人教版 高中物理必修1随堂演练 第二章第五节知能演练轻松闯关
人教版必修一《2-5自由落体运动》随堂作业及答案
随堂作业一、选择题1．(多选)关于自由落体，下列说法正确的是( )A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C．物体只受重力作用由静止开始下落的运动叫自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动2．不同物体从同一高度开始做自由落体运动，下列说法正确的是( )A．质量大的物体，受到的引力大，落到地面时的速度也大B．质量小的物体，落到地面时的速度也小C．质量不同的物体，落到地面时的速度大小相等D．无论什么物体，只要做自由落体运动，通过相同位移的平均速度总相同3．某物体做自由落体运动，从起点起向下将其分成三段，使物体通过三段位移的时间之比为1∶2∶3，则此三段位移之比是( )A．1∶1∶1 B．1∶3∶5C．1∶4∶9 D．1∶8∶274．小球从离地122.5 m的高处自由下落，则小球在下落开始后的连续三个2 s时间内的位移大小之比是(g 取10 m/s2)( )A．1∶3∶5 B．4∶12∶10C．4∶12∶9 D．2∶2∶15．(多选)甲、乙两球从同一高处相隔1 s先后自由下落．在下落过程中( )A．两球速度差始终不变B．两球速度差越来越大C．两球距离始终不变D．两球距离越来越大6．两物体从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4 D．gt2/4二、非选择题7．下表中列出了一些地点的重力加速度的值，由表中可以发现：在地球上的不同地点，纬度越高，重力加速度的值越________(填“大”或“小”)，可以推知：南极的重力加速度比赤道的重力加速度________(填“大”或“小)”.8.从离地面500 m(1)经过多长时间落到地面？(2)自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后1 s的位移；(3)下落时间为总时间的一半时的位移．答案随堂作业1．BCD 对自由落体运动概念的认识与理解一定要把握住一点，即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例，v0＝0，a＝g.由此可知，答案B，C，D正确．2．C 因为物体做自由落体运动，其运动的加速度即为重力加速度，从同一高度降落相同高度，根据v2＝2gh公式可看出落地时速度是相等的，因此A，B是错的，C正确．如果不同物体通过的是同一个位移，其平均速度相同；但相同位移，而不一定是同一段，所以平均速度不相同，因此D是错的．3．D 因从开始运动通过三段位移的时间之比为1∶2∶3，显然，通过第一段位移，用了第一个T s时间；通过第二段位移用了第二个T s和第三个T s时间；通过第三段位移用了第四个T s，第五个T s，第六个T s 时间，又因初速度为零的匀加速直线运动通过相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶11∶…故xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶(3＋5)∶(7＋9＋11)＝1∶8∶27，即正确选项应为D.4．A5．AD 由于学生认为两个物体都做自由落体运动，运动规律一样，因此位移始终不变，事实上，当乙球开始自由下落时，甲球的速度不为零．Δx＝x甲－x乙＝12g(t＋1)2－12gt2＝gt＋g2，Δv＝g(t＋1)－gt＝g，因此可知正确答案为A，D.6．D 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t2时间，此时离地高度h1＝12gt2－12g(t2)2，第二个物体下落时h2＝12g(t2)2，故Δh＝h1－h2＝gt24.7．大大8．(1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m解析：由h＝500 m和自由落体加速度，根据位移公式可直接算出落地时间，根据运动时间，可算出第1 s 内位移和落下一半时间时的位移．最后1 s内的位移是下落总位移和前(n－1) s下落位移之差．(1)由h ＝12gt 2，得落地时间t ＝2h g＝2×50010s ＝10 s. (2)第1 s 内的位移h 1＝12gt 21＝(12×10×12)m ＝5 m ，因为从开始运动起前9 s 内的位移为 h 9＝12gt 29＝12×10×92m ＝405 m ，所以最后1 s 内的位移为h 10＝h －h 9＝(500－405) m ＝95 m. (3)落下一半时间即t′＝5 s ，其位移为 h 5＝12 gt′2＝12×10×25 m＝125 m.说明：本题可借助已学过的比例关系求解．据连续相等时间内位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n －1)知h 1∶h 10＝1∶19得h 10＝19h 1＝19×5 m＝95 m. 同理，若把下落的全程时间分成相等的两段，则每段的位移之比为1∶3.所以前半段时间内的位移h′＝14h＝14×500 m＝125 m.。
教科物理必修1：第二章5知能演练轻松闯关
1．(2012·四川资阳中学高一期中)关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是() A．合力的大小一定大于小的分力，小于大的分力B．合力的大小随分力夹角的增大而增大C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力解析：选D.根据力的平行四边形定则，两个共点力的合力大小不一定大于小的分力，如图甲所示，也不一定小于大的分力，如图乙所示，所以A、C不正确；合力的大小随夹角的增大而减小，如图丙所示，所以B不正确；仅D正确．2．关于共点力，下列说法中正确的是()A．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用点在同一点上，则这几个力是共点力B．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线相交于同一点，则这几个力是共点力C．共点力一定作用在物体的同一点上D．平行四边形定则只适用于共点力合成答案：ABD3．两个共点力，一个是40 N，另一个等于F，它们的合力是100 N，则F的大小可能是() A．20 N B．40 NC．80 N D．160 N解析：选C.因(F－40 N)≤100 N≤(F＋40 N)故60 N≤F≤140 N，应选C项．4.图2－5－9设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图2－5－9所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力大小等于() A．3F B．4FC．5F D．6F解析：选A.由图中几何关系，F3＝F cos60°＋F＋F cos60°＝2F，而F1与F2的夹角为120 °，其大小均为F，故F1、F2合力大小为F，且沿F3方向，因此F1、F2、F3的合力大小为3F.故选项A正确．5.图2－5－10(创新题)如图2－5－10所示，天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车拖着跑，他们都给自己上了套，天鹅伸着脖子要往云里钻，大虾弓着腰儿使劲往前拉，梭鱼一心想往水里跳，它们都在拼命地拉，结果大车却一动不动．则下列说法正确的是()A．它们的合力一定比大虾的拉力大B．它们的合力与大车所受的摩擦力一定平衡C．它们的合力可能为零D．大车所受的合力一定为零解析：选D.因为大车一动不动，由平衡条件知，大车所受的合力一定为零，D项对；它们的合力与大车所受其他力(包括重力、支持力、摩擦力)的合力一定平衡，B项错；由题图可知它们的力不在同一平面内，合力不可能为零，与大虾的拉力也无法比较大小，故A、C均错．一、选择题1.图2－5－11如图2－5－11所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60°，则这两个力的合力大小为()A．30 N B．35 NC．40 N D．20 3 N解析：选D.由于两个力大小相等，且夹角为60°，所以作出的平行四边形是菱形，可用计算法求得合力F，如图所示，F＝2F1cos30°＝3F1＝20 3 N.2．已知三个分力的大小依次为3 N、5 N、9 N，关于这三个分力的合力大小，下面给出了四个值：①0 N②1 N③5 N④18 N．其中可能的是()A．只有②③B．只有①②③C．只有②③④D．只有①②④解析：选A.如果这三个力中任意两个力的和大于第三个力，则合力的范围是：0≤F≤F1＋F2＋F3；如果这三个力中两个最小的力的和小于第三个力，则合力的最小值不可能为零.3 N ＋5 N<9 N，因此①不可能，3 N＋5 N＋9 N＝17 N为最大值，④不可能，故选A.3．如图2－5－12为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小分别为()图2－5－12A．1 N和4 N B．2 N和3 NC．1 N和5 N D．2 N和4 N解析：选B.由图像知，两力方向相同时，合力为5 N，即F1＋F2＝5 N；方向相反时，合力为1 N，即F1－F2＝1 N．故F1＝3 N，F2＝2 N，B正确．4．物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是()A．5 N、7 N、8 NB．5 N、1 N、3 NC．1 N、5 N、10 ND．10 N、10 N、10 N解析：选AD.对于A组，5 N和7 N的合力F所在的范围是：2 N≤F≤12 N,8 N处在合力范围内，A组合力可能为零，同理可知D组合力也可能为零．5．如图2－5－13所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态，以下说法正确的是()图2－5－13A．猴子受到两个力的作用B．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大C．人将绳子拉得越紧，猴子受到合力越小D．人将绳子拉得越紧，猴子受到绳子的拉力越大解析：选D.猴子受重力、两段绳子的拉力，两段绳子的拉力的合力大小等于重力，两段绳子的拉力的合力大小不变，人将绳子拉得越紧，两段绳子的夹角越大，猴子受到绳子的拉力越大，A、B、C错误，D正确．6.图2－5－14(创新题)在“3·11”日本大地震的一次抢险救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机利用降落伞匀速向下向灾区群众投放救灾物资，假设物资的总重量为G1，圆顶形降落伞的重量为G2，有8条相同的拉线一端与运动员相连(拉线重量不计)，另一端均匀分布在伞面边缘上，如图2－5－14所示(图中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成30°角．那么每根拉线上的张力大小为()A.3(G1＋G2)12B.G1G28C.G14D.3G112解析：选D.8根拉线在竖直方向的分力的合力等于运动员和他身上装备的总重量G1，即8F cos30°＝G1，则F＝3G1 12.7．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F1＝5 N，方向沿x轴的正方向；F2＝6 N，沿y轴正方向；F3＝4 N，沿x轴负方向；F4＝8 N，沿y轴负方向，以上四个力的合力方向指向()A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限解析：选D.方向相反的F1和F3合成的合力F′大小为1 N，方向沿x轴正方向；方向相反的F2与F4合成的合力F″大小为2 N，方向沿y轴负方向．则F′与F″合成的合力方向在第四象限．8.图2－5－15两个共点力的合力F 与两力之间夹角θ的关系如图2－5－15所示，则两力大小是( )A ．7 N 8 NB ．3.5 N 2.5 NC ．5 N 8 ND ．9 N 4 N解析：选B.由题图可知，当两个力的夹角为0°时，合力为6 N ，此时合力最大．当两个力的夹角为180 °时，两个力的合力为1 N ．此时合力最小．由公式F max ＝F 1＋F 2和F min ＝|F 1－F 2|可知：3.5 N 、2.5 N 符合题意，答案为B.9．(2012·郑州外国语学校高一检测)两个共点力的合力为F ，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则( )A ．合力F 一定增大B ．合力F 的大小可能不变C ．合力F 可能增大D ．合力F 可能减小解析：选BCD.当θ为锐角(或直角)时，则随着其中的一个力增大，合力也增大，如图甲所示．当两个分力之间的夹角θ为钝角时，由图乙所示的平行四边形可知，当F a 逐渐增大为F a 1、F a 2、F a 3时，其合力由原来的F 1变为F 2、F 3、F 4，它们可能小于F 1，可能等于F 1，也可能大于F 1，A 选项是合力F 一定增大，所以A 错误，应该是合力F 可能增大，可能减小，也可能不变．即B 、C 、D 正确．10．两个共点力同向时合力为a ，反向时合力为b ，当两个力垂直时，合力大小为( )A.a 2＋b 2B.(a 2＋b 2)/2C.a ＋bD.(a ＋b )/2解析：选B.设两个共点力分别为F 1、F 2，由题意可知，F 1＋F 2＝a ，F 1－F 2＝b .所以F 1＝a ＋b 2，F 2＝a －b 2；两个力垂直时合力F ＝F 21＋F 22＝(a 2＋b 2)/2，所以B 正确． 二、非选择题11．将橡皮筋的一端固定在A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳相互垂直，如图2－5－16所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．图2－5－16图2－5－17(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N 和________N(只需读到0.1 N)．(2)在方格纸(见图2－5－17)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．解析：从图中可知，弹簧测力计最小分度为0.1 N ，因此，竖直向下的弹簧测力计读数为2.5 N ，水平向右的弹簧测力计读数为4.0 N ．因为读数2.5 N 、4.0 N 均是0.5 N 的整数倍，因此，选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N ，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它们的合力，如图所示．合力F ＝4.7 N.答案：(1)4.0 2.5(2)如图所示12.图2－5－18如图2－5－18所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小为100 N ，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小． 解析：如图所示，以F 1、F 2为邻边作平行四边形，使合力F 沿正东方向，则F ＝F 1cos30°＝100×32 N ＝50 3 N. F 2＝F 1·sin30°＝100×12N ＝50 N. 答案：50 3 N 50 N。
