陕西省宝鸡市金台区2018-2019学年高一上学期期末考试物理试卷 Word版含解析

金台区2018-2019学年度第一学期高一物理期末试卷
一、单选题：
1.关于摩擦力的说法正确的是（?? ）
A. 运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力
B. 静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C. 两物体之间的压力等于零时，这两物体之间的摩擦力一定等于零
D. 摩擦力的大小一定与正压力成正比
【答案】C
【解析】
试题分析：A、运动物体也会受静摩擦力，比如用手拿着一个瓶子走，瓶子受到的就是静摩擦力；错误
B、静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用，例如：木块在地上滑动，地面静止，但受滑动摩擦力作用；错误
C、两物体之间存在摩擦力的条件是：一直接接触；二相互挤压；三接触面粗糙，缺一不可；正确
D、静摩擦力大小与正压力无关；错误
故选C
考点：摩擦力
点评：判断物体受滑动摩擦力还是静摩擦力，不能看物体是否运动，要看物体是否有相对运动或相对运动的趋势。
2.物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性．下列有关惯性的说法中，正确的是(　　)
A. 乘坐汽车时系好安全带可减小惯性
B. 运动员跑得越快惯性越大
C. 汽车在刹车时才有惯性
D. 物体在完全失重状态也具有惯性
【答案】D
【解析】
乘坐汽车时系好安全带，不是可以减小惯性，而是在紧急刹车时可以防止人由于惯性的作用飞离座椅，从而造成伤害，所以A错误．质量是物体惯性大小的唯一的量度，与人的速度的大小无关，所以B错误．惯性的大小与质量有关，与物体的运动状态无关，所以C错误．在 失重状态下物体的质量不变，惯性不变，选项D正确；故选D.点睛：质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，只要物体的质量不变，物体的惯性的大小就不变．
3.一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力 F 最大的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而C图中人最费力，AD图中人最省力；故选C．
【点睛】人受到三个力，重力和两个拉力．将重力按照力的效果分解，运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”的结论判断．
4. 在太空站的完全失重环境中，下列仪器能继续使用的是（ ）
A. 水银气压计 B. 体重计 C. 打点计时器 D. 天平
【答案】C
【解析】
试题分析：在太空站的完全失重环境中，一切和重力有关的仪器都不能使用，故水银气压计、体重计和天平都不能使用；打点计时器的使用与重力无关，也可使用；故选C。
考点：失重。
5.如图所示，沿水平方向做直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，小球相对车厢静止．关于车厢的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A. 车厢向左做匀速直线运动
B. 车厢向右做匀速直线运动
C. 车厢向左做匀加速直线运动
D. 车厢向右做匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
由受力分析知，小球所受合力大小恒定方向水平向右，说明车厢有向右的恒定加速度，车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，故选项D正确。
点睛：解决本题的关键知道小球和车厢具有相同的加速度，结合牛顿第二定律进行求解。
6.如图所示，不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，物体A的加速度为a1，当在B端挂一质量为m的物体时，A的加速度为a2，则a1与a2的关系正确的是（?? ）
A. a1=a2 B. a1>a2 C. a1【答案】B
【解析】
试题分析：当在绳端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，根据牛顿第二定律得，．在B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，根据牛顿第二定律得，．则a1＞a2．故B正确．
考点：牛顿第二定律的应用.
