【物理】福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、选择题 ‎1.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两个分力的夹角小于180°时,合力的大小随两力夹角增大而增大 B. 两个分力的夹角小于180°时，合力的大小随两力夹角的减小而增大 C. 合力的大小一定大于分力中最大者 D. 合力的大小不能小于分力中最小者 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当夹角时，由公式，可知合力随着减小而增大，A错误，B正确；‎ CD．由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形，合力可以小于任何一个分力，也可以等于任何一个分力，或大于任何一个分力，CD错误。‎ ‎2.如图所示某物体给它一个初速度后沿粗糙斜面向上滑动，则在向上滑动过程中物体受到的力有（ ）‎ A. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 B. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力 C. 重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力 D. 重力、斜面的支持力、沿斜面向上的摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体物体给它一个初速度后沿粗糙斜面向上滑动，由于惯性，要沿斜面向上运动，物体并不受冲力的作用，所以对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，则C正确，ABD错误。‎ ‎3.已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力 （ ）‎ A. 3N、3N B. 6N、6N C. 100N、100N D. 400N、400N ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、两个力合成的最大值为3N+3N=6N，小于10N，故A不可能； B、6N与6N合成最大12N，最小0N，可以为10N，故B可能； C、100N与100N合成最大200N，最小0N，可以为10N，故C可能； D、400N与400N合成最大800N，最小0N，可以为10N，故D可能； 本题选择不可能，故选A.‎ ‎4.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深爱青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法正确的是 A. 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B. 乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C. 丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用 D. 丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体的运动不需要力来维持，惯性是维持物体运动状态不变的原因；‎ 力的作用效果：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；‎ 弹力产生的条件是接触且发生弹性形变．‎ ‎【详解】A．静止在草地上的足球受到草地给它的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；‎ B．静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，，故B错误；‎ C．踩在脚下且静止在水平草地上足球受到重力、草地给的支持力及脚对它的压力的作用，故可能受到3个力的作用，故C正确；‎ D．进球时，足球撞到网上，球网被撑开，由于网的形变，而使球受到了弹力；故D错误．‎ 故选C．‎ ‎5.如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用力的方向是（ ）‎ A. 沿斜面向上 B. 竖直向上 C. 垂直斜面向上 D. 以上说法都不对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，则知支持力和摩擦力的合力与重力等值反向，即方向竖直向上，支持力和摩擦力的合力就是斜面对物体作用力，所以斜面对物体作用力的方向竖直向上，B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F =2N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则B对A的摩擦力和地面对B的摩擦力分别为（ ）‎ A. 6N，3N B. 3N，6N C. 2N，0N D. 2N，4N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体A分析，因为F作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力，其大小等于F的大小，即为2N。对物体B分析，水平方向受到F=2N作用外，还受到A对B的静摩擦力2N，两个方向相反，所以地面对B的摩擦力为零，C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎7.在第十一届全运会男子举重56公斤级比赛中，龙清泉以302公斤的总成绩获得冠军，并以169公斤超该级别挺举世界纪录．如图所示，设龙清泉所举杠铃的总重为G，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30°，则他每只手臂承受的张力为（　　）‎ A. B. C. D. G ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】以杠铃为研究对象，分析受力情况，受力图如图所示，根据平衡条件得，解得，则他每只手臂承受的张力为，故B项正确，ACD错误．‎ ‎8.如图所示，一倾斜木板上放一物体，当板的倾角θ逐渐增大（）时，物体始终保持静止，则物体所受 （ ）‎ A. 支持力变小 B. 摩擦力变小 C. 合外力变小 D. 合外力变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设物体的重力为G，物体受力分析如图所示 由平衡条件得 当增大时，减小，增大，所以支持N减小，摩擦力f增大，A正确，B错误；‎ CD．由于物体始终保持静止状态，所以由平衡条件可知，物体所受的合外力恒为零，CD错误。故选A。‎ ‎9.如图所示，倾角为的固定斜面上有m和M两个静止的物块。m与斜面之间的动摩擦因数是确定的数值，M是光滑的，与斜面之间无摩擦力。m的质量不变，逐渐增加M的质量，在m与斜面发生相对运动前，下列说法正确的是（ ）‎ A. m受到的合力逐渐变大 B. 斜面对m的支持力逐渐变大 C. m受到的斜面的摩擦力逐渐变大 D. M对m的压力保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．m保持静止，m受到的合力不变，A错误；‎ B．对M和m受力分析，根据平衡条件可得，斜面对m的支持力 仍保持不变，B错误；‎ C．对M和m受力分析，根据平衡条件可得，m受到的斜面的摩擦力 M变大，则f逐渐变大，C正确；‎ D．对m受力分析，根据平衡条件可得，M对m的压力为，M变大，则逐渐变大，D错误。故选C ‎10.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )．‎ A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以结点O为研究,在绳子均不被拉断时受力图如图. ‎ 根据平衡条件,结合力图可以知道:即OA绳受的拉力最大,而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA绳的拉力先达到,故OA最先被拉断.