎5.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )‎ A. 伸长量为 B. 压缩量为 C. 伸长量为 D. 压缩量为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析,如图所示:‎ 由几何关系F合=m2gtanθ,由牛顿第二定律,车向左加速或向右减速.‎ 对小物体受力分析,受重力、支持力和弹簧弹力,合力等于弹簧弹力,根据牛顿第二定律F弹=m1gtanθ,物体受向左的弹力,结合胡克定律可知;故选A.‎ ‎【点睛】仅仅对物体受力分析,有时无法求出合力,本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析,才能得到明确的结论.‎ ‎6.下列单位属于国际单位制中基本单位的是(  )‎ A. 牛顿 B. 米/秒 C. 千克 D. 厘米 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】国际单位制中的基本单位只有七个:米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文、坎德拉.‎ A.导出单位,不符合题意 B.导出单位,不符合题意 C.基本单位,符合题意 D.导出单位,不符合题意 ‎7.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成角的力拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成角的力推物块时,物块仍做匀速直线运动.若和的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为 A. B. C. D. 1-‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:对两种情况下的物体分别受力分析,如图 将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有:F滑=F3‎ mg=F4+FN;‎ F滑′=F5‎ mg+F6=FN′‎ 而F滑=μFN;F滑′=μFN′‎ 则有F1cos60°=μ(mg-F1sin60°) ①‎ F2cos30°=μ(mg+F2sin30°) ②‎ 又根据题意F1=F2 ③‎ 联立①②③解得:μ=2-;‎ 故选B ‎8.水平路面上质量为30kg的小车,在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动.2s后撤去该推力,则 A. 小车2s末的速度是4m/s B. 小车受到的阻力大小是15N C. 撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2‎ D. 小车运动的总时间为6s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小车2s末的速度是:,故A错误;根据牛顿第二定律得:F-f=ma,解得:f=F-ma=60-30×1.5N=15N,故B正确;撤去推力后,根据牛顿第二定律:,解得:,故C错误;撤去推力后运动的时间为:,所以小车运动的总时间为:,故D错误.‎ ‎9.如图所示,质量分别为5kg和3kg的物块AB放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,今用大小为F=24N的水平力作用在A上使A、B相对静止一起做匀加速直线运动,则下列说法正确的是(  )‎ A. 弹簧的弹力大小等于15N B. 弹簧的弹力大小等于9N C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为 D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 详解】AB.对整体分析,根据牛顿第二定律得:‎ a=‎ 隔离对B分析,根据牛顿第二定律得:‎ 故A不符合题意,B符合题意.‎ CD.突然撤去F瞬间,弹簧弹力不变,A的加速度为:‎ B的加速度为:‎ 故C不符合题意,D符合题意.‎ ‎10.如图所示,A、B两个物块的重量分别为GA=3N,GB=4N,弹簧的重量不计,系统沿竖直方向且处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N.则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是(  )‎ A. 1N和2N B. 5N和2N C. 1N和6N D. 5N和6N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B均静止所受合力为零,设弹簧的弹力大小为,,当弹簧处于被拉伸状态时,由平衡条件得:‎ 对A受力分析得:细线的拉力 ‎,‎ 对B受力分析得:地板对B的支持力 ‎,‎ 则B对地板的压力为,方向竖直向下.‎ 当弹簧处于被压缩状态时,根据平衡条件得:‎ 对A受力分析得:细线的拉力 ‎,‎ 对B受力分析得:地板对B的支持力 ‎,‎ 则B对地板的压力为,方向竖直向下.‎ A. 1N和2N,不符合题意,故A错误 B. 5N和2N,符合题意,故B正确 ‎ C. 1N和6N,符合题意,故C正确 D. 5N和6N,不符合题意,故D错误 ‎11.一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直.现将水平F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止.则在这一过程中( )‎ A. 水平拉力F变大 B. 细线的拉力不变 C. 铁架台对地面的压力变大 D. 铁架台所受地面的摩擦力变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、对小球受力分析,受拉力、重力、F,如图所示:根据平衡条件,有:F=mgtanθ,θ逐渐增大则F逐渐增大,故A正确;‎ B、由上图可知,线细的拉力 ‎,θ增大,T增大,故B错误;C、D、以整体为研究对象,根据平衡条件得:Ff=F,则Ff逐渐增大.FN=(M+m)g,FN保持不变.故C错误,D正确.故选AD.‎ ‎【点睛】本题是动态平衡问题,动态平衡常用描述字眼就是缓慢移动,处理问题的方法主要是:采用隔离法和整体法相结合进行研究.‎ ‎12.细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑,小球与弹簧不连结,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,(cos53°=0.6,sin53°=0.8)以下说法正确的是 A. 小球静止时弹簧的弹力大小为mg B. 小球静止时细绳的拉力大小为mg C. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为g D. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为g ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.小球静止时,分析受力情况,如图 由平衡条件得,弹簧的弹力大小为:‎ 细绳的拉力大小为:‎ 故A正确,B错误;‎ CD.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为:‎ 故C正确,D错误;‎ 故选AC。‎ 二、填空题 ‎13.某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证"力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。‎ ‎(1)本实验用的弹赞测力计示数的单位为N,图甲中弹簧测力计的示数为_________N;‎ ‎(2)本实验采用科学方法是______.