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2013年高一物理上册期末考试相关

2016届高一期末物理题带答案和解析(湖北省荆州市江陵县)

关于摩擦力,以下说法中正确的是(  )
A.运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,但运动物体不可能受到静摩擦力作用
C.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变
D.有摩擦力作用的物体之间必定有弹力的作用

【答案】CD
【解析】
AB.运动物体可能受到静摩擦力作用,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体;但静止物体也可能受到滑动摩擦力作用,例如物体在地面上滑动,静止的地面受滑动摩擦力,选项AB错误;
C.若是滑动摩擦力,则正压力越大,摩擦力越大;若是静摩擦力,则与正压力无关,选项C正确;
D.弹力是产生摩擦力的条件之一,有摩擦力作用的物体之间必定有弹力的作用,选项D正确。
故选CD。

物体在斜面上保持静止状态,则下述说法中正确的是( )
A.物体所受重力垂直于斜面方向的分力就是压力
B.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
C.重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力

【答案】C
【解析】
A.物体所受重力垂直于斜面方向的分力只是与压力的大小相等,A错;
B.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,B错;
C.因物体在斜面上保持静止状态,在斜面方向上,重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力,C对;
D. 重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力只是大小相等,D错。
故选C。

伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( )
A. 倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B. 倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C. 斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D. 斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

【答案】B
【解析】
倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的平方成正比,在斜面上的速度与时间成正比,故选项A错误,选项B正确,斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关,从顶端滚到底端所需时间与倾角有关,故选项C、D错误.

人用绳和水桶从深井中取水,关于水桶所受的拉力,下列说法正确的是(  )
A. 拉力的施力物体是水 B. 拉力的施力物体是人
C. 拉力的施力物体是绳 D. 拉力的施力物体是水桶

【答案】C
【解析】水桶所受的拉力是绳子施加的,所以拉力的施力物体是绳,水桶是受力物体.故C正确.故选C.

质点作直线运动的v-t图象如图所示,则(  )


A.6s内物体做匀变速直线运动
B.2~4s内物体做匀变速直线运动
C.3s末物体的速度为零,且改变运动方向
D.2s末质点的位移和速度都改变方向

【答案】BC
【解析】
A.0~6s内图象的斜率发生了变化,即加速度发生了变化,因此0~6s内物体做的不是匀变速直线运动。故A错误;
B.2~4s内物体的加速度不变,做匀变速直线运动,故B正确;
C.3s末物体的速度为零,速度由正向变负向,故C正确;
D.2s末质点的速度方向发生改变,但是位移方向不变,还是正方向,故D错误;
故选BC。

物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则(  )
A.第3s内的平均速度是1m/s B.物体的加速度是1.2m/s2
C.前3s内的位移是6m D.3s末的速度是4m/s

【答案】B
【解析】
A.第3秒内的平均速度为

故A错误;
C.从静止开始做匀加速直线运动的物体前三秒内每一秒运动的位移之比为1:3:5,故可得前三秒的总位移为

故C错误;
B.通过比例计算第2s内的位移为

通过逐差法可计算物体运动的加速度

解得

故B正确;
D.3s末的速度为

故D错误;
故选B。

如图所示,物体B的上表面水平,A、B相对于斜面C静止,当斜面C受到水平力F向左匀速运动的过程中( )

A. 物体A可能受到3个力的作用
B. 物体B一定受到4个力的作用
C. 物体C对物体B的作用力竖直向上
D. 物体C和物体B之间可能没有摩擦力

【答案】BC
【解析】物体A做匀速直线运动,合力为零;受重力、支持力;假设有静摩擦力,不管向左还是向右,都不平衡,故A错误;对物体B受力分析,受重力、A对B向下的压力、C对B的支持力、C对B沿斜面向上的静摩擦力,受力平衡,故B正确;对物体B受力分析,受重力、A对B向下的压力、C对B的支持力、C对B沿斜面向上的静摩擦力;受力平衡,合力为零;重力和压力的合力向下,故支持力与静摩擦力的合力一定向上,与重力和压力的合力平衡;故C正确;假如B与C之间没有摩擦力,物体A和B不能平衡,会下滑,故D错误;故选BC.

实验室有甲、乙两种弹簧测力计,量程分别为5N和10N,它们的刻度总长度相同。用甲测量物体的重力,读数为4.20N,弹簧伸长了4.20cm。若用乙弹簧测量同一物体的重力时( )
A. 两弹簧的劲度系数相同 B. 乙弹簧的读数为8.40N
C. 乙弹簧的伸长量为4.20cm D. 乙弹簧受到的拉力为4.20N

【答案】D
【解析】
在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系.

从某高处由静止释放一小球,落向地面后又反向弹起,不计空气阻力。能正确反映其运动过程的速度——时间图像是
A. B.
C. D.

