湖南省衡阳八中2015-2016学年高一上学期期末物理试卷

下列关于运动和力的说法中正确的是(  )

A.亚里士多德最先得出运动与力的正确关系

B.伽利略用斜面实验验证了力和运动的关系

C.牛顿最先提出运动和力的正确关系

D.牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上提出了牛顿第一定律,表明力是改变物体运动状态的原因

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

D

解:A、亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因;故是错误的;故A错误;

B、伽利略做了斜面实验,提出了力和运动的关系;但没能验证力和运动的关系;故B错误;

C、伽利略最先提出了正确的运动和力的关系;故C错误;

D、牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上提出了牛顿第一定律,表明力是改变物体运动状态的原因;故D正确;

故选:D

     

物理公式在确定物理量的数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系,因此,国际单位制中选定了几个物理量的单位作为基本单位.下述物理量中,其单位为基本单位的是(  )

A.力              B.质量              C.速度              D.加速度

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

B

解:国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,所以B正确.

故选B

     

下列关于惯性的说法正确的是(  )

A.静止的物体惯性最大

B.不受外力作用的物体才有惯性

C.行驶车辆突然转弯时,乘客向外倾倒是由于惯性造成的

D.速度越大的物体越难让它停止运动,故速度越大,惯性越大

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

C

解:A、惯性的大小与物体的运动状态无关,只与质量有关,故A错误.

B、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,故B错误.

C、人的上半身和下半身原来一起向前运动,行驶车辆突然转弯时,下半身由于受车的作用力而转弯,上半身由于具有惯性继续向前运动,所以乘客向外倾倒,故C正确.

D、质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,与物体的速度无关,故D错误.

故选:C

     

如图是某物体沿一直线运动s﹣t图象,由图可知(  )

A.物体做匀速直线运动

B.物体做单向直线运动

C.物体沿直线做往返运动

D.图象错了,因为该图象只表示曲线运动

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

C

解:A、根据位移时间图象的斜率等于速度,可知物体的速度先减小后增大,物体先减速后加速,故A错误.

BC速度的方向表示物体的运动方向,可知,速度先正后负,物体先沿正向运动后沿负向运动,做往复直线运动,故B错误,C正确.

D、位移图象反映物体的位置随时间的变化情况,并不是物体的运动轨迹,故D错误.

故选:C

     

原来静止在光滑水平面上的物体,若现在受到一个水平拉力作用,则在水平拉力刚开始作用的瞬时,下列说法正确的是(  )

A.物体立即获得加速度和速度

B.物体立即获得加速度,但速度为零

C.物体立即获得速度,但加速度为零

D.物体的速度和加速度都为零

答案解析:
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知识点:物理

B

解:物体受重力、支持力和拉力,合力等于拉力,根据牛顿第二定律,在水平拉力刚开始作用的瞬时,立即获得加速度;

由于惯性,速度不能突变,故速度为零;

故选:B

     

如图所示,一个木块在封面上匀速下滑,则小木块受到的力(  )

A.重力、弹力和下滑力

B.重力、下滑力和摩擦力

C.重力、弹力和摩擦力

D.重力,弹力、下滑力和摩擦务力

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

C

解:木块在封面上匀速下滑,受到重力、支持力(弹力)和摩擦力,下滑力是重力沿斜面向下的分力,不单独分析.故C正确,ABD错误.

故选:C

     

电梯在大楼内上、下运动,人站在电梯内.若人处于超重状态,则电梯可能的运动状态是(  )

A.匀速向上运动              B.匀速向下运动              C.加速向上运动              D.加速向下运动

答案解析:
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知识点:物理

C

解:超重时具有向上的加速度,运动状态可以是加速上升或减速下降.故选项C正确.

故选:C

     

如图所示,物体静止于水平桌面上,则(  )

A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力

B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力

C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力

D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力

答案解析:
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知识点:物理

A

解:A、物体的重力是作用在物体上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,故A正确;

B、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,作用在同一个物体上,不是一对作用力与反作用力,故B错误;

C、压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故C错误;

D、桌面受到的压力与桌面提供的支持力为作用力与反作用力,故不是平衡力,故D错误;

故选A

     

光滑水平面上,有一木块以速度v向右运动,一根弹簧固定在墙上,如图所示,木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩成最短的时间内,木块将做的运动是(  )

A.匀减速运动              B.加速度增大的变减速运动

C.加速度减小的变减速运动              D.无法确定

答案解析:
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知识点:物理

B

解:木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的过程中,木块竖直方向受到重力与支持力两个力,二力平衡.水平方向受到弹簧向左的弹力,由于弹力与速度方向相反,则木块做减速运动,随着压缩量的增大,弹力增大,由牛顿第二定律可知,加速度增大.则木块做加速度增大的变减速运动,故B正确,ACD错误.

