1、2012-2013学年河北省正定中学高一第四次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于力和运动的关系，下列选项中正确的是 A若物体的速度不断增大，则物体所受的合力一定不为 0 B若物体的位移不断增大，则物体所受的合力一定不为 0 C若物体的位移与时间的平方成正比，则物体所受的合力一定为 0 D若物体的加速度不变，则物体所受合力一定为 0 答案： A 试题分析：力是改变物体运动状态的原因， A对；如果物体做匀速直线运动，物体的位移不断增大，但所受合外力为零， B错；若物体的位移与时间的平方成正比，则物体做的是匀变速直线运动，所受合外力不为零， C错；由牛顿第二定律可知若物体的加速度不变，则物体
2、所受合力一定不为零， D错； 考点：考查力与运动的关系 点评：难度较小，注意位移、速度、加速度和合外力的关系 如图（ a）所示 ,用一水平外力 F拉着一个静止在倾角为 的光滑斜面上的物体，逐渐增大 F,物体做变加速运动 ,其加速度 a随外力 F变化的图像如图（ b）所示，若重力加速度 g 取 10m/s2根据图（ b）中所提供的信息可以计算出（ ） A物体的质量 B斜面的倾角 C加速度为 6m/s2时物体的速度 D加速度由 2m/s2增加到 6m/s2 的过程中物体通过的位移 答案： AB 试题分析：由牛顿第二定律 F-mgsin=ma，当 F=0时加速度 a=-gsin,所以可求得斜面倾角
3、， B对；由公式可知 ，直线的斜率表示的质量的倒数，由图线可求得斜率大小，再求得物体的质量， A对；由于物体做的是变加速直线运动，所以速度大小和位移不能求得， CD错 考点：考查牛顿第二定律的应用 点评：难度中等，处理图像问题时，应从物体公式入手，推导出纵坐标与横坐标的关系式，利用数学知识分析出图像的斜率、截距 、面积等的物理意义 质量为 2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为 0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从 t 0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F作用， F随时间 t的变化规律如图所示，重力加速度 g取 10m/s2，则物体
4、在 t 0至 t 12s这段时间的位移大小为 A 18m B 54m C 72m D 198m 答案： B 试题分析：物体与地面间的最大静摩擦力为 ，所以在 0-3s内物体静止不动，在 3-6s内由牛顿第二定律可知 F-f=ma， a=2m/s2，经过 3s位移为 ， 6s时刻速度为 v1=a1t=6m/s，在 6-9s间做匀速直线运动，位移为 vt=63m=18m，从 9-12s间以初速度 6m/s，加速度为 2m/s2做匀加速直线运动，经过 3s位移为 ，所以物体在 t 0至 t 12s这段时间的位移大小为 54m， B对； 考点：考查力与运动的关系 点评：难度中等，本题为多过程问题，注意
5、把整个过程分解为独立分析的分过程，联系分过程的桥梁就是速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求解 如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为 l2m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为 60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的 2倍，下滑的总时间为 3s， g取 10m/s2，那么该消防队员 A下滑过程中的最大速度为 4 m/s B加速与减速过程的时间之比为 1： 2 C加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为 l： 7 D加速与减速过程的位移之比为 1： 4 答案： BC 试题分析：下滑过程中最大的速度即为
6、加速阶段的末速度，减速阶段的初速度，设为 v，则 可求的加速过程 x1=4m，减速阶段 x2=8m，又因为 ，可求的加速时间为 1s，减速时间为 2s， v=8m/s，所以 A 错误，B 对， ，加速与减速过程中摩擦力大小之比为 l:7， C 正确，加速与减速过程的位移之比为 1:2， D错 考点：考查匀变速直线运动规律 点评：难度中等，对于末速度为零的匀减速直线运动可用逆向思维法看做反方向的匀加速直线运动处理 已知某一物体从楼顶自由落下 ,经过下面高为 2.0m的窗户所用的时间为 0.2s.（忽略空气的阻力） (取 g=10m/s2)则物体从楼顶到窗台的距离为（ ） A 4.05m B 5m
