【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 （解析版）

【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期第二次月考试题 （解析版）

吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期 第二次月考试题 一、选择题 ‎ ‎1.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是 A. 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量 B. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法 C. 在研究力与运动的关系时伽利略运用了理想实验法 D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量，A不符合题意；‎ B．合力和分力是等效关系，在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法，B不符合题意；‎ C．伽利略研究力与运动的关系时，采用了理想实验法；采用了无法完成的实验，但是在已知事实的基础上，经合理外推得出了结论，C不符合题意；‎ D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，D符合题意．‎ ‎2.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（ ）‎ A. 5N、3N B. 9N、0N C. 17N、0N D. 17N、3N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F=4N+6N+7N=17N。当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0。‎ A．5N、3N，与结论不相符，选项A错误；‎ B．9N、0N，与结论不相符，选项B错误；‎ C．17N、0N，与结论相符，选项C正确；‎ D．17N、3N，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎3.如图所示，质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动．物体与桌面间的动摩擦因数为0.2．重力加速度g取10m/s2，则该物体的加速度大小为 A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物体水平面向右做直线运动，水平桌面对物体的滑动摩擦力水平向左，大小为，根据牛顿第二定律可得该物体的加速度大小为，方向水平向右，故选项A正确，B、C、D错误．‎ ‎4.如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对小球受力分析如图所示： ‎ 由力的合成可知，FN和F的合力与重力mg等大反向，由几何关系可 ‎，又由胡克定律得，解得，故C正确，A、B、D错误；‎ ‎5.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )‎ A. 伸长量为 B. 压缩量为 C. 伸长量为 D. 压缩量为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，如图所示：‎ 由几何关系F合=m2gtanθ，由牛顿第二定律，车向左加速或向右减速.‎ 对小物体受力分析，受重力、支持力和弹簧弹力，合力等于弹簧弹力，根据牛顿第二定律F弹=m1gtanθ，物体受向左的弹力，结合胡克定律可知；故选A．‎ ‎【点睛】仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论．‎ ‎6.下列单位属于国际单位制中基本单位的是(　　)‎ A. 牛顿 B. 米/秒 C. 千克 D. 厘米 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】国际单位制中的基本单位只有七个：米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文、坎德拉．‎ A．导出单位，不符合题意 B．导出单位，不符合题意 C．基本单位，符合题意 D．导出单位，不符合题意 ‎7.如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动．若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 A. B. C. D. 1-‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：对两种情况下的物体分别受力分析，如图 将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3‎ mg=F4+FN；‎ F滑′=F5‎ mg+F6=FN′‎ 而F滑=μFN；F滑′=μFN′‎ 则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°） ①‎ F2cos30°=μ（mg+F2sin30°） ②‎ 又根据题意F1=F2 ③‎ 联立①②③解得：μ=2-；‎ 故选B ‎8.水平路面上质量为30kg的小车，在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动．2s后撤去该推力，则 A. 小车2s末的速度是4m/s B. 小车受到的阻力大小是15N C. 撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2‎ D. 小车运动的总时间为6s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小车2s末的速度是：，故A错误；根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：f=F-ma=60-30×1.5N=15N，故B正确；撤去推力后，根据牛顿第二定律：，解得：，故C错误；撤去推力后运动的时间为：，所以小车运动的总时间为：，故D错误．‎ ‎9.如图所示，质量分别为5kg和3kg的物块AB放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今用大小为F=24N的水平力作用在A上使A、B相对静止一起做匀加速直线运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 弹簧的弹力大小等于15N B. 弹簧的弹力大小等于9N C. 突然撤去F瞬间，A的加速度大小为 D. 突然撤去F瞬间，B的加速度大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 详解】AB.对整体分析，根据牛顿第二定律得：‎ a=‎ 隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：‎ 故A不符合题意，B符合题意．‎ CD.突然撤去F瞬间，弹簧弹力不变，A的加速度为：‎ B的加速度为：‎ 故C不符合题意，D符合题意．‎ ‎10.如图所示，A、B两个物块的重量分别为GA=3N，GB=4N，弹簧的重量不计，系统沿竖直方向且处于静止状态，这时弹簧的弹力F=2N．则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是（  ）‎ A. 1N和2N B. 5N和2N C. 1N和6N D. 5N和6N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B均静止所受合力为零，设弹簧的弹力大小为，，当弹簧处于被拉伸状态时，由平衡条件得：‎ 对A受力分析得：细线的拉力 ‎，‎ 对B受力分析得：地板对B的支持力 ‎，‎ 则B对地板的压力为，方向竖直向下．‎ 当弹簧处于被压缩状态时，根据平衡条件得：‎ 对A受力分析得：细线的拉力 ‎，‎ 对B受力分析得：地板对B的支持力 ‎，‎ 则B对地板的压力为，方向竖直向下．‎ A. 1N和2N，不符合题意，故A错误 B. 5N和2N，符合题意，故B正确 ‎ C. 1N和6N，符合题意，故C正确 D. 5N和6N，不符合题意，故D错误 ‎11.一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直．现将水平F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中（ ）‎ A. 水平拉力F变大 B. 细线的拉力不变 C. 铁架台对地面的压力变大 D. 铁架台所受地面的摩擦力变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、对小球受力分析，受拉力、重力、F，如图所示：根据平衡条件,有：F=mgtanθ，θ逐渐增大则F逐渐增大，故A正确；‎ B、由上图可知，线细的拉力 ‎,θ增大,T增大,故B错误;C、D、以整体为研究对象,根据平衡条件得:Ff=F,则Ff逐渐增大．