教科物理必修1：第二章4知能演练轻松闯关
1．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是()A．有弹力一定有摩擦力B．有弹力不一定有摩擦力C．有摩擦力一定有弹力D．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直解析：选BCD.摩擦力的产生条件之一是接触面间存在弹力，故选项B、C正确，选项A错误；弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，弹力和摩擦力方向垂直，故选项D正确．2．用一个水平力推放在地面上的木箱，但没有推动，则下列判断正确的是()A．水平推力小于木箱受到的摩擦力B．木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同C．摩擦力与木箱对地面的压力成正比D．木箱受到的摩擦力与水平推力相同解析：选 B.水平力推木箱没有推动时，木箱在水平方向上受两个力作用而静止，因此二力平衡．静摩擦力和水平推力大小相等，但静摩擦力不等于水平推力，因为二力相同必须指两个力的三要素完全相同．木箱的运动趋势与静摩擦力方向相反，而与水平推力方向相同，当静摩擦力没有达到最大值时，其数值可以在零到最大值之间变化．3．(2012·江苏泰州中学高一检测)物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是() A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大解析：选D.根据滑动摩擦力的表达式f＝μN，所以D项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C项错误．4．如图2－4－7所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100 N，则木块所受的摩擦力大小和方向是()图2－4－7A．30 N，方向向上B．20 N，方向向上C．40 N，方向向下D．100 N，方向向上解析：选A.由于木块静止，故摩擦力与重力平衡，f＝G＝30 N，方向向上．5．在东北的冬季伐木工作中，被伐下的木料常装在钢制滑板上的雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，在水平冰道上，马在水平方向的最大拉力为1000 N，能够长时间拉着一雪橇匀速前进，马最多能拉多重的木材才能在水平冰道上较长时间匀速前进呢？(已知雪橇及人的总重量为1800 N，雪橇与冰面之间的动摩擦因数为0.02)解析：马拉着雪橇匀速运动时f＝F＝1000 N由f＝μN＝μ(G0＋G)得G＝fμ－G0＝(10000.02－1800) N＝4.82×104 N.答案：4.82×104 N一、选择题1．在下列实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是()A．举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了减少手和杠铃之间的摩擦力B．所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力C．磁悬浮列车在行驶时离开轨道悬空，不受轨道摩擦力作用，所以可以高速行驶D．棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力解析：选BCD.举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了增大手和杠铃之间的摩擦力，A错，B、C、D正确．2．下列说法中不．正确的是()A．人走路时，会受到静摩擦力作用B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力时，酒瓶受的摩擦力不变D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了解析：选 B.走路时，后面的脚用力向后蹬地面，鞋相对地面有向后滑动的趋势，地面对鞋有向前的静摩擦力．前面的脚触地的瞬间，相对地面有向前滑动的趋势，地面对鞋底有向后的静摩擦力．如果地面对鞋底的最大静摩擦力较小，人就容易滑倒．选项A、D正确．战士握竿上攀时，手相对竿有下滑趋势，竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反，故摩擦力的方向向上，选项B错误．手握酒瓶，竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡，静摩擦力总是等于酒瓶的总重力，不变，选项C正确．3.图2－4－8如图2－4－8所示，物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动，下列说法中正确的是()A．因为物体A静止，所以物体A受到静摩擦力作用B．物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比C．物体受到静摩擦力的大小与其重力相等D．当F减小时，物体一定会下滑＝mg，故选项A、C正确，解析：选AC.物体处于平衡状态，水平方向F＝N，竖直方向f静选项B错误；当F减小时，物体与墙之间的最大静摩擦力减小，但不一定小于重力，故选项D错误．图2－4－94．(创新题)如图2－4－9所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反解析：选BD.除了第1张牌外，另外的牌都受两个摩擦力作用，由于最大静摩擦力与正压力有关，上面的牌受到的正压力比下面的牌受到的正压力小，对于同一张牌而言，上表面受到的正压力比下表面要小，其下表面受到的最大静摩擦力也大，所以除了第1张牌外，其余的都不会运动，所以B项正确；第54张牌受到桌面的静摩擦力方向与手指的运动方向相反，所以D项正确．5．(2012·山东泰安第一中学高一检测)图2－4－10如图2－4－10所示，P是水平地面，M、N是两个长方形木块，F是作用在N上沿水平方向的力，物体M和N以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，M、N间的动摩擦因数μ1和N、P间的动摩擦因数μ2可能是()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0解析：选BD.由M和N在外力F的作用下以相同速度做匀速直线运动可知，可采取先整体后隔离的解题方法，M与N无相对运动趋势．以M和N为整体，在水平方向上受外力，所以P必然给M和N这个整体摩擦力，所以μ2≠0.再利用隔离法研究M，由题意知，M在水平方向不受外力，所以N肯定不给M摩擦力．从摩擦力产生的角度来看，只要接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势或相对运动这些条件缺少一个，就不会产生摩擦力．因为M 与N以相同的速度匀速运动，M与N无相对运动趋势，所以不管M与N间是否粗糙，都不会产生摩擦力，所以μ1＝0或μ1≠0.6.图2－4－11(2012·重庆八中高一检测)水平的皮带传送装置如图2－4－11所示，皮带的速度保持不变，物块被轻轻地放在M端皮带上，开始时物块在皮带上滑动，当它到达N位置后停止滑动，随后就随皮带一起匀速运动，直到传送到目的地P端．在传送过程中，该物块受摩擦力的情况是()A．在MN段受水平向左的滑动摩擦力B．在MN段受水平向右的滑动摩擦力C．在NP段不受摩擦力D．在NP段受水平向右的静摩擦力解析：选BC.根据开始时物块在皮带上滑动，直到它到达位置N，所以在该过程中存在滑动摩擦力，物块相对于传送带向左运动，所以物块在MN段受水平向右的滑动摩擦力；到达N 后(由于惯性)随传送带一起匀速运动，根据平衡知识可知，这时物块不受摩擦力作用．7．在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则由表分析可知()实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数(N)1静止0.32静止0.53直线加速0.64匀速直线0.45直线减速0.2A.B．木块受到的最大静摩擦力可能为0.5 NC．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同解析：选BC.由表中所给的运动状态可知，在这五次实验中，有三次小木块受滑动摩擦力，它们的大小是相同的，C对，D错；物块静止时，实验中的最大力为0.5 N，则最大静摩擦力应大于等于0.5 N，A错，B对．8.图2－4－12物体在粗糙的水平面上运动，其位移－时间图线如图2－4－12所示，已知沿运动方向上的作用力为F，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为f，由图线可知()A．F>fB．F＝fC．F<fD．不能确定F与f的关系解析：选 B.由位移－时间图线可以看出，物体的位移随时间均匀减小，物体做匀速直线运动，由水平方向二力平衡可得：拉力F必与f等大反向，即F＝f，所以B项正确．9．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是()A．f B>f A>f C B．f A<f B<f CC．f B＝f A＝f C D．不能比较大小解析：选C.三个质量相同的物体，在水平桌面上运动，所受滑动摩擦力f＝μG，不论物体匀速、加速，还是减速运动，摩擦力大小是相等的，故C正确．10.图2－4－13如图2－4－13所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物体B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是()A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力B．若是v1＞v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C．若是v1＜v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力D．若是v1＞v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力解析：选ABD.若v1＝v2，则A、B间无相对运动，故A正确；若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，故B、D正确；如果v1<v2，则B相对A向右运动，B受到向左的滑动摩擦力，所以C错误．二、非选择题11.图2－4－14如图2－4－14所示，轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm，用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数．(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？解析：(1)F＝kx＝20×4 N＝80 N由F ＝f ＝μmg 得：μ＝F mg＝0.4. (2)由F ＝kx 得：F ＝20×6 N ＝120 N ，此时物体向右加速运动，受滑动摩擦力，则f ＝μmg ＝80 N.(3)撤去弹簧，物体在向右继续滑行时，仍受滑动摩擦力，故f ＝μmg ＝80 N.答案：(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N12．某同学要重新布置自己的房间，他用200 N 的水平推力匀速推动质量为50 kg 的书桌，求：(1)书桌与地面间的动摩擦因数是多少？(2)如果要在同样情况下匀速移动质量为150 kg 的书柜，他用200 N 的力能拉动书柜吗？为什么？(g 取10 N/kg)解析：(1)根据摩擦力公式，书桌与地面间的动摩擦因数为μ＝F N ＝200500＝0.4. (2)书柜与桌面间的最大静摩擦力至少为f max ＝μN ＝0.4×1500 N ＝600 N要拉动书柜至少需要600 N 的力，他拉不动书柜．答案：(1)0.4 (2)不能 拉力小于最大静摩擦力。
人教版 高中物理必修1随堂演练 第二章第三节知能演练轻松闯关
1．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )A ．物体的末速度一定与时间成正比B ．物体的位移一定与时间的平方成正比C ．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D ．若为匀加速运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速运动，速度和位移都随时间减小解析：选C.根据位移公式和速度公式可知，A 、B 两项错．由加速度定义得Δv ＝at ，即Δv ∝t ，所以C 项对．匀加速直线运动中v 、x 随时间增加，但在匀减速直线运动中，v 在减小，x 在增加，所以D 项错．2．由静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1 s 内的位移为2 m ．关于该物体的运动情况，以下说法正确的是( )A ．第1 s 内的平均速度为2 m/sB ．第1 s 末的瞬时速度为2 m/sC ．第2 s 内的位移为4 mD ．运动过程中的加速度为4 m/s 2解析：选AD.由v ＝x t ＝21 m/s ＝2 m/s 知，A 对；由公式x ＝12at 2得：a ＝2x 1t 21＝2×212 m/s 2＝4 m/s 2，v 1＝at 1＝4 m/s ，B 错，D 对；第2秒内的位移x 2＝12at 22－12at 21＝12×4×(22－12)＝6 m ，C 错．3．如图2－3－5所示为一列火车出站后做匀加速直线运动的v －t 图象．请用“图象面积法”求出这列火车在8 s 内的位移为( )图2－3－5A ．40 mB ．80 mC ．120 mD ．160 m解析：选C.v －t 图线与时间轴所围面积S ＝12(上底＋下底)×高＝12×(10＋20)×8＝120，此面积对应于列车8 s 内的位移，故该列车在8 s 内的位移是x ＝120 m ，C 正确．4．一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t 内通过的位移为x ，则它从出发开始经过x 4的位移所用的时间为( ) A.t 4 B.t 2C.t 16D.22t 解析：选B.由x ＝12at 2和x 4＝12at ′2得：t ′＝t 2，故B 对． 5．一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长)，已知小球在第4 s 末的速度为4 m/s.求：(1)第6 s 末的速度；(2)前6 s 内的位移；(3)第6 s 内的位移．