学年山西省应县第一中学校高一上学期第四次月考物理试题解析版.docx

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学年山西省应县第一中学校高一上学期第四次月考物理试题解析版

2017-2018学年山西省应县第一中学校高一上学期第四次月考物理试题（解析版）一．单项选择题

1.下列关于物理学史的说法正确的是（　　）

A.牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动

B.伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去

C.牛顿认为力的真正效应总是维持物体的运动

D.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例，可以用实验直接验证

【答案】B

【解析】伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，A错误；伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去，B正确；牛顿认为力是改变物体运动的原因，C错误；牛顿第一定律是理想实验定律，不能通过现实中的实验验证，D错误．

2.下列几个关于力学问题的说法中正确的是（　　）

A.米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位

B.放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力

C.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大

D.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反

【答案】D

【解析】牛顿是导出单位，不是基本单位，A错误；重力沿垂直斜面的分力与物体对斜面的压力是两个不同的力，B错误；惯性只和物体的质量有关，与物体的运动状态无关，C错误；摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反，有时跟物体运动方向是相同的，有时是相反的，如人走路时受到的摩擦力方向和人运动方向相同，D正确．

3.在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如题图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当千斤顶两臂间的夹角为120°时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，下列判断正确的是（）

A.此时两臂受到的压力大小均为1.0×104N

B.此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105N

C.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小

D.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大

【答案】C

【解析】试题分析：

将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，即F1=F2．由2F1cosθ=F得

，千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N

故A、B错误．

继续摇动把手，两臂靠拢，夹角θ减小，由

分析可知，F不变，当θ减小时，cosθ增大，F1减小．故D错误，C正确．故选C.

考点：

力的合成及分解

【名师点睛】本题应用平衡条件分析实际问题，采用的是力的分解法，也可以以O点为研究对象，应用正交分解法或合成法分析，解题时要画出受力图；此题是基础题，考查学生对基本方法的运用能力.

4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并与物体m相连，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体向右最远运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则（　　）

A.物体从A到O先加速后减速

B.物体从A到O加速运动，从O到B减速运动

C.物体运动到O点时所受合力为0

D.物体从A到O的过程加速度逐渐变小

【答案】A

【解析】首先有两个问题应搞清楚，①物体在A点所受弹簧的弹力大于物体与地面之间的摩擦力（因为物体能运动）．②物体在O点所受弹簧的弹力为0.所以在A、O之间有弹簧的弹力与摩擦力大小相等的位置，故物体在A、O之间的运动应该是先加速后减速，A选项正确、B选项不正确；O点所受弹簧的弹力为0，但摩擦力不是0，所以C选项不正确；从A到O的过程加速度先减小、后增大，故D选项错误．

5.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α=30°，弹簧水平，以下说法正确的是（　　）

A.细线拉力大小为mg

B.剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为

C.弹簧的弹力大小为

D.剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为

【答案】C

【解析】试题分析：

对a受力分析可知，细线拉力大小为

，弹簧的弹力大小为

选项A错误，C正确；剪断左侧细线瞬间，弹簧的弹力不变，故b球加速度大小为0；此时a球所受的合力为2mg，则a球的加速度为2g，选项BD错误；故选C.

考点：

物体的平衡；牛顿第二定律的应用

6.在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度θ，如图所示．若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是（　　）

A.汽车一定向右做加速运动

B.汽车一定向左做加速运动

C.M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向左的摩擦力的作用

D.M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用

【答案】D

【解析】解：

A、B、以小球为研究对象，分析受力情况：

重力mg和细线的拉力F，由于小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律得知，小球的合力也水平向右，如图，则有

mgtanθ=ma，得a=gtanθ，θ一定，则加速度a一定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动．故AB错误．

C、D对M：

M受到重力、底板的支持力．M相对于汽车静止，M的加速度必定水平向右，根据牛顿第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力．故C错误，D正确．

故选：

D．

【点评】本题运用合成法研究小球的加速度，关键抓住小球的加速度与汽车相同，沿水平向右方向，由牛顿第二定律分析受力情况

7.雨滴从空中由静止落下,若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大,图中能大致反映雨滴运动情况的是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】在雨滴下落过程中，速度逐渐增大，阻力增大，由mg-f=ma可知加速度逐渐减小，当阻力等于重力后雨滴匀速下落，C对；

8.质量一定的某物体放在粗糙的水平面上处于静止状态，若用一个方向始终沿水平方向，大小从零开始缓慢增大的变力F作用在物体上，如图所示是作用在物体上的变力F与物体的加速度a关系图象，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A.物体与水平面间的最大静摩擦力14N

