安徽省六安市第一中学学年高一下学期开学考试物理试题Word格式文档下载.docx
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【答案】C
对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:
人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;
在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
【点睛】人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态。
3.如图所示,一倾角为α的固定斜面上,两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀加速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数为μA=tanα,B与斜面间的动摩擦因数为μB=
tanα,重力加速度大小为g.则下滑过程中A、B间弹力的大小为( )
A.0B.
mgsinα
C.
mgsinαD.
【答案】D
【分析】
本题考查物体的受力分析和牛顿第二定律的应用,意在考查考生的理解能力和推理能力.
【详解】对A、B整体受力分析,根据牛顿第二定律可得
,解得
;
对B受力分析,根据牛顿第二定律可得
。
故D项正确。
【点睛】连接体模型是牛顿运动定律部分的典型模型,要注意研究对象的选取,一般先整体后隔离。
4.如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为
30°
,弹簧水平,以下说法正确的是()
A.弹簧的弹力大小为
mg
B.细线拉力大小为mg
C.剪断左侧细线瞬间,b球加速度大小为g
D.剪断左侧细线瞬间,a球加速度大小为g
【答案】A
根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小.剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律求出两球的瞬时加速度.
【详解】对a球分析,运用共点力平衡条件得:
细线的拉力为T=
=2mg,弹簧的弹力F=mgcotα=
mg,故A正确,B错误。
剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,故小球b所受的合力F合=0,加速度为0;
小球a所受的合力F合=T=2mg,根据牛顿第二定律得,a=2g。
故CD错误。
故选A。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用,知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变.
5.一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的猴从绳子另一端沿绳向上爬,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)猴子向上爬的最大加速度为
试题分析:
对重物分析,求出重物不离开地面的最大拉力,再对猴子分析,根据牛顿第二定律求出最大加速度.
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:
F﹣mg=ma,
解得最大加速度为:
a=
.故D正确,A、B、C错误.
故选:
D.
【点评】本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用,通过平衡得出最大拉力是解决本题的关键.
6.如图所示,半圆形线框竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态P与圆心O的连线与水平面的夹角为将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°
,框架与小球始终保持静止状态,在此过程中下列说法正确的是
A.拉力F一直增大
B.拉力F的最小值为
C.框架对地面的压力始终在减小
D.地面对框架的摩擦力先増大后减小
首先对球分析,受重力、拉力和支持力而平衡,根据平衡条件并结合图示法分析拉力的变化情况;
再对球和框整体分析,受拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件分析支持力和摩擦力变化情况,再根据牛顿第三定律得到压力的变化情况.
【详解】对球受力分析,如图所示:
从图看出,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°
,拉力先减小后增加,当拉力与支持力垂直时最小,为mgcosθ,故AB错误;
再分析球和框整体,受重力、拉力、支持力和摩擦力,如果将上图中的拉力F沿着水平和竖直方向正交分解,再将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°
过程中,其水平分力减小、而竖直分力增加,根据平衡条件可知,支持力减小、摩擦力也减小,根据牛顿第三定律,对地面的压力减小,故C正确,D错误;
【点睛】本题考查平衡问题,关键是灵活选择研究对象,根据平衡条件列式分析,注意三力平衡时,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形.
7.如图所示,一个质量为M的人站在台秤上,用跨过定滑轮的绳子,将质量为m的物体自高处放下,当物体以a加速下降(a<g)时,台秤的读数为()
A.(M+m)g-ma
B.(M-m)g+ma
C.(M-m)g
D.(M-m)g-ma
先对重物受力分析,受重力和拉力,加速下降,然后根据牛顿第二定律列式求出绳子的拉力;
再对人受力分析,受到重力、拉力和支持力,根据平衡条件求出支持力,而台秤读数等于支持力.
