2022年高一上學(xué)期期末考試物理試題 含解析
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1、 2022年高一上學(xué)期期末考試物理試題 含解析 一.單項(xiàng)選擇題.本題共10小題,每小題3分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,選對(duì)得3分,選錯(cuò)或不答的得0分. 1.以下物理量中,不是矢量的是( ?。? A. 路程 B. 位移 C. 速度 D. 加速度 考點(diǎn): 矢量和標(biāo)量.. 分析: 矢量是既有大小又有方向的物理量,標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量. 解答: 解:路程是只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量,位移、速度和加速度都是既有大小又有方向的矢量.故A正確,BCD錯(cuò)誤. 故選:A. 點(diǎn)評(píng): 矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)
2、有方向;二是運(yùn)算法則不同,矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則. 2.(3分)如圖所示為某列車車廂內(nèi)可實(shí)時(shí)顯示相關(guān)信息的顯示屏的照片,甲處顯示為“9:28”,乙處顯示為“201km/h”,圖中甲、乙兩處的數(shù)據(jù)分別表示了兩個(gè)物理量.下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A. 甲處表示時(shí)間,乙處表示平均速度 B. 甲處表示時(shí)間,乙處表示瞬時(shí)速度 C. 甲處表示時(shí)刻,乙處表示平均速度 D. 甲處表示時(shí)刻,乙處表示瞬時(shí)速度 考點(diǎn): 平均速度.. 專題: 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題. 分析: 時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度,在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離,時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn),
3、在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn).與時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是瞬時(shí)速度,與時(shí)間對(duì)應(yīng)的是平均速度. 解答: 解:甲處表示的是時(shí)刻,乙處表示此時(shí)刻的速度,所以是瞬時(shí)速度,所以D正確. 故選:D. 點(diǎn)評(píng): 時(shí)刻具有瞬時(shí)性的特點(diǎn),是變化中的某一瞬間;時(shí)間間隔具有連續(xù)性的特點(diǎn),與某一過(guò)程相對(duì)應(yīng). 3.(3分)下面列舉了四個(gè)物理量的單位,其中屬于國(guó)際單位制(SI)的基本單位的是( ?。? A. 牛頓(N) B. 千克(kg) C. 速度(m/s) D. 加速度(m/s2) 考點(diǎn): 力學(xué)單位制.. 分析: 國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量.分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、
4、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量.它們的在國(guó)際單位制中的單位稱為基本單位,而物理量之間的關(guān)系式推到出來(lái)的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位. 解答: 解:A、牛頓根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái)的,是導(dǎo)出單位,所以A錯(cuò)誤. B、千克是質(zhì)量的單位,是基本單位,所以B正確. C、米/秒是由位移的公式推導(dǎo)出來(lái)的,是導(dǎo)出單位,所以C錯(cuò)誤. D、米/秒2是由速度時(shí)間的公式推導(dǎo)出來(lái)的,是導(dǎo)出單位,所以D錯(cuò)誤. 故選:B 點(diǎn)評(píng): 國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量,這七個(gè)基本物理量分別是誰(shuí),它們?cè)趪?guó)際單位制分別是誰(shuí),這都是需要學(xué)生自己記住的. 4.(3分)一根很輕的彈簧,在彈性限度內(nèi),當(dāng)它的伸長(zhǎng)量為4.0cm時(shí),彈簧的彈
5、力大小為8.0N;當(dāng)它的壓縮量為1.0cm時(shí),該彈簧的彈力大小為( ?。? A. 2.0N B. 4.0N C. 6.0N D. 8.0N 考點(diǎn): 胡克定律.. 專題: 彈力的存在及方向的判定專題. 分析: 本題考察的是胡克定律:F=kx,注意x為彈簧的伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度或縮短的長(zhǎng)度. 解答: 解:根據(jù)胡克定律得: F1=kx1;F2=kx2; 則得:= 得:F2=F1=N=2N. 故選:A 點(diǎn)評(píng): 本題關(guān)鍵要掌握胡克定律,正確公式中x的含義,要注意根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)分析彈簧彈力的變化量與形變量的關(guān)系,F(xiàn)=kx和△F=k?△x兩個(gè)公式都要掌握.
