?【全國(guó)百?gòu)?qiáng)?！可綎|省泰安一中2019-2020高一上學(xué)期期中物理試題及答案 16

2019~2020學(xué)年度高一年級(jí)模塊檢測(cè)試題

高一物理
(滿分:100分,時(shí)間:90分鐘)

第Ⅰ卷(選擇題　共48分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題4分,共48分。第1~6小題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~12小題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分,少選得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.(★)下列關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.由牛頓第一定律可知物體任何情況下都處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.牛頓第一定律可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
C.理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣,是一種科學(xué)的抽象思維方法
D.由牛頓第一定律可知,靜止的物體一定不受外力作用
2.(★)如右圖所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角α分別為30°和45°時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相等,則物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　)
A.12　　　　　　　　B.32
C.22 D.32
3.(★)如圖為兩個(gè)物體A和B在同一直線上沿同一方向做勻加速運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇,則兩物體出發(fā)點(diǎn)的關(guān)系是(　　)

A.從同一地點(diǎn)出發(fā) B.A在B前3m處
C.B在A前3m處 D.B在A前5m處
4.(★)如下圖所示,A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量分別為M、m、m0,作如圖所示的連接,繩子不可伸長(zhǎng),且繩子和滑輪的質(zhì)量、繩子和滑輪間的摩擦力均可不計(jì),若B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng),則可以斷定(　　)

A.物體A與桌面之間有摩擦力,大小為m0g
B.物體A與B之間有摩擦力,大小為m0g
C.桌面對(duì)A和B對(duì)A都有摩擦力,兩者方向相同,合力為m0g
D.桌面對(duì)A和B對(duì)A都有摩擦力,兩者方向相反,合力為m0g
5.(★)如圖所示,質(zhì)量分別為m、M的兩個(gè)物體系在一根跨過(guò)定滑輪(質(zhì)量忽略不計(jì))的輕繩兩端,M放在水平地板上,m被懸掛在空中,若將M沿水平地板向右緩慢移動(dòng)少許后M仍靜止,則(　　)

A.繩的張力變大
B.M對(duì)地面的壓力變大
C.M所受的靜摩擦力變大
D.懸掛滑輪的繩的張力變大
6.(★)用一水平力F將兩鐵塊A和B緊壓在豎直墻上而靜止,如圖所示,對(duì)此,下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A.鐵塊B肯定受墻給它的豎直向上的摩擦力
B.鐵塊B受A給它的摩擦力方向可能向上,也可能向下
C.鐵塊A肯定對(duì)B施加豎直向上的摩擦力
D.B受墻的摩擦力方向可能向上,也可能向下
7.(★)如圖所示,物塊放在粗糙的固定斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加一沿斜面向上的推力F,在推力F由零逐漸增大到物塊剛要滑動(dòng)的過(guò)程中,物塊受到的靜摩擦力(　　)

A.先沿斜面向上,后沿斜面向下
B.先沿斜面向下,后沿斜面向上
C.先增大后減小
D.先減小后增大
8.(★)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C均由N點(diǎn)沿不同路徑運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,已知三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā),同時(shí)達(dá)到M點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同
B.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度大小都相同
C.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同
D.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的位移相同
9.(★)一輛汽車沿著一條平直的公路行駛,公路旁邊有與公路平行的一行電線桿,相鄰電線桿間的間隔為50m,取汽車駛過(guò)某一根電線桿的時(shí)刻為零時(shí)刻,此電線桿作為第1根電線桿,此時(shí)刻汽車行駛的速度大小v1=5m/s,假設(shè)汽車的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng),10s末汽車恰好經(jīng)過(guò)第3根電線桿,則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2
B.汽車?yán)^續(xù)行駛,經(jīng)過(guò)第7根電線桿時(shí)的瞬時(shí)速度大小為25m/s
C.汽車在第3根至第7根電線桿間運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為20s
D.汽車從第3根至第7根電線間的平均速度為20m/s
10.(★)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用一根長(zhǎng)為3L的輕質(zhì)細(xì)線連接,將A、B提起至B球距離地面L的位置,并由靜止釋放A、B,不計(jì)空氣阻力。從開(kāi)始釋放到B落地歷時(shí)t1,B落地前瞬間的速率為v1,從B落地到A落地歷時(shí)t2,A落地前瞬間的速率為v2,則(　　)

