甘肃省兰州市兰炼一中学年高一上学期期末物.docx
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甘肃省兰州市兰炼一中学年高一上学期期末物
2015-2016学年甘肃省兰州市兰炼一中高一（上）期末物理试卷
一、选择题（部分题目有一个答案正确，部分题目有多个答案正确）
1．一个运动员在百米赛跑中，测得在50m处的瞬时速度为6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s，则全程内的平均速度的大小为（ ）
A．6m/sB．6.25m/sC．6.75m/sD．7.5m/s
2．一个物体做自由落体运动，取g=10m/s2，则（ ）
A．物体2s末的速度为20m/sB．物体2s末的速度为10m/s
C．物体2s内下落的高度是40mD．物体2s内下落的高度是20m
3．如图，AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆，A、B、C恰好位于同一圆周上，C为最低点，a、b为套在细杆上的两个小环，当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时，下面正确的是（ ）
A．a环先到c点B．b环先到c点
C．两环同时到达c点D．无法确定
4．物块1、2放在光滑水平面上加用轻质弹簧相连，如图所示．今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2．且F1大于F2，则弹簧秤的示数（ ）
A．一定等于F1+F2B．一定等于F1﹣F2
C．一定大于F2小于F1D．条件不足，无法确定
5．下面有关重力的说法中正确的是（ ）
A．重力是物体的固有属性
B．重力的方向总是垂直于支持面
C．天平不是称物体重力的仪器
D．千克是重力的单位
6．下列有关摩擦力的说法中正确的是（ ）
A．阻碍物体运动的力称为摩擦力
B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C．静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直
D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直
7．如图所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用，静止不动，现保持力F1不变，使力F2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住，若在绳的另一端用大小为mg的拉力拉物体A时，A的加速度为a1，若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，物体的加速度为a2，当地重力加速度为g，则（ ）
A．a1＞a2B．a1＜a2C．a1=a2D．无法确定
9．在力的分解中，有唯一解的条件是（ ）
A．已知一个分力的方向
B．已知两分力的大小
C．已知一个分力的大小和方向
D．已知一个分力的大小，另一分力的方向
10．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（ ）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大
11．如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着OO′方向做匀加速运动（F和OO′都在M平面内），那么必须同时再加一个力F1，这个力的最小值为（ ）
A．FtanθB．FcosθC．FsinθD．
12．下列说法正确的是（ ）
A．拔河比赛时，胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B．马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D．用锤钉钉子，锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对平衡力
二、填空题
13．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打O点时小车运动的速度v0= m/s，小车运动的加速度a= m/s2．（结果要求保留三位有效数字）
14．在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做该实验时认为：
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是 （填入相应的字母，有多个答案正确）．
（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则 （选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是 ．
三、计算题
15．如图所示，质量为m的人在在自动扶梯，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为多少？
摩擦力大小和方向为？
16．如图所示，质量为m的物体C放在水平木板AB上，当以
的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，现将木板的B端抬高，当AB与水平面成45°时，求所受的摩擦力的大小？
17．一重物以初速v0沿倾角为θ的斜面上滑后又返回起始位置，上行时间为t1，下滑时间为t2，已知t1：
t2=1：
，θ=37°，则斜面与物体间的动摩擦因数μ是多大？
18．如图所示，某工厂用水平传动带传送零件，设两轮子圆心的距离为S=2m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带的速度恒为V=1m/s，P点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的Q处，则传送所需时间为多少？
19．某课外活动小组自制了一枚土火箭，设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）火箭的平均推力与重力的比值是多大？
（2）火箭能到达的离地最大高度是多少？
（3）燃料燃烧结束后，火箭经过多长时间落地？
（保留三位有效数字）
20．如图所示，在小车的倾角为30°的光滑斜面上，用劲度系数k=500N/m的弹簧连接一质量为m=1kg的物体．
（1）当小车以
