南京市高一上学期物理寒假作业含答案 10.docx

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南京市高一上学期物理寒假作业含答案10

南京市高一上学期物理寒假作业10

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.下列仪器中，哪组可以测量国际单位制中三个力学基本单位所对应的物理量（　　）

A.量筒、天平、秒表B.刻度尺、天平、秒表

C.刻度尺、弹簧秤、秒表D.刻度尺、弹簧秤、光电门

2.2018年9月19日22时07分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星，卫星经过3个多小时的飞行后顺利进入预定轨道。

下列说法错误的是（　　）

A.题中22时07分指的是时间，3个多小时指的是时刻

B.观测卫星绕地球运行一周所用的时间时，可将卫星看成质点

C.卫星升空过程若以地球为参考系，卫星是运动的

D.卫星升空过程若以其中一颗卫星为参考系，另一颗卫星是静止的

3.

2018年10月，第十六届福建省体育运动会在宁德市体育中心举行，在3000米比赛中，男子乙组的宁德市运动员阮清松以9′10″78的成绩破省少年甲组纪录。

如图1所示，假设运动员在某个弯道从A运动到B的实际轨迹长为60m，A到B的直线距离为50m，用时10秒，C点为A、B过程的某一点。

下列说法正确的是（　　）

A.A到B的位移大小为60m

B.A到B过程中运动员的瞬时速度保持6m/s

C.A到B过程中运动员的平均速度大小为5m/s

D.运动员经过C点时速度方向由A指向C

4.

在霞浦游泳馆进行的省运会跳水比赛中，某运动员第一次踏板的过程可以模拟为如图所示，设运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下运动到最低点（B位置）。

对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.运动员到达最低点时处于失重状态

B.运动员到达最低点时处于超重状态

C.在这个过程中，运动员的速度一直在增大

D.在这个过程中，运动员的速度一直在减小

5.

如图所示，在水平桌面上放着一本书，书与桌面间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把书向桌沿推出直至翻倒掉下，书本从开始运动到翻倒的过程中，桌面对书的摩擦力（　　）

A.保持不变B.逐渐减小到零C.先增大后不变D.先增大后减小

6.一物体从a点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过b点和c点，已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v，则ab段与bc段的位移之比为（　　）

A.1：

9B.1：

8C.1：

5D.1：

3

7.甲、乙两辆游戏赛车在两条平行的直车道上行驶，t=0时两车在同一位置，此后两车运动的v-t图象如图所示，哪些图象对应的比赛中，5秒内乙车追上了甲车（　　）

A.①③B.②C.②④D.②③④

8.

如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为2N．现用水平拉力F拉B物体，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（　　）

A.2NB.4NC.6ND.8N

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.如图所示，一物体被一根轻绳悬挂在天花板下处于静止状态，以下说法正确的是（　　）

A.物体所受重力与拉力是一对平衡力

B.物体所受重力与拉力是一对相互作用力

C.物体拉绳子的力和绳子拉物体的力是一对平衡力

D.绳子拉天花板的力和天花板拉绳子的力是一对相互作用力

10.

如图所示，甲、乙两同学根据所学自由落体运动的知识测量“反应时间”，刚开始乙持刻度尺，使刻度尺的0刻度线正好位于甲的手边，当甲看到乙释放刻度尺时，立即作出抓握的动作，结果甲握在刻度为20cm的位置，g取10m/s2，以下说法正确的是（　　）

A.甲的反应时间为0.1s

B.甲的反应时间为0.2s

C.尺子被握住前的瞬间，速度为1m/s

D.尺子被握住前的瞬间，速度为2m/s

11.

如图所示，一定质量的物块用轻绳悬挂在空中，其中轻绳OA与水平线夹角α保持不变，轻绳OB在竖直平面内由水平方向缓慢向上转动（O点位置始终保持不变），则在绳OB由水平转至竖直的过程中，以下说法正确的是（　　）

A.轻绳OA的张力大小将一直变小B.轻绳OA的张力大小先变小后变大

C.轻绳OB的张力大小将一直变小D.轻绳OB的张力大小先变小后变大

12.如图中甲图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g取10m/s），则下列结论正确的是（　　）

A.物体的质量为1kg

B.物体的加速度大小为2m/s2

C.弹簧的劲度系数为300N/m

D.物体与弹簧分离瞬间的速度大小为4m/s

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

13.