7、 C 6.05m D 6.5m 答案： C 试题分析：由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以经过窗户的中间时刻的瞬时速度为 ，由 v=gt可知从刚开始下落到中间时刻经历的时间为1s，所以运动到窗台的时间一共为 1.1s，由 可知高度为 6.05m 考点：考查自由落体运动 点评：难度较小，对于此类问题，注意巧妙应用中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解 如图所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为 和 ，且。在用水平推力 F向右推 时，两物体间的相互压力的大小为 ，则 A B C D 答案： C 试题分析：两个物体一块以相同的加速度运动，对 分析有 ,对分析有 ，又知道 ，故可解得 ， C正确
8、 考点：考查整体隔离法的应用 点评：难度较小，对于整体隔离问题一般情况下先分析整体再分析局部，根据整体的加速度等于各部分加速度求解 如图所示，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处于静止状态，则对小球施加的力最小为： A mg B mg C mg D mg 答案： C 试题分析：将 mg 在沿绳方向与垂直于绳方向分解，所以施加的力与 F1等大反向即可使小球静止，故 Fmin mgsin30 0.5mg，故选 C 考点：考查受力平衡的分析 点评：难度较小，本题可用矢量三角形法和法求解，在半径方向上重力的分力与绳子的拉力
9、平衡，施加的力只需要平衡重力的另一个分力即可 一只质量为 m的蚂蚁，在半径为 R的半球形碗内爬行，在距碗底高 R/2的A点停下来，则蚂蚁在 A点受到的摩擦力大小为（ ） A B C D 答案： B 试题分析：当蚂蚁爬到 A点的时候，受力平衡，它受重力 mg、支持力 FN和静摩擦力 Ff三个力的作用，由于三力平衡，即 ，由图中的几何关系可以求出 ，所以 考点：考查受力平衡的分析 点评：难度中等，本题的难点在于几何关系在物理问题中的应用，根据三角函数关系确定力的关系是解决本题的关键 为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况
10、。下表记录了几个特定时刻体重计的示数 (表内时间不表示先后顺序 ) 若已知 t0时刻电梯静止，则： 时间 t0 t1 t2 t3 体重计示数（ kg） 45.0 50.0 40.0 45.0 A t1和 t2时刻电梯的加速度方向一定相反 B t1和 t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化 C t1和 t2时刻电梯运动的方向一定相反 D t3时刻电梯可能向上运动 答案： AD 试题分析：由超重和失重的物理意义可知，当物体的加速度向上时，支持力 N大于重力 G，发生超重现象，当物体的加速度向下时，支持力 N 小于重力 G，发生失重现象 .可见发生超重和失重时，物体的重力 G并没有发
11、生变化，但加速度方向相反， A正确， B错误 .由表格知， t1时刻超重， t2时刻失重， t3时刻仍为重力，但 t3时刻电梯可能是匀速运动，也可能处于静止 考点：超重和失重 点评：难度较小，判断超重和失重的方法决定于加速度的方向，与加速度大小无关 如图所示， A和 B两物块的接触面是水平的， A与 B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中 B的受力个数为（ ） A 3个 B 4个 C 5个 D 6个 答案： B 试题分析：因为匀速下滑所以受力平衡，则 A受重力和支持力，（以整体为研究对象 B必须受斜面给的摩擦力） B受重力支持力摩擦力还有 A对 B的压力共4个力，选 B 考点：考查
12、受力平衡的分析 点评：难度较小，在进行受力分析时，要注意力的物质性和相互性，首先分析接触力，其次再分析非接触力 一列火车从静止开始做匀加速运动，一人站在第一节车厢前观察：第一节车厢全部通过他需 2s，全部车厢通过他需 6s，则这列火车的节数为 （ ） A 3节 B 5节 C 7节 D 9节 答案： D 试题分析：火车做匀加速运动，初速度为 0，加速度不变，利用位移公式求全部车厢的长度与一节车厢长度的比值来求火车的节数设每节车厢的长度为 L，共有 n节车厢，第一节通过时有 ，全部通过有 ，则， D对； 考点：匀变速直线运动的位移与时 间的关系 点评：本题关键是抓住火车的加速度不变，每节车厢的长度
