【物理】山西省应县第一中学2019-2020学年高一上学期第四次月考试题 （解析版） 13页

山西省应县第一中学2019-2020学年高一上学期 第四次月考试题 一、选择题 ‎1.下列关于牛顿运动定律说法正确的是( )‎ A. 力是维持物体运动的原因 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 D. 作用力与反作用力的性质一定相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故A错误。‎ B. 因为不受力的物体不存在，所以牛顿第一定律不能用实验直接验证，故B错误。‎ C. 不相互接触的两个物体之间也有作用力与反作用力，如磁铁吸引铁块时，故C错误。‎ D. 作用力与反作用力的性质一定相同，故D正确。‎ ‎2.如图所示，质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上．再将一个质量为3 kg 的物体A轻放到B上的瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10 m/s2)(　　)‎ A 30 N B. 0‎ C. 20 N D. 12 N ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上，故弹簧弹力等于物体B的重力，为20N；物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的行变量没有来得及发生改变，故弹簧弹力不变，仍然为20N；故C正确；‎ ‎3.关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是( )‎ A. 物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变 B. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变 C. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态 D. 物体的运动方向与它所受的合力方向一定相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力（合力不为零），它的运动状态就一定会改变，故A错误B正确。‎ C. 物体不受力或合力为零，其运动状态一定不变，处于静止状态或匀速直线运动状态，故C错误；‎ D. 物体的运动方向与它所受合力方向可能相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，故D错误。‎ ‎4.在升降机内，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20％，于是他做出了下列判断中正确的是（ ）‎ A. 升降机可能以0.8g的加速度加速上升 B. 升降机可能匀速度下降 C. 升降机可能以0.2g的加速度减速上升 D. 升降机可能以0.8g的加速度减速下降 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自己的体重减少了20%，处于失重状态，具有向下的加速度，根据牛顿第二定律得出：‎ ‎，方向向下 那么此时的运动可能是以0.2g的加速度减速上升，也可能是以0.2g的加速度加速下降。‎ A. 升降机可能以0.8g的加速度加速上升与分析不符，故A错误。‎ B. 升降机可能匀速度下降与分析不符，故B错误。‎ C. 升降机可能以0.2g的加速度减速上升与分析相符，故C正确。‎ D. 升降机可能以0.8g的加速度减速下降与分析不符，故D错误。‎ ‎5.如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v 匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向( ) ‎ A. 沿斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 竖直向上 D. 垂直斜面向上 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，它自身受到的重力竖直向下，大小为mg，以及来自周围苹果的作用力，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，所以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上．‎ A. 沿斜面向上与分析不符，故A错误。‎ B. 沿斜面向下与分析不符，故B错误。‎ C. 竖直向上与分析相符，故C正确。‎ D. 垂直斜面向上与分析不符，故D错误。‎ ‎6.如图所示，甲为水平传送带，乙为倾斜传送带，当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是( )‎ A. 甲上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 B. 甲上的行李箱受的支持力与重力是一对作用力与反作用力 C. 乙上行李箱受的支持力与重力是一对平衡力 D. 乙上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 在水平传送带上，物体受重力、支持力，两个力的合力为零，若再受到摩擦力，不可能与输送带一起匀速运动，所以只受两个力作用，故A错误。‎ B. 甲上的行李箱受的支持力与重力均作用在物体上，是一对平衡力，故B错误。‎ C.‎ ‎ 乙上的行李箱受的支持力与重力不在同一方向上，支持力与接触面垂直，而重力竖直向下，故不是一对平衡力，故C错误。‎ D. 在倾斜传送带上，物体处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力平衡，受三个力作用，故D正确。‎ ‎7.如图所示，斜面体A上的物块P，用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板B上，在物块P上施加水平向右的推力F，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是 A. 物块P与斜面之间一定存在摩擦力 B. 轻弹簧一定被拉长 C. 地面对斜面体A一定存在摩擦力 D. 若增大推力F，则弹簧弹力一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．受力分析可知，若物体不受摩擦力时，在其他外力的作用下依然可以处于平衡状态，选项A错误；‎ B．若物块P受到支持力、物块的重力及推力F三力平衡，则无弹簧弹力，选项B错误；‎ C．物块P、斜面A及弹簧相对静止，可看成一整体，受到的水平面的摩擦力等于推力F， 选项C正确；‎ D．若在增大推力F的过程中，整个系统依然处于静止状态，弹簧的形变量不变，弹簧弹力不变；另外，弹簧的初始状态可能为拉伸、原长或被压缩，增大推力F的过程中，物块状态不明，故弹簧弹力无法判断．选项D错误．‎ ‎8.如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则( )‎ A. M槽对小物块的支持力逐渐减小 B. M槽对小物块的支持力先减小后增大 C. 推力F先减小后增大 D. 推力F逐渐增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以小物块为研究对象，分析受力情况，如图所示，物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，根据平衡条件可知，FN与F的合力与G大小相等，方向相反，将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中（F由位置1→3），根据作图可知，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小。‎ A. M槽对小物块的支持力逐渐减小与分析不符，故A错误。‎ B. M槽对小物块的支持力先减小后增大与分析不符，故B错误。‎ C. 推力F先减小后增大与分析相符，故C正确。‎ D. 推力F逐渐增大与分析不符，故D错误 ‎9.两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图所示。如果它们分别受到水平推力F1和F2，且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（ ）‎ A. F1 B. F2‎ C. （F1+F2） D. （F1－F2）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设两物体的质量均为m，1施于2的作用力大小为F。根据牛顿第二定律得：对整体：；对物体2：F-F2=ma得到：F=ma+F2‎ A. F1与分析不符，故A错误。‎ B. F2与分析不符，故B错误。‎ C. （F1+F2）与分析相符，故C正确。‎ D. （F1－F2）与分析不符，故D错误。‎ ‎10.