6、 5.(3分)如圖所示,汽車向右沿直線運(yùn)動(dòng),原來(lái)的速度是v1,經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間之后,速度變?yōu)関2,△v表示速度的變化量.由圖中所示信息可知( ?。? A. 汽車在做加速直線運(yùn)動(dòng) B. 汽車的加速度方向與v1的方向相同 C. 汽車的加速度方向與△v的方向相同 D. 汽車的加速度方向與△v的方向相反 考點(diǎn): 加速度.. 專題: 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題. 分析: 速度是矢量,速度的變化量△v=v2﹣v1,用從矢量v1的箭頭到矢量v2的箭頭的有向線段表示,加速度的方向與速度變化量的方向相同. 解答: 解:速度是矢量,速度的變化量△v=v2﹣v1,根據(jù)圖象可
7、知,△v的方向與初速度方向相反,而加速度的方向與速度變化量的方向相同,所以加速度方向與初速度方向相反,物體做減速運(yùn)動(dòng),故C正確,ABD錯(cuò)誤. 故選:C 點(diǎn)評(píng): 矢量相加和矢量相減都符合平行四邊形定則或者三角形定則,△v=v2﹣v1=v2+(﹣v1),即矢量相減可以轉(zhuǎn)化為矢量相加. 6.(3分)甲、乙兩物體在同一水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),甲做加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)1s速度由5m/s增加到10m/s;乙做減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4s速度由20m/s減小到0.用△v甲和△v乙表示甲、乙兩物體的速度變化量大小,用a甲和a乙表示甲、乙兩物體的加速度大小,則有( ?。? A. △v甲>△v乙,a甲=a
8、乙 B. △v甲<△v乙 ,a甲=a乙 C. △v甲<△v乙 ,a甲<a乙 D. △v甲>△v乙,a甲>a乙 考點(diǎn): 加速度.. 專題: 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題. 分析: 根據(jù)加速度的定義式a=可知物體的加速度等于物體的速度的變化率,加速度是表示速度變化快慢的物理量. 解答: 解:甲做加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)1s速度由5m/s增加到10m/s; 規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍椎乃俣茸兓繛椋骸鱲甲=10﹣5=5m/s, 根據(jù)加速度的定義式a=得: a甲==5m/s2, 乙做減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)8s速度由20m/s減小到0, 乙的速度變化量△v乙=0﹣20=﹣20m/s,負(fù)
9、號(hào)表示速度變化量的方向與初速度方向相反,根據(jù)加速度的定義式a=得: v乙==﹣5m/s2, 負(fù)號(hào)表示加速度的方向與初速度方向相反. 所以乙的速度變化量大,加速度大一樣大.故ACD錯(cuò)誤,B正確; 故選:B. 點(diǎn)評(píng): 把握加速度的定義式a=中各個(gè)物理量的含義以及各個(gè)物理量之間的關(guān)系是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵,是正確理解加速度的定義的基礎(chǔ). 7.(3分)如圖所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象,關(guān)于物體在前4s的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ?。? A. 物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng) B. 物體加速度始終不變 C. 物體在4s內(nèi)的位移為零 D. 物體在4s內(nèi)的平
10、均速度為零 考點(diǎn): 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系.. 專題: 運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題. 分析: 解決本題要明確v﹣t圖象的含義:在v﹣t圖象中每時(shí)刻對(duì)應(yīng)于速度的大小,速度的正負(fù)表示其運(yùn)動(dòng)方向,圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度,圖象與時(shí)間軸圍成的面積為物體的位移,時(shí)間軸上方面積表示位移為正,下方表示為負(fù). 解答: 解:A、根據(jù)圖象可知,物體前兩秒運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?,后兩秒運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù),故A錯(cuò)誤; B、從圖象中可知圖象的斜率不變,因此物體加速度不變,故B正確; C、由圖可知,物體前2秒位移為負(fù),后2秒為正,圖象和時(shí)間軸圍成的面積代數(shù)和為零,因此位移為零,故C正