7.如图所示，光滑水平面上，两物体用轻弹簧连接在一起。的质量分别为，在拉力作用下，共同做匀加速直线运动，加速度大小为，某时刻突然撤去拉力，此瞬时A和B的加速度大小为和，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
撤去拉力F前，两物体以共同加速度a做匀加速直线运动，分析A的受力，可以求出弹簧的弹力．撤去F的瞬间弹簧的弹力不变，分别对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求解。
【详解】由牛顿第二定律得：
存在拉力时，对A：T=m1a，
撤去拉力瞬间，弹簧弹力不突变，
对A：T=m1a1，解得：a1=a，
对B：T=m2a2，解得：
故选：D。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律应用，知道撤去F的瞬间弹簧的弹力不突变是解题的关键，应用牛顿第二定律即可解题，本题是一道基础题，平时要注意基础知识的学习与积累。
8.如图所示，在绳下端挂一物体，用力F作用于O点，使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持物体平衡。设F与水平方向的夹角为β，在保持α角不变的情况下，要使拉力F的值最小，则β应等于 （ ）
A. α
B. π
C. 0
D. 2α
【答案】A
【解析】
O点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，根据作图法，作出力的变化图象
由图可知，当F与天花板相连的绳子垂直时，拉力F最小，根据几何关系知．故A正确，BCD错误，故选A.
【点睛】对结点O受力分析，抓住拉物体绳子的拉力大小和方向都不变，与天花板相连绳子拉力方向不变，通过作图法求出拉力的最小值．
二、多选题
9.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是( )
A. A物体受的摩擦力不是零，方向向右
B. 三个物体只有A物体受的摩擦力是零
C. B、C受的摩擦力大小相等，方向相反
D. B、C受的摩擦力大小相等，方向相同
【答案】BD
【解析】
【分析】
利用假设法判断A物体是否受摩擦力，BC两物体有向下滑动的趋势，从而判断摩擦力；
【详解】A、A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，即摩擦力为零，故A错误；B、BC物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，大小等于，结合AB两项的分析可知，BD正确，C错误。
【点睛】本题考查摩擦力的性质，要注意产生摩擦力的条件是相互接触的物体间有相对运动或相对运动趋势，同时注意平衡条件的准确应用。
10.一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态。现在撤去其中的两个力，这两个力的大小分别是25N和30N，其余6个力保持不变，则该物体所受合力大小可能是（ ）
A. 40N B. 20N C. 4N D. 0
【答案】C
【解析】
试题分析：对于F1、F2的合力的大小存在的规律可知20牛顿和25牛顿两个力的合力应满足。根据物体的平衡条件，其余4个力的合力应与F等大反向，所以其余4个力的合力也应满足。显然，只有C正确，故选C
考点：考查力的合成与分解
点评：难度较小，充分理解平行四边形定则，变长和对角线的长度表示力的大小，由三角形定则判断分力与合力的大小关系
11.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为
A. 2个
B. 3个
C. 4个
D. 5个
【答案】AC
【解析】
试题分析：以斜面体P为研究对象，很显然斜面体P受到重力和弹簧弹力的作用，二力共线。若，二力使P处于平衡，即P仅受两个力的作用，如图甲。
若，挡板MN必对斜面体施加垂直斜面的力，产生水平向左的分量，欲使斜面体P处于平衡状态，MN必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力，如图乙，A、C正确。
考点：考查了共点力平衡条件，力的合成与分解
12.如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出
A. 斜面的倾角
B. 物块的质量
C. 物块与斜面间的动摩擦因数
D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度
【答案】ACD
【解析】
小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对。仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错。
【考点定位】牛顿运动定律
【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。
【此处有视频，请去附件查看】
三、填空题:
13.求一个力的分力，叫力的分解，分解力必须遵循__________定则，分解力时通常按______________分解。
【答案】 (1). 平行四边形 (2). 力的作用效果
【解析】
【详解】求一个力的分力，叫力的分解，分解力必须遵循平行四边形定则，分解力时通常按力的作用效果分解。
14.有三个力，分别为12N、6N、7N，则这三个力的合力的最大值是________N，合力的最小值是_______N。
【答案】 (1). 25 (2). 0
【解析】
【分析】
三个共点力的最大值等于三个力之和．三个力可以平衡，合力最小值为0．
