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高一物理试题答案
一、单项选择题:(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,。在小题给出的四个选项
中,第 1~7 题只有一项符合题目要求,第 8~10 题有多项符合要求,每小题全部选对得 4
分,选对但不全的得 2 分,有错选或者不选的得 0 分)
1、解析:B 当θ=30°时,可视为质点的小木块恰好能沿着木板匀速下滑,
根据共点力的平衡条件可得 mgsin 30°=μmgcos 30°,解得μ=tan 30°=3)3,
物块向上滑动时的加速度为 a,根据牛顿第二定律可得 mgsin α+μmgcos α=ma,
解得 a=3)3g,所以 s= 20v2a= 203)v4g,故选 B。
2、解析:C 墙对 A 的作用力和桌沿 C 对 A 的作用力都过球心,重心不一
定在球心,故 ABD 错误;重心是重力的等效作用点,所以重力一定过 A 的重心
,故 C 正确。故选 C。
3、解析:A A 正确;倾斜静止时,增大手的握力,只要瓶子不下滑,则
F=mgcos θ,当增大手的握力时只是增大了最大静摩擦力,静摩擦力不变,B 错
f
误,松手时瓶容易滑下,是因为手和瓶之间的最大静摩擦力减小,动摩擦因数不
变,C 错误;手握瓶竖直静止时,则 F=mg,D 错误。
f
4、解析:D 惯性是物体自身具有的属性,只与质量有关,与物体的运动状
态、受力状态无关,故 AB 错误;由于绳子质量不计,绳子受力平衡,大人对绳
子的拉力与小孩对绳子的拉力是一对平衡力,两者大小相等,故 C 错误,D 正
确。故选 D。
5、解析:C 根据题意,系统静止,A、B 两球所受合力为 0,由平衡条件可
知,细线的拉力为 F=2mgsin θ,方向沿斜面向上,当细线烧断瞬间,细线的拉
力消失,弹簧弹力不变,则小球 B 的受力情况不变,合力不变,则小球 B 的加
速度为 0,小球 A 的合力为沿斜面向下的 2mgsin θ,由牛顿第二定律可知,小球
A 的加速度为 2gsin θ。故选 C。
6、解析:D 若把其中一个力 F 撤去,其他力的合力大小等于 F ,方向与
0 0
F 相反,该合力与速度 v 之间的夹角保持不变,物体做匀变速运动,可能是直
0 0
线、可能是曲线,不可能是圆,故 AB 错误;由于合力与速度之间的夹角无法确
共 6 页 第 1页定,故经时间 t 时物体的速度大小无法确定,故 C 错误;由于 F=ma,Δv=aΔt
,合力一定,加速度一定,在相等时间内物体的速度变化一定相等,故 D 正确。
故选 D。
7、解析:B 由于 A、C 两点到 D 点的竖直高度不同,两球在空中运动时间
不同,选项 A 错误;设圆弧形槽半径为 R,对从 A 点抛出的小球,R=v t ,t
1 A A
= 2Rg),则 v =R g2R)= 12)gR,对从 C 点抛出的小球,Rsin 60°=v t ,t =
1 2 C C
(R-Rcos 60°)×2g)= Rg),则 v =3)R2gR)= 34)gR,v ∶v =6∶3,选项 B
2 1 2
正确;设在 D 点速度方向与 OD 线夹角为θ,竖直分速度为 v ,水平分速度为 v ,
y 0
则 tan θ=v0vy,由 v ∶v =6∶3 和 v ∶v =t ∶t =2∶1 知 tan θ ≠tan θ ,选
1 2 y1 y2 A C 1 2
项 C 错误;设 A、C 两点抛出球落到 D 点时的瞬时速率分别为 v 、v ,v =v12
A C A
+vy12= 52)gR,v =v22+vy22= 74)gR,则 v ∶v =10∶7,选项 D 错误。
C A C
8、解析:ABC 取竖直向上为正方向,由 v 20=2gh 得 v =20 m/s。物体的
0
位移为 x=v t-12gt2,当物体位于 A 点上方 10 m 处时 x=10 m,解得 t =(2-2) s
0 1
,t =(2+2) s,故选项 A、B 正确,当物体位于 A 点下方 10 m 处时,x=-10 m
2
,解得 t =(2+6) s,另一解为负值,舍去,故选项 C 正确,D 错误。
3
9、解析:AD 设甲、乙的质量均为 m,丙的质量为 M。对结点 O 受力分析
如图所示,根据平衡条件可知 OC 绳的拉力与 OA、OB 两绳拉力的合力平衡,而
OA 和 OB 两绳的拉力大小相等,根据对称性可知 OC 的反向延长线过∠AOB 的
平分线,根据几何关系可知α+2β=180°,解得α=70°>β,结点 O 受到的三个
拉力构成一封闭的矢量三角形,根据正弦定理有 Mgsin α=mgsin β,所以 M>m,
故 AD 正确,BC 错误。故选 AD。
10、解析:AC 设屋檐的底角为θ,底边长度为 L,注意底边长度是不变的,
屋顶的坡面长度为 x,雨滴下滑时加速度为 a,对雨滴受力分析,只受重力 mg
和屋顶对雨滴的支持力 F ,垂直于屋顶方向 mgcos θ=F ,平行于屋顶方向 ma
N N
=mgsin θ。雨滴的加速度为 a=gsin θ,则倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大
共 6 页 第 2页,故 A 正确;雨滴对屋顶的压力大小 F ′=F =mgcos θ,则倾角θ越大,雨滴
N N
对屋顶压力越小,故 B 错误;根据三角关系判断,屋顶坡面的长度 x=L2cos θ,
