高一物理上学期必修一期末复习讲义
例1.(单选)下列叙述中正确的是( )
A. 我们所学过的物理量:速度、加速度、位移、路程都是矢量 B. 物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且也一定在物体内 答案:C
例2.(单选)在国际单位制中,力学基本单位有三个,这三个基本..单位是( ) A.m 、kg 、s B.m 、s 、N C.m 、kg 、N D.kg 、s 、N 答案:A
例3.(单选)如图所示,物体静止于水平桌面上,则( )
A. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力 B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 C. 物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力 D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 答案:A
例4.(单选)关于速度、速度的变化以及加速度的关系,以下的叙述正确的是( ) A. 速度大的物体加速度一定大 B. 速度的大小不变的物体加速度一定为零 C. 速度变化大的物体加速度一定大 D. 相等的时间内,加速度大的物体速度的变化一定大 答案:D
例5.(单选)如图是甲、乙两物体运动的位移图像,关于甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是(①甲、乙同时开始运动 ②甲、乙从同一地点开始运动
③前2s 内乙的速度大于甲的速度,2s 后乙的速度小于甲的速度
④在距出发点4m 处,甲追上乙,两物体相遇
A. ①②③ B. ①④ C. ②③ D. ①③④ 答案:B
)
例6.(单选)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
s s
A .m =0.5kg,μ=0.4 B .m =1.5kg,μ=2/15 C .
m =0.5kg,μ=0.2 D .m =1kg,μ=0.2 答案:A
例7
.(多选)如图所示的速度—时间和位移—时间图像中给出了四条图线,关于它们的物理意义,下列描述正确的是
A .图线1、3都表示物体做曲线运动 B .s —t 图线中t 1时刻v 1<v 2
C .v —t 图线中0至t 3时间内3和4平均速度相等 D .s —t 图线中t 2时刻表示2开始反向运动 答案:BD 例8.列车长为L ,铁路桥长也是L ,列车沿平直轨道匀加速过桥,车头过桥头的速度是v 1,车头过桥尾的速度是v 2,则车尾通过桥尾时的速度为( )
A .v 2 B .2v 2-v 1 答案:D 例9.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲所示,图乙是打出纸带的一段.(单位:cm)
v 1+v 2
2
D. 2v 2-v 1
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ,利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a =__________; (2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有__________; (3)用测得的量及加速度a 表示阻力的计算式为F =__________.
h
答案:(1)3.98m/s2 (2)小车的质量m ,斜面上任意两点间的距离L 及这两点间的高度h (3)mg -ma
L 解析:(1)由纸带可知x 1=5.22cm ,x 2=5.75cm ,x 3=6.41cm ,x 4=7.05cm ,x 5=7.68cm ,x 6=8.33cm ,x 7=8.95cm ,x 8=9.61cm ,x 9=10.26cm ,任意两相邻的计数点间的时间T =0.04s ,故小车的加速度a =(x 6-x 1) +(x 7-x 2) +(x 8-x 3) +(x 9-x 4)
4×5T ==
(x 6+x 7+x 8+x 9) -(x 1+x 2+x 3+x 4)
20T (8.33+8.95+9.61+10.26) -(5.22+5.75+6.41+7.05) -
×102m/s2 20×0.04
≈3.98m/s2.
(2)还需测量的物理量有:小车的质量m ,斜面上任意两点间的距离L 及这两点间的高度h . (3)小车受重力和阻力作用,由牛顿第二定律 h h
mg sin θ-F =ma ,而sin θ=,故F =mg -ma .
L L
例10.在探究牛顿第二定律实验中,得到以下数据:物体质量不变时,加速度a 与物体所受合力F 的对应数据如1
表一;物体所受合力不变时,加速度a 和物体质量的倒数的对应数据如表二.
M
表一
表二
(1)请在下图所示的坐标平面内,分别画出a -F 图象和a -
M
(2)由a -F 图象得到的结论是____________________________________; 1
由a -图象得到的结论是______________________________________.
M
答案:(1)在a -F 坐标平面和a -1/M 坐标平面内,根据表一和表二提供的数据,分别描出五个对应点,根据这些点迹作一条直线,使尽量多的点落在直线上,即得到a -F 图象和a -1/M 图象分别如下图所示.
(2)物体的加速度与物体所受的合力成正比 物体的加速度与物体的质量成反比
例11. (单选)如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为 m,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根
θ。则弹簧的长度被压缩了 ( ) 劲度系数为k 的轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ
mg tan θ
k
mg tan k
2mg tan θ
k C. D.
