高中物理必修一第四章第六节知能演练轻松闯关
【优化方案】 高中物理 电子题库 第一章 第六节知能演练轻松闯关 粤教版选修1-1
【优化方案】2013年高中物理电子题库第一章第六节知能演练轻松闯关粤教版选修1-11．(单选)关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是( ) A．电荷只需处在电场中，就会遭到电场力，而电荷静止在磁场中，只需可能遭到洛伦兹力B．电场力对放在电场中的电荷必然会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷却不会做功C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D．只需运动的电荷在磁场中才会遭到洛伦兹力的作用解析：选D.静止的电荷在磁场中不可能遭到洛伦兹力的作用，A错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷不动，则电场力做功为零，因而B也错；洛伦兹力的方向与磁感线及运动方向垂直，故C错，D正确．2．(单选)关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( )A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度必为零B．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向必然互相垂直C．电子射线由于遭到垂直于它的磁场作用而偏转，这是由于洛伦兹力对电子做功的结果D．电荷与磁场没有绝对运动，电荷就必然不受磁场的作用力解析：选D.运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场方向分歧时(同向或反向)也不受洛伦兹力的作用；运动电荷遭到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直磁场方向，又垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不必然垂直；由于洛伦兹力必然垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永世不做功；运动电荷受洛伦兹力的作用做圆周运动，这里的运动应是与磁场的绝对运动．3．(单选)如图所示，当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管时，若不计重力，则( )A．带电粒子速度大小改变B．带电粒子速度方向改变C．带电粒子速度大小不变D．以上判断都不正确解析：选 C.螺线管内的磁场沿着管的轴线，与粒子运动速度方向平行，所以粒子不受洛伦兹力，故粒子进入螺线管后做匀速直线运动，选项C正确．4．(单选)如图所示，磁场方向，正电荷的运动方向，电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直，则以下选项正确的是( )解析：选D.由左手定则可判定，A中力f应向下；B中力f应向右；C中力f应向右．5．三个粒子a、b、c(不计重力)以相反的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图所示，其中b粒子做匀速直线运动，则a粒子带________电，c粒子带________电．解析：做曲线运动的粒子受力总是指向圆弧内侧，由左手定则和粒子运动轨迹可知，可以判断a带负电，c带正电．答案：负正一、单项选择题1．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中必然遭到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动遭到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中遭到的安培力与磁场方向平行解析：选B.导线与磁场方向平行时不受安培力，A错；洛伦兹力一直与速度方向垂直，一直不做功，C错；通电导线在磁场中遭到的安培力方向一直与磁场垂直，D错．2．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将( )A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转解析：选 D.阴极射线管所处的磁场垂直纸面向外，用左手定则判定时要留意四指应指向负电荷运动的反方向，故阴极射线将向上偏转．3．鄙人图中，洛伦兹力的方向判断不．正确的是( )解析：选C.由左手定则可以判定A、B、D正确，只需C不对，当电荷运动的方向与磁场平行时不受洛伦兹力．4．如图所示，一电子束沿电流方向运动，则电子束将( ) A．偏导游线B．阔别导线C．无偏转，做直线运动D．不能确定解析：选 B.此题关键是用右手定则判定好电流周围的磁场方向，电子运动处为垂直纸面向里的磁场，再用左手定则判定洛伦兹力的方向向右，所以电子阔别导线运动．留意四指指向电子运动的反方向．5．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A．竖直向下沿直线射向地面B．绝对预定地点，稍向东偏C．相地于预定地点，稍向西偏D．相地于预定地点，稍向北偏解析：选 B.地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电．根据左手定则可判定，质子自赤道上空向下的过程中遭到洛伦兹力方向向东，因而向东偏．所以只需B对．6．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会遭到洛伦兹力的作用．以下表述正确的是( )A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案：B7．一个长螺线管中通有方向不变但强度逐渐添加的电流，把一带电粒子沿管轴线射入管中，若粒子的重力不计，则粒子在管中将做( )A．匀速运动B．匀加速直线运动C．圆周运动D．变加速运动解析：选 A.螺线管中通有电流，管中产生磁场，粒子进入磁场时运动方向和磁场方向恰好平行，则粒子不受洛伦兹力的作用，又没有其他力作用在粒子上，所以粒子将会继续匀速运动．8．一长方形金属块放在匀强磁场中，今将金属块通以如图所示电流，M、N是金属块的上下表面，则MN两极的电势高低情况是( ) A．φM＝φN B．φM＞φNC．φM＜φN D．没法比较解析：选 C.金属块通有向右的电流时，所受安培力方向应是竖直向上．由于金属块内运动的是电子，故电子遭到向上的洛伦兹力的作用，M极聚集的是负电荷，所以电必将低于N极．二、双项选择题9．关于安培力和洛伦兹力，以下说法中正确的是( )A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的D．安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功解析：选BD.安培力是洛伦兹力的宏观表现，其本质都是磁场对运动电荷的作用，所以A错，B对，C错．洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向，所以不做功，而安培力却可以与运动方向不垂直，所以可以做功，D对．10．如图所示，用绝缘线拴一绝缘小球，线上端固定于O点，线长为l，小球带正电．当小球摆过竖直线OC时，便进入或离开匀强磁场，磁场的方向垂直于小球的摆动平面，摆球沿着圆弧来回摆动．以下说法中正确的是( )A．A点和B点处在同一个程度面上B．A点和B点处线的拉力大小是相反的C．小球向右或向左摆过D点时，洛伦兹力相反D．小球向右或向左摆过D点时，线的拉力一样大解析：选AB.由于洛伦兹力不做功，此小球在摆动过程中只需重力做功，机械能守恒，故A和B处于同一程度面上，A项正确；由于A点和B点处于对称地位，速度又为零，绳对球的拉力和球的重力沿绳方向的合力大小相等，故B项正确；小球向左或向右经过D处的速度大小相等、方向相反，洛伦兹力大小相等、方向相反，故C 项错误；而向左或向右经过D处的速度方向相反，洛伦兹力方向相反，但向心力的大小却是相等的，所以拉力不一样大，故D项错误．三、非选择题11．在赤道上空，有一束电子流从东向西运动，地磁场对每个电子的洛伦兹力方向为________．解析：地磁场的方向为从地球南极指向北极，电子流从东向西运动，根据左手定则可以判断电子所受洛伦兹力方向竖直向上．答案：竖直向上12．判断下图所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力方向．答案：甲：竖直向上；乙：垂直纸面向外；丙：竖直向下；丁：垂直纸面向里科学睡眠健康成长——在国旗下的发言各位尊敬的老师、各位亲爱的同学：大家上午好!我是来自预备二班的***。
沪科物理必修1：1.4知能演练轻松闯关
1．(2012·福建福州高一检测)下列关于加速度的描述中，正确的是( )A ．加速度在数值上等于单位时间内速度的变化B ．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C ．速度方向为正，加速度方向一定为正D ．速度变化越来越快，加速度越来越小解析：选A.由加速度公式a ＝Δv Δt可知，加速度在数值上等于单位时间内速度的变化，故A 正确．当加速度与速度方向相同时，速度增大，故B 错误．速度方向为正，加速度方向可以为正(速度增加)，也可以为负(速度减小)，故C 错误．加速度表示速度变化的快慢，速度变化越来越快，加速度越来越大，故D 错误．2．物体以恒定的加速度做加速直线运动，加速度为2 m/s 2，就是说( )A ．物体速度的变化量为2 m/sB ．任意1 s 内末速度都是初速度的2倍C ．在任意1 s 内，物体的初速度可能比末速度大2 m/sD ．开始运动1 s 后任意时刻的瞬时速度比1 s 前的瞬时速度增加2 m/s解析：选D.物体做匀加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，1 s 内速度变化量Δv ＝a Δt ＝2 m/s ，即任一时刻的瞬时速度比前一秒的瞬时速度增加2 m/s.故D 正确，A 、B 、C 错误．3．右图为某物体做直线运动的v －t 图像，关于物体在前4 s 的运动情况，下列说法中正确的是( )A ．物体始终向同一方向运动B ．物体的加速度大小不变，方向与初速度方向相同C ．物体在前2 s 内做减速运动D ．物体在前2 s 内做加速运动解析：选C.在前2 s 内和后2 s 内速度的方向相反，因此物体不会始终向同一个方向运动．由于直线的斜率为正，因此加速度的大小不变，方向与规定的正方向相同，与初速度的方向相反．在前2 s 内，速度的大小是减小的，因此前2 s 内物体做减速运动．4．计算下列各种条件下加速度的大小：(1)显像管内，电子从阴极射到阳极的过程中，速度由零增加到108 m/s ，历时2×10－5 s ，其加速度为________；(2)子弹击中靶子时，在0.1 s 内速度从200 m/s 降到零，其加速度为________；(3)火车出站时，可在20 s 使速度从10 m/s 增大到1200 m/min ，其加速度为________；(4)以2 m/s 的速度沿直线运动的足球，被运动员“飞起一脚”使其在0.2 s 内改为以4 m/s 反向飞出，则足球被踢时的加速度为________．解析：均以初速度方向为正方向(1)a 1＝108－02×10－5 m/s 2＝5×1012 m/s 2，方向沿初速度方向； (2)a 2＝0－2000.1m/s 2＝－2000 m/s 2方向与初速度方向相反； (3)a 3＝20－1020 m/s 2＝0.5 m/s 2，方向沿初速度方向；(4)a 4＝－4－20.2m/s 2＝－30 m/s 2，方向与初速度方向相反． 答案：见解析一、选择题1．(2012·郑州高一检测)下列关于加速度的说法中，正确的是( )A ．加速度越大，速度变化越大B ．加速度越大，速度变化越快C ．加速度－3 m/s 2比1 m/s 2小D ．做匀变速直线运动的物体，加速度不为零解析：选BD.根据加速度的定义可知，加速度越大速度变化越快，故A 错B 对．加速度－3 m/s 2中的负号只表示方向与规定的正方向相反，不表示大小，故C 错．做匀变速直线运动的物体速度发生变化，加速度不为零，D 对．2．由a ＝Δv Δt可知，①a 与Δv 成正比；②物体的加速度大小由Δv 决定；③a 的方向与Δv 的方向相同；④Δv Δt叫速度的变化率，就是加速度，上述说法正确的是( ) A ．①② B ．②③C ．③④D ．①④解析：选C.加速度是由比值定义得出的物理量，与Δv 、Δt 大小无关，则①②错误；由公式a ＝Δv Δt知a 的方向由Δv 的方向确定，则③正确；Δv 与时间的比值就是速度对时间的变化率，叫加速度，则④正确，则C 对．3．下列说法中正确的是( )A ．加速度增大，速度一定增大B ．速度改变量Δv 越大，加速度就越大C ．物体有加速度，速度就增加D ．速度很大的物体，其加速度可以很小解析：选D.加速度是速度变化量Δv 与所用时间 Δt 的比值，描述的是速度变化的快慢，加速度大小只反映速度变化的快慢，不能反映速度的大小，故加速度大时速度可以很小，反之加速度小时，速度可以很大，故A 错，D 正确．虽然Δv 很大，如果Δt 也很大，则由a ＝Δv Δt可知a 不一定大，故B 错．物体有加速度时只表明其速度变化，速度可以变大，也可以变小，还可以只有方向变化而大小不变，故C 错．4．(2012·广州高一检测)一辆汽车做加速直线运动，运动一段时间后，加速度的大小开始减小，但方向不变，则( )A ．汽车速度变大B ．汽车速度变小C ．汽车通过的位移减小D ．汽车通过的位移增加解析：选AD.汽车做加速直线运动，运动一段时间后，加速度的大小开始减小，但方向不变，这只说明速度增加的越来越慢，其速度和位移一直增加．5．甲、乙两物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正方向，甲的加速度恒为2 m/s 2，乙的加速度恒为－3 m/s 2，则下列说法中正确的是( )A ．两物体都做匀变速直线运动，乙的速度变化快B ．甲做匀加速直线运动，它的速度变化快C ．乙做匀减速直线运动，它的速度变化率大D ．甲的加速度比乙的加速度大解析：选AC.因为两物体的运动方向相同，即速度方向相同，两物体的加速度恒定，且一正一负，说明加速度方向相反，加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反，故甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动．比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值，乙的加速度的绝对值大，即乙的速度变化率大，乙的速度变化得快，故A 、C 正确，B 、D 错误．6．如图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过7 s 后指针指示在如图乙所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为( )A ．7.1 m/s 2B ．5.7 m/s 2C ．1.6 m/s 2D ．2.6 m/s 2解析：选C.汽车开始时的速度v 1＝20 km/h,7 s 后的速度v 2＝60 km/h.则汽车的加速度a ＝v 2－v 1t ＝(60－20)×10007×3600m/s 2≈1.6 m/s 2.7．(2011·高考广东卷)如图所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是( )A ．0～1 s 内的平均速度是2 m/sB ．0～2 s 内的位移大小是3 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反解析：选BC.由于图线与坐标轴所围成的面积大小代表质点位移的大小，在0～2 s 内s 2＝(2＋0)×12m ＋2×1 m ＝3 m ，B 正确；在0～1 s 内s 1＝2×12 m ＝1 m ，其平均速度v ＝s 1t＝11 m/s ＝1 m/s ，A 错误；由a ＝Δv Δt 知，在0～1 s 内a 1＝2－01m/s 2＝2 m/s 2，在2～4 s 内a 2＝0－22m/s 2＝－1 m/s 2，由于负号表示加速度的方向与规定正方向相反，即|a 1|>|a 2|，C 正确；在0～4 s 内质点的速度均为正值，与规定的正方向相同，即运动方向相同，D 错误．8．运动小车拖动纸带通过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出第1个点到第6个点间的距离为18 cm ，则在这段过程中( )A ．小车运动的平均速度为0.03 m/sB ．小车运动的平均速度为1.5 m/sC ．小车运动的平均速度为1.8 m/sD ．小车运动的平均速度为180 m/s解析：选C.6个连续点间有5个间隔，因此小车在这6个点间运动的总时间t ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，所以小车在这段时间内的平均速度v ＝s t 0.180.1m/s ＝1.8 m/s. 9．(2012·陕西榆林高一检测)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s 的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s 的速度弹回．已知运动员与网接触的时间为Δt ＝1.2 s ．那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( )A ．15 m/s 2，向上B ．15 m/s 2，向下C ．1.67 m/s 2，向上D ．1.67 m/s 2，向下解析：选A.取着网前的速度方向为正方向，则v 1＝8 m/s ，v 2＝－10 m/s ，则a ＝v 2－v 1Δt ＝－10－81.2m/s 2＝－15 m/s 2，负号说明加速度的方向与正方向相反，即向上． 10．(2012·咸阳高一检测)物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为2 m/s,2 s 后速度的大小变为6 m/s ，在这2 s 内该物体的( )A ．位移的大小一定是8 mB ．位移的大小可能是16 mC ．加速度的大小一定是2 m/s 2D ．加速度的大小可能是4 m/s 2解析：选D.设初速度方向为正方向．即v 0＝2 m/s,2 s 后的速度方向可能与初速度同向或反向，同向时v t ＝6 m/s ，位移为s ＝v 0＋v t 2t ＝2＋62×2 m ＝8 m ，加速度为a ＝v t －v 0t ＝6－22m/s 2＝2 m/s 2；同理，若2 s 后的速度方向与初速度反向时，位移为－4 m ，加速度为－4 m/s 2，所以D 正确．二、非选择题11．下图为测定气垫导轨上滑块的加速度实验，滑块上安装了宽度为d ＝3.0 cm 的遮光条．滑块先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.15 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt ＝2.50 s ．则：(1)滑块经过第一个光电门时的速度大小v 1＝________ m/s.(2)在下滑过程中，滑块的加速度大小a ＝________ m/s 2.解析：(1)滑块经过第一个光电门时的速度v 1＝d Δt 1＝3.0×10－20.15m/s ＝0.2 m/s. (2)滑块经过第二个光电门时的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.10m/s ＝0.3 m/s ，则滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝0.3－0.22.50m/s 2＝0.04 m/s 2. 答案：(1)0.2 (2)0.0412．某同学分析小车的运动时．从若干纸带中选出一条纸带的一部分，每隔四个点取一个测量点，图上标明了各测量点的间距(单位：cm)，如图所示．求：(1)测量点0～6间的平均速度；(2)打第4点时的瞬时速度；(3)小车的加速度．解析：(1)0～6点间总位移s ＝s 1＋s 2＋…＋s 6＝40.53 cm.每两个测量点间有4个小点，故时间间隔T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ，总时间t ＝0.1×6 s ＝0.6 s ，所以平均速度v ＝s t ＝40.530.6cm/s ＝67.55 cm/s. (2)打第4点时的瞬时速度v 4＝v 3,5＝s 4＋s 52T ＝7.57＋9.102×0.1cm/s ＝83.35 cm/s. (3)v 3＝v ＝67.55 cm/s v 4＝83.35 cm/s则a ＝v 4－v 3T ＝1.58 m/s 2. 答案：(1)67.55 cm/s (2)83.35 cm/s (3)1.58 m/s 21．对加速度的理解应从以下几个方面突破(1)从加速度是定义和物理意义来理解，加速度是用比值法来定义的，它是表示质点的速度随时间变化快慢的物理量，等于质点的速度对时间的变化率．加速度只反映速度改变的快慢，不反映速度改变的多少，更不表示物体运动的快慢．(2)从加速度的矢量性来理解，加速度是矢量，它的方向和速度变化量的方向是一致的，但加速度方向与速度方向没有必然联系．在直线运动中，加速度可以用一个带有正、负号的数值来表示，绝对值表示其大小，正、负号表示其方向，加速度为正表示其方向与规定的正方向相同，加速度为负表示其方向与规定的正方向相反．通常我们规定初速度方向为正方向．(3)从加速度的数值上来理解，加速度在数值上等于质点在单位时间内速度的变化量．加速度大，速度改变量可大可小；速度改变量大，加速度也可大可小．加速度的大小与速度的大小也没有必然的联系．加速度大，速度不一定大，如子弹被发射的瞬间；速度大，加速度不一定大，如高速匀速飞行的喷气式飞机．2．对物体做加速运动和减速运动的判断物体做加速运动还是减速运动与加速度的正、负无关，加速度为负时不一定做减速运动，加速度为正时也不一定做加速运动，可总结如下：(1)a 与v 0同向→加速运动→⎩⎪⎨⎪⎧ a 增大时，v 增加得快a 恒定时，v 均匀增加a 减小时，v 增加得慢(2)a 与v 0反向→减速运动→⎩⎪⎨⎪⎧ a 增大时，v 减小得快a 恒定时，v 均匀减小a 减小时，v 减小得慢。
人教物理选修3-2：第四章第六节知能演练轻松闯关
