黑龙江省伊春市带岭高中2015-2016学年高二物理下学期期末试卷（含解析）.doc

黑龙江省伊春市带岭高中2015-2016学年高二（下）期末物理试卷一、选择题（本题共10小题）1如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木p的支撑点m、n处受力的方向，下列说法正确的是（）am处受到的支持力竖直向上bn处受到的支持力竖直向上cm处受到的静摩擦力沿mn方向dn处受到的静摩擦力沿水平方向2如图为内燃机中的连杆传动装置部分示意图当气缸中高压气体以力f推活塞时，某时刻连杆ba与bo的夹角为，不计活塞重力和一切摩擦作用，则此气缸对活塞的作用力为（）afsin bfcos cftan dfcot 3如图所示，放在水平地面上的质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动弹簧没有超出弹性限度，则（）a弹簧的伸长量为b弹簧的伸长量为c物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力d弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力4用质量为m的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力f轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为（）afbmgcd5如图所示，质量为m的滑块b以初速度v0沿斜面体表面向下运动，此时斜面体a受到地面的摩擦力方向向左斜面体a始终静止在水平地面上则下列说法中正确的是（）a滑块b下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向上b斜面体的斜面一定是粗糙的c滑块b下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力f，a所受地面摩擦力仍然不变d滑块b下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力f，则a所受地面摩擦力的一定变大6如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示木板所受合力的大小，f2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）af1不变，f2变大bf1不变，f2变小cf1变大，f2变大df1变小，f2变小7如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）ab对c的摩擦力一定减小bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上c地面对c的摩擦力方向一定向右d地面对c的摩擦力一定减小8如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕o点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力f1和球对斜面的压力f2的变化情况是（）af1先增大后减小，f2一直减小bf1先减小后增大，f2一直减小cf1和f2都一直减小df1和f2都一直增大9如图所示，a、b为竖直墙壁上等高的两点ao、bo为长度相等的两根轻绳，co为一根轻杆转轴c在ab中点d的正下方，aob在同一水平面上aob=90，cod=60若在o点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳ao所受拉力的大小为（）a mgb mgc mgd mg10如图所示，用轻绳吊一个重为g的小球，欲施一力f使小球在图示位置平衡（30），下列说法不正确的是（）a力f最小值为gsin b若力f与绳拉力大小相等，力f方向与竖直方向必成角c若力f与g大小相等，力f方向与竖直方向可能成角d若力f与g大小相等，力f方向与竖直方向可能成2角二、非选择题（本题共5小题）11弹簧的劲度系数为（2）弹簧的弹力为5n，弹簧的长度为12（2014惠东县校级模拟）“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中a为固定橡皮条的图钉，p为橡皮条与细绳的结点，用两把互成角度的弹簧秤把结点p拉到位置o从图甲可读得弹簧秤b的示数为n为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的（填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力图乙中与f1、f2效果相同的力是（填“f”或“f”）图乙中方向一定沿ao方向的力是（填“f”或“f”）13（2016春伊春期末）2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10m/s2（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示，若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数如图甲所示，在水平桌面上放一块重为20n的木块a，木块与桌面间的动摩擦因数a=0.5（1）使木块a沿桌面做匀速运动时的水平拉力为多大？（2）如果再在木块a上加一块重为10n的木块b，b与a之间的动摩擦因数b=0.2，那么当a、b两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块a的水平拉力应为多大？此时木块b受到木块a的摩擦力多大？（3）如果拉力与水平面成53角斜向上，那么当a、b两木块一起沿桌面匀速滑动时，如图乙所示，对木块a的拉力应为多大？