【详解】对重物受力分析,根据牛顿第二定律,有:
mg-T=ma;
再对人受力分析,受到重力、拉力和支持力,根据共点力平衡条件,有:
N+T=Mg;
由两式解得:
N=(M-m)g+ma,故选B。
8.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上,O为球心,有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球底部O处,另一端与质量为加的小球相连,小球静止于P点,已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为
,OP与水平方向的夹角
,下列说法正确的是()
A.小球受到轻弹簧的弹力大小为
B.小球受到容器的支持力大小为
C.小球受到容器的支持力大小为mg
D.半球形容器受到地面的摩擦力大小为
由受力分析知,小球受重力,弹簧的弹力,容器的支持力,三力的夹角互成120°
角,则三个力大小均相等都等于mg,AB错误,C正确;
小球及弹簧对半球形容器的作用的合力方向竖直向下,半球形容器在水平方向不受力的作用,相对地面没有运动趋势,不受摩擦力,D错误。
考点:
本题考查受力分析、共点力平衡条件。
9.如图所示为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。
现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。
则
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须必须光滑
C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧秤示数保持不变
【答案】AD
根据受力分析的方法,结合重力、弹力与摩擦力的特征,即可进行判断;
由题意可知,不论木板做何种运动,不影响测量结果。
【详解】木块与木板之间有相对滑动,可知它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A正确;
水平桌面光滑与否对木块与木板之间的摩擦力无影响,则选项B错误;
本实验中,木板不论处于什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力,保持不变,选项C错误,D正确;
故选AD。
10.如图所示,水平地面粗糙,轻弹簧左端固定,右端与在O点处的质量为m的小物块(可视为质点)接触但不相连,现向左推小物块将弹簧压缩到A点,然后释放,小物块在弹力和摩擦力的作用下沿直线运动到B点停下。
则对物块从A运动到B的过程,下列说法正确的是。
A.物块与弹簧在O点分离
B.物块与弹簧在AO之间的某点分离
C.物块从A到O做加速运动,从O到B做减速运动
D.物块从A到O的过程中,加速度先逐渐减小后反向增大
对物体受力分析,竖直方向受重力和支持力,二力平衡,水平方向受弹簧弹力和摩擦力,刚从A点释放时,弹力大于摩擦力,物体加速向右运动,随着物体向右运动,弹簧压缩量减小,弹力减小,到达O点之前某一位置C,弹力减小到等于摩擦力,由C至O弹力小于摩擦力,物体开始减速,到O点物块和弹簧分离,O至B过程受向左的摩擦力而一直做匀减速运动.
【详解】D、物体从A点到O点过程,弹力逐渐减为零,刚开始弹簧弹力大于摩擦力,故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程,弹力大于摩擦力过程,合力向右,加速度也向右,速度也向右,即物体先加速后减速,加速度先向右减小后向左逐渐增大;
故C错误,D正确.
A、B、因弹簧和物块只接触而不栓接,则弹簧恢复到原长时与物块分离;
故A正确,B错误.
C、物块与弹簧分离后只受摩擦力而做匀减速直线运动到停止,则全程物块先变加速再变减速后匀减速;
故C错误.
故选AD.
【点睛】本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析,求出合力后确定加速度的变化情况,从而最终确定物体的运动情况.
11.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
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。
12.如图所示,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,A与B不粘连.现对物体施加竖直向上的力F使A、B一起上升,若以两物体静止时的位置为坐标原点,两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.在乙图PQ段表示拉力F逐渐增大
B.在乙图QS段表示B物体减速上升
C.位移为x1时,A、B之间弹力为mg+kx1-Ma0
D.位移为x3时,A、B一起运动的速度大小为
【答案】AC
开始时,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,弹簧的弹力向上,大小为:
F=(M+m)g,随物体的向上运动,弹簧伸长,形变量减小,弹簧的弹力减小,而PQ段的加速度的大小与方向都不变,根据牛顿第二定律:
F-(M+m)g+F弹=(M+m)a;
F弹减小,所以F增大。
故A正确;
在乙图QS段,物体的加速度的方向没有发生变化,方向仍然与开始时相同,所以物体仍然做加速运动,是加