内容正文:
唐县一中2024级高一上学期第三次月考
物理试题
一。单选题(共7题,每题4分,共28分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 马拉车前进,马先对车施力,车后对马施力,否则车就不能前进
B. 运动速度大的物体,不能很快停下来,是因为速度大时惯性也大
C. 物体只有在匀速或静止时才具有惯性
D. 要改变物体的运动状态,必须有力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.力的作用是相互的,同时产生,同时消失,A错误;
B.惯性跟质量有关,跟速度没关系,B错误;
C.一切有质量的物体都有惯性,C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,D正确。
故选D。
2. 如图所示,某人站在体重计上保持相对静止,关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.压力是人对体重计的力,重力是地球对人的力,不是同一个力,A错误;
B.人所受的重力和人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,B错误;
C.人对测力计的压力是由于人的鞋(脚)发生形变而产生的,C错误;
D.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为,木块与木板间动摩擦因数为,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面静摩擦力大小为( )
A. mg B. Mg
C. mg+Mg D. mg+Mg
【答案】A
【解析】
【详解】木块在长木板上滑动,二者间滑动摩擦力大小为mg,长木板处于静止状态,根据平衡条件可知,地面给长木板的静摩擦力与木块给长木板的滑动摩擦力平衡,所以地面静摩擦力大小为mg,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平.现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止与原位置的情况相比( )
A. A对B的作用力减小 B. B对A的支持力增大
C. 木板对B的支持力增大 D. 木板对B的摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】设板与水平地面的夹角为α,木板转过的角度为β;以A为研究对象,无论木板如何转动,只要二者保持相对静止,B对A的作用力始终与A的重力平衡,保持不变,则A对B的作用力不变,故A错误;当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,B的上表面不再水平,A的重力分解情况如图,
开始时物体A不受B对A的摩擦力,B对A的支持力大小与重力相等;后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是β,受到的B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,因N=GA•cosβ,所以A受到B的支持力一定减小,故B错误;以AB整体为研究对象,分析受力情况如图:总重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2;
由平衡条件分析可知,板对B的支持力N2=GABcosα,摩擦力f2=GABsinα,α增大,N2减小,f2增大.故C错误,D正确.故选D.
【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.本题也可以利用图解法来分析;注意整体法和隔离法的应用.
5. 现代战场上FPV自爆无人机已成为士兵的头号克星。某次无人机演练中,静止于空中的FPV无人机发现正前方有一军事目标,于是以7.5m/s2的加速度沿水平直线冲向目标。设该无人机的质量为2kg,重力加速度g取10m/s2,求加速过程中空气对无人机的作用力大小为( )
A. 10N B. 15N C. 20N D. 25N
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,加速过程中空气对无人机的作用力大小为
故选D。
6. 2013年第十二届全运会,重庆姑娘施廷懋闪耀赛场,轻松夺冠跳水女子全能赛。某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛,是其向上起跳瞬间,其速度与时间关系图像如图所示,则( )
A. 时刻开始进入水面
B. 时刻到达最高点
C. 时刻已浮出水面
D. 时间内,运动员的加速度方向一直竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.施廷懋跳水的过程分为入水前的竖直上抛运动和入水后的匀减速运动两个过程,时刻,施廷懋由向上的速度减为零,到达最高点,故A错误;
B.时刻,施廷懋的加速度发生改变,说明受力发生变化,即时刻开始受到水的作用力,进入水面,故B错误;
C.时刻,施廷懋向下匀减速到速度为零,到达水中最深处,故C错误;
D.时间内为施廷懋跳水的过程分为入水前的竖直上抛运动过程,加速度方向一直竖直向下,D正确。
故选D。
7. 一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,细线与斜面平行,不计摩擦及空气阻力,当斜面以10m/s²的加速度向右做加速运动时,则(sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2)( )
A. 细线的拉力为1.60N B. 细线的拉力为
