河北省衡水市郑口中学2020学年高一物理上学期质检试卷(五)(含解析)_第1页
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1、2020学年河北省衡水市郑口中学高一(上)质检物理试卷(五) 一选择题(本题共18小题,每题4分,共72分,期中1-11题为单选,12-18为多选题,少选得2分,错选不得分)1甲乙两辆汽车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度v1=3m/s做匀速运动,后一半时间内以速度v2=6m/s做匀速运动;乙车在前一半路程中以速度v1=3m/s做匀速运动,后一半路程中以速度v2=6m/s做匀速运动,则可知()A乙比甲先到目的地B甲行驶全程所用时间大于乙行驶全程所用时间C甲的平均速度小于乙的平均速度D甲行驶全程所用时间小于乙行驶全程所用时间2AB两质点从同一地点沿同一方向开始做直线

2、运动,AB两质点运动的xt图象,如图所示,则下列说法正确的是()AB质点最初4s做加速运动,后4s减速运动BA质点以20m/s2匀加速运动CAB两质点在4s遇D在04s点间的距离在一直增大3一物体以vA从A点出发做匀加速直线运动,经过时间t以速度vB到达相距为s的B点,则该物体经过0.4t时刻的瞬时速率和距B点为0.4s处的瞬时速率分别为()A vBvA,B vB+vA,C vB+vA,D vB+vA,4质量均m的a、b两木块叠放在水平面上,如图所示a受到斜向上与水平面角的F作用,b受到斜向下与水平面成角等大的F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则 ()Ab对a的支持力一定等于m

3、gB水平面b的支持力可能大于2mgCa、b之间一定存在静摩擦力Db与水平面之间可能存在静摩擦力5如图所示,重80N的物体A放置在倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面上底端,另一端放置物体A后,弹簧长缩短为8cm,现用一弹簧秤沿斜面上拉物体,若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,弹簧秤的读数不可能为()A4NB24NC44ND54N6如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这瞬间()B球的速度为零,加速

4、度为零B球的速度为零,加速度大小为在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动以上说法正确的是()A只有BCD7如图甲所示,在电梯厢内由三根轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体,轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3,现电梯厢竖直向下运动,其速度v随时间t的变化规律如图乙所示,重力加速度为g,则()A在0tl时间内,F1与F2的合力小于F3B在0t1时间内,物体处于超重状态C在t1t2时间内,F1大于mgD在t1t2时间内,物体处于失重状态8下列说法正确的是()A亚里士多德提出了惯性的概念B牛顿的三个定律都可以通过实验来验证C单位

5、m、kg、N是一组属于国际单位制的基本单位D伽利略指出力不是维持物体运动的原因9在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态若力F1、F2随时间的变化如图所示则物体()A在第2s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B在第3s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C在第4s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D在第5s末加速度为零,运动方向与F1方向相同10如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()AMgB

6、Mg+mgCMg+mgmaDMg+mg+ma11一质点做匀加速直线运动时,速度变化v时发生位移x1,紧接着速度变化同样的v时发生位移x2,则该质点的加速度为()A(v)2(+)B2C(v)2()D12如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是()A物体Q对地面的压力一定大于2mgB若Q与地面间的动摩擦因数为,则C若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanD地面与Q间的滑动摩擦力随推力F的增大而增大13如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在A上,用FAB代表

7、A、B间的相互作用力,下列说法中正确的是()A若地面是光滑的,则FAB=FB若地面是光滑的,则FAB=C若地面是粗糙的,且A、B被推动,则FAB=D若地面是粗糙的,且A、B未被推动,FAB可能为14如图所示,在光滑平面上有一静止小车M,小车上静止地放置着木块m,和小车间的动摩擦因数为=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有()Aa1=2 m/s2,a2=2 m/s2Ba1=2m/s2,a2=3 m/s2Ca1=3 m/s2,a2=4 m/s2Da1=3m/s2,a2=2 m/s215如图所示,一木块受到垂直于倾斜墙面方向的推力F作用而处于静止状态