A.t1>t2
B.t1=t2
C.v1∶v2=1∶2
D.v1∶v2=1∶3
11.(★)如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A、B用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后懸掛于O點(diǎn),在外力F的作用下,若要使兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變,則外力F的大小(　　)

A.可能為33mg
B.可能為52mg
C.可能為2m
D.可能為mg
12.(★)如圖所示,兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動(dòng),在O點(diǎn)懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止,Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,FN表示木塊與擋板間正壓力的大小,若擋板間的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止且O1和O2始終等高,則(　　)

A.Ff變小 B.Ff不變
C.FN變小 D.FN變大

第Ⅱ卷(非選擇題　52分)
二、實(shí)驗(yàn)題(共兩個(gè)題目5個(gè)問(wèn)題,每個(gè)問(wèn)題2分,共10分)
13.(★)(1)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使它伸長(zhǎng)到某一位置O點(diǎn),為了確定兩個(gè)分力的大小和方向,這一步操作中必須記錄的是　　　　　。?
A.橡皮條固定端的位置
B.描下O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向
C.橡皮條伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度
D.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)
(2)做實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)測(cè)量結(jié)果在白紙上畫(huà)出如下圖所示的力的圖示,其中O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn),圖中的　　　　　是F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值。?


14.(★)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的一段紙帶如下圖所示,在紙帶上選擇A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。
(1)由紙帶提供的數(shù)據(jù)求出打下點(diǎn)C、E時(shí)小車的速度,填入下表:

計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)
B
C
D
E
對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t/s
0
0.1
0.2
0.3
小車的速度v/(m·s-1)
0.25

0.45


(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在下圖中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象;
(3)根據(jù)作出的v-t圖線可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=　　　　　m/s2。?
三、計(jì)算題(共4個(gè)題目總分42分;請(qǐng)條理清晰的寫(xiě)出必要文字說(shuō)明和步驟)
15.(★)

(10分)如圖所示,物體A重100N,物體B重20N,A與水平桌面間的最大靜摩擦力是30N,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),這時(shí)A受到的靜摩擦力是多大?如果逐漸加大B的重力,而仍保持系統(tǒng)靜止,則B物體重力的最大值是多少?
16.(★)(10分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm,用其拉著一個(gè)重200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí),物體恰好在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(1)求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí),物體受到的水平拉力為多大?這時(shí)物體受到的摩擦力為多大?
(3)如果在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中突然撤去彈簧,而物體在水平面上能繼續(xù)滑行,這時(shí)物體受到的摩擦力為多大?
17.(★)(12分)某一長(zhǎng)直的賽道上,有一輛F1賽車,前方200m處有一安全車以10m/s的速度勻速前進(jìn),這時(shí)賽車從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕。
(1)賽車何時(shí)追上安全車?
(2)追上之前與安全車最遠(yuǎn)相距多少米?
(3)當(dāng)賽車剛好追上安全車時(shí),賽車手立即剎車,使賽車以4m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),問(wèn)兩車再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過(guò)而不發(fā)生相撞)
18.(★)

(10分)如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小物塊放在傾角為θ=37°的斜面上,物塊跟斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,現(xiàn)用大小為F=20N的水平推力作用于物塊,則其上滑的加速度為多大?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)



