物 理 试 题
一、单项选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求）
1．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A．阿基米德 B．牛顿 C．伽利略 D．亚里士多德
2．物体由静止开始作匀加速直线运动，它在第n秒内的位移是s，则其加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各个部分对他作用力的合力大小为（ ）
A．Gtanθ B．Gsinθ C．Gcosθ D．G
4．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则（ ）
A．小球反弹起的最大高度为1.25m
B．碰撞时速度的改变量大小为2m/s
C．小球是从5m高处自由下落的
D．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
5．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ．现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下静止，物体B的受力个数为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
7．如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的( )
A．细线拉力大小相同 B．线速度大小相同
C．角速度大小相同 D．向心加速度大小相同
8．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，如图所示，则( ).
A．小球过最高点时，杆所受弹力可以为零
B．小球过最高点时的最小速度是
C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定小于杆对球的作用力
D．小球过最低点时，杆对球的作用力可以跟小球所受重力的方向相同
9．某行星质量为地球质量的，半径为地球半径的3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的（ ）
A．9倍 B． C．3倍 D．
10．原来静止的物体受到外力F的作用，图甲所示为力F随时间变化的图象，则与F—t图象对应的v—t图象是下图乙中的（ ）
11．关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同
D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
12．如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为（ ）
A．（2m+2M）g
B．Mg﹣2mv2/R
C．2m（g+v2/R）+Mg
D．2m（v2/R﹣g）+Mg
二、本题共3小题，共12分．将正确答案填在答题纸上的对应位置．
13．（6分）做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14 m，则物体的加速度大小为 m/s2，前5s内的位移是 m，第5s末的瞬时速度是 m/s。
14．（3分）如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为 。
15．（3分）六个共点力F1、F2、F3、F4、F5、F6的大小分别为10 N、7 N、13 N、12 N、5 N、15 N，相邻两力间的夹角均为60°，如图所示。则它们的合力大小为 N。
三、本题共4小题，共40分．请将解答步骤写在答题纸上的相应位置．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16．（8分）如图所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过的壕沟，沟面对面比A处低，摩托车的速度至少要有多大？
17．（10分）如图所示，水平面上有一个倾角为θ =30°的斜劈，质量为m．一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为α=30°，整个系统处于静止状态．
（1）求出绳子的拉力T；
（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．
18．（10分）如图所示，光滑水平面上静放着一辆小车，小车上有一竖直杆，小车与杆的总质量为M，杆上套有一块质量为m的木块，杆与木块间的动摩擦因数为μ，木块的孔径略大于杆的直径，小车静止时木块可沿杆自由滑下．现给小车施加一个水平向右的拉力，使整个装置向右做匀加速直线运动，此时木块恰能沿杆匀速下滑。求：
（1）此时木块所受的摩擦力；
（2）木块的加速度；
（3）施加给小车的水平力的大小。
19．（12分）如图所示，A、B两物体并排放在斜面上，与斜面之间的滑动摩擦因数均为μ =0.5，斜面倾角θ =37°，A的质量m =1.5kg，B的质量M =2.5kg。现对物体A施加一大小为60N、方向沿斜面向上的推力F，使A、B由静止开始一起上滑。若斜面足够长，取g =10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求A、B由静止一起上滑时两物体间的相互作用力；