解析：a ＝v －v 0t ＝4－04m/s 2＝1 m/s 2 (1)第6 s 末的速度：v ′＝at ′＝1×6 m/s ＝6 m/s(2)前6 s 内的位移：x ＝12at ′2＝12×1×62＝18 m (3)第6 s 内的位移：Δx ＝x －12a (t ′－1)2＝[18－12×1×(6－1)2]m ＝5.5 m. 答案：(1)6 m/s (2)18 m (3)5.5 m一、选择题1．下列图象表示匀变速直线运动的是( )图2－3－6 答案：ABD2．如图2－3－7是一辆汽车做直线运动的x －t 图象，对线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动，下列说法正确的是( )图2－3－7 A ．OA 段运动速度最大B ．AB 段物体做匀速运动C ．CD 段的运动方向与初始运动方向相反D ．运动4 h 汽车的位移大小为30 km解析：选C.x －t 图象中的斜率表示速度，由图可知CD 段速度最大，A 错；AB 段表示静止，B 错；初始运动沿正方向，CD 段运动沿负方向，C 对；4 h 内汽车的位移为0，D 错，选C.3.马路上的甲、乙两辆汽车的速度—时间图象如图2－3－8所示，由此可判断两车在这30分钟内的平均速度大小关系是( )图2－3－8A ．甲车大于乙车B ．甲车小于乙车C ．甲车等于乙车D ．条件不足，无法判断解析：选A.甲图线与时间轴所围的面积大，故位移x 大．因v ＝x t，所以A 对． 4.一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图2－3－9所示，那么0～t 和t ～3t 两段时间内( )图2－3－9A ．加速度大小之比为3∶1B ．位移大小之比为1∶2C ．平均速度大小之比为2∶1D ．平均速度大小之比为1∶1解析：选BD.由a ＝Δv Δt求得：a 1：a 2＝2∶1，故A 错；由位移之比等于两个三角形面积之比得：x 1：x 2＝1∶2，故B 对；由v ＝v 1＋v 22得：v 1∶v 2＝1∶1，故C 错D 对． 5．某质点的位移随时间变化规律的关系是x ＝4t ＋4t 2，x 与t 的单位分别为m 和s ，下列说法正确的是( )A ．v 0＝4 m/s ，a ＝4 m/s 2B ．v 0＝4 m/s ，a ＝8 m/s 2C ．2 s 内的位移为24 mD ．2 s 末的速度为24 m/s解析：选BC.由x ＝v 0t ＋12at 2＝4t ＋4t 2得：v 0＝4 m/s ，a ＝8 m/s 2，故A 错B 对；将t ＝2 s 代入x ＝4t ＋4t 2得x ＝24 m ，C 对；v ＝v 0＋at ＝(4＋8×2)m/s ＝20 m/s ，D 错．6． 质点做直线运动，其x-t 关系如图2-3-10所示.。
教科物理必修1：第二章6知能演练轻松闯关
1．关于力的分解，下列说法正确的是()A．力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果替代一个力的作用效果B．分力的大小一定大于合力的大小C．力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则D．分解一个力往往根据它产生的效果来进行解析：选ACD.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则；力的分解的原则是根据力的实际作用效果来分解力；合力和分力的作用效果是相同的；合力与分力的关系只有等效替代关系，没有固定的大小关系，故A、C、D项都正确．2．如图2－6－15所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论中正确的是()图2－6－15A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用C．物体只受重力mg和弹力N的作用D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同解析：选CD.用分力来替代原来的力，其作用效果相同．力分解时不改变力的性质，不转移受力物体，题中F2仍是斜面上的物体所受的力，F2是使物体压紧斜面的力．3．(2012·江苏泰州中学高一检测)下列说法正确的是()A．已知合力大小、方向，则其分力必为确定值B．已知两分力大小、方向，则它们的合力必为确定值C．分力数目确定后，若已知各分力大小、方向，必可依据平行四边形定则求出总的合力来D．若合力为确定值，根据要求的两个方向、依据平行四边形定则一定可求出这两个力大小解析：选BC.已知合力大小、方向其分力可能有无数组解，A错．若已知两分力大小、方向，根据平行四边形定则，其合力为确定值，B对．若分力确定后，可应用平行四边形定则，求出总的合力，C对．合力为确定值，若两分力的方向与合力在同一直线上，则两分力可能有无数组解，D错．4．一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是()A．物体对斜面的压力逐渐减小B．物体对斜面的压力的大小不变C．物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小D．物体的重力沿斜面方向的分力大小不变解析：选A.对在斜面上的物体进行受力分析，并把重力分解可得：物体对斜面的压力N＝mg cosθ，重力沿斜面方向的分力F1＝mg sinθ，当斜面倾角缓慢增大时，即θ增大，则N减小，F1增大，故A项正确．5．(2011·高考江苏卷)图2－6－16如图2－6－16所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()A.mg2sinαB.mg2cosαC.12mg tanα D.12mg cotα解析：选A.对石块受力分析如图，建立如图所示坐标系，由平衡条件得：2F sinα＝mg，解得F＝mg 2sinα.一、选择题1．将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不．可能的是()A．F1或F2垂直于FB．F1、F2都与F在同一直线上C．F1或F2的大小等于FD．F1、F2的大小和方向都与F相同解析：选D.一个力F可以分解成无数对分力，分力的大小和方向都是不确定的，F1和F2可以与F在同一直线上，但是不可能同时大小也都与F相同，因为两力合力的最大值为两力之和．2．已知某力的大小为10 N，则不可能将此力分解为下列哪组力()A．3 N、3 N B．6 N、6 NC．100 N、100 N D．400 N、400 N解析：选A.合力与分力之间满足平行四边形定则，合力10 N必须介于两分力的合力的范围内才有可能，但A项中，两力的合力范围为0≤F≤6 N，所以10 N的力不可能分解为3 N、3 N．A不可能，而B、C、D均可能．3．如图2－6－17所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是()图2－6－17A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大解析：选C.图中三个物体对地面的压力分别为N甲＝mg－F sinθ，N乙＝mg＋F sinθ，N丙＝mg，因它们均相对地面滑动，由f＝μN知，f乙＞f丙＞f甲，故C正确．4．(2012·广东省华南师大附中高一检测)用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO，悬挂一个中空铁球，如图2－6－18所示，当在球内不断注入铁砂时，则()图2－6－18A．AO先被拉断B．BO先被拉断C．AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断解析：选B.依据力的作用效果，将重力分解如图所示，据图示可知：F B>F A.又因为两绳承受能力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断．选项B正确．5.图2－6－19如图2－6－19所示，质量为m的物体A以一定初速度v0沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有()A．向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B．重力、斜面的支持力和下滑力C．重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力解析：选D.物体受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用，物体由于惯性向上运动，不受向上的冲力，下滑力是重力的一个分力．6．生活中的物理知识无处不在，如图2－6－20是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是()图2－6－20A．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力B．拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上拉链的力D．以上说法均不正确解析：选A.拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图甲所示，在α角很小的情况下，F1＝F2>F，即分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链很容易地被三角形的物体分开．合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生的拉拉链的两分力，如图乙所示，根据边角关系，仍有F1＝F2>F，即增大了合上的力，所以，只有选项A正确．7．如图2－6－21所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 N/kg)()图2－6－21A.32 m B.22 m C.12 m D.34m 解析：选A.绳子恰好不断时的受力分析如图所示，由于N ＝mg ＝10 N ，绳子的最大拉力也是10 N ，可知F 1、F 2之间的最大夹角为120 °，由几何关系知两个挂钉之间的最大间距L ＝12×cos30°×2 m ＝32m.8.图2－6－22已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图2－6－22所示，则另一个分力F 2的最小值为( ) A.F 2 B.3F 3 C ．F D ．无法判断解析：选A.由力的三角形知识可知，当F 2与力F 1垂直时，F 2为最小值，故F 2＝F sin30°＝F2.9．(2012·成都双流中学高一检测)如图2－6－23所示，小球A 和B 的质量均为m ，长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P 点以及与竖直墙上的Q 点之间，它们均被拉直，且P 、B 间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则Q 、A 间水平细线对球的拉力大小为( )图2－6－23A.22mg B ．mg C.3mg D.33mg 解析：选C.对小球B 进行受力分析可知B 、A 间细线无弹力．由于小球A 的重力，使P 、A 间细线和A 、Q 间细线张紧．将小球A 的重力沿PA 与QA 延长线方向分解，如图所示，可得F Q ＝mg tan60°＝3mg ，故C 项对． 10.图2－6－24人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图2－6－24所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( ) A ．绳的拉力不断增大 B ．绳的拉力保持不变C ．船受到的浮力保持不变D ．船受到的浮力不断减小 解析：选AD.小船受力如图，利用正交分解： 水平方向上 F sin θ＝f ① 竖直方向上F cos θ＋N ＝mg ②船靠岸过程中θ减小，由①得F 增大，再由②得N 减小，所以应选A 、D. 二、非选择题11．汽缸内的可燃气体点燃后膨胀，对活塞的压力F ＝1100 N ，连杆AB 与竖直方向的夹角α＝30°，如图2－6－25所示．此时活塞对连杆AB 的推力F 1和对汽缸壁的压力F 2各是多大？图2－6－25解析：燃气对活塞的推力F 产生两个效果：①推动连杆；②使活塞侧向挤压汽缸壁．故可将F 分解为F 1、F 2，如图所示．由图可知F 1＝F cos α＝220033N ；F 2＝F tan α＝110033N.答案：220033 N 110033N12．质量为30 kg 的小孩坐在10 kg 的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100 N 的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，如图2－6－26所示，(g 取10 N/kg ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：图2－6－26(1)雪橇对地面的压力大小；(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小．解析：(1)对小孩和雪橇整体受力分析得竖直方向：F sin θ＋N ＝mg 解得N ＝mg －F sin θ＝340 N 雪橇对地面的压力 N ′＝N ＝340 N. (2)水平方向F cos θ－f ＝0，f ＝μN . 由上式解得 μ＝4/17≈0.24.答案：(1)340 N (2)0.24。
【VIP专享】高中物理必修一第二章第三节知能演练轻松闯关