13、相同，利用比例法求解，这是常用的方法 如图所示，将两个相同的条形磁铁吸在一起，置于水平桌面上，下面说法正确的是（ ） A B对桌面的压力的大小等于 A、 B的重力之和 B B对桌面的压力小于 A、 B的重力之和 C A对 B的压力的大小等于 A的重力 D A对 B的压力大于 A的重力 答案： AD 试题分析：以整体研究对象， AB间的磁力属于内力，则物体受重力和支持力，支持力等于 AB 的重力之和，则 B 对桌面的压力的大小等于 A、 B 的重力之和，故 A正确， B错误 磁铁 A对磁铁 B的压力为 F1，包括 A的重力和 A受到的磁铁的引力，所以 A对 B的压力大于 A的重力；故 D正确，
14、C错误 考点：整体隔离法的应用 点评：本题目考查的是物体的受力分析，考查物体的受力分析，与物体间的相互作用力与力的合成，需要学生将基础知识掌握扎实，题目才能迎刃而解 某人将小球以初速度 v0竖直向下抛出，经过一段时间小球与地面碰撞，然后向上弹回。以抛出点为原点，竖直向下为正方向，小球与地面碰撞时间极短，碰后立即以原速率弹回，不计空气阻力，则下列图像中能正确描述小球从抛出到弹回的整个过程中速度 v随时间 t的变化规律的是 答案： C 试题分析：规定竖直向下为正方向，当小球下落时做的是自由落体运动，速度逐渐增大，方向为正方向， ABD错； C对； 考点：考查速度时间图像 点评：难度较小，速度时间图
15、像中横轴以上速度为正，横轴以下速度为负，注意图像的斜率、截距、面积代表的物理意义 一物体做匀变速直线运动，其位移随时间的变化规律为 x=24t-1.5t2 (各物理量均采用国际单位制基本单位 )，根据这一关系式可知，物体速度为零的时刻是( ) A 1 5s B 8s C 16s D 24s 答案： B 试题分析：由匀变速直线运动的位移公式 可知，物体的初速度为，加速度为 ，由 v=at可知物体速度为零的时刻是 8s， B对； 考点：考查匀变速直线运动规律的应用 点评：难度较小，处理此类问题，根据题目所给公式与匀变速直线运动的位移公式对号入座，求得初速度与加速度，再由运动学公式求解 实验题 某同
16、学测得小车的加速度 a和拉力 F的数据如下表所示：（小车质量保持不变） F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/ m/s2 0.30 0.40 0.48 0.60 0.72 .请根据表中的数据在坐标图上作出 aF 图象 .图象不过坐标原点的原因可能是 ， 图线的斜率的倒数的物理含义是 。 答案：（ 1）、（ AC ） （ 2）、 a = 2.4 m/s2， v C = 0.51 m/s (结果保留二位有效数字 ) （ 3）、 图象不过坐标原点的原因可能是 ：平衡小车与板的摩擦力时板的倾角过大 ， 图线的斜率的倒数的物理含义是 ：小车的质量 试题分析：（ 1）本实验平衡摩擦
17、力的方法就是将长木板的一端垫高，在塑料小桶中添加砝码，使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动， A对；摩擦只需要平衡一次，摩擦力被重力沿斜面向下的分力平衡的， B错；本题认为绳子拉力等于小桶和砝码的重力，实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，C对；本实验应先打开电源再释放纸带， D错； 考点：考查探究加速度与力、质量的关系 点评：本实验通过垫高长木板的一端，让小车重力沿斜面向下的分力等于受到的摩擦力，接通电源，给小车一个初速度，如果打点均匀，则小车的摩擦力被平衡了，如果点的间距不等，只需要调节所垫物体的位置或高度即可，千万注意平衡摩擦力时不能挂小桶和砝码 （ 6分）一个实验小组的同学设计
18、了一个测量动摩擦因数的试验。如图甲所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，另 一端与一物块 A相连，用力 F水平向左拉物块 A下面的金属板 B，金属板 B向左运动，此时测力计的示数稳定 (图乙中已把弹簧测力计的示数放大画出 )，则物块 A与金属板 B间的滑动摩擦力的大小是 _N。若用弹簧测力计测得物块 A重 13N，根据下面表格中给出的动摩擦因数，则可推算出物块 A的材料是 _。 材料 动摩擦因数 金属 金属 0.25 橡胶 金属 0.30 木头 金属 0.20 皮革 金属 0.28 答案： .60 木头 试题分析：弹簧秤的示数即为物块 A与金属板 B间的滑动摩擦力的大小由图乙可知滑动摩擦力的大小
19、是 2.60N；由滑动摩擦定律有 ，则，由题表信息可知物块 A的材料是木头 考点：测量动摩擦因数 点评：难度较小，此题注意当弹簧示数稳定时物体 A受力平衡，弹簧对 A的拉力与 B对 A的摩擦力是一对平衡力；由于是水平桌面，则正压力与 A物体的重力大小相等 计算题 （ 10分）如图所示，重力 G1 8 N 的砝码悬挂在绳 PA和 PB的结点上 .PA偏离竖直方向 37角， PB在水平方向，且连在重力为 G2 100 N 的木块上，木块静止于倾角为 37的斜面上，（ sin37=0.6， cos37=0.8）试求： (1) 水平绳 PB中的拉力 (2) 木块与斜面间的弹力和摩擦力 答案： (1)6