答案:B
2mg tan
k
θ
例12、(多选)如图所示,物体在F 的作用下静止于斜面上,则物体A 受力的个数可能是
A.2个 B.3个 C.4个 5个
答案:BC
例13.(整体法隔离法、单选)如图3-3-3所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m 1和m 2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F 向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是( )
图3-3-3
Fm A .L +
(m 1+m 2)k Fm C .L -
m 2k 答案:B
Fm B .L -(m 1+m 2)k Fm
D .L
+m 1k
动态平衡
例14.(单选)如图所示,把球夹在竖直墙壁AC 和木板BC 之间,不计摩擦,设球对墙壁的压力大小为F 1,对木板的压力大小为F 2,现将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中( ) ..A .F 1、F 2都增大 B.F 1增加、F 2减小 C .F 1减小、F 2增加 D.F 1、F 2都减小 答案:D
例15.(单选)如右图所示,用轻绳把一个小球悬挂在O 点,用力F 拉小球使悬线偏离竖直方向
30°,小球处于静止状态,力F 与竖直方向成θ角。要使F 取最小值,θ角应是 ( ) A .30° B .60° C .90° D .0° 答案:B
例16. (单选)如图所示为一光滑竖直圆槽,AP 、BP 、CP 为通过最低点P 与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A 、B 、C 点. 若一物体由静止分别从A 、B 、C 滑至P 点所需的时间为t 1,t 2,t 3,则
A. t 1<t 2<t 3 B. t 1>t 2>t 3
答案:C
例17、(追及问题)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
【答案】2s 6m
例18、(追及问题)羚羊从静止开始奔跑,经过50m 的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间。猎豹从静止开始奔跑,经过60m 的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这速度4.0s 。设猎豹距离羚羊x 时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s 才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:
(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x 值应在什么范围? (2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x 值应在什么范围? 【答案】(1) 31.875m≤ x ≤ 55m (2)x ≤ 31.875m
2
C. t 1=t 2=t 3 D. t 1=t 2<t 3
例19.(滑轮、受力平衡)如图所示,将一根长为2d 的不可伸长的细绳两端固定在相距为d 的AB 两等高点,绳上
挂一小滑轮P ,P 下面有一质量为m 的物体处于静止状态。现用水平力F 拉住滑轮使AP 处于竖直方向。若不计绳与滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量。求水平力F 的大小。
解:设AP 间离为h 则由几何关系得 d 2+h 2=(2d -h ) 2 (2分) 3
得h =d (1分)
4
F
F
对滑轮受力分析,有F T +F T cos θ=mg (2分)
F T sin θ=F (2分)
解得:F =
1
mg (2分) 2
例20.(动力结合)如图所示,在倾角为θ=37︒的足够长的斜面上,有一质量m =1. 00kg 的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0. 20,物体受到沿斜面向上的拉力F =9. 60N 的作用,并从静止开始运动,作用t 1=2. 00s 撤去力F ,试求:撤去力F 后多长时间物体的速度大小达到22. 0m /s ?(g =10m/s2,sin 37︒=0. 60,结果保留三位有效数字)
解:在最初的2s 内,物体在F =9. 6N 的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速直线运动,据受力分析如图,根
据牛顿第二定律和物体的平衡条件可知
F -mg sin θ-F f =ma 1 (1分) F N =mg cos θ (1分) 且 F f =μF N (1分) 由以上三式可得 a 1=
F -mg sin θ-μmg cos θ
=2m /s 2 (1分)
m
2s 末断绳,物体的瞬时速度达到 v 1=a 1t 1=4m /s (1分)
从绳子断开,物体继续沿斜面向上运动达到最高点速度为零的过程,设加速度为a 2,经过的时间为t 2,则 a 2= t 2=
-(mg sin θ+μmg cos θ)
=-7. 6m /s 2 (1分)
m
0-v 1
=0. 53s (1分) a 2
再设物体从最高点沿斜面下滑过程中加速度为a 3,到物体的速度大小达到22m /s 所用时间为t 3,则由牛顿第二定律和运动学的基本公式,得
a 3=g sin θ-μg cos θ=4. 4m /s 2 (1分) t 3=
v 3-0
=5s (1分) a 3
综上所述,从断绳到物体速度达到22m /s 所经历的总时间为
t =t 2+t 3=5. 53s (1分)
例21.(思考题、难)某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动,比赛规则是:向滑动行驶的小车上
搬放砖块,且每次只能将一块砖无初速(相对地面)地放到车上,车停止时立即停止搬放,以车上砖块多少决定胜负。已知每块砖的质量m =0.8kg,小车的上表面光滑且足够长,比赛过程中车始终受到恒定的牵引力F =20N的作用,未放砖块时车以v 0=3m/s的速度匀速前进。获得冠军的家庭上场比赛时每隔T =0.8s搬放一块砖,从放上第一块砖开始计时,图中仅画出了0~0.8s 内车运动的v -t 图象,g 取10m/s2。求: (1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数。 (2)车停止时,车上放有多少块砖。 解:
(1)设车的质量为M ,放上一块砖后车的加速度为a 1,则有F =μMg (1分) μ(M +m ) g -F =Ma 1 (2分)
a 1=
∆v
=0. 25m /s 2 (1分) t
联立解得:M =8kg ,μ=0. 25 (2分) (2)设放上一块砖后经过0.8s 时,车的速度为v 1,有v 1=v 0-a 1T (1分) 放上n 块砖后车的加速度大小为a n =