1.下列关于自感现象的说法正确的是( )A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A 、C 正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B 错误．加铁芯后线圈的自感系数要增大，D 正确．2.下列关于线圈的自感系数、自感电动势的说法中正确的是( )A ．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C ．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变D ．自感电动势总与原电流方向相反解析：选C.线圈的自感系数由线圈本身的因素(如长度、面积、匝数等)决定．E 自∝ΔI Δt，而不是E 自∝ΔI ，C 对，A 、B 错，线圈中电流减小时自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，D 错． 3.图4－6－9(2012·广东广雅中学高二月考)如图4－6－9所示的电路中A 1和A 2是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R 相同．在开关S 接通和断开时，灯泡A 1和A 2亮暗的顺序是( )A ．接通时，A 1先达最亮，断开时A 1后灭B ．接通时，A 2先达最亮，断开时A 1后灭C ．接通时，A 1先达最亮，断开时A 1先灭D ．接通时，A 2先达最亮，断开时A 2先灭解析：选A.当开关S 接通时，A 1和A 2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由0变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从0开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A 1通过，而该电流又将同时分路通过A 2和R ，所以A 1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为0，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭．4.在如图4－6－10所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是图4－6－11中的()图4－6－10图4－6－11解析：选D.S断开后，线圈产生自感电动势与灯泡构成回路，自感线圈中电流由2 A逐渐减小为零，灯泡电流反向并由2 A逐渐减小为零，故D对．图4－6－125.(2012·南京外国语学校高二检测)如图4－6－12所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则()A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数解析：选B.闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A2的示数小于电流表A1的示数．断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等．只有B项正确．一、选择题1.关于自感现象，下列说法正确的是()A ．感应电流一定和原电流方向相反B ．线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C ．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D ．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大解析：选D.自感现象中感应电动势的方向遵从楞次定律. 当原电流减小时，自感电动势和自感电流与原电流方向相同；当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反，所以A 错误；自感电动势的大小E 自＝L ΔI Δt，所以自感电动势大不一定是由线圈自感系数大引起的，有可能是电流的变化率很大引起的，所以B 错误；线圈自感系数的大小，由线圈本身决定，与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关，所以C 错误；由E 自＝L ΔI Δt知，对于同一线圈，自感系数L 确定，当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势也较大，所以D 正确． 2.图4－6－13(2012·天水一中高二检测)在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图4－6－13所示．其道理是( )A ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C ．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D ．以上说法都不对解析：选C.由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A 、B 错误，只有C 正确． 3.图4－6－14如图4－6－14所示是日光灯的电路图．日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成．关于日光灯的原理，下列说法不正确的是( )A ．日光灯的启动，利用了镇流器中线圈的自感现象B ．日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用C ．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作D ．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作解析：选D.了解了日光灯的工作原理后，容易判断出A 、B 、C 是正确的，启动器只有在启动的时候有作用，正常发光后，就不再工作．事实上，老化或劣质的启动器会造成日光灯反复启动，当发光后取下启动器反而能确保日光灯正常工作．4.图4－6－15如图4－6－15所示，电路中电源内阻不能忽略，R阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是()A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，然后A灭D．A、B一起亮，然后B灭解析：选B.S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，故A、C、D错．稳定后，由于与B灯接的电阻很大，流过B灯支路的电流很小，所以B灯逐渐变暗，故B正确．5.在图4－6－16所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()图4－6－16A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点解析：选D.电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．根据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，G1中电流立即消失，而L由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个短暂时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而G1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时减为零；也就是G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故D项正确．6.在实际生产中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图4－6－17所示)可行的是()解析：选D.断开开关S ，A 图中由于电容器被充电，开关S 处仍将产生电弧；B 、C 图中闭合开关时，电路发生短路；而D 图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D 正确． 7.图4－6－18如图4－6－18所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S原来是断开的，电流I 0＝E 2R，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( )A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I 0解析：选D.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I 0，故选项D 正确． 8.图4－6－19(2012·武汉外国语学校高二检测)如图4－6－19所示的电路中，电键S 闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A 和线圈L 的电流分别为I 1和I 2，在电键S 切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应( )A ．必须使I 2>I 1B ．与I 1、I 2大小无关，但必须使线圈自感系数L 足够大C ．自感系数L 越大，切断时间越短，则I 2也越大D ．不论自感系数L 多大，电键S 切断瞬间I 2只能减小，不会增大解析：选AD.电键S 断开后，线圈L 与灯泡A 构成回路，线圈中由于自感电动势作用电流由I 2逐渐减小，灯泡由于与线圈构成回路，灯泡中电流由I 1变为I 2然后逐渐减小，所以要想小灯泡能比原来更亮一些，应有I 2＞I 1，所以A 、D 项正确． 9.如图4－6－20所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应()A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R解析：选B.当S1、S2闭合稳定时，线圈中的电流由A→B，电压表V右端为“＋”极，左端为“－”极，指针正向偏转，先断开S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其A端相当于电源的负极，B端相当于电源的正极，此时电压表V上加了一个反向电压，使指针反偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表V，故应先断开S2，选B项．10.图4－6－21(2010·高考北京卷)在如图4－6－21所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()图4－6－22解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．二、非选择题11.图4－6－23如图4－6－23所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中产生的自感电动势E′＝100 V，求此时A、B两点间的电势差．解析：当S断开时，线圈中产生的自感电动势阻碍原电流的减小，因此电动势方向与线圈中原电流方向相同．即L的右端电势高于左端电势，由于S断开时A、B两点间断路，相当于电阻很大，所以整个回路中由电动势造成的电势差集中在A 、B 两点间，φB －φA ＝E ＋E ′＝6 V ＋100 V ＝106 V ，即A 点的电势比B 点低106 V .答案：A 点的电势比B 点低106 V12.(2012·湖北黄冈中学高二检测)如图4－6－24所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t ＝1×10－3 s 时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L 的电流(如图4－6－25)．已知电源电动势E ＝6 V ，内阻不计，灯泡A 的阻值为6 Ω，电阻R 的阻值为2 Ω.图4－6－24 图4－6－25(1)线圈的直流电阻R L ＝________Ω.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是________，并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是______V.解析：由图象可知S 闭合稳定时I L ＝1.5 A.R L ＝E I L －R ＝61.5Ω－2 Ω＝2 Ω 此时小灯泡电流I 1＝E R 灯＝66A ＝1 A S 断开后，L 、R 、A 组成临时回路，电流由1.5 A 逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势E ＝I L (R ＋R L ＋R 灯)＝15 V .答案：(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭 15。
高中物理必修一第四章第七节知能演练轻松闯关
1．关于超重和失重，下列说法正确的是()A．超重就是物体受到的重力增加了B．失重就是物体受到的重力减少了C．完全失重就是物体一点重力都没有了D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的答案：D2．(2013·徐州高一检测)关于超重与失重的说法正确的是()A．游泳运动员浮在水面静止不动时处于失重状态B．在超重现象中，物体的重力是增大的C．处于完全失重状态的物体，其重力一定为零D．如果物体处于失重状态，它必然有竖直向下的加速度解析：选D.失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形，即加速度方向向下，故D 正确；运动员处于静止状态，合力为零，既不失重，也不超重，A错误；不管是超重还是失重，物体的重力是不变的，B、C错误．故选D.3.如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是()A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力解析：选A.以A、B作为整体，上升过程只受重力作用，所以系统的加速度为g，方向竖直向下，故系统处于完全失重状态，A、B之间无弹力作用，A正确、B错误．下降过程，A、B仍是处于完全失重状态，A、B之间也无弹力作用，C、D错误．故选A.4.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是()A．顾客始终受到3个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：选C.加速时顾客受到3个力作用：重力、支持力、摩擦力，匀速时受两个力：重力、支持力，A 、B 错误；如图所示，加速时，摩擦力方向向右，与支持力的合力，即扶梯对顾客的作用力向右上方，根据牛顿第三定律，顾客对扶梯的作用力方向向左下方；匀速时，顾客不受摩擦力作用，支持力等于重力，即顾客对扶梯的压力方向竖直向下，C 正确，D 错误．5．在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系(F N -t )图象，如图所示，则(1)电梯在启动阶段经历了________s 加速上升过程．(2)电梯的最大加速度是多少？(g 取10 m/s 2)解析：(1)由题图可知：电梯在启动阶段经历了4 s 加速上升过程．(2)由牛顿第二定律可知：F N －mg ＝maa m ＝F Nm －mg m ＝50－303m/s 2＝6.7 m/s 2. 答案：(1)4 (2)6.7 m/s 2一、选择题1．(多选)升降机中站在测力计上的人，发现测力计示数比自己的体重小，则( )A ．人受到的重力减小了B ．人受到的重力不变C ．升降机可能正在加速上升D ．升降机可能正在加速下降解析：选BD.测力计示数小于重力，说明人处于失重状态．失重并不是重力减小了，而是“视重”减小，人的重力未变，A 错误，B 正确．失重说明升降机的加速度方向向下，它可能加速向下运动，也可能减速向上运动，C 错误，D 正确．故选BD.2．(多选)(2013·梅州高一检测)一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉．一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．下落一定高度后，制动系统起动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断正确的是( )A ．座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B ．座舱在自由下落的过程中人处于失重状态C ．座舱在减速运动的过程中人处于失重状态D ．座舱在减速运动的过程中人处于超重状态解析：选BD.人随座舱自由下落时，加速度为重力加速度，座舱支持力为零，人处于完全失重状态，A 错误，B 正确；人随座舱减速下降时，座舱支持力大于人的重力，人处于超重状态，C 错误，D 正确．故选BD.3．(单选)如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔，静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则下列说法正确的是() A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C．将容器水平抛出，容器在运动过程中小孔向下漏水D．将容器斜向上抛出，容器在运动过程中小孔不向下漏水解析：选D.无论容器自由下落还是向任何方向抛出，都是处于完全失重状态，与重力有关的现象都将消失．故选D.4．(单选)如图所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动．若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是()A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其他力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其他力的作用解析：选D.当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其作用力亦为零；处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在．故选D.5．(单选)如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁块、质量为m，整个装置用轻绳悬挂在O点，在电磁铁通电，铁块被吸引加速上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为()A．F＝mgB．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g解析：选D.电磁铁通电后，铁块被吸引加速上升，可认为A、B、C组成的系统重心加速上移，有向上的加速度，即整个系统处于超重状态，则轻绳拉力F应大于(M＋m)g.故选D.6．(单选)一个同学站在体重计上称体重，当该同学静止时体重计示数为600 N，现在该同学突然下蹲，则从开始下蹲到静止全过程中体重计的示数()A．一直大于600 NB．一直小于600 NC．先是大于600 N后小于600 N，最后等于600 ND．先是小于600 N后大于600 N，最后等于600 N解析：选D.该同学下蹲全过程中，他先是加速向下后又减速向下运动，最后静止，故他先是处于失重状态，体重计示数小于重力600 N，后又处于超重状态，体重计示数大于600 N，最后处于平衡状态，体重计示数为600 N，故选D.7．(多选)原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示，现发现A突然被弹簧拉向右方．由此可判断，此时升降机的运动可能是() A．加速上升B．减速上升C．加速下降D．减速下降解析：选BC.当升降机匀速运动时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力．当升降机有向下的加速度时，必然会减小物体对地板的正压力，也就减小了最大静摩擦力，这时的最大静摩擦力小于电梯匀速运动时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故只有在这种情况下A才可能被拉向右方．四个选项中B、C两种情况电梯的加速度是向下的．故选BC.8．(单选)(2013·西城区期末)如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况中，体重计的示数最大的是()A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5 m/s2D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5 m/s2解析：选B.当电梯匀减速上升或匀加速下降时，电梯处于失重状态．设人受到体重计的支持力为F N，体重计示数大小即为人体对体重计的压力F N′.由牛顿第二、第三定律可得：mg－F N＝ma⇒F N＝F N′＝m(g－a)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时，电梯处于超重状态，设人受到体重计的支持力为F N1，人对体重计的压力F N1′，由牛顿第二、第三定律可得：F N1－mg＝ma⇒F N1＝F N1′＝m(g＋a)，代入具体数据可得B正确．☆9.(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490 N，他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图甲所示，电梯运行的v -t图可能是图乙中的(取电梯向上运动的方向为正)()解析：选AD.由F -t 图象知：t 0～t 1时间内，具有向下的加速度，t 1～t 2时间内匀速或静止，t 2～t 3时间内，具有向上的加速度，因此其运动情况可能是：t 0～t 3时间内⎩⎪⎨⎪⎧向上减速，静止，向上加速向下加速，匀速，向下减速，故选AD. ☆10.(单选)如图所示，台秤上放置盛水的杯，杯底用细线系一木质小球，若细线突然断裂，则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数将( )A ．变小B ．变大C ．不变D ．无法判断解析：选 A.将容器和木球视为整体，整体受台秤竖直向上的支持力和竖直向下的重力．当细线被剪断后，其实际效果是：在木球向上加速运动的同时，木球上方与木球等体积的水球，将以同样大小的加速度向下加速流动，从而填补了木球占据的空间，由于ρ水＞ρ木，水球的质量大于木球的质量，故木球和水组成系统的重心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小．故选A.二、非选择题11．一个质量是50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N ，如图所示，g 取10 m/s 2，求此时人对地板的压力．解析：以A 为研究对象，对A 进行受力分析如图所示．选向下的方向为正方向，由牛顿第二定律可得m A g －F T ＝m A a ，所以a ＝m A g －F T m A ＝5×10－405m/s 2＝2 m/s 2. 再以人为研究对象，他受到向下的重力mg 和地板的支持力F N .仍选向下的方向为正方向，同样由牛顿第二定律可得方程m 人g －F N ＝m 人a ，所以F N ＝m 人g －m 人a ＝50×(10－2) N ＝400 N.则由牛顿第三定律可知，人对地板的压力为400 N ，方向竖直向下．答案：400 N ，竖直向下☆12.某人在以2.5 m/s 2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起质量为m ＝80 kg 的物体，则该人在地面上最多能举起质量M 为多少的重物？若电梯以2.5 m/s 2的加速度匀加速上升，则该人最多能举起质量为多少的重物？(g 取 10 m/s 2)解析：无论人在地面还是在匀加速下降或者上升的电梯里，该人向上的最大举力是不变的，电梯匀加速下降，说明物体处于失重状态，举力F ＝mg －ma ＝600 N所以在地面上M ＝F g＝60 kg ， 故此人在地面上最多能举起60 kg 的物体．若电梯匀加速上升，则物体处于超重状态，举力F ＝m ′g ＋m ′a所以m ′＝F g ＋a＝48 kg. 答案：60 kg 48 kg。
人教版 高中物理必修1随堂演练 第二章第四节知能演练轻松闯关
1．关于公式x ＝v2－v 202a，下列说法正确的是( ) A ．此公式只适用于匀加速直线运动 B ．此公式适用于匀减速直线运动 C ．此公式只适用于位移为正的情况D ．此公式不可能出现a 、x 同时为负值的情况解析：选B.公式x ＝v 2－v 22a适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B 正确，选项A 、C 错误．当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a 、x 就会同时为负值，选项D 错误．2．在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是14 m ，假设汽车刹车时的加速度大小为7 m/s 2，则汽车开始刹车时的速度为( )A ．7 m/sB ．10 m/sC ．14 m/sD ．20 m/s解析：选C.设汽车开始刹车时的速度为v ，并规定为正方向，则加速度a ＝－7 m/s 2.由02－v 2＝2ax 得v ＝14 m/s ，C 正确．3．A 、B 、C 三点在同一条直线上，一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经过B 点的速度是v ，到C 点的速度是3v ，则x AB ∶x BC 等于( )A ．1∶8B ．1∶6C ．1∶5D ．1∶3解析：选A.由公式v 2－v 20＝2ax ，得v 2＝2ax AB ，(3v )2＝2a (x AB ＋x BC )，两式相比可得x AB ∶x BC ＝1∶8.4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v －t 图中(如图2－4－5所示)，直线a 、b 分别描述了甲、乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是( )图2－4－5A ．在0～10秒内两车逐渐靠近B ．在10～20秒内两车逐渐远离C ．在5～15秒内两车的位移相等D ．在t ＝10秒时两车在公路上相遇解析：选C.10秒内b 的速度大于a 的速度，两车逐渐远离，A 错.10秒后a 的速度大于b 的速度，两车逐渐靠近，B 错.5～15秒内，由图可知表示位移的面积相等，C 对.10秒时两车相距最远，D 错．5．一辆巡逻车最快能在10 s 内由静止加速到最大速度50 m/s ，并能保持这个速度匀速行驶．在平直的高速公路上，该巡逻车由静止开始启动加速，追赶前方2000 m 处正以35 m/s 的速度匀速行驶的一辆卡车，至少需要多少时间才能追上？解析：若经时间t 正好追上，在t 时间内，卡车位移x 1＝v 1t ，巡逻车位移x 2＝12at 21＋v 2t 2，t 1＋t 2＝t ，a ＝v 2t 1，且由题意x 2＝x 1＋2000 m ，由以上式子可得：t ＝150 s.答案：150 s一、选择题1．如图2－4－6所示，一辆正以8 m/s 速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s 2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m 时的速度为( )图2－4－6A ．8 m/sB ．12 m/sC ．10 m/sD ．14 m/s解析：选C.由v 2－v 20＝2ax 得：v ＝v 20＋2ax ＝82＋2×1×18 m/s ＝10 m/s ，故选C. 2．一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v 0，则第n 列车厢尾驶过他时的速度为( )A ．n v 0B ．n 2v 0 C.n v 0 D ．2n v 0解析：选C.由v 2＝2ax 得：v 20＝2a ·l v 2＝2a ·nl联立解得：v ＝n v 0，故选C.3．物体的初速度为v 0，以加速度a 做匀加速直线运动，如果要使它的速度增加到初速度的n 倍，则物体的位移是( )A.(n 2－1)v 202aB.n 2v 202aC.