如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量均为100 g，某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则水平压力F至少为( )‎ A. 8 N B. 15 N C. 16 N D. 30 N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 ‎2μ1F≥8mg，再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 ‎2μ2F≥6mg，解得：F≥15N A. 8 N与分析不符，故A错误。‎ B. 15 N与分析相符，故B正确。‎ C. 16 N与分析不符，故C错误。‎ D. 30 N与分析不符，故D错误。‎ ‎11.如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态．则(　　)‎ A. 地面对圆柱体的支持力为(M＋m)g B. 地面对圆柱体摩擦力为mgtan θ C. 墙壁对正方体的弹力为 D. 正方体对圆柱体的压力为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示．‎ 由几何知识得，墙壁对正方体的弹力，圆柱体对正方体的弹力，根据牛顿第三定律，则正方体对圆柱体的压力为，故C正确，D错误；以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力：N＝(M＋m)g，故A正确；水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：f=N1=，故B错误．所以AC正确，BD错误．‎ ‎12.如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )‎ A. 向右做加速运动 B. 向右做减速运动 C. 向左做加速运动 D. 向左做减速运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】弹簧处于压缩状态，小球水平方向受到向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动．故AD正确，BC错误．故选AD ‎13.如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )‎ A. 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 B. 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 C. 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 D. 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由图可知，当F=0时，a≠0，所以没有作用力时，小车已经有加速度，原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过大，故A错误；‎ B. 图象在a轴上有截距，这是平衡摩擦力时长木板的倾角过大造成的，故B正确；‎ C. 由图可知，当F≠0时，a=0，原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过小，故C正确；‎ D. 图象在轴上有截距，这是平衡摩擦力时长木板的倾角过小造成的，故D错误；‎ ‎14.静止在水平面上的物体，受到水平拉力 F 的作用，在 F 从 20 N 开始逐渐增 大到 40 N 的过程中，加速度 a 随拉力 F 变化的图象如图所示，由此可以计算出 (g＝10 m/s2) ‎ A. 物体的质量 B. 物体与水平面间的动摩擦因数 C. 物体与水平面间的滑动摩擦力大小 D. 加速度为 2 m/s2 时物体的速度 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】当F＞20N时，根据牛顿第二定律：F-f=ma，得；则由数学知识知图象的斜率 k=；由图得，可得物体的质量为5kg．将F=20N时a=1m/s2，代入F-f=ma得：物体受到的摩擦力 f=15N；由f=μFN=μmg可得物体的动摩擦因数μ，故ABC正确．因为图象只给出作用力与加速度的对应关系，且物体做加速度逐渐增大的加速运动，因没有时间，故无法算得物体的加速度为2m/s2时物体的速度，故D错误．故选ABC．‎ 二、实验题 ‎15.某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。‎ ‎（1）下列做法正确的是________(填字母代号)。‎ A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．若已经平衡好动摩擦力，则通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 ‎（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 远小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；‎ B. 在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；‎ C. 打点计时器要开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故C错误。‎ D. 平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ 即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D正确。‎ ‎(2)砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有mg-T=ma 对小木块有T=Ma 综上有：小木块的实际受力为，只有当m远小于M时，砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力。‎ ‎16.甲、乙两同学在同一实验室，各取一套如图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到下图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(选填“大于”“小于”或“等于”) ‎ ‎【答案】 小于； 大于；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律得，，可知图线的斜率表示木块质量的倒数，纵轴截距的绝对值等于μg，可知m甲＜m乙，μ甲＞μ乙．‎ 三、计算题 ‎17.已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是多少？‎ ‎【答案】F 或F ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，F2的大小为F，大于 ，因此有两种分解结果；根据三角形定则得，如图 又因一个分力F1跟F成30°角，且F2的大小为F，由几何关系得 或 ‎18.如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动，A对B的作用力为多大?‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：F=（2m+m）a 对B，由牛顿第二定律得：FAB=ma 解得：FAB=‎ ‎19.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？（g取10 m/s2)‎ ‎【答案】a=0.58 m/s2‎ ‎【解析】‎ 已知质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度.（g取10m/s2）‎ 解:物体受力如图:‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 由以上公式代入数据解得加速度： ‎ 综上所述本题答案是：‎ ‎20.一斜面AB长为10m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止开始下滑，如图所示（g取10 m/s2）‎ ‎(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间．‎ ‎(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?‎ ‎【答案】（1）3.66m/s；5.5s（2）0.58‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以小物块为研究对象进行受力分析，垂直斜面方向上受力平衡，‎ 由平衡条件得：mgcos30°-N=0 沿斜面方向上，由牛顿第二定律得：mgsin30°-f=ma 又f=μN 由以上三式解得a=0.67m/s2 小物体下滑到斜面底端B点时的速度：vB＝=3.66m/s 运动时间：t＝＝5.5s （2）小物体沿斜面匀速下滑，受力平衡，加速度a=0，有 垂直斜面方向：mgcos30°-N=0 沿斜面方向：mgsin30°-f=0 又f=μN 解得：μ=0.58‎