答案全解全析
1.考向　牛頓第一定律
分析　牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理概括得出的規(guī)律,它告訴我們物體在不受力的作用時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
解析　A、物體只有不受外力或者所受合外力為零時(shí),才能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的推理概括出來(lái)的科學(xué)理論,而不能直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,故B錯(cuò)誤;
C、理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣,都是一種科學(xué)的抽象思維方法,故C正確;
D、由牛頓第一定律可知,靜止的物體可能不受外力作用,也可能有外力但合外力為零,故D錯(cuò)誤。
答案　C
點(diǎn)評(píng)　此題是一道有關(guān)牛頓第一定律的基礎(chǔ)性的試題,解答時(shí)把握好:牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的推理概括出來(lái)的科學(xué)理論,而不是直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的;物體在不受力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或者是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2.考向　共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運(yùn)用
分析　木板的傾角不同而物塊所受摩擦力的大小卻恰好相同,則它們一個(gè)靜摩擦力,另一個(gè)是滑動(dòng)摩擦力.由靜止可列出平衡方程,求出靜摩擦力大小與重力的關(guān)系;再由運(yùn)動(dòng)可由滑動(dòng)摩擦力的公式,求出滑動(dòng)摩擦大小與重力的關(guān)系,從而算出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
解析　傾角越大越容易滑動(dòng),當(dāng)木板傾角是30°時(shí),物塊受到的是靜摩擦力,其大小等于mgsin30°;當(dāng)木板傾角是45°時(shí),物塊受到的是滑動(dòng)摩擦力,其大小等于μmgcos45°.由題意可得:μmgcos45°=mgsin30°
解之得:μ=sin30°cos45°=22
故選:C
答案　C
點(diǎn)評(píng)　求摩擦力的大小時(shí),先區(qū)分是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,然后再選擇求大小的方法.若是靜摩擦力則可利用平衡來(lái)求出靜摩擦力的大小,若是滑動(dòng)摩擦力則可利用滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比f(wàn)=μN(yùn)來(lái)計(jì)算出大小。
3.考向　v—t圖像的應(yīng)用
分析　分析A、B的v—t圖像與t軸所圍的面積得到物體的出發(fā)位置關(guān)系。
解析　v—t圖像與t軸圍成的面積代表位移,兩物體在3s內(nèi)的位移分別為:xA=12×4×3=6m,xB=12×2×3=3m,由題意可知,第3s末兩個(gè)物體在途中相遇,則出發(fā)點(diǎn)關(guān)系是B在A前3m 處,故選C。
答案　C
規(guī)律總結(jié)　在v—t圖像中,某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度,時(shí)間軸上方速度是正值,時(shí)間軸下方速度是負(fù)值。v—t圖像切線的斜率表示加速度,切線向右上方傾斜為正,向右下方傾斜為負(fù);斜率不變的傾斜直線,代表勻變速直線運(yùn)動(dòng)。v—t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表位移,時(shí)間軸上方為正,時(shí)間軸下方為負(fù)。
4.考向　物體的平衡;摩擦力
分析　B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng),所以物體都處于平衡狀態(tài);分別對(duì)B、A和B整體受力分析可知各接觸面之間摩擦力的情況。
解析　對(duì)A和B整體受力分析可知,整體受繩子的拉力、重力、支持力,要使整體做勻速直線運(yùn)動(dòng),A應(yīng)受到桌面對(duì)其向左的摩擦力,大小與繩子的拉力相同,A正確;對(duì)B分析,因B受重力、支持力,而水平方向不受外力,故B不會(huì)受到A的摩擦力,故A、B間沒(méi)有摩擦力,故BCD錯(cuò)誤;故選A。
答案　A

點(diǎn)評(píng)　整體法與隔離法是受力分析中常用方法之一,應(yīng)靈活應(yīng)用;注意受力分析要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行分析。
5.
考向　共點(diǎn)力平衡
分析　m處于平衡狀態(tài),繩子拉力大小等于其重力,保持不變;再以M為研究對(duì)象受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解。
解析　A:M在緩慢移動(dòng)過(guò)程中,兩個(gè)物體都處于平衡狀態(tài),分析m可得繩子的拉力T=mg,因?yàn)閙的重力不變,所以繩子的拉力保持不變,A錯(cuò)誤;