(n －1)v 202aD.(n －1)2v 202a解析：选A.x ＝(n v 0)2－v 202a ＝(n 2－1)v 202a，故选A.4．两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，则它们运动的最大位移之比为( )A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶ 2D ．2∶1解析：选B.由v 2－v 20＝2ax 得：x ＝v 2－v 202a∴x 1∶x 2＝v 20∶(2v 0)2＝1∶4，故B 对．5.如图2－4－7所示，物体A 在斜面上匀加速由静止滑下x 1后，又匀减速地在平面上滑过x 2后停下，测得x 2＝2x 1，则物体在斜面上的加速度a 1与平面上加速度a 2的大小关系为( )图2－4－7A ．a 1＝a 2B ．a 1＝2a 2C ．a 1＝12a 2 D ．a 1＝4a 2解析：选B.设物体在斜面末端时的速度为v ，由v 2－v 20＝2ax 得：v 2－02＝2a 1x 1,02－v 2＝2(－a 2)x 2.联立解得a 1＝2a 2，故选B.6．某飞机由静止开始做匀加速直线运动，从运动开始到起飞共前进1600米，所用时间为40秒．则它的加速度a 和离地时的速度v 分别为( )A ．2 m/s 2 80 m/sB ．1 m/s 2 40 m/sC ．1 m/s 2 80 m/sD ．2 m/s 2 40 m/s解析：选A.飞机的位移x ＝v 2t ，故飞机离地时的速度v ＝2x t ＝2×160040m/s ＝80 m/s ，飞机的加速度a ＝v t ＝8040m/s 2＝2 m/s 2，A 正确．7．如图2－4－8为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v －t 图线．已知在第3 s 末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是( )图2－4－8A ．从同一地点出发B ．A 在B 前3 m 处C ．B 在A 前3 m 处D ．B 在A 前5 m 处 解析：选C.由两个物体的v －t 图象可知，3 s 末A 、B 两个物体的位移分别为6 m 和3 m ，所以物体出发时，B 在A 前3 m 处．故C 正确．8.甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v －t 图象如图2－4－9所示，由图可知( )图2－4－9A ．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B ．t ＝20 s 时，乙追上了甲C ．在t ＝20 s 之前，甲比乙运动快；在t ＝20 s 之后，乙比甲运动快D ．由于乙在t ＝10 s 时才开始运动，所以t ＝10 s 时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离解析：选C.本题为追及问题，从题图中看到开始甲比乙运动快，且早出发，但是乙做匀加速运动，最终是可以追上甲的，A 项错误；t ＝20 s 时，速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙没有追上甲，B 项错误；在t ＝20 s 之前，甲的速度大于乙的速度，在t ＝20 s 之后，乙的速度大于甲的速度，C 项正确；乙在追上甲之前，当它们速度相同时，它们之间的距离最大，对应的时刻为t ＝20 s ，D 选项错误．9．某人骑自行车以v 1＝4 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他前面7 m 处有一辆以v 2＝10 m/s 行驶的汽车开始关闭发动机，加速度a 的大小为2 m/s 2，此人多长时间追上汽车( )A ．6 sB ．7 sC ．8 sD ．9 s解析：选C.因为v ＝v 0＋at ，所以汽车停止运动所需时间t ＝v －v 0a ＝102s ＝5 s ，在这一段时间内，汽车的位移x 2＝v 2t －12at 2＝⎝⎛⎭⎫10×5－12×2×52m ＝25 m ，自行车的位移x 1＝v 1t ＝4×5 m ＝20 m ，这时两者之间的距离是12 m ，自行车还需要3 s 才能赶上汽车．所以选项C 正确．二、非选择题10．某列车正以216 km/h 的速度匀速运行，当列车头经路标A 时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方1000 m 处有障碍物还没有清理完毕，若司机听到报告后立即以最大加速度a ＝2 m/s 2刹车，问该列车是否发生危险？解析：设列车从开始刹车到停止运动的位移为x ， 则v 0＝216 km/h ＝60 m/s ，v ＝0， 取列车前进方向为正方向， 则a ＝－2 m/s 2. 由关系式v 2－v 20＝2ax 得： 02－602＝－2×2x ，x ＝900 m. 因为x ＝900 m<1000 m ， 所以，该列车无危险． 答案：该列车无危险11．某种型号的飞机起飞时，先由静止开始做匀加速直线运动进行滑行，滑行的加速度大小为4.0 m/s 2.当速度达到80 m/s 时，离开地面升空．如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即进行制动，使飞机做匀减速直线运动，加速度的大小为5.0 m/s 2.为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种特殊的情况下飞机不滑出跑道，那么，所设计的跑道长度至少是多少？解析：设飞机从静止开始做匀加速运动至达到起飞速度滑行的距离为x 1，则v 2＝2a 1x 1，故x 1＝v 22a 1＝8022×4m ＝800 m.设飞机从起飞速度做匀减速运动到静止滑行的距离为x 2，则－v 2＝2a 2x 2，故x 2＝－v 22a 2＝－8022×(－5)m ＝640 m.跑道长度x ＝x 1＋x 2＝800 m ＋640 m ＝1440 m. 答案：1440 m12．晚间，甲火车以4 m/s 的速度匀速前进，当时乙火车误入同一轨道，且以20 m/s 的速度追向甲车，当乙车司机发现甲车时两车相距仅125 m ，乙车立即制动，已知以这种速度前进的火车制动后需经过200 m 才能停止．(1)问是否会发生撞车事故？(2)若要避免两车相撞，乙车刹车的加速度至少应为多大？ 解析：(1)乙车制动时的加速度 a ＝0－v 202x ＝0－2022×200m/s 2＝－1 m/s 2当甲、乙两车速度相等时有： v 甲＝v 乙＝v 0＋at ，解得t ＝16 s ， 此过程甲车位移x 甲＝v 甲t ＝64 m ，乙车位移x 乙＝v 0＋v 乙2t ＝192 m ，由于x 甲＋125 m<x 乙，所以两车会发生撞车事故．(2)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车的速度相同，则125＋v 甲t ＝v 0t ＋12a 0t 2，v 甲＝v 0＋a 0t代入数据解得t ＝15.625 s ，a 0＝－1.024 m/s 2即为使两车不相撞，乙车刹车的加速度至少为1.024 m/ s 2.答案：(1)会发生(2)1.024 m/s2。
高中物理必修一第一章第四节知能演练轻松闯关
1．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是( )A ．时间间隔B ．位移C ．平均速度D ．瞬时速度2．接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的时间顺序是( )A ．先接通电源，后释放纸带B ．先释放纸带，后接通电源C ．释放纸带的同时接通电源D ．先接通电源或先释放纸带都可以3．关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中不正确的是( )A ．点迹均匀，说明纸带做匀速运动B ．点迹变稀，说明纸带做加速运动C ．点迹变密，说明纸带做加速运动D ．相邻两点间的时间间隔相等4．打点计时器所用的电源是50 Hz 的交流电，其相邻点间的时间间隔是T ，若纸带上共打出N 个点，这条纸带上记录的时间为t ，则下列各式正确的是( )A ．T ＝0.1 s ，t ＝NTB ．T ＝0.05 s ，t ＝(N －1)TC ．T ＝0.02 s ，t ＝(N －1)TD ．T ＝0.02 s ，t ＝NT5．一位同学在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图1－4－8所示的一些短线，这可能是因为( )图1－4－8 A ．打点计时器错接在直流电源上B ．电源电压不稳定C ．电源的频率不稳定D ．振针压得过紧6．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，如图1－4－9所示，要求测出D 点的瞬时速度．本实验采用包含D 点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D 点的瞬时速度，已知交流电源的频率为50 Hz ，下列几种方法中最准确的是( )图1－4－9 A.AG Δt 1＝v D ，Δt 1＝0.12 s B.BE Δt 2＝v D ，Δt 2＝0.06 s C.CE Δt 3＝v D ，Δt 3＝0.1 s D.CE Δt 4＝v D ，Δt 4＝0.04 s 7．打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图1－4－10所示，纸带在A 、C 之间的平均速度为________m/s ，在A 、D 之间的平均速度为__________m/s ，B 点的瞬时速度更接近于________m/s.图1－4－108．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图1－4－11给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得x 1＝1.40 cm ，x 2＝1.90 cm ，x 3＝2.38 cm ，x 4＝2.88 cm ，x 5＝3.39 cm ，x 6＝3.87 cm.那么：图1－4－11(1)在计时器打出点4时，求小车的速度．(2)在平面直角坐标系中作出速度－时间图象，并分析小车的速度如何变化．。
高中物理必修一第四章第四节知能演练轻松闯关
1．下列叙述中正确的是( )A ．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位被选定为基本单位B ．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位C ．在厘米、克、秒制中，重力加速度g 的值等于98 cm/s 2D ．在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位解析：选BD.力学单位制中，质量、位移、时间的单位被选为基本单位，而不是力的单位，故A 错误；根据F ＝ma,1 N ＝1 kg·m/s 2，故B 正确；在厘米、克、秒制中，g ＝9.8 m/s 2＝980 cm/s 2，故C 错误；在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，故D 正确．故选BD.2．下列关于单位制及其应用的说法中，不．正确的是( ) A ．基本单位和导出单位一起组成了单位制B ．选用的基本单位不同，构成的单位制也不同C ．在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制的单位表示，只要正确应用物理公式，其结果就一定是用这个单位来表示D ．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系 解析：选D.A 、B 选项为单位制的一般性描述，是正确描述；在物理计算中，物理公式既确定了各物理量间的数量关系，又同时确定了其单位关系，故错误说法为D 项．3．下列说法中正确的是( )A ．质量是物理学中的基本物理量B ．km 是国际单位制中的基本单位C ．kg·m/s 2是国际单位制中的导出单位D ．时间的单位小时是国际单位制中的导出单位解析：选AC.质量是力学中的基本物理量，A 正确．km 是力学中的常用单位，不是基本单位，B 错误．kg·m/s 2是力的单位，1 kg·m/s 2＝1 N ，它是国际单位制中的导出单位，C 正确．时间是基本物理量，其单位小时是常用单位，不是国际单位，D 错误．故选AC.4．在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s ，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx ＝1.2 cm ，若还测出小车的质量为500 g ，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是( )A ．a ＝1.20.12 m/s 2＝120 m/s 2B ．a ＝1.2×10－20.12 m/s 2＝1.2 m/s 2 C ．F ＝500×1.2 N ＝600 ND ．F ＝0.5×1.2 N ＝0.6 N解析：选BD.选项A 中Δx ＝1.2 cm 没变成国际单位，C 项中的小车质量m ＝500 g 没变成国际单位，所以均错误；故选BD.5．质量为1.5 t 的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍，汽车在水平地面上做匀加速直线运动时，5 s 内速度由36 km/h 增至54 km/h.求汽车发动机的牵引力的大小．(g 取10 m/s 2)解析：v 0＝36 km/h ＝10 m/s ，v ＝54 km/h ＝15 m/s ，t ＝5 s ，m ＝1.5 t ＝1.5×103 kg由v ＝v 0＋at 得a ＝v －v 0t ＝15－105m/s 2＝1 m/s 2 由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma解得：F ＝F f ＋ma＝(0.05×1.5×103×10＋1.5×103×1) N＝2.25×103 N.答案：2.25×103 N一、选择题1．(单选)国际单位制中规定，力学量所选用的基本量是( )A ．长度、力、时间B ．长度、质量、时间C ．长度、力、质量、时间D ．速度、加速度、力答案：B2．(单选)测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( )A ．米尺、弹簧测力计、秒表B ．米尺、测力计、打点计时器C ．量筒、天平、秒表D ．米尺、天平、秒表解析：选D.国际单位制中规定的三个力学基本量分别为：长度、质量和时间，依次分别用：米尺、天平和秒表进行测量，故D 正确．3．(单选)下列四个选项中，各单位都属于国际单位中的基本单位的是( )A ．N 、kg 、sB ．N 、m 、sC ．m 、kg 、sD ．kg 、s 、cm答案：C4．(多选)(2013·温州学业水平测试)下列哪组单位与m/s 2等价( )A ．N/kgB ．N/mC ．N·m D.m/s s解析：选AD.由a ＝Δv Δt 知m/s 2是加速度单位，即m/s s 是加速度单位；由a ＝F m，有N/kg 与m/s 2等价，故答案为AD.5．(单选)一物体在2 N 的外力作用下，产生10 cm/s 2的加速度，求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A ．m ＝F a ＝210kg ＝0.2 kg B ．m ＝F a ＝ 2 N 0.1 m/s 2＝20kg·m/s 2m/s 2＝20 kg C ．m ＝F a ＝20.1＝20 kg D ．m ＝F a ＝20.1kg ＝20 kg 答案：D6．(单选)雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即F f ＝kS v 2，则比例系数k 的单位是( )A ．kg/m 4B ．kg/m 3C ．kg/m 2D ．kg/m解析：选B.由F f ＝kS v 2得1 kg·m/s 2＝k ·m 2·m 2/s 2，k 的单位为kg/m 3.故选B.7．(多选)把物体的质量与速度的乘积称为物体的动量p ，则关于动量的单位，下列各式中正确的是( )A ．kg·m/sB ．N·sC ．N·m D.N m/s 2·m s解析：选ABD.依题意可知，动量p 可表示为p ＝m ·v .在国际单位制中，质量(m )的单位为kg ，速度的单位为m/s ，故选项A 正确；由1 N ＝1 kg·m/s 2得：1 kg·m/s ＝1 N·s ，故B 正确C 错误；由牛顿第二定律F ＝ma 知，质量(m )可写为m ＝F a ，故质量的单位可写成N m/s 2的形式，故D 正确．故选ABD.8．(单选)在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x ＝F 2m(t 1＋t 2)，用单位制的方法检查，这个结果( )A ．可能是正确的B ．一定是错误的C ．如果用国际单位制，结果可能正确D ．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确解析：选B.可以将右边的力F 、时间t 和质量m 的单位代入公式看得到的单位是否和位移x 的单位一致；还可以根据F ＝ma ，a ＝v /t ，v ＝x /t ，将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位，就好判断了．在x ＝F 2m(t 1＋t 2)式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选得不同，不会影响结果的正确性，故选B.☆9.(多选)用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是( )A ．x ＝at (x 为位移、a 为加速度、t 为时间)B ．a ＝μg (a 为加速度、μ为动摩擦因数、g 为重力加速度)C ．F ＝m v R(F 为作用力、m 为质量、v 为速度、R 为半径) D ．v ＝gR (v 为速度、R 为半径、g 为重力加速度)解析：选BD.将等式两边各物理量的国际单位制单位代入后进行单位运算，经过验证可知选项B 、D 可能正确．☆10.(单选)(创新题)一个恒力单独作用在质量为m 1的物体上产生的加速度为a 1，单独作用在质量为m 2的物体上，产生的加速度为a 2，若这个力单独作用在质量为(m 1＋m 2)的物体上，则产生的加速度等于( )A ．a 1＋a 2B ．a 1·a 2C.a 1a 2D.a 1·a 2a 1＋a 2解析：选D.选项B 的单位为(m/s 2)2，而选项C 无单位，故B 、C 均不正确；由牛顿第二定律根据题中叙述可列式：F ＝m 1a 1，F ＝m 2a 2，F ＝(m 1＋m 2)a ′，可求出：a ′＝a 1·a 2a 1＋a 2，故D 正确．实际上A 项虽不能用单位制知识直接排除，也可根据力与质量、加速度的关系直接判定；合力一定，质量越大(两质量之和)，加速度越小，故A 错误．故选D.二、非选择题11．物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．下面给出的关系式中，l 是长度，v 是速度，m 是质量，g 是重力加速度，这些量的单位都用国际单位制中的单位．试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称．(1) l g，单位________，物理量名称________． (2)v 2l，单位________，物理量名称________． (3)m v 2l，单位________，物理量名称________． 解析：(1)l g的单位是s ，物理量的名称是时间． (2)v 2l的单位是m/s 2，物理量的名称是加速度．(3)m v 2l的单位是 N ，物理量的名称是力． 答案：(1)s 时间 (2)m/s 2 加速度 (3)N 力12．选定了长度的单位m 、质量的单位kg 、时间的单位s 之后，就足以导出力学中其他所有的物理量的单位，但必须依据相关的公式．现有一个物理量及其表达式为A ＝GM r，其中M 是质量，r 是长度，又已知G 的单位是N·m 2·kg －2，(1)据此能否推知A 是什么物理量？(2)如果物体的加速度表达式为a ＝GM r，请判断此表达式是否正确？ 解析：(1)由M 单位为“kg ”、r 单位为“m ”、G 单位为“N·m 2·kg －2”，根据公式A ＝GM r 计算其单位为N·m 2·kg －2·kg m ＝N·m kg ＝kg·m 2/s 2kg＝m/s ，故A 是速度． (2)由上述推导过程可得：GM r 的单位应为m 2/s 2，这显然与a 的单位m/s 2不符，故a ≠GM r. 答案：(1)速度 (2)见解析。
第四章第六节
动力学的核心定律．
(2)在动力学的两类问题中，都涉及加速度，因此加速度是 解决动力学问题的关键．
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第四章
牛顿运动定律
成功体验
判断正误 (1)物体所受合力方向一定与物体速度方向相同( (2)物体所受合力方向一定与物体加速度方向相同( (3)做变速直线运动的物体所受合力大小一定变化( ) ) )
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．
(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需 的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．
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第四章
牛顿运动定律
特别提醒：(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键． (2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一 些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正确应用正交分 解法求加速度．
一、从受力确定运动情况 自研教材
牛顿第二定律 如果已知物体的受力情况，可以由______________求出物体
加速度 运动学 的________，再通过_______的规律确定物体的运动情况．
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第四章
牛顿运动定律
成功体验 物体在恒定的水平拉力F作用下，恰能沿水平面匀速运动，
当撤去这个力后，物体将如何运动？
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第四章
牛顿运动定律
2．倾斜传送带 物体在倾斜的传送带上可能的运动性质(如图)： v2 0 (1)物体一直匀加速运动到 B 端，满足的条件： ≥xAB，此 2a1 1 过程的时间由 xAB＝ a1t2 求得(其中 a1＝gsin θ＋μgcos θ) 2 (2)物体先以 a1 匀加速，再以 a2(a2＝gsin θ－μgcos θ)匀加 v2 0 速．满足的条件： ＜xAB 和 μ＜tan θ. 2a1 (3)物体先以 a1 匀加速，后一直匀速运动到 B 点．满足的条 v2 0 件： ＜xAB 和 μ≥tan θ. 2a1
最新人教版高中物理必修1第四章闯关式训练板块