n μmg
=na 1 (1分) M
设车停止时,车上有n 块砖,此时有v n =v 0-a 1T -a 2T -⋯⋯-a n T ≤0(1分) 即v n =v 0-a 1T -2a 1T -⋯⋯-na 1T ≤0(且为n 满足该式的最小正数)(1分) 故n
=5 (2分)
一、单选题
1、关于力学单位制,下列说法正确的是
A .千克、米/秒、牛顿是导出单位 B .千克、米、牛顿是基本单位
C .在国际单位制中,质量的单位是g ,也可以是kg
D .只有存国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F =ma
2. 一物体m 受到一个撞击力后,沿斜面向上滑动,在滑动过程中,物体m 受到的力是下列说法中的哪一个:
A. 重力,沿斜面向上的冲力,斜面的支持力;
B. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力; C. 重力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力;
D. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力.
3一辆拖拉机停在水平地面上.请在下列关于拖拉机和地面受力的叙述中选出正确的叙述:
A. 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以拖拉机不受弹力; B. 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到了向上的弹力,是因为拖拉机也发生了形变; C. 拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生了形变; D. 以上说法都不正确.
4. 汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,加速度的大小为5 m/s,则刹车后6 s内汽车的位移是( )
A.30 m B.40 m C.10 m D.0
5.如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F 1和F 2的作用,木块处于匀速直线运动状态,F 1=10N ,
2
F 2=2N ,若撤去F 1 的瞬间,则木块受到合力F 和摩擦力f 的大小、方向是 A. F=0;f =2N ,方向向右 B. F=10N ,方向向左;f =8N ,方向向右 C. F=10N ,方向向左;f =8N ,方向向左 D. F=0,f =0
6.一物体以恒定的加速度由静止开始下落,历时1s 到达地面,落地时的速度为8m/s,则下列说法正确的是 A .开始下落时,物体离地面的高度为3.2m B .下落过程中的加速度为10m/s2 C .前一半时间内下落的高度为0.8m D .后一半时间内的平均速度为
6m/s
7.如图所示是物体在某段作直线运动过程中的v-t 图象,在t l 和t 2时刻的瞬时速度分别为v l 和v 2,则物体由t l 到t 2
运动的过程中
A .加速度不断增大
C .位移不断减小
B .加速度不断减小 D .平均速度
深刻
8. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和合理的推理相结合,可以地揭示自然规律。以下实验中属于理想实验的是 ( )
A .平行四边形法则的科学探究 B .伽利略设想的对接光滑斜面实验
C .用打点计时器测物体的加速度 D .利用刻度尺的落体运动,测定人的反应时间的小实验 9.如右图所示,用轻绳把一个小球悬挂在O 点,用力F 拉小球使悬线偏离竖直方向30°,小球
处于静止状态,力F 与竖直方向成θ角。要使F 取最小值,θ角应是 ( ) A .30° B .60° C .90° D .0°
10. 一个质量为10kg 的物体放在水平地面上,当受到一个水平推力F 1=30N时,其加速度为1m/s2,当受到的水平推力变为F 2=60N时,其加速度为: A. 6m/s2
B. 4m/s2
C. 3m/s2
D. 2m/s2
二、不定项选择题
11、如图所示,物体在F 的作用下静止于斜面上,则物体A 受力的个数可能是
A.2个 B.3个 C.4个 5个
12. 将重为50N 的物体放在某直升电梯的地板上。该电梯在经过某一楼层地面前后运动过程中,物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图象如图所示。由此可以判断: A. t=1s时刻电梯的加速度方向竖直向上 B. t=6s时刻电梯的加速度为零 C. t=8s时刻电梯处于失重状态 D. t=11s时刻电梯的加速度方向竖直向下
13.如图所示的速度—时间和位移—时间图像中给出了四条图线,关于它们的物理意义,下列描述正确的是 A .图线1、3都表示物体做曲线运动 B .s —t 图线中t 1时刻v 1<v 2
C .v —t 图线中0至t 3时间内3和4平均速度相等 D .s —t 图线中t 2时刻表示2开始反向运动
14.一个质量为50 kg的人,站在竖直向上运动的升降机地板上,升降机加速度大小为2 m/s2,若g 取10 m/s2,这时人对升降机地板的压力可能等于:
A .600 N B .500 N C .400 N D .300 N
15. 一质点沿某一条直线运动时的速度—时间图象如图所示,则以下说法中正确的是 A .第1s 末质点的位移和速度都改变方向 B .第2s 末质点的位移改变方向
C .第4s 末质点的位移为零 D .第3s 末和第5s 末质点的位置相同
三、实验题
16. 电火花计时器使用_______电源,电压为_______V。当电源的频率为50Hz 时打点计时器每隔_________s打一个点,当交流电的频率小于50Hz 时,仍按50Hz 计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值_______(填“偏大”“偏小”“不变”) 17.在 “探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的一条纸带,从O 点开始每5个点取一个测量点,分别为A 、B 、C 、D 、E 、F ,各点间距如图: ① A 、D 两点的瞬时速度是:v A =______m/s, v D =______m/s,
② 在右边所示坐标中作出小车的v-t 图象,根据图线求出加速度a=__________m/s2
③将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________m/s,此速度的物理意义是______________________ 18、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,其中的三个实验步骤是:
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置 O 点,在白纸上记下 O 点和两弹簧秤的读数 F 1和F 2.
