重庆市第十八中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题
一、单选题
1.如图所示,在竖直方向运动的升降机内,放置用轻杆相连的A、B两小球,两球质量分别为m、3m,杆与竖直方向的夹角为30°。只考虑B球与升降机底板间摩擦,且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度a(aA.当和时,轻杆对小球A的作用力大小相等
B.当时,B球与底板间的摩擦力为零
C.为保证轻杆与厢壁始终相对静止,k的最小值为
D.若,升降机向上加速运动的最大加速度为
2.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上,三条细绳结于O点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F作用下使夹角,现缓慢改变绳OA的方向至,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.绳OA的拉力先增大后减小
B.斜面对物块P的摩擦力的大小一定先减小后增大
C.地面对斜面体有向左的摩擦力
D.地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和
3.如图所示,水平地面上固定一表面粗糙的斜面体,斜面顶端安装有定滑轮,轻绳1跨过定滑轮,一端连接物体A,另一端连接物体B;轻绳2绕过定滑轮,一端连接物体B,另一端人为控制;现让物体B缓慢由O点正下方P点运动到Q点,O点和Q点等高,轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终保持静止,不计空气阻力以及滑轮的摩擦力,在物体B由P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳1的拉力大小先增大再减小
B.轻绳2的拉力一直变大
C.轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力逐渐减小
D.物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大
4.如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是( )
A.若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B.若要A、B、C三个物体都相对滑动,则力F至少为
C.当力时,B的加速度为
D.无论力F为何值,B的加速度不会超过
5.如图所示,倾角为的长方形斜面的宽为L、长为。c点放有一个质量为m的物块,某同学给物块一个平行于斜面的推力F(方向、大小均未知),将物块沿着方向匀速运动推到a。已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则( )
A.推力大小为 B.推力大小为
C.推力的方向与成角 D.推力的方向与成角
6.如图所示,某自卸式货车车厢上放有一箱货物,货箱内有一光滑的倾斜隔板,其与货箱底部的夹角为,隔板与货箱右壁之间放有一圆柱状工件,货车在卸货过程中,车厢倾角缓慢增大到,货箱一直相对车厢底板静止,下列说法正确的是( )
A.车厢对货箱的支持力逐渐增大
B.车厢对货箱的摩擦力逐渐减小
C.工件对隔板的压力不断减小
D.工件对货箱右壁的压力一直减小
7.如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°,弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则( )
A.球1和球2的质量之比为1:2
B.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度方向沿B绳由1球指向2球
C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g
D.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为g
二、多选题
8.如图所示,质量的物体P静止在地面上,用轻绳通过光滑、轻质定滑轮1、2(滑轮大小相等,轴心在同一水平线上)与质量的小球Q连接在一起,初始时刻滑轮2与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球Q与滑轮1间的轻绳刚好位于竖直方向,现在用一水平向左的力F缓慢拉动小球Q,直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,。下列说法中正确的是( )
A.初始时P受到地面的摩擦力为12N
B.此过程中绳子拉力的最大值为30N
C.小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53°
D.轴对滑轮1的最大作用力大小为
9.如图所示,轻质细线一端拴接一质量为m的小球另一端悬挂于天花板上的O点,在外力F、重力G和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时F水平,且细线与竖直方向的夹角为,与F的夹角为。下列说法中正确的是( )
A.保持小球位置及角不变,缓慢减小角直至,F先减小后增大
B.保持F水平,逐渐缓慢增大角,F逐渐减小、逐渐增大
C.保持F大小不变,方向沿逆时针缓慢转到竖直过程中,角逐渐增大
D.保持角不变,缓慢增大角,直至悬线水平,F一直增大
10.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b 两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂在绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.若换挂质量更小的衣服,则衣架悬挂点左移