‎ 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)实验时,主要的步骤是:‎ A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;‎ B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套:‎ C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O;读出两个弹簧测力计的示数,记下两条细绳的方向;‎ D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F合;‎ E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其仲长,把橡皮条的结点拉到同一位置O,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按某一标度作出这个力F′合的图示;‎ F.比较F′合和F合的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。‎ 上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________;‎ ‎②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________.‎ ‎(4)实验中,下列要求不必要的是____________(请填写选项前对应的字母)‎ A.实验前测量橡皮条原长 ‎ B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.多次重复试验,每次都要使结点O在同一位置,实验过程中橡皮条与弹簧秤不能超过弹性限度 ‎(5)根据实验结果作出力的图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______;它的等效力是_____________.‎ ‎【答案】 (1). 4.2 (2). B (3). C E C中应加上“记录下 O 点的位置” E中应说明“按同一标度” (4). AD (5). F′ F ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)被分为5格,每小格表示,读数时进行本位估读,故读数为;‎ ‎(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B;‎ ‎(3)①②本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出结果。所以,实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示。步骤C中应加上“记录下 O 点的位置”;步骤E中中应说明“按同一标度”作力的图示;‎ ‎(4)A.实验中不需要测量橡皮条的原长,故A不必要;‎ B.弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,故B必要; ‎ C.拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性,故C必要;‎ D.结点拉到同一位置是针对同一次实验中,并不是多次实验时,结点都要拉到同一位置。这一步不必要,为了实验安全,橡皮条和弹簧秤不能超弹性限度,这一步必要,故D不是完全必要;‎ 故选AD。‎ ‎(5)由图乙可知,力沿对角线方向,为两分力的合力的理论值,沿橡皮条方向,为一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,其等效力为。‎ 三、计算题 ‎14.如图所示两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,放在水平面上,重,被绳悬挂于点,均处于静止状态,与水平面的夹角分别为、,求:‎ ‎⑴ 对的拉力大小;‎ ‎⑵ 受到水平面的静摩擦力的大小和方向.‎ ‎【答案】⑴ ⑵ ,方向向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)M受到三个力作用处于静止状态:重力GM,绳的拉力TA、TB 因为M处于平衡状态,故M满足平衡条件: x轴方向:‎ TBcos60°-TAcos30°=0 ‎ y轴方向:‎ TBsin60°+TAsin30°-G=0 ‎ 联立解得:‎ TA=10N ‎(2)如图对m进行受力分析,有 ‎ ‎ 如图m受到绳B的水平拉力F2和绳A的拉力F1,地面的摩擦力f以及重力G和支持力N. 由题意知 F1=TA=10N 假设摩擦力向左与F1同向 根据m平衡可知,在水平方向有:‎ F1+f=F2‎ 即:‎ 因为f是正值,故f的方向与假设方向相同即水平向左.‎ ‎15.如图所示,斜面倾角为θ=37°,一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)‎ ‎(1)物体受到的摩擦力大小 ‎(2)物体和斜面间的动摩擦因数?‎ ‎(3)若用一水平恒力F作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,此恒力F大小.‎ ‎【答案】(1)42N(2)0.75(3)240N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)不受推力时匀速下滑,物体受重力,支持力,摩擦力,‎ 沿运动方向有:‎ mgsinθ-f=0‎ 所以:‎ f=mgsinθ=7×10×sin37°=42N ‎(2)又:‎ f=μmgcosθ 解得:‎ μ=tanθ=0.75‎ ‎(3)受推力后仍匀速运动则:‎ 沿斜面方向有:‎ Fcosθ-mgsinθ-μFN=0‎ 垂直斜面方向有:‎ FN-mgcosθ-Fsinθ=0‎ 解得:‎ F=240N ‎【点睛】本题主要是解决摩擦因数,依据题目的提示,其在不受推力时能匀速运动,由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ.‎ ‎16.如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上.质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动,斜面足够长.小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)‎ ‎(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小 ‎(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小 ‎(3)若在小物块沿斜面向上运动0.80m时,将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的最大距离 ‎【答案】(1) 2N (2) 1m/s2 (3) 0.1m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对物体进行受力分析:‎ ‎ ‎ 对力进行正交分解,根据垂直斜面方向力平衡得出:FN=G2=mgcos370‎ 滑动摩擦力Ff=FN=mgcos370=2.0N ‎(2)设在拉力的作用过程中,小物块加速度为a1,根据牛顿第二定律有:F-f-G1=ma1,G1=mgsin370,解得:a1=1.0m/s2‎ ‎(3)设撤去拉力前小物块运动的距离为x1,撤去拉力时小物块的速度为v,则有:v2=2a1x1‎ 撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2‎ 撤去拉力后:mgsin370+f=ma2‎ 小物块沿斜面向上运动到最高点速度0,v2=2a2x2‎ 代入数据可解得此后小物块沿斜面向上运动的最大距离:x2=0.10m.‎
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