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四川省雅安市高一物理上学期期末试卷(含解析)

2015-2016 学年四川省雅安市高一(上)期末物理试卷
一、单项选择题(共 12 小题,每小题 3 分,满分 36 分,在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项是符合题目要求的,选对的得 3 分,选错的或不选的得 0 分) 1.下列物理量的单位属于导出单位的是( ) A.质量 B.时间 C.位移 D.速度
2.下列说法正确的是( ) A.速度的变化率和速率都是矢量 B.位移和路程都是描述物体位置变化的物理量 C.跳水比赛时,为了研究运动员的技术动作,可将运动员视为质点 D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,此两句诗的前半句是以诗人自己为参考系的
3.关于速度和加速度,下列描述中,正确的是( ) A.速度变化量的方向为正,加速度方向可能为负 B.物体的速度为零时,加速度一定为零 C.物体的速度变化越快,加速度越大 D.在初速度为正、加速度为负的匀变速直线运动中,速度不可能增大
4.下列关于力的说法中正确的是( ) A.用手将小球竖直向上抛出后,小球仍向上运动是因为小球还受到手对它的作用 B.摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反 C.放在水平桌面上静止的书对桌面的压力就是书的重力 D.马拉车做加速运动,是马拉车的力大于车拉马的力
5.如图所示,三根轻绳的一端系于 O 点,绳 1、2 的另一端分别固定在墙上,绳 3 的另一端 吊着质量为 m 的重物.重物处于静止时,绳 1 水平,绳 2 与水平方向的夹角为 θ.绳 1 受 到的拉力用 F1 表示,绳 2 受到的拉力用 F2 表示.下列表达式中正确的是( )

A.F1= C.F1=

F2=

B.F1=mgsinθ F2=

F2=mgsinθ D.F1=mgcosθ F2=

6.“自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内两 个轻重不同的物体从顶部下落到底端,下列说法正确的是( )

A.真空环境下,物体的重力变为零 B.重的物体加速度大 C.轻的物体加速度大 D.两个物体同时落到底端 7.某质点做直线运动的 v﹣t 图象如图所示,由图可知( )
A.物体先做匀加速直线运动再做反方向的匀减速直线运动 B.前 2s 内的加速度比后 4s 内的加速度大 C.前 6s 内质点的位移是 24m D.前 6s 内质点的平均速度是 4m/s 8.如图所示,小物块沿斜面向下匀速滑行,斜面处于静止状态,不计空气阻力,关于小物 块的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.受重力、支持力、摩擦力 B.受重力、支持力、下滑力 C.受重力、支持力 D.受重力、支持力、摩擦力、下滑力 9.如图所示,甲乙丙丁四个图中,AB、BC 均为轻质杆,各图中杆的 A、C 端都通过铰链与 墙连接,两杆都在 B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆 BC,仍能保持平衡的是图( )

A.

B.

C.

D. 10.如图,直线 a 和曲线 b 分别是物体甲和乙的位移﹣时间(x﹣t)图线,由图可知( )

A.在 t1 时刻,甲、乙两物体运动方向相反 B.在 t1 时刻,乙物体的速度比甲物体的大 C.在 t1 到 t2 这段时间内,乙物体始终向同一方向运动 D.在 t1 到 t2 这段时间内,乙物体的平均速度比甲物体的大
11.停在水平地面上的小车内,用绳子 AB、BC 栓住一个重球,绳 BC 呈水平状态,绳 AB 的 拉力为 T1,绳 BC 的拉力为 T2.若小车由静止开始加速向左运动,但重球相对小车的位置不 发生变化,则两绳的拉力的变化情况是( )

A.T1 变大,T2 变小 C.T1 不变,T2 变小

B.T1 变大,T2 变大 D.T1 变大,T2 不变

12.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为 mA=1kg 和 mB=2kg 的 A、B 两物 块,A、B 与木板之间的动摩擦因素都为 μ=0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示(重 力加速度 g 取 10m/s2).则( )