（2）若力F作用t = 2s后方向改为沿斜面向下，仍作用于A上，求B的速度减小到零时两物体之间的距离。北京市重点中学答案与解析
1C 2A 3D 4D 5A 6C 7C 8A 9B 10B 11B 12C
13：2 36 15 (每空2分) 14：m g + k x 15: 0
16解析
例1：在竖直方向上，摩托车越过壕沟经历的时间在水平方向上，摩托车能越过壕沟的速度至少为
17解析
| 考点： | 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． |
| 专题： | 共点力作用下物体平衡专题． (1) (2)，方向水平向左 |
| 分析： | （1）分析小球的受力情况，根据平衡条件求解绳子的拉力T； （2） 对整体，根据平衡条件得到地面的支持力N与摩擦力f的表达式，为了使整个系统始终保持静止，摩擦力必须满足f≤fm，结合条件fm=kN，得到k满足的条件． |
| 解答： | 解：（1）对小球：受到重力mg、斜面的支持力N1和绳子的拉力T三个力作用，由平衡条件得 mgsinθ=Tcosα 解得： （3）对整体：受到总重力2mg、地面的支持力N和摩擦力f，绳子的拉力T，则由平衡条件得 Tcos（α+θ）=f Tsin（α+θ）+N=2mg 依题意，有：f≤fm=kN 解得： 答：（1）绳子的拉力T是； （2）为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足的条件是k≥． |
| 考点： | 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用． |
| 专题： | 牛顿运动定律综合专题． |
| 分析： | 木块竖直方向匀速下滑，水平方向具有与小车相同的加速度．分析木块竖直方向的受力：重力mg和滑动摩擦力f，二力平衡，即可得到滑动摩擦力f，由f=μN，求出杆对木块的弹力，根据牛顿第二定律求出木块水平方向的加速度，小车与木块水平方向有相同的加速度，再对整体根据牛顿第二定律求出水平力F的大小． |
| 解答： | 解：设小车的加速度为a． 对木块： 竖直方向：受到重力mg和滑动摩擦力f，木块匀速下滑时，则有 f=mg 水平方向：受到杆的弹力N，则有 N=ma， 又f=μN 联立以上三式，得 a= 对整体，根据牛顿第二定律得： 水平方向：F=（M+m）a 解得， 答：小车施加（M+m）g的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑． |
| 点评： | 本题运用正交分解法研究木块的受力情况，再运用整体法，根据牛顿第二定律即可求解水平力F． |
B与整体加速度相同，
得=37.5N
（2）整体m/s2
力F作用t = 2 s时， m/s
力F改为反向后，B的加速度 m/s2
B的速度减小到0的时间s B的位移 m
A速度减小到零前的加速度 m/s2
A的速度减小到零的时间 s
A的位移 m
A反向加速： m/s2
A反向加速的位移m
A、B间距离 m。
1解析
| 考点： | 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；物理学史． |
| 专题： | 牛顿运动定律综合专题． |
| 分析： | 阿基米德是古希腊哲学家、数学家、物理学家，其所做的工作被认为是物理学真正开始前的准备工作； 亚公元前四世纪的希腊哲学家亚里士多德认为：必须不断地给一个物体以外力，才能使它产生不断地运动．如果物体失去了力的作用，它就会立刻停止．即﹣﹣力是维持物体运动的原因．亚里士多德的观点很符合人们的日常经验，如停着的车不推它它就不会动，停止推它它就会停下来…所以亚里士多德的观点当时占着统治地位，而且一直统治了人们两千年； 伽利略斜面实验在牛顿第一定律的建立过程中起到了重要作用，它揭示了力与运动的关系，即物体的运动并不需要力来维持； 牛顿系统总结了前人的经验，并通过大量的实验提出了牛顿三大定律，标志着物理学的真正开端． |
| 解答： | 解：A、阿基米德是古希腊哲学家、数学家、物理学家，其所做的工作被认为是物理学真正开始前的准备工作，故A错误； B、牛顿系统总结了前人的经验，并通过大量的实验提出了牛顿三大定律，是力学的奠基人，故B错误； C、伽利略通过理想斜面实验得出了力不是维持运动的原因，而是改变物体速度的原因，故C正确； D、亚里士多德认为运动需要力来维持，故D错误； 故选C． |
| 点评： | 本题关键要知道阿基米德、亚里斯多德、伽利略、牛顿等人对物理学发展的主要贡献． |
2解析
| 考点： | 匀变速直线运动规律的综合运用． |
| 专题： | 计算题． |
| 分析： | 要求物体的加速度，知道物体在第n秒内的位移，根据平均速度公式s=t，需求物体在第n秒内的平均速度，故需求物体在第n秒初的速度v1和在第n秒末的速度v2． |
| 解答： | 解：设物体的加速度为a，由于物体做初速度为0的匀加速直线运动， 根据vt=v0+at可得 物体在第（n﹣1）秒末的速度为v1=（n﹣1）a， 物体在第n秒末的速度为v2=na， 则在第n秒内的平均速度， 根据s=t 物体在第n秒内的位移s=×1 故物体的加速度a= 故选A． |