1．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )A ．物体的末速度一定与时间成正比B ．物体的位移一定与时间的平方成正比C ．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D ．若为匀加速运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速运动，速度和位移都随时间减小解析：选C.根据位移公式和速度公式可知，A 、B 两项错误．由加速度定义得Δv ＝at ，即Δv ∝t ，所以C 项正确．匀加速直线运动中v 、x 随时间增加，但在匀减速直线运动中，v 在减小，x 在增加，所以D 项错误．2.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动，其x t 图象如图所示，则在0～t 0这段时间内，下列说法中正确的是( )A ．质点A 的位移最大B ．质点A 的路程最小C ．三质点的平均速度相等D ．三质点平均速率相等解析：选C.由图象可知B 做匀速直线运动，A 、C 做变速直线运动，但它们的初、末位置相同，所以三质点的位移大小相等，又因为所用时间也相同，所以三质点的平均速度也相等，由于A 质点的路程最大，平均速率最大．故选C.3.马路上的甲、乙两辆汽车的速度—时间图象如图所示，由此可判断两车在这30分钟内的平均速度大小关系是( )A ．甲车大于乙车B ．甲车小于乙车C ．甲车等于乙车D ．条件不足，无法判断解析：选A.甲图线与时间轴所围的面积大，故位移x 大．因＝ ，所以A 正确．v x t 4．飞机的起飞过程从静止出发，在直跑道上加速前进，等达到一定速度时离地．已知飞机加速前进的路程为1 600 m ，所用时间为40 s ．假设这段运动为匀加速运动，用a 表示加速度，v 表示离地时的速度，则( )A ．a ＝2 m/s 2，v ＝80 m/sB ．a ＝1 m/s 2，v ＝40 m/sC ．a ＝80 m/s 2，v ＝40 m/sD ．a ＝1 m/s 2，v ＝80 m/s 解析：选A.由于初速度为0，故x ＝at 2，a ＝＝2 m/s 2，v ＝at ＝80 m/s.故选A.122xt 25．一物体做匀加速直线运动，初速度为v 0＝5 m/s ，加速度为a ＝0.5 m/s 2，求：(1)物体在3 s 内的位移；(2)物体在第3 s 内的位移．解析：(1)根据匀变速直线运动的位移公式，3 s 内物体的位移x 3＝v 0t 3＋at ＝5×3 m ＋×0.5×32 m ＝17.25 m.122312(2)2 s 内物体的位移x 2＝v 0t 2＋at ＝m ＝11 m 122(5×2＋12×0.5×22)第3 s 内的位移x ＝x 3－x 2＝17.25 m －11 m ＝6.25 m.答案：(1)17.25 m (2)6.25 m一、选择题1．(多选)下图表示匀变速运动的是( )解析：选AC.v t 图象斜率保持不变，说明加速度恒定不变，物体做匀变速直线运动，故A 正确；x t 图象斜率保持不变，说明速度恒定不变，物体做匀速直线运动，故B 错误；a t 图象纵坐标保持不变，说明物体的加速度不变，物体做匀变速直线运动，故C 正确；D 图象中斜率不断变化，所以物体做变速直线运动，故D 错误．故选AC.2．(单选)做匀减速直线运动的物体经4 s 停止，若在4 s 内的位移是32 m ，则最后1 s 内的位移是( )A ．3.5 m B ．2 m C ．1 m D ．0解析：选B.利用“逆向思维法”，把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，4 s 内的位移x ＝at 2，最后1 s 内的位移x ′＝at ′2，所以＝，x ′＝2 m ，故选B.1212x x ′t 2t ′23．(单选)一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t 内通过的位移为x ，则它从出发开始经过的位移所用的时间为( )x 4A. B.t 4t 2C. D.t t1622解析：选B.由x ＝at 2和＝at ′2得：t ′＝，故选B.12x 412t 24．(多选)某质点的位移随时间变化规律的关系是x ＝4t ＋4t 2，x 与t 的单位分别为m 和s ，下列说法正确的是( )A ．v 0＝4 m/s ，a ＝4 m/s 2B ．v 0＝4 m/s ，a ＝8 m/s 2C ．2 s 内的位移为24 mD ．2 s 末的速度为24 m/s解析：选BC.由x ＝v 0t ＋at 2＝4t ＋4t 2得：v 0＝4 m/s ，a ＝8 m/s 2，故A 错误B 正确；将12t ＝2 s 代入x ＝4t ＋4t 2得x ＝24 m ，C 正确；v ＝v 0＋at ＝(4＋8×2) m/s ＝20 m/s ，D 错误．故选BC.5.(单选)如图所示为甲、乙两物体运动的x t 图象，则下列说法不正确的是( )A ．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B ．两物体的初速度都为零C ．在t 1时间内两物体平均速度相等D ．相遇时，甲的速度大于乙的速度解析：选B.甲图线的斜率不断变化，乙图线的斜率不变，故A 正确；t ＝0时两图线的斜率不为零，故B 错误；t 1时间内位移相等，故C 正确；t 1时刻甲的斜率大，故D 正确．故选B.6．(多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么0～t 和t ～3t 两段时间内( )A ．加速度大小之比为3∶1B ．位移大小之比为1∶2C ．平均速度大小之比为2∶1D ．平均速度大小之比为1∶1解析：选BD.由a ＝求得：a 1：a 2＝2∶1，故A 错误；由位移之比等于两个三角形面积之Δv Δt 比得：x 1：x 2＝1∶2，故B 正确；由＝得：1∶2＝1∶1，故C 错误D 正确．故选BD.v v 1＋v 22v v 7．(多选)如图所示是两个物体A 和B 由同一地点出发沿同一直线向同一方向运动的速度—时间图象．由图象可知，A 、B 出发的情况为( )A ．A 、B 同时开始运动B ．A 、B 的初速度均为零C ．开始时A 的速度变化比B 快D ．0～t 2时间段内，A 在B 后面解析：选ABC.t ＝0时，二者速度皆为零．开始运动后的一段时间内，a A ＞a B,0～t 2时间段内，v A ＞v B ，A 在前，B 在后，故A 、B 、C 正确．☆8.(单选)(2013·湖州高一检测)汽车以10 m/s 的速度在水平路面上做匀速直线运动，后来以2 m/s 2的加速度刹车，那么刹车后6 s 内的位移是( )A ．24 mB ．96 mC ．25 mD ．24 m 或96 m解析：选C.汽车从刹车到停止所用的时间t ＝＝5 s ，所以汽车6 s 内的实际运动时间Δv a 是5 s ，由x ＝v 0t ＋at 2可得x ＝25 m ，故选C.12☆9.(多选)一个以v 0＝5 m/s 的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s 2的加速度，则当物体位移大小为6 m 时，物体已运动的时间可能为( )A ．1 s B ．2 s C ．3 s D ．6 s 解析：选BCD.当位移方向与v 0同向时，由x ＝v 0t ＋at 2得：5t ＋(－2)t 2＝61212解得：t 1＝2 s ，t 2＝3 s当位移与v 0反向时，5t ＋(－2)t 2＝－612解得：t 3＝6 s ，故选BCD.二、非选择题10.如图所示为某客车的x t 图象．(1)据图说明客车在各时间段的运动情况．(2)求各时间段的客车的速度．(3)求全程中客车的平均速度和平均速率．解析：(1)0～1 h ，客车向正方向匀速前进40 km.1 h ～1.5 h ，客车静止在40 km 处．1．5 h ～3 h ，客车沿负方向匀速返回．(2)客车在0～1 h 内的速度v 1＝＝ km/h ＝40 km/hΔx 1Δt 14011 h ～1.5 h 内客车静止，故v 2＝0 km/h1．5 h ～3 h 内的速度v 3＝＝ km/h ＝－26.7 km/h ，负号表示与v 1方向相反．Δx 3Δt 30－403－1.5(3)全程的总位移为零，故平均速度为零．平均速率＝＝ km/h ＝26.7 km/h.v s t 2×403答案：见解析11．某市规定，汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40 km/h.一辆汽车在校门前马路上遇紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在马路上留下一道笔直的车痕，交警测量了车痕长度为9 m ，又从监控资料上确定了该车从刹车到停止的时间为1.5 s ，根据以上材料判断出这辆车有没有违章超速？解析：汽车滑行9米停下来，可以看做反向的初速为0的匀加速运动，则由x ＝at 2，得a ＝＝ m/s 2＝8 m/s 2122x t 22×91.52v ＝at ＝8×1.5 m/s ＝12 m/s ＝43.2 km/h>40 km/h.此车超速．答案：见解析12．某高速列车刹车前的速度为v 0＝50 m/s ，刹车获得的加速度大小为a ＝5 m/s 2，求：(1)列车刹车开始后20 s 内的位移；(2)从开始刹车到位移为210 m 所经历的时间；(3)静止前2秒内列车的位移．解析：(1)列车从开始刹车到停下用时：由v ＝v 0＋at 得：t ＝＝ s ＝10 s v －v 0a 0－50－5则20 s 内的位移等于10 s 内的位移．x ＝v 0t ＋at 2＝[50×10＋×(－5)×102] m 1212＝250 m (2)由x ＝v 0t ＋at 2得：12210＝50t ＋×(－5)t 212解得：t 1＝6 s t 2＝14 s(不合题意，舍去)．(3)列车的运动可看做初速度为0的反向加速运动则x ′＝at ′2＝×5×22 m ＝10 m.1212答案：(1)250 m (2)6 s (3)10 m。
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。
教科物理必修1：第一章3知能演练轻松闯关
1．关于速度，下列说法正确的是()A．速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量B．平均速度就是初、末速度的平均值，既有大小，又有方向，是矢量C．运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度，它是矢量D．汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的解析：选AC.由速度的物理意义及矢量性可知，选项A正确；平均速度v＝ΔxΔt，不一定等于初、末速度的平均值，B错误；根据瞬时速度的物理意义，C项正确；汽车上的速度计是测量汽车行进瞬时速度大小的，D项错误．图1－3－152．(创新题)2012年4月1日，在第51届团体世乒赛中，中国女队以3∶0击败新加坡队，夺回考比伦杯．如图1－3－15所示，是某同学抓拍到的决赛中的精彩照片．图中乒乓球的模糊部分是乒乓球在很短的曝光时间内移动的距离．关于乒乓球的运动情况，下列说法正确的是()A．模糊部分表示的是乒乓球的瞬时速度B．模糊部分表示的是乒乓球的平均速度C．可以用模糊部分的平均速度近似的表示乒乓球的瞬时速度D．不能用模糊部分的平均速度近似的表示乒乓球的瞬时速度解析：选BC.因为模糊部分是乒乓球在很短的曝光时间内移动的距离，故可用模糊部分表示乒乓球的平均速度，也可近似认为是乒乓球的瞬时速度．3.图1－3－16为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图1－3－16所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A．80 km/h是平均速度，100 km是位移B．80 km/h是平均速度，100 km是路程C．80 km/h是瞬时速度，100 km是位移D．80 km/h是瞬时速度，100 km是路程答案：D4.图1－3－17(2012·四川绵阳中学高一检测)如图1－3－17所示为A、B两质点的v－t图像．对于A、B两质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点A向所选定的正方向运动，质点B与A的运动方向相反B．质点A和B的速度并不相同C．在相同的时间内，质点A、B的位移相同D．不管质点A、B是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大解析：选AB.由v－t图像知，A、B两质点以大小相等、方向相反的速度做匀速直线运动，A、B正确；在相同的时间内，A、B两质点的位移等大、反向，C错误；由于A、B两质点的出发点无法确定，故A、B两质点的距离可能越来越大(如图甲)，也可能先变小再变大(如图乙)，D错误．5．使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中：(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________．A．把电火花打点计时器固定在桌子上B．安放纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220 V交流电源E．按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在纸带之间．解析：根据实验原理，通过对实验仪器的观察，掌握仪器的使用方法是一种重要的实验能力．电火花打点计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是打出清晰的点．答案：(1)ABDEC(2)纸盘轴墨粉纸盘一、选择题1.图1－3－18(原创题)2012年2月18日晚，在英国伯明翰室内田径大奖赛60米栏决赛中，中国飞人刘翔以7秒41完胜古巴选手罗伯斯夺得冠军．刘翔之所以能够取得冠军，取决于他在60米栏中()A．某时刻的瞬时速度大B．撞线时的瞬时速度大C．平均速度大D．起跑时的速度大答案：C2．甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知()A．乙质点的速率大于甲质点的速率B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m解析：选ACD.因为速度是矢量，其正负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，从同一点分别前进了20 m和40 m，故此时两者相距60 m，D正确．3．一个运动员在百米赛跑中，测得他在50 m处的瞬时速度是6 m/s,16 s末到达终点的瞬时速度是7.5 m/s ，则全程内的平均速度大小为( )A ．6 m/sB ．6.25 m/sC ．6.75 m/sD ．7.5 m/s解析：选B.v ＝Δx Δt ＝10016m/s ＝6.25 m/s. 4．如图1－3－19为同一打点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是哪一条(打点时间间隔均相同)()图1－3－19解析：选A.由公式v ＝Δ x Δ t可知，两点间时间间隔都是0.02 s ，故可判断出A 项正确． 5．关于匀速直线运动，下列说法正确的是( )A ．瞬时速度不变的运动，一定是匀速直线运动B ．速率不变的运动，一定是匀速直线运动C ．相同时间内平均速度相同的运动，一定是匀速直线运动D ．瞬时速度的方向始终不变的运动，一定是匀速直线运动解析：选A.瞬时速度是矢量，在匀速直线运动中瞬时速度的大小和方向都保持不变，B 、D 错误，A 正确；相同时间内平均速度相同，但各时刻的瞬时速度不一定相同，C 错误．6. 一辆汽车做直线运动，以速度v 1行驶了13的路程，接着以速度v 2＝20 km/h 跑完了其余23的路程，如果汽车全程的平均速度v ＝27 km/h ，则v 1的值为( )A ．32 km/hB ．35 km/hC ．56 km/hD ．90 km/h 解析：选D.设全程的位移为x ，则全程的平均速度v ＝x 13v 1＋23x v 2，即v ＝3v 1v 2v 2＋2v 1.代入数据得v 1＝90 km/h.故D 正确．7．(2012·南昌第二中学高一检测)小明从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到邮局．发信之后，沿原路以相同的速率返回．设出发时速度方向为正方向，则图1－3－20中能正确描述小明运动情况的v －t 图像是()图1－3－20解析：选B.规定出发时速度方向为正方向，返回时速度方向为负方向，C 错误；由于速率不变，所以D 错误；A 图表示两个物体的运动，A 错；B 图中说明该同学在邮局停留一段时间，再以原速率返回，故B 正确．