（sin53=0.8，cos53=0.6）15的质量为0.1kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，当手臂对小黑板擦的作用力f与黑板面成45角时，f=20n，他所能擦到的最大高度为2.05m，g取10m/s2求：（1）此小黑板擦与黑板之间的滑动摩擦系数；（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小；（3）擦黑板时有这样的现象：粉笔字的位置越高或越远的地方，已经用力较大却还是不容易擦干净，请用物理知识简要解释2015-2016学年黑龙江省伊春市带岭高中高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题）1如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木p的支撑点m、n处受力的方向，下列说法正确的是（）am处受到的支持力竖直向上bn处受到的支持力竖直向上cm处受到的静摩擦力沿mn方向dn处受到的静摩擦力沿水平方向【分析】支持力的方向是垂直于接触面指向被支持的物体，静摩擦力的方向是与相对运动趋势的方向相反，由此可判知各选项的正误【解答】解：a、m处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故a正确；b、n处受到的支持力的方向与原木p垂直向上，不是竖直向上，故b错误；c、原木相对于地有向左运动的趋势，则在m处受到的摩擦力沿地面向右，故c错误；d、因原木p有沿原木向下的运动趋势，所以n处受到的摩擦力沿mn方向，故d错误故选：a【点评】解决本题的关键要掌握支持力和静摩擦力方向的特点，并能正确分析实际问题支持力是一种弹力，其方向总是与接触面垂直，指向被支持物静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反2如图为内燃机中的连杆传动装置部分示意图当气缸中高压气体以力f推活塞时，某时刻连杆ba与bo的夹角为，不计活塞重力和一切摩擦作用，则此气缸对活塞的作用力为（）afsin bfcos cftan dfcot 【分析】活塞匀速移动，ab杆对其的推力的水平分力与气缸内高压气体对活塞的作用力平衡，根据平衡条件列式求解即可【解答】解：对活塞受力分析，受气缸中高压气体对活塞的作用力f，ab杆对其的推力f，气缸对活塞的作用力n，如图所示：根据平衡条件，有：n=ftan故选：c【点评】本题关键是对活塞受力分析，然后根据平衡条件列式求解，也可以根据力的合成和分解规律求解3如图所示，放在水平地面上的质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动弹簧没有超出弹性限度，则（）a弹簧的伸长量为b弹簧的伸长量为c物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力d弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力【分析】对物体进行受力分析，根据平衡状态得出弹簧的弹力大小根据胡克定律求出弹簧的伸长量一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上【解答】解：a、物体在水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：mg=kx，解得，弹簧的伸长量：x=，故a错误，b正确c、物体受到的支持力与它对地面的压力分别作用在物体和地面，所以这两个力不是一对平衡力，故c错误d、弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故d正确故选：bd【点评】本题考查了求弹簧的伸长量、判断力是否为平衡力，解决本题的关键的关键知道平衡状态的力学特征和运动学特征，以及知道平衡力与作用力和反作用力的区别4用质量为m的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力f轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为（）afbmgcd【分析】分析物体受力情况，根据共点力的平衡条件可得出摩擦力的大小【解答】解：由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力为f合=；由力的平衡条件可知，摩擦力的应与合力大小相等，方向相反；故选：d【点评】本题应首先明确物体受到的摩擦力为静摩擦力；静摩擦力的与其他沿接触面的外力的合力大小相等，方向相反5如图所示，质量为m的滑块b以初速度v0沿斜面体表面向下运动，此时斜面体a受到地面的摩擦力方向向左斜面体a始终静止在水平地面上则下列说法中正确的是（）a滑块b下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向上b斜面体的斜面一定是粗糙的c滑块b下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力f，a所受地面摩擦力仍然不变d滑块b下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力f，则a所受地面摩擦力的一定变大【分析】斜面体受到地面的摩擦力方向向右可知，斜面体对物体b是有摩擦的，而f是沿斜面向下的，对摩擦力没有影响，加上后a的受力情况没有发生变化，再对b进行受力分析即可判断加速度的方向【解答】解：a、如果b能在重力作用下有向下的加速度，那么a和b作为整体这时受到的合外力必然沿斜面向下这就要求，a必然受到地面水平向左的摩擦力，与题目吻合，所以b加速沿斜面向下，a错误；b、斜面体受到地面的摩擦力方向向左可知，斜面体对物体b可以有摩擦，也可以没有，施加的力f是沿斜面向下的，对a的压力和摩擦力没有影响，a的受力情况没有发生