闯关式训练板块基础过关1.如图4是伽利略的理想斜面实验，在这个实验中，推翻了一个很重要的错误观念，这个错误观念是______________，并揭示了___________________________________.图4答案：力是维持运动的原因运动不需要力来维持解析：略2.2001年1月10日凌晨，地处西北戈壁滩的酒泉卫星发射中心，用“长征二号”捆绑式大力运载火箭把我国自己设计的航天飞船“神舟”二号发送上天.下列关于飞船和火箭上天的情况叙述中正确的是（）A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个作用力，从而使火箭获得向上的推力B.火箭的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力作用于火箭而产生的C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽向后喷气也不会产生推力D.飞船进入轨道后和地球间存在一对作用力和反作用力答案：AD解析：火箭的动力是通过向外喷高速气体，高速气体反过来作用于箭体而获得的.飞船进入轨道后地球吸引飞船，飞船吸引地球.3.2005湖北黄冈等八校模拟一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个很轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5 k g的物体.降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30 N.则此过程中测力计的示数为（取g=10 m/s2）（）A.20 NB.30 NC.40 ND.50 N答案：B解析：对降落伞、弹簧秤和物体三者整体研究，具有向下的加速度；但对降落伞和弹簧整体研究，有F拉-F阻=(m伞+m弹)a，由于降落伞和测力计的质量不计，所以F拉=F阻=30 N.选项B 正确.4.如图5所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量为70 k g，吊板的质量为10 k g，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g =10 m/s2.当人用440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）A.a=1.0 m/s2 ,F =260 NB.a=1.0 m/s2 ,F =330 NC.a=3.0 m/s2 ,F =110 ND.a=3.0 m/s2 ,F =50 N答案：B解析：人与吊板看作整体，根据牛顿第二定律有：2T-(m人+m板)g=(m人+m板)a,代入数据得a=1.0 m/s2.设吊板对人的支持力为F，则T+F-m人g=ma，得F=330 N.根据牛顿第三定律知人对吊板的压力等于330 N.5.（经典回放）一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图6所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（）图6A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小答案：BC解析：如图对物体作受力分析，斜面对物体的支持力为N，摩擦力为f，重力为mg.由牛顿定律可得：Ns inθ=f co sθ①N co sθ+fs inθ-mg=ma ②解上两式得N=m(g+a)co sθ,f=m(g+a)s inθ,所以B、C正确.6.2004全国高考理综Ⅳ如图7，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为()A.g2sinαB.g sinαC.32g sinαD.2g sinα答案：C解析：设猫的质量为m，则板的质量为2m.猫相对斜面静止不动，其受力平衡，即板给猫的摩擦力F f1=mgs inα.对板进行受力分析，板受到竖直向下的重力、猫给它的垂直斜面向下的压力、猫给它的沿斜面向下的摩擦力和斜面给它的垂直斜面向上的支持力共四个力的作用.沿斜面方向分解各个力，根据牛顿第二定律可得2mgs inα+F f2=2maF f2＝F f1=mgs inα3gs inα解以上两式可得a＝2所以选C.7.2004湖北武汉模拟电梯内的地板上竖直放置着一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m 的物体，当电梯静止时弹簧被压缩了x.当电梯运动时，弹簧又被压缩了x，则判断电梯运动的可能情况是（）A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为2g的加速度加速下降D.以大小为2g的加速度减速下降答案：A解析：静止时，kx=mg运动时：k·2x-mg=ma加速度a=g,方向向上，电梯以大小为g的加速度加速上升或减速下降，只有A选项是正确的.综合提升8.一个物体在空气中自由下落，若物体所受空气阻力f与它的速度v成正比，那么下列说法正确的是（）A.物体的加速度不变B.物体的加速度不断减小，一直到零C.物体的速度不断增大，最后为一定值D.物体的速度先增大后减小答案：BC解析：物体向下运动，有mg-kv=ma.随着物体下落，速度v逐渐增大，加速度逐渐减小.当mg=kv时，加速度等于零，以后物体以速度v=mg/k做匀速直线运动.9.如图8所示，小车内有一光滑斜面，当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时，小物块A 恰好能与斜面保持相对静止.在小车运动过程中的某时刻（此时小车的速度不为零），突然使小车迅速停止，则在小车迅速停止的过程中，小物块A可能（）图8A.沿斜面滑下B.沿斜面滑上去C.仍与斜面保持静止D.离开斜面做曲线运动答案：BD解析：小车做匀变速运动可能是向右匀加速运动，也可能是向左匀减速运动.突然使小车迅速停止，物块A保持该时刻小车的速度.10.如图9所示，弹簧左端固定，右端自由伸长至O点并未系住物体m，现将弹簧（连同物体）压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点.如果物体所受的摩擦力恒定，则（）图9A.物体从A到O的加速度先减小后增大B.物体从A到O的速度先减小后增大C.物体从A运动到O点时所受合力为零D.物体从A到O加速运动，从O到B减速运动答案：A解析：物体从A至O的运动过程中，开始阶段合力方向向右但逐渐减小(因为弹力大于摩擦力且逐渐减小)，加速度方向向右且逐渐减小，但加速度方向与运动方向相同，速度逐渐增大.在AO间某处，合力为零(因弹力大小等于摩擦力)，于是加速度为零，速度达到最大.此后阶段，合力方向向左且逐渐增大(因弹力小于摩擦力)，于是加速度方向向左且逐渐增大，速度却逐渐减小(因与加速度方向相反).至O点后，弹力为零，合力和加速度都只与摩擦力有关.所以从A到O的运动过程中，物体先做加速度减小的加速运动，又做加速度增大的减速运动.物体从O到B的运动过程中，合力即滑动摩擦力恒定，从而加速度恒定但方向向左，物体做匀减速运动，速度越来越小，至B点为零.PK重点线11.质量m=2 k g的木块原来静止在粗糙水平地面上，现在第1、3、5……奇数秒内给物体施加方向向右、大小为F1=6 N的水平推力，在第2、4、6……偶数秒内给物体施加方向仍向右、大小为F2=2 N的水平推力，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10 m/s2.问：（1）木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动？（2）经过多长时间，木块位移的大小等于40.25 m？答案：(1)匀加速匀速(2)8.5 s解析：物体运动的速度图象如下图.(1)奇数秒内a 1=2 m /s 2(匀加速)偶数秒内a 2=0(匀速运动).(2)s 1=21at 12=1 m 所以s n =(1+2+…+n )s 1=令s n =40.25 m 得8＜n ＜9，取n=8，s 8=36 mv 8=8 m /s 所以(40.25-36) m =v 8t +21a 1t 2 t =0.5 s总时间t ′=n +t =8.5 s .3—2 牛顿运动定律的应用（一）自助式复习板块知识搜索1.力的独立性原理是____________________________.依据此原理，牛顿第二定律F =ma 在互相正交的方向上可写成:_______.答案：物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样 F x =ma x 及F y =ma y2.加速度和合力是一种_______的对应关系，所以牛顿第二定律具有瞬时性.答案：瞬间探究归纳要点1 瞬时加速度【例1】 （经典回放）如图1A 所示，一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上，l 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l 2水平拉直，物体处于平衡状态.现将l 2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度.图1（1）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l 1线上拉力为T 1，l 2线上拉力为T 2，重力为mg ，物体在三力作用下保持平衡T 1cos θ＝mg ， T 1sin θ＝T 2， T 2＝mgt an θ.剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在T 2反方向获得加速度.因为mgt an θ＝ma ，所以加速度a ＝gt an θ，方向在T 2反方向.你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由.（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（1）完全相同，即a＝gt anθ.你认为这个结果正确吗？请说明理由.解析：这是一种典型的瞬时性的问题，l2线剪断后，由牛顿第二定律小球的加速度应根据小球所受的合外力来判断.但是有时由于力的变化的隐蔽性，并不能很清楚地确定合力的变化情况,这时就要根据物体后来的运动进行判断.由于图A中的小球在l2线断后做圆周运动，所以在l2线剪断后的瞬间，小球应具有与l1线垂直斜向下的切向加速度,且a＝mg sinθ/m=g sinθ.所以（1）中的说法不正确.这也说明在线断后，绳的拉力发生了突变，它与重力的合力不再水平向右.而在图B中，由于弹簧的两端连接有物体，l2线剪断后的瞬间弹簧的长度不会发生突变，所以（2）中的说法是正确的.答案：见解析归纳与迁移瞬时性问题是牛顿第二定律的一个典型问题，如果说速度的变化需要过程的积累，而加速度则完全不同，它具有瞬时性，即只要合外力发生变化，物体的加速度就变化，哪怕这种变化是瞬时的.但很多情况下，力的变化并不明显，这时就要根据物体后来的运动情况进行判断，如图A中的情况便是.另一个要注意的问题便是如果是弹簧的弹力的话，由于弹簧的形变很明显，所以当弹簧两端连接有物体时，弹簧的弹力不会突变.但如果是绳的拉力的话，由于绳的形变并不明显，所以弹力可以发生突变.要点2连接体问题【例2】用质量为m、长度为L的绳沿着光滑水平面拉动质量为M的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为F，如图2所示.求：图2（1）物体与绳的加速度；（2）绳中各处张力的大小（假定绳的质量分布均匀，不垂度可忽略不计）.解析：（1）以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F=（M+m）a，解得a=F/(M+m).图3（2）以物体和靠近物体x长的绳为研究对象，如图3所示.根据牛顿第二定律可得：F′=(M+mx/L)a=(M+mLx)FM+m由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的，当x=0时，绳施于物体M的力的大小为MM+mF.答案：(1)FM+m(2)略归纳与迁移两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体，以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次出现于高考卷面中，是高考备考的难点之一.整体分析法优于隔离法，这是因为尽管系统内部物体间相互作用关系较为复杂，但是系统与外界只有简单的联系，在不要求解出内部作用力的情况下，整体分析的方法能达到避繁就简的效果.最后需要指出的是：整体分析法并不是万能的，隔离法仍是解决牛顿运动定律问题的基本方法，整体法只有在具有一定特征的问题中才适用.在解决具体问题时要具体分析，两种方法要灵活运用.只有这样，才能更有效地解决各种类型的问题.通常绳是约束物体的理想模型，不计质量时，绳中各处张力的大小相等，但此题绳有质量，表明各处张力大小不同，应取部分绳及物体为研究对象，分析各段的受力规律.要点3图象结合牛顿定律求解【例3】新课标渗透例题前加※的改成此图标2004全国高考理综Ⅱ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4所示.取重力加速度g=10 m/s2.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（）A.m＝0.5 k g，μ＝0.4B.m＝1.5 k g，μ＝215C.m＝0.5 k g，μ＝0.2D.m＝1 k g，μ＝0.2图4解析：由v-t图象可知物块0~2 s静止，2 s~4 s做v0=0、a=2 m/s2的匀加速运动，4 s~6 s以v=4 m/s的速度匀速运动.结合F-t图象4 s~6 s和2 s~4 s段有μmg=2 N,ma=（3-2）N可得m=0.5 k g,μ=0.4.本题答案为A.答案：A归纳与迁移解决本题应正确理解图象表示的含意，应能将两个图象结合起来分析.能将F-t、v-t两图象联系起来的是a,从v-t图象中求出的图线的斜率就是a，再根据F=ma便可求出相应的力.陆老师讲方法1.正交分解法是分解力和加速度的基本方法，一定要认真掌握.实际上，对矢量它都适用.2.瞬时性问题虽然较难把握，仍有章可循.首先要建立瞬时性的思想，即v=0的物体加速度未必为0，因为a由F决定，与v并无直接关系，只要F有瞬间的变化，a一定随之改变.而v 的改变不具备此特点，v的改变需要时间.在应用牛顿运动定律解题时，经常会遇到绳、杆、弹簧和橡皮条（绳）这些常见的模型.全面理解它们的共同点和不同点，可帮助我们正确地分析问题.3.注意运用牛顿第二定律解题的基本程序：（1）确定对象；（2）受力分析；（3）根据F=ma 列方程.闯关式训练板块基础过关1.2005全国高考理综Ⅱ如图5所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右推力F的作用.已知物块P沿斜面加速下滑.现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（）图5A.一定变小B.一定变大C.一定不变D.可能变小，可能变大，也可能不变答案：B解析：如图所示，对小物块由牛顿第二定律得mgs inθ-F co sθ=ma,F减小，则a增大，所以B 选项正确.2.（2004湖北黄冈八校模拟）一个物体受三个力作用而处于平衡状态，现在撤去其中一个力，而另外两个力保持不变，此后物体的运动情况将是（）A.一定做匀加速直线运动B.一定做匀变速直线运动C.一定做直线运动D.可能做曲线运动答案：D解析：撤去一个力后，其余力的合力与撤去的力大小相等、方向相反.如物体原来是静止的，则物体一定在合力的方向上做初速度为零的匀加速直线运动.如物体原来做匀速直线运动，且合力跟原来的运动方向在同一直线上，则物体做匀加速直线运动或做匀减速直线运动.如合力方向跟原来运动方向成一夹角，则物体做曲线运动.综上所述，答案应选D.3.（2004山东济南模拟）如图6所示，跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为m a、m b的小球，系统处于静止状态.A、B小球与圆心的连线分别与水平面成60°和30°角，则两球的质量之比和剪断轻绳时两球的加速度之比分别为（）图6A.1∶1，1∶2B.1∶1，1∶3C.3∶1，1∶1D.3∶1，1∶3答案：D解析：绳子未剪断时，其中张力T=m a g co s60°=m b g co s30°m A∶m B=co s30°∶co s60°=3∶1绳子剪断时，a A∶a B=co s60°∶co s30°=1∶3，D正确.4.2004贵州贵阳模拟纳米（10-9 m）技术是指1纳米~100纳米（1 nm~100 nm）尺度范围内，通过直接操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列从而组成新物质的技术.用纳米材料研制出一种新型号涂料，喷涂在船体上能使船行驶时所受阻力减小一半.若有一艘货轮发动机保持牵引力F不变，喷涂纳米材料后货轮加速度比原来大一倍，则牵引力F与喷涂纳米材料后受到的阻力f之间的关系是（）答案：D解析：设喷了涂料后，船所受的阻力为f，则未喷涂料时，船所受的阻力为2f，喷涂料前，F－2f＝ma，喷涂料后，F－f＝m·2a，所以F＝3f，D选项正确.5.（2005山东潍坊模拟）如图7，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行.长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，P与ab间的动摩擦因数为μ2，则ab受地面的摩擦力大小为（）图7A.μ1MgB.μ1（m+M）gC.μ2mgD.μ1mg+μ2mg答案：C解析：长木板处于静止状态，ab受地面的静摩擦力大小等于P对aｂ的滑动摩擦力μ2mg，所以选项Ｃ正确.6.（2004北京宣武模拟）如图8所示，在重力场中，将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的木板，木板下面再挂一个质量为m的物体.当剪掉m后，发现当木板的速率再次为零时，弹簧恰好能恢复到原长，则M与m之间的关系必定为（）图8A.M>mB.M=mC.M<mD.不能确定答案：B解析：剪断瞬间对M有：Ma=mg，弹簧恢复到原长时，Ma′=Mg，根据振动的对称性，最高点与最低点有a=a′，所以M=m.7.作用于水平面上某物体的合力F与时间t的关系如图9所示.力的方向向右为正，则将物体从下列哪个时刻由静止释放，该物体会始终向左运动 （）图9A.t1时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻答案：B解析：由图象可以看出物体受力随时间呈周期性变化，一个周期内分四个阶段.根据牛顿第二定律和运动学知识可知，从t2时刻，物体会始终向左运动，所以选B.综合提升8.如图10所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？图10答案：3/5解析：本题分解加速度比分解力更显方便.(1)对人进行受力分析：重力mg、支持力f n、摩擦力f(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知f水平向右)(2)建立直角坐标系：取水平向右(即f方向)为x轴正向，此时只需分解加速度，其中a x=a co s30°,a y=as in30°(如上图所示).(3)建立方程并求解：x方向：f=ma co s30°y方向：F n-mg=mas in30°所以f/mg=3/5.9.如图11所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态.设拔去销钉M的瞬间，小球加速度的大小为12 m/s2.若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（g取10 m/s2）（）图11A.22 m/s2，竖直向上B.22 m/s2，竖直向下C.2 m/s2,竖直向上D.2 m/s2，竖直向下答案：BC解析：拔去销钉M瞬间，M销钉的弹力消失，小球加速度的大小为12 m/s2.有两种可能性：小球加速度方向向上，设下弹簧对小球的弹力为F1，则F1-mg=ma，解得F1＝22m，方向向上；若小球加速度方向向下，设下弹簧对小球的弹力为F2，则F2+mg=ma，解得F2＝2m，方向向下.而未拔去销钉时，小球处于平衡状态，设上弹簧对应于a向上和a向下两种情况对小球的弹力分别为F1′和F2′，则F1′+mg-F1=0，得F1′=12m，方向向下;mg+F2-F2′=0，得F2′=12m,方向向上.故当不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间，小球的加速度有两种可能：F1′+mg=ma′，解得a′＝22 m/s2，方向向下；F2′-mg=ma′，解得a′＝2 m/s2，方向向上.10.如图12所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的秤盘，盘中有一物体，质量为m.当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L.今向下拉盘，使弹簧再伸长ΔL后停止，然后松手放开.设弹簧总处在弹性限度以内，求刚刚松手时，物体对盘的压力多大.图12答案：解析：手未拉盘且盘静止时，研究盘和物体组成的系统有：kL=(m0+m)g，k为弹簧劲度系数.手向下拉盘刚松手瞬间有：k(L+ΔL)-(m0+m)g=(m0+m)a，由以上两式可求得加速度a=g·.对盘中物体：F n-mg=ma，求出支持力F n=(1+ΔLL)mg.再由牛顿第三定律求出物对盘压力F n′=-F n.PK重点线11.如图13所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m a,m b，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时滑块A的位移d.（重力加速度为g)图13答案：解析：令x1表示未加F时弹簧的压缩量.由胡克定律和牛顿定律可知m a gs inθ=kx1 ①令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知kx2=m b gs inθ②F-m a gs inθ-kx2=m a a ③由②③式可得④由题意，d=x1+x2 ⑤由①②⑤式可得⑥3—3牛顿运动定律的应用（二）自助式复习板块知识搜索1.运用牛顿运动定律解决的两类问题是______________和______________.答案：已知受力情况求运动情况已知运动情况求受力情况2.当物体具有_______的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身的重力，这种现象叫_______.答案：竖直向上超重3.当物体具有_______的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身的重力，这种现象叫_______.答案：竖直向下失重4.物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象叫_______.答案：完全失重探究归纳要点1超重和失重【例1】(2005北京海淀模拟)如图1所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M；B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于点O.当电磁铁通电时，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（）图1A.F=mgB.Mg<F<(m+M)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析：铁片由静止被吸引上升，必为加速上升.对Ａ、Ｂ、Ｃ系统，当铁片加速上升时，系统整体的重心加速上移，系统处于超重状态，故轻绳的拉力大于（Ｍ＋ｍ）ｇ.答案：C归纳与迁移凡物体具有向下的加速度便失重，具有向上的加速度便超重，而不管运动方向如何.失重、超重时，物体本身的重力并没有改变.值得注意的是，即使物体的加速度不在竖直方向，只要有一个分量在竖直方向，也一样处于失重、超重状态，如物体沿斜面加速下滑时，斜面体对支持物的压力小于物体与斜面体的总重力，因为物体具有向下的加速度分量.要点2整体法和隔离法【例2】(2004全国高考理综Ⅲ)如图2所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T.图2解析：设两物块一起运动的加速度为a，则有F1-F2=（m1+m2）a①根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有F1-T=m1a②由①②两式得：答案：归纳与迁移在连接体问题中，如果不要求知道各运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向相同的加速度，可以把它们看成一个整体(当成一个质点)来分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).若需要求各物体之间的作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求解.这就是“整体法”求加速度，“隔离法”求相互间的作用力.要点3皮带上物体的运动典型实例【例3】新课标渗透如图3所示，传输带与水平面间的倾角为37°，皮带以10 m／s的速率运行，在传输带上端A处无初速地放上质量为0.5 k g的物体，它与传输带间的动摩擦因数为0.5.若传输带A到B 的长度为16 m，则物体从A运动到B的时间为多少?图3图4解析：首先判定μ与t anθ的大小关系，μ=0.5<t anθ＝0.75，所以物体一定沿传输带对地下滑.其次传输带运行速度方向未知，而传输带运行速度方向影响物体所受摩擦力方向，所以应分别讨论.当传输带的上表面以10 m/s速度向下运行时，刚放上的物体相对传输带有向上的相对速度，物体所受滑动摩擦力方向沿传输带向下（如图4所示）.该阶段物体对地加速度方向沿斜坡向下，加速度大小为：a1=方向沿传输带向下.物体赶上传输带对地速度需时间物体沿传输带的对地位移为：当物体速度超过传输带运行速度时,物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，物体加速度为：物体以2 m/s2加速度运行剩下的11 m位移需时间t2：解得：t2＝1 s（t2=-11 s舍去），所需总时间t=t1+t2=2 s.当传输带以10 m/s速度向上运行时，物体相对传输带一直具有沿斜面向下的相对速度，物体受传输带的摩擦力沿传输带向上且不变.设加速度为a3，则：a3=物体从传输带顶滑到底所需时间为t′，则：答案：2 s或4 s归纳与迁移对两个物体间存在相对运动的问题，应先分析一个物体相对另一个物体运动的方向，进而确定滑动摩擦力的方向.当两个物体的速度相等时，若以后两个物体之间不再有相对运动，则摩擦力消失；若两个物体之间有新的相对运动或相对运动的趋势，则又会出现摩擦力.本题中当物体的速度达到传送带的速度时，由于μ<t anθ，物体不可能相对皮带静止，物体将相对皮带向下滑动，不能认为当传送带的上表面以１０m／s速度向下运行时，物体一直以不变的加速度ａ1向下运动，这一点应引起注意.本题还可进行以下讨论：①皮带静止；②物体与皮带间的动摩擦因数μ>t anθ，情况又如何?要点4用假设法判断相互作用力图5【例4】图5中用轻质杆连接的物体AB沿斜面下滑，试分析在下列条件下，杆受到的力是拉力还是压力.(1)斜面光滑；。
高中物理必修一第四章第一节知能演练轻松闯关