BC:分析M 可得甲圖,f=Tcosθ,N=Mg-Tsinθ,θ為繩子與水平方向的夾角,在向右移動(dòng)過(guò)程中θ在增大,所以f在減小,N在減小,BC錯(cuò)誤。
D:滑輪軸所受的力如乙圖,懸掛繩的張力為F=mg+Tsinθ,θ在減小,所以F在減小,D正確。
答案　D
點(diǎn)評(píng)　處理共力點(diǎn)平衡問(wèn)題的三種方法(合成法、分解法、正交分解法),要視具體問(wèn)題靈活的選用。
6.考向　受力分析、平衡條件
分析　該題中的物體始終保持靜止,利用平衡的特點(diǎn)分析即可判斷。
解析　
AD、

物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),故受到的合外力為零,在豎直方向上受到豎直向下的重力,故B對(duì)A施加的摩擦力方向肯定是豎直向上,因B處于靜止?fàn)顟B(tài),故受到的合外力為零,B受A給它的摩擦力方向向下,重力也向下,故墻給它的摩擦力豎直向上,故A正確、D錯(cuò)誤
B、根據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系可知,B受A給它的摩擦力方向向下,故B錯(cuò)誤;
C、物體B對(duì)A施加的摩擦力方向是豎直向上的,根據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系可知,鐵塊A肯定對(duì)B施加豎直向下的摩擦力,故C錯(cuò)誤。
答案　A
點(diǎn)評(píng)　只要物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài),即此時(shí)一定受到平衡力的作用,B物體受到墻的摩擦力、B物體重力和A對(duì)B的摩擦力三力平衡,注意每個(gè)力的方向。
7.考向　靜摩擦力
分析　靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,物體靜止在斜面上,有相對(duì)于斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),受到的摩擦力方向沿斜面向上。當(dāng)所受推力從零開(kāi)始增大時(shí),靜摩擦力開(kāi)始減小,直至為零,此后推力繼續(xù)增大,物體有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),受到的摩擦力方向沿斜面向下。
解析　

物體未受F靜止在斜面上時(shí)受力如圖一所示,靜摩擦力沿斜面向上且f=mgsinθ,物體受到F后,分析物體的受力情況:重力mg、推力F、斜面的支持力N,可能受到靜摩擦力,
若Fmgsinθ,物體受到的摩擦力方向沿斜面向下(如圖二);
根據(jù)平衡條件有:F+f=mgsinθ,F增大時(shí),f先減小后增大,故AD正確,BC錯(cuò)誤。
答案　AD
點(diǎn)評(píng)　靜摩擦力的大小和方向都可能會(huì)隨著其他力的變化而發(fā)生變化,把握住平衡時(shí)合力為零的特點(diǎn)是解題關(guān)鍵。
8.考向　瞬時(shí)速度、平均速度和平均速率的區(qū)別
分析　三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的初、末位置相同,所以位移相同,但是沿不同的路徑,路程不相同。根據(jù)平均速度、平均速率和瞬時(shí)速度的定義判斷。
解析　AD:三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N出發(fā),同時(shí)到達(dá)M,時(shí)間相等,初末位置相同,位移相同,平均速度等于位移和時(shí)間的比值,因此三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平均速度相同,AD正確;
B:瞬時(shí)速率描述質(zhì)點(diǎn)某一瞬間運(yùn)動(dòng)快慢,無(wú)法比較,故B錯(cuò)誤;
C:三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任意相等時(shí)間內(nèi)的位移不一定不同,則平均速度不一定相同,故C錯(cuò)誤。
答案　AD
點(diǎn)評(píng)　瞬時(shí)速度描述物體在某一瞬間運(yùn)動(dòng)快慢,平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢。平均速度是物體的位移和所用時(shí)間的比值,平均速率是物體運(yùn)動(dòng)的路程和所用時(shí)間的比值。
9.考向　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律應(yīng)用
分析　根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間公式求出加速度;根據(jù)位移-速度公式得出汽車第七根電線桿的速度;根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求第一根到第七根的時(shí)間,再減去10s為從第三根到第七根的時(shí)間;再用平均速度公式求解。
解析　

