1、泰安四中 2018 级高一 12 月月考物理试题一、选择题(4 分12=48 分,1-10 单选,11、12 多选)1.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )A. 如果物体在运动,那么它一定受到力的作用B. 力是物体获得速度的原因C. 力只能改变物体速度的大小D. 力是使物体产生加速度的原因【答案】D【解析】【分析】力是产生加速度的原因,所以力是改变物体运动状态的原因,故力既能改变物体速度的大小,也能改变物体速度的方向;维持物体运动的原因是物体的惯性。【详解】力不是维持物体运动的原因,运动不一定需要受力,故 A 错误;力是使物体产生加速度的原因,故 B 错误,D 正确;力是改变物体运动状态
2、的原因,故力既能改变物体速度的大小,也能改变物体速度的方向,故 C 错误。所以 D 正确,ABC 错误。【点睛】掌握力的概念和惯性的概念是解决此题的关键所在。2.下列关于惯性的说法正确的是:( )A. 物体处于完全失重状态时,惯性也完全失去了B. 物体运动速度越大,它具有的惯性越大,所以越不容易停下来。C. 惯性大小只由其质量决定,与物体的受力情况、运动情况等均无关D. 物体的惯性是永远存在的,但并不是永远在起作用,如静止的汽车其惯性就没起任何作用【答案】C【解析】【分析】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。【详解】
3、一切物体都有惯性,惯性只与物体的质量有关,与物体是否运动及运动的速度大小都无关,故 AB 错误,C 正确。物体的惯性是永远存在的,也永远在起作用,静止的汽车其惯性也起作用,让汽车保持静止状态。故 D 错误。【点睛】本题考查了学生对惯性知识的理解,一定要知道惯性是物体本身的一种性质,任何物体任何情况都有惯性。3.国际单位制中规定,力学物理量所选用的基本量是: ( )A. 米、千克、秒 B. 长度、质量、时间C. 长度、力、质量、 D. 长度、力、时间【答案】A【解析】【分析】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温
4、度、电流、光强度、物质的量。【详解】七个基本物理量中是力学中的有长度、质量、时间,力学中国际制基本单位是米、千克、秒,故 BCD 错误,A 正确。【点睛】三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为 m、kg、s。4.当作用在物体上的合力不等于零的情况下,以下说法正确的是( )A. 物体的速度一定改变 B. 物体的速度一定越来越小C. 物体的速度可能不变 D. 物体的速度一定越来越大【答案】A【解析】【分析】力是改变速度的原因,有力作用在物体上,物体的速度一定改变;速度的变化包括速度方向的改变、速度大小的改变、速度大小和方向的同时改变。【详解】力是改变速度的原因,有力作用在物体上
5、,则加速度不为零,即物体的速度一定改变,可能是大小不变,只有方向改变,比如匀速圆周运动中,速度方向不断改变,是变速运动,故 C 错误,A 正确;可能是速度与力同向,则速度越来越大,故 B 错误;可能是速度与力反向,则速度越来越小,故 D 错误。所以 A 正确, BCD 错误。【点睛】速度的改变可以是大小的改变,也可以是方向的改变,匀速圆周运动是变速运动。5.关于作用力和反作用力,以下说法正确的是 ( )A. 作用力和反作用力可以合成,并且合力为零B. 作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的同类性质的力C. 物体的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力D. 作用力和反作用力是作用在同
6、一物体上的两个等值反向的力【答案】B【解析】【分析】作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,它们同时产生、同时消失、同时变化,是同种性质的力。【详解】作用力与反作用力作用在两个物体上,不能求合力,故 A 错误;作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的同类性质的力,故 B 正确;物体静止在地面上受重力和支持力平衡,重力和支持力是一对平衡力,故 C 错误;作用力和反作用力作用在不同的物体上。故 D 错误。所以 B 正确,ACD 错误。【点睛】解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,它们同时产生、同时消失、同时变化,是同种性质的力。6. 一
7、物体静止于水平地面上,则下列说法中正确的是( )A. 物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力B. 物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力C. 物体对地面的压力和物体受到的重力是一对作用力和反作用力D. 物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力【答案】A【解析】试题分析:物体对地面的支持力和物体受到的重力大小相等,并且同时作用在同一物体上,故二力是平衡力,故 A 正确, D 错误;物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故 B 错误;物体对地面的压力和物体受到的重力大小相等,但是分别作用在地面和物体上,故不是平衡力,故 C 错误。考点:平衡力
8、、作用力和反作用力【名师点睛】本题重点掌握平衡力与作用力和反作用力的相同和不同,注意等大反向作用在两个物体上的不一定是作用力和反作用力,记住平衡力的特征是两个力的作用效果能够相互抵消。7. 如下图所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳 OA 固定不动,绳 OB 在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳 OB 由水平转至竖直的过程中,绳 OB 的张力的大小将( )A. 一直变大 B. 一直变小C. 先变大后变小 D. 先变小后变大【答案】D【解析】试题分析:对点 O 受力分析,受重力和两根细线的拉力,然后根据平衡条件作图分析解:对 O 点受力分析,受重力和两个拉力,如图根据平衡条件,合力为