11、確. D、平均速度等于位移除以時(shí)間,位移為零故平均速度為零,D正確; 題目要求選錯(cuò)誤的,故選:A. 點(diǎn)評(píng): 圖象由于具有形象直觀的特點(diǎn),因此在物理中廣泛應(yīng)用,對(duì)于圖象問(wèn)題要明確兩坐標(biāo)軸的含義,圖象斜率、截距、圍成面積等含義. 8.(3分)下列情景中,關(guān)于力的大小關(guān)系,說(shuō)法正確的是( ?。? A. 跳高運(yùn)動(dòng)員起跳,地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力 B. 火箭加速上升時(shí),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力 C. 雞蛋撞擊石頭,雞蛋破碎,石頭對(duì)雞蛋的作用力大于雞蛋對(duì)石頭的作用力 D. 鋼絲繩吊起貨物加速上升時(shí),鋼絲繩對(duì)貨物的拉力大于貨物對(duì)鋼
12、絲繩的拉力 考點(diǎn): 作用力和反作用力;物體的彈性和彈力.. 分析: 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;若物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,則物體一定受到合外力; 作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上. 解答: 解:A、人對(duì)地面的壓力和地面對(duì)人的支持力是作用力與反作用力;故二者大小相等;故A錯(cuò)誤; B、火箭加速上升,則一定受到向上的合力;故發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力;故B正確; C、雞蛋對(duì)石頭的力和石頭對(duì)雞蛋的力是作用力與反作用力;故二者大小相等;故C錯(cuò)誤; D、鋼絲繩對(duì)貨物的拉力與貨物對(duì)鋼絲繩的拉力為作用力與反作用力,故二者大小相等;故D錯(cuò)誤; 故選:B. 點(diǎn)評(píng)
13、: 不論物體處于何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反. 9.(3分)如圖所示,一傾斜木板上放一質(zhì)量為m物體,當(dāng)板的傾角θ逐漸增大時(shí),物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則物體所受( ?。? A. 重力變大 B. 支持力變大 C. 摩擦力變大 D. 合外力變大 考點(diǎn): 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;物體的彈性和彈力.. 專題: 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題. 分析: 物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài),分析物體的受力情況,根據(jù)平衡條件得出支持力和摩擦力與板的傾角θ關(guān)系式,再由數(shù)學(xué)知識(shí)分析各力的變化. 解答: 解:設(shè)物體的重力恒為G,由平衡條件得:物體所受
14、的支持力N=Gcosθ,摩擦力為f=Gsinθ,當(dāng)θ增大時(shí),cosθ減小,sinθ增大,所以N減小,f增大. 由于物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài),所以由平衡條件可知,物體所受的合外力恒為零. 故選:C. 點(diǎn)評(píng): 本題是簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,運(yùn)用函數(shù)法分析各力的變化,也可以通過(guò)作圖法分析. 10.(3分)(xx?上海)已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N,分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30N.則( ) A. F1的大小是唯一的 B. F2的方向是唯一的 C. F2有兩個(gè)可能的方向 D. F2可取任意方向 考點(diǎn): 力的合成.. 分析:
15、 已知合力的大小為50,一個(gè)分力F1的方向已知,與F成30°夾角,另一個(gè)分力的最小值為Fsin30°=25N,根據(jù)三角形定則可知分解的組數(shù). 解答: 解:已知一個(gè)分力有確定的方向,與F成30°夾角,知另一個(gè)分力的最小值為Fsin30°=25N 而另一個(gè)分力大小大于25N小于30N,所以分解的組數(shù)有兩組解. 如圖.故C正確,ABD錯(cuò)誤 故選C. 點(diǎn)評(píng): 解決本題的關(guān)鍵知道合力和分力遵循平行四邊形定則,知道平行四邊形定則與三角形定則的實(shí)質(zhì)是相同的. 二.不定項(xiàng)選擇題.本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,可能有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分
16、,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分. 11.(4分)做下列運(yùn)動(dòng)的物體,能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是( ?。? A. 繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的地球 B. 從北京往上海運(yùn)動(dòng)的火車 C. 旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片 D. 在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員 考點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識(shí).. 分析: 當(dāng)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響時(shí),我們就可以把它看成質(zhì)點(diǎn),根據(jù)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件來(lái)判斷即可. 解答: 解:A、研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí),地球的大小對(duì)于和太陽(yáng)之間的距離來(lái)說(shuō)太小,可以忽略,所以可以把地球看成質(zhì)點(diǎn),所以A正確. B、從北京往上海運(yùn)動(dòng)的火車,火車的大小和形狀可以忽略,所以可