故A正确，BCD错误，故选A ‎11.如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F，如图 根据平衡条件，结合合成法，有F=mgtan；根据胡克定律，有F=kx；解得;故选B．‎ ‎12.如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块静止悬挂在空中。已知ab和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点C受力分析，受到三根绳子拉力，将和合成为F，如图所示 根据平衡条件有：‎ 根据三角函数关系得：‎ B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎13.如图，重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力大小F1、F2的变化情况正确的是( )‎ A. F1逐渐变小 B. F1先变小后变大 C. F2逐渐变大 D. F2逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球受重力、斜面弹力和挡板弹力，将与合成为F，如图 小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故与合成的合力F一定与重力等值、反向、共线。从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，越来越小，先变小后变大，A正确，BCD错误。‎ ‎14.如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上移动时，球始终保持静止状态，则细绳上的拉力将（ ）‎ A. 先增大后减小 B. 逐渐减小 C. 先减小后增大 D. 逐渐增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：‎ 试题分析：对小球受力分析如上图所示，因绳的拉力T和斜面对小球的支持力N的合力始终于重力平衡，且支持力的方向不变，所以当绳的拉力T与支持力垂直时，拉力T最小，即当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，拉力T先减小后增大，支持力N始终减小，C对，ABD错 二、实验题 ‎15.“验证力的平行四边形定则”实验中，‎ ‎（1）下列关于实验的注意事项中，正确的一项是_______‎ A．用两弹簧测力计拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数必须相同 B．实验中，两次橡皮筋拉长后的结点O的位置一定要相同 C．由作图法得到的合力F和实验测量得到的一定完全重合 ‎（2）当用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O。这时除了读出两个弹簧测力计的示数，还需要记下结点O的位置和细绳的_______。‎ ‎（3）实验中两个弹簧秤与一个弹簧秤拉橡皮条的效果相同体现在_____。‎ A．两根弹簧秤的拉力大小之和等于一根弹簧秤拉力大小 B．两根弹簧秤的拉力大小之差等于一根弹簧秤拉力大小 C．两次都将橡皮条拉伸相同的长度 D．两次都将橡皮条下端结点拉到同一位置 ‎（4）本实验采用的科学方法是_______‎ A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代 D．建立物理模型法 ‎（5）某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图所示，其读数为_______N；图中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______．‎ ‎【答案】 (1). B (2). 方向 (3). D (4). C (5). 2.60 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．适当使二力大些，并不需要两弹簧测力计的示数相同，A错误；‎ B．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，B正确；‎ C．由于实验存在误差，由作图法得到的合力F和实验测量得到的不一定完全重合，C错误；‎ 故选B。‎ ‎（2）当用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，这时除了读出两个弹簧测力计的示数，还需要记下结点O的位置和细绳的方向；‎ ‎（3）用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置O；若只用一个弹簧秤拉，要产生相同的效果，必须是：把橡皮条的结点拉到相同的位置O，ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎（4）该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置，本实验采用的科学方法是等效替代法，C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎（5）由图可知，弹簧秤的读数为2.60N；‎ F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是。‎ 三、计算题 ‎16.重量G=200N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平方向成θ=30°的拉力F，F=20N，物体仍处于静止状态，求：‎ ‎（1）地面对物体的静摩擦力f；‎ ‎（2）地面对物体的支持力N．‎ ‎【答案】（1）N；（2）190N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）（2）物体的受力分析如右图所示，木箱受到了四个力的作用。将拉力F按水平方向与竖直方向分解为两个分力F1和F2‎ 根据平衡条件有，水平方向有：‎ N 在竖直方向有：‎ 解得：‎ N ‎17.如图所示，质量为m =2kg的光滑球放在水平地面上，并用轻绳ab拴在地面上，ab的长度等于球半径，水平向右的拉力F＝12N作用在球上，其作用力延长线通过球心，球保持静止，g取10m/s2。求：‎ ‎（1）轻绳ab对球的拉力T的大小。‎ ‎（2）地面对球的支持力N的大小。‎ ‎【答案】（1）N；（2）N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）（2）小球受重力mg、支持力N、拉力F和绳子上的拉力T，如图所示：‎ 设轻绳ab与水平地面之间的夹角为，由于ab的长度等于球半径，所以有：‎ 解得：‎ 根据平衡条件，水平方向有：‎ 解得：N 竖直方向有：‎ 解得：N ‎18.如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为20kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为4kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角，OB绳水平。已知重力加速度g=10m/s2，‎ ‎。‎ ‎（1）求轻绳OA受到的拉力TOA、OB受到的拉力TOB大小；‎ ‎（2）求乙受到的摩擦力f大小；‎ ‎（3）已知物体乙与水平桌面间最大静摩擦力fmax为90N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。‎ ‎【答案】（1）N，N；（2）f=30N；（3）8kg。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以结点为研究对象，受到三个拉力作用，如图所示 根据平衡条件得，轻绳OA受到的拉力为：‎ N 轻绳OB受到的拉力为：‎ N ‎（2）对乙物体研究，水平方向受摩擦力f和拉力TOB，根据平条件衡得：‎ N ‎（3）考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，根据平衡条件，OB绳的拉力为：‎ N 对甲分析，根据平衡条件仍有：‎ 解得：kg