2024北京工大附中高一(上)期中
物 理
(考试时间 90分钟,总分 100分)
一、选择题(本大题共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要
求的)
1.下列各组物理量中,都是矢量的一组是
A.力、位移、质量、速率 B.速度、加速度、路程、力
C.速度、加速度、位移、力 D.力、速度、加速度、速率
2.已知 3 个分力的大小依次为 2N、6N、9N,则它们的合力大小可能是
A. 0N B. 3N C. 18N D. 20N
3.匀变速直线运动是 ( )
①位移随时间均匀变化的直线运动 ②速度随时间均匀变化的直线运动
③加速度随时间均匀变化的直线运动 ④加速度的大小和方向恒定不变的直线运动
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
4. 汽车沿平直的道路运动,速度从 v1变为 v2,如图所示。下列关于汽车速度的变化、加速度方向,表示正
确的是
① ②
③ ④
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
5.如图所示,油桶放在汽车上,与汽车保持相对静止,汽车在水平平直公路上行驶,下列说法正确的是
( )
A.匀速行驶时,油桶受到汽车施加的支持力和摩擦力
B.匀速行驶时,地面受到汽车施加的压力大小等于汽车的重力大小
C.加速行驶时,地面受到汽车施加的压力大小等于汽车和油桶的总重力大小
D.加速行驶时,汽车与油桶之间的相互作用只有油桶和汽车之间的弹力
6. 为研究自由落体运动,实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍
摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的
径迹。已知每层砖的平均厚度为 6.0cm,这个照相机的曝光时间为 1.2×10-2s,则拍摄到的石子
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位置 A 距石子下落的起始位置的距离约为( )
A. 3.5m B. 5.0m
C. 6.5m D. 8.0m
7.如图所示,将一个质量为 m 的铅球放在倾角为 θ 的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静
止状态。不计摩擦,重力加速度为 g。则 ( )
A. 挡板对铅球的支持力大小为 mgtanθ
mg
B. 挡板对铅球的支持力大小为
tan
C. 铅球对斜面的压力大小为 mgsinθ
D. 铅球对斜面的压力大小为 mgcosθ
8.以 10m/s 的速度行驶的汽车,紧急刹车后加速度的大小是 4m/s2,则
A.刹车后 2s 内的位移是 28m B.刹车后 2s 内的位移是 12.5m
C.刹车后 3s 内的位移是 12m D.刹车后 3s 内的位移是 12.5m
9.如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将球挂在 P 点,墙壁对球的支持力大小为 FN,细绳对球 P
的拉力大小为 FT。若其他条件不变,只缩短细绳的长度,则( )
A.FN增大,FT增大 B.FN减小,FT增大
C. FN增大,FT减小 D.FN减小,FT减小
10. 一小滑块以初速度 v0沿足够长、粗糙程度均匀的固定斜面减速下滑,直至停止.若用 a、x、h、v 分别
表示滑块在此过程中加速度、位移、下降高度和速度的大小,t 表示时间,则下列图像正确的是 ( )
A B C D
11.如图所示,A 、B 两个物体叠放在一起,Fa 、Fb分别作用在 A、B 两物体上,A 、B 仍处于静止状
态。已知 Fa =1N,Fb=3N,则:
A.A 物体对 B 物体的摩擦力为 2N
B.B 物体对 A 物体的摩擦力为 1N
C.地面对 A 物体的摩擦力为 2N
D.地面对 A 物体的摩擦力为 1N
12.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一
个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎
做实验),整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力,可采取的方
法是( )
①只增加绳的长度 ②只增加重物的重量
③只将手指向下移动 ④只将手指向上移动
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A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①④
13.如图所示,物块(可视为质点)静止于放在水平地面的斜面体上,现用水平方向的力 F 推物块,在 F
由零开始逐渐增大到某一定值的过程中,物块和斜面体始终保持静止状态,对此过程下列说法正确的是
( )
A.地面对斜面的支持力一直增大
B.物块所受斜面的摩擦力先变小后变大
C.斜面体所受的合外力一直增大
D.物块所受斜面施加的力先变小后变大
14.如图所示,质量为 m 的木块放置在质量为 2m 的长木板上,在水平向右的拉力 F 的作用下,木块和木
板一起以相等的速度做匀速直线运动,木块与木板之间的动摩擦因数为 ,木板与地面间的动摩擦因数为1
,(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力)则( ) 2
A. B. 2 1 = 2 2 1 2
C. 1 3 2 D. 1 3 2
二、填空题(本大题共 2 小题,共 18 分)
15.(8 分)某同学利用如图所示的装置探究弹力和弹簧伸长的关系。将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对
齐,读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值,然后在弹簧下端钩上钩码,并逐个增加钩码,依
次读出指针所指刻度尺的刻度值,所读数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,取重力加速度
g=9.8m/s2)
1 2 3 4 5 6
钩码质量 m/g 0 30 60 90 120 150
刻度尺读数 x/cm 6.00 8.34 9.48 10.64 11.79
(1)实验中挂 30g 钩码时刻度尺如图所示,该读数为__________cm。
(2)该小组根据所测数据,在图中的坐标纸建立 x-m 坐标系,并描出了 5 组测量数据,请你将第 2 组数据
用“+”号描在坐标纸上,并画出 x-m 的关系图线。
(3)作出的图线与坐标系纵轴有一截距,其物理意义是 ;该弹簧的劲度系数 k =________N/m
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(结果保留 3 位有效数字)。