FN=（M+m）g，FN保持不变．故C错误，D正确．故选AD．‎ ‎【点睛】本题是动态平衡问题，动态平衡常用描述字眼就是缓慢移动，处理问题的方法主要是：采用隔离法和整体法相结合进行研究．‎ ‎12.细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，小球与弹簧不连结，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，（cos53°=0.6，sin53°=0.8）以下说法正确的是 A. 小球静止时弹簧的弹力大小为mg B. 小球静止时细绳的拉力大小为mg C. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为g D. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为g ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小球静止时，分析受力情况，如图 由平衡条件得,弹簧的弹力大小为：‎ 细绳的拉力大小为：‎ 故A正确，B错误；‎ CD．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：‎ 故C正确，D错误；‎ 故选AC。‎ 二、填空题 ‎13.某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证"力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。‎ ‎（1）本实验用的弹赞测力计示数的单位为N，图甲中弹簧测力计的示数为_________N；‎ ‎（2）本实验采用科学方法是______．‎ 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 ‎（3）实验时，主要的步骤是:‎ A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；‎ B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套:‎ C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O；读出两个弹簧测力计的示数，记下两条细绳的方向；‎ D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F合；‎ E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其仲长，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按某一标度作出这个力F′合的图示；‎ F.比较F′合和F合的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。‎ 上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________；‎ ‎②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________.‎ ‎（4）实验中，下列要求不必要的是____________（请填写选项前对应的字母）‎ A.实验前测量橡皮条原长 ‎ B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.多次重复试验，每次都要使结点O在同一位置，实验过程中橡皮条与弹簧秤不能超过弹性限度 ‎（5）根据实验结果作出力的图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______；它的等效力是_____________.‎ ‎【答案】 (1). 4.2 (2). B (3). C E C中应加上“记录下 O 点的位置” E中应说明“按同一标度” (4). AD (5). F′ F ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）被分为5格，每小格表示，读数时进行本位估读，故读数为；‎ ‎（2）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B；‎ ‎（3）①②本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示。步骤C中应加上“记录下 O 点的位置”；步骤E中中应说明“按同一标度”作力的图示；‎ ‎（4）A．实验中不需要测量橡皮条的原长，故A不必要；‎ B．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B必要；　‎ C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C必要；‎ D．结点拉到同一位置是针对同一次实验中，并不是多次实验时，结点都要拉到同一位置。这一步不必要，为了实验安全，橡皮条和弹簧秤不能超弹性限度，这一步必要，故D不是完全必要；‎ 故选AD。‎ ‎（5）由图乙可知，力沿对角线方向，为两分力的合力的理论值，沿橡皮条方向，为一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，其等效力为。‎ 三、计算题 ‎14.如图所示两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，放在水平面上，重，被绳悬挂于点，均处于静止状态，与水平面的夹角分别为、，求：‎ ‎⑴ 对的拉力大小；‎ ‎⑵ 受到水平面的静摩擦力的大小和方向．‎ ‎【答案】⑴ ⑵ ，方向向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）M受到三个力作用处于静止状态：重力GM，绳的拉力TA、TB 因为M处于平衡状态，故M满足平衡条件： x轴方向：‎ TBcos60°-TAcos30°=0 ‎ y轴方向：‎ TBsin60°+TAsin30°-G=0 ‎ 联立解得：‎ TA=10N ‎（2）如图对m进行受力分析，有 ‎ ‎ 如图m受到绳B的水平拉力F2和绳A的拉力F1，地面的摩擦力f以及重力G和支持力N． 由题意知 F1=TA=10N 假设摩擦力向左与F1同向 根据m平衡可知，在水平方向有：‎ F1+f=F2‎ 即：‎ 因为f是正值，故f的方向与假设方向相同即水平向左．‎ ‎15.如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）‎ ‎（1）物体受到的摩擦力大小 ‎（2）物体和斜面间的动摩擦因数？‎ ‎（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F大小．‎ ‎【答案】（1）42N（2）0.75（3）240N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，‎ 沿运动方向有：‎ mgsinθ-f=0‎ 所以：‎ f=mgsinθ=7×10×sin37°=42N ‎(2)又：‎ f=μmgcosθ 解得：‎ μ=tanθ=0.75‎ ‎(3)受推力后仍匀速运动则：‎ 沿斜面方向有：‎ Fcosθ-mgsinθ-μFN=0‎ 垂直斜面方向有：‎ FN-mgcosθ-Fsinθ=0‎ 解得：‎ F=240N ‎【点睛】本题主要是解决摩擦因数，依据题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ．‎ ‎16.如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上．质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用，小物块由静止沿斜面向上运动，斜面足够长．小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）求小物块运动过程中所受摩擦力的大小 ‎（2）求在拉力的作用过程中，小物块加速度的大小 ‎（3）若在小物块沿斜面向上运动0.80m时，将拉力F撤去，求此后小物块沿斜面向上运动的最大距离 ‎【答案】（1） 2N （2） 1m/s2 （3） 0.1m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物体进行受力分析：‎ ‎ ‎ 对力进行正交分解，根据垂直斜面方向力平衡得出：FN=G2=mgcos370‎ 滑动摩擦力Ff=FN=mgcos370=2.0N ‎（2）设在拉力的作用过程中，小物块加速度为a1，根据牛顿第二定律有：F-f-G1=ma1，G1=mgsin370，解得：a1=1.0m/s2‎ ‎（3）设撤去拉力前小物块运动的距离为x1，撤去拉力时小物块的速度为v，则有：v2=2a1x1‎ 撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2‎ 撤去拉力后：mgsin370+f=ma2‎ 小物块沿斜面向上运动到最高点速度0，v2=2a2x2‎ 代入数据可解得此后小物块沿斜面向上运动的最大距离：x2=0.10m．‎