17、以看做質(zhì)點(diǎn),所以B正確; C、研究旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片時(shí),不能看成質(zhì)點(diǎn),否則就沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)了,所以C錯(cuò)誤; D、研究在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員時(shí),不能看成質(zhì)點(diǎn),否則就沒(méi)有動(dòng)作了,所以D錯(cuò)誤. 故選:AB 點(diǎn)評(píng): 解決本題要正確理解質(zhì)點(diǎn)的概念:質(zhì)點(diǎn)是只計(jì)質(zhì)量、不計(jì)大小、形狀的一個(gè)幾何點(diǎn),是實(shí)際物體在一定條件的科學(xué)抽象,能否看作質(zhì)點(diǎn)物體本身無(wú)關(guān),要看所研究問(wèn)題的性質(zhì),看物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中是否可以忽略. 12.(4分)如圖所示,一個(gè)人用與水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上質(zhì)量為m的箱子,箱子沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng).若箱子與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則箱子所受的摩
18、擦力大小可表示為( ?。? A. Fcosθ B. Fsinθ C. μmg D. μ(mg﹣Fsinθ) 考點(diǎn): 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;摩擦力的判斷與計(jì)算.. 專題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題. 分析: 先判斷物體受的是動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力,動(dòng)摩擦力用公式求解,靜摩擦力用二力平衡求解. 解答: 解:首先由題意可知物體受到的是動(dòng)摩擦力,設(shè)動(dòng)摩擦力為f,據(jù)公式f=μFN求解,我們只需求出FN即可對(duì)物體進(jìn)行受力分析,然后正交分解,如圖: 豎直方向受力平衡有:FN+Fsinθ=Mg,得:FN=Mg﹣Fsinθ 則:f=μ(Mg﹣Fsinθ) 水平方向
19、根據(jù)平衡條件得:f=Fcosθ,故AD均正確; 故選:AD. 點(diǎn)評(píng): 本題看似考查動(dòng)摩擦力的公式,但關(guān)鍵是正交分解,很多同學(xué)無(wú)論什么情況都亂用公式μmg,這說(shuō)明還沒(méi)有真正掌握好受力分析. 13.(4分)(xx?南通模擬)設(shè)想能創(chuàng)造一理想的沒(méi)有摩擦力的環(huán)境,用一個(gè)人的力量去推一萬(wàn)噸巨輪,則從理論上可以說(shuō)( ?。? A. 巨輪慣性太大,所以完全無(wú)法拖動(dòng) B. 一旦施力于巨輪,巨輪立即產(chǎn)生一個(gè)加速度 C. 由于巨輪慣性很大,施力于巨輪后,要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生一個(gè)明顯的加速度 D. 由于巨輪慣性很大,施力于巨輪后,要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后才會(huì)
20、產(chǎn)生一個(gè)明顯的速度 考點(diǎn): 牛頓第二定律;慣性.. 專題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題. 分析: 根據(jù)牛頓第二定律知,加速度與合力具有瞬時(shí)性,一旦有合力,一定具有加速度.通過(guò)牛頓第二定律分析巨輪的加速度大小,從而通過(guò)速度時(shí)間公式分析速度的變化. 解答: 解:A、根據(jù)牛頓第二定律知,一旦有合力,巨輪立即產(chǎn)生加速度.故A錯(cuò)誤,B正確. C、根據(jù)知,巨輪的質(zhì)量很大,合力很小,則加速度很小,根據(jù)v=at知,要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)產(chǎn)生明顯的速度.故C錯(cuò)誤,D正確. 故選BD. 點(diǎn)評(píng): 解決本題的關(guān)鍵知道牛頓第二定律的矢量性、同一性以及瞬時(shí)性. 14.(4分)如圖所示,在傾角