A.若 F=1N,则物块、木板都静止不动 B.若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5N C.若 F=4N,则 B 物块所受摩擦力大小为 4N D.若 F=8N,则 B 物块的加速度为 1m/s2

二、多项选择题(共 3 小题,每小题 4 分,满分 12 分,在每小题给出的四个选项中,有多 个选项是符合题目要求的,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的或不选的 得 0 分) 13.两个力 F1 和 F2 间的夹角为 θ,两个力的合力为 F.以下说法正确的是( ) A.若 F1 和 F2 大小不变,θ 角越小,合力 F 就越大 B.合力 F 总比分力 F1 和 F2 中的任何一个力都大 C.合力 F 可能比分力 F1 和 F2 中的任何一个力都小 D.如果夹角 θ 不变,F1 大小不变,只要 F2 增大,合力 F 就必然增大
14.从高度为 125m 的塔顶,先后落下 a,b 两球,自由释放这两个球的时间差为 1s,则以 下判断正确的是(g 取 10m/s2,不计空气阻力)( ) A.b 球下落高度为 20m 时,a 球的速度大小为 10m/s B.a 球接触地面瞬间,b 球离地高度为 45m C.在 a 球接触地面之前,两球的速度差恒定 D.在 a 球接触地面之前,两球离地的高度差恒定
15.如图,用 OA、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时 OB 绳水平.现保持 O 点位 置不变,改变 OB 绳长使绳右端由 B 点缓慢上移至 B′点,此时 OB′与 OA 之间的夹角 θ< 90°.设此过程 OA、OB 绳的拉力分别为 FOA、FOB,则下列说法正确的是( )

A.FOA 一直减小 B.FOA 一直增大 C.FOB 一直减小 D.FOB 先减小后增大

三、实验题

16.某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.

(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持

状态.

(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线,由此图线可得

该弹簧的原长 x0=

cm,劲度系数 k=

N/m.

(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时, 该弹簧的长度 x=

cm.
17.如图是“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带,从 O 点开始每 5 个点取一个计 数点(打点计时器的电源频率是 50Hz),依照打点的先后依次编为 1、2、3、4、5、6,量得 x1=2.21cm,x2=3.00cm,x3=3.81cm,x4=4.63cm,x5=5.45cm,x6=6.28cm.

(1)该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为 T=

s

(2)打点计时器打计数点 5 时,小车的速度大小是 v 5=

m/s.(结果保留两位

有效数字)

(3)为了尽量减小实验误差,利用该实验数据计算出小车的加速度大小为 a=

m/s2(结果保留两位有效数字).

四、计算题(要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,只写出最后答案的不 能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 18.一辆汽车在高速公路上以 30m/s 的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机采取紧急 刹车,刹车时的加速度大小为 5m/s2,求: (1)汽车刹车后经多少时间停止; (2)汽车刹车后 20 秒内滑行的距离; (3)汽车刹车停止前 2 秒内滑行的距离.
19.如图所示,质量为 0.7kg 的物体 A 放在倾角为 37°的斜面上,未施加其他力时物体恰 好沿斜面匀速下滑. (已知重力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)求物体与斜面间的动摩擦因数 (2)若对 A 施加一个水平向右的推力,刚好可使 A 物体沿斜面向上做匀速直线运动,求水 平推力力为多大?

20.一半径为 R 的光滑圆环固定在竖直平面内,环上套两个中央有孔的小球 A 和 B,A、B 间由原长为 R 的轻弹簧连接,它们处于如图位置时恰好能保持静止状态,此时 B 球与环心等 高,AB 与水平成 30°夹角.已知 B 球质量为 m,求 A 球质量和弹簧的劲度系数.

