学年青海省西宁市高一上学期期末考试物理试题解析版Word文档格式.docx
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【解析】参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体,在本题中作者和山之间的距离逐渐减小,而作者认为自己静止不动,从而“看山恰似走来迎”,故此现象选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体.但实际上船是运动的,所谓是“船行”选择的参考系是河岸、山或者地球上相对地球静止不动的其它物体.
故A正确,B、C、D错误;
故选A.
【点睛】参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体,参考系的选择是任意的,只要对研究问题方便,所有的物体都可以作为参考系;
同一种运动状况选择的参考系不同观察到的结果也不同.
3.关于惯性的下列说法正确的是
A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性
B.物体不受外力作用时才有惯性
C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性
D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性
【解析】物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性,惯性是物体特有的性质,跟物体的运动状态无关,所以A正确,BCD错误
思路分析:
物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性,惯性是物体特有的性质,跟物体的运动状态无关,
试题点评:
正确理解惯性,是做好本题的关键
4.一物体由于受到空气阻力,以方向向下,大小为7m/s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是(
)
A.是物体重力的0.3倍
B.是物体重力的0.7倍
C.是物体重力的1.7倍
D.物体质量未知,无法判断
【解析】根据牛顿第二定律得,mg-f=ma,解得f=mg-ma=3m=0.3mg.故选A.
【点睛】牛顿第二定律的基本运用,知道合力与加速度的关系,明确公式F=ma中F是物体所受的合力.
5.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则受对瓶子的摩擦力
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因素无关
C.方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
【答案】B
【解析】解:
瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力;
握力加倍后,瓶子更掉不下,依然保持静止,竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力还是等于重力;
故选B.
【点评】静摩擦力与压力无关,随外力的变化而变化,这里握力变大,只是滑动摩擦力变大了,而物体受静摩擦力,故静摩擦力不变.
6.作用于O点的五个恒力的矢量图的末端根据O点恰好构成一个正六边形,如图所示,这五个恒力的合力是最大恒力的
A.2B.3C.4D.5
本题关键是根据平行四边形定则,分别求出F1与F4的合力和F2与F5的合力,即可求得三个力的合力.
解:
由右图可知,根据平行四边形定则,F1与F4的合力等于F3,F2与F5的合力等于F3,最大恒力为F3,所以这五个力的合力最大值为3F3,所以这五个力的合力是最大恒力的3倍.
故选:
B.
【点评】解决此类问题需要结合平行四边形定则,利用几何知识分析合力的大小,当然,合成先后选择上具有技巧.
7.力F1单独作用于一物体时,使物体产生的加速度大小为a1=2m/s2,力F2单独作用于同一物体时,使物体产生的加速度大小为a2=4m/s2,当F1和F2共同作用于该物体时,物体具有的加速度大小不可能是
A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2
设物体为质量为m,根据牛顿第二定律得
F1=ma1,F2=ma2
则F1和F2共同作用于该物体时合力范围为F2﹣F1≤F合≤F2+F1,代入得2m≤F合≤6m
又由牛顿第二定律得加速度的范围为2m/s2≤a≤6m/s2
所以物体具有的加速度大小不可能是8m/s2.
故选D
8.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移图像,由图可知
A.t=0时,A在B前面
B.B在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0-t1时间内B的运动速度比A大
D.B开始运动时速度比A小,t2秒后才大于A的速度
A、t=0时,A物体的位置坐标为x1,B的位置坐标为0,所以A物体在B物体的前面,故A正确.
B、B在t2秒末之前任意时刻位置坐标均小于A物体的位置坐标,直到t2秒末与A物体的位置坐标相同,即两物体相遇,在此之后B物体的位置坐标大于A物体的位置坐标,即B物体跑在前面,故B正确.
C、由于位移﹣时间图的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,所以在0﹣t1时间内A物体的斜率大于B物体的斜率即A的速度大于B的速度,故C错误.
AB
【点评】理解位移﹣时间图象上点和斜率的物理意义;
特别是斜率代表速度,求解斜率的方法为v=
.