m/s2的加速度运动时，m与斜面保持相对静止，求弹簧伸长的长度．
（2）若使物体m对斜面无压力，小车加速度必须多大？
（3）若使弹簧保持原长，小车加速度大小、方向如何？
2015-2016学年甘肃省兰州市兰炼一中高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（部分题目有一个答案正确，部分题目有多个答案正确）
1．一个运动员在百米赛跑中，测得在50m处的瞬时速度为6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s，则全程内的平均速度的大小为（ ）
A．6m/sB．6.25m/sC．6.75m/sD．7.5m/s
【考点】平均速度．
【分析】正确理解平均速度的定义，直接根据公式
即可正确解答本题．
【解答】解：
排除题目中的干扰因素，百米比赛为直道，其位移为100米，所以平均速度为：
，故ACD错误，B正确．
故选B．
2．一个物体做自由落体运动，取g=10m/s2，则（ ）
A．物体2s末的速度为20m/sB．物体2s末的速度为10m/s
C．物体2s内下落的高度是40mD．物体2s内下落的高度是20m
【考点】自由落体运动．
【分析】根据自由落体运动的基本公式即可求解．
【解答】解：
A、B、根据速度时间公式得：
v=gt=20m/s，故A正确，B错误；
C、D、根据位移时间公式得：
h=
gt2=20m，故C错误，D正确．
故选：
AD
3．如图，AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆，A、B、C恰好位于同一圆周上，C为最低点，a、b为套在细杆上的两个小环，当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时，下面正确的是（ ）
A．a环先到c点B．b环先到c点
C．两环同时到达c点D．无法确定
【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】小球滑下后做匀加速直线运动，找出最高点D，设∠ACD为α，求出小球运动的加速度和位移，根据匀加速直线运动位移时间公式表示出时间即可求解．
【解答】解：
作出辅助线如图所示，
设∠ACD为α，则AC=CDcosα=2Rcosα，
a小球的加速度为gcosα，则：
2Rcosα=
gcosαt2，
得：
t=
，与角度无关．故选项C正确，ABD错误．
故选C
4．物块1、2放在光滑水平面上加用轻质弹簧相连，如图所示．今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2．且F1大于F2，则弹簧秤的示数（ ）
A．一定等于F1+F2B．一定等于F1﹣F2
C．一定大于F2小于F1D．条件不足，无法确定
【考点】力的合成与分解的运用；牛顿第三定律．
【分析】先用整体法求出加速度，然后用隔离法隔离出物体1，运用牛顿第二定律求出弹簧的拉力．
【解答】解：
两个物体一起向左做匀加速直线运动，对两个物体整体运用牛顿第二定律，有
F1﹣F2=（M+m）a①
再对物体1受力分析，运用牛顿第二定律，得到
F1﹣F=Ma②
由①②两式解得
F=
由于F1大于F2，故F一定大于F2小于F1
故选C．
5．下面有关重力的说法中正确的是（ ）
A．重力是物体的固有属性
B．重力的方向总是垂直于支持面
C．天平不是称物体重力的仪器
D．千克是重力的单位
【考点】重力．
【分析】在不同地点重力加速度g是不同的，故不同地点重力也不同，故重力不是物体的固有属性；
重力的方向是竖直向下，竖直向下是垂直于水平面向下，不一定垂直于支持面；
天平是测量质量的仪器，不是测量重力的仪器；
千克是质量的单位，不是力的单位．
【解答】解：
A、质量是物体的固有属性，在不同地点重力加速度g是不同的，故不同地点重力也不同．故重力不是物体的固有属性．故A错误．
B、重力的方向是竖直向下，竖直向下是垂直于水平面向下，不一定垂直于支持面，例如放在斜面上的物体受到的重力不垂直于支持面．故B错误．
C、天平是测量质量的仪器，不是测量重力的仪器．故C正确．
D、千克是质量的单位，不是力的单位，故D错误．
故选C．
6．下列有关摩擦力的说法中正确的是（ ）
A．阻碍物体运动的力称为摩擦力
B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C．静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直
D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力．
【分析】弹力是产生摩擦力的前提．而要产生摩擦力，物体间还要有相对运动或有相对运动的趋势．滑动摩擦力大小总是与弹力的大小成正比，而静摩擦力随外力而变化．弹力总是垂直于接触面，摩擦力沿着接触面，两者相互垂直．
【解答】解：
A、摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势，摩擦力并不一定是阻力，也可能是动力．故A错误．
B、滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，可能与物体运动方向相同．故B错误．
C、静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直，比如：
在加速的车厢壁静止的物体，其静摩擦力方向与运动方向垂直．故C正确．
D、弹力总是垂直于接触面，摩擦力沿着接触面，两者相互垂直．故D正确．
故选CD．
7．如图所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用，静止不动，现保持力F1不变，使力F2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
【分析】先求出合力的变化情况，然后求出加速度的变化情况，最后在分析速度的变化情况．
【解答】解：
由于木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动，故两个推力相等
假设F1=F2=F
力F2逐渐减小到零再逐渐恢复到原来的大小的过程中，合力先增大到F，在减小到零，故加速度也是先增大再减小，故C错误；
物体现在加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后匀速运动，而速度时间图象的切线的斜率表示加速度，故A错误，B正确；
物体先做加速度不断变大的加速运动，再做加速度不断变小的加速运动，合力变为零后做匀速直线运动，与于位移时间图象的切线的斜率表示速度，而D选项图表示减速运动，故D错误；