【详解】当三个共点力方向相同时，合力最大，最大值等于三个力之和，即Fmax=12N+6N+7N=25N；12N与6N两个力的合力范围为6N≤F合≤18N，7N在这个范围内，则这三个力可以平衡．合力可以为零，即三个共点力的合力的最小值为0．
【点睛】三个力合力的最大值就等于三力之和，比较简单．而三力合力的最小值，根据三个力能否平衡来确定．若不能平衡，其合力的最小值等于两个较小的力之和与较大力之差．
15.如下图所示为一高层电梯上升过程的v-t图像。电梯在12s内上升的高度为____m，这过程中质量为50kg的人对电梯的最大压力为____N，最小压力为____N。（g=10）
【答案】 (1). 72 (2). 700 (3). 400
【解析】
【分析】
（1）整个运动过程中，电梯通过的位移等于v-t图线与t轴所围图形的面积大小；（2）v-t图线的斜率等于物体的加速度，然后根据牛顿第二定律求出地板对物体的支持力，进而由牛顿第三定律得出前2s内、2～8s内和8-12s内物体对地板的压力．
【详解】12s内的位移等于梯形面积的大小，为：x=×（6+12）×8 m=72m． 前2s内的加速度为：．由牛顿第二定律得：F1-mg=ma1．则得：F1=m（g+a1）=50×（10+4）N=700 N． 根据牛顿第三定律，物体对地板的压力为：F1′=F1=700N．4～8s内电梯做匀速运动，物体对地板的压力为：F2=mg=500N8s～12s内电梯做减速运动，加速度大小为：．由牛顿第二定律得：mg-F2=ma2．F2=m（g-a2）=50×（10-2）N=400N． 根据牛顿第三定律，物体对地板的压力为400N．故人对电梯的最大压力是700N，人对电梯的最小压力是400N．
【点睛】解决本题的关键知道速度-时间图线的斜率表示加速度，会根据牛顿第二定律求出匀加速运动和匀减速运动的支持力大小．
16.如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度大小是____________,方向____________.(g取10 m/s2)
【答案】 (1). 4 m/s2 (2). 水平向右
【解析】
【分析】
先正确对物体进行受力分析，求出其合力。再运用牛顿第二定律求出物体的加速度。
【详解】物体在水平地面上向左运动，竖直方向受重力、支持力，相互平衡。在水平方向上受水平向右的推力、水平向右的滑动摩擦力。水平向右的推力大小为：F=20N，滑动摩擦力大小为：f=μN=μmg=0.2×10×10N=20N所以合力大小为：F合=F+f=（20+20）N=40N，方向水平向右根据牛顿第二定律得加速度为：，方向水平向右。
【点睛】处理这类问题的基本思路是：先分析物体的受力情况求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度。本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断，很多同学容易受外力方向的影响，认为摩擦力方向向左，要明确滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，而不是与拉力方向相反。
17.一物块沿倾角为θ的固定斜面上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍。则物块与斜面间的动摩擦因数为_________
【答案】0.6tanθ
【解析】
【分析】
由运动学的公式求出向上与向下的过程中的加速度的大小关系，然后分别对物块进行受力分析，分别求出加速度的表达式，最后比较即可得出结论．
【详解】向上运动的末速度等于0，其逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，设加速度的大小为a1，则：x＝a1t12设向下运动的加速度的大小为a2，则向下运动的过程中：x＝a1t22
由于知物块下滑的时间是上滑时间的2倍，即t2=2t1。联立可得：a1=4a2对物块进行受力分析，可知向上运动的过程中：ma1=mgsinθ+μmgcosθ向下运动的过程中：ma2=mgsinθ-μmgcosθ联立得：μ＝0.6tanθ
18.某同学利用如图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。
图甲
①打点计时器使用的电源是______（选填选项前的字母）。
A．交流电源 B．直流电源
②他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且计时器__________（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
实验时保持小桶和砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是_______（选填选项前的字母）。
A．小车所受的拉力近似等于小车所受的合力
B．小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力
C．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度
③图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为： 。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=________（结果保留两位有效数字）。
图乙
【答案】 (1). ① A (2). ② 打点 (3). B (4). ③ 0.41~0.43
【解析】
【分析】
（1）打点计时器使用的都是交流电；（2）回忆平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；（3）根据逐差法求得加速度。
