创新学院2023级物理试题
一、选择题(共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求每小题3分,第9-12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 曹冲称象的故事出自《三国志》,“置象于船上,刻其水痕所至。称物以载之,则校可知矣。复称他物,则象重可知也”。下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是( )
A. 研究加速度与合力、质量的关系 B. 建立“质点”的概念
C. 建立“瞬时速度”的概念 D. 建立“合力和分力”概念
【答案】D
【解析】
【详解】曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象,是等效替代的思想。
A.研究加速度与合力、质量的关系,采用的是控制变量法,故A错误;
B.建立“质点”的概念,采用理想模型法,不是等效替代,故B错误;
C.建立“瞬时速度”的概念,采用极限思想,不是等效替代,故C错误;
D.建立“合力与分力”的概念,采用的是等效替代的方法,故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 分力与合力等效替代关系
B. 大小分别为5N、7N和9N的三个力合成,其合力大小的范围为
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 在单向匀变速直线运动中,中间时刻速度一定大于中间位置的速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.分力与合力的作用效果相同,分力与合力是等效替代关系,故A正确;
B.当三个力方向相同时,合力最大
5N和7N两个的合力大于等于2N,小于等于12N,而9N在这合力范围内,所以三个力的合力能为零,则合力最小值为0,合力范围为
故B错误;
C.惯性仅与物体质量有关,和是否系好安全带无关,故C错误;
D.设匀变速直线运动的初速度为,末速度为v,则中间时刻的速度为
中间位置的瞬时速度为
由于
无论是匀加速还是匀减速都有
故D错误。
故选A。
3. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法中正确的是( )
A. 图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B. 图甲中的实验,可以在实验室中真实呈现
C. 图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使速度的测量更容易
D. 图乙中通过逐渐改变斜面的倾角,合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论,A错误;
B.完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的,故实验不可能实际完成,B错误;
CD.伽利略设想物体下落速度与时间成正比,当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时,自由落体的时间短,无法测量,伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果。而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多,所用时间长得多,容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推,得出自由落体运动的规律,C错误,D正确。
故选D。
4. 在汽车内的悬线上挂着一个小球m,实验表明当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示。若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是
A. 汽车一定向右做加速运动
B. 汽车一定向左做加速运动
C. M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向左的摩擦力的作用
D. M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.小球所受的合外力方向向右,可知汽车的加速度向右,则汽车可能向右做加速运动,也可能向左做减速运动,选项AB错误;
CD.M除受到重力、底板的支持力作用外,因加速度向右,则还一定受到向右的摩擦力的作用,选项C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,用相同的细绳将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,拉力分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )
A. F4最大
B. F2最小
C. F1=F3
D. F3=F4
【答案】C
【解析】
【详解】对甲图物块进行受力分析,根据共点力平衡得
对乙图物块进行受力分析,根据共点力平衡得
丙图根据二力平衡可得
故
F2>F4>F1=F3
C正确,ABD错误。
故选C。
6. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶m2
D. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶2m2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲中绳跨过滑轮,与滑轮接触的点是“动点”,也称为“活结”,绳上拉力大小处处相等,两段绳的拉力都是m1g,互成120°角,因此合力的大小是m1g,故BC对滑轮的作用力大小也是m1g(方向与竖直方向成60°角斜向右上方),故A错误;