故选:B

     

汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2s与5s内汽车的位移之比为(  )

A.3:4              B.4:5              C.4:3              D.5:4

答案解析:
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知识点:物理

A

解:汽车速度减为零的时间为:

2s时位移:x1=

所以刹车5s内的位移等于刹车4s内的位移为:x2=

所以2s5s内汽车的位移之比为34

故选:A

     

如图所示,质量为3kg的物体放在粗糙水平面上,现用F=10N的力斜向下推物体,F与水平面的夹角θ=37°,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3,下列说法正确的是(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )

A.物体对地面的压力为30N

B.物体所受的摩擦力为10N

C.物体仍然处于静止状态

D.物体将由静止开始做匀加速直线运动

答案解析:
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知识点:物理

C

解:物体受力如图所示,

据牛顿第二定律有:

竖直方向上:NmgFsinα=0

水平方向上:Fcosαf=ma

又:f=μN

解得:N=36N

a0,说明物体不动,受的摩擦力为Fcos37°=8N

故选:C

     

一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的猴子从绳子另一端沿绳竖直向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,(重力加速度g=10m/s2)猴子竖直向上爬的最大加速度为(  )

A.25m/s2              B.15m/s2              C.10m/s2              D.5m/s2

答案解析:
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知识点:物理

D

解:重物不离开地面时,最大拉力F=Mg=150N

隔离对猴子分析,根据牛顿第二定律得:Fmg=ma

解得最大加速度为:a=.故D正确,ABC错误.

故选:D

     

某物体运动的v﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是(  )

A.物体在第1s末运动方向发生改变

B.物体在第2s内和第3s内的加速度方向相反

C.物体在第4s末返回出发点

D.物体在第5s离出发点最远,且最大位移为0.5m

答案解析:
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知识点:物理

C

解:A、物体在第1s末前后速度均为正值,故运动方向没有发生改变,故A错误;

B、物体在第2s内、第3s内的图线斜率一直为负,即加速度的方向没有发生变化,方向相同,故B错误;

C、图线与坐标轴围城图形的面积表示位移知物体在第4s末返回出发点,故C正确;

D、图线与坐标轴围城图形的面积表示位移,根据图象可知,物体在第2s和第6s时离出发点最远,不是5s末离出发点最远,故D错误;

故选:C

     

(多选题)受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是(  )

A.5N、7N、8N              B.2N、3N、5N              C.1N、5N、10N              D.1N、10N、10N

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

ABD

解:A5N7N合成最大12N,最小2N,当取8N时与第三个力合成,得到最小值为0N,故A正确;

B2N3N合成最大5N,最小1N,当合力取5N时与第三个力合成,合力最小为0N,故B正确;

C1N5N合成最大6N,最小4N,不可能为10N,故与第三个力不可能平衡,故C错误;

D1N10N合成最小9N,最大11N,当取10N时,可能与第三个力平衡,故D正确;

故选ABD

     

(多选题)如图所示的装置中,增加B的重力,A仍然保持静止状态,则正确的是(  )

A.悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大

B.绳子对A的拉力一定增大

C.地面对A物体的摩擦力可能减少

D.A物体对地面的压力增大

答案解析:
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知识点:物理

AB

解:绳子对AB两物体的拉力大小相等,增加B的重力,AB仍静止,绳子的拉力增加,所以悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大,选项AB正确.

物体A始终静止,绳子对A的拉力增大,拉力在水平竖直两方向的分力增加,由共点力的平衡可知,地面对A物体的摩擦力增大,选项C错误;地面对物体A的支持力变小,选项D错误.

故答案为AB

     

(多选题)如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出(  )

A.物体的质量

B.物体与水平面间的滑动摩擦力

C.物体与水平面的最大静摩擦力

D.在F为14N时,物体的速度最小

答案解析:
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知识点:物理

ABC

解:对物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力

AB、根据牛顿第二定律得:Fμmg=ma

解得

a=

aF图线,得到

0.5=

4=

①②联立得,

m=2kg

μ=0.3

AB正确;

C、由aF图象可知,拉力在7 N之前加速度都是0,因此可知最大静摩擦力为7 N,故C正确;

D、由于物体先静止后又做变加速运动,无法利用匀变速直线运动规律求速度和位移,又因为F为变力无法求F得功,从而也无法根据动能定理求速度,故D错误;

故选:ABC

     

某同学做“研究匀变速直线运动”的实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填写在横线上(填字母序号)     :

a打点计时器   b交流电源   c直流电源   d细绳和纸带  f钩码和滑块    g刻度尺  h一端有滑轮的长木板.