21、θ=30°的固定斜面上放一質(zhì)量m=1kg的物塊,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,現(xiàn)在用一沿斜面向上的推力F作用于物塊上,設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,下列判斷正確的是( ?。? A. 當(dāng)F=5N時(shí),物塊與斜面間的摩擦力為0 B. 當(dāng)F=5N時(shí),物塊與斜面間發(fā)生相互滑動(dòng) C. 當(dāng)F=15N時(shí),物塊與斜面間的摩擦力大小為10N D. 當(dāng)F>20N時(shí),物塊與斜面間發(fā)生相互滑動(dòng) 考點(diǎn): 摩擦力的判斷與計(jì)算.. 專題: 摩擦力專題. 分析: 對(duì)物體受力分析,當(dāng)推力較小時(shí),物體靜止,根據(jù)平衡條件求摩擦力,推力變大時(shí),物
22、體與斜面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng). 解答: 解:滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosθ=15N>mgsinθ=5N A、當(dāng)F=5N=mgsinθ時(shí),物塊與斜面間的摩擦力為0,物體靜止,A正確,B錯(cuò)誤 C、當(dāng)F=15N時(shí),物體有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),則mgsinθ+f=F,得物塊與斜面間的摩擦力大小為f=10N,C正確 D、當(dāng)F>20N=mgsinθ+μmgcosθ=20N時(shí),物塊與斜面間發(fā)生相互滑動(dòng),D正確 故選:ACD 點(diǎn)評(píng): 對(duì)摩擦力要區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力,摩擦力方向可以向上,也可以向下,結(jié)合受力分析求解. 三.填空題.本題共3小題,每小題4分,共12分. 15.(4分)物體自樓頂處自由
23、落下(不計(jì)空氣阻力),落到地面的速度為v.則下落時(shí)間為 ,樓的高度為 ?。ㄒ阎亓铀俣葹間) 考點(diǎn): 自由落體運(yùn)動(dòng).. 專題: 自由落體運(yùn)動(dòng)專題. 分析: (1)小球做自由落體運(yùn)動(dòng),是初速度為0加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由速度公式求出時(shí)間; (2)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間公式即可求解. 解答: 解:根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間公式得: v=gt t= 下落高度為:h= 故答案為:, 點(diǎn)評(píng): 自由落體運(yùn)動(dòng)是特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng),遵守勻變速運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律,難度不大,屬于基礎(chǔ)題. 16.(4分)如圖所示,物體A和B疊放在一起并放在水平地面上.用F=5N的
24、水平力作用在物體B上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài).若各接觸面與水平地面平行,則A與B之間摩擦力大小為 0 N,B與地面之間摩擦力大小為 5 N. 考點(diǎn): 摩擦力的判斷與計(jì)算.. 專題: 摩擦力專題. 分析: 首先運(yùn)用隔離法得出AB間沒(méi)有摩擦力的作用,然后分別對(duì)AB進(jìn)行受力分析即可得出B與地面之間摩擦力大?。? 解答: 解:對(duì)于A受力分析可知,A靜止,受到的摩擦力大小應(yīng)為0; A對(duì)B的摩擦力大小也為0,則由于B處于靜止?fàn)顟B(tài),故地面對(duì)B的摩擦力大小為F=5N,方向向左; 故答案為:0,5 點(diǎn)評(píng): 解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),合力等于零,可以根
25、據(jù)平衡力的條件即可求出摩擦力的大小. 17.(4分)在車廂的天花板上,用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量是m的小球.當(dāng)車廂沿平直軌道做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球與車廂保持相對(duì)靜止,細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小為 mg?。?dāng)車廂以加速度a沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球與車廂保持相對(duì)靜止,細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小為 ?。ㄒ阎亓铀俣葹間) 考點(diǎn): 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用.. 專題: 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題. 分析: 當(dāng)車廂做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受重力和拉力平衡,拉力等于重力.當(dāng)車廂做勻加速直線運(yùn)動(dòng),車廂和 小球具有相同的加速度,根據(jù)小球的合力,結(jié)合平行四邊形定則求出細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小.