20、4.8 N，方向沿斜面向上 (2)76.4 N，垂直斜面向上 试题分析：如图甲所示分析 P点受力，由平衡条件可得： FA cos37 G1 FA sin37 FB 可解得： FB 6 N 再分析 G2的受力情况如图乙所示 . 由物体的平衡条件可得： Ff G2 sin37 FB cos37 FN FB sin37 G2 cos37 FB FB 可求得： Ff 64.8 N FN 76.4 N. 考点：考查受力平衡的分析 点评：难度中等，对于受力在 4个以上的问题，一般采用正交分解法，注意建立直角坐标系的时候要让尽可能多的力落在坐标轴上，根据两个坐标轴上的合力为零，先分解再求合力 （ 10分）一
21、质量为 m =40 kg的小孩站在电梯内的体重计上 .电梯从 t =0时刻由静止开始上升 ,在 0到 6 s内体重计示数 F的变化如图所示 .试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度 g=10 m/s2.答案：（ m） 试题分析：选取小孩为研究对象，地面为参考系，小孩受到重力和体重计对小孩的弹力，如图所 示 .小孩的运动分为三个阶段 .在 02s内以加速度 a1向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度 a1= =1（ m/s2） 根据匀变速直线运动公式可得，第一阶段位移 s1=1/2a1t12=1/2122=2（ m） 第一阶段末速度 v1=a1t1=12=2（ m/s）
22、 2s5s内向上以速度 v1做匀速直线运动，根据匀速直线运动公式可得，第二阶段位移 s2=v1t2=23=6（ m） 在 5s6s内以加速度 a2向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度 a2= =2（ m/s2） 设从速度 v1减速为 0的时间为 t3，根据匀变速直线运动公式可得 t3= =1（ s） 则可判断小孩子在第 6s末速度为 0，第三阶段位移 s3=v1t3-1/2a2t32=21-1/2212=1（ m） 则在这段时间内小孩上升的高度，即电梯上升的高度 s=s1+s2+s3=2+6+1=9（ m） 考点：考查对牛顿第二定律的应用 点评：难度中等，本题为多过程问题，注意把
23、整个过程分解为独立分析的分过程，联系分过程的桥梁就是速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求解 （ 12分）如图所示，质量为 M=4.0kg的一只长方体形铁箱在水平拉力 F作用下沿水平面向右运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为 =0.20。这时铁箱内一个质量为 m=1.0kg的木块恰好能沿箱的后壁向下匀速下滑，木块与铁箱间的动摩擦因数为 =0.50。求水平拉力 F的大小。（取 g=10m/s2）答案： F=110N 试题分析：受力分析（略） 以木块为对象： N=ma 2N=mg 以整体为对象： F-1(M+m)g=(M+m)a 解得 F=110N 考点：考查整体与隔离法的应用 点评：难度较小，对于整
24、体隔离问题一般情况下先分析整体再分析局部，根据整体的加速度等于各部分加速度求解 （ 14分）如图所示，质量为 1kg的物体放于倾角 为 37o的足够长的固定斜面底端，受到 30N 的水平拉力作用而由静止开始向上运动，物体与斜面的动摩擦因数为 0.5， 2s后将水平拉力撤去 （ 1）求物体向上运动的最高点的位置？ （ 2）水平拉力撤去后还要经过多少时间物体再次回到斜面底端？ （ 3） 定性 画出物体在斜面上运动全过程的速度 时间图线，以沿斜面向上为速度正方向 (不要求说明理由 )。 答案：（ 1） 15m（ 2） 3+15s（ 3） 试题分析：共有 3个阶段，加速上升，减速上升，加速下滑加速度为 a1、 a2、 a3，位移 s1、 s2、 s3 时间 t1、 t2、 t3 a1= Fcos/m-gsin-gcos- Fsin/m=5 m/s2 s1=1/2a1t12=10m a2=gsin+gcos=10 m/s2 v1=a1t1=10m/s s2=v12/2a2=5m t2=1s a3=gsin-gcos=2 m/s2 s3=s1+s2=15m t3=15s t=t1+t2+t3=3+15s (3)如图 考点：考查力与运动的关系 点评：难度中等，本题为多过程问题，注意把整个过程分解为独立分析的分过程，联系分过程的桥梁就是速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求解