小明同学在做“验证平行四边形定则”实验时，在白纸上记录了以下信息，如图所示，O点是橡皮筋拉伸后的结点位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。

三个力的大小分别为F1=3.40N、F₂=3.90N和F3=4.95N。

（1）以线段长度1cm为1.00N作为标度，在答题卡中相应位置作图，并求出F1和F2的合力F=______N（结果保留三位有效数字）。

（2）有关该实验以下操作不当的是______。

A．同一次实验中，O点位置允许变动

B．实验中，要记录弹簧测力计的读数及方向

C．在使用弹簧秤前，应先校零，使用过程应使弹簧秤与木板平面平行

14.某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图1所示。

（1）本实验中______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，______（填“需要”或“不需要”）钩码的质量远小于小车的质量。

（2）该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示，在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离依次为x1=1.45cm，x2=2.45cm，x3=3.46，x4=4.44cm，x5=5.45cm，x6=6.46cm，打点计时器的频率f=50Hz，则打纸带上第5个计数点时小车的速度为______m/s，整个过程中小车的平均加速度为______m/s2．（结果均保留2位有效数字）

四、计算题（本大题共4小题，共36.0分）

15.一滑块以初速度v0=2m/s开始从斜面顶端匀加速下滑，第4s末的速度为6m/s，求：

（1）滑块下滑时的加速度

（2）滑块下滑4s内的位移

16.如图所示，质量为m的物体通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O点，轻绳OB水平且B端被位于水平面上质量为m2的小明拉着，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体和人均处于静止状态。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力大小

（2）水平面对人的摩擦力大小和方向

（3）若人的质量m2=50kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.45，欲使人在水平面上不滑动，则物体的质量最大不能超过多少

17.总质量为60kg的人和滑雪板沿着倾角为θ=37°的斜坡向下滑动（如图甲所示），所受的空气阻力与速度成正比。

今测得滑雪板运动的v-t图象如图乙所示，图中AC是曲线中A点的切线，C点坐标为（4，15），BD是曲线的渐近线。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）根据以上信息，计算下列物理量

（1）滑雪板沿斜坡下滑的最大速度vm

（2）空气的阻力系数k

（3）滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ

18.如图甲所示，木块质量m=0.4kg，以v0=10m/s的水平速度滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=1.6kg，木块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，木块（可视为质点）没有滑离小车，地面光滑，g取10m/s2，求：

（1）小车的加速度a

（2）木块相对小车静止时，小车的速度v

（3）从木块滑上小车到木块相对于小车恰好静止时，小车移动的距离s

（4）若本试题的物理过程要成立，则平板小车的长度L至少为多少，并定性画出小车的最短长度L与动摩擦因数μ的关系图象。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：

