1、2014届四川省绵阳中学高三上学期第一次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以 表示物块的加速度大小， F表示水平拉力的大小。能正确描述 F与 之间关系的图像是（ ） 答案： C 试题分析：当 F小于等于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，此时其加速度为 0，当 F大于最大静摩擦力时，由牛顿第二定律得 ，即，其中图象与纵轴的截距为 ， C正确， ABD错误。 考点：牛顿第二定律 如图所示，总质量为 460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5 m/s2，
2、当热气球上升到 180 m时，以 5 m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是（ ） A所受浮力大小为 4 830N B加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C从地面开始上升 10 s后的速度大小为 5m/s D以 5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为 230 N 答案： AD 试题分析：刚开始上升时，空气 阻力为零，根据牛顿第二定律， ， 解得： 项正确。 加速上升过程，随着速度增大，空气阻力越来越大， 项错误。 浮力和重力不变，而随着空气阻力的增大，加速度会逐渐减小，直至为零，故上升
3、后的速度 项错误。 匀速上升时， ，所以 项正确。 考点：牛顿第二定律 如图，物体 P静止于固定的斜面上， P的上表面水平。现把物体 Q 轻轻地叠放在 P上，则（ ） A P向下滑动 B P静止不动 C P所受的合外力增大 D P与斜面间的静摩擦力增大 答案： BD 试题分析： P静止在斜面上时，沿斜面方向有： ，即，当把物体 Q 放在 P上时， 、 均不变，此时仍满足：，故 P仍保持静止，且合外力为零， A、 C错误；此时 P受到的静摩擦力 比原来增大了， D正确。 考点：共点力的平衡 汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力
4、大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移 s随时间 t的变化关系可能是（ ） 答案： A 试题分析：由于汽车在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力，故汽车驶入沙地后做加速度减小的减速运动，汽车 驶出沙地后又做加速度减小的加速运动，故 st 图象切线的斜率先变小后变大但不会比原来公路上的速度大，因此A正确， B错误。 考点： st 图象 如图所示，水平木板上有质量 m=1.0 kg的物块，受到随时间 t变化的水平拉力 F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 Ff的大小。取重力加速度 g=10 m/s2，下列判断正确的是（ ） A
5、 5 s内拉力对物块做功为零 B 4 s末物块所受合力大小为 4.0 N C物块与木板之间的动摩擦因数为 0.4 D 6 s-9 s内物块的加速度大小为 2.0m/s2 答案： D 试题分析：由图象可知，物块在 内处于静止状态，其所受合外力为零， B错误； 内做变加速直线运动，因此第 5s内拉力对物块做功不为零， A错误；物体的滑动摩擦力 ，则动摩擦因数 ， C错误；在内，由牛顿第二定律得 ， ， D正确。 考点：匀变速直线运动的图象，牛顿第二定律 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动，则经过足够长的时间后，小行星运动的（
6、） A半径变大 B速率变大 C角速度变大 D加速度变大 答案： A 试题分析：由于恒星质量减小，所以万有引力减小，此时 时，行星将做离心运动，半径变大， A正确；再根据 可知，线速度，角速度，向心加速度都变小， B、 C、 D错误。 考点：万有引力与航天 如图所示， “旋转秋千 ”中的两个座椅 A、 B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A A的速度比 B的大 B A与 B的向心加速度大小相等 C悬挂 A、 B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D悬挂 A的缆绳所受的拉力比悬挂 B的小 答案： D 试题分析：根
7、 据 ，两座椅的角速度相等，由于 ，可知 ， A错误；向心加速度 同样可以得出 ， B错误；将拉力分解到水平方向和竖直方向，水平方向上， ，竖直方向 ，可得 ，因 ，可求出 ， C错误；而绳子拉力 由于，得 ， D正确。 考点：圆周运动向心力，力的正交分解 实验题 （ 6分）我国舰载飞机在 “辽宁舰 ”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接 测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加
8、的一种实验器材是 。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据 定律 (定理 )，可得到钢球被阻拦前的速率。 答案：高度（距水平木板的高度） 刻度尺 机械能守恒（动能） 试题分析：忽略了摩擦力和空气阻力，钢球在沿斜面下滑过程中机械能守恒：，可得 ，因 是已知的，故若测量钢球被阻拦前的速率即运动到水平木板上时的速率，需测量钢球释放时的高度 。而测量钢球下降的高度及在橡皮条阻拦下前进的距离，都需要测量工具 刻度尺。 考点：验证机械能守恒定律 （ 12分）图 (a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下： 用天平测量物块和遮光片的总质量 M、重物的质量 m；用游标