由 x=12gsin θ·t2,可得 t= 2Lgsin 2θ),可见当θ=45°时,用时最短,D 错误;
由 v=gsin θ·t 可得 v= gLtan θ,可见θ越大,雨滴从顶端 O 下滑至 M 时的速
度越大,C 正确。
二、非选择题:(本大题共 5 小题,共 60
分) 11、(10 分)
解析:(1)当两车速度相同时,所用时间为 t =vAa=10 s,在此 10 s 内 A 车
0
的位移为 x =v t =20×10 m=200 m,B 车的位移为 x =12at 20=12×2×102 m
A A 0 B
=100 m,此时 A、B 两车间的位移差为Δx=x -x =100 m>64 m,所以两车必
A B
定相撞;设两车相撞的时间为 t,则相撞时有 v t-12at2=64 m,代入数据解得 t
A
=4 s(另一值不合题意舍去),所以 A 车撞上 B 车的时间为 4 s。
(2)已知 A 车的加速度 a =-2 m/s2,初速度 v =20 m/s;B 车的加速度为 a ,
A A 2
设 B 车运动经过时间为 t′时,两车相遇,则有 v t′+12a t′2=12a t′2+L,代
A A 2
入数据有\a\vs4\al\co1(1+\f(a22))t′2-20t′+64=0,要避免相撞,则上式无实数
解,即Δ=(-20)2-4×\a\vs4\al\co1(1+\f(a22))×64<0,解得 a >1.125 m/s2,所
2
以 B 的加速度的最小值为 1.125 m/s2。
答案:(1)相撞 4 s (2)1.125 m/s2
12、(12 分)
解析:(1)对 B 进行受力分析,设细绳对 B 的拉力为 F ,由平衡条件可得
T
Fcos 30°=F cos θ,Fsin 30°+F sin θ=mg
T T
解得 F =103 N,tan θ=3)3
T
即θ=30°。
(2)对 A 进行受力分析,由平衡条件有
F sin θ+Mg=F ,F cos θ=μF
T N T N
解得μ=3)5。
共 6 页 第 3页(3)对 A、B 进行受力分析,由平衡条件有
Fsin α+F =(M+m)g,Fcos α=μF
N N
解得 F=μ(M+m)gcos α+μsin α
令 sin β=1\r(1+μ2),cos β=μ\r(1+μ2)
即 tan β=1μ,则
F=μ(M+m)g\r(1+μ2)(sin βcos α+cos βsin α)
=μ(M+m)g\r(1+μ2)sin(β+α)
显然,当α+β=90°时,F 有最小值,所以 tan α=μ=3)5 时,F 的值最小。
答案:(1)30° (2)3)5 (3)3)5
13、(12 分)
解析:(1)根据 L=v t+12at2,代入数据解得 a=2 m/s2。
0
(2)根据牛顿第二定律有 F-mgsin θ-μmgcos θ=ma,代入数据解得μ=0.5。
(3)设 F 与斜面夹角为α,平行斜面方向有 Fcos α-mgsin θ-μF =ma
N
垂直斜面方向有 F +Fsin α=mgcos θ
N
联立解得
F=ma+mgsin θ+μmgcos θcos α+μsin α
=ma+mgsin θ+μmgcos θ\r(μ2+1)sin(φ+α)
当 sin(φ+α)=1 时,F 有最小值 F
min
代入数据解得 F =5)5 N。
min
答案:(1)2 m/s2 (2)0.5 (3)5)5 N
14、(14 分)
解析:(1)对长木板,根据牛顿第二定律可得
a=F-μmgM 解得 a=3 m/s2。
(2)撤去 F 之前,小物块只受摩擦力的作用
故 a =μg=2 m/s2
m
Δx =12at2-12a t2=0.5 m。
1 m
(3)刚撤去 F 时 v=at=3 m/s,v =a t=2 m/s
m m
撤去 F 后,长木板的加速度大小 a′=μmgM=0.5 m/s2
最终速度 v′=v +a t′=v-a′t′
m m
共 6 页 第 4页解得共同速度 v′=2.8 m/s。
(4)在 t′内,小物块和长木板的相对位移
Δx =v2-v′22a′-v′2-vm22am
2
解得Δx =0.2 m
2
最终小物块离长木板右端
x=Δx +Δx =0.7 m。
1 2
答案:(1)3 m/s2 (2)0.5 m (3)2.8 m/s (4)0.7 m
15、(12 分)
解析:(1)由 O 到 M 过程,根据斜抛运动规律有
h=12gt 12 x=v x t 1 v y 2=2gh v O =vx2+vy2
联立解得 v =20 m/s t =2 s v =102 m/s。
O 1 x
(2)落地时速度方向与斜面夹角β=30°,则此时竖直向下的速度为
v ′=v tan(θ+β)=106 m/s
y x
由 M 到 B 过程,根据平抛运动规律有
v ′=gt 解得 t =6 s
y 2 2
运动员在空中运动的时间为 t=t +t =(2+6) s。
1 2
(3)在空中运动过程,水平方向速度一直不变,由 M 到 B 过程,根据平抛运
动规律,MB 的竖直距离为
h′=12gt 2=30 m
2
水平距离为 x′=v t =203 m
x 2
A、B 两点间距离 L=x′2+(h′-h)2=40 m。
答案:(1)20 m/s (2)(2+6) s (3)40 m
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