9、零,将两个拉力合成,与重力平衡,如图;从图中可以看出,OB 绳子的拉力先减小后增加,OA 绳子的拉力逐渐减小;故选:D【点评】本题是三力平衡中的动态分析问题,其中一个力大小和方向都不变,一个力方向不变大小变,一个力大小和方向都变,关键作图分析8. 下列关于超重和失重的说法正确的是( )A. 物体处于失重时所受重力减小,处于超重时所受重力增大B. 在电梯上出现失重状态时,电梯必定处于下降过程C. 电梯出现超重现象时,电梯必定处于上升过程D. 无论超重、失重,物体质量不变,物体所受重力不变【答案】D【解析】试题分析:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度
10、;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度 g解:A、超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力,物体的重力并没有增加,故 A错误B、在电梯上出现失重状态时,电梯的加速度的方向向下,可能处于加速下降过程,也可能是减速上升的过程故 B 错误C、电梯出现超重现象时,电梯的加速度的方向向上,可能处于加速上升过程,也可能是减速下降的过程故 C 错误;D、物无论超重、失重,物体质量不变,物体所受重力不变故 D 正确故选:D【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时
11、,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了9.如图用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球 A 与下面小球 B 的加速度大小为( ) A. a1=g a2=g B. a1=g a2=0 C. a1=0 a2=0 D. a1=2g a2=0【答案】D【解析】【分析】悬线剪断前,以两球为研究对象,求出悬线的拉力和弹簧的弹力突然剪断悬线瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,分析瞬间两球的受力情况,由牛顿第二定律求解加速度。【详解】设两球质量为 m,悬线剪断前,以 B 为研究对象可知:弹簧的弹力 F=mg,以A、B 整体为研究对象可知悬线的拉力为 2mg;剪断悬
12、线瞬间,弹簧的弹力不变,F=mg ,根据牛顿第二定律得,对 A:mg +F=ma1,又 F=mg,可得: a1=2g,对 B:F-mg=ma2,F =mg,解得:a 2=0,故 D 正确,ABC 错误。【点睛】本题是动力学中典型的问题:瞬时问题,往往先分析悬线剪断前弹簧的弹力,再分析悬线判断瞬间物体的受力情况,再求解加速度,抓住悬线剪断瞬间弹力没有来得及变化。10.如图所示,小球从轻弹簧正上方无初速释放,从小球开始接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度和所受的合力的变化是( )A. 合力变大,加速度变小,速度变小B. 合力与加速度逐渐变大,速度逐渐变小C. 合力与加速度先变小后
13、变大,速度先变大后变小D. 合力、加速度和速度都是先变大后变小【答案】C【解析】【分析】根据小球所受的合力判断小球加速度的变化,结合小球加速度方向与速度方向的关系判断小球速度的变化。【详解】小球与弹簧接触后,受重力和弹力作用,开始重力大于弹力,合力方向向下,则加速度方向向下,向下做加速度减小的加速运动,当重力和弹力相等后,弹力大于重力,合力方向向上,加速度方向向上,与速度方向相反,做加速度逐渐增大的减小运动。所以合力和加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故 C 正确,ABD 错误。【点睛】解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同,当加速度的方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度的方向
14、与速度方向相反,做减速运动。11.如图所示,如图所示,在光滑地面上,水平外力 F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动,小车质量是 M,木块质量是 m,力大小是 F,加速度大小是 a,木块和小车之间动摩擦因数是 ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )A. B. C. D. 【答案】BD【解析】试题分析:m 与 M 具有相同的加速度,对整体分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,再隔离对 m 分析,求出木块受到的摩擦力大小解:整体所受的合力为 F,整体具有的加速度 a= 隔离对 m 分析,根据牛顿第二定律得, f=ma= 故 B、D 正确,A、C 错误故选 BD【点评】解决本题的关键
15、知道 M 和 m 具有相同的加速度,能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用12.用力 F 拉一物体使其以加速度 a 在水平面上做匀加速直线运动,力 F 的水平分量为 F1,如图所示。若以与 F1 大小、方向都相同的力 F代替 F 拉此物体,使物体产生加速度 a,关于 a 和 a的关系正确的是A. 当水平面光滑时,aa B. 当水平面光滑时,aa D. 当水平面粗糙时,aa【答案】AD【解析】【分析】对物体进行受分析,根据牛顿第二定律求解,关键是把握摩擦力大小的影响因素。【详解】物体受力如图所示:物体在水平方向受到的合力为:F 合 =Fcos-f,又因为 f=N=
16、(mg-Fsin ) ,所以物体产生的加速度为: ,所以可知,当水平面光滑时 a=a,当水平面粗糙时,因为 mg(mg-Fsin ) ,故有: aa,所以 AD 正确,BC 错误。【点睛】明确滑动摩擦力 f=N,要注意 N 与 mg 是否相等这是解决本题的关键因素。二填空题(每空 4 分,共 16 分)13.在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用 M 表示,盘及盘中的砝码质量用 m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:(1)当 m 与 M 的大小关系满足_时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