8、,下列判断正确的是()A墙面与木块间的弹力可能为零B墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上C在推力F逐渐增大过程中,木块将始终维持静止状态D在推力F逐渐增大过程中,木块所受墙面的摩擦力始终不变16如图(a)所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示取g=10m/s2,根据图(b)中所提供的信息可以计算出()Asin=0.6BSin=0.5C物体的质量为2.5kgD物体的质量为2.0kg17质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v

9、t图线,则下列说法正确的是()A水平拉力可能是0.3NB水平拉力一定是0.1NC物体所受摩擦力可能是0.2ND物体所受摩擦力一定是0.2N18如图所示,斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,小木块m在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力?()A小木块m静止在斜面BC上B小木块m沿斜面BC加速下滑C小木块m沿斜面BA减速下滑D小木块m沿斜面AB减速上滑二、实验题19某同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材:A交流电源、导线 B天平(含配套砝码) C秒表 D刻度尺

10、 E细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是(填代号)(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图乙所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=m/s2(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图丙所示的aF图象,其中图线不过原点的原因是,图线在末端弯曲的原因是三、计算题(本题共三小题,20题9分,21题10分,22题11分)2

11、0如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求:(1)每根绳的拉力多大;(2)水平杆对每个小环的支持力;(3)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大?21如图所示,在倾角=37的足够长的固定斜面上,有一质量m=1.0kg的物体,其与斜面间动摩擦因数=0.25物体受到平行于斜面向上F=9.0N的拉力作用,从静止开始运动,经时间t=8.0s绳子突然断裂若已知sin37=0.60,cos37=0.80,g取10m/s2试分析求解:(1)绳断时物体的速度

12、大小;(2)从绳子断裂开始到物体再返回到斜面底端的运动时间22如图甲所示,有一倾角为30的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失此后滑块和木板在水平上运动的vt图象如图乙所示,g=10m/s2求(1)水平作用力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度;(3)木板的质量2020学年河北省衡水市郑口中学高一(上)质检物理试卷(五)参考答案与试题解析一选择题(本题共18小题,每题4分,共72分,期中1-11题为单选,12-18为多选题,少选得2

13、分,错选不得分)1甲乙两辆汽车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地,甲车在前一半时间内以速度v1=3m/s做匀速运动,后一半时间内以速度v2=6m/s做匀速运动;乙车在前一半路程中以速度v1=3m/s做匀速运动,后一半路程中以速度v2=6m/s做匀速运动,则可知()A乙比甲先到目的地B甲行驶全程所用时间大于乙行驶全程所用时间C甲的平均速度小于乙的平均速度D甲行驶全程所用时间小于乙行驶全程所用时间【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;平均速度【专题】定性思想;推理法;直线运动规律专题【分析】要求哪辆车先到达,只需要分别求出两车所用的时间与位移、速度的关系式,然后作差即可再利用平均速度公式即可求

14、得【解答】解:A、设甲乙两地之间的距离为x,甲运动的时间为t,乙运动的时间为t2,则对于甲来说有x=解得对于乙来说有t2=所以t2t,则甲先到达目的地,故AB错误,D正确;C、平均速度等于位移与时间的比值因位移相等,t2t,故甲的平均速度大于乙的平均速度,故C错误;故选:D【点评】这类题目共同的特点是所给的物理量之间存在着某种关系:位移关系,时间关系,速度关系,只要耐心,用位移速度表示出各自运动的时间,然后将时间作差或作商即可2AB两质点从同一地点沿同一方向开始做直线运动,AB两质点运动的xt图象,如图所示,则下列说法正确的是()AB质点最初4s做加速运动,后4s减速运动BA质点以20m/s2

15、匀加速运动CAB两质点在4s遇D在04s点间的距离在一直增大【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】定性思想;推理法;运动学中的图像专题【分析】图中是位移图象,其斜率等于物体的速度,根据数学知识求出速度由斜率的正负判断质点的运动方向【解答】解:A、B图象是曲线,斜率表示速度,前4s速度为正,且越来越小,后4s速度为负且速度越来越大,故A错误;B、由图象可知图中A质点做匀速运动,加速度为0,故B错误;C、位移时间图象的交点表示两者相遇,则A、B两质点在4s末相遇,故C正确;D、由图可知,04s内B的速度先大于A的速度后小于A的速度,则两个质点间的距离先增大,后减小,