9.竖直升空的火箭,其v-t图像如图所示,由图可知以下说法中正确的是
A.火箭上升的最大高度为16000m
B.火箭上升的最大高度为48000m
C.火箭经过120s落回地面
D.火箭上升过程中的加速度始终是20m/s2
v﹣t图象中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.
A.火箭上升的最大高度即为运动过程中的最大位移,由图可知当速度等于零时,位移最大,x=
m=48000m,故A错误;
B.火箭上升的最大高度即为运动过程中的最大位移,由图可知当速度等于零时,位移最大,x=
m=48000m,故B正确;
C.要落回地面,位移等于0,而120s时速度为0,位移最大,达到最高达,故C错误;
D.根据图象可知,前40s火箭做匀加速直线运动,后80s做匀减速直线运动,加速度是变化的,故D错误.
【点评】本题是速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,属于基础题.
10.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N,GB=4N,A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F1=2N,则细线中的张力F2及B对地面的压力F3的可能值分别是
A.5N和6NB.5N和1NC.1N和6ND.1N和2N
【答案】C
【解析】当弹簧处于伸长状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力F=GA+F弹=3N+2N=5N.对B研究可得,地面对B的支持力为FN=GB-F弹=4N-2N=2N,则B对地面的压力大小等于2N.当弹簧处于压缩状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力F=GA-F弹=3N-2N=1N.对B研究可得,地面对B的支持力为FN=GB+F弹=4N+2N=6N,则B对地面的压力大小等于6N,因此只有选项C正确.故选C.
【点睛】本题考查了受力分析与平衡条件,对物体正确受力分析、灵活应用平衡条件是解题的关键;
解题时要注意讨论:
弹簧的弹力为拉力与支持力两种情况,否则要出错.
11.金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出,如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中
A.水继续以相同的速度从小孔中喷出
B.水不再从小孔喷出
C.水将以更大的速度喷出
D.水将以较小的速度喷出
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g;
当物体以加速度g竖直下落时,物体处于完全失重状态.
水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出;
【点评】本题关键明确水处于完全失重状态,对容器壁无压力;
也可以假设水对容器壁的力为F,然后根据牛顿第二定律列式求出F=0.
12.如图所示,竖直圆环中有多条起始于A点的光滑轨道,其中AB通过环心O并保持竖直,一质点分别自A点沿各条轨道下滑,初速度均为零,那么,质点沿各轨道下滑的时间相比较:
A.质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑,时间越短
B.质点沿着轨道AB下滑,时间最短
C.轨道与AB夹角越小(AB除外),质点沿其下滑的时间越短
D.无论沿图中哪条轨道下滑,所用的时间均相同
设半径为R,斜面与竖直方向夹角为,则物体运动的位移为
,物体运动的加速度
,根据
,则
,与角无关,而知道弦长和倾角也能算出半径,所以D正确,ABC错误。
牛顿第二定律,匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】解决本题的关键根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求出运动的时间,看时间与角的关系。
13.如图所示,用绳1和绳2栓住一个小球,绳1始终与水平面有一定的夹角θ,绳2始终处于水平状态,整个装置处于静止状态,当小车从静止开始向右做匀加速运动时,小球相对于小车仍保持静止,,则绳1的拉力F1、绳2的拉力F2与小车静止时相比,变化情况是
A.F1变大,F2不变
B.F1不变,F2变小
C.F1变大,F2变小
D.F1变大,F2变大
【解析】对小球受力分析如图:
【点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解.
14.如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为
A.
B.
C.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为
D.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为
【解析】A、B、根据牛顿第二定律得,对整体;
,对M:
.故A错误,B正确.C、D、根据牛顿第二定律得,对整体:
N-μMg=Ma,得到
.故C,D错误.故选B.
【点睛】本题是连接类型的问题,关键是灵活选择研究对象.对于粗糙情况,不能想当然选择C,实际上两种情况下MN间作用力大小相等.
二、实验题
15.“验证力的平行四边形定则”的实验,如图①所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图②所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是__________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)图②中的________是力F1和F2的合力的理论值;
____是力F1和F2的合力的实际测量值.
【答案】
(1).B
(2).F(3).
(1)合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用科学方法是等效替代法;
(2)用平行四边形画出来的是理论值,由于实验误差的存在,其与竖直方向总会有一定夹角,故F是理论值.