B.图乙中绳与杆的端点连在一起,杆与绳接触的点是“静点”,也称为“死结”,两段绳上的拉力不一定相等,而杆的一端用铰链固定在墙上,故杆对G点的弹力方向沿杆,对G点受力分析如图所示
又
由力的平衡条件
由力性质可得HG杆受到绳的作用力为
故B错误;
CD.图乙中
得
故
则D正确,C错误。
故选D。
7. 如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态,则下列说法正确的是( )
A. A和B所受弹簧弹力大小之比为
B. A和B的质量之比为
C. 悬挂A和B的细线上拉力大小之比为
D. 同时剪断两细线的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一根弹簧弹力大小相等,A、B所受弹簧弹力大小之比为1:1,故A错误;
B.系统静止时,对A、B两个物体分别进行受力分析,如图所示
A、B所受弹簧弹力大小相等,设为F。对物体A,根据平衡条件有
对物体B,有
解得
故B正确;
C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比
故C错误;
D.剪断细线前,弹簧弹力
剪断细线瞬间弹簧弹力不变,A受合力为
解得A的加速度
B的加速度为
故A、B加速度之比为
故D错误。
故选B。
8. 如图,在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置木块A和质量为m的光滑球B,系统处于静止状态;O为B的球心,C为A、B接触点,与竖直方向夹角为,重力加速度大小为g,则( )
A. 木块A对球B的支持力大小为
B. 地面对木块A的摩擦力大小为
C. 若木块A右移少许,系统仍静止,地面对木块A的摩擦力变大
D. 若木块A右移少许,系统仍静止,地面对木块A的支持力变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.以B球研究对象,受力分析如图所示,
木块A对球B的支持力大小为
选项A正确;
B.以整体为研究对象,水平方向的摩擦力等于墙与B之间的作用力F,则摩擦力
选项B错误;
C.把木块A右移少许,系统仍静止,θ角变小,墙壁对球B的支持力等于地面对木块的摩擦力变小,选项C错误;
D.把木块A右移少许,系统仍静止,地面对木块A的支持力等于整体受到的重力,所以不变,选项D错误;
故选A。
二、多选题
9. 如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,则( )
A. F1不是物体对斜面的压力
B. F2就是物体受到的静摩擦力
C. 物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcosα
D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力共三个力的作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.F1、F2是重力G的两个分力,F1不是物体对斜面的压力,F2不是物体受到的静摩擦力,故A正确,B错误;
C.物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为
故C正确;
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上,则( )
A. 弹簧测力计的示数是10N
B. 弹簧测力计的示数是26N
C. 在突然撤去的瞬间,弹簧测力计的示数不变
D. 在突然撤去的瞬间,的加速度不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.以两物体组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律可知,系统的加速度为
方向水平向右,设弹簧拉力为F,以m1为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
故B正确,A错误;
C.弹簧的弹力不能突变,在突然撤去F2的瞬间,m1受力情况不变,m1受的合力不变,则弹簧测力计的示数不变,故C正确;
D.弹簧的弹力不能突变,在突然撤去F1的瞬间,m1不再受F1的作用,m1受的合力改变,由牛顿第二定律可知,m1的加速度改变,故D错误。
故选BC。
11. 如图,在水平地面上,某同学拉着一只重量为G的箱子,箱子与地面间的动摩擦因数为,绳子的拉力大小为F,绳子与水平方向的夹角为θ。下列说法正确的是( )
A. 若箱子始终不动,θ一定,F越大,箱子对地面的压力越小
B. 若箱子始终不动,θ一定,F越大,箱子对地面的摩擦力越小
C. 若箱子始终匀速运动,θ从0°增大到90°,地面对箱子的支持力和摩擦力的合力先增大后减小
D. 若箱子始终匀速运动,θ从0°增大到90°,拉力F先减小后增大,其最小值为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若箱子始终不动,θ一定时,由平衡条件可得,箱子受到的支持力为
箱子受到的静摩擦力为
结合牛顿第三定律可知,F越大,箱子对地面的压力越小,箱子对地面的摩擦力越大,A正确,B错误;
C.若箱子始终匀速运动,受力平衡,由于滑动摩擦力与支持力成正比,故支持力和摩擦力的合力与竖直方向的夹角不变,当θ从0°增大到90°,如图所示
可知地面对箱子的支持力和摩擦力的合力不断减小,C错误;
D.结合C解析可得
若箱子始终匀速运动,θ从0°增大到90°,拉力F先减小后增大,其最小值为
D正确。
故选AD。
12. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连,A、B均可视为质点),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了,此时物体A、B静止。撤去F后,物体A、B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A、B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是( )