16、故D错误故选:C【点评】对于位移图象可直接读出质点的位移,位移x=x1x2由斜率等于物体的速度研究速度的大小和方向3一物体以vA从A点出发做匀加速直线运动,经过时间t以速度vB到达相距为s的B点,则该物体经过0.4t时刻的瞬时速率和距B点为0.4s处的瞬时速率分别为()A vBvA,B vB+vA,C vB+vA,D vB+vA,【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【专题】定量思想;推理法;直线运动规律专题【分析】根据速度时间公式求出物体的加速度,结合速度时间公式求出0.4t时的速度根据速度位移公式,联立方程组求出距B点为0.4s处的瞬时速率【解答】解:物体的加速度为:a=,则0.4t时刻的速

17、度为:v=,根据速度位移公式得:,联立解得:,故D正确,ABC错误故选:D【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和速度位移公式,并能灵活运用4质量均m的a、b两木块叠放在水平面上,如图所示a受到斜向上与水平面角的F作用,b受到斜向下与水平面成角等大的F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则 ()Ab对a的支持力一定等于mgB水平面b的支持力可能大于2mgCa、b之间一定存在静摩擦力Db与水平面之间可能存在静摩擦力【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】对a进行受力分析,根据a的受力情况,抓住合力为零判断b对a的支

18、持力以及之间摩擦力的大小对整体分析,根据整体受力情况判断地面对b的支持力和摩擦力大小【解答】解:A、a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力平衡,在水平方向上有:fa=Fcos,Fsin+Na=mg,则Na=mgFsinmg故A错误,C正确B、对整体分析,在水平方向上,F的分力大小相等,方向相反,则地面对b无摩擦力,在竖直方向上,F的分力大小相等,方向相反,则地面的支持力为2mg故B、D错误故选C【点评】解决本题的关键合适地选择研究的对象,进行受力分析,运用共点力平衡知识求解,注意整体法和隔离法的运用5如图所示,重80N的物体A放置在倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为1

19、000N/m的弹簧,其一端固定在斜面上底端,另一端放置物体A后,弹簧长缩短为8cm,现用一弹簧秤沿斜面上拉物体,若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,弹簧秤的读数不可能为()A4NB24NC44ND54N【考点】胡克定律【专题】定量思想;模型法;弹力的存在及方向的判定专题【分析】当弹簧长度缩短为8cm时,由胡克定律求得弹簧的弹力,分析物体的状态,再分析当弹簧的长度为8cm时,根据平衡条件得到弹簧秤的读数的最大值,即可分析【解答】解:施加拉力前,弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力为:T=kx=10000.02N=20N施加拉力F后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物

20、体施加的弹力大小和方向不变,若静摩擦力沿斜面向上,则F+f+T=Gsin30,即F+f=20N,静摩擦力f随着F增大而较小当F=20N时,f=0若F20N,静摩擦力沿斜面向下,因为物体没有滑动,所以F+TGsin30+fm,代入数据可得,F45N,所以测力计读数在045N之间故ABC正确,D错误本题选不可能的,故选:D【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡和胡克定律结合进行求解6如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这瞬间()B球的速度为零,加速度为零B球的速度

21、为零,加速度大小为在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动以上说法正确的是()A只有BCD【考点】牛顿第二定律;胡克定律【专题】与弹簧相关的动量、能量综合专题【分析】水平力F推着B球时,对A、B两球分别受力分析,根据共点力平衡条件得到各个力;水平力F撤去后,弹簧弹力不变,再次对A、B两球分别受力分析,根据牛顿运动定律确定加速度情况,再分析之后的运动情况【解答】解:水平力F推着B球时,B球水平方向受到推力F和弹簧弹力F弹,A球水平方向受到弹簧弹力F弹和墙壁的支持力FN,根据共点力平衡条件,有F=F弹 F弹=FN 水平力F撤去瞬间,弹簧弹力不变,故A球受力不