(2)在纸上根据 F 1和F 2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力 F .
(3)只用一只弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两弹簧秤拉时相同,记下此时弹簧秤的读数F' 和细绳的方向.
以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出:
(1)中是______________________________________. (2)中是_______________________________________. (3)中是_____________________________________.
19一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a 和b ,
得到弹力与弹簧长度关系的图象如图实-2-7所示.下列表述正确的是 A .a 的原长比b 的长 B .a 的劲度系数比b 的大
C .a 的劲度系数比b 的小 D .测得的弹力与弹簧的长度成正比
20.两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码(图a ).小车所受的水平拉力F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线(图b ),控制两辆小车同时开始运动和结束运动.
2
s =at /2, 由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,
即s ∝a ,只要测出两小车位移s 之比就等于它们的加速度a 之比。 实验结果是:
当小车质量相同时,加速度与拉力成_____________ ; 当拉力F 相等时,加速度与质量成__________________ 。 实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G=mg的大小作为小 车所受拉力F 的大小,这样做会引起实验误差。为了减小这个
误差,G 与小车所受重力Mg 之间需要满足的关系是:___________ 。 四、计算题
21、有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m /s 2,起飞速度为50m /s ,如果要求该飞机滑行100m 后起飞,问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?如果某舰上不装弹射系统,要求该种飞机仍能在此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长.
22. 如下图所示,A 、B 重力分别是G A =10N,G B =2N,α=60°,A 、B 处于静止状态。求物体A 受到的摩擦力是多大?
地面给A 的支持力是多大?
`
23、如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撤去F ,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1)物体做加速运动时的加速度a ; (2)撤去F 后,物体还能滑行多长时间?
24一物体以5m/s的初速度沿倾角为37˚的固定斜面上滑。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,设斜面足够长。(g=10m/s2,sin37˚=0.6,cos37˚=0.8)求:(1)物体上滑的最大位移;(2)物体回到出发点时的速度。
参考答案 一、单选题
二、不定项选择题
三、实验题
16 交流 220 0.02 偏大
17 0.161 0.201 图略 0.133 0.15 打点计时器打O 点时小车的瞬时速度 18 (1)中是_____两个弹力方向______
(2)中是______二力方向________________
(3)中是______结点拉到同一个位置_________________ 19 B
20 正比 反比 G 远小于Mg 21、据题意可知a=5m/s2,vt =50m/s,s=100m. 根据公式v t 2-v02=2as 可得
vt2-2as =39m/s ,答成38.72或1015 同样给分) 如不装弹射系统,起飞初速为零,设舰身至少长s' vt2
根据公式v t 2=2as' 可得 s'=2a =250m
f =F =F cos 60F =G =2N Ax A B 22、对B 根据力的平衡有:B 对A 根据力的平衡有:①
N A +F A sin 600=G A ② 且同一根绳上的张力相等F A =F B
解得:A 受到的静摩擦力为1N ,支持力为8.27N 。 23、
(1)Fcos37°-F f = ma1 F N +Fsin37°= mg F f = μFN a 1=0.3 m/s2 (2)a 2=μg=2 m/s2 v 1=a1t 1=0.3×5m/s =1.5m/s
v 1=a2t 2
t 2=0.75s
24(1) a1=gsinθ+μgcosθ=10 m/s2
2a 1s=v12
s=1.25m
(2) a2=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
V 22=2a2s
v 2=
m/s
高一物理上学期必修一期末复习讲义
例1.(单选)下列叙述中正确的是( )
A. 我们所学过的物理量:速度、加速度、位移、路程都是矢量 B. 物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且也一定在物体内 答案:C
例2.(单选)在国际单位制中,力学基本单位有三个,这三个基本..单位是( ) A.m 、kg 、s B.m 、s 、N C.m 、kg 、N D.kg 、s 、N 答案:A
例3.(单选)如图所示,物体静止于水平桌面上,则( )
A. 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力 B. 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 C. 物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力 D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 答案:A
例4.(单选)关于速度、速度的变化以及加速度的关系,以下的叙述正确的是( ) A. 速度大的物体加速度一定大 B. 速度的大小不变的物体加速度一定为零 C. 速度变化大的物体加速度一定大 D. 相等的时间内,加速度大的物体速度的变化一定大 答案:D
例5.(单选)如图是甲、乙两物体运动的位移图像,关于甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是(①甲、乙同时开始运动 ②甲、乙从同一地点开始运动
③前2s 内乙的速度大于甲的速度,2s 后乙的速度小于甲的速度
④在距出发点4m 处,甲追上乙,两物体相遇
A. ①②③ B. ①④ C. ②③ D. ①③④ 答案:B
)
例6.(单选)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
s s
A .m =0.5kg,μ=0.4 B .m =1.5kg,μ=2/15 C .