A:汽車在前10s內(nèi)的位移是:s13=50×2m=100m由于s=v1t+12at2,得a=1m/s2,故A正確;
B:第1根和第7根電線桿之間的距離:s17=50×6m=300m根據(jù):v72-v12=2as17 得v7=v12+2as17=52+2×1×300m/s=25m/s,故B正確;
C:汽車從第1根到第7根電線桿的時(shí)間是:t7=v7-v1a=25?51s=20s,汽車在第3根至第7根電線桿間運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間:Δt=t7-t3=10s,故C錯(cuò)誤;
D:汽車從第3根到第7根電線桿的平均速度v=xΔt=20010m/s=20m/s,故D正確。
答案　ABD
點(diǎn)評(píng)　首先要搞清楚各個(gè)時(shí)間間隔的聯(lián)系,及加速度不變,再分析在各過(guò)程的連接點(diǎn)各物理量之間的區(qū)別和聯(lián)系,然后充分挖掘題目中的一些隱含條件,最后根據(jù)各種關(guān)系列方程求解。
10.考向　自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用
分析　由靜止釋放A、B,A和B都做自由落體運(yùn)動(dòng),B運(yùn)動(dòng)的位移為L(zhǎng),A運(yùn)動(dòng)的位移為4L,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式求解時(shí)間和速度即可。
解析　由靜止釋放A、B,A和B都做自由落體運(yùn)動(dòng),B運(yùn)動(dòng)的位移為L(zhǎng),A運(yùn)動(dòng)的位移為4L,由h=12gt2,可知B落地的時(shí)間為t1=2Lg,A落地的時(shí)間為t=22Lg,所以t2=t-t1=22Lg-2Lg=2Lg,所以t1=t2,故A錯(cuò)誤,B正確;A落地前瞬時(shí)速率為v2=gt=2g2Lg,B落地前瞬間速率為v1=gt1=g2Lg,所以v1∶v2=1∶2,故C正確,D錯(cuò)誤。
答案　BC
點(diǎn)評(píng)　自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g 的勻變速直線運(yùn)動(dòng),基本規(guī)律:下落高度h=12gt2、末速度v=gt、高度與速度滿足v2=2gh;本題的關(guān)鍵是找到A、B兩個(gè)小球的時(shí)間關(guān)系,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解。
11.
考向　共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運(yùn)用。
分析　對(duì)A、B兩球整體受力分析,受重力G,OA繩子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不變,繩子的拉力方向不變大小變,拉力的大小和方向都變,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,利用平行四邊形定則作圖可以得出拉力的最小值和最大值。

解析　對(duì)A、B兩球整體受力分析,受重力G=2mg,OA繩子的拉力T以及拉力F,三力平衡。將繩子的拉力T和拉力F合成,其合力與重力平衡,如圖:
當(dāng)拉力F與繩子的拉力T垂直時(shí),拉力F最小,最小值為Fmin=2mgsin30°=mg, 由于拉力F的方向具有不確定性,因而從理論上講,拉力F豎直向上時(shí)最大,最大值為Fmax=2mg。故BCD都有可能。
答案　BCD
點(diǎn)評(píng)　此題是三力平衡問(wèn)題中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,其中一個(gè)力大小和方向都不變,一個(gè)力方向不變、大小變,第三個(gè)力的大小和方向都變,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,結(jié)合平行四邊形定則作出力的圖示,得到未知力的變化情況。
12.考向　考查了共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
分析　先對(duì)整體受力分析,根據(jù)受力平衡求摩擦力;再分析重物M,將重物受到的重力按效果分解,求出分力與合力的關(guān)系表達(dá)式,然后再對(duì)木塊受力分析,根據(jù)平衡條件即可求解。
解析　AB:先對(duì)三個(gè)物體以及支架整體受力分析,受重力(2m+M)g,2個(gè)靜摩擦力,兩側(cè)墻壁對(duì)整體有一對(duì)支持力,根據(jù)平衡條件,有:2Ff=(M+2m)g,解得Ff=12(M+2m)g,故靜摩擦力不變,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD:將細(xì)線對(duì)O的拉力按照作用效果分解,如圖:

設(shè)兩個(gè)桿之間的夾角為θ,則有F1=F2=Mg2cosθ2
再將桿對(duì)木塊m的推力F1按照效果分解,如圖:

根據(jù)幾何關(guān)系,有Fx=F1sinθ2=Mg2cosθ2sinθ2=Mgtanθ22
所以擋板間距離稍許增大后,角θ變大,Fx變大,故木塊與擋板間的壓力變大,故C錯(cuò)誤,D正確。
答案　BD
點(diǎn)評(píng)　本題考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力,受力分析后,根據(jù)力的合成與分解,利用幾何關(guān)系表示重力、摩擦力、擠壓力之間和夾角的關(guān)系,再結(jié)合題中情景討論。注意輕桿的一端為鉸鏈時(shí),桿產(chǎn)生或受到的彈力方向一定沿著桿的方向。
13.考向　驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)
分析　根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢悦鞔_實(shí)驗(yàn)需要記錄的數(shù)據(jù);兩分力合成的理論值是由平行四邊形定則作圖得到的,由于誤差可能與實(shí)際值不重合。
答案　(1)BD　(2)F'
解析　(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證力的平行四邊形定則,要根據(jù)兩個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的兩個(gè)拉力大小和方向做出平行四邊形求合力,與一個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的拉力比較,最后得出結(jié)論。所以需要記錄的有:兩條細(xì)繩套的方向就是兩分力的方向,記下O點(diǎn)位置和細(xì)繩套的方向就可以畫(huà)出兩分力的方向,兩分力的大小由彈簧測(cè)力計(jì)直接讀出。
(2)根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出來(lái)的力是理論值,實(shí)際值和理論值有一定的誤差,不一定沿兩分力的對(duì)角線,所以F'是實(shí)際測(cè)量值。
14.考向　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
分析　根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間的平均速度即等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度vt2=v=xt求出計(jì)數(shù)點(diǎn)C、E的速度;根據(jù)v-t圖像的斜率代表加速度求解a。
答案　(1)0.35　0.55　(2)圖像見(jiàn)解析　(3)1.0
解析　(1)打點(diǎn)間隔為0.02s,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)打印點(diǎn)未畫(huà)出,故相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,根據(jù)某段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)C、E的速度:
vC=vBD=BD2T=AD-AB2T=0.35m/s
vE=vDF=DF2T=AF-AD2T=0.55m/s
(2)將B、C、D、E各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中,小車做勻變速運(yùn)動(dòng),用一條直線畫(huà)出瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像。如下圖
(3)根據(jù)v-t圖像的斜率代表加速度求解得:
a=ΔvΔt=1.0m/s2

點(diǎn)評(píng)　在運(yùn)用公式處理紙帶時(shí)要注意:(1)測(cè)量長(zhǎng)度的單位在代入公式運(yùn)算時(shí)均轉(zhuǎn)成m;(2)注意T的取值,本題打點(diǎn)周期為0.02s,由于相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s;(3)計(jì)算結(jié)果注意按照題中要求保留小數(shù)或有效數(shù)字。
描繪圖線的注意事項(xiàng):(1)盡可能讓更多的點(diǎn)落在線上;(2)落不到線上的點(diǎn)均勻的分布在線的兩側(cè);(3)誤差比較大的點(diǎn)舍去;(4)判斷圖線是直線還是平滑曲線。
15.考向　力的正交分解、平衡問(wèn)題
分析　選擇結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析,應(yīng)用平衡條件求出兩繩拉力,A在水平方面上受到靜摩擦力和OA拉力相等;再根據(jù)A的最大靜摩擦力判斷B的最大重力。
解析　以O(shè)為研究對(duì)象受力分析,建立直角坐標(biāo)系