2015-2016 学年四川省雅安市高一(上)期末物理试卷 参考答案与试题解析
一、单项选择题(共 12 小题,每小题 3 分,满分 36 分,在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项是符合题目要求的,选对的得 3 分,选错的或不选的得 0 分) 1.下列物理量的单位属于导出单位的是( ) A.质量 B.时间 C.位移 D.速度 【考点】力学单位制. 【分析】国际单位制中基本单位有:米、千克、秒、摩尔、开尔文、安培、坎德拉.其它国 际单位为导出单位. 【解答】解:质量、时间、位移的单位都是国际单位制中的基本单位,速度单位为导出单位.故 D 正确,A、B、C 错误. 故选 D. 【点评】国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位 制分别是谁,这都是需要学生自己记住的.
2.下列说法正确的是( ) A.速度的变化率和速率都是矢量 B.位移和路程都是描述物体位置变化的物理量 C.跳水比赛时,为了研究运动员的技术动作,可将运动员视为质点 D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,此两句诗的前半句是以诗人自己为参考系的 【考点】位移与路程;参考系和坐标系;质点的认识. 【专题】定性思想;推理法;直线运动规律专题. 【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量.根据有无 方向确定. 位移是矢量,有大小,有方向,可以用由初始位置指向末位置的有向线段表示.路程表示运 动轨迹的长度.在单向直线运动中,位移的大小等于路程.物体能不能看成质点看物体的形 状大小在所研究的问题中能不能忽略. 【解答】解:A、速度的变化率是矢量,速率是标量.故 A 错误; B、位移是描述物体位置变化的物理量,路程表示运动轨迹的长度,故 B 错误; C、研究运动员的技术动作,运动员的形状大小不能忽略,故运动员不能看成质点.故 C 错 误. D、“卧看满天云不动,不知云与我俱东”此两句诗的前半句是以诗人自己为参考系的,故 D 正确; 故选:D 【点评】解决本题的关键理解路程和位移的区别及联系,掌握物体能看成质点的条件,能抓 住矢量与标量的区别.
3.关于速度和加速度,下列描述中,正确的是( ) A.速度变化量的方向为正,加速度方向可能为负 B.物体的速度为零时,加速度一定为零 C.物体的速度变化越快,加速度越大 D.在初速度为正、加速度为负的匀变速直线运动中,速度不可能增大

【考点】加速度. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】加速度是物体的速度变化和所用时间的比值,加速度反应物体速度变化快慢的物理 量,加速度的方向就是物体速度变化的方向. 【解答】解:A、加速度的方向为速度变化的方向,故速度变化的方向为正,则加速度方向 必为正,故 A 错误; B、物体的速度为零时,加速度不一定为零,如自由落体运动初位置,速度为零,加速度为 g,故 B 错误; C、加速度反应物体速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故 C 正确; D、初速度为正、加速度为负,物体做减速运动,速度减小,当速度减为零后会方向增大, 故 D 错误. 故选:C. 【点评】掌握加速度概念及其物理意义,知道加速减速由加速度与速度方向决定,加速度的 大小变化说明物体速度变化快慢发生变化.
4.下列关于力的说法中正确的是( ) A.用手将小球竖直向上抛出后,小球仍向上运动是因为小球还受到手对它的作用 B.摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反 C.放在水平桌面上静止的书对桌面的压力就是书的重力 D.马拉车做加速运动,是马拉车的力大于车拉马的力 【考点】摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力;牛顿第三定律. 【专题】定性思想;推理法;摩擦力专题. 【分析】物体的运动不需要力来维持,性质不同的力不能说压力就是重力,摩擦力的方向总 是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反. 【解答】解:A、用手将小球竖直向上抛出后,小球仍向上运动是因为惯性的原因,故 A 错 误; B、摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,故 B 正确; C、书受到的重力方向竖直向下,书对桌面的压力的方向是竖直向下.受力方向相同,不是 同一力,故 C 错误; D、马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小相等,故 D 错误; 故选:B 【点评】本题考查的知识点较多,比如惯性、力是物体间的相互作用、力的分类和摩擦力的 方向,难度不大,属于基础题.
5.如图所示,三根轻绳的一端系于 O 点,绳 1、2 的另一端分别固定在墙上,绳 3 的另一端 吊着质量为 m 的重物.重物处于静止时,绳 1 水平,绳 2 与水平方向的夹角为 θ.绳 1 受 到的拉力用 F1 表示,绳 2 受到的拉力用 F2 表示.下列表达式中正确的是( )