26、 解答: 解:車廂做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)=mg. 車廂做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球所受的合力F合=ma,根據(jù)平行四邊形定則得,F(xiàn)′=. 故答案為:mg,. 點(diǎn)評(píng): 解決本題的關(guān)鍵知道小球和車廂具有相同的加速度,結(jié)合共點(diǎn)力平衡和牛頓第二定律進(jìn)行求解. 四.實(shí)驗(yàn)題.本題共1小題,共12分. 18.(12分)某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律. (1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖1中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材: A.交流電源、導(dǎo)線 B.天平(含配套砝碼) C.秒表 D.刻度尺 其中不必要的器材是 C?。ㄌ畲?hào)). (2)設(shè)盤(pán)和重物的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總
27、質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中用盤(pán)和重物總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。? 實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端定滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是 B?。ㄌ顚?xiě)所選選項(xiàng)的序號(hào)). A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在盤(pán)和重物的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). B.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去盤(pán)和重物,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). C.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,撤去紙帶以及盤(pán)和重物,
28、輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). (3)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是 C?。? A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g (4)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6.已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén),關(guān)于小車的加速
29、度a的計(jì)算方法,產(chǎn)生誤差較小的算法是 D . A.B. C.D. (5)用圖2所表示的數(shù)據(jù),表示打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,表示錯(cuò)誤的是 A . A.B. C.D. (6)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí),某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a﹣F圖象,其中圖線不過(guò)原點(diǎn)并在末端發(fā)生了彎曲,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有 BD . A.木板右端墊起的高度過(guò)?。雌胶饽Σ亮Σ蛔悖? B.木板右端墊起的高度過(guò)大(即平衡摩擦力過(guò)度) C.盤(pán)和重物的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于車和砝碼的總質(zhì)量M(即m<M) D.盤(pán)和重物的總質(zhì)量m不遠(yuǎn)小于車和砝碼的總質(zhì)量M. 考點(diǎn): 驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)
30、定律.. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定測(cè)量的物理量,從而確定所需的器材. (2)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)平衡摩擦力; (3)當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,即m<<M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于沙和沙桶的重力; (4)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小, (5)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小; (6)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決.對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由.比如為什么要平衡摩擦力,為什
31、么要先接通電源后釋放紙帶等. 解答: 解:(1)在實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量時(shí)間,所以不需要秒表.上述器材中不必要的為C, 故選:C. (2)要使小車受到的合力等于細(xì)線的拉力,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力,具體做法是:將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng), 故選:B. (3)當(dāng)m<<M時(shí),即當(dāng)盤(pán)和重物的總質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M時(shí),繩子的拉力近似等于盤(pán)和重物的總重力,由題意可知,最合理的一組m與M值是C. 故選:C (4)應(yīng)用△x=aT2求加速度時(shí),為減小測(cè)量誤差,△x常采
32、用不相鄰點(diǎn)間的位移差,并且采用逐差法,由各選項(xiàng)可知,誤差最小的算法是D. 故選:C. (5)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小,所以A錯(cuò)誤,BCD正確. (6)從圖3中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn),當(dāng)F=0時(shí),a>0.也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車還有加速度,說(shuō)明小車的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大,從圖象上還可以看出:F從0開(kāi)始增加,砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量,慢慢的砂和砂桶的重力在增加,那么在后面 砂和砂桶的質(zhì)量就沒(méi)有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量呢,那么繩子的拉力與砂和砂桶的總重力就相大呢.所以原因是砂和砂桶
33、的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量,故BD正確,AC錯(cuò)誤. 故選:BD 故答案為:(1)C (2)B ?。?)C?。?)D ?。?)A ?。?)BD 點(diǎn)評(píng): 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),然后結(jié)合物理規(guī)律去解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度. 五.論述計(jì)算題.本題共4小題,共30分,解答時(shí)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、公式或表達(dá)式.有數(shù)值計(jì)算的題,答案必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位. 19.(7分)如圖所示,質(zhì)量為m的物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接,圓環(huán)固定在豎直桿MN上.現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn),將O點(diǎn)緩慢向左拉動(dòng),當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為
34、θ時(shí),求: (1)畫(huà)出O點(diǎn)的受力示意圖. (2)OA、OB繩上的彈力TOA、TOB各為多大?(重力加速度用g表示) (3)如果讓?duì)壤^續(xù)緩慢增大,拉力F如何變化? 考點(diǎn): 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;物體的彈性和彈力.. 專題: 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題. 分析: O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)過(guò)程中,結(jié)點(diǎn)O的合力保持為零,分析結(jié)點(diǎn)O的受力情況判斷F的變化,對(duì)整體研究,根據(jù)平衡條件判斷桿對(duì)圓環(huán)的彈力和摩擦力的變化情況. 解答: 解:(1)對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖: (2)如圖上圖,根據(jù)幾何關(guān)系得: TOA=mg TOB= F=mgtanθ (3)由上面表達(dá)式可知,θ增大,則