1．(2013·长沙高一检测)下列说法中不．正确的是()A．伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础B．物体不受外力作用时，一定处于静止状态C．力是改变物体运动状态的原因D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证解析：选B.牛顿第一定律是牛顿在总结前人经验和结论的基础上(如伽利略的斜面实验、笛卡儿的研究结论等)得出的，不是由实验得出的定律，也不是科学家凭空想象出来的，故A、D正确；由牛顿第一定律知，物体不受外力作用时，保持匀速直线运动状态或静止状态，受合力不为零时，物体的运动状态将改变，故B错误，C正确．故选B.2．伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动解析：选B.伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．故选B.3．下列关于惯性的说法中，正确的是()A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B．百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关解析：选D.惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确．4．关于惯性在实际中的应用，下列说法中正确的是()A．运动员在跳远时助跑，是为了增大起跳时的惯性B．运动员在掷标枪时助跑，是为了利用惯性C．手扶拖拉机的飞轮做得很重，是为了增大它转动的惯性D．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性解析：选BCD.惯性只与质量有关，只有改变了质量才能改变惯性，助跑是利用惯性，并不能改变惯性，所以选项A错误，选项B正确．惯性的大小由质量量度，质量越小，惯性越小，运动状态就越容易改变，越灵活，选项C、D正确．故选BCD.5．做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示．当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？当小车由静止突然运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？解析：由于水的密度比气泡的密度大很多，当小车突然停止运动时，气泡后面的水由于惯性继续运动，后面留出了气泡的空间，故气泡向后运动．当小车由静止突然运动时，气泡前面的水由于惯性保持原来的静止状态，故瓶子前面留出了气泡的空间，气泡向前运动．答案：向后运动向前运动一、选择题1．(多选)关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是()A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持解析：选BD.牛顿第一定律强调了物体在不受力的情况下的运动规律，也说明了在受力时运动状态的改变，但自然界中不受力的物体是不存在的，故A错误；惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，故C错误；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态，则必须有力的作用，故选BD.2．(单选)(2013·广东六校联考)关于惯性，下列说法中正确的是()A．受力越大的物体惯性越大B．速度越大的物体惯性越大C．已知物体在月球上所受的重力是地球上的1/6倍，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1/6D．质量越大的物体惯性越大解析：选D.惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小与其运动状态和受力情况无关，A、B错误；物体的惯性大小由其质量大小决定，与其他因素无关，C错误，D正确．故选D.3．(单选)关于运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是()A．物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B．物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C．物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D．物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同解析：选B.物体只要受到的合力不为零，不论是否是恒力，运动状态就要发生变化，故A错误B正确；合力方向不一定与运动方向相同，故D错误；合力为零时，物体可能处于静止也可能做匀速直线运动，故C错误．故选B.4．(多选)一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为()A．物体一定没有受到任何力B．物体一定受到两个平衡力作用C．物体所受合力一定为零D．物体可能受到两个平衡力作用解析：选CD.物体不受任何力的状态是不存在的，物体保持静止或匀速直线运动时所受的合力一定为零，可能是两个平衡力，也可能是多个平衡力．故选CD.5．(单选)在向前行驶的客车上，驾驶员和乘客的身体姿势如图所示，则对客车运动情况的判断正确的是()A．客车一定在做匀加速直线运动B．客车一定在做匀速直线运动C．客车可能是突然减速D．客车可能是突然加速解析：选C.从题图中可以看出，人的身体倒向客车前进的方向，说明客车突然减速．因为当客车突然减速时，人的脚与车厢摩擦而随车厢一起减速，但身体上部由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以人会向前倒．故选C.6．(单选)我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为()A．系好安全带可以减小惯性B．系好安全带可以增大人的惯性C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害解析：选D.根据惯性的定义知，安全带与人和车的惯性无关，A、B错误；系好安全带主要是防止刹车时，人由于惯性继续向前运动发生碰撞而造成伤害，C错误D正确．故选D.7．(单选)(创新题)一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现．车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中，他发现水面的形状如图中的()解析：选C.列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致．8．(单选)如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两小球原来随车一起运动．当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定解析：选B.因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用．原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰．故选B.☆9.(多选)(2013·徐州高一检测)在列车的车厢内，有一个自来水龙头C.第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示．那么列车可能的运动是()A．先静止，后向右做加速运动B．先做匀速运动，后做加速运动C．先做匀速运动，后做减速运动D．上述三种情况都有可能解析：选BC.水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处．故选BC项．10．(单选)如图所示，一个劈形物体N，放在固定的斜面M上．物体N上表面水平，其上放一光滑小球m.若劈形物体各面均光滑，从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是() A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．抛物线解析：选B.小球仅竖直方向受力，运动状态发生改变，水平方向与原先一样，并未受到力的作用，由于惯性，水平方向运动状态不发生改变，故小球做竖直向下的直线运动．故选B.二、非选择题11．有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗？解析：气球在地面上时，具有与地球在该处的自转速度相同的速度．气球飘起来后，由于惯性，它仍然保持原来的速度，所以乘坐飘在空中的气球，不可能由于地球自转而周游世界．答案：不可行，原因见解析12．找两个相同的瓶子，内盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示．当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态．你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示．为什么会这样呢？答案：因为相同体积的水的质量与球的质量不相同，质量越大，运动状态越难以改变，故铁球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)快，所以塑料球会相对瓶子向右偏。
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1．关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是()A．物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故这两个力合力为零C．作用力与反作用力可以是不同性质的力，如作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力D．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上解析：选D.作用力与反作用力同时产生，同时消失，故A错误；作用力与反作用力作用在不同物体上，不能求合力，故B错误；作用力与反作用力的性质一定相同，故C错误；作用力与反作用力的“同时性”和“异体性”表明两力同时作用在两个物体上，故D正确．故选D.2.物体静止于一斜面上，如图所示，则下列说法正确的是()A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力解析：选B.根据作用力和反作用力、平衡力的特点可知，物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力，以及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错误、B正确．物体的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C是错误的．对重力分解其分力也是作用在物体上的，不可能产生作用在斜面上的压力，D的说法错误．故选B.3．关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子，下列说法中错误的是() A．运动员在跳高时总是要用力蹬地面，才能向上弹起B．大炮发射炮弹时，炮身会倒退C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动旋转D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去解析：选B.运动员跳高依靠的是地面对其的支持力，它的反作用力即运动员对地面的压力，所以选项A正确；同理可得选项C是正确的；炮身后退是因为受到了内部炸药的推动作用，所以选项B错误；乌贼吸水和排水时存在着相同的作用，即对水有作用力，它的反作用力作用于乌贼，使其发生转向，D正确．故选B.4.吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则()A．F＝G、F＝F′B ．F ＝G 、F ＜F ′C ．电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力D ．电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力解析：选C.电扇不转时，显然有F ＝G ，而扇叶转动起来后，向下吹风，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律，空气对叶片有向上的作用力，此时杆对电扇的拉力F ′＜G ，得F ′＜F ，B 错误；固定杆对电扇的作用力与电扇对固定杆的作用力为一对作用力和反作用力，故两者总是等大反向，C 正确．故选C.5．一个质量为75 kg 的人，站立在水平地面上，某一瞬间突然竖直跳起，已知刚跳起时速度为3.0 m/s ，起跳时间为0.5 s ，求此人在起跳瞬间对地面的压力的平均值．(人的运动近似看做匀加速运动，g 取10 m/s 2)解析：以人为研究对象，人在起跳瞬间只受到重力和支持力，如图所示．起跳瞬间，人的运动可等效成初速度为零的匀加速运动，其加速度为a ＝v t ＝3.00.5m/s 2＝6 m/s 2 据牛顿第二定律得F N －mg ＝ma故F N ＝m (g ＋a )＝75×(10＋6) N ＝1 200 N据牛顿第三定律知，人对地面的平均压力为1 200 N ，方向与F N 相反，竖直向下． 答案：1 200 N 竖直向下一、选择题1．(单选)如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力变化图线，根据图线可以得出的结论是( )A ．作用力大时，反作用力小B ．作用力和反作用力的方向总是相反的C ．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D ．此图线一定是在两个物体都处于静止状态下显示出来的解析：选B.由图线关于t 轴对称可以得出：作用力与反作用力一定大小相等、方向相反，故A 错误，B 正确；作用力与反作用力一定作用在两个物体上，且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关，所以C 、D 均错误．故选B.2．(多选)如图所示，P 和Q 叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力与反作用力的有( )A ．P 所受的重力和Q 对P 的支持力B ．P 所受的重力和P 对Q 的压力C．P对Q的压力和Q对P的支持力D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力解析：选CD.P所受重力的施力物体是地球，Q对P的支持力的施力物体是Q，它们是一对平衡力，A错误．P对Q的压力的施力物体是P，受力物体是Q，P所受的重力和P对Q的压力大小相等，方向相同，它们不是一对作用力与反作用力，B错误．P对Q的压力和Q对P的支持力都是弹力，它们分别作用于Q和P，是一对作用力与反作用力，C正确．Q 对桌面的压力和桌面对Q的支持力都是弹力，分别作用于桌面和Q，受力物体分别是桌面和Q，施力物体分别是Q和桌面，它们是一对作用力与反作用力，D正确．故选CD.3．(单选)在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力()A．小于受到的弹力B．大于受到的弹力C．和受到的弹力是一对作用力与反作用力D．和受到的弹力是一对平衡力解析：选D.因磁性冰箱贴静止不动，在水平方向上受到两个力：磁力与弹力，应为平衡力，故选D.4．(单选)人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有()A．一对B．两对C．三对D．四对解析：选C.物体间的作用力和反作用力是相互的，总是成对出现的．人走路时受到三个力的作用，即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力，力的作用总是相互的，这三个力的反作用力分别是：人对地球的吸引力的一部分、人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力，故C选项正确．分析人受到的力，每个力都存在反作用力，即作用力和反作用力总是成对出现．5．(单选)春天，河边上的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时() A．人对湿地地面的压力就是他所受的重力B．人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C．人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力D．人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力解析：选C.人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力，故大小相等，选项C正确．6．(多选)马拉车运动时，设马对车的作用力为F，车对马的作用力为F′.关于F和F′的说法正确的是()A．F和F′是一对作用力与反作用力B．当马与车做加速运动时，F＞F′C．当马与车做减速运动时，F＜F′D．无论做什么运动，F和F′的大小总是相等的解析：选AD.马与车之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，这两个力大小一定相等，故选项A、D正确，选项B、C错误，车做加速运动的原因是马拉车的力大于车所受的阻力．故选AD.7．(多选)(改编题)下面关于卫星与火箭上天的情形叙述正确的是()A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力解析：选AD.火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体．火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力．此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关．因而选项B 、C 错误，选项A 正确．火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引卫星，卫星吸引地球，这是一对作用力与反作用力，故选项D 正确．故选AD.☆8.(单选)如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上为一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )A ．(M ＋m )gB ．(M ＋m )g －maC ．(M ＋m )g ＋maD ．(M －m )g解析：选B.竿上的人与竿的相互作用力为F f ，则底下的人受到的压力为F N ＝Mg ＋F f ，对质量为m 的人有：mg －F f ＝ma .解得：F N ＝(m ＋M )g －ma .☆9.(单选)(2011·高考浙江卷)如图所示，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为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，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 ．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D ．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析：选C.A 项中两力是一对作用力与反作用力，A 错误；B 项中的两力是一对平衡力，B 错误；因m 甲＞m 乙，由a ＝F m 知a 甲＜a 乙，因x ＝12at 2得x 乙＞x 甲，C 项正确；由x ＝12at 2知x 与收绳的速度无关，D 项错误．故选C.二、非选择题10．如图所示，质量M ＝60 kg 的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m ＝20 kg 的物体．当物体以加速度a ＝2 m/s 2上升时，人对地面的压力是多少？(g 取10 m/s 2)解析：对物体m ，由牛顿第二定律知：F －mg ＝ma .绳的拉力F ＝m (g ＋a )＝20×(10＋2) N ＝240 N.对人，由于人静止，则Mg ＝F N ＋F .则地面对人的弹力F N ＝Mg －F ＝360 N.由牛顿第三定律知，人对地面的压力为360 N.答案：360 N 11.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为F f，则此时箱子对地面压力大小为多少？解析：环在竖直方向上受重力及杆给它的竖直向上的摩擦力F f，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f′，故箱子在竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力F N，及环给它的摩擦力F f′，受力情况如图乙所示，由平衡条件如：F N＝Mg＋F f′，F f＝F f′.再由牛顿第三定律可得箱子对地面的压力为F N′＝F N，F′N＝Mg＋F f.答案：Mg＋F f☆12.在北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g＝10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a＝1 m/s2上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力大小．解析：(1)设运动员受到绳向上的拉力大小为F，由于跨过定滑轮的两段绳子的拉力大小相等，故吊椅受到绳的拉力大小也是F.对运动员和吊椅整体进行受力分析，如图所示，则有2F－(m人＋m椅)g＝(m人＋m椅)a解得F＝440 N根据牛顿第三定律知，运动员竖直向下拉绳的力的大小F′＝440 N.(2)设吊椅对运动员的支持力为F N，对运动员进行受力分析，如图所示，则有F＋F N－m人g＝m人a解得F N＝275 N根据牛顿第三定律知，运动员对吊椅的压力大小为275 N. 答案：(1)440 N(2)275 N。
高中物理必修一第四章第六节知能演练轻松闯关