16.(10 分)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,将白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋
的 A 端用图钉固定在木板上,B 端系上两根带有绳套的细绳。
(1)如图 a 所示,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋,将橡皮筋的 B 端拉
至某点 O,记下 O 点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小分别为 F1=________N 和 F2=2.00N。
(2)如图 b 所示,撤去(1)中的拉力,现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋,要
将橡皮筋的 B 端 ,这样做的目的是 ;记下细绳的方向,并读出拉力的大小为
F=2.20N。
(3)如图 c 所示,某同学以 O 点为作用点,用图示标度画出了力 F 的图示,请你画出力 F1、F2的图示并
按平行四边形定则画出它们的合力 F 合。
(4)比较 F 合与 的关系,即可验证。
(5)在做完实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他
的体会中正确的是 ( )
A.两根细绳套必须等长
B.用两只弹簧测力计拉绳套时,两测力计的示数要相同
C.若 F1、F2方向不变,而大小各增加 1 N,则合力的方向也不变,大小也增加 1 N
D.用两只弹簧测力计拉时合力的图示 F 合与用一只弹簧测力计拉时图示 F 不完全重合,在误差允许范围
内,可以说明“力的平行四边形定则”成立
三、解答题(本大题共 4 个小题,共 40 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
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17.(8 分)如图所示,物体 A、B 在三段轻绳作用下处于静止状态,其质量分别
为 mA=5kg,mB=10kg,OB 绳水平,OP 绳与竖直方向成 45°角。g 取 10m/s2,
求:
(1)三段轻绳 OP、OA、OB 中的拉力 FOP、FOA、FOB的大小;
(2)物体与水平面间摩擦力的大小 Ff。
18.(9 分)某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从高 80m 的大
楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从 60m 远处由静止
向楼底先匀加速运动 3s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车上(不
计空气阻力,人和汽车看作质点,g 取 10m/s2),求:
(1)汽车开到楼底的时间;
(2)汽车匀速行驶的速度 v
(3)汽车匀加速运动时的加速度 a
19.(11 分)如图所示,在水平地面上用绳子拉一个质量为 m=46kg 的箱子,绳子与地面的夹角为 370,拉
力 F=100N 时箱子恰好匀速移动。(取 g=10N/kg,sin370 =0.6,cos370
=0.8)试求:
(1)画出该木块在此过程中受力分析示意图,并求地面所受的压力大
小;
(2)箱子所受的摩擦力大小和方向;
(3)地面和箱子之间的动摩擦系数。
20.(12 分)某质点从 O 点由静止开始以大小为 a1的加速度做匀加速直线运动,运动了时间 t 后立刻以反
方向,大小为 a2的加速度做匀变速直线运动,再经过时间 2t 质点恰好返回到 O 点,求:
(1)质点两次加速度的大小 a1和 a2的比值;
(2)物体在 t 时的速度大小 v1与物体在 3t 时的速度大小 v2的比值;
(3)请在如图所示的坐标系中定性画出质点运动的 v-t 图像。
(3)
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参考答案
一、选择题(本大题共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要
求的)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C B D C C B D D A B C C B D
二、填空题(本大题共 2 小题,共 18 分)
15.(1)7.12~7.18(2)答案如下图所示(3)弹簧的原长 25.0~26.0
16.(2)拉至 O 点;保证力 F 单独作用的效果与 F1、F2共同作用的效果相同 (3)见答图 1 (4)F
(5)D
三、解答题(本大题共 4 个小题,共 40 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.【解答】解:(1)以 A 为研究对象,根据二力平衡,可得 OA 拉力为:FOA=mAg=5×10N=50N
以结点 O 为研究对象,进行受力分析,如图所示:由几何关系可知:
FOB=FOA=50N
FOPsin45°=FOA
代入数据解得细绳 OP 的拉力为:FOP=50 N
(2)对物体 B 受力分析,如图所示:
根据平衡条件,可得 B 与水平面间的摩擦力为:Ff=FOB=50N
18.
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19.【解析】(1)以箱子为研究对象,分析受力情况如图
竖直方向受力平衡
N + Fsin37 G = 0
代入数据解得地面对箱子的支持力
N = 400N
根据牛顿第三定律,地面所受的压力大小
N1 = N = 400N
(2)水平方向受力平衡
F cos37 f = 0
代入数据解得
f = 80N
方向向左
(3)由
f = N1
可得 。
f
= = 0.2
N1
20.解析:(1)从 O 点由静止开始以大小为 a1的加速度做匀加速直线运动,经过时间 t 质点的速度大小为:
v1=a1t
1
位移大小为: x = a 21t
2
此后质点立刻以反方向大小为 a2的加速度做匀变速直线运动,再经过时间 2t 恰好回到 O 点时的位移:
1
x = v12t + ( a2)(2t)
2
2
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a
解得: 1
4
=
a2 5
(2)从 O 点由静止开始以大小为 a1的加速度做匀加速直线运动,经过时间 t 质点的速度大小为:v1=a1t
此后质点立刻以反方向大小为 a2的加速度做匀变速直线运动,再经过时间 2t 恰好回到 O 点时的速度大小
v2。
有: v2 = v1 + ( a2 )2t
v
解得: 1
2
=
v
2
3
(3)
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