故选B．
8．如图所示，物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住，若在绳的另一端用大小为mg的拉力拉物体A时，A的加速度为a1，若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，物体的加速度为a2，当地重力加速度为g，则（ ）
A．a1＞a2B．a1＜a2C．a1=a2D．无法确定
【考点】牛顿第二定律．
【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后比较．
【解答】解：
当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：
mg=Ma1，a1=
当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：
mg=（M+m）a2，则a2=
则a1＞a2
故选A
9．在力的分解中，有唯一解的条件是（ ）
A．已知一个分力的方向
B．已知两分力的大小
C．已知一个分力的大小和方向
D．已知一个分力的大小，另一分力的方向
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．
【分析】合力与分力遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图分析即可．
【解答】解：
A、已知两个分力的方向，根据平行四边形定则，有唯一解；
而一个分力方向，不是唯一解，故A错误；
B、已知合力与两个分力的大小，根据三角形定则，方向有可能不同，如下图
，故B错误；
C、已知一个分力的大小和方向，平行四边形唯一，故只有一个解，故C正确；
D、已知一个分力的大小和另一个分力的方向，根据平行四边形定则，如图
可能有两组解，故D错误；
故选：
C．
10．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（ ）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大
【考点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素．
【分析】在力学中，有这样一类问题：
一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值．它的求解方法对其他矢量的分析同样适用．
对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析．
【解答】解：
对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图
其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解
由图象可知，G1先变小后变大，G2变小
又根据共点力平衡条件
G1=F
G2=N
故拉力F先变小后变大；
故选D．
11．如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着OO′方向做匀加速运动（F和OO′都在M平面内），那么必须同时再加一个力F1，这个力的最小值为（ ）
A．FtanθB．FcosθC．FsinθD．
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．
【分析】物体从静止开始做匀加速直线运动，合力的方向和运动的方向是一样的，要使物体沿着OO1方向做加速运动，合力必须沿着OO1方向，根据三角形定则，可以求出此时最小的力F′．
【解答】解：
要使物体沿着OO1方向做加速运动，合力必须沿着OO1方向，根据三角形定则可知，合力的方向确定了，分力F的大小方向也确定了，
由F做OO1的垂线，此时的F1就是最小值，再由三角形的知识可以求得最小值为Fsinθ，所以C正确．
故选：
C．
12．下列说法正确的是（ ）
A．拔河比赛时，胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B．马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D．用锤钉钉子，锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对平衡力
【考点】牛顿第三定律；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】物体间力的作用是相互的，一对相互作用力的特点是：
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个不同的物体上．而平衡力作用在同一物体，大小相等，方向相反．
【解答】解：
A、拔河比赛时，胜方是因为静摩擦力大些，不是拉对方的力大于输方拉对方的力．故A错误；
B、马能拉车前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力，不是马对车的拉力大于车对马的拉力．故B错误；
C、太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等，因为它们是一对作用力与反作用力，故C正确；
D、用锤钉钉子，锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对作用力与反作用力．故D错误；
故选：
C
二、填空题
13．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打O点时小车运动的速度v0= 0.298 m/s，小车运动的加速度a= 0.393 m/s2．（结果要求保留三位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【分析】根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的瞬时速度，通过逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，通过速度时间公式求出O点的速度．
【解答】解：
由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的推论得：
．
由于相邻的时间间隔位移之差不相等，
根据运动学公式推论△x=aT2采用逐差法得出：
a=
=0.393m/s2．