B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.15

C.物体的质量为2kg

D.由图可知力F和物体的加速度a成正比

【答案】C

9.如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面．质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力．某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g取10m/s2）（　　）

A.0NB.8NC.10ND.50N

【答案】B

【解析】试题分析:

剪断细线前A和B之间没有压力，说明Ａ受到重力和弹簧弹力平衡，剪断细线瞬间AB作为一个整体获得瞬时加速度，根据牛顿第二定律对AB

；隔离物体Ｂ，Ｂ受到重力和支持力，

，所以Ｂ正确。

考点：

本题考查了整体法和隔离法以及牛顿运动定律的瞬时性。

10.如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上．一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速运动．若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（　　）

A.可能静止不动

B.向右做匀速运动

C.一定向右减速运动

D.一定向右加速运动

【答案】D

【解析】试题分析：

工件受力的侧视图如图，由平衡条件得：

，木棍的间距稍微减小时，减小，

增大，则木棍对工件的支持力N减小，工件与木棍间的摩擦力减小，开始工件向右做匀加速直线运动，由于F不变，摩擦力减小，则工件一定向右加速运动，故D正确，ABC错误。

考点：

共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用

【名师点睛】沿工件的轴线方向，作出受力的侧视图，分析工件所受的支持力的变化，确定摩擦力的变化，判断工件的运动情况；本题运用函数法分析工件的支持力变化，来确定摩擦力变化，也可以运用图解法分析．关键是作出受力分析图。

二．多项选择题

11.已知两个共点力的合力F=50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为60N，则（　　）

A.F1的大小是唯一的

B.F2的方向是唯一的

C.F2有两个可能的方向

D.F1的大小可能有两个值

【答案】AB

【解析】已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角（如图中的虚线代表的分力

的方向）

知另一个分力的最小值为：

而另一个分力大小为

，大于合力F，所以

的情况是唯一的，那么

的大小方向就都是唯一的，所以AB正确，CD错误。

点睛：

解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则，知道平行四边形定则与三角形定则的实质是相同的，要会通过画三角形的方法来解决力的问题。

12.一个质量为2kg的物体，在四个恒定共点力的作用下处于静止状态，现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力，此后关于该物体的运动正确的是（　　）

A.一定做匀变速直线运动，加速度的大小可能是5m/s2

B.可能做加速度大小为3m/s2的匀减速直线运动

C.一定做匀变速直线运动，加速度的大小可能是15m/s2

D.一定做匀变速直线运动，加速度的大小可能是18m/s2

【答案】AC

【解析】试题分析：

撤去大小分别为15N和20N的两个力，其余的力保持不变，则知其余力的合力范围，由牛顿第二定律求出物体加速度的范围．物体一定做匀变速运动，又知道物体开始是静止，所以物体一定做匀变速直线运动．

根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15N和20N的两个力后，物体的合力大小范围为

，物体的加速度范围为

；因为物体原来处于静止状态，所以撤去两个力后，打破平衡，物体开始由静止运动，所以物体一定做匀变速直线运动，AC正确．

13.如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处，滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示，由图可以判断正确的是（）

A.图线与纵轴的交点M的值aM=－g

B.图线与横轴的交点N的值TN=mg

C.图线的斜率等于物体的质量m

D.图线的斜率等于物体质量的倒数

【答案】ABD

考点：

牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题关键是根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，再根据数学知识结合函数关系进行讨论。

14.如图所示，用一根细线系住重力为G的小球，其与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是（　　）

A.细绳对球的拉力一直减小

B.细绳对球的拉力先减小后增大

C.斜面对球的支持力一直增大

D.细绳对球的拉力最小值等于

【答案】ACD

【解析】以小球为研究对象，其受力分析如图所示，因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F一直减小，N一直增大，当绳子与斜面平行时，F与N垂直，F有最小值，且

，故ACD正确．

三．实验题

15.“验证力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）图乙中的______是力F1和F2的合力的理论数值；______是力F1和F2的合力的实际测量值．

（2）下列说法中正确的是（______）

A．两个分力的值稍大一些较好，便于减小作图误差

B．两个分力的夹角越大越好，同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触

C．两分力的夹角应取90o较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则

D．在同一实验中，两次实验操作O点的位置不能变动

【答案】

（1）.F

（2）.

