甘肃省兰州市第一中学2017-2018学年高一上学期12月月考+物理试题
一、选择题
1. 关于两物体之间的弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( ).
A. 两物体间若有弹力,就一定有摩擦力
B. 两物体间若有摩擦力,就一定有弹力
C. 弹力和摩擦力的方向可能平行
D. 当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间
【答案】B
【解析】AB.两物体间若有弹力,不一定有摩擦力,物体间还要存在相对运动或相对运动趋势。两物体间若有摩擦力,物体一定存在相互挤压,发生弹性形变,也就一定有弹力。故A错误,B正确;
C.弹力方向与接触面垂直,摩擦力沿着接触面,则两者方向相互垂直。故C错误;
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力同时消失。故D错误。
故选:B。
点睛:两物体间若有弹力,不一定有摩擦力,有摩擦力,一定有弹力.根据两者方向特点分析方向间的关系.
2. 由牛顿第一定律可知( )
A. 物体的运动是依靠力来维持的
B. 力停止作用后,物体的运动就不能维持
C. 物体做变速运动时,一定有外力作用
D. 力是改变物体惯性的原因
【答案】C
【解析】A. 一切物体都有惯性,惯性是物体保持原来静止或运动状态的性质,而且物体的运动不需要力来维持,故A错误,B错误;
C. 物体的运动状态要发生改变必须有力的作用,故C正确;
D. 力是改变物体运动状态的原因,不是改变惯性的原因,故D错误。
故选:C。
点睛:牛顿第一定律的内容是,一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或
匀速直线运动状态.这一定律揭示了物体运动规律,也揭示了物体有惯性.由此可知,一切物体都有惯性,而且物体的运动不需要力来维持,物体的运动状态要发生改变必须有力的作用.此外惯性是物体保持原来静止或运动状态的性质,物体的运动状态是保持静止还是运动完全取决于初始状态.
3. 一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当F很小,小于最大静摩擦力时,木块静止。然后,当F 大于最大静摩擦力时,物体开始滑动。根据牛顿第二定律:F−f=ma,所以F=ma+f,F与a成线性关系。a=0时,F=f>0;a>0时,F随a的增大而增大。所以F−a图像应该为a=0处F大于0,斜率为正的直线,故C正确,ABD错误。
故选:C。
4. 三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是( )
A. F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B. F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C. 若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D. 若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
【答案】C
5. 如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力( ).
A. 3个、4个 B. 4个、4个
C. 4个、5个 D. 4个、6个
【答案】C
【解析】对物体AB进行整体受力分析
水平方向:两个等大、反向的水平力F正好处于平衡,所以物体B不受地面的摩擦力.
对A物体进行受力分析:
物体A在四个力的作用下处于平衡状态.故A受4个力.
对物体B进行受力分析:
物体B还受到物体A的弹力,所以物体B受5个力的作用.
故选:C
点睛:首先运用整体法得出地面与物体间没有摩擦力的作用,然后分别对AB进行受力分析即可得出物体受到几个力.
6. 如图所示, 物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当木板倾角是30∘时,物块受到的是静摩擦力,其大小等于mgsin30∘.
当木板倾角是45∘时,物块受到是滑动摩擦力,其大小等于μmgcos45∘.
由题意可得:μmgcos45∘=mgsin30∘
解之得:μ=,C正确,ABD错误。
故选:C。
点睛:木板的倾角不同而物块所受摩擦力的大小却恰好相同,则可得它们一个是静摩擦力,另一个是滑动摩擦力.由静止可列出平衡方程,求出静摩擦力大小与重力的关系;再由运动可由滑动摩擦力的公式,求出滑动摩擦大小与重力的关系,从而算出物块与木板间的动摩擦因数.
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. 如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上,在力F的作用下,A、B都始终静止不动,则( ).
A. 墙壁对B的摩擦力大小为mBg
B. A、B之间一定有摩擦力作用
C. 力F增大,墙壁对B的摩擦力也增大
D. 力F增大,B所受的合外力一定不变
【答案】D
【解析】A. 先对AB整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向:f=GA+GB,因此当水平力F增大,墙壁对B的摩擦力仍不变,故AC错误;
B. 若AB间不存在静摩擦力,则有:隔离B物体,必受重力、A对B的压力和墙面的弹力与静摩擦力作用;隔离A物体,受到重力、B对A的支持力和外力F,三个力作用,均能处于平衡;若AB间存在静摩擦力,则有:A受四个力,B受五个力,仍能处于平衡;故B错误;
D.由于B始终保持静止,合外力不变,始终为零,D正确。
故选:D.
9. 如图所示,某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,该同学对绳的拉力和对地面的压力将(滑轮与绳的重力及摩擦均不计)( )
A. 对绳的拉力越来越小
B. 对绳的拉力越来越大
C. 对地面的压力越来越小
D. 对地面的压力越来越大
【答案】BC
【解析】AB、对结点受力分析,如图
由于为同一根绳子,故有:F1=F2=F
设F1与F2夹角为θ,则有:
F1=F2=
在重物被吊起的过程中,θ变大,故F1与F2同时变大,A错误,B正确;
CD、对人受力分析,N+F2=Mg,可见N变小;
根据牛顿第三定律则该同学对地面的压力越来越小,C正确,D错误;
故选:BC.
点睛:对结点受力分析,受滑轮的压力和两拉绳子的拉力,根据共点力平衡条件,可以求解出拉力的大小,对人受力分析,可得到支持力的表达式,从而判断其变化情况.