22、变,加速度不变,仍然为零,B球只受弹力,根据牛顿第二定律,有F弹=ma 故由得到a=即此时B球的速度为零,加速度大小为,故A错误,B正确;在弹簧第一次恢复原长之前,弹簧始终向左推着A球,弹簧恢复原长后,B球继续向右运动,弹簧被拉长,此后A球在弹簧的拉力下,开始向右运动,即在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁,故C错误;A离开墙壁瞬间,弹簧处于伸长状态,且两球速度不等,故不会一起匀速运动,故D错误;故选B【点评】本题关键分析清楚水平力F撤去前后物体的受力情况,然后结合牛顿运动定律分析求解7如图甲所示,在电梯厢内由三根轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体,轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的

23、拉力分别为F1、F2、F3,现电梯厢竖直向下运动,其速度v随时间t的变化规律如图乙所示,重力加速度为g,则()A在0tl时间内,F1与F2的合力小于F3B在0t1时间内,物体处于超重状态C在t1t2时间内,F1大于mgD在t1t2时间内,物体处于失重状态【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】结点质量为零,结点所受的合力为零,根据加速度的方向判断超失重,从而判断出拉力和重力的大小关系【解答】解:A、对于轻质结点O,质量为0,则合力为零,可知F1、F2、F3三个力的合力为零,故A错误B、在0t1时间内,电梯厢向下做匀加速运动,加速度方向向下,物体处于失重状态

24、,故B错误C、在t1t2时间内,加速度方向向上,则物块的合力向上,则OC绳的拉力大于mg,根据平行四边形定则知,AO绳的拉力大于OC绳的拉力,则F1大于mg,故C正确D、在t1t2时间内,加速度方向向上,物体处于超重状态,故D错误故选:C【点评】解决本题的关键掌握判断超失重的方法,当加速度的方向向上,物体处于超重,当加速度的方向向下,物体处于失重8下列说法正确的是()A亚里士多德提出了惯性的概念B牛顿的三个定律都可以通过实验来验证C单位m、kg、N是一组属于国际单位制的基本单位D伽利略指出力不是维持物体运动的原因【考点】物理学史【专题】定性思想;归纳法;直线运动规律专题【分析】本题根据伽利略、

25、牛顿的物理学成就和物理学常识进行分析解答【解答】解:A、牛顿首先提出了惯性的概念,故A错误B、牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能用实验直接验证,故B错误C、N是国际单位制的导出单位,不是基本单位,m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位,故C错误D、伽利略通过理想斜面实验,指出力不是维持物体运动的原因故D正确故选:D【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一9在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态若力F1、F2随时间的变化如图所示则物体()A在第2s内做加速运动,加速度大小逐渐减

26、小,速度逐渐增大B在第3s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C在第4s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D在第5s末加速度为零,运动方向与F1方向相同【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据物体的受力,通过合力的变化判断出加速度的变化,根据加速度与速度方向的关系判断速度的变化【解答】解:第1s内处于静止知,两拉力相等A、在第2s内,F2逐渐减小,知合力逐渐增大,加速度逐渐增大,速度逐渐增大故A错误B、在第3s内,F2继续减小,则合力继续增大,加速度逐渐增大,速度逐渐增大故B正确C、第4s内,F2逐渐增大,则合力逐渐减

27、小,加速度逐渐减小,但是加速度方向与速度方向相同,则速度逐渐增大故C错误D、第5s内,做加速度减小的加速运动,5s末加速度为零,速度方向与F1方向相同故D正确故选BD【点评】解决本题的关键知道加速度的方向与合力方向相同,当加速度与速度同向,速度增加,当加速度方向与速度反向,速度减小10如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为()AMgBMg+mgCMg+mgmaDMg+mg+ma【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】对环进行受力分析,根据牛顿

28、第二定律列式求出摩擦力,再对杆进行受力分析,根据平衡条件列式即可求解【解答】解:对m应用牛顿第二定律得:mgf=ma解得:f=mgma对M有Mg+fT=0解得:T=Mg+mgma故选:C【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,难度不大,所以基础题11一质点做匀加速直线运动时,速度变化v时发生位移x1,紧接着速度变化同样的v时发生位移x2,则该质点的加速度为()A(v)2(+)B2C(v)2()D【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【专题】直线运动规律专题【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式,结合两段过程中速度的变化量相等,联立求出质点的加速度【解答