1．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为( )A ．40 mB ．20 mC ．10 mD ．5 m解析：选B.a ＝F f m ＝mgm＝g ＝10 m/s 2，由v 2＝2ax 得x ＝v 22a ＝2022×10m ＝20 m ，B 正确．故选B. 2．A 、B 两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A >m B ，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A 与x B 相比为( )A ．x A ＝xB B ．x A >x BC ．x A <x BD ．不能确定 解析：选A.在滑行过程中，物体受到的摩擦力提供物体做匀减速运动的加速度，设物体与地面的动摩擦因数为μ，则a A ＝F A m A ＝μm A g m A ＝μg ，a B ＝F B m B ＝μm B gm B＝μg .即a A ＝a B ；又据运动学公式x ＝v 202a可知两物体滑行的最大距离x A ＝x B .故选A.3.(2013·厦门高一检测)如图所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m 的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是( )A ．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B ．在水平方向上，车厢对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C ．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D ．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大解析：选A.对物块m 受力分析如图所示．由牛顿第二定律，在竖直方向：F f ＝mg ；水平方向：F N ＝ma ，所以选项A 正确，C 、D 错误；车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，B 错误．故选A.4．某气枪子弹的出口速度达100 m/s ，若气枪的枪膛长0.5 m ，子弹的质量为20 g ，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( )A ．1×102 NB ．2×102 NC ．2×105 ND ．2×104 N解析：选B.由v 2＝2ax ，得a ＝v 22x ＝10022×0.5＝104 m/s 2由牛顿第二定律得：F ＝ma ＝20×10－3×104 N ＝2×102 N ，故选B. 5.如图所示，水平恒力F ＝20 N ，把质量m ＝0.6 kg 的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H ＝6 m ．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s 到达地面．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)木块下滑的加速度a 的大小； (2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．解析：(1)由H ＝12at 2得a ＝2H t 2＝2×622 m/s 2＝3 m/s 2.(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有 mg －F f ＝ma ，F N ＝F 又F f ＝μF N ，解得μ＝m (g －a )F ＝0.6×(10－3)20＝0.21.答案：(1)3 m/s 2 (2)0.21一、选择题1．(单选)一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( )A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的2倍D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变解析：选D.由牛顿第二定律：F －μmg ＝ma ，a ＝Fm －μg .对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错误．由v ＝at 得2v ＝a ·2t ，所以D 项正确．2．(多选)(2013·东莞高一检测)如图所示，质量m ＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F ＝20 N 的作用，则物体产生的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A ．0B ．4 m/s 2C ．水平向左D ．水平向右解析：选BD.因物体向左运动，故受水平向右的滑动摩擦力作用，F 合＝F ＋F f ＝F ＋μmg ＝ma ，代入数据得a ＝4 m/s 2，方向向右，故选BD.3．(单选)(2013·南京实验国际学校高一期末)一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若其中一个向东的力逐渐减小，直至为零，则在此过程中物体的加速度( )A ．方向一定向东，且逐渐增大B ．方向一定向西，且逐渐增大C ．方向一定向西，且逐渐减小D ．方向一定向东，且逐渐减小解析：选B.物体原来受力平衡，其中一个向东的力逐渐减小，则物体受到向西的合力，且随着向东的力的逐渐减小，向西的合力逐渐增大，根据牛顿第二定律，B 正确．4．(单选)设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是( )A ．继续做匀速运动B ．变为做匀加速运动C ．变为做匀减速运动D ．变为做变加速运动解析：选D.设洒水车的总质量为M ，原来匀速时F 牵＝F f ＝k ·Mg ，洒水后M 减小，阻力减小，由牛顿第二定律得：F 牵－kM ′g ＝M ′a ，a ＝F 牵M ′－kg ，可见：a 随M ′的减小而增大，洒水车做变加速运动，故选D.5．(单选)行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s ，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A ．450 NB ．400 NC ．350 ND ．300 N解析：选C.汽车的速度v 0＝90 km/h ＝25 m/s ，设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t＝5 m/s 2，对乘客应用牛顿第二定律得：F ＝ma ＝70×5 N ＝350 N ，故选C. 6．(单选)水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间3t 物体停下，则物体受到的阻力为( )A.F 3B.F 4C.F 2D.2F 3解析：选B.对物体由牛顿第二定律得： 力F 作用时：F －F f ＝ma 1，v ＝a 1t撤去力F 后：F f ＝ma 2，v ＝a 2·3t解以上四式得：F f ＝F4，故选B.7．(单选)竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2的加速度，若推力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2)( )A ．20 m/s 2B ．25 m/s 2C ．30 m/s 2D ．40 m/s 2解析：选C.推力为F 时，F －mg ＝ma 1，当推力为2F 时，2F －mg ＝ma 2.以上两式联立可得：a 2＝30 m/s 2.故选C.☆8.(多选)从某一星球表面做火箭实验．已知竖直升空的实验火箭质量为15 kg ，发动机推动力为恒力．实验火箭升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是实验火箭从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象，不计空气阻力，则由图象可判断( )A ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为320 mB ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为480 mC ．该星球表面的重力加速度为2.5 m/s 2D ．发动机的推动力F 为37.50 N解析：选BC.火箭所能达到的最大高度h m ＝12×24×40 m ＝480 m ，故A 错误，B 正确；该星球表面的重力加速度g ＝4016 m/s 2＝2.5 m/s 2，故C 正确；火箭升空时：a ＝408 m/s 2＝5 m/s 2，故推动力F ＝mg ＋ma ＝112.5 N ，故D 错误．故选BC.☆9.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A 、B 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2.若乘客把行李放在传送带的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李，则( )A ．乘客与行李同时到达B 处 B ．乘客提前0.5 s 到达B 处C ．行李提前0.5 s 到达B 处D ．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s 才能到达B 处解析：选BD.行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度为a ＝μg ＝1 m/s 2，历时t 1＝v a ＝1 s 达到共同速度，位移x 1＝v2t 1＝0.5 m ，此后行李匀速运动t 2＝2－x 1v ＝1.5 s 到达B ，共用2.5 s ．乘客到达B ，历时t ＝2v ＝2 s ，故B 正确．若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间t min ＝2×21s ＝2 s ，D 项正确．故选BD. 二、非选择题10．一个物体的质量m ＝0.4 kg ，以初速度v 0＝30 m/s 竖直向上抛出，经过t ＝2.5 s 物体上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？(g 取9.8 m/s 2)解析：物体上升过程中的加速度a ＝v －v 0t ＝0－302.5 m/s 2＝－12 m/s 2“－”表示加速度方向向下． 物体受力如图，由牛顿第二定律得： mg ＋F f ＝maF f ＝m (a －g )＝0.4×(12－9.8) N ＝0.88 N. 答案：0.88 N 11.一质量m ＝2.0 kg 的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v -t 图线，如图所示．(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)求： (1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小； (2)小物块与斜面间的动摩擦因数．解析：(1)由v -t 图知加速度大小为：a ＝Δv t ＝8.01.0m/s 2＝8 m/s 2.(2)对物体受力分析，物体受重力、支持力、摩擦力F 作用．沿斜面方向：mg sin 37°＋F ＝ma 垂直斜面方向：mg cos 37°＝F N ，又F ＝μF N 联立以上三式得：a ＝g sin 37°＋μg cos 37°，代入数据得：μ＝0.25. 答案：(1)8 m/s 2 (2)0.25 12．(2013·黄冈联考)如图甲所示，质量m ＝2 kg 的物体在水平面上向右做直线运动．过a 点时给物体一个水平向左的恒力F 并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v -t 图象如图乙所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)10 s 末物体离a 点的距离．解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a 1，则由v -t 图象得 a 1＝2 m/s 2①根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v -t图象得a2＝1 m/s2③根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2④联立①②③④解得：F＝3 Nμ＝0.05.(2)设10 s末物体离a点的距离为d，d应为v -t图象与横轴所围的面积，则d＝－2 m，负号表示物体在a点左侧．答案：见解析。
【优化方案】高中物理 电子题库 第四章 1知能演练轻松闯关 教科版选修1-1
【优化方案】2023年高中物理 电子题库 第四章 1知能演练轻松闯关 教科版选修1-11.在物理学史上，最先建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是( )A ．赫兹B ．爱因斯坦C ．麦克斯韦D ．法拉第答案：C2.(2023·乐山学业水平预测)关于电磁场和电磁波，以下说法中正确的选项是( )A ．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B ．电场和磁场总是相互联系着，统称为电磁场C ．电磁波是一种物质，只能在真空中传播D ．电磁波传播的速度总是3×108 m/s解析：选A.电磁波的传播不需要介质，在有介质的空间内可以传播，在真空中也可以传播，应选项C 错误；在真空中，任何频率的电磁波的传播速度跟光速相等，但是在不同的介质中，电磁波的传播速度一般不同，应选项D 错误；变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可别离的统一体，这就是电磁场．但是在某一区域存在独立的电场和磁场，不能叫电磁场，应选项B 错误．3.如图4－1－2所示的四种磁场变化情况，能产生图4－1－1中电场的是( )图4－1－1图4－1－2答案：B4.以下关于电磁波的说法正确的选项是( )A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播解析：选A.电磁波在真空中传播速度最大，为c ＝3×108 m/s ，在介质中传播速度v ＝c n，n 为介质折射率，选项B 错误；均匀变化的电场或磁场，不能产生电磁波，选项C 错误；电磁波在均匀介质中沿直线传播，选项D 错误．5.(2023·德阳中学高二检测)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比拟，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进展类比，总结出以下内容，其中不正确的选项是( )A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析：选D.波长、波速和频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干预和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B选项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C选项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D选项错误．一、选择题1.(2023·广元学业水平预测) 第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是( )A．赫兹 B．爱因斯坦C．麦克斯韦 D．法拉第答案：A2.关于电磁场和电磁波，以下说法正确的选项是( )A．变化的电场和变化的磁场由近及远地向外传播，形成电磁波B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播C．电磁波由真空进入介质中，传播速度变小，频率不变D．电磁波的传播过程就是能量传播的过程解析：选ACD.变化的电场和变化的磁场由近及远地向外传播，形成电磁波；电磁波可以在真空中传播，且传播速度大于在介质中的传播速度；电磁波的传播过程同时也是能量的传播过程．3.(2023·眉山中学高二检测)关于电磁波，以下说法中正确的选项是( )A．在真空中，频率越高的电磁波速度越大B．在真空中，电磁波的能量很大，传播速度可能很小C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率也变小D．只要发射电路的电磁振荡停顿，产生的电磁波立即消失解析：选B.电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率、能量无关，而在介质中的传播速度要小于在真空中的传播速度．一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停顿了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失．4.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法正确的选项是( )A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场解析：选BD.根据电磁场的根本理论，恒定的电场(磁场)不能产生磁场(电场)，变化的电场(磁场)才能产生磁场(电场)，均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)．5.关于电磁波在真空中的传播速度，以下说法中正确的选项是( )A．频率越高，传播速度越大B．电磁波的能量越多，传播速度越快C．波长越长，传播速度越大D．频率、波长以及能量都不影响电磁波的传播速度答案：D6.某电路中电场随时间变化的图像如图4－1－3所示，能发射电磁波的电场是( )图4－1－3解析：选D.A是稳定的电场不产生磁场，所以不产生电磁波，B、C的电场都是均匀变化的，会产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，所以不会产生电磁波，D是振荡的电场，会产生振荡的磁场，电场和磁场交替产生，在空间传播，就能形成电磁波．7.我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界上处于领先地位．在北京发射的信号通过通信卫星可以转到上海被接收．实现这种信号传递的是( )A．超声波 B．次声波C．声波 D．电磁波解析：选D.卫星通信应用的是电磁波，不是声波，所以只有D对．8.(2023·四川学业水平预测)关于电磁波，以下说法正确的选项是( )A．电磁波是能量存在的一种方式B．电磁波能够传递能量C．电磁波不是真实的物质D．微波炉就是用微波的能量来煮饭烧菜的解析：选ABD.电磁场是一种看不见，摸不着，但真实存在的客观物质，电磁波是电磁场在周围空间中传播而形成的，所以也是一种客观物质，选项C错误．9.一束持续电子流在电场力作用下做匀加速直线运动，那么在其周围空间( )A．产生恒定的磁场B．产生变化的磁场C．所产生的磁场又可产生电场D．产生的磁场和电场形成电磁波解析：选A.因为持续的电子流被加速，虽然速度在增大，但形成的电流是不变的，所以产生了恒定的磁场，恒定的磁场不能产生电场，故A对，B、C、D错．二、非选择题10.图4－1－4如图4－1－4所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中．要使带电粒子能沿管做圆周运动，那么所加磁场的性质如何？解析：磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，从而沿管做圆周运动．答案：大小不断变化的磁场。
(高中物理)第四章4知能演练轻松闯
【优化方案】年高中物理电子题库第四章 4知能演练轻松闯关教科版选修1-1(时间：90分钟，总分值：100分)一、选择题(此题共12小题，每题5分，共60分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.关于电磁波的以下说法中正确的选项是( )A．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在B．电磁波不能在空气中传播C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D．电磁波可以在真空中传播答案：D2.图4－1有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图4－1所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，以下说法中正确的选项是( )A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：选AC.热敏电阻的阻值随温度变化而变化，光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻的阻值不随温度和光照变化而变化．3.(·一中高二检测)“风云〞二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度上下决定的，这是利用了红外线的( )A．穿透性B．热效应C．可见性 D．化学效应解析：选B.红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C选项错误．它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A选项错误．它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B选项正确，D选项错误．4.以下关于的说法正确的选项是( )A．仅能发射电磁波B．仅能接收电磁波C．既能够发射电磁波又能接收电磁波D．通话时，需要基站进行中转解析：选CD. 既能传送图像与声音信息又能接收图像与声音信息，故既能发射也能接收电磁波．当与基地用户通话时，必须需要基站，故A、B错误，C、D正确．5.以下说法中正确的选项是( )A．只要有电场和磁场，就会产生电磁波B．产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波立即消失C．电磁波传播时，总伴随着能量的传播D．只有闭合电路存在的空间，变化的磁场才能产生电场解析：选C.变化的电场才能产生磁场，所以A错．电磁波是一种物质，可以在空中独立地传播，电磁振荡停止后，发出的电磁波仍然可以继续传播，所以B错．利用开放电路能更好地发射电磁波，所以D错．只有C是对的．6.(·学业水平模拟)关于电磁波，以下说法正确的选项是( )A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的解析：选项中的雷达是利用无线电波来确定物体位置的，所以A项错误；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，所以B项错误；C项应是用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光．7.以下关于电磁波的说法正确的选项是( )A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播解析：选B.电磁波在真空中也能传播，A错；衍射是一切波所特有的现象，B正确；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错；所有波都能传递信息，D错．8.(·学业水平调研)声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．以下说法正确的选项是( )A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波解析：选A.声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的；人耳听不到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波.9.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度到达设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )A．生物传感器 B．红外传感器C．温度传感器 D．压力传感器解析：选C.空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，C正确．10.图4－2如图4－2所示是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有( )A．电路中电流减小了B．电路中电流增大了C．温度升高，热敏电阻的阻值增大D．温度升高，热敏电阻的阻值减小解析：选BD.由电路结构知，灯变更亮时，电路中的电阻减小，因滑动变阻器阻值不变，故热敏电阻的阻值减小了，电路中的电流增大了，选项B、D正确．错误!图4－3小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱控制器没有故障．恒温箱温度自动控制系统示意图如图4－3所示，以下对故障判断正确的选项是( )A ．只可能是热敏电阻出现故障B ．只可能是温度设定装置出现故障C ．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D ．可能是加热器出现故障解析：选C.热敏电阻、温度设定装置出现故障都有可能导致不能实现恒温，故C 选项正确． 12.图4－4全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的，当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图4－4所示，以下说法正确的选项是( )A ．假设某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，那么铁芯2中A 端为N 极，B 端为S 极B ．假设某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，那么铁芯2中A 端为S 极，B 端为N 极C ．假设a 、b 处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中D ．假设a 、b 处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中解析：选BD.根据磁化现象和磁极间同名磁极相斥，异名磁极相吸原理易判断B 、D 正确．二、计算题(此题共4小题，共40分．解答时应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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分) 电磁波在真空中的传播速度大小为多少？某家庭用微波炉中使用的微波频率为2450 MHz.它的波长为多少？(波长结果保存2位有效数字)解析：电磁波在真空中的传播速度大小等于光速，即c ＝3×108 m/s ，根据波速公式c ＝λf知：λ＝c f ＝3×1082450×106 m ≈0.12 m. 答案：3×108 m/s 0.12 m14.(8分) 我国成功发射了“嫦娥二号〞探月卫星，绕月飞行的“嫦娥二号〞已通过电磁波向我们发回了更多月球外表的清晰照片．以该卫星到地球的距离为1.×109 m 计算，求卫星发回一张图片到地球需多长时间．请你举出在生活中利用电磁波传递信息的五个事例．(光在真空中的传播速度c ＝3×108 m/s)解析：根据v ＝s t 得：t ＝s c ＝1.×1093×108s ＝5 s ．电台和收音机之间的信息传递、无线电视台和电视机之间的信息传递、无线对讲机之间的信息传递、卫星和地面站之间的信息传递、移动通信网络和 之间的信息传递等．答案：见解析15.(10分) 某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm ，每秒脉冲数n ＝5000个；每个脉冲持续的时间t ＝0.0002 s ，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？解析：电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c ，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发射前到达雷达接收器．可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半．由c ＝λf 可得电磁波的振荡频率f ＝1.×109 Hz.电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离为s ＝c Δt ＝6×104 m所以雷达的最大侦察距离s′＝s 2＝3×104 m ＝30 km. 答案：1.×109Hz 30 km16.(14分) 20世纪80年代初，科学家创造了硅太阳能电池，如果在太空中设立太阳能电站卫星，可24 h 发电，且不受昼夜气候影响．利用电能——微波转换装置将电能转换成微波向地面发送，电站卫星最正确位置在离地1100 km 的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的，可在地面接收站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．预计在21世纪初地球上空将升起电站卫星．(地球半径R ＝6400 km)(1)太阳能电池将实现哪种转换________．A ．光能——微波B ．光能——内能C ．光能——电能D ．电能——微波(2)在1100 km 高空电站卫星速度约为________．A ．3.1 km/sB ．7.2 km/sC ．7.9 km/sD ．11. km/s(3)微波指________．A ．超声波B ．次声波C ．电磁波D ．机械波(4)飞机外壳对微波的哪种作用使飞机平安无恙________．A ．反射B ．吸收C ．干预D ．衍射(5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．A ．电离作用B ．穿透作用C ．生物电作用D ．产生强涡流(6)假设太阳能收集板的硅片每片面积为4 cm 2，可提供电能50 mW ，巨大的收集板电池面积为5000 km 2，其发电功率是多少？解析：(1)硅光电池已作为人造地球卫星的电源，它是实现光能——电能转化的装置．(2)卫星电站绕地球做圆周运动，v ＝GM r ，即v∝1r ， 根据上式求得v ＝7.2 km/s.(3)微波属于电磁波．(4)微波波长短，它的衍射、干预很难形成，反射特别显著，也称直线波，金属能反射电磁波，因而不受影响．(5)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起涡流，由于电站的功率很大，相应的涡流产生的热量足以将鸟热死．(6)太阳能电池板的发电功率为P ＝5000×10104×50×10－3×108 kW. 答案：(1)C (2)B (3)C (4)A (5)D(6)6.25×108kW。