则O点的速度v0=vA﹣aT=0.337﹣0.393×0.1≈0.298m/s．
故答案为：
0.298；0.393．
14．在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做该实验时认为：
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是 ABC （填入相应的字母，有多个答案正确）．
（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则 不能 （选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是 因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程． ．
【考点】验证力的平行四边形定则．
【分析】
（1）本实验的原理为：
F'的作用效果应与另外两个力的作用效果相同，则可知，F'即为两力的合力；根据平行四边形定则作出两个分力的合力F，再作出F'的图示，比较F与F'则可验证平行四边形定则；故实验中要得出三个力的方向及大小，故为了减小实验误差，应在实验中尽量减小力的测量及作图中出现的误差；
（2）由平行四边形定则可得出两拉力的合力大小，比较拉力与弹簧秤的量程则可知5N量程的弹簧秤是否可用．
【解答】解：
（1）A、在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故A正确；
B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、拉力越大，则读数中出现的相对误差越小，故拉力应适当大些，故C正确；
D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误．
故选：
ABC．
（2）两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为F=4
≈5.6N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程；故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用；
故答案为：
（1）ABC；
（2）不能；因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程．
三、计算题
15．如图所示，质量为m的人在在自动扶梯，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为多少？
摩擦力大小和方向为？
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
【分析】将加速度进行正交分解，分解为水平的和竖直的，利用牛顿第二定律的独立性原理求解．
【解答】解：
人减速上升，加速度方向向下，将a正交分解，
则水平方向a1=acosθ，方向向左
水平方向应用牛顿第二定律：
f=ma1=macosθ
f方向也水平向左
竖直方向：
a2=asinθ
竖直方向应用牛顿第二定律：
mg﹣N=ma2
所以，N=m（g﹣asinθ）；
答：
人所受的支持力大小为m（g﹣asinθ）；摩擦力大小为macosθ，方向水平向左．
16．如图所示，质量为m的物体C放在水平木板AB上，当以
的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，现将木板的B端抬高，当AB与水平面成45°时，求所受的摩擦力的大小？
【考点】共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用．
【分析】当以
mg的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，根据平衡条件求解出动摩擦因素；当AB与水平面成45°时，求解出最大静摩擦力，判断物体的运动情况，然后根据滑动摩擦定律求解．
【解答】解：
当以
mg的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，根据平衡条件，有
解得
μ=0.5
当AB与水平面成45°时，最大静摩擦力为：
fm=f=μmgcosθ=0.5×
=
；
重力的下滑分力为：
；
由于G1＞fm，故物体加速下滑，物体受滑动摩擦力，为
；
答：
当AB与水平面成45°时，求所受的摩擦力的大小为
．
17．一重物以初速v0沿倾角为θ的斜面上滑后又返回起始位置，上行时间为t1，下滑时间为t2，已知t1：
t2=1：
，θ=37°，则斜面与物体间的动摩擦因数μ是多大？
【考点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用．
【分析】根据匀变速直线运动位移时间关系求解加速度之比，再根据牛顿第二定律列方程求解．
【解答】解：
设上滑过程中的加速度为a1，下滑过程中的加速度为a2，根据匀变速直线运动的位移时间关系可得：
上滑过程中：
x=
，
下滑过程中：
x=
所以有：
，
根据牛顿第二定律可得：
上滑过程中：
mgsinθ+μmgcosθ=ma1，
下滑过程中：
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2，
联立解得：
μ=0.25．
18．如图所示，某工厂用水平传动带传送零件，设两轮子圆心的距离为S=2m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带的速度恒为V=1m/s，P点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的Q处，则传送所需时间为多少？
【考点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用．
【分析】小物体放到传送带上，根据牛顿第二定律求解加速运动时的加速度大小，再根据位移速度关系求解位移，并求出加速运动的时间；当小物体速度增加到和皮带速度相等时向右匀速直线运动，根据匀速直线运动的规律求解匀速运动的时间．
【解答】解：
小物体刚放在传送带上所受合力F合=f=μmg
根据牛顿第二定律可知，小物体匀加速运动的加速度：
a=μg=1m/s2，
物体做匀加速直线运动，当速度增加到1m/s时产生的位移：
x=
，
经历的时间：
t1=
=1s
又因为x＜2m
所以小物体的速度达到1m/s后将以此速度做匀速
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