29、】解:设匀加速的加速度a,物体的速度分别为v1、v2和 v3据运动学公式可知,且v2v1=v3v2=v联立以上三式解得:a=故选:D【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,求解时一定要动笔计算,可以将前两式化简作差,从而求出加速度12如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是()A物体Q对地面的压力一定大于2mgB若Q与地面间的动摩擦因数为,则C若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanD地面与Q间的滑动摩擦力随推力F的增大而增大【考点】牛顿第二定律;

30、摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力;动摩擦因数【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】A、通过整体受力分析即可判断出Q对地面的压力;B、对整体受力分析,因一起做加速运动,由牛顿第二定律即可判断的大小;C、若P、Q之间光滑,先对P受力分析,求出加速度,即为PQ的加速度;D、由f=FN可以判定滑动摩擦力的大小;【解答】解:A以PQ整体为研究对象,在竖直方向上合力为零,故FN=2mg,故Q对地面的压力为2mg,故A错误;B、因PQ做匀加速运动,若,在水平方向上由牛顿第二定律得:F2mg=ma,解得:a=0,故不能做匀加速运动,故B错误;C、若P、Q之间光滑,对P受力分析,在水平方向上,由牛顿第二定律可

31、知:mgtan=ma,故:a=gtan,故C正确;D、Q与地面间为滑动摩擦力,故f=2mg,摩擦力不变,故D错误;故选:C【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,主要是隔离法与整体法的应用,关键是受力分析13如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在A上,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法中正确的是()A若地面是光滑的,则FAB=FB若地面是光滑的,则FAB=C若地面是粗糙的,且A、B被推动,则FAB=D若地面是粗糙的,且A、B未被推动,FAB可能为【考点】牛顿第二定律;作用力和反作用力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】若地面是完全光滑的,A、B将以共同的

32、加速度运动,可先用整体法求出共同的加速度,再用隔离法求出A、B间的相互作用力;若地面是有摩擦的,且A、B被推动,A、B也将以共同的加速度运动,可先用整体法求出共同的加速度,再用隔离法求出A、B间的相互作用力;若地面是有摩擦的,且A、B未被推动,则出A、B间的相互作用力大小在0之间不能确定【解答】解:A、B、若地面是完全光滑的,A、B将以共同的加速度运动,因木块AB完全相同 设质量为m、加速度为a;根据牛顿第二定律:对AB整体:F=2ma,得a=;对B:FAB=ma=故A错误,B正确;C、若地面是有摩擦的,且A、B被推动,A、B也将以共同的加速度运动根据牛顿第二定律对AB整体:F(m+m)g=2

33、ma 解得:a=,对B:FABmg=ma 故:FAB=ma+mg=m(a+g)=,故C正确;D、若地面是有摩擦的,且A、B未被推动,则可能是F小于A所受的摩擦力未被推动,此时AB之间无作用力FAB=0,也可能是F大于A所受的摩擦力,但小于AB所受的摩擦力之和未被推动,此时AB之间有作用力FAB大于零,但要小于,因为根据C项可知,当FAB=时,AB就滑动了 即FAB可以等于0之间的任意值故D正确;故选:BCD【点评】整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法一般情况下,先用整体法求出整体的加速度,由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律,求解受力情况正确选择研究对象是用整体法与隔离法的

34、关键14如图所示,在光滑平面上有一静止小车M,小车上静止地放置着木块m,和小车间的动摩擦因数为=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2,可能正确的有()Aa1=2 m/s2,a2=2 m/s2Ba1=2m/s2,a2=3 m/s2Ca1=3 m/s2,a2=4 m/s2Da1=3m/s2,a2=2 m/s2【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】对整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对m受力分析,根据牛顿第二定律列方程;最后联立方程组求解【解答】解:当fmg=3m(N)时,木块与小车一起运动,且加速度相等,最大共同加速