人教版高中物理全套试题第一章第四节知能演练轻松闯关
1.下列说法中正确的是()A．一定质量的气体的体积是不会改变的B．气体的体积等于所有分子的体积之和C．所有气体的压强都是由气体受重力引起的D．密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同答案：D2.一定质量的气体，下列叙述中正确的是()A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均作用力一定增大C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多解析：选B.气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知；气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均作用力增大，压强一定增大，所以选项B正确．3.(2012·长沙一中高二检测)气体对器壁有压强的原因是()A．单个分子对器壁碰撞产生压力B．几个分子对器壁碰撞产生压力C．大量分子对器壁碰撞产生压力D．以上说法都不对解析：选C.气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，不是个别少数分子，因此A、B错，C对．4.在一房间内，上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的()A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大解析：选B.温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V，故m 空减小．5.从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是气体分子的________，一个是气体分子的________．答案：平均动能密集程度一、选择题1.关于气体分子运动的特点，下列说法正确的是()A．气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱B．一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间C．任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的D．从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会不一定均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数也不一定均等答案：ABC2.下列选项中说法正确的是()A．封闭在容器中的气体的体积就等于容器的容积B．气体压强大小取决于单位体积内的分子数和分子平均动能C．温度升高，大量气体分子中速率小的分子数增多，速率大的分子数减少D．一定质量的气体，温度一定时，体积减小，则单位时间内分子对单位面积的容器壁上的碰撞次数增多，压强增大答案：ABD3.汽缸内封闭着一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时() A．气体的密度增大B．气体的压强减小C．气体分子的平均动能减小D．每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多解析：选D.由于气体的体积不变，分子数的密集程度一定，当温度升高时分子的平均动能变大，平均速率变大，每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多，作用力增大，因而气体的压强一定增大，故A、B、C错误，D正确．4.在一定温度下，某种气体的分子速率分布应该是()A．每个气体分子速率都相等B．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少C．每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的D．每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多解析：选B.气体的分子做无规则运动，速率大小各不相同，但分子的速率遵循一定的分布规律：气体的大多数分子速率在某个数值附近，离这个数值越近，分子数目越多，离这个数值越远，分子数目越少，呈“中间多、两头少”的分布．答案为B.5.(2012·开封高中月考)下列几种说法中错误的是()A．气体体积等于容器中各气体分子体积之和B．气体压强是大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的C．温度越高，气体分子的平均速率越大D．一定质量的气体，体积不变时，分子平均速率越大，气体压强也越大解析：选AC.温度是分子平均动能的标志，而非平均速率的标志．6.对一定质量的某种气体，以下说法中正确的是()A．气体体积是气体分子体积的总和B．气体分子平均速率越大，气体的压强一定越大C．气体分子平均速率越大，气体温度越高D．气体分子平均速率越大，气体内能越大解析：选CD.对于一种具体的气体，平均速率越大，其平均动能就越大．故其温度越高，内能越大．7.下列选项中说法正确的是()A．温度升高，每个分子的动能都增大，使得压强有增大的倾向B．体积增大，分子数的密度增大，使得压强有增大的倾向C．温度升高，分子的平均动能增大，使得压强有增大的倾向D．体积减小，分子数的密度增大，使得压强有增大的倾向解析：选CD.温度升高时，并不是每个分子的动能都增大，而是分子的平均动能增大．8.在两个相同的容器中，分别盛有质量相等、温度相同的氧气和氢气，则它们的() A．压强相等B．分子运动的平均速率相等C．分子的平均动能相等，压强不等D．分子的平均动能相等，压强相等解析：选C.相同的容器即两种气体的体积相等，温度相同即两种气体分子的平均动能相等，由于氧气和氢气的分子质量不同，故质量相等的两种气体的分子总数不同，单位体积内的分子数不相等，而气体的压强大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均动能，故本题的正确选项是C.9.如图1－4－2所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息()图1－4－2A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小解析：选A.由题图可知，其横轴为氧气分子的速率，纵轴表示氧气分子所占的比例(不是总数而是占全部分子数的比例)，图象成峰状，这表明，不论是在0 ℃还是在100 ℃下，氧气分子都呈现了“中间多，两头少”，即分子速率特大或特小的分子数比例都较小，绝大多数分子具有中等的速率．又由题图知t＝100 ℃时，“峰”向右移动，表明占总数比例最大的那部分分子的速率增大了，但仍有速率较小或较大的分子，只是这些分子所占的比例较0 ℃时有所减小．因此，选项A正确．10.关于气体的说法中，正确的是()A．由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B．气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大C．一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D．气体的分子数越多，气体的压强就越大解析：选C.气体的各个分子运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体上来看，大量分子的运动服从一定的统计规律，气体分子沿各个方向运动的机会相等，所以在各个方向上气体产生的压强是相等的，A错误；温度升高时，气体分子的平均速率增大，并非所有的气体分子速率都增大，有的分子的速率可能会减小，B错误；气体的压强与分子的平均动能和分子的密集程度有关，由此可知C正确，D错误．二、非选择题11.一定质量的气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子动理论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此(1)________________；(2)________________，从而导致气体的压强增大．答案：(1)每个分子每次碰撞器壁的平均作用力增大(2)单位时间内对器壁单位面积上分子的碰撞次数增多12.试用气体分子热运动的观点解释：在炎热的夏天，打足了气的自行车轮胎在日光的曝晒下容易胀破．解析：在日光曝晒下，胎内气体温度显著升高，气体分子热运动加剧，分子平均动能增大，使气体压强进一步加大．这样气体的压强一旦超过轮胎的承受能力，轮胎便胀破．答案：见解析。
人教版高中物理全套试题第四章第一节知能演练轻松闯关
1.在蒸汽机出现之前，若英国人要开办棉纺厂，那么厂址最好选在()A．临近铁路的地方B．临近煤矿的地方C．临近油田的地方D．临近河流的地方解析：选D.在瓦特的改良型蒸汽机出现之前，纺织机器是靠水力来驱动的，所以要选择在临近河流的地方．2.英国工业革命开始的标志是()A．1765年哈格里夫斯发明珍妮纺纱机B．1785年瓦特改良蒸汽机C．1779年克隆普顿发明骡机D．1733年凯伊发明飞梭解析：选A.珍妮纺纱机的发明是英国工业革命开始的标志．3.下列关于第一次工业革命的叙述，不．正确的是()A．它开始于英国，18世纪末向外扩展B．一些国家的工业革命主要是靠从英国引进技术进行的C．它使各国迅速实现工业化D．英国由此成为“世界的工厂”答案：C一、选择题1.英国工业革命中最早应用蒸汽机的行业是()A．交通运输业B．纺织业C．冶金业D．机械制造解析：选B.由于棉纺织部门是新兴产业，受行会束缚小，易于新技术的推广，便于机器生产，且获利前景广阔需求稳定，所以纺织业是最早应用蒸汽机的行业．2.在蒸汽机的设计制造发明过程中作出贡献最大的是()A．巴本B．纽可门C．瓦特D．萨弗里解析：选C.瓦特把原来的单向汽缸改装成双向汽缸，并把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽改为高压蒸汽．具有实用价值的现代蒸汽机才真正诞生．3.第一次工业革命中交通运输工具革新最先取得突破的国家是()A．英国B．法国C．美国D．德国答案：A4.英国工业革命首先从棉纺织部门开始的原因是()A．生产原料来源丰富B．是一种新兴产业，新技术易于推广C．政府严格限制该部门，必须首先突破D．是一种传统工业，技术经验积累丰富答案：B5.第一次工业革命生产力发展的标志是()A．瓦特蒸汽机的制成和推广B．电力工业和电讯业的产生与发展C．工场手工业代替简单协作的过程D．手工操作向机器生产的过渡解析：选A.第一次工业革命瓦特蒸汽机的制造和推广大大的提高了生产力．6.第一次工业革命胜利完成的标志是()A．隆隆的火车声B．工业生产实现机械化C．手工工场基本消失D．工业在国民经济中占了主导地位答案：A7.下列说法中不．正确的是()A．瓦特改进后的蒸汽机效率大大提高，使蒸汽机成为普遍应用于工业和交通运输业的万能动力机B．以蒸汽机为标志的第一次工业革命，中心就在英国C．内燃机的出现，开始了航空运输业D．蒸汽机用做汽车的发动机产生了汽车工业解析：选D.用做汽车发动机的是汽油内燃机，故D错误．8.第一次工业革命给英国社会带来了重大变化，下列符合实际情形的是()A．汽车在马路上奔驰B．人们可以坐火车外出C．电灯照亮了千家万户D．电话成为重要的通讯工具解析：选B.第一次工业革命称“蒸汽时代”只有笨重的火车，还没有汽车、电话、电灯等．9.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不．能提高效率的是()A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量增加热机的工作时间C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件间的摩擦解析：选B.因为热机效率＝做有用功的能量燃料完全燃烧放出的能量，其中燃料完全燃烧放出的能量即为热机的燃气内能，燃气内能＝散热损失能量＋机械损失能量(克服摩擦)＋有用机械能．因此要提高热机效率可尽量减少各种能量损失，提高燃料在热机中的燃烧效率，从而提高热机的效率．增加热机的工作时间达不到这一要求．二、非选择题10.蒸汽机在工作过程中，从能量的转化角度分析，主要是将________转化为________．答案：内能机械能11.某办公楼供暖系统中应用了技术先进的4台模块式燃气锅炉，共投资80余万元，比非模块式燃气锅炉多投资25万元．与非模块式燃气锅炉相比，节约燃气10%～20%，一个供暖期共节约天然气46500 m3(天然气价格1.8元/m3)，减排二氧化碳160 t．试分析：几个供暖期能回收增加的投资成本？这一技术改造有什么意义？解析：设每年节约的天然气的体积为V，多投资X元，每立方米天然气的价格为x0元，假设n个供暖期能够收回成本，由题意得nVx0＝X，代入数据可解得n＝2.99，即需要3个供暖期能够收回多投资的成本．这一技术改造的意义主要有三方面：(1)降低了企业成本；(2)节约了不可再生的能源；(3)减少了温室气体的排放，保护环境．答案：见解析。
高中物理 电子题库 第一章第六节时知能演练轻松闯关选修
实蹲市安分阳光实验学校（专用）高中物理 电子题库 第一章第六节时知能演练轻松闯关 3-11.(2012·中学高二检测)关于场强和电势差的关系，下列说法正确的是( ) A ．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大 B ．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必相 C ．电势降低的方向必是电场强度的方向D ．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大解析：选D.电场强度越大的地方，电势不一越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势越低，A 错误；在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上电势降低必相，B 错误；电势降低的方向不一是电场强度方向，C 错误；由E ＝Ud可知，单位距离上降落的电势越大，场强越大，D 正确． 2.图1－6－7如图1－6－7所示是一个匀强电场的势面，每两个相邻势面相距2 cm ，由此可以确电场强度的方向和数值是( )A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m解析：选B.由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E ＝U d 得E ＝ 2 V2×10－2m＝100 V/m.故B 正确．3.如图1－6－8所示，实线为电场线，虚线为势线，且AB ＝BC ，电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为φA 、φB 、φC ，AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ，则下列关系中正确的有( ) 图1－6－8A ．φA >φB >φC B ．E C >E B >E A C ．U AB <U BCD ．U AB ＝U BC解析：选ABC.由题图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C 附近稠密，A 附近稀疏，C 附近的场强大于A 附近的场强，选项B 正确；由公式U ＝Ed 知：U BC >U AB ，选项C 对，D 错；由电场线的方向是电势降低的方向得选项A 正确． 4.图1－6－9如图1－6－9所示，在某匀强电场中有a 、b 、c 三点，它们的连线组成一个直角三角形．已知ac ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，现将电荷量q ＝2×10－8C 的负电荷由a 移到b 和由a 移到c ，均要克服电场力做8×10－8J 的功，则该匀强电场的电场强度为( )A ．100 V/m 由a 指向bB ．100 V/m 由b 指向aC ．160 V/m 由a 指向cD ．160 V/m 由c 指向a解析：选A.电荷由a 移到b 和由a 移到c 均要克服电场力做相同的功，所以b 点和c 点的电势相，bc 线为势线，ab 线为一条电场线．U ab ＝W ab q ＝－8×10－8－2×10－8 V ＝4 V ，φa >φb ，由(ab )2＝(ac )2－(bc )2得ab ＝4 cm.电场强度E ＝U ab ab ＝44×10－2V/m ＝100 V/m ，方向由a 指向b ，故A 项正确．5.(2012·高二检测)匀强电场中有A 、B 、C 三点构成三角形，边长均为4 cm ，将一带电量q ＝1.0×10－10C 的正电荷(不计重力)，从A 点移到C 点，电场力做功为－3×10－9J ，若把同一电荷从A 点移到B 点，电场力做功也为－3×10－9J ，那么该电场的场强为多大？解析：如图所示，把正电荷从电场中的A 点分别移到C 点或B 点，电场力做的功相同，根据W ＝qU 可知，B 、C 两点电势相同，在同一势面上，由于电场中的势面与电场线垂直，可见A 点与BC 势面在场强方向的距离 d ＝AB sin60°＝4×10－2×32m ＝23×10－2 m ，A 、B 两点的电势差U AB ＝W AB q ＝－3×10－91.0×10－10V ＝－10 3 V ，该电场的电场强度E ＝U AB d ＝10323×10－2V/m ＝5×102V/m. 答案：5×102V/m 一、单项选择题 1.图1－6－10如图1－6－10所示，在一匀强电场区域中，有A 、B 、C 、D 四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A 、B 、C 三点电势分别为φA ＝1 V ，φB ＝4 V ，φC ＝0，则D 点电势φD 的大小为( )A ．－3 VB ．0C ．2 VD ．1 V解析：选A.在匀强电场中，由于AD 与BC 平行且相，故U AD ＝U BC ，即φA －φD ＝φB －φC ，代入数据解得φD ＝－3 V. 2.图1－6－11如图1－6－11所示，实线为电场线，虚线表示势面，φa ＝50 V ，φc ＝20 V ，则a 、c 连线的中点b 的电势φb ( ) A ．于35 V B ．大于35 V C ．小于35 VD ．于15 V解析：选C.由电场线的疏密可知，E a >E b >E c 则a 、b 间的平均电场强度大于b 、c 间的平均电场强度，由公式U ＝Ed 可以判断U ab >U bc ，所以φb <φa ＋φc2＝35 V ．选项C 正确． 3.图1－6－12(2010·高考卷)如图1－6－12所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R ＝0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小E ＝100 V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为( )A．U OP＝－10sinθ(V) B．U OP＝10sinθ(V)C．U OP＝－10cosθ(V) D．U OP＝10cosθ(V)解析：选A.沿电场线方向电势降低，由U OP＝φO－φP可知，U OP为负值；公式U ＝E·d中的d为沿电场线方向的距离，故U OP＝－ER·sinθ＝－10sinθ(V)，选项A正确．4.下图1－6－13中A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10 V，φB ＝2 V，φC＝6 V，A、B、C三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是( )图1－6－13解析：选D.U AB＝φA－φB＝10 V－2 V＝8 V，U AC＝φA－φC＝10 V－6 V＝4 V，则A、B中点O的电势φO＝φC，即O点与C点电势，O、C在同一势面上，又电场线与势面垂直，且E的方向为电势降低的方向，故选项D正确．二、双项选择题5.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( ) A．场强E＝F/q B．场强E＝U/dC．场强E＝kQ/r2D．电场力做功W＝Uq解析：选AD.B项只适用于匀强电场，C项只适用于点电荷的电场，A、D两项既适用于匀强电场，也适用于点电荷的电场．6.图1－6－14如图1－6－14所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( )A．此液滴带正电B．液滴做匀加速直线运动C．合外力对液滴做的总功于零D．液滴的电势能减少答案：BD7.(2012·第二中学高二测试)在如图1－6－15所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是( )图1－6－15A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同解析：选BD.A、D两点间电势差U AD于零，A、A′两点间电势差U AA′不为零，故选项A错误；带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点电场力做的功于从A点移到A′点的，电场力做正功，故选项B正确；带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做负功，电势能增大，选项C错误；带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同，电场力做功和路径无关，故选项D正确．8.图1－6－16如图1－6－16所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一边长为a 的边三角形，电场强度方向平行于纸面．现有一电子，在电场力作用下由A 至C 动能减少W ，而质子在电场力作用下由A 至B 动能增加W ，则对该匀强电场场强的大小和方向的判，正确的是( ) A ．E ＝23W 3aeB ．E ＝23W 6aeC ．方向垂直BC 并由A 指向BCD ．方向垂直AB 并由C 指向AB解析：选AC.电子在电场力作用下由A 到C ，克服电场力做功为W ，则质子从A到C 电场力做功W ，而质子从A 到B 电场力做功也为W ，因此B 、C 两点是势点，B 、C 的连线为匀强电场的势线，电场线垂直于BC ，电场强度的方向从A 指向BC ，C 对．由W ＝eU ＝eEd ＝eE ·32a 可解得E ＝23W3ae ，A 对．9.图1－6－17(2012·中学高二检测)如图1－6－17所示，平面内有一菱形abcd ，O 点为其两对角线的交点．