变化，所以斜面体a所受地面摩擦力的方向一定向左，大小也不变，故c正确bd错误；故选：c【点评】本题主要考查了同学们受力分析的能力，要求同学们能根据题目的意思正确对物体进行受力分析，同时注意整体法和隔离法的应用，难度适中6如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示木板所受合力的大小，f2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）af1不变，f2变大bf1不变，f2变小cf1变大，f2变大df1变小，f2变小【分析】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可【解答】解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：f1=0，不变；根据共点力平衡条件，有：2f2cos=mg解得：f2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故cos减小，拉力f2变大故选：a【点评】本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难7如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）ab对c的摩擦力一定减小bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上c地面对c的摩擦力方向一定向右d地面对c的摩擦力一定减小【分析】b受到c的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜面的倾角有关对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小【解答】解：a、b、设a、b的重力分别为ga、gb若ga=gbsin，b受到c的摩擦力为零；若gagbsin，b受到c的摩擦力不为零若gagbsin，b受到c的摩擦力沿斜面向上；故a错误，b正确c、d、以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力f=tcos=gacos，方向水平向左在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小故d正确，c错误故选：bd【点评】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及b所受的摩擦力，要根据b所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，分析摩擦力的大小和方向8如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕o点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力f1和球对斜面的压力f2的变化情况是（）af1先增大后减小，f2一直减小bf1先减小后增大，f2一直减小cf1和f2都一直减小df1和f2都一直增大【分析】小球受三个力作用而保持静止状态，其中重力大小、方向都不变，斜面对球的支持力方向不变，大小变，挡板对球的支持力的大小和方向都变化，根据三力平衡的条件，结合平行四边形定则作图分析即可【解答】解：小球受重力、挡板弹力f1和斜面弹力f2，将f1与f2合成为f，如图所示：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f1和f2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，f1先变小，后变大，f2越来越小；故a、c、d错误，b正确故选：b【点评】本题关键对小球受力分析，然后将两个力合成，当挡板方向变化时，将多个力图重合在一起，直接由图象分析出各个力的变化情况9如图所示，a、b为竖直墙壁上等高的两点ao、bo为长度相等的两根轻绳，co为一根轻杆转轴c在ab中点d的正下方，aob在同一水平面上aob=90，cod=60若在o点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳ao所受拉力的大小为（）a mgb mgc mgd mg【分析】以o点为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出ao和bo的合力f大小和方向，再将f进行分解，求出绳ao所受拉力的大小【解答】解：设绳ao和绳bo拉力的合力为f，以o点为研究对象，o点受到重力mg、杆的支持力f1和f，作出力图1根据平衡条件得 f=mgtan30将f分解，如图2则有ao所受拉力的大小f2=故选d【点评】本题o点受到的力不在同一平面，关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究10如图所示，用轻绳吊一个重为g的小球，欲施一力f使小球在图示位置平衡（30），下列说法不正确的是（）a力f最小值为gsin b若力f与绳拉力大小相等，力f方向与竖直方向必成角c若力f与g大小相等，力f方向与竖直方向可能成角d若力f与g大小相等，力f方向与竖直方向可能成2角【分析】本题关键根据三力平衡条件判断，三个力中重力大小方向都一定，绳子拉力方向一定，大小未知，拉力f大小方向都未知，然后根据平衡条件，结合平行四边形定则分析【解答】解：a、小球受到三个力，由于三个力中重力大小方向都一定，绳子拉力方向一定，大小未知，拉力f大小方向都未知，将重力按照另外两个力 