35、度为mg=mamaxamax=g=3m/s2当f3m(N)时,小车的加速度大于木块的加速度,此时木块与小车发生相对运动,此时木块加速度最大,由牛顿第二定律得:amax=g=3m/s2小车的加速度a23m/s2由以上的分析可知,当物块与小车一起运动时,加速度:;当小车相对于物块向前运动时,故A正确,C正确,故选:AC【点评】本题关键先对整体受力分析,再对小滑块受力分析,然后根据牛顿第二定律列方程,联立方程组求解15如图所示,一木块受到垂直于倾斜墙面方向的推力F作用而处于静止状态,下列判断正确的是()A墙面与木块间的弹力可能为零B墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上C在推力F逐渐增大过程中,木块将

36、始终维持静止状态D在推力F逐渐增大过程中,木块所受墙面的摩擦力始终不变【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对木块受力分析,将重力按照效果正交分解,重力产生两个效果,使物体沿墙面下滑,使物体远离斜面,再结合共点力平衡条件,可以求出各个力【解答】解:AB、对木块受力分析,如图所示,受推力F,重力G,将重力按照效果正交分解,重力产生两个效果,使木块沿墙面下滑和要使木块远离墙面,由于木块一直静止,合力为零,因而静摩擦力必须与G2平衡,有静摩擦力,则接触面处一定有支持力,即支持力一定不为零因而木块一定受重力、推力、支持力和静摩擦力,根据沿墙面的受力平

37、衡可得,墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上,故A错误,B正确;CD、在推力F增大过程中,最大静摩擦力增大,故木块一直保持静止,即静摩擦力f始终与分力G2平衡,保持不变,故C、D正确;故选:BCD【点评】本题关键对木块受力分析,将重力按照效果正交分解后,再确定静摩擦力和弹力的大小和方向16如图(a)所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示取g=10m/s2,根据图(b)中所提供的信息可以计算出()Asin=0.6BSin=0.5C物体的质量为2.5kgD物体的质量为2.0kg【考点

38、】牛顿第二定律【分析】根据牛顿第二定律得出加速度与F的关系式,结合图线斜率、截距求出物体的质量和sin【解答】解:对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图x方向:Fcosmgsin=may方向:NFsinGcos=0解得:从图象中取两个点(15N,0),(30N,6m/s2)代入式解得:m=2kg,sin=0.6因而AD正确;故选:AD【点评】本题关键对物体受力分析后,根据牛顿第二定律求出加速度与力F的关系式,结合图象讨论17质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的vt图线,则下列说法正确的是()A水平拉力可能是0.3NB水平拉力一定是

39、0.1NC物体所受摩擦力可能是0.2ND物体所受摩擦力一定是0.2N【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】由于a、b中哪一条是物体受水平拉力时图象,哪一条是不受水平拉力的图象,要分情况讨论,由斜率求出加速度,根据牛顿第二定律求出水平拉力和摩擦力的可能值【解答】解:由斜率等于加速度,两图线表示的物体的加速度大小分别为:aa=,ab=m/s2若a是物体受水平拉力时图象,b是不受水平拉力的图象,则得到:摩擦力大小为f=mab=0.2N此时,水平拉力与摩擦力方向相反,则有:fF=maa,代入得到F=0.1N;若a是物体不受水平拉力时图象,b是受水平拉力的图象,则

40、得到:摩擦力大小为f=maa=0.1N若水平拉力与摩擦力方向相同时,则有:f+F=mab,代入得到F=0.1N;故BC正确,AD错误故选BC【点评】本题关键先由图象得到运动情况,求出加速度后,根据牛顿第二定律求出合力,再受力分析,得到各个未知力18如图所示,斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,小木块m在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力?()A小木块m静止在斜面BC上B小木块m沿斜面BC加速下滑C小木块m沿斜面BA减速下滑D小木块m沿斜面AB减速上滑【考点】摩擦力的判断与计算;牛顿第二定律【专题】摩擦力专题【分析】根据运动的分析,可知当木块做匀速直