8.图1－3－21用同一张底片对着小球运动的路程每隔110s 拍一次照，得到的照片如图1－3－21所示，则小球在图示这段距离内运动的平均速度约是( )A ．0.25 m/sB ．0.2 m/sC ．0.17 m/sD ．无法确定解析：选C.由题意可知，拍照的时间间隔为T ＝0.1 s ，小球运动位移为x ＝6 cm －1 cm ＝5 cm＝0.05 m ，用的时间为t ＝3T ＝0.3 s ，所以这段时间内运动的平均速度v ＝x t ＝0.050.3m/s ≈0.17 m/s ，故C 正确．9．(2012·江苏启东中学高一检测)物体沿一直线运动，下列说法正确的是( )A ．物体在某一时刻的速度为3 m/s ，则物体在1 s 内一定走3 mB ．物体在某一秒内的平均速度为3 m/s ，则物体在这一秒内的位移是3 mC ．物体在某一段时间内的平均速度为3 m/s ，则物体在这一秒内的位移一定是3 mD ．物体在某段位移内的平均速度是3 m/s ，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3 m/s 解析：选B.物体在某一时刻的速度为3 m/s ，这是指瞬时速度，在1 s 内，只有物体做匀速运动，走过的路程才是3 m ．如果物体做的不是匀速直线运动，路程可能大于或者小于3 m ，选项A 错误；物体在某1 s 内的平均速度为3 m/s ，则物体在这1 s 内的位移是3 m ，选项B 正确；物体在某段时间内的平均速度为3 m/s ，则物体在这1 s 内的平均速度不知道是多少，位移就不一定是3 m ，选项C 错误；物体在某段位移内的平均速度是3 m/s ，则物体在这段位移的一半时的速度不一定是3 m/s ，选项D 错误．10．如图1－3－22为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片．该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s ，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )图1－3－22A ．10－3 sB ．10－6 sC ．10－9 sD ．10－12 s解析：选B.苹果一般大小为10 cm 左右，所以可以看出子弹大约5 cm 左右，所以曝光时子弹发生的位移大约为5×10－4 m ～1×10－3 m ．根据位移公式可以得出，曝光时间大约为10－6 s.二、非选择题11．一辆汽车向东行驶了40 km ，接着向南行驶了30 km ，共历时两小时，求：(1)汽车在这个过程中发生的总位移的大小；(2)汽车在这个过程中的平均速度的大小．解析：(1)总位移x ＝402＋302km ＝50 km.(2)平均速度v ＝Δx Δt ＝502km/h ＝25 km/h. 答案：(1)50 km (2)25 km/h12．某物体沿一条直线运动：(1)若前一半时间内的平均速度为v 1，后一半时间内的平均速度为v 2，求全程的平均速度．(2)若前一半位移的平均速度为v 1，后一半位移的平均速度为v 2，全程的平均速度又是多少？ 解析：(1)设全程所用的时间为t ，则由平均速度的定义知前一半时间内的位移为x 1＝v 1·t 2 后一半时间内的位移为x 2＝v 2·t 2 全程时间t 内的位移为x ＝x 1＋x 2＝(v 1＋v 2)t 2全程的平均速度为v ＝x t ＝12(v 1＋v 2)． (2)设全程位移为x ，由平均速度定义知 前一半位移所用时间为t 1＝x 2/v 1＝x 2v 1 后一半位移所用时间为t 2＝x 2/v 2＝x 2v 2全程所用时间为t ＝t 1＋t 2＝x 2v 1＋x 2v 2＝x (v 1＋v 2)2v 1v 2全程的平均速度为v ＝x t ＝2v 1v 2v 1＋v 2.答案：(1)12(v 1＋v 2)(2)2v 1v 2v 1＋v 2。
高中物理必修一第一章第一节知能演练轻松闯关
高中物理必修一第一章第一节知能演练轻松闯关1．下列关于质点的说法中，正确的是( ) A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在 B．只有体积很小的物体才能被看成质点 C．凡轻小的物体，皆可被看成质点D．如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素，可把物体看成质点解析：选AD.质点是由实际物体抽象而得到的，只有质量，没有大小，不占据空间，是一个理想化模型，实际上并不存在，A正确；体积很小的物体不一定都能看成质点．体积较大的物体有时也能看成质点，例如，研究地球公转时，地球可看成质点，B错误；轻小的物体在很多情况下不能看成质点，例如在研究乒乓球的旋转时，乒乓球不能看成质点，C错误；当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时，可忽略其形状、大小，物体可看成质点，D正确．故选AD.2．2021年6月，“神舟九号”与“天宫一号”成功完成无人对接，以下所给出的哪一个阶段可以把“神舟九号”看成质点( )A．飞船发射升空，跟踪飞船运动轨迹时 B．分析飞船飞行速度时C．与“天宫一号”对接前，调整飞船姿势时 D．控制飞船完成对接过程时解析：选AB.跟踪飞船运动轨迹和分析飞船飞行速度时，飞船的形状、大小是次要因素，飞船可看成质点，A、B正确．调整姿势和控制对接过程中，飞船的形状、姿势是科学家关注的重点，飞船不能看成质点，C、D错误．故选AB.3．(2021・安康高一检测)明代诗人曾写过这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体为参考系的( )A．水 B．桥 C．人 D．河岸解析：选A.以地面为参考系，水在流动，桥是静止的．而“桥流水不流”说明桥在运动，水在静止，所以是选择流水作为参考系，从而感觉桥在动，故选A.4．(2021・衡水中学高一检测)甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )A．甲、乙匀速下降，v 乙>v甲，丙停在空中 B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲 D．以上说法均不对感谢您的阅读，祝您生活愉快。
高中物理必修一第二章第五节~第六节知能演练轻松闯关
1．关于自由落体运动，以下说法正确的是()A．质量大的物体自由下落时下落的快B．从水平飞行的飞机上释放的物体做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动解析：选D.任何物体做自由落体运动下落的一样快，A错误；飞机上释放的物体不是沿竖直方向下落，B错误；雨滴下落过程中，所受空气阻力不能忽略，C错误；水龙头上滴落的水滴受到的空气阻力可忽略，D正确．故选D.2．如图所示的各v -t图象能正确反映自由落体运动过程的是()解析：选BD.自由落体运动是初速度v0＝0，加速度a＝g的匀加速直线运动，因此它的v -t图象是一条过原点的倾斜直线，B、D选项正确．3．下图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，以下对于此过程的分析，正确的是()A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显解析：选AC.从甲图到丙图，这是通过实验研究小球沿斜面的运动是匀变速直线运动，而丁图则是合理的外推，甲图中小球在斜面上的运动可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．故选AC.4．(2013·中山高一检测)广州地区的重力加速度为9.8 m/s2，在此地区物体做自由落体运动的说法正确的是()A．下落过程，物体在任一秒末的速度是该秒初的速度的9.8倍B．刚下落时物体的速度和加速度都是零C．下落开始连续的三个两秒末的速度之比为1∶2∶3D．下落开始连续的三个两秒内的位移之比为1∶4∶9解析：选C.g＝9.8 m/s2，表明物体下落时任一秒末的速度比该秒初的速度大9.8 m/s，但不是9.8倍关系，A错误．刚下落时，物体的加速度为9.8 m/s2，速度为零，B错误．下落开始连续的三个两秒末的速度比，即2 s 末、4 s 末、6 s 末的速度比为1∶2∶3，C 正确．连续三个两秒内的位移比为1∶3∶5，D 错误．5．(2013·陕西师大附中高一检测)从离地面500 m 的空中由静止开始自由落下一个小球，g 取10 m/s 2，求：(1)小球经过多长时间落到地面； (2)小球最后1 s 内的位移大小； (3)小球下落一半时间的位移大小．解析：(1)由h ＝12gt 2得落地时间：t ＝2hg ＝ 2×500 m 10 m/s 2＝10 s.(2)前9 s 内下落高度： h ′＝12g (t －1 s)2＝12×10 m/s 2×(9 s)2＝405 m.所以最后1 s 内位移为x ＝h －h ′＝500 m －405 m ＝95 m. (3)下落一半时间的位移为 x t 2＝12g (t 2)2＝12×10 m/s 2×(10 s 2)2＝125 m. 答案：(1)10 s (2)95 m (2)125 m一、选择题 1．(单选)1971年7月26号发射的阿波罗—15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28千米，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，如图所示，出现的现象是(月球上是真空)( )A ．羽毛先落地，铁锤后落地B ．铁锤先落地，羽毛后落地C ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s 2D ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地解析：选D.月球上是真空，羽毛和铁锤均做自由落体运动，它们下落的快慢是相同的，即物体下落速度的变化与其质量大小无关，因为是在同一高度同时释放，它们应同时落地，A 、B 错误，D 正确．月球上的重力加速度与月球对物体的吸引力有关，我们不可能直接由物体下落这个现象来判断月球表面的重力加速度为9.8 m/s 2，C 错误．故选D.2．(多选)做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是( ) A ．大小相等 B ．大小不等 C ．方向不同 D ．方向相同解析：选AD.自由落体运动是匀变速直线运动，加速度为重力加速度g .由Δv ＝g ·Δt 知每秒内速度的增量相等，故选AD.3．(多选)(2013·昆明高一检测)做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则下列说法中错误的是( )A ．下落时间之比是1∶2B ．落地速度之比是1∶1C ．落地速度之比是1∶ 2D ．下落过程中的加速度之比是2∶1解析：选ABD.根据h ＝12gt 2，得t ＝2hg ，下落时间之比为1∶2，A 错误．根据v ＝2gh ，落地速度之比是1∶2，B 错误，C 正确．做自由落体运动的物体其下落过程中的加速度都等于g ＝10 m/s 2，加速度之比是1∶1，D 错误．故选ABD.4．(单选)(2013·日照高一检测)一物体从高处自由下落，经3 s 落地，则该物体下落1 s时，离地高度是(g 取10 m/s 2)( )A ．5 mB ．10 mC ．15 mD ．40 m解析：选D.物体下落时的高度： h ＝12gt 21＝12×10×32 m ＝45 m ， 第1 s 内物体下落的高度Δh ＝12gt 22＝12×10×12 m ＝5 m ，故下落1 s 时离地高度h ′＝h －Δh ＝40 m ，故选D.5．(单选)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( )A ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析：选B.在光滑的斜面上运动的小球，当斜面倾角一定时，由x ＝12at 2和v ＝at 知，位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比，故A 错误，B 正确；当斜面的长度一定时，斜面倾角不同，其加速度a 也不同，由v 2＝2ax 和x ＝12at 2知，C 、D 错误．故选B.6．(单选)(2013·商丘高一检测)竖直悬挂一根长15 m 的杆，在杆的正下方5 m 处有一观察点A ，当杆自由下落时，杆通过A 点需要的时间是( )A ．1 sB ．2 s C. 3 s D. 2 s解析：选A.设杆的下端到达A 点的时间为t 1，上端到达A 点的时间为t 2，则h ＝12gt 21，h＋L ＝12gt 22.则杆通过A 点的时间为Δt ＝t 2－t 1＝2(h ＋L )g－2h g＝ 2(5＋15)10s － 2×510s ＝1 s ，故选A. 7．(单选)(创新题)两个小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动，结果同时到达地面，如图所示四幅图中，能正确表示它们的运动的是( )解析：选C.两个小球从不同高度自由下落，下落过程中加速度相同，所以v -t 图象的斜率相同，因高度不同，由h ＝12gt 2，v ＝gt 知，下落时间和落地时的速度不同，所以图象的起点横坐标和终点纵坐标应不同，故选C.8．(单选)由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况是( )A ．相对静止B ．向下做匀速直线运动C ．向下做匀加速直线运动D ．向下做自由落体运动解析：选B.设甲运动了t s ，乙则运动了(t －Δt ) s ，由速度公式知甲、乙速度差Δv ＝gt －g (t －Δt )＝g Δt ，不随时间变化，即以乙为参考系甲向下做匀速直线运动，故选B.☆9.(单选)物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A ．1 sB ．1.5 s C. 2 s D ．(2－1) s解析：选D.初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…所以，物体下落后半程的时间为(2－1) s ，故选D. 二、非选择题 10．为了测量某高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l 的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速度释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间间隔Δt ，即可根据l 、Δt 、g 得出楼的高度(不计空气阻力)(1)从原理上讲，这个方案是否正确？(2)从实际测量来看，你估计最大困难是什么？(3)若测得l ＝10 m ，Δt ＝0.4 s ，g ＝10 m/s 2，估算楼高为多少？解析：(1)如图所示，设楼高为h ，从绳无初速释放开始计时，设绳下端的A 球和上端的B 球先后落地时间分别为t 1和t 2，则有12gt 21＝h －l 12gt 22＝h 故Δt ＝t 2－t 1＝2h g－2(h －l )g所以只要测得l 、Δt 、g ，就可计算出楼房的高度h .故这个方案从原理上讲是正确的． (2)由于两个重球先后落地时间间隔较短，Δt 的测量比较困难．(3)将l ＝10 m ，Δt ＝0.4 s ，g ＝10 m/s 2代入可得h ＝36.45 m. 答案：见解析☆11.设宇航员在某行星上从高32 m 处自由释放一重物，测得在下落最后1 s 内所通过的距离为14 m ，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？解析：设物体下落的时间为t ，星球表面的重力加速度为g ，则h ＝12gt 2①h －14＝12g (t －1)2②由题意知h ＝32 m ，由①②解得t 1＝4 s ，t 2＝47 s(舍去)，所以t ＝t 1＝4 s ，g ＝4 m/s 2. 答案：4 s 4 m/s 2 ☆12.如图所示，悬挂的直杆AB 长为a ，在B 端下方距离为h 处，有一长为b 的无底圆筒CD ，若将悬线剪断，求：(1)直杆下端B 穿过圆筒的时间是多少？ (2)整个直杆AB 穿过圆筒的时间是多少？解析：(1)B 点下落示意图如图甲所示．对BC 段：h ＝12gt 20①对BD 段：h ＋b ＝12g (t 1＋t 0)2②联立①②得：t 1＝2g (h ＋b )－2ghg.(2)整个直杆下落示意图如图乙所示．对BE 段：a ＋h ＋b ＝12g (t 2＋t 0)2③联立①③解得：t 2＝2g (h ＋a ＋b )－2ghg.答案：见解析。