C. 斜面对小球的弹力为1.20N D. 斜面对小球的弹力为0.40N
【答案】B
【解析】
【详解】当小球对斜面的压力恰为零时,小球离开斜面的临界加速度为,受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
解得
因为
所以当斜面以10m/s²的加速度向右做加速运动时,小球一定离开斜面,斜面对小球的弹力为零,这时小球受力如图所示
则水平方向由牛顿第二定律得
竖直方向由受力平衡得
联立解得
故选B。
二。多选题(每题6分,共3题,每题有两个或两个以上答案正确,选对但不全得3分)
8. 如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这一瞬间( )
A. A球的速度为零,加速度为
B. B球的速度为零,加速度为零
C. A球的速度为零,加速度为零
D. B球的速度为零,加速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.外力撤掉一瞬间,AB球的速度还是0,由于弹簧不突变,撤掉外力一瞬间A球受力平衡,所以A球的加速度为零,A错误,C正确;
BD.撤掉外力F之前B球平衡,因此弹簧的弹力等于外力F的大小,撤掉外力后,弹簧不突变,根据牛顿第二定律可得
可得
B错误,D正确;
故选CD。
9. 某同学站在电梯底板上,如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
A. 在内,电梯向上运动,该同学处于超重状态
B. 在内,电梯在加速上升,该同学处于超重状态
C. 在内,电梯处于匀速状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D. 由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.竖直向上为正方向,结合图像可知,在内,电梯在减速上升,加速度方向向下,该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力,该同学处于失重状态,故A、D错误;
B.在内,电梯在加速上升,加速度方向向上,该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力,该同学处于超重状态,故B正确;
C.在内,电梯处于匀速直线运动状态,该同学受力平衡,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,故C正确。
故选BC。
10. 如图所示,质量为M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑凹槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小铁球受到的合外力方向水平向右
B. 凹槽对小铁球的支持力为
C. 系统的加速度为
D. 推力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小铁球与光滑凹槽相对静止时,小铁球水平向右做匀加速直线运动,受到的合外力方向水平向右,故A正确;
B.小铁球受竖直向下的重力和指向凹槽圆心的支持力FN,将支持力FN正交分解,竖直方向上根据平衡条件可得
解得,凹槽对小铁球的支持力为
故B错误;
C.对小铁球水平方向根据牛顿第二定律可得
解得,系统的加速度为
故C正确;
D.对系统根据牛顿第二定律可得
解得
故D错误。
故选AC 。
三。实验(共16分,每空2分)
11. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________
(2)实验中需要测量的物理量有__________
(3)图乙是弹簧所受弹力与弹簧伸长长度的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由于__________.
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 弹簧的原长、弹簧伸长后的长度 ③. 200 ④. 弹簧有自重
【解析】
【详解】(1)[1].实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺;
(2)[2].本实验需要测量弹簧生产的长度,因此,需要测量弹簧的原长和弹簧伸长后的长度;
(3)[3].由胡克定律可知,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,由图线可得
[4].由图线可知,当弹簧的弹力为零时,弹簧伸长量不为零,即弹簧不挂钩码时就已经伸长了,原因是弹簧有自重.
12. 同学们实验室中进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。甲组同学用如图1的装置进行实验。
(1)实验中关于“消除摩擦力”的正确操作是图中的______(“A”或“B”);
(2)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,该同学根据测得的数据作出a-F图像,如图发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是______。
A. 不过原点的原因是消除阻力时,木板的倾斜角度过大
B. 不过原点的原因是消除阻力时,木板的倾斜角度过小
C. 末端发生弯曲的原因是小车质量较大
D. 末端发生弯曲的原因是所挂钩码的质量较大
(3)乙组同学设计了如下图的实验探究当物体质量一定时,其运动的加速度与合外力之间的关系。由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离为L,测得遮光条宽度为d.