【答案】A
【解析】
由题分析可知,小球先向下做自由落体运动,速度为正值加速度为重力加速度;碰地后突然向上做匀减速直线运动,速度方向为负值,加速度仍为重力加速度,两段图线平行。故A正确,BCD错误。
故选:A

如图所示,物体A、B的质量分别为mA、mB,且mA>mB。二者用细绳连接后跨过定滑轮,A静止在倾角θ=30°的斜面上,B悬挂着,且斜面上方的细绳与斜面平行。若将斜面倾角θ缓慢增大到45°,物体A仍保持静止。不计滑轮摩擦。则下列判断正确的是(  )

A.物体A受细绳的拉力可能增大 B.物体A受的静摩擦力可能增大
C.物体A对斜面的压力可能增大 D.物体A受斜面的作用力减小

【答案】BD
【解析】
A.因为B一直保持静止,所以细绳间的张力等于B的重力,即细绳对A的拉力

所以在倾斜角缓慢增大过程中,物体A受到的细绳的拉力不变,A错误;
B.当时,开始时静摩擦力沿斜面向上,倾斜角缓慢增大到45°的过程中

f随倾角的增大而逐渐增大,方向向上.当时,则开始时静摩擦力沿斜面向下,在倾斜角缓慢增大到使的过程中,知道

静摩擦力随着角度的增大而减小,方向沿斜面向下;
时摩擦力为零,在倾斜角从使成立到45°过程中,

静摩擦力随着角度的增加而增大,方向沿斜面向上.所以B正确;
C.物体A对斜面的压力

随着角度的增大而减小,选项C错误;
D.物体A受到细绳的拉力(不变),重力(不变),斜面的作用力大小等于拉力与重力的合力大小,由于拉力和重力的夹角逐渐变大,则其合力逐渐减小,而物体A受斜面的作用力与拉力的重力的合力等大反向,则物体A受斜面的作用力逐渐减小,选项D正确。
故选BD。

用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律(交流电频率为50Hz):

(一)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。

(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是________ ;
A.时间间隔 B.加速度 C.瞬时速度 D.平均速度
(2)根据图乙可知,打下E点时小车的速度为_______m/s。小车的加速度为____m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。
(二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):

F/N

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

(1)请在图丙所示的坐标系中画出a-F图线;(_______)
(2)根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是____(填字母序号)
A、没有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力时木板倾角过小
C、平衡摩擦力时木板倾角过大
D、小车质量太大
E、砂桶和砂的质量太大

【答案】A 0.20m/s 0.40m/s2 AB
【解析】
(一)(1)[1]交流电的频率为50Hz,故打点计时器打点的频率为50Hz,即打一个点的时间为0.02s,故可知直接得到的物理量仅打点的时间间隔;
(2)[2]E点为DF点间的中间时刻,根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可求得E点瞬时速度大小

[3]加速度可由逐差法求得

(二)(1)[4]描点连线时要让尽可能多的点落在坐标轴上,作图为

(2)[5]由描点连线的图像可知,当加速度等于零的时候拉力F不为零,可能的原因为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角过小,AB正确。

用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,求ac绳和bc绳中的拉力分别为多少?

【答案】
【解析】
对结点C受力分析,受点c到三根绳子拉力,将合成为F

根据三力平衡得出

已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为,所以

根据三角函数关系得出

一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速的的大小始终为5m/s2,求:
(1)汽车刹车3s末的速度;
(2)汽车通过30m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移

【答案】(1)5m/s;(2)2s;(3)40m
【解析】
(1)规定汽车初速度的方向为正方向,由已知条件可得
v0=72km/h=20m/s
a=-5m/s2
所以,汽车刹车后3s末的速度
v=v0+at=20m/s+(-5m/s2×3s)=5m/s
(2)方法一:


代入数据可得一元二次方程

求解方程可得
t1=2s
t2=6s(超过刹车时间,舍去)
方法二:由
v2-v02=2ax
可得

代入数据可求
v=10m/s
再由
v=v0+at
可得
=2s
(3)由
v=v0+at
变形可以得到

代入数据可以求得汽车从刹车到停止运动的时间
t=4s
也就是说,从4s末到6s末,汽车已经停止运动,所以汽车整个刹车过程的运动时间为4s。
方法一:由

代入数据可以求得
x=40m
方法二:由
v2-v02=2ax


代入数据得
x=40m

如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。
(1)求推力F的大小。
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求箱子滑行的总位移为多大?

【答案】(1)200N;(2)45m
【解析】
(1)选箱子为研究对象,分析如图所示。

由平衡条件知


由以上式子得

(2)过程及受力分析




内的位移

撤去





所以箱子通过的总位移

如图所示,m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下,不计滑过B点时的速度大小的变化,BC段斜面倾角为37°,滑块与斜面间的动摩擦因数均为µ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求滑块到达B点时的速度大小;
(2)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离。

【答案】(1)4m/s;(2)0.76m
【解析】
(1)滑块从A到B,根据牛顿第二定律有

解得
根据速度位移公式有

解得vB=4m/s
(2)滑块从B到C,根据牛顿第二定律有

解得
根据速度时间公式,得滑块上滑时间为
t1==0.4s
因为,所以滑块滑到最高点后再下滑t3=0.2s,则滑块在BC段上滑最大距离
s1= =0.8m
滑块在BC段向下滑,根据牛顿第二定律有

解得a3==2m/s2
则滑块在BC段t3=0.2s内下滑
s2==0.04m
故BC间的距离
s=s1-s2=0.76m

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