x軸上:FTA=FTcos45°(2分)
y軸上:FTB=GB=FTsin45°(2分)
聯(lián)立解得FTA=GBcot45°,代入數(shù)據(jù)的FTA=20N(2分)
以A為研究對(duì)象,受力分析可得FfA=FTA=20N,方向水平向右。(2分)
逐漸增大B的重力,要使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則當(dāng)A達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),B物體的重力達(dá)到最大。由上述表達(dá)式可知:GBm=FfAmcot45°=30N(2分)
點(diǎn)評(píng)　解決物體平衡類問(wèn)題的方法步驟如下:
①確定研究對(duì)象;
②分析研究對(duì)象的受力情況,畫(huà)出受力示意圖;
③選取適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,將不在坐標(biāo)軸上的力進(jìn)行正交分解,受力簡(jiǎn)單時(shí),可用合成法或分解法;
④根據(jù)平衡條件列方程:Fx合=0和Fy合=0;
⑤對(duì)方程進(jìn)行求解,必要時(shí)需對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。
16.考向　摩擦力大小
分析　利用胡克定律求拉力,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力等于滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)f=μN(yùn)計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù);物體相對(duì)地面滑動(dòng)時(shí),受到的滑動(dòng)摩擦力始終不變。
解析　(1)根據(jù)胡克定律得,彈簧的拉力F=kx,由平衡條件得:滑動(dòng)摩擦力:Ff=F
支持力:FN=G
又Ff=μFN,
解得μ=kxG=20×4200=0.4;
(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量增加為6cm時(shí),彈力增加為F=kx'=20N/cm×6cm=120N;由于動(dòng)摩擦因數(shù)μ不變,物體地面的壓力大小FN不變,則滑動(dòng)摩擦力Ff不變,Ff=μG=80N;
(3)突然撤去彈簧物體在水平面繼續(xù)滑行,物體受滑動(dòng)摩擦力,由于壓力不變,故滑動(dòng)摩擦力不變,為80N。
點(diǎn)評(píng)　在計(jì)算摩擦力大小時(shí),先判斷是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力大小f=μN(yùn)(N是壓力),靜摩擦力要根據(jù)平衡條件運(yùn)算。
17.考向　追及問(wèn)題
分析　(1)根據(jù)兩車的位置關(guān)系和時(shí)間關(guān)系式求解第一次相遇時(shí)間;(2)速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn),根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系計(jì)算速度相等的時(shí)間,再計(jì)算最遠(yuǎn)距離;(3)根據(jù)位移關(guān)系,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出第二次相遇時(shí)間,注意賽車減速為零后就不再運(yùn)動(dòng)。
解析　(1)賽車追上安全車時(shí)有:v0t+s=12at2
解得t=20s
賽車經(jīng)過(guò)20s追上安全車。(4分)

(2)當(dāng)兩車速度相等時(shí),相距最遠(yuǎn),則有:
t0=v0a=102s=5s,
則相距的最遠(yuǎn)距離為:
Δx=v0t0+s-12at02=(10×5+200-12×2×25)m=22.5m(4分)
(3)兩車相遇時(shí)賽車的速度v1=at=40m/s;
賽車減速到靜止所用的時(shí)間t'=v1a'=10s
賽車減速到靜止前進(jìn)的距離
xmax=v122a'=200m
相同的時(shí)間內(nèi)安全車前進(jìn)的距離
x=v0t=100m

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