| 点评： | 知道某段时间内的位移，求物体的加速度，可以利用平均速度公式求解，要求平均速度，需要知道物体的初速度和末速度的表达式． |
3解析
| 考点： | 自由落体运动；匀变速直线运动的图像． |
| 专题： | 自由落体运动专题． |
| 分析： | 解决本题的关键是正确理解速度时间图象的物理意义：速度图象的斜率代表物体的加速度，速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移，最后求出反弹的高度． |
| 解答： | 解：A、由图象可知，小球第一次反弹后初速度的大小为3m/s，故A正确； B、碰撞时速度的改变量为△v=﹣3m/s﹣5m/s=﹣8m/s，则速度的改变量大小为8m/s，故B错误； C、由图象可知：前0.5s内物体自由下落，后0.3s物体反弹，根据v﹣t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得：小球下落的高度为： h=×0.5×5m=1.25m，故C错误； D、小球能弹起的最大高度对应图中0.5s﹣0.8s内速度图象的面积，所以h=×0.3×3m=0.45m，故D错误； 故选A． |
| 点评： | 解决本题要明确v﹣t图象的含义：在v﹣t图象中每时刻对应于速度的大小，速度的正负表示其运动方向，图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移，时间轴上方面积表示位移为正，下方表示为负． |
4解析
| 考点： | 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律． |
| 专题： | 共点力作用下物体平衡专题． |
| 分析： | 当两木块一起匀速运动时，木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力而平衡，根据平衡条件求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧伸长的长度，再求解两木块之间的距离． |
| 解答： | 解：对木块1研究．木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力． 根据平衡条件弹簧的弹力F=μm1g 又由胡克定律得到弹簧伸长的长度x== 所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是S=L+x=L+m1g． 故选A |
| 点评： | 本题是平衡条件和胡克定律的综合应用，关键是选择研究对象，分析物体的受力情况． |
5解析
| 考点： | 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． |
| 专题： | 共点力作用下物体平衡专题． |
| 分析： | 分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，根据三角形相似法分析N、T的变化． |
| 解答： | 解：以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G． 由△NFA∽△AO1O得== 得到 N=G T=G 由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，O1O，AO不变，O1A变小 可见T变小；N不变． 故选D． |
| 点评： | 本题是平衡问题中动态变化分析问题，N与T不垂直，运用三角形相似法分析，作为一种方法要学会应用． |
7．C
8．A
9解析
| 考点： | 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． |
| 专题： | 人造卫星问题． |
| 分析： | 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=解得． |
| 解答： | 解：设地球质量M，某星球质量M，地球半径r，某星球半径3r 由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：= 解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=， 分别代入地球和某星球的各物理量得 此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的． 故选B． |
| 点评： | 本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式． 10：B |
12解析
| 考点： | 向心力；牛顿第二定律． |
| 专题： | 牛顿第二定律在圆周运动中的应用． |
| 分析： | 根据牛顿第二定律求出小环运动到最低点时，大环对它的拉力，再隔离对大环分析，求出大环对轻杆的拉力大小． |
| 解答： | 解：小环在最低点，根据牛顿第二定律得，F﹣mg=．则F=mg+m．对大环分析，有：T=2F+Mg=2m（g+）+Mg．故C正确，A、B、D错误． 故选C． |
| 点评： | 解决本题的关键搞清小环做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解． |