m =0.5kg,μ=0.2 D .m =1kg,μ=0.2 答案:A
例7
.(多选)如图所示的速度—时间和位移—时间图像中给出了四条图线,关于它们的物理意义,下列描述正确的是
A .图线1、3都表示物体做曲线运动 B .s —t 图线中t 1时刻v 1<v 2
C .v —t 图线中0至t 3时间内3和4平均速度相等 D .s —t 图线中t 2时刻表示2开始反向运动 答案:BD 例8.列车长为L ,铁路桥长也是L ,列车沿平直轨道匀加速过桥,车头过桥头的速度是v 1,车头过桥尾的速度是v 2,则车尾通过桥尾时的速度为( )
A .v 2 B .2v 2-v 1 答案:D 例9.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲所示,图乙是打出纸带的一段.(单位:cm)
v 1+v 2
2
D. 2v 2-v 1
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ,利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a =__________; (2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有__________; (3)用测得的量及加速度a 表示阻力的计算式为F =__________.
h
答案:(1)3.98m/s2 (2)小车的质量m ,斜面上任意两点间的距离L 及这两点间的高度h (3)mg -ma
L 解析:(1)由纸带可知x 1=5.22cm ,x 2=5.75cm ,x 3=6.41cm ,x 4=7.05cm ,x 5=7.68cm ,x 6=8.33cm ,x 7=8.95cm ,x 8=9.61cm ,x 9=10.26cm ,任意两相邻的计数点间的时间T =0.04s ,故小车的加速度a =(x 6-x 1) +(x 7-x 2) +(x 8-x 3) +(x 9-x 4)
4×5T ==
(x 6+x 7+x 8+x 9) -(x 1+x 2+x 3+x 4)
20T (8.33+8.95+9.61+10.26) -(5.22+5.75+6.41+7.05) -
×102m/s2 20×0.04
≈3.98m/s2.
(2)还需测量的物理量有:小车的质量m ,斜面上任意两点间的距离L 及这两点间的高度h . (3)小车受重力和阻力作用,由牛顿第二定律 h h
mg sin θ-F =ma ,而sin θ=,故F =mg -ma .
L L
例10.在探究牛顿第二定律实验中,得到以下数据:物体质量不变时,加速度a 与物体所受合力F 的对应数据如1
表一;物体所受合力不变时,加速度a 和物体质量的倒数的对应数据如表二.
M
表一
表二
(1)请在下图所示的坐标平面内,分别画出a -F 图象和a -
M
(2)由a -F 图象得到的结论是____________________________________; 1
由a -图象得到的结论是______________________________________.
M
答案:(1)在a -F 坐标平面和a -1/M 坐标平面内,根据表一和表二提供的数据,分别描出五个对应点,根据这些点迹作一条直线,使尽量多的点落在直线上,即得到a -F 图象和a -1/M 图象分别如下图所示.
(2)物体的加速度与物体所受的合力成正比 物体的加速度与物体的质量成反比
例11. (单选)如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为 m,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根
θ。则弹簧的长度被压缩了 ( ) 劲度系数为k 的轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ
mg tan θ
k
mg tan k
2mg tan θ
k C. D.
