1、2015-2016学年江西省赣州市兴国三中高一(上)段考物理试卷一、选择题(每题4分,共32分).1A、B、C三物块的质量分别为M,m和m0,作如图所示的连接绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()A物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力,大小为m0gC桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m0gD桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g2如图所示,一物块置于水平地面上当用与水平方向成60的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运
2、动若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A1B2CD13如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于()AmgBmgCmgDmg4如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A(M+m)gB(M+m)gmaC(M+m)g+maD(Mm)g5如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态现将木板沿水平方向
3、突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g则有()Aa1=g,a2=gBa1=0,a2=gCa1=0,a2=gDa1=g,a2=g6如图,电动传送带以恒定速度V0=1.2m/s运行,传送带与水平面的夹角=37,现将质量m=20kg的物品箱轻放到传送带底端,经过一段时间后,物品箱被送到h=1.8m的平台上,已知物品箱与传送带间的动摩擦因数=0.85,则每件物品箱从传送带底端送到平台上时间为()At=3.25 sBt=3 sCt=2.25 sDt=2 s7放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系
4、如图所示取重力加速度g=10m/s2由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()Am=0.5kg,=0.4Bm=1.5kg,=Cm=0.5kg,=0.2Dm=1kg,=0.28如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至少为()AmgB(M+m)gC(m+2M)gD2(M+m)g二、计算题(本大题共6小题,共68分)9如图所示,一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔型滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,
5、线中拉力T等于多少?10如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,M与地面前动摩擦因数=0.02,在木楔的倾角为30的斜面上,有一个质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s在这个过程中木楔未动求地面对木楔的摩擦力的大小和方向11如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m已知斜面倾角=30,物块与斜面之间的动摩擦因数=重力加速度g取10m/s2(1)求物块加速度的大小及到达B点时速
6、度的大小(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?12一水平的传送带AB长为L=20m,以V=4m/s的速度顺时针做匀速运动,已知物体与传送带间动摩擦因数为=0.2,则把该物体从传送带的A端静止释放,求:物体从A端运动到B端所需的时间是多少这段时间内物体在皮带上留下的痕迹是多少13传送带与水平面夹角37,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少?14如图,质量M=8kg的小车停
7、放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,假定小车足够长,试求:(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?(2)小物块从放在车上开始经过t0=3.0s所通过的位移是多少?(g取10m/s2)2015-2016学年江西省赣州市兴国三中高一(上)段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(每题4分,共32分).1A、B、C三物块的质量分别为M,m和m0,作如图所示的连接绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()A物块A与桌
8、面之间有摩擦力,大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力,大小为m0gC桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m0gD桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g【考点】摩擦力的判断与计算【分析】B随A一起沿水平桌面做匀速运动,所以物体都处于平衡状态;分别对m进行受力分析;整体受力分析可知M与地面之间摩擦力的情况【解答】解:A、因为B随A一起沿水平桌面作匀速运动,所以m和M受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,以及竖直向下的重力和竖直向上的支持力,因此M受到地面对其向左的摩擦力等于绳子的拉力,因为拉力等于m0的重力,所以物体A与桌面间的摩擦力等于拉力,即m0g,A正确;B、
9、对m进行受力分析可得,m受重力、支持力;因m水平方向不受外力,故m不会受到M对m的摩擦力,故AB间没有摩擦力,BCD错误;故选:A2如图所示,一物块置于水平地面上当用与水平方向成60的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A1B2CD1【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】在两种情况下分别对物体受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解,即可得出结论【解答】解:对两种情况下的物体分别受力分析,如图将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有:F滑=F3m