A.F1=

F2=

B.F1=mgsinθ F2=

C.F1=

F2=mgsinθ D.F1=mgcosθ F2=

【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】以结点为研究对象,分析受力情况:三根细线的拉力.重物对 O 点的拉力等于 mg.作 出力图求解. 【解答】解:以结点为研究对象,分析受力情况:三根细线的拉力.重物对 O 点的拉力等于 mg. 作出力图如图. 根据平衡条件得

F1=

F2= 故选:A.

【点评】本题是常见的绳子悬挂物体的类型,常常选择结点为研究对象,根据平衡条件研 究.比较容易.
6.“自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内两 个轻重不同的物体从顶部下落到底端,下列说法正确的是( )

A.真空环境下,物体的重力变为零 B.重的物体加速度大 C.轻的物体加速度大 D.两个物体同时落到底端 【考点】自由落体运动. 【专题】自由落体运动专题.

【分析】轻重不同的物体在真空管中,不受阻力,做自由落体运动.根据 h=

比较运动

的时间. 【解答】解:真空中轻重不同的两物体均做自由落体运动,加速度相同,均为 g,高度相同,

根据 h=

知,运动时间相等,即两个物体同时落地.故 D 正确,A、B、C 错误.

故选:D. 【点评】解决本题的关键知道物体在真空中不受阻力,由静止释放仅受重力,做自由落体运 动.

7.某质点做直线运动的 v﹣t 图象如图所示,由图可知( )

A.物体先做匀加速直线运动再做反方向的匀减速直线运动 B.前 2s 内的加速度比后 4s 内的加速度大 C.前 6s 内质点的位移是 24m D.前 6s 内质点的平均速度是 4m/s 【考点】匀变速直线运动的图像. 【专题】运动学中的图像专题. 【分析】v﹣t 图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速 直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位 移.平均速度等于位移与时间之比. 【解答】解:A、由图知,物体先做匀加速直线运动再沿原方向做匀减速直线运动,故 A 错 误. B、图象的斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,则知前 2s 内的加速度比后 4s 内 的加速度大,故 B 正确.
C、前 6s 内质点的位移是 x= ×4×6m=6m,故 C 错误.
D、前 6s 内质点的平均速度是 = = =1m/s,故 D 错误.
故选:B. 【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣时间图象中 图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息.
8.如图所示,小物块沿斜面向下匀速滑行,斜面处于静止状态,不计空气阻力,关于小物 块的受力情况,下列说法中正确的是( )

A.受重力、支持力、摩擦力 B.受重力、支持力、下滑力 C.受重力、支持力 D.受重力、支持力、摩擦力、下滑力 【考点】力的合成与分解的运用. 【分析】放在斜面上的物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用,根据平衡条件知, 三个力平衡时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反. 【解答】解:物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用.由于物体静止,合力为零, 根据平衡条件得知,物体有沿斜面向下的运动趋势,故静摩擦力方向沿斜面向上,支持力方 向垂直于斜面向上,故 A 正确,BCD 错误. 故选:A. 【点评】分析受力情况一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行,静摩擦力方向与物体相对运 动趋势方向相反,支持力垂直于接触面指向被支持的物体.
9.如图所示,甲乙丙丁四个图中,AB、BC 均为轻质杆,各图中杆的 A、C 端都通过铰链与 墙连接,两杆都在 B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆 BC,仍能保持平衡的是图( )

A.

B.

C.