答案:B
2mg tan
k
θ
例12、(多选)如图所示,物体在F 的作用下静止于斜面上,则物体A 受力的个数可能是
A.2个 B.3个 C.4个 5个
答案:BC
例13.(整体法隔离法、单选)如图3-3-3所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m 1和m 2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F 向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是( )
图3-3-3
Fm A .L +
(m 1+m 2)k Fm C .L -
m 2k 答案:B
Fm B .L -(m 1+m 2)k Fm
D .L
+m 1k
动态平衡
例14.(单选)如图所示,把球夹在竖直墙壁AC 和木板BC 之间,不计摩擦,设球对墙壁的压力大小为F 1,对木板的压力大小为F 2,现将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中( ) ..A .F 1、F 2都增大 B.F 1增加、F 2减小 C .F 1减小、F 2增加 D.F 1、F 2都减小 答案:D
例15.(单选)如右图所示,用轻绳把一个小球悬挂在O 点,用力F 拉小球使悬线偏离竖直方向
30°,小球处于静止状态,力F 与竖直方向成θ角。要使F 取最小值,θ角应是 ( ) A .30° B .60° C .90° D .0° 答案:B
例16. (单选)如图所示为一光滑竖直圆槽,AP 、BP 、CP 为通过最低点P 与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A 、B 、C 点. 若一物体由静止分别从A 、B 、C 滑至P 点所需的时间为t 1,t 2,t 3,则
A. t 1<t 2<t 3 B. t 1>t 2>t 3
答案:C
例17、(追及问题)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
【答案】2s 6m
例18、(追及问题)羚羊从静止开始奔跑,经过50m 的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间。猎豹从静止开始奔跑,经过60m 的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这速度4.0s 。设猎豹距离羚羊x 时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s 才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:
(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x 值应在什么范围? (2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x 值应在什么范围? 【答案】(1) 31.875m≤ x ≤ 55m (2)x ≤ 31.875m
2
C. t 1=t 2=t 3 D. t 1=t 2<t 3
例19.(滑轮、受力平衡)如图所示,将一根长为2d 的不可伸长的细绳两端固定在相距为d 的AB 两等高点,绳上
挂一小滑轮P ,P 下面有一质量为m 的物体处于静止状态。现用水平力F 拉住滑轮使AP 处于竖直方向。若不计绳与滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量。求水平力F 的大小。
解:设AP 间离为h 则由几何关系得 d 2+h 2=(2d -h ) 2 (2分) 3
得h =d (1分)
4
F
F
对滑轮受力分析,有F T +F T cos θ=mg (2分)
F T sin θ=F (2分)
解得:F =
1
mg (2分) 2
例20.(动力结合)如图所示,在倾角为θ=37︒的足够长的斜面上,有一质量m =1. 00kg 的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0. 20,物体受到沿斜面向上的拉力F =9. 60N 的作用,并从静止开始运动,作用t 1=2. 00s 撤去力F ,试求:撤去力F 后多长时间物体的速度大小达到22. 0m /s ?(g =10m/s2,sin 37︒=0. 60,结果保留三位有效数字)
解:在最初的2s 内,物体在F =9. 6N 的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速直线运动,据受力分析如图,根
据牛顿第二定律和物体的平衡条件可知
F -mg sin θ-F f =ma 1 (1分) F N =mg cos θ (1分) 且 F f =μF N (1分) 由以上三式可得 a 1=
F -mg sin θ-μmg cos θ
=2m /s 2 (1分)
m
2s 末断绳,物体的瞬时速度达到 v 1=a 1t 1=4m /s (1分)
从绳子断开,物体继续沿斜面向上运动达到最高点速度为零的过程,设加速度为a 2,经过的时间为t 2,则 a 2= t 2=
-(mg sin θ+μmg cos θ)
=-7. 6m /s 2 (1分)
m
0-v 1
=0. 53s (1分) a 2
再设物体从最高点沿斜面下滑过程中加速度为a 3,到物体的速度大小达到22m /s 所用时间为t 3,则由牛顿第二定律和运动学的基本公式,得
a 3=g sin θ-μg cos θ=4. 4m /s 2 (1分) t 3=
v 3-0
=5s (1分) a 3
综上所述,从断绳到物体速度达到22m /s 所经历的总时间为
t =t 2+t 3=5. 53s (1分)
例21.(思考题、难)某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动,比赛规则是:向滑动行驶的小车上
搬放砖块,且每次只能将一块砖无初速(相对地面)地放到车上,车停止时立即停止搬放,以车上砖块多少决定胜负。已知每块砖的质量m =0.8kg,小车的上表面光滑且足够长,比赛过程中车始终受到恒定的牵引力F =20N的作用,未放砖块时车以v 0=3m/s的速度匀速前进。获得冠军的家庭上场比赛时每隔T =0.8s搬放一块砖,从放上第一块砖开始计时,图中仅画出了0~0.8s 内车运动的v -t 图象,g 取10m/s2。求: (1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数。 (2)车停止时,车上放有多少块砖。 解:
(1)设车的质量为M ,放上一块砖后车的加速度为a 1,则有F =μMg (1分) μ(M +m ) g -F =Ma 1 (2分)
a 1=
∆v
=0. 25m /s 2 (1分) t
联立解得:M =8kg ,μ=0. 25 (2分) (2)设放上一块砖后经过0.8s 时,车的速度为v 1,有v 1=v 0-a 1T (1分) 放上n 块砖后车的加速度大小为a n =