A. 撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为
B. 撤去F后,物体A和B分离前,A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比
C. 若物体A、B向左运动要分离,则分离时向左运动距离为
D. 物体A、B一起向左运动距离时获得最大速度
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.撤去力F瞬间,对A、B系统,由牛顿第二定律得
解得
故A正确;
B.分离前,对A、B整体受力分析,由牛顿第二定律有
隔离B,由牛顿第二定律
联立得
故A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比,故B正确;
C.分离时,A、B两物体加速度相同,没有相互作用力,故原长分离,即分离时向左运动的距离为,故C正确;
D.当系统所受合力为零,即
位移
时速度最大,故D错误。
故选ABC。
三、实验题
13. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长___________,劲度系数___________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量___________。
【答案】 ①. 竖直 ②. 4 ③. 0.5 ④. 6
【解析】
【分析】(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律
求解劲度系数;直接从弹簧秤得到弹力,即可求解。
【详解】(1)[1]弹簧是竖直悬挂的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;
(2)[2][3][4]弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为;弹簧弹力为时,弹簧的长度为,伸长量为;根据胡克定律
有
由图丙得到弹簧的弹力为,依据胡克定律
有
【点睛】本题关键是明确实验原理,然后根据胡克定律
并结合图像列式求解,不难,注意胡克定律的适用范围。
14. 如图甲所示是“探究力的平行四边形定则”的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳套的结点,OB和OC为细绳套,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)下列哪一个选项是不必要的实验要求?_________。(请填写选项前对应的字母)
A.两个弹簧秤的夹角适当大些
B.弹簧秤应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置
(2)本实验采用的科学方法是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)图乙中F与两力中,方向一定沿AO方向的是_________。
(4)如图丙所示,在探究“共点力合成”的实验中,橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,分别用F1与F2拉两个弹簧秤,将结点拉至O点,且F1与F2的夹角为锐角。现让F2大小增大、方向不变,要使结点仍位于O点,则F1的大小及图中β(β > 90°)角的变化可能是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.增大F1的同时增大β角 B.减小F1的同时减小β角
C.增大F1的同时减小β角 D.减小F1的同时增大β角
【答案】 ①. D ②. B ③. ④. BCCB
【解析】
【详解】(1)[1]ABC.此实验中,两个弹簧秤的夹角适当大些;弹簧秤应在使用前校零,以减少读数的误差;拉线方向应与木板平面平行,以减小实验误差,故ABC正确;
D.改变拉力,进行多次实验,没必要每次要使O点在同一位置,故D错误。
本题选择不必要的实验要求,故选D。
(2)[2]合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的是等效替代法。
故选B。
(3)[3]F是通过作图的方法得到的合力的理论值,而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同,测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是。
(4)[4]AD.根据力的平行四边形定则可知,让F2大小增大、方向不变,β角不可能增大,故AD错误;
B.根据题意,由力的平行四边形定则得出图甲
由此可知减小F1的同时减小β角可以实现题意要求,故B正确;
C.同理根据由力平行四边形定则得出图乙
由此可知增大F1的同时减小β角可以实现题意要求,故C正确。
故选BC。
15. 如图,水平面上有一辆小车,小车上有一倾角为30°的光滑斜面,用劲度系数为500N/m的弹簧连接一质量为2kg的物体。以下过程中,物体m与斜面保持相对静止。(g取)
(1)若要使物体m对斜面无压力,小车加速度必须多大?
(2)若使弹簧保持原长,小车的加速度又该如何?
(3)当小车以的加速度向右加速运动时,求弹簧伸长的长度。
【答案】(1);(2),方向向左;(3)
【解析】
【详解】(1)若要使物体m对斜面无压力,则物体受重力和沿线面向上的弹簧拉力,由牛顿第二定律可知
解得
(2)若使弹簧保持原长,物体受重力和垂直线面的支持力,由牛顿第二定律可知
解得
方向向左;
(3)对物体进行受力分析如图所示
解得
由胡克定律可知
16. 如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲及人均处于静止状态,人的质量,人与水平面之间的动摩擦因数为。已知,,重力加速度,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)人对地面的摩擦力是多大?