D. 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】根据轻绳与带铰链轻杆的施力特点结合平衡条件即可做出判断. 【解答】解:根据(轻)绳子只能提供拉力的特点和对 B 点受力分析结合平衡条件可知图甲、 乙、丁中的 BC 不能用绳子代替,故 A、B、D 错误; 故选 C. 【点评】轻绳只能提供拉力不能提供支持力,带铰链的轻杆即可产生拉力也能提供支持力且 弹力方向沿着杆.
10.如图,直线 a 和曲线 b 分别是物体甲和乙的位移﹣时间(x﹣t)图线,由图可知( )

A.在 t1 时刻,甲、乙两物体运动方向相反 B.在 t1 时刻,乙物体的速度比甲物体的大 C.在 t1 到 t2 这段时间内,乙物体始终向同一方向运动 D.在 t1 到 t2 这段时间内,乙物体的平均速度比甲物体的大 【考点】匀变速直线运动的图像.

【专题】比较思想;图析法;运动学中的图像专题. 【分析】位移﹣时间(x﹣t)图线的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,斜率大小 表示速度的大小.位移等于 x 的变化量,平均速度等于位移与时间之比.根据这些知识分析. 【解答】解:A、根据位移﹣时间图线的斜率表示速度,知在 t1 时刻,甲、乙两物体的速度 均为正,说明运动方向相同,故 A 错误. B、在 t1 时刻,乙图象的切线斜率大,说明在 t1 时刻,乙物体的速度比甲物体的大,故 B 正 确. C、在 t1 到 t2 这段时间内,乙图象的斜率先正后负,则乙物体先沿正向运动,后沿负向运动, 故 C 错误. D、在 t1 到 t2 这段时间内,两个物体的初、末位置相同,位移相同,则平均速度相同,故 D 错误. 故选:B 【点评】对于位移时间图象的理解,关键要明确图线的斜率表示速度,斜率的正负表示速度 的方向,斜率大小表示速度的大小.
11.停在水平地面上的小车内,用绳子 AB、BC 栓住一个重球,绳 BC 呈水平状态,绳 AB 的 拉力为 T1,绳 BC 的拉力为 T2.若小车由静止开始加速向左运动,但重球相对小车的位置不 发生变化,则两绳的拉力的变化情况是( )

A.T1 变大,T2 变小 B.T1 变大,T2 变大 C.T1 不变,T2 变小 D.T1 变大,T2 不变 【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】本题以小球为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律得到绳 AB 的拉力 T1 和绳 BC 的拉力 T2 与加速度的关系,即分析两绳拉力的变化情况. 【解答】解:以小球为研究对象,分析受力:重力 mg、绳 AB 的拉力 T1 和绳 BC 的拉力 T2, 如图. 设小车的加速度为 a,绳 AB 与水平方向的夹角为 θ,根据牛顿第二定律得
T1sinθ=mg ① T1cosθ﹣T2=ma ②

由①得 T1=



由②得 T2=mgtanθ﹣ma 可见,绳 AB 的拉力 T1 与加速度 a 无关,则 T1 保持不变. 绳 BC 的拉力 T2 随着加速度的增大而减小,则 T2 变小.故 C 正确. 故选 C

【点评】本题在正确分析受力的基础上,根据牛顿第二定律,运用正交分解法研究两绳拉力 的变化.
12.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为 mA=1kg 和 mB=2kg 的 A、B 两物 块,A、B 与木板之间的动摩擦因素都为 μ=0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示(重 力加速度 g 取 10m/s2).则( )

A.若 F=1N,则物块、木板都静止不动 B.若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5N C.若 F=4N,则 B 物块所受摩擦力大小为 4N D.若 F=8N,则 B 物块的加速度为 1m/s2 【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】根据滑动摩擦力公式求出 A、B 与木板之间的最大静摩擦力,比较拉力和最大静摩 擦力之间的关系判断物体的运动情况,进而判断物体所受摩擦力的情况,根据牛顿第二定律 求出 B 的加速度. 【解答】解:A 与木板间的最大静摩擦力 fA=μmAg=0.2×1×10=2N, B 与木板间的最大静摩擦力 fB=μmBg=0.2×2×10=4N, A、F=1N<fA,所以 AB 即木板保持相对静止,整体在 F 作用下向左匀加速运动,故 A 错误; B、若 F=1.5N<fA,所以 AB 即木板保持相对静止,整体在 F 作用下向左匀加速运动,根据牛 顿第二定律得: F﹣f=mAa,所以 A 物块所受摩擦力 f<F=1.5N,故 B 错误;

