2023-2024学年天津市第五中学高一上学期12月月考物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1.关于重力、弹力、摩擦力，下列说法中正确的是( )
A. 一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若将其中央挖去一个小圆，重心就不存在了
B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变
C. 接触面间的摩擦力方向不一定与这个接触面间的弹力方向垂直
D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
2.叠石头是一项考验耐心和平衡感的游戏。如图所示，三个形状不规则的石块甲、乙、丙在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( )
A. 石块乙对甲的支持力大小一定等于甲受到的重力，方向竖直向上
B. 石块丙对乙的作用力一定竖直向上
C. 石块丙可能受到桌面的摩擦力
D. 石块甲对丙的作用力大小一定等于甲的重力
3.甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者赢得胜利。若不计绳的质量，冰面可看成光滑平面，则下列说法正确的是( )
A. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力大小相等
D. 若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
4.如图所示，一个重为的物体置于光滑的水平面上，当用一个的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为
( )
A. B. C. D.
5.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，为球心，质量为的小滑块，在水平力的作用下静止于点。设滑块所受支持力为，与水平方向的夹角为。下列关系正确的是
( )
A. B. C. D.
6.如图所示，重力为的小球用轻绳悬于点，用力拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向角且不变，当与竖直方向的夹角为时最小，则、的值分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
7.如图所示，质量为的物体，置于粗糙的水平面上，用一与水平方向夹角为的力恰使物体匀速前进，则下列说法中正确的是
( )
A. 物体所受的摩擦力大小等于
B. 物体所受的支持力大小为，方向竖直向上
C. 地面对物体的支持力和重力的合力大小为，方向竖直向上
D. 物体所受的重力、支持力和摩擦力的合力与等值反向
8.如图所示，放在粗糙水平面上的木块处于静止状态，从时刻开始受到一个水平拉力式中、均为常数作用，认为最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，则下图中，在时间内，木块受到地面的摩擦力随时间变化规律不可能的是
( )
A. B.
C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
9.如图所示，重力的物体，在动摩擦因数为的水平面上向左运动，同时受到大小为，方向向右的水平力的作用，则( )
A. 物体所受摩擦力大小是，方向水平向右
B. 物体所受摩擦力大小是，方向水平向左
C. 在运动过程中，若撤去时，摩擦力仍不变
D. 在运动过程中，若撤去时，则摩擦力变为
10.如图所示，电灯悬于两墙壁之间，保持点及绳的位置不变，而将绳端点向上移动，则
( )
A. 绳所受的拉力逐渐减小 B. 绳所受的拉力先减小后增大
C. 绳所受的拉力逐渐增大 D. 绳所受的拉力先增大后减小
11.木块、分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为。夹在之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块上，如图。力作用后，下列判断正确
( )
A. 木块所受摩擦力大小是 B. 木块所受摩擦力大小是
C. 木块所受摩擦力大小是 D. 木块所受摩擦力大小是
12.宁波诺丁汉大学的四名学生设计的“户外水杯”获得了设计界“奥斯卡”之称的红点设计大奖。户外水杯的杯子下方有一个盛了塑料球的复合材料罩，球和杯底直接接触，塑料球和罩子的重量非常轻，几乎可以忽略不计，但是作用却很大，在不是水平的接触面上可以自动调整，使水杯处于水平状态，如图所示。设此水杯放置于某一倾角的斜面上，则以下说法正确的是( )
A. 上部分的杯子受到两个力：重力、球施加的支持力
B. 整个户外杯子受到三个力：重力、摩擦力、支持力
C. 塑料球受到的合力不一定为零
D. 因为重力不计，所以罩子只受弹力，不受摩擦力
三、填空题（本大题共1小题，共4分）
13.某同学利用甲图装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，并描绘弹簧的伸长量与弹力的关系图线如乙图所示，下列说法正确的是
( )
甲 乙
A.实验中可用钩码重力代替弹簧弹力的大小，这样做的依据是牛顿第三定律
B.图像弯曲的原因是因为超出了弹簧的弹性限度
C.图线段斜率的大小即为该弹簧劲度系数的大小
D.测量弹簧原长时应该把弹簧水平放置
四、实验题（本大题共1小题，共9分）
14.在“探究求合力的方法”中，实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是_____
本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法 控制变量法
C.等效替代法 建立物理模型法
实验中对两次拉伸橡皮条的要求，正确的是________
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉伸即可
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
五、计算题（本大题共2小题，共20分）
15.如图所示，质量的物体在平行于斜面向上的的恒力作用下沿粗糙斜面向上匀速运动。已知斜面倾角为，，求；
物体受到的持力大小；
物体与斜面之间的动摩擦因数。
16.一根原长为的轻弹簧被压缩在物体、之间，此时弹簧的长度，物体压在粗糙竖直墙面上恰好能保持静止，弹簧的另一端连接在物体上，将放置在粗糙水平桌面，再用一根刚性轻绳连接，另一端跨过桌子右端的光滑轻质定滑轮悬挂一个轻质吊盘，整个装置的结构如图所示。若与墙面的摩擦因数，与桌面的摩擦因数，，，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，，求出：