9、卡尺测量遮光片的宽度 d；用米尺测量两光电门之间的距离 s； 调整轻滑轮，使细线水平； 让物块从光电门 A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A和光电门 B所用的时间 和 ，求出加速度 ； 多次重复步骤 ，求 的平均值 ； 根据上述实验数据求出动摩擦因数 。 回答下列问题： (1)测量 时，某次游标卡尺 (主尺的最小分度为 1 mm)的示数如图 (b)所示，其读数为 cm。 (2)物块的加速度 可用 和 表示为 。 (3)动摩擦因数 可用 M、 m、 和重力加速度 g表示为 。 (4)如果细线没有凋整到水平，由此引起的误差属于 (填 “偶然误差 ”或 “系统误差 ”)。 答
10、案：（ 1） 0.960；（ 2） ；（ 3） （ 4）系统误差 试题分析：（ 1）游标卡尺的读数为： （ 2）由 ， ， ，三个式子联立得（ 3）设细线的张力为 T，对 有 ，对 m有 ， 两式联立得： （ 4）细线没有调整到水平，造成张力 T不水平，若此时以 T为水平来分析计算，会造成测量值总是偏大，这种由于实验操作造成的误差，属于 “系统误差 ”。 考点：测量动摩擦因数 计算题 （ 16分）我国在 2010年实现探月计划 “ 嫦娥工程 ”。同学们也对月球有了更多的关注。 (1)若已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球运动的轨道半径为 ，月球绕地球的运动近似看成匀速圆周
11、运动，试求出月球绕地球运动的周期 T (2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高 h处由静止释放一个小球，经过时间 ，小球落回地面已知月球半径为 R 月 ，万有引力常量为 G，试求出月球的质量 M 月 。 答案：（ 1） ；（ 2） 试题分析：（ 1）设地球质量为 M，地球表面的物体质量为 m，月球绕地球运动的周期为 T，根据万有引力定律和向心力公式： （ 3 分） 由黄金代换： （ 3分） 解得 （ 2分） （ 2）设月球表面处的重力加速度为 ， 根据题意： （ 3 分） 由黄金代换： （ 3 分） 解得： （ 2分） 考点：万有引力与航天 （ 16分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于
12、 O 点，下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到 A点 (保持绳绷直 )由静止释放，当它经过 B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的 C点。地面上的 D点与 OB在同一竖直线上，已知绳长 L=1.0 m， B点离地高度 H=1.0 m， A、 B两点的高度差 h=0.5 m，重力加速度 g取 10m/s2，不计空气影响，求： (1)地面上 DC 两点间的距离 s； (2)轻绳所受的最大拉力大小。 答案：（ 1） 1.41m；（ 2） 20N 试题分析： 小球从 到 过程机械能守恒，有 （ 3分） 小球从 到 做平抛运动，在竖直方向上有 （ 2分） 在水平方向上有 （ 2分）
13、联解得 （ 2分） 小球下摆到达 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有 （ 3分） 根据牛顿第三定律 （ 2分） 轻绳所受的最大拉力为 （ 2分） 考点：机械能守恒，平抛运动，圆周运动向心力 （ 18分）一长木板在水平地面上运动，在 t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度一时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小 g=10 m/s2，求： （ 1）物块与木板间的动摩擦因数 ； （ 2）木板与地面间的动摩擦因数 ； （ 3）从 0.5s到停止，物
14、块与木板的加速度分别多大； （ 4）从 t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。 答案： 试题分析：（ 1）设物块和木板间的质量为 m，物块和木板间，木板与地面间的动摩擦因数分别为 ， 从 t=0时刻，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止，由图可知，在 时，物块和木板的速度相同，设t=0到 时间间隔内，物块加速度为 ，则 （ 1分） 由牛顿第二定律得： （ 1分） 解得 （ 1分） （ 2） （ 1分） （ 2分） （ 1分） 或中 、 分别为木板在 t=0到 时的速度大小 （ 3）在 时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为 ，物块和木板的加速度大小分别为 和 ，则由牛顿第二定律得 （ 1分） （ 1分） 假设二者相对静止，则 ；得 ，与假设矛盾，则二者相对滑动，故 （ 1分） 代入解出 （ 1分） （ 1分） （ 4）可知木块减速到零后就静止，物块一直减速到静止，物块的 图像如图中点划线所示。由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为 （ 2分） （ 2分） 物块相对于木板的位移的大小为 （ 1分） 联得 （ 1分） 考点：牛顿运动定律的综合应用， Vt 图象，