10、g=F4+FN;F滑=F5mg+F6=FN而F滑=FNF滑=FN则有F1cos60=(mgF1sin60) F2cos30=(mg+F2sin30) 又根据题意F1=F2 联立解得:=2故选B3如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于()AmgBmgCmgDmg【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】小球A处于静止,受力平衡,分析受力情况,用作图法得出对小球施加的力最小的条件,再由平衡条件求出力的最小值【解答】解:以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图,根据作图法
11、分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小根据平衡条件得 F的最小值为Fmin=Gsin30=故选:C4如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A(M+m)gB(M+m)gmaC(M+m)g+maD(Mm)g【考点】牛顿第二定律;超重和失重【分析】竿对“底人”的压力大小应该等于竿的重力加上竿上的人对杆向下的摩擦力,竿的重力已知,求出竿上的人对杆向下的摩擦力就可以了【解答】解:对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff,有 mgFf=ma;所以 Ff=m(ga),竿对人有摩擦力,人对竿也有反
12、作用力摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力Ff、顶竿的人对竿的支持力FN,有Mg+Ff=FN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到FN=Mg+Ff=(M+m)gma所以B项正确故选:B5如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g则有()Aa1=g,a2=gBa1=0,a2=gCa1=0,a2=gDa1=g,a2=g【考点】牛
13、顿第二定律【分析】木板抽出前,木块1和木块2都受力平衡,根据共点力平衡条件求出各个力;木板抽出后,木板对木块2的支持力突然减小为零,其余力均不变,根据牛顿第二定律可求出两个木块的加速度【解答】解:在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0对2物体受重力和弹簧的向下的压力,根据牛顿第二定律a=故选C6如图,电动传送带以恒定速度V0=1.2m/s运行,传送带与水平面的夹角=37,现将质量m=20kg的物品箱轻放到传送带底端,经过一段时间后,物品箱被送到h=1.8m的平台上,已知物品箱与传送带间的动摩擦因数=0.85,则每件物品箱从传送带底端送到
14、平台上时间为()At=3.25 sBt=3 sCt=2.25 sDt=2 s【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】题的关键是明确物品箱从底端运送到平台上需要经过匀加速和匀速两个过程,先根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求出达到传送带速度的时间以及位移,最后求出匀速运动到平台的时间即可【解答】解:(1)设物品速度从零加速到传送带速度的时间为t1,由牛顿第二定律有:a=f=mgcosv=at1物品运动位移为:联立以上各式解得:a=0.8m/s2,t1=1.5s,s1=0.9m可见由于0.9=3,所以物品之后做匀速运动,匀速运动的时间为:=1.75s,所以总时间为
15、:t=t1+t2=3.25s,故A正确,BCD错误故选:A7放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示取重力加速度g=10m/s2由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()Am=0.5kg,=0.4Bm=1.5kg,=Cm=0.5kg,=0.2Dm=1kg,=0.2【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力【分析】根据vt图和Ft图象可知,在46s,物块匀速运动,处于受力平衡状态,所以拉力和摩擦力相等,由此可以求得物体受到的摩擦力的大小,在根据在24s内物块做匀加速运动,由牛顿第二定律可
16、以求得物体的质量的大小【解答】解:由vt图可知46s,物块匀速运动,有Ff=F=2N在24s内物块做匀加速运动,加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律得 ma=FFf,将F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg由动摩擦力公式得 ,所以A正确故选A8如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至少为()AmgB(M+m)gC(m+2M)gD2(M+m)g【考点】牛顿第二定律【分析】对m和M分别进行受力分析,求出合外力的表达式,根据牛顿第二定律求出加速度的表达式,能将木板抽出
17、来的条件是木板的加速度要大于木块的加速度【解答】解:对m与M分别进行受力分析如;如图所示对m有:f1=ma1 f1=mg由和得:a1=g对M进行受力分析有: Fff2=Ma2 f1和f2互为作用力与反作用力故有:f1=f2=mg f=(M+m)g由可得a2=g要将木板从木块下抽出,必须使a2a1解得:F2(M+m)g 故选D二、计算题(本大题共6小题,共68分)9如图所示,一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔型滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少?【考点】牛顿第二定律【分析】根据牛顿第二定律求出支持力为零时滑块的加速度,从而判
18、断小球是否脱离斜面飘起,再根据平行四边形定则求出拉力的大小【解答】解:对于小球是否抛起的临界问题,先抓住临界点求临界加速度:将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度的方向进行分解,得方程:Tcos45Nsin45=maTsin45+Ncos45=mg联立两式得:N=mgcos45masin45当N=0时,a=当滑块以a=2g加速度向左运动时,小球已脱离斜面飘起:T2=答:线中拉力T等于10如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,M与地面前动摩擦因数=0.02,在木楔的倾角为30的斜面上,有一个质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=