高中物理必修一第二章第二节知能演练轻松闯关
1．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )A ．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B ．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C ．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D ．匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析：选D.匀变速直线运动有两个特点：(1)轨迹为直线．(2)加速度恒定．只有具备这两个特点，物体做的才是匀变速直线运动．B 错误、D 正确．匀变速直线运动的速度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过的位移也不相同，A 、C 项错误．故选D.2．(易错题)在运用公式v ＝v 0＋at 时，关于各个物理量的符号，下列说法中正确的是( )A ．必须规定正方向，式中的v 、v 0、a 才能取正、负号B ．在任何情况下a ＞0表示加速运动，a ＜0表示减速运动C ．若规定物体开始运动的方向为正方向，a ＞0表示做加速运动，a ＜0表示做减速运动D ．v 的方向总是与v 0的方向相同解析：选AC.习惯上我们规定v 0的方向为正方向，当a 与v 0方向相同时a 取正号，a 与v 0方向相反时a 取负号，像这种规定我们一般不作另外的声明，所以A 、C 正确，B 错误，由v ＝v 0－at 可以看出v 的方向与v 0方向有可能相反，D 错误．故选AC.3．如图所示的四个图象中，表示物体做匀加速直线运动的图象是( )解析：选AD.A 、D 中物体的速度大小随时间均匀增加．4．物体做匀加速直线运动，已知第1 s 末的速度是6 m/s ，第2 s 末的速度是8 m/s ，则下面结论正确的是( )A ．物体零时刻的速度是3 m/sB ．物体的加速度是2 m/s 2C ．任何1 s 内的速度变化都是2 m/sD ．第1 s 内的平均速度是6 m/s解析：选BC.物体的加速度a ＝v 2－v 1t ＝8－61m/s 2＝2 m/s 2.由v ＝v 0＋at 得物体零时刻的速度v 0＝v 1－at ＝(6－2) m/s ＝4 m/s由于第1 s 末的速度等于6 m/s ，所以第1 s 内的平均速度一定小于6 m/s ，由以上分析可知，故选BC.5.第十二届迪拜国际航空展于20XX 年11月13日开幕．如图为k8教练机上演精彩空中表演．设k8教练机的速度达到95 m/s 时即可升空，假定k8教练机从静止滑跑时以3.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则从启动到起飞共滑行多长时间？解析：由题意知教练机初速度v 0＝0，末速度v ＝95 m/s ，加速度a ＝3.5 m/s 2，由v ＝v 0＋at 得t ＝v －v 0a ＝953.5s ＝27.1 s. 答案：27.1 s一、选择题1．(多选)(2013·中山高一检测)关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )A ．匀变速直线运动的加速度恒定不变B ．相邻的相同时间间隔内的位移相等C ．在任何相等的时间Δt 内的速度变化Δv 都相等D ．速度与运动时间成正比解析：选AC.匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，A 正确．由于物体的速度不断变化，不同时间段的平均速度一般不同，所以相邻的相同的时间间隔内的位移一般不相等，B 错误．由于速度随时间均匀变化，所以任何相等时间Δt 内的速度变化Δv 都相等，C 正确．根据速度公式，速度与运动时间为一次函数，但不是正比关系，D 错误．故选AC.2．(单选)某物体的v -t 图象如图所示，则物体运动情况是( )A ．做往复运动B ．做匀速直线运动C ．朝某一方向做直线运动D ．以上说法均不正确解析：选C.由图象可知：物体的速度一直为正数，说明物体一直向正方向运动，只是物体的速度大小不断变化，所以C 选项正确．3．(单选)(2013·开封高一检测)一小球在斜面上由静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速运动，直至停止．如图所示的速率—时间图象中可以反映小球这一运动过程的是( )解析：选C.小球先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，故选C..4．(多选)质点做直线运动的v -t图象如图所示，则()A．在前4 s内质点做匀变速直线运动B．在1 s～3 s内质点做匀变速直线运动C．3 s末质点的速度大小为5 m/s，方向与规定的正方向相反D．2 s～3 s内与3 s～4 s内质点的速度方向相反解析：选BC.由图象可知，质点在0～1 s内加速度为5 m/s2，在1 s～3 s内加速度为－5 m/s2，故B正确；3 s～4 s内加速度为5 m/s2，选项A错误.3 s末v＝－5 m/s.所以其大小为5 m/s，方向与选定的正方向相反，C项正确.2 s～3 s内与3 s～4 s内速度方向都是与选定的正方向相反，D项错误．故选BC.5．(多选)物体从A点开始计时，沿水平直线移动，取向右的方向为运动的正方向，其v -t图象如图所示，则物体在最初的4 s内是()A．前2 s内物体做匀减速直线运动B．前2 s内物体向左运动，后2 s内物体向右运动C．t＝4 s时刻，物体与A点距离最远D．t＝4 s时刻，物体又回到A点解析：选ABD.由图象可知，物体前2 s内向左做匀减速直线运动，后2 s内向右做匀加速直线运动.4 s末物体回到出发点A，故A、B、D正确，C错误．6．(多选)甲、乙、丙三个物体做匀变速运动，通过A点时，物体甲的速度是6 m/s，加速度是1 m/s2；物体乙的速度是2 m/s，加速度是6 m/s2；物体丙的速度是－4 m/s，加速度是2 m/s2.则下列说法中正确的是()A．通过A点时，物体甲最快，乙最慢B．通过A点前1 s时，物体丙最快，乙最慢C．通过A点后1 s时，物体乙最快，丙最慢D．以上说法都不正确解析：选ABC.物体丙的速度－4 m/s的含义是速度大小为4 m/s，负号表示其速度方向与所选定的正方向相反，不表示大小．过A点时，v甲>v丙>v乙，故A说法是正确的．由v ＝v0＋at知过A点前1 s时，v甲＝5 m/s，v乙＝－4 m/s，v丙＝－6 m/s，则大小有v丙>v甲>v 乙，故B说法正确．过A点1 s后，v甲＝7 m/s，v乙＝8 m/s，v丙＝－2 m/s，则有v乙>v甲>v 丙，故选ABC.7．(单选)以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s2的加速度，则刹车3 s后汽车的速度为()A．16 m/s B．12 m/sC．8 m/s D．0解析：选C.取初速度方向为正方向，则v0＝723.6m/s＝20 m/s，a＝－4 m/s2，设刹车经t 0时间而停止运动即末速度v ＝0，由v ＝v 0＋at 0得t 0＝v －v 0a ＝0－20－4s ＝5 s ；故在t 0＝5 s 末汽车速度为零，而汽车在t 1＝3 s 仍处于运动状态，故在刹车3 s 后汽车速度为v 1＝v 0＋at ＝20 m/s －4×3 m/s ＝8 m/s ，故选C.8．(单选)一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第8 s 末开始刹车，经4 s 停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1解析：选B.设前后两段加速度分别为a 1、a 2，则a 1＝v t 1， a 2＝v t 2，所以a 1∶a 2＝t 2∶t 1＝1∶2.故选B. ☆9.(多选)一物体做匀变速直线运动，当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东．当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s( )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s解析：选BC.取向东为正，a ＝v 2－v 1t ＝8－122m/s 2＝－2 m/s 2.当末速度方向仍向东时，v 3＝2 m/s ，t ＝v 3－v 1a ＝2－12－2 s ＝5 s ；当末速度方向向西时，v 3＝－2 m/s ，t ＝v 3－v 1a ＝－2－12－2s ＝7 s ．故选BC.二、非选择题 10.如图所示，“辽宁舰”航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统．已知“歼－15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为5.0 m/s 2，起飞的最小速度是50 m/s ，弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为30 m/s ，则飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞？解析：由v ＝v 0＋at 得t ＝v －v 0a ＝50－305.0s ＝4.0 s 答案：4.0 s.11．汽车在平直公路上以10 m/s 的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小是2 m/s 2，求：(1)汽车经3 s 时的速度大小；(2)经5 s 时的速度大小；(3)经10 s 时的速度大小．解析：到刹车停下来所用时间：t ＝v a ＝102s ＝5 s (1)t 1＝3 s ＜5 sv 1＝v 0＋at ＝(10－2×3) m/s ＝4 m/s.(2)t 2＝5 s 汽车刚好停下来v 2＝0.(3)t 3＝10 s ＞5 s 汽车保持静止v 3＝0.答案：(1)4 m/s (2)0 (3)0☆12.卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方立即开始刹车，使卡车匀减速前进．当车减速到2 m/s 时，交通灯恰好转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程一半的时间卡车就加速到原来的速度．从刹车开始到恢复原速的过程用了12 s ．求：(1)卡车在减速与加速过程中的加速度；(2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度．解析：(1)设卡车从A 点开始减速，则v A ＝10 m/s 用时t 1到达B 点；从B 点又开始加速，用时t 2到达C 点．取v A 的方向为正方向，则v B ＝2 m/s ，v C ＝10 m/s ，且t 2＝12t 1，t 1＋t 2＝12 s 解得t 1＝8 s ，t 2＝4 s.由速度公式v ＝v 0＋at 得，在AB 段v B ＝v A ＋a 1t 1，在BC 段v C ＝v B ＋a 2t 2.联立以上各式解得a 1＝－1 m/s 2，a 2＝2 m/s 2.(2)2 s 末的瞬时速度为：v 1＝v A ＋a 1t ′＝10 m/s －1×2 m/s ＝8 m/s10 s 末的瞬时速度为：v 2＝v B ＋a 2t ″＝2 m/s ＋2×(10－8) m/s ＝6 m/s.答案：(1)－1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s。
高中物理必修一第一章第二节知能演练轻松闯关