C、B 的最大加速度 a=

,对 AB 整体进行受力分析,

根据牛顿第二定律得 a

<2m/s2,所以 AB 相对木板静止,

B 的加速度为 1.33m/s2,B 受到的摩擦力 f=mAa′=2.66N,故 C 错误; D、F=8N>fA,所以 A 相对于木板滑动,B 和木板整体受到摩擦力 2N,轻质木板,质量不计,

所以 B 的加速度 a=

,故 D 正确.

故选:D 【点评】本题以常见的运动模型为核心,考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的 应用等知识.解决的关键是正确对两物体进行受力分析.

二、多项选择题(共 3 小题,每小题 4 分,满分 12 分,在每小题给出的四个选项中,有多 个选项是符合题目要求的,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的或不选的 得 0 分) 13.两个力 F1 和 F2 间的夹角为 θ,两个力的合力为 F.以下说法正确的是( ) A.若 F1 和 F2 大小不变,θ 角越小,合力 F 就越大 B.合力 F 总比分力 F1 和 F2 中的任何一个力都大 C.合力 F 可能比分力 F1 和 F2 中的任何一个力都小 D.如果夹角 θ 不变,F1 大小不变,只要 F2 增大,合力 F 就必然增大 【考点】合力的大小与分力间夹角的关系. 【专题】平行四边形法则图解法专题. 【分析】由力的合成方法可知,二力合成时,夹角越大,合力越小,两力合力的范围|F1﹣ F2|≤F 合≤F1+F2;一个合力与几个分力共同作用的效果相同,合力可以大于分力,可以小于 分力,也可以等于分力. 【解答】解:A、若 F1 和 F2 大小不变,θ 角越小,合力 F 越大,故 A 正确; B、由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F 合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一 分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故 B 错误; C、二力平衡时,合力为零,此时合力 F 比分力中的任何一个力都小,故 C 正确; D、如果夹角不变,F1 大小不变,只要 F2 增大,合力 F 可以减小,也可以增加,故 D 错误; 故选:AC. 【点评】本题考查对合力与分力关系的理解能力.合力与分力是等效的,合力的范围在两个 分力之差与之和之间.二力合成时,夹角越大,合力越小.

14.从高度为 125m 的塔顶,先后落下 a,b 两球,自由释放这两个球的时间差为 1s,则以 下判断正确的是(g 取 10m/s2,不计空气阻力)( ) A.b 球下落高度为 20m 时,a 球的速度大小为 10m/s B.a 球接触地面瞬间,b 球离地高度为 45m C.在 a 球接触地面之前,两球的速度差恒定 D.在 a 球接触地面之前,两球离地的高度差恒定 【考点】自由落体运动. 【专题】定性思想;推理法;自由落体运动专题. 【分析】A、求出 b 球下落 20m 所用的时间,从而知道 a 球运动时间,根据 v=gt 求出 a 球的 速度.

B、求出 a 球与地面接触所用的时间,从而知道 b 球运动的时间,根据

求出 b 球下

落的高度,从而得知 b 球离地的高度. C、求出两球速度变化量与时间是否有关,从而确定速度差是否恒定. D、求出两球下落的高度差是否与时间有关,从而确定高度差是否恒定.

【解答】解:A、根据

知,b 球下落的时间

.则 a 球下落

的时间 t1=3s,速度 v=gt1=30m/s.故 A 错误.

B、a 球运动的时间

,则 b 球的运动时间 t′=4s,b 球下降的高



,所以 b 球离地面的高度为 45m.故 B 正确.