（3）.AD

【解析】

（1）实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差；

（2）两个分力的值稍大一些较好，这样有利于减小作图时的误差，A正确；用弹簧秤同时拉细绳时，夹角不能太太，也不能太小，有利于作图即可，B错误；实验中是比较通过平行四边形作出的合力F与实验得到的

两者是否重合来验证的，不需要勾股定理计算，更不需要夹角为90°，否则结论没有普遍性，C错误；在同一实验中，要保证作用效果相同，两次实验操作O点的位置不能变动，D正确．

16.在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，所挂钩码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力．

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持所挂钩码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检测出加速度a与质量M的关系，应该做a与_________的图象．

（3）如图乙，该同学根据测量数据做出的a-F图线，图象没过坐标原点的原因_______．

（4）如图乙，该同学根据测量数据做出的a-F图线，图象变弯曲的原因_________．

【答案】

（1）.M>>m

（2）.

（3）.没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足（4）.不满足M>>m

【解析】试题分析：

要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．图象表明当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的． 

当小车的质量远大于钩码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于钩码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．

（1）以整体为研究对象有

，解得

，以M为研究对象有绳子的拉力

，显然要有F=mg必有m+M=M，故有

，即只有

时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．

（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但

，故a与

成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-

图象；

（3）小车质量M一定时，其加速度a与合力F成正比，图象应该为一条经过坐标原点的直线；由于实验中用勾码的重力代替小车的合力，故不可避免的会出现系统误差，乙图中，由于小车受到摩擦阻力，其合力小于绳子的拉力，所以不经过坐标原点；

（4）钩码加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，要使勾码重力接进小车所受的拉力，只有让小车质量远大于勾码质量，否则，会出现乙图中的弯曲情况；

四．计算题

17.质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示．

（1）求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；

（2）若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向．

【答案】

（1）a=g（sinθ＋μcosθ），方向沿斜面向下

（2）g（sinθ－μcosθ），方向沿斜面向下

【解析】

（1）以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，根据牛顿第二定律有

又

，联立解得

，方向沿斜面向下．

（2）木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律有

又Ff′=μN′，联立解得

，方向沿斜面向下．

18.水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，如图所示，木箱的加速度多大？

（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【答案】a=0.5m/s2

【解析】试题分析：

木箱匀速运动时，受到重力、推力F、水平面的支持力和摩擦力作用，根据平衡条件和摩擦力公式列方程，求出动摩擦因数．

当拉力斜向上时，画出木箱的受力情况，再根据牛顿第二定律，求出加速度的大小．

解：

以木箱为研究对象，因为物体匀速运动．根据平衡条件有

F=μmg

得：

μ=

=0.5

当F斜向上拉时，物体的受力如右图所示．根据牛顿第二定律有：

F•cos37°﹣μN=ma

F•sin37°+N=mg

联立代入数据得：

a=0.5m/s2

答：

木箱加速运动时的加速度大小为0.5m/s2．

【点评】解答本题的关键是分析物体的受力情况，画出力图．要抓住μ相同，根据平衡条件和摩擦力公式求出动摩擦因数，难度适中．

19.如图（a），质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示．求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）比例系数k.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

【答案】

（1）0.25

（2）0.84kg/s

【解析】试题分析：

（1）对初始时刻，没有风的作用，对物体受力分析可得，

沿斜面的方向：

①，

由b图可以读出a0=4

m/s2

代入①式，解得：

；

（2）对末时刻加速度为零，受力分析可得：

②，

又

，

由b图可以读出，此时

代入②式解得

．

考点：

考查了牛顿第二定律与图像

【名师点睛】本题考查了学生的看图分析图象的能力，能根据图象从中找出有用的信息，对于本题抓住风速为零和风速为5m/s这两个时刻的物体的运动状态即可求得结果．

视频

20.如图甲所示，质量均匀分布的A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间固连着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为

，已知下列各情况中，弹簧与AB两球新连线始终共线，求：

（1）AB两球均静止时，弹簧的长度被压缩了多少。

（2）现对B施加一水平向右大小为F的恒力，使得OA线竖直绷紧，如图乙，求AB两球均静止时弹簧的形变量。

（3）求上述

（2）中OB线中张力的大小。

【答案】

（1）

（2）0（3）求上述

（2）

【解析】试题分析：

（1）取B球受力分析，如图：

根据平衡条件，可知：

kx1=mgtanθ

解得：

x1=

（2）当OA线处于竖直状态时，A球受到重力，竖直向上的拉力，弹簧中的弹力应为零．所以有x2=0．

（3）小球受力如图所示：

由平行四边形定则可得：

FT=