1．(改编题)第三十届奥运会开幕式于2012年7月27日晚20时12分(伦敦时间)在伦敦举行，所有比赛历时17天．以上记录的数据分别指的是()A．时刻和时间间隔B．时间间隔和时刻C．都是时刻D．都是时间间隔解析：选A.2012年7月27日晚20时12分指的是开幕的时刻；17天是所有比赛所用的时间，指的是时间间隔．故选A.2．下列说法表示同一时刻的是()A．第2 s末和第3 s初B．前3 s内和第3 s内C．第3 s末和第2 s初D．第1 s内和第1 s末解析：选A.同一时刻在时间轴上对应同一个点，所以仅选项A正确．3．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则关于位移大小的说法正确的是()A．沿1较大B．沿2较大C．沿3较大D．都一样解析：选D.三条路径的初位置、末位置相同，位移一样，故选D.4．(2013·吕梁高一检测)下列关于位移和路程关系的说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C．质点通过一段路程，其位移可能是0D．物体通过一段路程，位移一定不为零解析：选C.路程是标量，位移是矢量，即便路程和位移的大小相等，两者也是不同的，A错误．只有物体向一个方向沿直线运动，路程才等于位移的大小，B错误．若物体从某一点出发，最后又回到该点，其位移为0，C正确，D错误．故选C.5．气球升到离地面80 m高时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m后才开始下落，规定向上为正方向，讨论并回答下列问题．(1)物体从离开气球到落到地面的路程是多少？(2)物体从离开气球到落到地面时的位移大小是多少？方向如何？解析：(1)物体在整个运动过程中的路程s＝10 m＋90 m＝100 m.(2)物体从离开气球到落到地面时的位移x＝－80 m，方向竖直向下．答案：(1)100 m(2)80 m方向竖直向下一、选择题1．(单选)下列物理量中是矢量的是()A．质量B．路程C．位移D．时间答案：C2．(单选)关于时刻和时间，下列说法正确的是()A．作息时间表上的数字均表示时间B．1 min只能分成60个时刻C．手表上指针指示的是时间D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间解析：选D.作息时间表上的数字表示的是起床、就餐、上下课的时刻，A错误.1 min 能分成无数多个时刻，B错误．手表上指针指示的是时刻，C错误，“宁停三分，不抢一秒”指的是时间，D正确．故选D.3．(多选)(2013·哈师大附中高一检测)关于位移和路程，下列说法正确的是()A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C．在直线运动中，物体的位移大小可能等于其路程D．在曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程解析：选BCD.位移为零，表明该运动过程的初、末位置相同，物体不一定静止，A错误；路程为零，表明运动轨迹长度为零，物体一定静止，B正确；单向直线运动时，物体的位移大小等于其路程，C正确；曲线运动时，初、末位置直线距离小于轨迹长度，所以位移大小小于路程，D正确．故选BCD.4．(多选)(2013·攀枝花高一检测)北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第16颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是() A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻解析：选BD.由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错误、B正确．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错误，D正确．故选BD.5. (单选)如图所示，某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点O下方25 m处的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A．25 m、25 mB．65 m、25 mC．25 m、－25 mD．65 m、－25 m解析：选D.通过的路程s＝(20＋20＋25) m＝65 m，通过的位移为x＝－25 m，故选D.6.(单选)如图所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为() A．16 m，方向从A到C；16 mB．8 m，方向从A到C；8π mC．8π m，方向从A到C；16 mD．16 m，方向从A到C；8π m解析：选D.位移是矢量，大小等于A、C之间的线段长度．即x＝AB＋BC＝2×3 m＋2×5 m＝16 m，方向由A指向C；路程是标量，等于两个半圆曲线的长度和，即l＝(3π＋5π) m＝8π m，故选D.7．(单选)在田径赛场上，甲、乙两运动员分别参加了400 m和100 m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小s甲、s乙之间的关系是(标准体育场内侧跑道为400 m)() A．x甲>x乙，s甲<s乙B．x甲<x乙，s甲>s乙C．x甲>x乙，s甲>s乙D．x甲<x乙，s甲<s乙解析：选B.甲运动员参加400 m田径决赛，其位移大小为0，路程为400 m；乙运动员参加100 m田径决赛，其位移大小为100 m，路程为100 m．故选B.8．(多选)下列关于位移和温度的说法中，正确的是()A．两运动物体的位移大小均为30 m，这两个位移不一定相同B．做直线运动的两物体的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，则x甲＞x乙C．温度计读数有正有负，其正负号表示温度方向D．温度计读数的正负号表示温度的高低，不能说表示方向解析：选AD.两物体的位移大小虽然均为30 m，但由于不知其方向关系，两个位移不一定相同，A正确．比较物体位移大小应比较其绝对值，B错误．温度无方向，其正负表示温度的高低，不能说表示方向，C错误，D正确．故选AD.☆9.(单选)(2013·宿州高一检测)如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为() A．πR B．2RC．2πR D．R4＋π2解析：选D.如图所示，气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中，初末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，故选D.二、非选择题10．一汽艇在广阔的湖面上先向东行驶了6 km，接着向南行驶了8 km.那么汽艇全过程的位移大小是多少？方向如何？解析：汽艇在湖面上运动，它的位置及位置变化用一个平面坐标系来描述．选向东为x 轴的正方向，向南为y轴的正方向，以起点为坐标原点．汽艇向东行驶了6 km，位移设为x1；再向南行驶了8 km，位移设为x2；全过程汽艇的位移设为x，汽艇的位置及位置变化情况如图所示．由图中的几何关系可知汽艇全过程的位移大小为x＝x21＋x22＝62＋82km＝10 km由tan α＝43得α＝53°，所以位移方向是东偏南53°. 答案：10 km 东偏南53° 11．如图所示，在运动场的一条直线跑道上，每隔5 m 放置一个空瓶子，运动员在进行往返跑训练，从O 点处出发，跑向右侧最近的空瓶将其扳倒后再返回扳倒出发点处的第一个瓶子，之后再往返到前面的最近处的瓶子，依次进行下去，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程多大？位移是多大？解析：从O 点出发，画出运动员的运动示意图如图所示，路程s ＝OA ＋AO ＋OB ＋BC ＋CD ＋DE ＝(5＋5＋10＋15＋20＋25) m ＝80 m.而位移大小为从O 点到E 点的距离，即x ＝OE ＝10 m ，方向由O 点指向E 点． 答案：80 m 10 m☆12.一个人晨练，按如图所示走半径为R 的中国古代的八卦图，中央的S 部分是两个直径为R 的半圆，BD 、CA 分别为西东、南北指向．他从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进，则当他走到D 点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？解析：路程是标量，等于半径为R 与半径为R 2两圆周长之和减去半径为R 的圆周长的14，即2πR ＋2π·R 2－14·2πR ＝52πR .位移是矢量，大小为AD 线段长度，由直角三角形知识得AD ＝2R ，方向由A 指向D ，即东南方向．答案：52πR 2R 东南方向。
教科物理必修1：第二章2知能演练轻松闯关
1．关于力，下列说法中错误的是()A．因为力是物体对物体的作用，所以，只有相互接触的物体间才有力的作用B．力不一定都有受力物体C．不接触的物体间也可以产生力的作用D．物体间的两个力总是同时产生的解析：选AB.不接触的物体间也可以产生力的作用，选项A错误；一个力一定涉及受力物体和施力物体，选项B错误；由力的产生条件知，选项C正确；物体间力的作用总是同时产生的，没有时间上的先后，选项D正确．2．下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A．物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B．物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变解析：选ABC.因为力是改变物体运动状态的原因，故物体的运动状态发生改变时，必定受到力的作用，故选项A正确；由于力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态，两者可同时发生，也可不同时发生，故选项B正确；这里力可能只是使物体发生了形变．力的效果取决于力的三要素，故选项C正确；由以上分析知选项D错误．3．(2012·广安中学高一检测)下列关于力的叙述正确的是()A．所有物体间力的作用都是相互的B．施力物体必定也是受力物体C．汽车发动机运转产生了牵引力，可见，有的力不是别的物体施加的D．宇宙飞船在太空飞行，调节它飞行姿态的力是由飞船自身施加的解析：选AB.根据力的相互作用的特点，选项A、B正确；任何物体运动状态的改变都是靠外力的作用，内力不能改变自身的运动状态，选项C、D错误．4．关于物体重心的说法，正确的是()A．物体的重心一定在物体上B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C．只有形状规则的物体用悬线悬挂时，悬线方向才通过重心D．任何物体用细线悬挂时，悬线方向都通过重心答案：D5.图2－1－6(2012·成都龙泉中学高一检测)如图2－1－6所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150 N，试用力的图示法表示出该拉力．解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：(1)选定标度．(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度，如图甲所示，从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．为了简便，也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示．答案：见解析一、选择题1．对于被运动员踢出的在水平草地上运动的足球，下列说法中正确的是()A．足球受到踢力B．足球受到沿运动方向的动力C．足球受到地面对它的阻力D．足球没有受到任何力的作用解析：选C.运动员踢球的力只有脚与球接触的时候才存在，球离开脚后，脚踢球的力也就没有了，因此A项错误．说足球受到沿运动方向的动力，但由于找不到施力物体，因此这个动力也就不存在，所以B项错．在草地上运动的足球受到重力、地面对它的支持力和地面对它的阻力，所以C项正确，D项错误．2.图2－1－7在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图2－1－7是某壮汉正通过绳索拉汽车运动．则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()A．壮汉、汽车B．壮汉、绳索C．绳索、汽车D．汽车、绳索解析：选C.要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车．3．下列说法中正确的是()A．自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变解析：选D.物体的重力大小G＝mg，g的值与物体运动的速度大小和方向无关，重力的方向总是竖直向下的，与物体的运动状态也无关，因此，A、B、C均错误，D正确．4．(2012·河北衡水中学高一检测)关于物体的重心，下列说法中正确的是()A．物体升高或降低时，重心在物体上的位置也相应升高或降低B．物体改变形状时，重心位置一定发生变化C. 物体的重心可能位于物体之外D．重心是物体内最重的一点解析：选C.对于一个确定的物体，其重心位置相对物体是固定不变的，不随物体上、下运动而变化，选项A错误；一条粗细均匀的绳子组成正方形时其重心为几何中心，组成圆形时其重心仍为几何中心，位置可能不变，选项B错误；重心可能在物体外，选项C正确；重心是物体所受重力的等效作用点，但并非物体的全部重力都集中于那一点，也不是物体内最重的点，选项D错误．5．如图2－1－8所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺激的感觉．走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的铁棍．关于铁棍的作用，下列说法正确的是( )图2－1－8 A ．为了增大演员与钢丝间的压力B ．为了增大演员与钢丝间的摩擦力C ．为了调节演员自身重心的位置D ．为了增加观众的观赏性解析：选C.杂技演员手拿一长铁棍，主要是为了调节自身重心的位置，以便时时保持平衡，好安全走过钢丝．6．一人用斜向下的力推小车前进，力的大小为40 N ，方向与水平方向成30°，则下面画出的推小车的力的图示，如图2－1－9所示，正确的是( )图2－1－9解析：选D.力的图示法是用一条有向线段来表示力：有向线段的长短表示力的大小，有向线段的方向表示力的方向，箭尾画在作用点上．A 图中没有反映出力的大小，B 图中力的作用点画错，没在小车上，C 图中力的方向画反了，D 图中力的大小、方向、作用点均是正确的．7．月球表面的自由落体加速度是地球表面自由落体加速度的16，将一物体在地球表面上放在水中，恰好有一半浸在水中．若将该物体在月球表面上放在水中，则该物体将( )A ．下沉B ．漂浮，但浸没在水中的体积为该物体体积的1/30C ．漂浮，浸没在水中的体积仍为该物体体积的一半D ．悬浮在水中答案：C8．一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称的体重为G ，当其缓慢地把一条腿伸出台面，体重计指针稳定后读数为G ′，则( )A ．G >G ′B ．G <G ′C ．G ＝G ′D ．无法判定解析：选C.人对体重计台面的压力大小依然等于人的重力，所以体重计读数G ＝G ′，C 项对．9．如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是( )A ．江河的水不会流动B ．鸡毛和铁球都可以悬浮在空中C ．天不会下雨D ．一切物体的质量都变为零解析：选D.江河的水从高处向低处流动，鸡毛、铁球下落，雨滴下落，靠的都是重力作用，如果没有了重力，这些现象都不会发生，因此，A 、B 、C 都会出现，所以不选A 、B 、C ；质量是物质的一种属性，不随重力的改变而改变，所以不可能出现的现象是选项D.10．关于重力的大小，下面说法中正确的是( )A ．悬挂在竖直绳子上的物体静止时，绳子对物体的拉力大小等于物体重力的大小B ．静止放在水平面上的物体对水平面的压力大小等于该物体重力的大小C ．在天空中飞行的飞机不会掉下来，说明飞机所受的重力等于零D ．浮于水面的物体，由于水的浮力作用，物体的重力将变小解析：选AB.A 项对，物体静止时，处于二力平衡状态，绳对物体的拉力和物体的重力是一对平衡力，所以相等．B 项对，物体对水平面的压力和水平面对物体的支持力是一对相互作用力，大小相等，当物体静止时，水平面对物体的支持力和物体的重力是一对平衡力，也相等，所以静止在水平面上的物体对水平面的压力大小等于该物体重力的大小．C 、D 项错，物体所受重力的大小跟物体的运动状态以及物体是否受其他作用力无关，只与物体的质量以及所处位置的g 值有关．二、非选择题11．(改编题)据报道，我国将在2017年左右实现载人登月，届时我国宇航员将登临月球，假设质量为60 kg 的宇航员乘太空船登上了月球．已知月球表面的重力加速度g ′＝1.6 N/kg ，而地球表面的重力加速度g ＝9.8 N/kg ，则该宇航员：(1)在月球上的质量为多少，所受重力大小为多少；(2)在地球上的质量为多少，所受重力大小为多少．解析：(1)质量是物质的多少，与物体所处的环境无关，宇航员在月球上的质量为60 kg ，所受重力大小G ′＝mg ′＝60 kg ×1.6 N/kg ＝96 N.(2)宇航员在地球上的质量为60 kg ，所受重力大小G ＝mg ＝60 kg ×9.8 N/kg ＝588 N.答案：(1)60 kg 96 N (2)60 kg 588 N 12.图2－1－10如图2－1－10所示，把一边长为a 的匀质立方体，绕AB 棱翻转至对角面ABCD 处于竖直位置时，其重心位置升高多少？解析：如图所示，立方体在两位置时重心离地面的高度分别为a 2和22a ，所以重心位置升高为22a －a 2＝2－12a .答案：2－12a s。