n μmg
=na 1 (1分) M
设车停止时,车上有n 块砖,此时有v n =v 0-a 1T -a 2T -⋯⋯-a n T ≤0(1分) 即v n =v 0-a 1T -2a 1T -⋯⋯-na 1T ≤0(且为n 满足该式的最小正数)(1分) 故n
=5 (2分)
一、单选题
1、关于力学单位制,下列说法正确的是
A .千克、米/秒、牛顿是导出单位 B .千克、米、牛顿是基本单位
C .在国际单位制中,质量的单位是g ,也可以是kg
D .只有存国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F =ma
2. 一物体m 受到一个撞击力后,沿斜面向上滑动,在滑动过程中,物体m 受到的力是下列说法中的哪一个:
A. 重力,沿斜面向上的冲力,斜面的支持力;
B. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力; C. 重力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力;
D. 重力,沿斜面向上的冲力,沿斜面向下的滑动摩擦力,斜面的支持力.
3一辆拖拉机停在水平地面上.请在下列关于拖拉机和地面受力的叙述中选出正确的叙述:
A. 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以拖拉机不受弹力; B. 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到了向上的弹力,是因为拖拉机也发生了形变; C. 拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生了形变; D. 以上说法都不正确.
4. 汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,加速度的大小为5 m/s,则刹车后6 s内汽车的位移是( )
A.30 m B.40 m C.10 m D.0
5.如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F 1和F 2的作用,木块处于匀速直线运动状态,F 1=10N ,
2
F 2=2N ,若撤去F 1 的瞬间,则木块受到合力F 和摩擦力f 的大小、方向是 A. F=0;f =2N ,方向向右 B. F=10N ,方向向左;f =8N ,方向向右 C. F=10N ,方向向左;f =8N ,方向向左 D. F=0,f =0
6.一物体以恒定的加速度由静止开始下落,历时1s 到达地面,落地时的速度为8m/s,则下列说法正确的是 A .开始下落时,物体离地面的高度为3.2m B .下落过程中的加速度为10m/s2 C .前一半时间内下落的高度为0.8m D .后一半时间内的平均速度为
6m/s
7.如图所示是物体在某段作直线运动过程中的v-t 图象,在t l 和t 2时刻的瞬时速度分别为v l 和v 2,则物体由t l 到t 2
运动的过程中
A .加速度不断增大
C .位移不断减小
B .加速度不断减小 D .平均速度
深刻
8. 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和合理的推理相结合,可以地揭示自然规律。以下实验中属于理想实验的是 ( )
A .平行四边形法则的科学探究 B .伽利略设想的对接光滑斜面实验
C .用打点计时器测物体的加速度 D .利用刻度尺的落体运动,测定人的反应时间的小实验 9.如右图所示,用轻绳把一个小球悬挂在O 点,用力F 拉小球使悬线偏离竖直方向30°,小球
处于静止状态,力F 与竖直方向成θ角。要使F 取最小值,θ角应是 ( ) A .30° B .60° C .90° D .0°
10. 一个质量为10kg 的物体放在水平地面上,当受到一个水平推力F 1=30N时,其加速度为1m/s2,当受到的水平推力变为F 2=60N时,其加速度为: A. 6m/s2
B. 4m/s2
C. 3m/s2
D. 2m/s2
二、不定项选择题
11、如图所示,物体在F 的作用下静止于斜面上,则物体A 受力的个数可能是
A.2个 B.3个 C.4个 5个
12. 将重为50N 的物体放在某直升电梯的地板上。该电梯在经过某一楼层地面前后运动过程中,物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图象如图所示。由此可以判断: A. t=1s时刻电梯的加速度方向竖直向上 B. t=6s时刻电梯的加速度为零 C. t=8s时刻电梯处于失重状态 D. t=11s时刻电梯的加速度方向竖直向下
13.如图所示的速度—时间和位移—时间图像中给出了四条图线,关于它们的物理意义,下列描述正确的是 A .图线1、3都表示物体做曲线运动 B .s —t 图线中t 1时刻v 1<v 2
C .v —t 图线中0至t 3时间内3和4平均速度相等 D .s —t 图线中t 2时刻表示2开始反向运动
14.一个质量为50 kg的人,站在竖直向上运动的升降机地板上,升降机加速度大小为2 m/s2,若g 取10 m/s2,这时人对升降机地板的压力可能等于:
A .600 N B .500 N C .400 N D .300 N
15. 一质点沿某一条直线运动时的速度—时间图象如图所示,则以下说法中正确的是 A .第1s 末质点的位移和速度都改变方向 B .第2s 末质点的位移改变方向
C .第4s 末质点的位移为零 D .第3s 末和第5s 末质点的位置相同
三、实验题
16. 电火花计时器使用_______电源,电压为_______V。当电源的频率为50Hz 时打点计时器每隔_________s打一个点,当交流电的频率小于50Hz 时,仍按50Hz 计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值_______(填“偏大”“偏小”“不变”) 17.在 “探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的一条纸带,从O 点开始每5个点取一个测量点,分别为A 、B 、C 、D 、E 、F ,各点间距如图: ① A 、D 两点的瞬时速度是:v A =______m/s, v D =______m/s,
② 在右边所示坐标中作出小车的v-t 图象,根据图线求出加速度a=__________m/s2
③将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________m/s,此速度的物理意义是______________________ 18、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,其中的三个实验步骤是:
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置 O 点,在白纸上记下 O 点和两弹簧秤的读数 F 1和F 2.