41、线运动时,斜面体不受摩擦力,而当木块做加速或减速运动时,可将加速度分解,从而即可确定斜面体的受到静摩擦力的方向【解答】 解:A、小物块静止在BC斜面上时,以斜面体和小木块整体为研究对象,则由牛顿第二定律F合=ma=0,故斜面体在水平方向不受摩擦力,所以A项错B、小木块m沿BC面加速下滑时,小木块水平方向有向右的加速度分量,如右图所示,将小木块与斜面体作为整体在水平方向应用牛顿第二定律,f=M0+max,且f与ax方向相同,水平向右,故B项正确C、同理,因木块m沿斜面BA减速下滑运动,将其加速度分解,可得f与ax方向相同,水平向右,C项正确,D、同理,因木块m沿斜面AB减速上滑运动,则斜面体在水

42、平方向受到的加速度方向向左,因此静摩擦力的方向向左,故D项错误故选BC【点评】考查静摩擦力产生的原因,理解平衡与不平衡的区别,掌握运动的合成与分解的方法分解加速度是解题的关键之处二、实验题19某同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材:A交流电源、导线 B天平(含配套砝码) C秒表 D刻度尺 E细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是C(填代号)(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图乙所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B

43、、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=0.680m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=1.61m/s2(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图丙所示的aF图象,其中图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度,图线在末端弯曲的原因是砂和砂桶的质量太大【考点】验证牛顿第二运动定律【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题【分析】(1)根据实验的原理确定测量的物理量,从而确定所需的器材(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量

44、求出物体匀加速直线运动的加速度(3)图丙表明在小车的拉力为0时,小车有加速度,即合外力大于0,说明平衡摩擦力过度;当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,否则图象将会发生弯曲【解答】解:(1)在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表上述器材中不必要的为C(2)B点的速度等于AC段的平均速度,则有:vB=0.680m/s,根据x=aT2得:a=1.61m/s2;(3)由图丙所示图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即木板与水平面的夹角太大;该实验中当小车的质量远大于砂和砂桶的质量

45、太大时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和砂桶的总重力大小,随着F的增大,即砂和砂桶的质量增大,逐渐地砂和砂桶的质量不再满足小车质量远大于砂和砂桶的质量,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象故答案为:(1)C;(2)0.680;1.61;(3)平衡摩擦力过度;砂和砂桶的质量太大【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,然后结合物理规律去解决实验问题,会通过纸带求解瞬时速度和加速度三、计算题(本题共三小题,20题9分,21题10分,22题11分)20如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一

46、端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求:(1)每根绳的拉力多大;(2)水平杆对每个小环的支持力;(3)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大?【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【专题】简答题;整体思想;整体法和隔离法;共点力作用下物体平衡专题【分析】木块被两根轻绳如图所示悬挂着处于平衡状态,而两环被两根绳子拉着也恰能保持静止通过绳子的长度与两环的间距可以确定两绳的夹角,从而求出细线中的张力再利用整体思想将每个小环对杆的压力算出,对于静摩擦力则是将绳子对环的拉力沿水平与竖直方向去分解,从而求出最大静摩擦力,由于滑动摩擦力等

47、于最大静摩擦力,所以可借助于公式Ff=FN求出动摩擦因数【解答】解:(1)设每根绳的拉力为对FT,对M由平衡条件得:2FTcos 30Mg=0解得:FT=(2)对两小环和木块整体,设对每个环的支持力为FN;由平衡条件得:2FN(M+2m)g=0解得:FN=Mg+mg(3)小环刚好不滑动,此时小环受到的静摩擦力达到最大值等于滑动摩擦力对一个小环则有:FTsin 30FN=0解得动摩擦因数至少为:=答:(1)每根绳的拉力为;(2)水平杆对每个小环的支持力为Mg+mg;(3)小环与杆之间的动摩擦因数至少为【点评】本题需要对物体受力分析,由于两个物体,所以必须在选择研究对象由于绳子拉环使得学生误解,杆对环的支持力的方向是与绳子方向相反,应该是与杆垂直因为环刚好处于静止,所以此时所受摩擦力为最大值21如图所示,在倾角=37的足够长的固定斜面上,有一质量m=1.0kg的物体,其与斜面间动摩擦因数=0.25物体受到平行于斜面向上F=9.0N的拉力作用,从静止开始运动,经时间t

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