刻度尺测量长度，而长度是国际单位制中三个力学基本物理量；

天平测量质量，质量是国际单位制中三个力学基本物理量；。

秒表测量时间，时间是国际单位制中三个力学基本物理量；

量筒是测量体积的仪器；弹簧秤是测量力的仪器；体积与力都是导出量，不是基本物理量。

由以上的分析可知，B正确，ACD错误。

故选：

B。

国际单位制中三个力学基本单位对应的物理量分别是长度、质量和时间，由此分析即可。

国际单位制规定了三个力学基本物理量，这三个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识。

2.【答案】A

【解析】解：

A、题中22时07分指的是时刻，3个多小时指的是时间，故A错误；

B、观测卫星绕地球运行一周所用的时间时，卫星的大小和形状能够忽略，能看成质点，故B正确；

C、卫星升空过程若以地球为参考系，卫星是运动的，故C正确；

D、卫星升空过程若以其中一颗卫星为参考系，另一颗卫星是静止的，故D正确；

本题选错误的，故选：

A。

时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。

明确质点的性质，知道物体视为质点的条件；

如果物体的位置相对于参照物的位置变化，物体是运动的；如果物体的位置相对于参照物的位置不变，物体是静止的。

时刻是指某一瞬时，时间间隔是两个时刻之间的间隔；当物体的大小和形状在研究的问题中能够忽略，物体可以看成质点。

3.【答案】C

【解析】解：

A、由已知可得，A到B的位移为50m。

故A错误；

B、运动员的速率常常是变化的所以A到B过程中运动员的瞬时速度不一定保持6m/s。

故B错误；

C、运动员从到B过程中运动员的平均速度大小为：

m/s。

故C正确；

D、运动员经过C点时速度方向沿C点的切线方向。

故D错误

故选：

C。

位移表示质点在空间的位置的变化，用有向线段表示，位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。

路程是质点在空间运动轨迹的长度。

在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的，它与质点的具体运动过程有关；

已知位移和时间，利用平均速度的公式得到平均速度；

曲线运动速度的方向沿切线的方向。

本题考查位移与路程、平均速度和瞬时速度；要注意明确平均速度是由位移与时间的比值，同时掌握瞬时速度为某一瞬时的速度。

4.【答案】B

【解析】解：

运动员从空中落下将板的前端从水平位置A时加速度向下，运动员处于失重状态，弹力为零，随着向下压，弹力增大，加速度减小，当弹力等于重力，速度最大，继续向下，加速度将向上，到最低位置B时速度为零，加速度向上，运动员处于超重状态，所以此过程中速度是先增大后减小，故ACD错误，B正确；

故选：

B。

根据受力分析运动情况：

运动员从空中落下将板的前端从水平位置A时加速度向下，运动员处于失重状态，弹力为零，随着向下压，弹力增大，加速度减小，当弹力等于重力，速度最大，继续向下，加速度将向上，到最低位置B时速度为零，加速度向上，运动员处于超重状态

此题考查牛顿运动定律的应用：

由受力分析判定运动状态，知道超重失重的定义。

5.【答案】A

【解析】解：

木板在水平面上运动时，对桌面的压力始终等于木板的重力，重力不变，压力也没变化，木板与桌面之间的粗糙程度也没发生变化，所以至物体在台边翻倒的过程中，台面对物体的摩擦力不变，故A正确，BCD错误。

故选：

A。

滑动摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。

与接触面的面积无关。

本题最容易出错的地方是：

认为摩擦力和接触面积有关，认为摩擦力逐渐减小。

所以在解答问题时，一定对每个物体量的影响因素搞清楚，不可随意猜测。

6.【答案】B

【解析】解：

根据匀变速直线运动的速度位移公式得，ab段的位移

，

bc段的位移

，

则xab：

xbc=1：

8．故B正确，A、C、D错误。

故选：

B。

根据匀变速直线运动的速度位移公式分别求出两段位移，从而得出ab段和bc段的位移之比．

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，基础题．

7.【答案】B

【解析】解：

在v-t图象中，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移。

则

①从①图中可以看出，乙的位移一直小于甲的位移，所以乙车不可能追上甲车，故①错误。

②当t=4s时，两车通过的位移相等，此时乙车追上了甲车，故②正确。

③在0-5s内，乙车的位移一直大于甲的位移，两者没有相遇，故③错误。

④图象中乙的位移始终小于乙的位移，所以乙不可能追上甲；故④错误。

故选：

B。

两车从同一位置出发，相遇的条件是它们通过的位移相等。

根据速度--时间图象中图象与横轴所围成的面积表示位移，分析两车是否会相遇。

图象法是描述物理规律的重要方法，应用图象法时注意理解图象的物理意义，即图象的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所夹的面积的物理意义各如何。