墙面对的摩擦力的大小？
弹簧的劲度系数为多少？
小心地向吊盘内倒入砂粒，要使得保持不动，加入砂粒的最大质量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.中央挖去一个小圆，整个物体仍然是中心对称图形，重心仍在圆心处，故A错误；
B.放在桌面上的书对桌面产生的压力，是由于书发生了形变，想恢复原来的状态，对桌面产生了弹力，这个力就是书对桌面的压力，故B正确；
C.由于弹力的方向垂直于接触面，而摩擦力的方向平行于接触面，因此摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直，故C错误；
D.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与运动方向无关，故D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】A.由图可知，甲与乙的接触面不是水平面，可知石块乙对甲的支持力与其对甲的静摩擦力的合力，跟甲受到的重力是等大反向的，故A错误；
B.对石块甲和乙的整体而言，石块丙对乙的作用力与甲乙整体的重力等大反向，则石块丙对乙的作用力一定竖直向上，选项B正确；
C.对甲乙丙的整体，水平方向不受力，则石块丙不可能受到桌面的摩擦力，选项C错误；
D.石块甲与丙不接触，无相互作用力，选项D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，大小相等，A错误，C正确；
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，B错误；
D.收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】一个重为的物体置于光滑的水平面上，当用一个的力竖直向上拉该物体时，可知物体处于静止状态，则物体受到的合力为。
故选D。
5.【答案】
【解析】以小滑块为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得
，
故选A。
6.【答案】
【解析】如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力的大小和方向都不变，绳子拉力方向不变，因为绳子拉力和外力的合力等于重力，通过作图法知，当的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以最小，则由几何知识得 ，故选B．
7.【答案】
【解析】以物体为对象，根据受力平衡可知物体所受的摩擦力大小为
方向水平向左；物体所受的支持力大小为
方向竖直向上；则地面对物体的支持力和重力的合力大小为 ，方向竖直向下，故ABC错误；
D.以物体为对象，根据受力平衡可知，物体所受的重力、支持力和摩擦力的合力与等值反向，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.若将力加在物体上后物体即开始运动，即 ，物体受摩擦力始终为滑动摩擦力，根据 可知，滑动摩擦力的大小与拉力的大小无关，故A可能，不满足题意要求；
B.木块在水平方向受到拉力的作用，产生向右的运动趋势，若静止，则要受到静摩擦力的作用。根据共点力的平衡可知，水平方向的静摩擦力的大小与拉力的大小始终相等，即
为时间的线性函数，故B可能，不满足题意要求；
若开始时刻 ， 时刻 ，则物体先受到静摩擦力作用，为时间的线性函数，后受到滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力的大小与拉力的大小无关，故C不可能，满足题意要求；可能，不满足题意要求。
故选C。
9.【答案】
【解析】摩擦力的方向与物体之间的相对运动方向相反，物体向左运动，故摩擦力方向水平向右，大小为
故A正确，B错误；
因滑动摩擦力的大小由 求解，故在运动过程中，若撤去时，摩擦力不变，故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】以结点为研究对象，根据平行四边形定则得
由图可知，将绳端点向上移动时，绳子上的拉力逐渐减小，上的拉力先减小后增大。AB正确，CD错误。
故选AB。
11.【答案】
【解析】施加拉力前，弹簧弹力大小为
物体与地面间的最大静摩擦力为
施加拉力后，由于
可知、仍处于静止状态；以为对象，根据受力平衡可知，木块所受摩擦力大小为
以为对象，根据受力平衡可知，木块所受摩擦力大小为
故选BD。
12.【答案】
【解析】A.上部分的杯子处于平衡状态，受重力和球施加的支持力处于平衡，故A正确；
B.整个杯子放在斜面上受重力、支持力和摩擦力的作用而处于平衡，故B正确；
C.塑料球由于处于平衡状态，故其受到的合力为零，故C错误；
D.虽然罩子重力不计，但是由于其受到上面杯子的压力，从而对斜面产生压力，并且有下滑的趋势，故一定受到摩擦力的作用，故D错误。
故选AB。
13.【答案】
【解析】A.实验中可用钩码重力代替弹簧弹力的大小，这样做的依据是当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力大小等于弹力大小，故A错误；
B.图线中后半部分明显偏离直线是因为拉力超过弹簧的弹性限度，故B正确；
C.根据 可得
可知图线段斜率的大小为该弹簧劲度系数的倒数，故C错误；
D.实验前，应该先把弹簧竖直悬挂测量其原长，这样可以准确测量出弹簧因为自重竖直悬挂后的原长，故D错误；
故选B。
14.【答案】
【解析】图乙中的是通过平行四边形法则得到的合力理论值，则 是通过一个弹簧测力计拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知，方向一定沿方向的是 。
本实验两次拉橡皮条的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
为了保证两次拉伸橡皮条的效果相同，需要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。
故选D。
15.【答案】 ；
【解析】对物体受力分析，根据平衡条件，垂直斜面方向有
沿斜面方向，根据受力平衡可得
解得
又
可得物体与斜面之间的动摩擦因数为
16.【答案】；；
【解析】对受力分析，由受力平衡可得
由于恰好静止，则
解得弹簧的劲度系数为
恰好处于静止状态时，则受到的摩擦力等于最大静摩擦力，所以
对，在水平方向有
解得倒入吊盘砂粒的质量为
要使得保持不动，加入砂粒的最大质量为。
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