(3)欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少?
【答案】(1)250N,150N;(2)150N;(3)32kg
【解析】
【详解】(1)以结点O为研究对象,如图所示
建立直角坐标系,将FOA分解,由平衡条件有
解得
(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力如图所示
由平衡条件得
方向水平向左;
根据牛顿第三定律可得人对地面的摩擦力大小是150N,方向水平向右;
(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值
由平衡条件得
又
解得
所以物体甲的质量最大不能超过32kg。
17. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,求:
(1)若A、B在拉力作用下发生相对滑动则A、B的加速度分别是多大?
(2)拉力F满足说什么条件才能使发生相对滑动。
【答案】(1),;(2)大于
【解析】
【详解】(1)若A、B在拉力作用下发生相对滑动,对A由牛顿第二定律
解得
对B由牛顿第二定律可得
解得
(2)B的最大加速度
设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′,加速度为a′,则对A,有
对A、B整体,有
解得
即拉力F满足大于才能使发生相对滑动。
18. 如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ()。细绳绕过定滑轮O,左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°,细绳右端固定在天花板上,为细绳上一光滑动滑轮,下方悬挂着重物B。整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求:
(1)重物B的质量为多少时,A与斜面间恰好没有摩擦力作用?
(2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时,水平地面对斜面的摩擦力为多大?
(3)重物B的质量满足什么条件时,物块A能在斜面上保持静止?
【答案】(1);(2),方向水平向左; (3)
【解析】
【详解】(1)受力分析可知:
A与斜面间恰好没有摩擦力作用即f=0,根据平衡条件
,
解得
由B受力平衡可知
(2)对斜面体受力分析和平衡条件可知
方向水平向左。
(3) 如果物体A恰好不上滑,则对A,平行斜面方向
T1cos30°-mgsin30°-f=0
垂直斜面方向
N+T1sin30°-mgcos30°=0
解得
如果物体A恰好不下滑,摩擦力反向,则对A,平行斜面方向
T2cos30°-mgsin30°+f=0
垂直斜面方向
N+T2sin30°-mgcos30°=0
解得
对物体B,根据平衡条件,有
2Tcos60°=m′g
故绳子的拉力等于物体B的重力,故物体B的质量范围为创新学院2023级物理试题
一、选择题(共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求每小题3分,第9-12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 曹冲称象的故事出自《三国志》,“置象于船上,刻其水痕所至。称物以载之,则校可知矣。复称他物,则象重可知也”。下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是( )
A. 研究加速度与合力、质量的关系 B. 建立“质点”的概念
C. 建立“瞬时速度”概念 D. 建立“合力和分力”概念
2. 下列说法正确的是( )
A. 分力与合力是等效替代关系
B. 大小分别为5N、7N和9N的三个力合成,其合力大小的范围为
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 在单向匀变速直线运动中,中间时刻速度一定大于中间位置的速度
3. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法中正确的是( )
A. 图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B. 图甲中实验,可以在实验室中真实呈现
C. 图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使速度的测量更容易
D. 图乙中通过逐渐改变斜面的倾角,合理外推得出自由落体运动是匀变速运动
4. 在汽车内的悬线上挂着一个小球m,实验表明当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示。若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是
A. 汽车一定向右做加速运动
B. 汽车一定向左做加速运动
C. M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向左的摩擦力的作用
D. M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力的作用
5. 如图所示,用相同的细绳将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,拉力分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )
A. F4最大
B. F2最小
C. F1=F3
D. F3=F4
6. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶m2
D. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶2m2
7. 如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态,则下列说法正确的是( )
A. A和B所受弹簧弹力大小之比为
B. A和B的质量之比为
C. 悬挂A和B的细线上拉力大小之比为
D. 同时剪断两细线的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为
8. 如图,在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置木块A和质量为m光滑球B,系统处于静止状态;O为B的球心,C为A、B接触点,与竖直方向夹角为,重力加速度大小为g,则( )
A. 木块A对球B的支持力大小为
B. 地面对木块A的摩擦力大小为