8.【答案】C

【解析】解：

当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得

对A物体：

=mAa

得a=

=2

对整体：

F=（

）a

得：

F=（1+2）×2=6N．故C正确，ABD错误

故选：

C。

当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律分析研究A物体和整体，求出拉力F。

当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值。

灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键。

9.【答案】AD

【解析】解：

AB、物体所受重力与绳子对物体的拉力是一对平衡力。

平衡力作用在同一物体上。

故A正确、B错误。

C、作用力与反作用力大小相等，反向相反，物体拉绳子的力与物体受到的拉力是一对作用力和反作用力。

故C错误。

D、绳子拉天花板的力和天花板拉绳子的力是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力。

故D正确。

故选：

AD。

平衡力应作用在同一物体上，物体所受的重力和绳子对物体的拉力是一对平衡力。

天花板拉绳子的力是由于天花板的形变要恢复形变产生的。

物体拉绳子的力与物体受到的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反。

物体所受重力与绳子对物体的拉力是一对平衡力。

解决本题的关键知道作用力和反作用力与平衡力的区别，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上。

10.【答案】BD

【解析】解：

A、由h=

gt2得：

t=0.2s，故A错误，B正确；

C、由v2=2gh得：

v=2m/s，即尺子被握住前的瞬间，速度为2m/s，故C错误，D正确。

故选：

BD。

尺子做自由落体运动，根据h=

gt2求得反应时间；根据速度位移公式求得速度。

解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等，结合位移时间公式进行求解。

11.【答案】AD

【解析】

解：

对O点受力分析，受重力和两个拉力，如图

根据平衡条件，合力为零，将两个拉力合成，与重力平衡，

从图中可以看出，OB绳子的拉力先减小后增加，OA绳子的拉力逐渐减小，故AD正确，BC错误。

故选：

AD。

对点O受力分析，受重力和两根细线的拉力，然后根据平衡条件作图分析即可。

本题是三力平衡中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变大小变，一个力大小和方向都变，关键作图分析。

12.【答案】AB

【解析】解：

ABC、刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有

mg=kx        ①

拉力F1为2N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有

F1+kx-mg=ma  ②

物体与弹簧分离后，拉力F2为12N，根据牛顿第二定律，有

F2-mg=ma     ③

代入数据解得

m=1kg

k=250N/m

a=2m/s2

故AB正确，C错误；

D、物体与弹簧分离时，物体的位移x=4cm，根据匀变速运动速度位移公式有

=

m/s=04m/s。

故D错误；

故选：

AB。

物体一直匀加速上升，从图象可以看出，物体与弹簧分离后，拉力为12N；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡；拉力为2N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，弹簧压缩量为4cm；根据以上条件列式分析即可。

本题关键是由图象得出一些相关物理量，首先要读懂图线的意义，然后根据牛顿第二定律和胡克定律列方程分析求解。

13.【答案】4.90 A

【解析】解：

（1）根据平行四边形定则求F2与F1的合力，作图如图所示，

F1和F2的合力为：

F=4.90N

（2）A、要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故A错误；

B、实验中，要记录弹簧测力计的读数及方向，才能确定力的大小和方向，为使力的作用效果相同，必须记录O点的位置，故B正确。

C、为了减小误差，在使用弹簧秤前，应先校零，使用过程应使弹簧秤与木板平面平行，故C正确；

本题选操作不当的，故选：

A

故答案为：

（1）见上图，4.90（4.80～5.20N均可）；

（2）A。

（1）根据平行四边形定则先作出F2与F1的合力，根据图中给出的标度求出合力。

（2）本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的。

本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来分析。

解决本题的关键是理解合力与分力遵循平行四边形定则，作图时要用尺规作图或画出力的图示，结果要力求精确。

14.【答案】需要 不需要 0.49 1.0

【解析】解：

（1）本实验是通过力传感器测量的细线的拉力，要想将拉力作为小车的合外力，需要平衡摩擦力；

由于拉力可以直接读出，所以钩码的质量不需要远远小于小车的质量；

（2）频率f=50Hz，则周期T=0.02s，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔t=5T=0.1s；