(2)在纸上根据 F 1和F 2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力 F .
(3)只用一只弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两弹簧秤拉时相同,记下此时弹簧秤的读数F' 和细绳的方向.
以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出:
(1)中是______________________________________. (2)中是_______________________________________. (3)中是_____________________________________.
19一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a 和b ,
得到弹力与弹簧长度关系的图象如图实-2-7所示.下列表述正确的是 A .a 的原长比b 的长 B .a 的劲度系数比b 的大
C .a 的劲度系数比b 的小 D .测得的弹力与弹簧的长度成正比
20.两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码(图a ).小车所受的水平拉力F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线(图b ),控制两辆小车同时开始运动和结束运动.
2
s =at /2, 由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,
即s ∝a ,只要测出两小车位移s 之比就等于它们的加速度a 之比。 实验结果是:
当小车质量相同时,加速度与拉力成_____________ ; 当拉力F 相等时,加速度与质量成__________________ 。 实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G=mg的大小作为小 车所受拉力F 的大小,这样做会引起实验误差。为了减小这个
误差,G 与小车所受重力Mg 之间需要满足的关系是:___________ 。 四、计算题
21、有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m /s 2,起飞速度为50m /s ,如果要求该飞机滑行100m 后起飞,问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?如果某舰上不装弹射系统,要求该种飞机仍能在此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长.
22. 如下图所示,A 、B 重力分别是G A =10N,G B =2N,α=60°,A 、B 处于静止状态。求物体A 受到的摩擦力是多大?
地面给A 的支持力是多大?
`
23、如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撤去F ,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1)物体做加速运动时的加速度a ; (2)撤去F 后,物体还能滑行多长时间?
24一物体以5m/s的初速度沿倾角为37˚的固定斜面上滑。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,设斜面足够长。(g=10m/s2,sin37˚=0.6,cos37˚=0.8)求:(1)物体上滑的最大位移;(2)物体回到出发点时的速度。
参考答案 一、单选题
二、不定项选择题
三、实验题
16 交流 220 0.02 偏大
17 0.161 0.201 图略 0.133 0.15 打点计时器打O 点时小车的瞬时速度 18 (1)中是_____两个弹力方向______
(2)中是______二力方向________________
(3)中是______结点拉到同一个位置_________________ 19 B
20 正比 反比 G 远小于Mg 21、据题意可知a=5m/s2,vt =50m/s,s=100m. 根据公式v t 2-v02=2as 可得
vt2-2as =39m/s ,答成38.72或1015 同样给分) 如不装弹射系统,起飞初速为零,设舰身至少长s' vt2
根据公式v t 2=2as' 可得 s'=2a =250m
f =F =F cos 60F =G =2N Ax A B 22、对B 根据力的平衡有:B 对A 根据力的平衡有:①
N A +F A sin 600=G A ② 且同一根绳上的张力相等F A =F B
解得:A 受到的静摩擦力为1N ,支持力为8.27N 。 23、
(1)Fcos37°-F f = ma1 F N +Fsin37°= mg F f = μFN a 1=0.3 m/s2 (2)a 2=μg=2 m/s2 v 1=a1t 1=0.3×5m/s =1.5m/s
v 1=a2t 2
t 2=0.75s
24(1) a1=gsinθ+μgcosθ=10 m/s2
2a 1s=v12
s=1.25m
(2) a2=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
V 22=2a2s
v 2=
m/s