①该实验小组在做实验时,将滑块从图中所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间,遮光条通过光电门2的时间,则滑块的加速度的表达式a=______(以上表达式均用题中所给字母表示);
②利用该装置做实验,______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力
【答案】(1)B (2)BD
(3) ①. ②. 不需要
【解析】
【小问1详解】
关于“消除摩擦力”的原理是利用小车的重力沿倾斜长木板向下的分力平衡小车运动中受到的阻力,因此不用挂盘和砝码,正确操作是图中的B。
【小问2详解】
AB.a-F图像不过原点,由图像可知,当小车受到的拉力不是零时,小车的加速度仍是零,其原因是没有消除摩擦力或消除摩擦力不够,即木板的倾斜角度过小,A错误,B正确;
CD.由实验装置可知,当盘和砝码的质量远小于小车的质量时,就近似认为盘和砝码的重力大小等于对小车的拉力,末端发生弯曲的原因是盘和砝码的质量不是远小于小车的质量,即所挂钩码的质量较大,C错误,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]由题意可知,滑块经光电门1和2时的速度大小分别为
由速度位移关系公式可得滑块的加速度的表达式
[2]实验探究当物体质量一定时,其运动的加速度与合外力之间的关系。由于气垫导轨的摩擦力很小,可以忽略不计,因此利用该装置做实验不需要平衡摩擦力。
四。计算题(共38分,要有必要的文字说明和解题步骤,只有结果不得分)
13. 如图所示,质量均为m的两个完全相同的光滑小球A和B放在倾角为的斜面上,用竖直挡板挡住,两个小球处于静止状态,已知重力加速度为g。求:
(1)A球与B球之间的弹力大小和斜面对B球弹力的大小
(2)竖直挡板对A球的作用力的大小。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
对B进行受力分析,如图所示
根据平衡条件有
,
【小问2详解】
对A、B整体进行分析,令斜面对整体的弹力为,如图所示
根据平衡条件有
14. 如图所示,水平地面上有一质量的物块,物块与水平地面间的动摩擦因数,在与水平方向成斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知,,,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小;
(2)物块运动过程中加速度的大小;
(3)物块开始运动4.0 s所通过的位移大小。
【答案】(1)5.2N
(2)1.4m/s2 (3)11.2m
【解析】
【小问1详解】
物体竖直方向上受力平衡
而
联立解得滑动摩擦力的大小
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
可得加速度
【小问3详解】
根据
可知4.0 s所通过的位移大小
15. 有一倾角可调的斜面和一个质量为的滑块(可看成质点)。当斜面倾角为时,给滑块一个水平向右的推力,大小为,滑块恰能静止在斜面上,求的可能值。(当地重力加速度为)
【答案】或者
【解析】
【详解】若推力大小较小,滑块所受静摩擦力沿斜面向上,对滑块受力分析,根据共点力平衡条件,沿斜面方向有
垂直斜面方向有
滑块恰能静止在斜面上,则有
联立解得
若推力大小较大,滑块所受静摩擦力沿斜面向下,对滑块受力分析,根据共点力平衡条件,沿斜面方向有
垂直斜面方向有
滑块恰能静止在斜面上,则有
联立解得
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唐县一中2024级高一上学期第三次月考
物理试题
一。单选题(共7题,每题4分,共28分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 马拉车前进,马先对车施力,车后对马施力,否则车就不能前进
B. 运动速度大的物体,不能很快停下来,是因为速度大时惯性也大
C. 物体只有在匀速或静止时才具有惯性
D. 要改变物体的运动状态,必须有力的作用
2. 如图所示,某人站在体重计上保持相对静止,关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力
B. 人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
C. 人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的
D. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
3. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为,木块与木板间动摩擦因数为,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面静摩擦力大小为( )
A. mg B. Mg
C. mg+Mg D. mg+Mg
4. 如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平.现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止与原位置的情况相比( )
A. A对B的作用力减小 B. B对A的支持力增大
C. 木板对B的支持力增大 D. 木板对B的摩擦力增大