【详解】（1）打点计时器使用的电源是交流电源，故选A；（2）平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选打点；根据牛顿第二定律可知mg=（M+m）a，T=Ma，解得 ，只有保持小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M才能保证小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力，故选：B.（3）根据△x=aT2可得
a=＝0.42m/s2
四、计算题：
19.如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角θ＝30°，细绳与竖直方向夹角α＝30°，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上，整个系统处于静止状态，重力加速度g取10m/s2 。求：
⑴细绳对小球拉力的大小；
⑵地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。
【答案】（1） （2）方向水平向左。
【解析】
【分析】
（1）以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬线对小球拉力大小．（2）以小球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解地面对斜面的摩擦力的大小和方向．
【详解】（1）以小球为研究对象，受力分析如图：F=mgTcos30°＝F得：
（2）系统静止，以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如图f＝Tcos60°＝
方向水平向左
【点睛】对小球和斜面进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．选择好合适的研究对象有事半功倍的效果．
20.如图所示，水平地面上有一质量m=2kg的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F=10N作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，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）物块运动5s所通过的位移大小
【答案】（1）5.2N （2）1.4m/s2 （3）17.5m
【解析】
试题分析：（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N，因此有
N=mg+Fsin37o=26N…（2分）
物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小f=μN=5．2N …（1分）
（2）设物块的加速度大小为a，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有
Fcos37o-f=ma……（2分） 解得：a=1．4m/s2 …（1分）
（3）物块运动5．0s所通过的位移大小s=at2/2=17．5m…（2分）
考点：匀变速直线运动及其公式、图像牛顿运动定律、牛顿定律的应用。
21.车厢内一质量为m=2kg的光滑小球，在绳牵引作用下小球随车一起向右匀加速直线运动，绳与车壁夹角θ=37°，求：
（1）当=6m/s2时，绳上拉力T=？
（2）=10m/s2时，绳上拉力T=？
【答案】（1）25N（2）20N
【解析】
【分析】
小球在拉力、支持力及重力的作用下，向右做加速直线运动，由牛顿第二定律可求出当小球与车壁间的弹力为零时的临界加速度a0，当加速度取不同值时判断小球所处的状态，根据牛顿第二定律求解绳上拉力。
【详解】当小球与车壁间的弹力为零时，设此时小球的加速度为a0，对小球受力分析可得：
解得：a0=7.5m/s2
（1）因为a1=6m/s2< a0=7.5m/s2 ，则小球和车壁间存在弹力
对小球受力分析得：在竖直方向上由平衡条件得：

解得：
（2）因为a2=10m/s2> a0=7.5m/s2 ，则小球已离开车壁飘起，小球仅受重力和绳拉力两个力，这两个力的合力沿水平方向，产生a2的加速度，则有牛顿第二定律得：

解得：
22.如图所示，质量为M=8kg的放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2，则：
（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小物块放上小车开始，经过t=3s小物块通过的位移为多少？
【答案】（1）0.5m/s2（2）2s（3）8.4m
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运的速度时间关系，分别由牛顿第二定律求出M和m的加速度，从而求出速度相等时的时间关系；根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移，再求出小物块与小车一体运动时的位移即可．
【详解】（1）将小物块轻轻地放在车上时，小物块和车之间发生相对运动，则由牛顿第二定律得：
对小物块：
解得：
对小车：
解得：
（2）由题意知，小物块和小车均做匀加速直线运动，则：
小物块的末速度为：
小车的末速度为：
解得：
（3）2s后小车和小物块相对静止，一起向右做匀加速运动，设其整体的加速度为，则由牛顿第二定律得：
解得：
则小物块前2s的位移为：
第3s的位移：
从小物块放上小车开始，经过t=3s小物块通过的位移为：
【点睛】此题关键是能用整体法和隔离法正确的对物体进行受力分析，注意分析物体运动过程的变化，不能死套公式求结果．