答案解析:
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知识点:物理

C

解:电磁打点计时器使用的是低压交流电源,因此低压直流电源本实验中不需要,

除细绳和纸带,钩码和滑块,一端有滑轮的长木板,还需要刻度尺来测量长度,从而求解瞬时速度大小.

故答案为:c

     

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:

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.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;

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;

E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;

F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.

上述步骤中有重要遗漏的步骤的序号及遗漏的内容分别是                          和                                        .

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解: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.有重要遗漏的步骤的序号是CE

所以遗漏的内容分别是:步骤C中未记下两条细绳的方向;步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O

故答案是:C.还需要画出两细绳的方向;E.还应把结点拉到O点的位置.

     

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.

(1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是    

A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置

B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡

C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力

(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如图2中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是    s,由该纸带可求得小车的加速度a=    m/s2.

(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m      M的情况下,小车所受的合外力近似为            .

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解:(1A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,将长木板的右端垫高至合适位置,使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消,若小车做匀速直线运动,则表明摩擦力与重力的分力平衡.故A正确,B错误.

C、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.故C错误.

故选:A

2)打点计时器,使用交流电源,根据交流电的频率50Hz,则点与点时间间隔为0.02s,因每相邻两计数点间还有4个打点未标出,所以每两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5s=0.1s

由题意可知:a1=

a2=

a==1.07m/s2

3)根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=,则绳子的拉力T=Ma=,当m<<M时,认为绳子对小车的拉力大小等于钩码的重力.

故答案为:(1A;(20.11.07;(3)远小于;钩码的重力.

     

如图所示,悬挂在天花板下重60N的小球,在恒定的水平风力作用下静止在偏离竖直方向θ=30°的位置.求:

(1)水平风力的大小;

(2)绳子拉力的大小.

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解:对小球受力分析如图所示,

其中FT分别表示水平风力和绳子拉力,

根据平衡条件可得:

F=Gtanθ=60×tan30°N=20N

T==N=40N

答:(1)水平风力的大小为20N

2)绳子拉力的大小为40N

     

如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)物体做加速运动时的加速度a;

(2)撤去F后,物体还能滑行多长时间?

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解:(1)物体在力F作用下做初速度为零的加速运动,受力如图

水平方向有:Fcos37°f=ma

竖直方向有:Fsin37°+Nmg=0

摩擦力:f=μN

带入数据解得a=0.3m/s2

2)撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,

匀减速运动的初速度为 υ=at1

再由速度公式可得,0=υa′t2

加速度为 a′=μg

代入数据解得t2=0.75s

答:(1)物体做加速运动时的加速度为0.3m/s2

2)撤去F后,物体还能滑行0.75s

     

如图所示,为车站使用的水平传送带装置模型,绷紧的传送带水平部分AB的长度L=5m,并以v=2m/s的速度向右运动.现将一个可视为质点的旅行包轻轻地无初速地放在传送带的A端,已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2.求:

(1)旅行包在传送带上从A端运动到B端所用的时间t;

(2)旅行包在传送带上相对滑动时留下的痕迹的长度s.

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解:(1)设旅行包在传送带上匀加速运动t1后达到与传送带共速,发生的位移为x

由牛顿第二定律得:f=ma…

f=μmg…

v=at1

解得:x=1m5m,所以物体先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动.

设匀速直线运动时间t2,则:Lx=vt2

t=t1+t2

联立解得:t=3s…

2)旅行包相对滑动过程传送带位移为:x'=vt1

旅行包相对滑动时留下的痕迹的长度:s=x'x…

联立解得:s=1m

答:(1)旅行包在传送带上从A端运动到B端所用的时间t3s

2)旅行包在传送带上相对滑动时留下的痕迹的长度s1m

     

为了减少汽车刹车失灵造成的危害,如图所示为高速路上长下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道.一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18m/s的速度匀速行驶,突然汽车刹车失灵,开始加速运动,此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍.在加速前进了96m后,货车平滑冲上了倾角为53°用砂空气石铺成的避险车道,已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍.货车的整个运动过程可视为直线运动,sin53°=0.8,g=10m/s2.求:

(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小; 

(2)要使该车能安全避险,避险车道的最小长度为多少.

答案解析:
答案及解析:

知识点:物理

解:(1)根据牛顿第二定律得,汽车在加速阶段的加速度大小

则汽车刚冲上避险车道时速度的大小v= m/s=30m/s

2)汽车上滑的加速度大小

则避险车道的最小长度为

答:(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小为30m/s

2)要使该车能安全避险,避险车道的最小长度为28.125m