10. 如图所示,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计,物体A重4 N,物体B重1 N,以下说法正确的是( ).
A. 地面对A的支持力是3 N
B. 测力计的读数为2 N
C. 物体A受到地面的支持力为2 N
D. 测力计示数为3 N
【答案】AB
【解析】A. 对A,受重力、绳子的拉力、地面的支持力,有:NA+T=GA,T=GB.
则:NA=GA−GB=4−1=3N,故A正确,C错误;
B. 弹簧受的拉力为:T′=2T=1+1=2N,故测力计的读数为2N,故B正确,D错误;
故选:AB.
点睛:对A受力分析,根据平衡求出地面对A的支持力,对滑轮分析,根据共点力平衡求出弹簧秤的拉力,从而得出测力计的示数.
11. 如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳端A点向上移动,则( ).
A. 绳OA所受的拉力逐渐增大
B. 绳OB所受的拉力逐渐减小
C. 绳OA所受的拉力先增大后减小
D. 绳OA所受的拉力先减小后增大
【答案】BD
【解析】试题分析:以结点O为研究对象,O点受力平衡.
由图可知,将绳端A点向上移动时,绳子OB上的拉力逐渐减小,OA上的拉力先减小后增大,故D正确.
考点:动态平衡。
12. 如图所示,小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶总重为G,则下列说法中正确的是( )
A. 当θ=0°时,F=G
B. 当θ为120°时,F=G
C. 当θ=90°时,F=G
D. θ越大,F越大
【答案】BD
【解析】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F,由题小娟、小明的手臂夹角成θ角,
则根据平衡条件得:
解得: ,
当θ=0∘时,则F=G/2,为最小;
当θ为90∘时,;
当θ为120∘时,F=G;
当θ越大时,则F越大;
故BD正确,AC错误;
故选:BD.
二、非选择题
13. 做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有______和_______.
(2)如图所示为“验证力的平行四边形定则”的实验,三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O点.
(a)某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为______ N;
(b)实验时要读出A、B的示数,还要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置、________、______和________;
(c)下列实验要求中必要的是____(填选项的字母代号)
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.细线套方向应与木板平面平行
C.需要用托盘天平测量重物M的质量
D.弹簧测力计B始终保持水平
【答案】 (1). 弹簧测力计 (2). 橡皮条 (3). 2.00 N (4). L1的方向 (5). L2的方向 (6). L3的方向 (7). AB
【解析】(1)通过分别用两根弹簧测力计和一根弹簧测力计拉橡皮条,把节点拉到同一位置,即使橡皮条形变效果相同,来验证力的平行四边形定则,所以需要用到弹簧测力计和橡皮条。
(2)(a)弹簧测力计的读数,每1N被分成10格,则1格就等于0.1N.所以读数为:2.00N.
(b)验证力的平行四边形定则,不仅要读出力的大小,还需要记录力的方向,在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和三条细线的方向。
(c)A. 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A正确;
B. 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B正确;
C. 实验中有弹簧秤可以直接测量出重物的重力,不需要天平,故C错误;
D. 该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力,是否与绳l3的拉力(或者说M重力)等大反向,B弹簧不一定非要保持水平,故D错误。
故选:AB.
14. 如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运
动.当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动.求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数.
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
【答案】(1)0.4 (2)120 N 80 N
【解析】(1)由胡克定律知弹簧的拉力F=kx ①
物体匀速运动,则拉力等于滑动摩擦力.
F=Ff ②
Ff=μG ③
联立①②③代入数据求得μ=0.4.
(2)由①式得当x=6 cm时,拉力F′=20×6 N=120 N
由于此时物体对水平面的压力未变,故它受到的摩擦力大小仍等于μG,即80 N.
15. 如图所示,在水平地面上有一向右匀加速行驶的车,车在2 s的时间内速度由2 m/s增为6 m/s,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8 kg,小球在车中位置始终未变(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
求:(1)小球对AB绳的拉力大小;
(2)小球对BC的拉力大小.
【答案】(1)10 N (2)7.6 N
【解析】小球受力如图所示,
水平方向上,F2-F1sinθ=ma ①
竖直方向上,F1cosθ-mg=0 ②
根据牛顿第三定律,小球对AB、BC绳的拉力分别为10 N和7.6 N.
16. 如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为kg,kg,A、B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为。一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小。(取,,)
【答案】160 N.
【解析】A、B的受力分析如右图所示:
对A应用平衡条件,可得
FTsin37°=Ff1=μFN1①
FTcos37°+FN1=mAg ②
联立①、②两式可得:
FN1=60N
Ff1=μFN1=30N
对B用平衡条件,可得:F=F′f1+Ff2=F′f1+μFN2=Ff1+μ(FN1+mBg)=2Ff1+μmBg=160N.
17. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8 m,B点距C点的距离L=2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失,g取10 m/s2),求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度的大小;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0 s时速度的大小.
【答案】(1)4 m/s (2)0.4 (3)3.2 m/s
【解析】(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,设滑块在斜面上的加速度为a1,滑块运动到B点时速度大小为vm,则:mgsin 30°=ma1
,
解得vm=4 m/s.
(2)设滑块在水平面上运动的加速度大小为a2,则:
μmg=ma2
v=2a2L,解得μ=0.4.
(3)滑块在斜面上运动的时间为t1,有vm=a1t1,解得
t1==0.8 s
由于t>t1,故滑块已经经过B点,做匀减速运动的时间为t-t1=0.2 s
设t=1.0 s时速度大小为v,有
v=vm-a2(t-t1),解得v=3.2 m/s.