35、F增大. 答:(1)如上圖; (2)OA上的拉力為mg,OB上的拉力為; (3)因?yàn)镕=mgtanθ,所以θ增大,F(xiàn)增大. 點(diǎn)評(píng): 本題采用隔離法和整體法相結(jié)合研究動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,由于不分析系統(tǒng)的內(nèi)力,運(yùn)用整體法分析桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力和彈力比較簡(jiǎn)便. 20.(7分)如圖所示,質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體發(fā)生位移x=4.0m時(shí)撤去力F,物體在水平面上繼續(xù)滑動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng).已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,g=10m/s2.求: (1)物體在力F作用過(guò)程中加速度的大小; (2)撤去力F的瞬間,物體速度的
36、大小; (3)撤去力F后物體繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間. 考點(diǎn): 牛頓第二定律.. 專題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題. 分析: (1)對(duì)物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律,即可求出加速度; (2)根據(jù)速度﹣位移公式,結(jié)合加速度即可求出; (3)設(shè)撤去力F后物體的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)速度時(shí)間公式求解時(shí)間. 解答: 解:(1)設(shè)物體受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff,加速度為a1,則Ff=μmg 根據(jù)牛頓第二定律,物塊在力F作用過(guò)程中,有F﹣Ff=ma1 解得:a1=2m/s2 (2)設(shè)撤去力F時(shí)物塊的速度為v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2a1x 解
37、得 v=4.0m/s (3)設(shè)撤去力F后物體的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律,有 Ff=ma2 解得 a2=4m/s2 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得: 答:(1)物體在力F作用過(guò)程中加速度的大小為2m/s2;(2)撤去力F的瞬間,物體速度的大小為4.0m/s;(3)撤去力F后物體繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為1s. 點(diǎn)評(píng): 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合,知道物體在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁. 21.(8分)xx年10月,奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯?鮑姆加特納乘氣球
38、升至約33.5km的高空后跳下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到達(dá)距地面約1.5km高度處,打開(kāi)降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄.重力加速度的大小g取10m/s2. (1)若忽略空氣阻力,該運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始下落至1.5km高度處速度的大小約為多少? (2)實(shí)際上,物體在高空中下落時(shí),由于空氣阻力的影響,最終會(huì)以恒定的速度勻速下降,我們把這個(gè)速度叫做收尾速度.高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān).已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的vt圖象如圖所示.若該運(yùn)動(dòng)員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100kg,則該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度
39、時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)k約為多少? 考點(diǎn): 牛頓第二定律;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.. 專題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題. 分析: (1)忽略空氣阻力時(shí)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)公式可求得速度; (2)由圖象可讀出最大速度,再由達(dá)到最大速度時(shí)的平衡關(guān)系可求得阻力系數(shù). 解答: 解:(1)設(shè)該運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始自由下落至1.5 km高度處,下落的高度為: h=h1﹣h2=33.5﹣1.5=32km 在1.5 km高度處的速度大小為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2=2gh 得v=800 m/s (2)該運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度vmax時(shí),加速度為零,根據(jù)牛頓第二定律有: mg=
40、kvm2 由所給的vt圖象可讀出:vmax=350 m/s 求得:k=0.008 kg/m; 答:(1)該運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始下落至1.5km高度處速度的大小約為800m/s; (2)該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)k約為0.008kg/m. 點(diǎn)評(píng): 本題考查自由落體、牛頓第二定律的應(yīng)用及讀數(shù)能力,要學(xué)會(huì)認(rèn)真分析物理過(guò)程,明確受力情況,即可求解. 22.(8分)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離,當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相撞,通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s,當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上
41、以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m,設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度. 考點(diǎn): 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.. 專題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題. 分析: 在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以汽車間的安全距離等于勻速運(yùn)動(dòng)的位移和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和. 解答: 解:汽車初速度為:v0=108km/h=30m/s, 在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車做勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的距離:s1=v0t=30×1m=30m, 汽車在減速階段的位移:s2=s0﹣s1=120﹣30=90m, 設(shè)干燥路面的摩擦因數(shù)是μ0,汽車從剎車到停下,汽車運(yùn)動(dòng)的距離為s2: , 得:, , 下雨時(shí)路面的摩擦因數(shù):=0.2, 在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車做勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的距離:s3=vt, 汽車從剎車到停下,汽車運(yùn)動(dòng)的距離為s4: , , 又:s3+s4=120m, 代入數(shù)據(jù)解得:v=20m/s. 答:汽車在雨天安全行駛的最大速度是20m/s. 點(diǎn)評(píng): 解決本題的關(guān)鍵知道安全距離是反應(yīng)時(shí)間內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)的位移和勻減速運(yùn)動(dòng)的位移之和.勻減速運(yùn)動(dòng)的位移可以通過(guò)速度位移公式求解.
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