19、1.4m/s在这个过程中木楔未动求地面对木楔的摩擦力的大小和方向【考点】共点力平衡的条件及其应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律【分析】物块沿斜面向下做匀加速运动,初速度为0,位移等于s=1.4m末速度v=1.4m/s,根据运动学公式求出加速度以物块和木楔ABC整体为研究对象,分析受力,将加速度分解,根据牛顿第二定律运用正交分解法求解地面对木楔的摩擦力的大小和方向【解答】解:对物块:初速度v0=0,位移s=1.4m末速度v=1.4m/s,由v2v02=2as得 a=0.7m/s2以物块和木楔ABC整体为研究对象,作出力图如图 根据牛顿第二定律得 地面对木楔的摩擦力的大小f=ma
20、x=macos+M00.61N,方向水平向左答:地面对木楔的摩擦力的大小f=0.61N,方向水平向左11如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m已知斜面倾角=30,物块与斜面之间的动摩擦因数=重力加速度g取10m/s2(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;力的合成与分解的运用【分析】(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学
21、公式求解加速度和末速度;(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式,分析出最小值【解答】解:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式,有:v=v0+at 联立解得;a=3m/s2v=8m/s(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图根据牛顿第二定律,有:平行斜面方向:Fcosmgsin30Ff=ma垂直斜面方向:Fsin+FNmgcos30=0其中:Ff=FN联立解得:F=故当=30时,拉力F有最小值,为Fmin=N;答:(1)物块加速度的大小为3m/s2,到达B点的速度为8m/s;(2)拉力F与斜面的夹角30时,拉力F
22、最小,最小值是N12一水平的传送带AB长为L=20m,以V=4m/s的速度顺时针做匀速运动,已知物体与传送带间动摩擦因数为=0.2,则把该物体从传送带的A端静止释放,求:物体从A端运动到B端所需的时间是多少这段时间内物体在皮带上留下的痕迹是多少【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)小物体放上传送带后先做匀加速直线运动,达到传送带速度后一起做匀速直线运动,根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的加速度,结合运动学公式求出匀加速直线运动的时间和匀速运动的时间,从而得出总时间的大小(2)在物体加速阶段求得传送带通过的位移名即可求得痕迹的长度【解答】解:以传送带上轻放物体为研
23、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的匀加速运动设传送带对物体的支持力为N,传送带的初始速度为vt据牛顿第二定律:摩擦力:f=maf=N竖直方向:Nmg=0 联立以上各式并代入数据解得:a=g=2m/s2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得:vt=at1 解得:t1=2s时间t1内物体的位移:x1=物体位移为4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体2s后无摩擦力,开始做匀速运动匀速运动的位移为:x2=Lx1=204=16m设匀速运动t2时间,物体运动到右端,得:x2=vtt2解得:则传送16m所需时间为:t=t1+t2=2+4=
24、6s(2)在t1时间内传送带通过的位移为:x=vtt1=42m=8m,故痕迹的长度为:x=xx1=84m=4m答:物体从A端运动到B端所需的时间是6s这段时间内物体在皮带上留下的痕迹是4m13传送带与水平面夹角37,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用【分析】物体放上A,开始所受的摩擦力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律求
25、出加速度的大小,以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移,由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,两者不能保持相对静止,速度相等后,物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上,再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间,从而得出物体从A到达B的时间【解答】解:物体放上传送带,滑动摩擦力的方向先沿斜面向下根据牛顿第二定律得,=gsin37+gcos37=100.6+0.5100.8m/s2=10m/s2则速度达到传送带速度所需的时间经过的位移由于mgsin37mgcos37,可知物体与传送带不能保持相对静止速度相等后,物体所受的摩擦力沿斜面向上根据牛顿第二定律得,=gsin37gcos37=2m/
26、s2根据,即解得t2=1s则t=t1+t2=2s答:物体从A运动到B的时间为2s14如图,质量M=8kg的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,假定小车足够长,试求:(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?(2)小物块从放在车上开始经过t0=3.0s所通过的位移是多少?(g取10m/s2)【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)分别对滑块和平板车进行受力分析,它们都只受到滑动摩擦力的作用,根据牛顿第二定律求出各自加速度,物块在小车上停
27、止相对滑动时,速度相同,即可以求出时间;(2)滑块做匀减速运动,平板车做匀加速运动,当它们速度相等时一起向右做匀速运动,分别求出两个运动的位移即可解题【解答】解:(1)对物块:mg=ma1a1=g=2m/s2对小车:Fmg=Ma2a2=0.5m/s2物块在小车上停止相对滑动时,速度相同则有:a1t1=0+a2t1t1=s=2s(2)t1物块位移x1=t1时刻物块速度1=a1t1=4m/st1后M,m有相同的加速度,对M,m 整体有:F=(M+m)a3a3=0.8m/s2x2=1(tt1)+a3=4.4m3S内物块位移x=x1+x2=8.4m 答:(1)经过2s物块停止在小车上相对滑动; (2)小物块从放在车上开始,经过t=3.0s,通过的位移是8.4m2017年4月7日