一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值为实验值,其方向一定与橡皮条在一条直线上,故F′是实验值;
通过比较,可以发现力的合成满足平行四边形定则;
故答案为:
(1)B;
(2)F;
F′.
【点评】在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验的理解.
16.如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz),从O点后开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6,测得S1=5.18cm,S2=4.40cm,S3=3.60cm,S4=2.78cm,S5=2.00cm,S6=1.20cm.(结果保留两位有效数字)
(1)物体的加速度大小a=__________m/s2;
(2)打点计时器打计数点3时,物体的速度大小v3=_________m/s。
【答案】
(1).0.80m/s2
(2).0.32m/s
(1)由于从O点后开始每5个计时点取一个记数点,所以计数点间的时间间隔为T=0.1s,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:
s4﹣s1=3a1T2
s5﹣s2=3a2T2
s6﹣s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
a=
(a1+a2+a3)
代入题目告诉的已知条件,即小车运动的加速度计算表达式为:
;
m/s2=0.80m/s2
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.
v3=
=0.32m/s2
0.80;
0.32
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
17.某同学在探究弹簧的长度跟拉力的关系时,实验记录的数据见表格
(1)请你根据他所记录在数据在图中画出F-L图像_____________;
(2)根据图像读出F=1N时,L=_______cm;
(3)这根弹簧的劲度系数为________N/m。
【答案】
(1).
(2).10(3).50
【解析】
(1)根据实验数据,利用描点法,绘制出图象如下:
(2)横坐标表示钩码对弹簧的拉力,纵坐标表示弹簧的长度,由图象可知函数表达式为
,F=1N时,L=0.1m=10cm.
(3)弹力关于长度为一次函数,斜率等于劲度系数
【点睛】此题通过实验数据让学生分析得出弹簧弹力的工作原理和测量范围,并能用图象处理实验数据;
从中培养了学生利用实验数据来获取信息的能力,较好的锻炼了学生.
三、计算题:
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位
18.竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g取10m/s2):
(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变;
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变;
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变;
【答案】
(1)电梯处于静止或匀速直线运动状态
(2)电梯加速下降或减速上升(3)电梯加速上升或减速下降
【解析】选取物体为研究对象,通过受力分析可知
(1)当T1=40N时,根据牛顿第二定律有T1-mg=ma1,解得
这时电梯的加速度
由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态.
(2)当T2=32N时,根据牛顿第二定律有T2-mg=ma2得,
即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.
(3)当T3=44N时,根据牛顿第二定律有T3-mg=ma3,得
即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降.
19.如图所示,水平传送带以恒定的速度v顺时针转动,将工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t,速度变为v;
再经时间2t,工件到达传送带的右端,求:
(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度
(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数;
(3)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离;
(1)
(2)
(3)2.5vt
(1)工件的匀加速过程,有v=at
故工件的加速度
(2)工件加速过程,根据牛顿第二定律,有μmg=ma
解得:
故动摩擦因素为
(3)工件从左端到达右端通过的距离
故传送带长度为2.5vt.
【点睛】本题关键根据运动学公式求解加速度和位移,再结合牛顿第二定律求解动摩擦因素.
20.如图所示,在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里,用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体,物体的质量分别为m1、m2,已知m1<m2,m2静止在车厢的地板上,m1向左偏离竖直方向θ角.这时:
(1)汽车的加速度有多大?
绳子上的张力大小是多少.
(2)作用在m2上的摩擦力大小是多少?
车厢的地板对m2的支持力为多少?
,
(1)物体m1与车厢具有相同的加速度,设为a,方向水平向右.
对物体m1分析,受重力和拉力.
根据合成法知,F合=m1gtanθ=m1a
则得:
a=gtanθ
(2)物体m2的加速度为a=gtanθ,方向水平向右.
对物体m2受力分析,受重力、支持力和摩擦力,水平方向有:
Ff=m2a=m2gtanθ
竖直方向有:
【点睛】解决本题的关键的关键是要知道车厢和两物体具有相同的加速度,要灵活选择研究对象,通过整体法和隔离法进行求解.