C、设 b 球下降时间为 t 时,b 球的速度 vb=gt,a 球的速度 va=g(t+1),则△v=va﹣vb=g, 与时间无关,是一定量.故 C 正确.

D、设 b 球下降时间为 t 时,b 球下降的高度

,a 球下降的高度

,两球离地的高度差等于下降的高度差,

,随时

间的增大,位移差增大.故 D 错误. 故选:BC. 【点评】解决本题的关键知道自由落体运动中,相隔一定时间释放一个小球,在小球落地前, 两球的速度差恒定,两球离地的高度差不恒定.

15.如图,用 OA、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时 OB 绳水平.现保持 O 点位 置不变,改变 OB 绳长使绳右端由 B 点缓慢上移至 B′点,此时 OB′与 OA 之间的夹角 θ< 90°.设此过程 OA、OB 绳的拉力分别为 FOA、FOB,则下列说法正确的是( )

A.FOA 一直减小 B.FOA 一直增大 C.FOB 一直减小 D.FOB 先减小后增大 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】以结点 O 为研究对象,分析受力,作出轻绳在 B 和 B′两个位置时受力图,由图分 析绳的拉力变化. 【解答】解:以结点 O 为研究对象,分析受力:重力 G、绳 OA 的拉力 FOA 和绳 BO 的拉力 FOB, 如图所示,根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反, 作出轻绳 OB 在两个位置时力的合成图如图,由图看出,FOA 逐渐减小,FOB 先减小后增大,当 θ=90°时,FOB 最小. 故选:AD.

【点评】本题运用图解法研究动态平衡问题,也可以根据几何知识得到两绳垂直时,轻绳 OB 的拉力最小来判断.
三、实验题 16.某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验. (1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 竖直 状态. (2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线,由此图线可得 该弹簧的原长 x0= 4 cm,劲度系数 k= 50 N/m. (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时, 该弹簧的长度 x= 10

cm.
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系. 【专题】实验题;弹力的存在及方向的判定专题. 【分析】(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直; (2)弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律 F=k△x 求解劲度系数; (3)直接从弹簧秤得到弹力,再从图象 b 弹簧弹簧长度. 【解答】解:(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖 直状态; (2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为 4cm;弹簧弹力为 2N 时,弹簧的长度为 8cm,

伸长量为 4cm;根据胡克定律 F=k△x,有:



(3)由图 c 得到弹簧的弹力为 3N,根据图 b 得到弹簧的长度为 10cm; 故答案为:(1)竖直;(2)4,50;(3)10. 【点评】本题关键是明确实验原理,然后根据胡克定律 F=k△x 并结合图象列式求解,不难.

17.如图是“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带,从 O 点开始每 5 个点取一个计 数点(打点计时器的电源频率是 50Hz),依照打点的先后依次编为 1、2、3、4、5、6,量得 x1=2.21cm,x2=3.00cm,x3=3.81cm,x4=4.63cm,x5=5.45cm,x6=6.28cm.

(1)该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为 T= 0.10 s (2)打点计时器打计数点 5 时,小车的速度大小是 v 5= 0.59 m/s.(结果保留两位有效 数字)

(3)为了尽量减小实验误差,利用该实验数据计算出小车的加速度大小为 a= 0.82 m/s2 (结果保留两位有效数字). 【考点】探究小车速度随时间变化的规律. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 可以求出加速度的大小,根据匀变速直线 运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度 大小. 【解答】解:(1)从 O 点开始每 5 个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔 T=0.10s, (2)(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸 带上 5 点时小车的瞬时速度大小.

v5=

=0.59 m/s

(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 可以求出加速度的大小, 得:x4﹣x1=3a1T2 x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值

得:a= (a1+a2+a3)=

=0.82m/s2.