17、 (2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:_A平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差D小车运动的加速度可用天平测出 m 以及小车质量 M,直接用公式 amg/M 求出。(3)图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5 是计数点,每相邻两计数点间还有 4 个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是_由该纸带可求得小车的加速度=_ (计算结果保留三位有效数字)【答案】 (1). mM (2). BC (3). 0.1 s 1.1
18、1m/s2【解析】【分析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力;平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;根据逐差法即可求出加速度。【详解】 (1)根据牛顿第二定律得:对 m:mg -F 拉 =ma,对 M:F 拉 =Ma,联立可得:,当 M m 时,即小车的质量远大于砝码和盘的总质量,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。(2)平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故 A 错误;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新
19、平衡摩擦力,故 B 正确;实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差,故 C 正确;小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出 m 以及小车质量 M,直接用公式 求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系,故 D 错误。所以 BC 正确,AD 错误。(3)每相邻两计数点间还有 4 个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是T=0.02s5=0.1s,由x=aT 2 可知,物体的加速度:。【点睛】我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。三、计算题(共 36 分)以下题目中(sin 370.6,c
20、os 370.8,g10 m/s 2)14.一个木箱质量为 30Kg,静止在粗糙的水平地面上,一个小孩用一与水平地面成=37 0 的推力 F 推木箱,木箱没有被推动,若 F=200N,求木箱与地面间的压力和摩擦力。 【答案】420;160【解析】【分析】以木箱为研究对象,受力分析,正交分解,根据平衡条件求解。【详解】以木箱为研究对象,受力分析如图所示:根据平衡条件:Fcos=fN=mg+Fsin37解得:N=420N f=160N【点睛】本题目考查了静摩擦力的计算,以及平衡力的相关应用,需要学生将基础知识掌握扎实。15.一个质量 m=10kg 的物体,沿着倾角 =37的固定斜面由静止开始匀加速
21、滑下,在 t=3s的时间内下滑的路程 x=18m,求:(1)物体和斜面间的摩擦力?(2)物体和斜面间的动摩擦因数?(g 取 10m/s2)【答案】 (1)20N(2)0.25【解析】试题分析:根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度,根据牛顿第二定律求出物体所受的摩擦力大小,从而求出动摩擦因数的大小(1)根据 ,得:根据牛顿第二定律得: 解得:(2)根据 ,又联立解得:16.如图,质量为 2kg 的物体,受到 20N 的方向与水平方向成 角的拉力作用,由静止开始沿水平面做直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5,当物体运动 2s 后撤去外力F,则:(1)求 2s 末物体的速度大小
22、?(2)撤去外力后,物体还能运动多远?( )【答案】 (1)12m/s (2) 14.4m【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度,结合速度时间公式求出物体 2s 末的速度;再根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度,结合速度位移公式求出物体还能滑行的距离。【详解】 (1)根据牛顿第二定律:解得物体在拉力作用下的加速度为:2s 末物体的速度大小为:v=at =62m/=12m/s(2)根据牛顿第二定律得,物体撤去拉力后的加速度为:则物体还能滑行的距离为:【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意撤去拉力前后物体所受的摩擦力不同。17.水平传
23、送带以 v0=2m/s 的速度在水平方向做匀速直线运动,这时将一质量为 m=1kg 的小物体轻轻放在传送带的左端(如图所示) ,已知传送带与物体的摩擦因数为 =0.1,传送带的长度为 L=10m,问经多长时间能将物体送到右端。 (g=10m/s 2)【答案】6s【解析】【分析】对物体受力分析,由物体的受力确定物体的运动的情况,匀变速直线运动的规律可以求得运动的时间。【详解】以传送带上轻放物体为研究对象,在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做 v0=0 的匀加速运动。根据牛顿第二定律:mg = ma 解得:a = 1m/s 2设经时间 tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式 vt=v0+at 解得:t 1= 2s时间 t1 内物体的位移 s1= at2= 122 m =2m10m 物体位移为 2m 时,速度与传送带的速度相同, 2s 后无摩擦力,开始做匀速运动 s2= v2t2因为 s2=L s1=(10-2 )m=8m v2=2m/s 联立可得:t 2=4s 则传送 10m 所需时间为 t = 2s4s=6s【点睛】物体的运动可分为两个过程,对每个过程分别求解即可得到物体运动的时间和位移的大小。