第5个计数点的速度为

m/s，

根据逐差法可知小车的加速度为：

=

m/s2=1.0m/s2。

故答案为：

（1）需要；不需要；

（2）0.49；1.0。

（1）本实验需要平衡摩擦力，但不需要使钩码的质量远小于小车的质量；

（2）根据平均速度的推论求解瞬时速度，根据逐差法求解小车的加速度。

本题考查了探究小车所受外力与加速度关系”的实验，意在考查考生的理解和应用能力。

15.【答案】解：

（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出滑块下滑时的加速度，a=

=

=1m/s2。

（2）根据匀变速直线运动平均速度公式可知，

=4m/s，则滑块下滑4s内的位移x=

t=16m。

答：

（1）滑块下滑时的加速度为1m/s2。

（2）滑块下滑4s内的位移为16m。

【解析】

（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出滑块下滑时的加速度。

（2）根据匀变速直线运动的平均速度公式求解位移。

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式，并能灵活运用，基础题。

16.【答案】

解：

（1）以结点O为研究对象，竖直轻绳的拉力大小等于m1g

由cosθ=

得FOA=

由tanθ=

得FOB=m1gtanθ=

根据牛顿第三定律可得，轻绳OA、OB受到的拉力

分别为

、

；

（2）根据平衡条件可得f=FOB=

，方向水平向右；

（3）欲使小明在水平面上不滑动，需满足f≤fm=μm2g。

即物体甲的质量最大不能超过30kg。

答：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力大小为

、

；

（2）水平面对人的摩擦力大小为

，方向水平向右；

（3）物体的质量最大不能超过30kg。

【解析】

（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力。

（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解人受到的摩擦力大小和方向。

（3）当人刚要滑动时，物体甲的质量m1达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g，再平衡条件求出物体甲的质量。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：

确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

17.【答案】解：

（1）由v-t图象得，雪撬在斜面上下滑的最大速度为：

（2）由v-t图象得：

A点vA=5m/s，C点：

则A点的瞬时加速度为：

=

下滑过程中，在A点：

当速度最大时，a=0，有：

代入数据解得：

空气的阻力系数 

（3）雪橇与斜坡间的动摩擦因数为

答：

（1）滑雪板沿斜坡下滑的最大速度

为10m/s

（2）空气的阻力系数k为30kg/s

（3）滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ为0.125

【解析】

（1）在v-t图象中斜率代表加速度，由图象判断匀速的速度即下滑的最大速度；

（2）（3）AB曲线的切线的斜率表示速度为5m/s时的加速度大小，根据牛顿第二定律列出速度是5m/s时、以及加速度为零时的动力学方程。

联立两方程求出空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ

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，结合牛顿第二定律进行求解。

18.【答案】解：

（1）由牛顿第二定律可得小车的加速度大小为：

a=

代入数据解得：

a=0.5m/s2，方向向右；

（2）设木块相对小车静止时小车的速度大小为v′，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律可得：

mv=（m+M）v′

代入数据解得：

v′=2m/s

此过程中经过的时间t=

=4s

（3）从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，小车移动的距离为：

x=

=

m=4m

（4）木块的位移：

s=

=

m=24m

小车的长度：

L=s-x=20m

L-v图象如图所示。

答：

（1）小车的加速度为0.5m/s2，方向向右；

（2）木块相对小车静止时，小车的速度为2m/s；

（3）从木块滑上小车到木块相对于小车恰好静止时，小车移动的距离为4m；

（4）若本试题的物理过程要成立，则平板小车的长度L至少为20m，定性画出小车的最短长度L与动摩擦因数μ的关系图象如图所示。

【解析】

（1）分析小车的受力情况，由牛顿第二定律求小车的加速度大小。

（2）木块在小车上滑行时，木块和小车组成的系统所受的合力为零，系统的动量保持不变，根据动量守恒定律求出木块和小车相对静止时小车的速度大小。

（3）根据运动学公式求出小车移动的距离。

（4）根据位移时间关系求解物块的位移，由此求出平板小车的长度L，根据L和μ的关系定性画出小车的最短长度L与动摩擦因数μ的关系图象。

本题是木块在小车滑动的类型，能用的物理规律较多，可根据牛顿第二定律和运动学公式结合解答，也可以根据动量守恒定律和动能定理结合解答。