5. 现代战场上FPV自爆无人机已成为士兵的头号克星。某次无人机演练中,静止于空中的FPV无人机发现正前方有一军事目标,于是以7.5m/s2的加速度沿水平直线冲向目标。设该无人机的质量为2kg,重力加速度g取10m/s2,求加速过程中空气对无人机的作用力大小为( )
A. 10N B. 15N C. 20N D. 25N
6. 2013年第十二届全运会,重庆姑娘施廷懋闪耀赛场,轻松夺冠跳水女子全能赛。某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛,是其向上起跳瞬间,其速度与时间关系图像如图所示,则( )
A. 时刻开始进入水面
B. 时刻到达最高点
C. 时刻已浮出水面
D. 时间内,运动员的加速度方向一直竖直向下
7. 一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,细线与斜面平行,不计摩擦及空气阻力,当斜面以10m/s²的加速度向右做加速运动时,则(sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2)( )
A. 细线的拉力为1.60N B. 细线的拉力为
C. 斜面对小球的弹力为1.20N D. 斜面对小球的弹力为0.40N
二。多选题(每题6分,共3题,每题有两个或两个以上答案正确,选对但不全得3分)
8. 如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这一瞬间( )
A. A球的速度为零,加速度为
B. B球的速度为零,加速度为零
C. A球的速度为零,加速度为零
D. B球的速度为零,加速度大小为
9. 某同学站在电梯底板上,如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
A. 在内,电梯向上运动,该同学处于超重状态
B. 在内,电梯在加速上升,该同学处于超重状态
C. 在内,电梯处于匀速状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D. 由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态
10. 如图所示,质量为M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑凹槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小铁球受到的合外力方向水平向右
B. 凹槽对小铁球的支持力为
C. 系统的加速度为
D. 推力
三。实验(共16分,每空2分)
11. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________
(2)实验中需要测量的物理量有__________
(3)图乙是弹簧所受弹力与弹簧伸长长度的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________.图线不过原点的原因是由于__________.
12. 同学们实验室中进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。甲组同学用如图1的装置进行实验。
(1)实验中关于“消除摩擦力”的正确操作是图中的______(“A”或“B”);
(2)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,该同学根据测得的数据作出a-F图像,如图发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是______。
A. 不过原点的原因是消除阻力时,木板的倾斜角度过大
B. 不过原点的原因是消除阻力时,木板的倾斜角度过小
C. 末端发生弯曲的原因是小车质量较大
D. 末端发生弯曲的原因是所挂钩码的质量较大
(3)乙组同学设计了如下图的实验探究当物体质量一定时,其运动的加速度与合外力之间的关系。由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离为L,测得遮光条宽度为d.
①该实验小组在做实验时,将滑块从图中所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间,遮光条通过光电门2的时间,则滑块的加速度的表达式a=______(以上表达式均用题中所给字母表示);
②利用该装置做实验,______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力
四。计算题(共38分,要有必要的文字说明和解题步骤,只有结果不得分)
13. 如图所示,质量均为m的两个完全相同的光滑小球A和B放在倾角为的斜面上,用竖直挡板挡住,两个小球处于静止状态,已知重力加速度为g。求:
(1)A球与B球之间的弹力大小和斜面对B球弹力的大小
(2)竖直挡板对A球的作用力的大小。
14. 如图所示,水平地面上有一质量的物块,物块与水平地面间的动摩擦因数,在与水平方向成斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知,,,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小;
(2)物块运动过程中加速度的大小;
(3)物块开始运动4.0 s所通过的位移大小。
15. 有一倾角可调的斜面和一个质量为的滑块(可看成质点)。当斜面倾角为时,给滑块一个水平向右的推力,大小为,滑块恰能静止在斜面上,求的可能值。(当地重力加速度为)
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