根据匀变速直线运动的速度时间规律得: 小车的速度大小是 v6=v5+aT=0.67 m/s 故答案为: (1)0.10 (2)0.59; (3)0.82 【点评】本题考查根据纸带分析匀变速直线运动的规律问题,要注意提高应用匀变速直线的 规律以及推论解答实验问题的能力;计算中注意单位换算及有效位数的确定.

四、计算题(要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,只写出最后答案的不 能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 18.一辆汽车在高速公路上以 30m/s 的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机采取紧急 刹车,刹车时的加速度大小为 5m/s2,求: (1)汽车刹车后经多少时间停止; (2)汽车刹车后 20 秒内滑行的距离; (3)汽车刹车停止前 2 秒内滑行的距离. 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】定量思想;方程法;直线运动规律专题. 【分析】(1)根据速度时间公式求得减速时的时间 (2)有位移速度公式求得位移 (3)反向看为初速度为零的匀加速运动,根据位移时间公式求得位移 【解答】解:

(1)由 v=v0+at 得,刹车时间为

=6s

(2)汽车刹车后 20s 内滑行的距离即为刹车后 6s 内的距离:x=
(3)反向看做初速度为零的匀加速运动:x2= at22=
答:(1)汽车刹车后 6s 停止; (2)汽车刹车后 20 秒内滑行的距离为 90m; (3)汽车刹车停止前 2 秒内滑行的距离为 10m 【点评】本题主要考查了匀减速直线运动,关键是抓住减速到零所需时间是解决问题的关键
19.如图所示,质量为 0.7kg 的物体 A 放在倾角为 37°的斜面上,未施加其他力时物体恰 好沿斜面匀速下滑. (已知重力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)求物体与斜面间的动摩擦因数 (2)若对 A 施加一个水平向右的推力,刚好可使 A 物体沿斜面向上做匀速直线运动,求水 平推力力为多大?

【考点】共点力平衡的条件及其应用. 【专题】定量思想;整体法和隔离法;牛顿运动定律综合专题. 【分析】(1)物体匀速下滑,受重力和支持力、滑动摩擦力处于平衡状态,根据共点力平衡 求出滑动摩擦力和支持力的大小,从而求出动摩擦因数. (2)对物体受力分析,抓住沿斜面方向和垂直于斜面方向的合力为零,运用正交分解求出 推力 F 的大小. 【解答】解:(1)物体匀速下滑时,在沿斜面方向上有:f=mgsinθ. 在垂直于斜面方向上,有:N=mgcosθ

则动摩擦因数



(2)对物体施加一个沿水平方向向左的推力,根据正交分解得, N=mgcos37°+Fsin37°

Fcos37°=mgsin37°+f f=μN 联立解得 F=24N. 答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数是 0.75; (2)若对 A 施加一个水平向右的推力,刚好可使 A 物体沿斜面向上做匀速直线运动,水平 推力力为 24N. 【点评】该题考查共点力作用下物体的平衡,解决本题的关键正确地进行受力分析,根据共 点力平衡,运用正交分解进行求解.
20.一半径为 R 的光滑圆环固定在竖直平面内,环上套两个中央有孔的小球 A 和 B,A、B 间由原长为 R 的轻弹簧连接,它们处于如图位置时恰好能保持静止状态,此时 B 球与环心等 高,AB 与水平成 30°夹角.已知 B 球质量为 m,求 A 球质量和弹簧的劲度系数.

【考点】共点力平衡的条件及其应用;胡克定律. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】用隔离法分别对 AB 进行受力分析,然后根据平衡条件列方程即可求解 【解答】解:以 B 球为研究对象进行受力分析,设弹簧的拉力为 F,有: F?sin30°=mg 解得:F=2mg 根据胡克定律:k( R﹣R)=2mg
得:k=

对 A 求进行受力分析, 在圆环切线方向上有:Mgsin30°=Fsin30° 得:M=2m

答:A 球的质量为 2m,弹簧的劲度系数为



【点评】本题属于中档题,熟练的应用隔离法进行受力分析时关键


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