C. 若木块A右移少许,系统仍静止,地面对木块A的摩擦力变大
D. 若木块A右移少许,系统仍静止,地面对木块A的支持力变大
二、多选题
9. 如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,则( )
A. F1不是物体对斜面的压力
B. F2就是物体受到的静摩擦力
C. 物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcosα
D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力共三个力的作用
10. 如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上,则( )
A. 弹簧测力计的示数是10N
B. 弹簧测力计的示数是26N
C. 在突然撤去的瞬间,弹簧测力计的示数不变
D. 在突然撤去的瞬间,的加速度不变
11. 如图,在水平地面上,某同学拉着一只重量为G的箱子,箱子与地面间的动摩擦因数为,绳子的拉力大小为F,绳子与水平方向的夹角为θ。下列说法正确的是( )
A. 若箱子始终不动,θ一定,F越大,箱子对地面的压力越小
B. 若箱子始终不动,θ一定,F越大,箱子对地面的摩擦力越小
C. 若箱子始终匀速运动,θ从0°增大到90°,地面对箱子的支持力和摩擦力的合力先增大后减小
D. 若箱子始终匀速运动,θ从0°增大到90°,拉力F先减小后增大,其最小值为
12. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连,A、B均可视为质点),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了,此时物体A、B静止。撤去F后,物体A、B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A、B与水平面间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是( )
A. 撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为
B. 撤去F后,物体A和B分离前,A、B两物体之间作用力与弹簧形变量成正比
C. 若物体A、B向左运动要分离,则分离时向左运动距离
D. 物体A、B一起向左运动距离时获得最大速度
三、实验题
13. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
(1)将弹簧悬挂铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线(不计弹簧的重力)。由图线可得弹簧的原长___________,劲度系数___________,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量___________。
14. 如图甲所示是“探究力的平行四边形定则”的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳套的结点,OB和OC为细绳套,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)下列哪一个选项是不必要的实验要求?_________。(请填写选项前对应的字母)
A.两个弹簧秤的夹角适当大些
B.弹簧秤应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置
(2)本实验采用的科学方法是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)图乙中F与两力中,方向一定沿AO方向的是_________。
(4)如图丙所示,在探究“共点力合成”的实验中,橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,分别用F1与F2拉两个弹簧秤,将结点拉至O点,且F1与F2的夹角为锐角。现让F2大小增大、方向不变,要使结点仍位于O点,则F1的大小及图中β(β > 90°)角的变化可能是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.增大F1的同时增大β角 B.减小F1的同时减小β角
C.增大F1的同时减小β角 D.减小F1的同时增大β角
15. 如图,水平面上有一辆小车,小车上有一倾角为30°的光滑斜面,用劲度系数为500N/m的弹簧连接一质量为2kg的物体。以下过程中,物体m与斜面保持相对静止。(g取)
(1)若要使物体m对斜面无压力,小车加速度必须多大?
(2)若使弹簧保持原长,小车的加速度又该如何?
(3)当小车以的加速度向右加速运动时,求弹簧伸长的长度。
16. 如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳相连,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,物体甲及人均处于静止状态,人的质量,人与水平面之间的动摩擦因数为。已知,,重力加速度,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)人对地面的摩擦力是多大?
(3)欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少?
17. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,求:
(1)若A、B在拉力作用下发生相对滑动则A、B的加速度分别是多大?
(2)拉力F满足说什么条件才能使发生相对滑动。
18. 如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ()。细绳绕过定滑轮O,左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°,细绳右端固定在天花板上,为细绳上一光滑动滑轮,下方悬挂着重物B。整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求:
(1)重物B的质量为多少时,A与斜面间恰好没有摩擦力作用?
(2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时,水平地面对斜面的摩擦力为多大?
(3)重物B的质量满足什么条件时,物块A能在斜面上保持静止?
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 山东省潍坊高密市第三名校2023-2024高一上学期10月月考物理试题(解析版)