空间存在一未知的静电场，方向与菱形所在平面平行，有一电子，若从a 点运动至d 点，电势能就会增加ΔE ，若从d 点运动至c 点，电势能就会减少ΔE ，那么此空间存在的静电场可能是( )A ．方向垂直于ac ，并由b 指向d 的匀强电场B ．方向垂直于bd ，并由c 指向a 的匀强电场C ．位于O 点的正点电荷形成的电场D ．位于b 点的负点电荷形成的电场解析：选AC.从a 点运动至d 点，电势能就会增加ΔE ，从d 点运动至c 点，电势能就会减少ΔE ，可断a 点和c 点势，若是匀强电场，则ac 连线即为势线，电场线与势线垂直．又因为移动的是电子，带负电，沿电场线方向，负电荷电势能增加，故电场线的方向是由b 指向d ，如果该电场是位于O 点的正点电荷形成的电场，画出电场线和势面就会发现，a 、c 在同一势面上，而且离正点电荷越远，电子的电势能越大，故选A 、C. 三、非选择题 图1－6－1810.如图1－6－18所示的方框中为一匀强电场，A 、B 、C 三点为电场中的三点，电势分别为φA ＝24 V ，φB ＝12 V ，φC ＝－24 V ，试用作图法作出该电场的电场线．解析：在题图所示的匀强电场中，沿AB 方向和AC 方向电势都是均匀降低的，因φA ＝24 V ，φC ＝－24 V ，则AC 连线的中点O 的电势必为零，而AO 的中心点O ′的电势一于12 V ，即O ′和B 在同一势面上，连接BO ′即为该匀强电场中的一条势线，根据电场线与势面垂直可画出电场的电场线，如图所示，作图步骤如下：(1)连接AC ，并作出AC 的中点O .(2)再作出AO 的中点O ′.(3)连接O ′B .(4)过A点作直线O′B的垂线AD，电场E的方向由A→D.答案：见解析11.图1－6－19如图1－6－19所示，平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102 V/m，板间距离d＝5 cm，电场中C到A板和D到B板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C、D两点的电势及两点间的电势差各为多少？(2)将点电荷q＝2×10－2 C从C点匀速移到D点时外力做了多少功？解析：(1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，而U BD、U BC均大于零，由U＝Ed得U BD＝Ed BD＝1.2×102×0.5×10－2 V＝0.6 V，故φD＝－U BD＝－0.6 V由于d CB＝5 cm－0.5 cm＝4.5 cm＝4.5×10－2 m所以U CB＝－Ed CB＝－1.2×102×4.5×10－2 V＝－5.4 V＝φC故U CD＝φC－φD＝－5.4 V－(－0.6 V)＝－4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动，故外力所做的功于克服电场力所做的功，W外＝|qU CD|＝2×10－2×4.8 J＝9.6×10－2 J.答案：(1)φC＝－5.4 V φD＝－0.6 VU CD＝－4.8 V (2)9.6×10－2 J12.图1－6－20(2012·高二月考)如图1－6－20所示的电场，势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：(1)小球带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)解析：(1)如图甲所示，电场线水平向左，由题意知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度的方向在一条直线上，所以小球带正电．由图乙可知，Eq＝mg，又E＝Ud，所以q＝mgdU.)(2) 由图乙可知，F合＝（mg）2＋（Eq）2＝2mg由动能理得：－F合·x m＝0－12mv20所以x m＝2v204g.答案：(1)正电荷mgdU(2)2v204g。
高中物理 电子题库 第一章 1.1知能演练轻松闯关1
实蹲市安分阳光实验学校【】高中物理电子题库第一章 1.1知能演练轻松闯关沪科1-11．把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开，这是由于它们之间存在( )A．弹力B．摩擦力C．静电力D．磁场力解析：选C.由于摩擦起电——两个相互摩擦的物体由于其约束电子的能力不同容易使其中一个物体得到电子而另一个物体失去电子，软纸摩擦塑料片就是这个道理，由于塑料片带同种电荷，相互排斥，所以分开．2．把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是( )A．两球原来带有量异种电荷B．两球原来带有量同种电荷C．两球原来带有不量异种电荷D．两球来只有一个带电解析：选BCD.同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，当两小球相互接触时，利用电荷守恒律可知，电荷会重分布，可以使原来不带电的物体带电，也可以使原来带电的物体的带电荷量发生变化，所以接触以后会使物体的带电情况发生多种变化．3．关于摩擦起电和感起电的实质，下列说法正确的是( )A．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C．感起电说明电荷可以从物体的一个转移到物体的另一个D．感起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了解析：选BC.摩擦起电的实质：两物体互相摩擦时，束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上．感起电的实质：带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使靠近带电体一端带异种电荷，远离的另一端带同种电荷，即电荷在物体不同之间的转移．根据电荷守恒律，电荷不能被创生．选项B、C正确．4．如图所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体，枕形导体上电荷的移动情况是( )A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向A端和B端移动解析：选B.导体内能够移动的是自由电子，C带正电，导体中自由电子向A端移动，正电荷不会移动．5．在干燥的天气下，用干毛巾抹玻璃，刚抹干净，又沾上了灰尘；电视机的屏幕也很容易沾上灰尘．这是为什么？解析：两种不同的物质组成的物体相互摩擦时，由于摩擦做功，会使一个物体中一些原子的电子获得能量，挣脱原子核的束缚，转移到另一个物体上去．在干燥的天气下，用干毛巾擦玻璃会使玻璃带正电，带电的物体容易吸引轻小的物体，故玻璃比较容易沾上灰尘．电视机中的电子枪不断发射的电子频繁地打在屏幕上，从而屏幕可以吸附轻小的灰尘．答案：见解析一、选择题1．把一只空铝罐平放在光滑的平面上，拿一个气球在头发上来回摩擦几下，然后移到距离铝罐3～4 cm处，缓慢地将气球移近铝罐，观察到铝罐( ) A．靠近气球B．远离气球C．不动D．以上情况都有可能解析：选A.从“摩擦”一词可以知道气球因为摩擦而带电，由于带电物体有吸引轻小物体的性质，空铝罐受到静电吸引力，而地面又是光滑的，不受摩擦力，故会靠近气球．选项A正确．2．用毛皮摩擦过的硬橡棒，靠近一个塑料小球时( )A．若塑料小球被硬橡棒吸引，说明塑料小球必带正电B．若塑料小球被硬橡棒吸引，说明塑料小球必带负电C．若塑料小球被硬橡棒排斥，说明塑料小球必带正电D．若塑料小球被硬橡棒排斥，说明塑料小球必带负电解析：选D.用毛皮摩擦过的硬橡棒带负电荷，塑料小球被吸引时，小球可能不带电(带电体能吸引轻小物体)，也可能带正电，但塑料小球如果被排斥，则小球必带电，且与橡棒带同种电荷．3．下列说法正确的是( )A．不带电的导体靠近一个带电体，导体两端就会带量异号电荷B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．摩擦起电的过程中一个物体失去电子，另一个物体得到电子D．玻璃棒与任何物体摩擦后均会带上正电荷解析：选AC.根据静电感的规律可知A项正确；由物质的电结构可以否B选项；起电的过程就是得失电子的过程，C对；玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒上带正电，与其他物体摩擦就不一了，D错．4.如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一用绝缘细线悬挂的轻质球，则( ) A．若小球靠近玻璃棒，它一带负电B．若小球靠近玻璃棒，它可能不带电C．若小球远离玻璃棒，它可能带正电D．若小球远离玻璃棒，它一带正电解析：选BD.玻璃棒与丝绸摩擦后带正电，既能吸引不带电的轻质小球，也能吸引带负电的小球，故选项A错误，选项B正确．若带正电的玻璃棒与轻质小球互相排斥，则小球一带正电，故选项C错，选项D对．5．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则( )A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电解析：选C.因为A和B、C和A是相互吸引的，如果A带正电，说明B、C不可能带正电，但是B和C也是互相吸引的，因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电，由此可见C项正确．6.绝缘细线上端固，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示．现使a、b分别带不量的正负电荷，则( )A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后a、b迅速分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开解析：选B.因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触；当小球a与b接触后，将对两球所带的电荷进行重分配，结果两球带同种电荷(正电或负电)，因此两球将会被排斥开．若a、b原来带电荷量相，则a、b接触后而都不带电，a、b自由分开．故选项B正确．7．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是( )A．只有M端验电箔张开，且M端带正电B．只有N端验电箔张开，且N端带负电C．两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电解析：选C.由于静电感，导体MN两端分别感出量的异种电荷，靠近带电体的M 端带上正电，远离带电体的N端带上负电，两端的金属验电箔都会张开．8．下列说法正确的是( )A．静电感不是创造了电荷，只是电荷从物体的一转移到另一B．摩擦起电时，一个物体失去电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电C．摩擦和感都能使电子转移，只不过前者是电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则是电子从物体的一转移到另一D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷解析：选ABC.摩擦起电是一个物体失去电子，另一个物体得到电子，电子从一个物体转移到另一个物体上，静电感则是导体上的电子在带电体上电荷的作用下向移动，从物体的一转移到另一，带电体接触不带电的物体时，两物体只能带上同种电荷． 二、非选择题9．有三个完全一样的金属球，A 球带的电荷量为q ，B 、C 均不带电．现要使B 球带的电荷量为3q8，该怎么办？解析：先让A 球与B 球接触，其带电量都变为12q ，然后让A 球与C 球接触，其带电量都变为14q ，最后再让A 球或C 球与B 球相接触，其带电量就变为3q8.答案：见解析10．如图所示的带电小球与手指之间可能产生相互吸引，带电的梳子可以吸引不带电小球．你能解释为什么会出现这种现象吗？解析：带电体与不带电体会产生相互吸引力的作用，这是一种静电感现象，因为带电体在靠近不带电体时，这样原来的不带电体在靠近带电体的一端时，由于静电感而带上与带电体相异的电荷，异种电荷相互吸引．如本题中的带电小球靠近不带电的手指，可能是手上感出的异种电荷靠近带电小球，由于有吸引力就出现了上述现象．同理不带电小球靠近带电的梳子时，会因感起电后，异种电荷的相互吸引而出现图中所描述的现象． 答案：见解析。
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1．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为( )A ．40 mB ．20 mC ．10 mD ．5 m解析：选B.a ＝F f m ＝mgm＝g ＝10 m/s 2，由v 2＝2ax 得x ＝v 22a ＝2022×10m ＝20 m ，B 正确．故选B. 2．A 、B 两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A >m B ，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A 与x B 相比为( )A ．x A ＝xB B ．x A >x BC ．x A <x BD ．不能确定解析：选A.在滑行过程中，物体受到的摩擦力提供物体做匀减速运动的加速度，设物体与地面的动摩擦因数为μ，则a A ＝F A m A ＝μm A g m A ＝μg ，a B ＝F B m B ＝μm B gm B＝μg .即a A ＝a B ；又据运动学公式x ＝v 202a可知两物体滑行的最大距离x A ＝x B .故选A.3.(2013·厦门高一检测)如图所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m 的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是( )A ．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B ．在水平方向上，车厢对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C ．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D ．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大解析：选A.对物块m 受力分析如图所示．由牛顿第二定律，在竖直方向：F f ＝mg ；水平方向：F N ＝ma ，所以选项A 正确，C 、D 错误；车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，B 错误．故选A.4．某气枪子弹的出口速度达100 m/s ，若气枪的枪膛长0.5 m ，子弹的质量为20 g ，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为( )A ．1×102 NB ．2×102 NC ．2×105 ND ．2×104 N解析：选B.由v 2＝2ax ，得a ＝v 22x ＝10022×0.5＝104 m/s 2由牛顿第二定律得：F ＝ma ＝20×10－3×104 N ＝2×102 N ，故选B. 5.如图所示，水平恒力F ＝20 N ，把质量m ＝0.6 kg 的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H ＝6 m ．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s 到达地面．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)木块下滑的加速度a 的大小； (2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．解析：(1)由H ＝12at 2得a ＝2H t 2＝2×622 m/s 2＝3 m/s 2.(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有 mg －F f ＝ma ，F N ＝F 又F f ＝μF N ，解得μ＝m (g －a )F ＝0.6×(10－3)20＝0.21.答案：(1)3 m/s 2 (2)0.21一、选择题1．(单选)一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( )A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的2倍D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变解析：选D.由牛顿第二定律：F －μmg ＝ma ，a ＝Fm－μg .对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错误．由v ＝at 得2v ＝a ·2t ，所以D 项正确．2．(多选)(2013·东莞高一检测)如图所示，质量m ＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F ＝20 N 的作用，则物体产生的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A ．0B ．4 m/s 2C ．水平向左D ．水平向右解析：选BD.因物体向左运动，故受水平向右的滑动摩擦力作用，F 合＝F ＋F f ＝F ＋μmg ＝ma ，代入数据得a ＝4 m/s 2，方向向右，故选BD.3．(单选)(2013·南京实验国际学校高一期末)一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若其中一个向东的力逐渐减小，直至为零，则在此过程中物体的加速度( )A ．方向一定向东，且逐渐增大B ．方向一定向西，且逐渐增大C ．方向一定向西，且逐渐减小D ．方向一定向东，且逐渐减小解析：选B.物体原来受力平衡，其中一个向东的力逐渐减小，则物体受到向西的合力，且随着向东的力的逐渐减小，向西的合力逐渐增大，根据牛顿第二定律，B 正确．4．(单选)设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是( )A ．继续做匀速运动B ．变为做匀加速运动C ．变为做匀减速运动D ．变为做变加速运动 解析：选D.设洒水车的总质量为M ，原来匀速时F 牵＝F f ＝k ·Mg ，洒水后M 减小，阻力减小，由牛顿第二定律得：F 牵－kM ′g ＝M ′a ，a ＝F 牵M ′－kg ，可见：a 随M ′的减小而增大，洒水车做变加速运动，故选D.5．(单选)行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为90 km/h ，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s ，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A ．450 NB ．400 NC ．350 ND ．300 N解析：选C.汽车的速度v 0＝90 km/h ＝25 m/s ，设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t＝5 m/s 2，对乘客应用牛顿第二定律得：F ＝ma ＝70×5 N ＝350 N ，故选C. 6．(单选)水平面上一质量为m 的物体，在水平恒力F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经时间3t 物体停下，则物体受到的阻力为( )A.F 3B.F 4C.F 2D.2F 3解析：选B.对物体由牛顿第二定律得： 力F 作用时：F －F f ＝ma 1，v ＝a 1t 撤去力F 后：F f ＝ma 2，v ＝a 2·3t解以上四式得：F f ＝F4，故选B.7．(单选)竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2的加速度，若推力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2)( )A ．20 m/s 2B ．25 m/s 2C ．30 m/s 2D ．40 m/s 2解析：选C.推力为F 时，F －mg ＝ma 1，当推力为2F 时，2F －mg ＝ma 2.以上两式联立可得：a 2＝30 m/s 2.故选C.☆8.(多选)从某一星球表面做火箭实验．已知竖直升空的实验火箭质量为15 kg ，发动机推动力为恒力．实验火箭升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是实验火箭从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象，不计空气阻力，则由图象可判断( )A ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为320 mB ．该实验火箭在星球表面达到的最大高度为480 mC ．该星球表面的重力加速度为2.5 m/s 2D ．发动机的推动力F 为37.50 N解析：选BC.火箭所能达到的最大高度h m ＝12×24×40 m ＝480 m ，故A 错误，B 正确；该星球表面的重力加速度g ＝4016 m/s 2＝2.5 m/s 2，故C 正确；火箭升空时：a ＝408m/s 2＝5 m/s 2，故推动力F ＝mg ＋ma ＝112.5 N ，故D 错误．故选BC.☆9.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A 、B 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2.若乘客把行李放在传送带的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李，则( )A ．乘客与行李同时到达B 处 B ．乘客提前0.5 s 到达B 处C ．行李提前0.5 s 到达B 处D ．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s 才能到达B 处解析：选BD.行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度为a ＝μg ＝1 m/s 2，历时t 1＝v a ＝1 s 达到共同速度，位移x 1＝v 2t 1＝0.5 m ，此后行李匀速运动t 2＝2－x 1v ＝1.5 s 到达B ，共用2.5 s ．乘客到达B ，历时t ＝2v ＝2 s ，故B 正确．若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间t min ＝2×21s ＝2 s ，D 项正确．故选BD. 二、非选择题10．一个物体的质量m ＝0.4 kg ，以初速度v 0＝30 m/s 竖直向上抛出，经过t ＝2.5 s 物体上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？(g 取9.8 m/s 2)解析：物体上升过程中的加速度 a ＝v －v 0t ＝0－302.5m/s 2＝－12 m/s 2“－”表示加速度方向向下．物体受力如图，由牛顿第二定律得： mg ＋F f ＝maF f ＝m (a －g )＝0.4×(12－9.8) N ＝0.88 N. 答案：0.88 N 11.一质量m ＝2.0 kg 的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v -t 图线，如图所示．(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)求： (1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小； (2)小物块与斜面间的动摩擦因数．解析：(1)由v -t 图知加速度大小为：a ＝Δv t ＝8.01.0m/s 2＝8 m/s 2.(2)对物体受力分析，物体受重力、支持力、摩擦力F 作用．沿斜面方向：mg sin 37°＋F ＝ma 垂直斜面方向：mg cos 37°＝F N ，又F ＝μF N 联立以上三式得：a ＝g sin 37°＋μg cos 37°， 代入数据得：μ＝0.25. 答案：(1)8 m/s 2 (2)0.25 12．(2013·黄冈联考)如图甲所示，质量m ＝2 kg 的物体在水平面上向右做直线运动．过a 点时给物体一个水平向左的恒力F 并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v -t 图象如图乙所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)10 s 末物体离a 点的距离．解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a 1，则由v -t 图象得a 1＝2 m/s 2①根据牛顿第二定律，有F ＋μmg ＝ma 1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a 2，则由v -t 图象得a 2＝1 m/s 2③根据牛顿第二定律，有F －μmg ＝ma 2④ 联立①②③④解得：F ＝3 N μ＝0.05.(2)设10 s 末物体离a 点的距离为d ，d 应为v -t 图象与横轴所围的面积，则d ＝－2 m ，负号表示物体在a 点左侧．答案：见解析。