的反方向分解，如图，由图象可知，当拉力f与绳子垂直时，拉力最小，有最小值gsin，故a正确；b、若力f与绳拉力大小相等，拉力与力f的合力必然在两个力的角平分线上，同时还要与重力方向相反并在一条直线上，故b正确；c、d、若力f与g大小相等，则两力的合力必须与绳子在一条直线上，并且在两个力的角平分线上，故力f方向与竖直方向成2角，故c错误，d正确；本题选错误的，故选c【点评】本题关键抓住三力平衡的条件，三个力中任意两个力必然与第三个力等值、反向、共线二、非选择题（本题共5小题）11弹簧的劲度系数为200n/m（2）弹簧的弹力为5n，弹簧的长度为12.5cm或7.5cm【分析】由弹簧的长度l和弹力f大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长由图读出弹力为f=10n，弹簧的长度为x=5cm，求出弹簧压缩的长度，由胡克定律求出弹簧的劲度系数根据胡克定律求出弹簧的弹力为5n，弹簧的长度【解答】解：（1）由图读出，弹簧的弹力f=0时，弹簧的长度为l0=10cm，即弹簧的原长为10cm，由图读出弹力为f1=10n，弹簧的长度为l1=5cm，弹簧压缩的长度x1=l0l1=5cm=0.05m，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=200n/m（3）弹簧的弹力为5n，弹簧的形变量x=2.5cm弹簧的原长为10cm，所以弹簧的长度为12.5cm或7.5cm，故答案为：200n/m，12.5cm或7.5cm【点评】胡克定律公式f=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度第（2）问也可以直接由图象读出结果12（2014惠东县校级模拟）“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中a为固定橡皮条的图钉，p为橡皮条与细绳的结点，用两把互成角度的弹簧秤把结点p拉到位置o从图甲可读得弹簧秤b的示数为3.8n为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示（填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力图乙中与f1、f2效果相同的力是f（填“f”或“f”）图乙中方向一定沿ao方向的力是f（填“f”或“f”）【分析】使用弹簧测力计时，首先要明确其分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直力的图示能表示出力的各个要素，力的示意图只表示力的方向和作用点与两个力的效果相同的力是用一个弹簧秤拉时的拉力图乙中方向一定沿ao方向的力是实验中的“实际值”【解答】解：弹簧测力计上1n之间有5个小格，所以一个小格代表0.2n，即此弹簧测力计的分度值为0.2n此时指针指在“3.8”处，所以弹簧测力计的示数为3.8n力的示意图只表示力的方向和作用点，而力的图示可以比较准确的表示出力的大小、方向、作用点，故为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示与两个力的效果相同的力是用一个弹簧秤拉时的拉力ff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，其方向一定沿ao方向，f是通过作图的方法得到合力的理论值，由于误差的存在f与ao方向即实际值f方向要有一定夹角故答案为：3.8；图示；f；f【点评】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别13（2016春伊春期末）2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g=10m/s2（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示，若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数忽略空气阻力，运动员做自由落体运动，根据速度时间关系公式和位移时间关系公式列式后联立求解即可；（2）由图象得到最大速度，然后根据平衡条件列式求解即可【解答】解：（1）设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5km高度处的速度为v，根据运动学公式，有：v=gt s= 根据题意，有：s=39km1.5km=37.5km=37500m 联立解得：t=87s，v=870m/s；（2）该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律，有：mg=k 由所给的vt图象可读出：vmax360m/s 联立解得：k=0.008kg/m【点评】本题关键是明确运动员的受力情况和运动情况，知道当阻力与重力平衡时，运动员的速度达到最大值，不难14（2016春伊春期末）如图甲所示，在水平桌面上放一块重为20n的木块a，木块与桌面间的动摩擦因数a=0.5（1）使木块a沿桌面做匀速运动时的水平拉力为多大？（2）如果再在木块a上加一块重为10n的木块b，b与a之间的动摩擦因数b=0.2，那么当a、b两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块a的水平拉力应为多大？此时木块b受到木块a的摩擦力多大？（3）如果拉力与水平面成53角斜向上，那么当a、b两木块一起沿桌面匀速滑动时，如图乙所示，对木块a的拉力应为多大？（sin53=0.8，cos53=0.6）【分析】（1）对a受力分析，由滑动摩擦力公式可求得摩擦力大小，再由共点力的平衡条件可求得水平拉力；（2）对整体受力分析，由共点力的平衡条件及滑动摩擦力公式可求得水平拉力；再对b物体受力分析，可求得b受到的摩擦力【解答】解：（1）因a做匀速直线运动，则有：f=aga=0.520=10（n）（2）对ab整体受力分析有：f=a（ga+gb）=0.5（20+10）=15（n）对b受力分析，因b物体不受外力，故b物体不受摩擦力；（3）如果拉力与水平面成53角斜向