B.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
C.将杆 N 向右移一些,绳子拉力变大
D.将绳的右端上移到b',绳子拉力大小不变
三、实验题
11.某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。跨过轻质定滑轮的轻质细线两端连接两个完全相同的空铝箱,左侧铝箱下端连接纸带,向右侧铝箱中放入质量为的砝码,由静止释放后,铝箱运动的加速度大小可由打点计时器打出的纸带测出,改变右侧铝箱中砝码的质量,重复实验,得到多组a、m值。已知当地的重力加速度大小,打点计时器所接电源的频率为。
(1)实验过程中打出图乙所示的一条理想纸带,图中O、A、B、C、D相邻两计数点间还有九个计时点未画出,则铝箱运动的加速度大小 (结果保留两位小数)。
(2)描点得到图丙所示的关系图像,图线末端发生弯曲的原因是 。
A.砝码的质量过大 B.两铝箱的质量不相等 C.纸带与限位孔间存在摩擦
(3)根据图丙中的数据可知,每个空铝箱的质量 (结果保留两位小数)。
12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。其中遮光条的宽度为d,光电门1、2之间的距离为L,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)在本实验中,一定要进行的操作是______(填正确答案标号)。
A.实验前,要调节气垫导轨,使其水平
B.用秒表测量并记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间
C.保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M
(2)在实验中得到遮光条经过光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2,则滑块经过光电门1、2时的速度大小分别为v1 = ,v2 = ,滑块的加速度大小a = 。(均用题目给出的物理量的字母表示)
(3)以F为横坐标,为纵坐标,画出的图像是一条直线,如图乙所示。若求得图线的斜率为k,则滑块和遮光条的总质量M = (用题目给出的物理量的字母表示)。
四、解答题
13.如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施加一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动。(g取,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当将弹簧拉长到11cm时,物体所受摩擦力的大小;
(3)当将弹簧拉长到13cm时,物体所受摩擦力的大小;
(4)如图用一水平力拉着物体在水平地面上做匀速直线运动,从时刻起水平力的大小随时间均匀减小,物体开始做减速运动。已知t1时刻减小为零,请定性画出0~t1内物体所受的摩擦力大小随时间t变化的可能图像(无需写出推导过程)。
14.如图所示,已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动,其中F1=80N,F2=120N,它们与x轴夹角都是30°,F3是确保物体沿x轴运动的最小分力。试问:
(1)最小分力为多大?沿什么方向?
(2)三个分力的合力多大?
15.如图甲所示,质量的木板静止在水平地面上,质量的小物块(可视为质点)静止在木板的右端,时对木板施加水平向右的拉力F,一段时间后撤去F,木板的速度-时间图像如图乙所示,物块始终没有离开木板,取重力加速度,求:
(1)物块与木板之间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从施加拉力F到木板停下的时间;
(3)拉力F的大小。
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.C
5.B
6.C
7.D
8.CD
9.AD
10.CD
11. 0.50 A 0.35
12.(1)A
(2)
(3)
13.(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)根据题意,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动,则此刻根据临界条件有
而
,
解得
(2)当将弹簧拉长到11cm时,根据胡克定律可得此时弹簧的拉力
而最大静摩擦力
可知此时物体受静摩擦力作用,则有
(3)当将弹簧拉长到13cm时,根据胡可定律可得
可知此时物块所受摩擦力为滑动摩擦力,则有
(4)根据题意,物体做匀速直线运动,从时刻起水平力的大小随时间均匀减小,t1时刻减小为零,则可能出现两种情况,一是,当拉力减小为零时,物体仍在滑动,则受到的摩擦力一直是滑动摩擦力,大小不变;二是,当拉力减小为零之前,物体已经停止了运动,则物体所受摩擦力先是滑动摩擦力,大小不变,后是静摩擦力,大小始终与拉力大小相等,而此时的拉力小于滑动摩擦力,则可得其可能的图像如图所示
14.(1)20N,沿y轴正向;(2)100N
【详解】建立直角坐标系,其中三个力的交点O为原点,以原x轴为x轴,y轴垂直于x轴方向,把F1、F2沿x、y轴分解。则
(1)要使物体沿x轴方向运动,则y轴方向上合力为零,根据题意,当F3沿y轴正向,且
时,分力F3最小。
(2)三个分力的合力
15.(1)物块与木板之间的动摩擦因数为0.1,木板与地面间的动摩擦因数为0.2
(2)8.25s
(3)18N
【详解】(1)内,拉力F拉木板运动,木板物块之间相对滑动;时撤去拉力F,内,木板物块之间仍有相对滑动;物块从静止开始加速,在时达到,则
根据牛顿第二定律有
解得
木板在内的加速度
又因为此时木板受到物块的摩擦力和地面的摩擦力,根据牛顿第二定律有
解得
(2)共速后,由于,物块与木板不会相对静止。
对木板根据牛顿第二定律
解得
从开始共速到停止的时间为
总时间
(3)在内,对木板受力分析,根据牛顿第二定律
而
解得