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高中物理学习材料桑水制作1．(2013·清华附中高一检测)下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是( ) A ．匀速运动 B ．匀加速运动C ．加速度不变的曲线运动D ．变加速曲线运动解析：选D.匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变量，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，A 、B 、C 错误，D 正确．2．(2013·广州高一检测)高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，某高速列车时速可达360 km/h.当该列车以恒定的速率在半径为2 000 m 的水平面上做匀速圆周运动时，则( )A ．乘客做圆周运动的加速度为5 m/s 2B ．乘客做圆周运动的加速度为0.5 m/s 2C ．列车进入弯道时做匀速运动D ．乘客随列车运动时的速度不变解析：选A.乘客随列车以360 km/h 的速率沿半径为2 000 m 的圆周运动，向心加速度a ＝v 2r ＝10022 000 m/s 2＝5 m/s 2，A 正确，B 错误；乘客随列车运动时的速度大小不变，方向时刻变化，C 、D 错误．3.如图所示，一个球绕中心轴线OO ′以角速度ω匀速转动，则( ) A ．A 、B 两点线速度相同 B ．A 、B 两点角速度相同C ．若θ＝30°，则A 、B 两点的线速度之比 v A ∶v B ＝3∶2D ．若θ＝30°，则A 、B 两点的向心加速度 之比a A ∶a B ＝2∶ 3解析：选BC.A 、B 两点绕同轴转动，角速度相同，由于半径不同，线速度不同，v ＝ωr ，v A ∶v B ＝r A ∶r B ＝32R ∶R ＝3∶2，a ＝ω2r ，a A ∶a B ＝r A ∶r B ＝3∶2，所以A 、D 错误，B 、C正确．4．(2013·福建师大附中高一检测)如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处半径关系为r A >r B ＝r C ，则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是( )A ．a A ＝aB ＝aC B ．a C >a A >a B C ．a C <a A <a BD ．a C ＝a B >a A解析：选C.由题意可知：v A ＝v B ，ωA ＝ωC ，而a n ＝v 2r＝ω2r .v 一定，a n 与r 成反比；ω一定，a n 与r 成正比．比较A 、B 两点，v A ＝v B ，r A >r B ，故a A <a B ；比较A 、C 两点，ωA ＝ωC ，r A >r C ，故a C <a A ，所以a C <a A <a B ，故选C.5.目前，滑板运动受到青少年的喜爱．如图所示某滑板运动员恰好从B 点进入半径为2.0 m 的14圆弧，该圆弧轨道在C 点与水平轨道相接，运动员滑到C 点时的速度大小为10 m/s.求他到达C 点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力)．解析：运动员经圆弧滑到C 点时做圆周运动．由公式a n ＝v 2r 得a 1＝1022.0m/s 2＝50 m/s 2，方向竖直向上．运动员滑到C 点后进入水平轨道做匀速直线运动，加速度a 2＝0.答案：50 m/s 2，方向竖直向上 0一、单项选择题1．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是( ) A ．在赤道上向心加速度最大 B ．在两极向心加速度最大C ．在地球上各处，向心加速度一样大D ．随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐增大解析：选A.地球上的物体随地球一起转动，在任何位置处转动的角速度都与地球自转的角速度相等．由公式a ＝r ω2可以知道，在角速度一定的情况下，向心加速度大小与转动半径成正比关系，所以，在赤道上，物体转动半径即地球半径，其值最大，故其向心加速度最大；在两极，其转动半径为零，所以其向心加速度也为零；随着纬度的升高，其转动半径减小，故其向心加速度也减小，正确选项为A.2．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )A ．3∶4B ．4∶3C ．4∶9D ．9∶16解析：选B.根据公式a ＝ω2r 及ω＝2πT 有a 甲a 乙＝r 甲r 乙·T 2乙T 2甲.因为T 甲＝t 60，T 乙＝t 45，所以a 甲a 乙＝34×4232＝43，B 正确． 3.(2013·武汉外国语学校高一检测)如图所示，A 、B 为咬合传动的两齿轮，r A ＝2r B ，则A 、B 两轮边缘上两点的( )A ．角速度之比为2∶1B ．向心加速度之比为1∶2C ．周期之比为1∶2D ．转速之比为2∶1 解析：选B.根据两轮边缘线速度相等，由v ＝ωr 得，角速度之比为ωA ∶ωB ＝v A r B ∶(v B r A )＝1∶2，故A 错误；由a n ＝v 2r得向心加速度之比为a A ∶a B ＝v 2A r B ∶(v 2B r A )＝1∶2，故B 正确；由T ＝2πr v 得周期之比为T A ∶T B ＝r A v B ∶(r B v A )＝2∶1，故C 错误；由n ＝ω2π得转速之比为n A ∶n B ＝ωA ∶ωB ＝1∶2，故D 错误．4.如图所示，O 1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r 1，O 2为从动轮的轴心，轮半径为r 2，r 3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r 2＝2r 1，r 3＝1.5r 1.A 、B 、C 分别是3个轮边缘上的点，则质点A 、B 、C 的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)( )A ．1∶2∶3B ．2∶4∶3C ．8∶4∶3D ．3∶6∶2解析：选C.因为皮带不打滑，A 点与B 点的线速度大小相同，都等于皮带运动的速率，根据向心加速度公式a n ＝v 2r可得：a A ∶a B ＝r 2∶r 1＝2∶1由于B 、C 是固定在同一个轮上的两点，所以它们的角速度相同，根据向心加速度的公式a n ＝ω2r 可得a B ∶a C ＝r 2∶r 3＝2∶1.5由此可得a A ∶a B ∶a C ＝8∶4∶3.5.(2013·川师附中高一检测)如图所示，圆弧轨道AB 在竖直平面内，在B 点，轨道的切线是水平的，一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑，不计任何阻力．设小球刚到达B 点时的加速度为a 1，刚滑过B 点时的加速度为a 2，则( )A ．a 1、a 2大小一定相等，方向可能相同B ．a 1、a 2大小一定相等，方向可能相反C ．a 1、a 2大小可能不等，方向一定相同D ．a 1、a 2大小可能不等，方向一定相反解析：选D.刚到达B 点时，小球仍做圆周运动，此时a 1＝v 2BR，方向竖直向上，当刚滑过B 点后，小球做平抛运动，a 2＝g ，方向竖直向下，v 2BR有可能等于g ，故D 正确．二、多项选择题6．下列关于向心加速度的说法错误的是( ) A ．向心加速度越大，物体速率变化越快 B ．向心加速度越大，物体转动得越快C ．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D ．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的解析：选ABD.向心加速度描述的是圆周运动速度方向的变化快慢，而非速度大小的变化快慢，A 、B 错误；匀速圆周运动的加速度即向心加速度，方向指向圆心，C 正确；在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，方向时刻改变，D 错误．7．(2013·临沂高一检测)一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R ，向心加速度为a ，则( )A ．小球相对于圆心的位移不变B ．小球的线速度大小为 RaC ．小球在时间t 内通过的路程s ＝ a RtD ．小球做圆周运动的周期T ＝2πR a解析：选BD.小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变，A 错误；由a ＝v 2R得v ＝ Ra ，B 正确；在时间t 内通过的路程s ＝vt ＝t Ra ，C 错误；做圆周运动的周期T ＝2πR v ＝2πR Ra＝2πRa ，D 正确．8.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍．A 、B 分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时( )A ．A 、B 两点的线速度之比为v A ∶v B ＝1∶1 B ．A 、B 两点的线速度之比为v A ∶v B ＝3∶2C ．A 、B 两点的角速度之比为ωA ∶ωB ＝3∶2D ．A 、B 两点的向心加速度之比为a A ∶a B ＝2∶3解析：选AD.由题意知v A ∶v B ＝1∶1，故A 正确，B 错误；又由ω＝v r得ωA ∶ωB ＝r B ∶r A ＝2∶3，故C 错误；又由a ＝v 2r得a A ∶a B ＝r B ∶r A ＝2∶3，故D 正确．☆9.(2013·陕西师大附中高一测试)如图所示，是甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图象，其中图线甲为一双曲线．由图象可以知道( )A ．甲球运动时，线速度大小保持不变B ．甲球运动时，角速度大小保持不变C ．乙球运动时，线速度大小保持不变D ．乙球运动时，角速度大小保持不变解析：选AD.图线甲表明物体的向心加速度与半径成反比，由a ＝v 2r可知，物体运动的线速度不变，选项A 正确；图线乙表明物体的向心加速度与半径成正比，由a ＝ω2r 可知，物体的角速度大小不变，选项D 正确．三、非选择题 10.宇航员的选拔、训练是非常严格的．当航天飞机升空时，宇航员会发生黑视．黑视的原因第一是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二是因为脑缺血．为了使宇航员适应飞行要求，在如图所示的仪器中对宇航员进行训练．宇航员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内，若要使宇航员的向心加速度为a n ＝6g ，则角速度需为多少？(R ＝20 m ，g 取10 m/s 2)解析：由向心加速度公式a n ＝R ω2得ω＝a n R ＝6×1020 rad/s ＝ 3 rad/s.答案： 3 rad/s11．如图所示是一个皮带传动减速装置，轮A 和轮B 共轴固定在一起，各轮半径之比R A ∶R B ∶R C ∶R D ＝2∶1∶1∶2，求在运转过程中，轮C 边缘上一点和轮D 边缘上一点向心加速度之比．解析：B 、D 轮边缘线速度相等，A 、C 轮边缘线速度相等，A 、B 轮角速度相等.v C v D ＝v A12v A ＝2∶1，ωC ωD ＝2ωA 12ωA ＝4∶1，a C a D ＝v C ωC v D ωD ＝21×41＝8∶1.答案：8∶1 ☆12.如图所示，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动，甲沿顺时针方向做匀速圆周运动，圆半径为R ；乙做自由落体运动，当乙下落至A 点时，甲恰好第一次运动到最高点B ，求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度．解析：设乙下落到A 点所用时间为t ，则对乙，满足R ＝12gt 2，得t ＝ 2Rg，这段时间内甲运动了34个周期，即34T ＝ 2R g①又由于a ＝R ω2＝R4π2T 2②由①②得a ＝98π2g .答案：98π2g。
人教版-高中物理必修1随堂演练-第二章第五节知能演练轻松闯关
1．对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是( )A ．苹果和树叶都可以看成自由落体运动B ．苹果可以近似地看成自由落体运动，树叶不能看成自由落体运动C ．苹果和树叶都不能看成自由落体运动D ．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地解析：选BD.从树上落下的苹果所受阻力相对重力很小，可看成自由落体运动，而从树上落下的树叶所受阻力相对重力较大，不能看成自由落体运动，选项A 、C 错误，B 正确．假如地球上没有空气，则苹果和树叶不受空气阻力，都做自由落体运动，下落快慢相同，同时落地，选项D 正确．2．关于重力加速度的说法中不．正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小没有方向，通常计算中g 取9.8 m/s 2B ．在地面上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大C ．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同D ．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度g 越小解析：选A.重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不同的地方重力加速度g 的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右．在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐减小．3．从楼顶开始下落的物体落地用时为2.0 s ，若要让物体在1.0 s 内落地，应该从哪儿开始下落(取g ＝10 m/s 2)( )A ．从离地高度为楼高一半处开始B ．从离地高度为楼高1/4处开始C ．从离地高度为楼高3/4处开始D ．从离地高度为5 m 处开始解析：选BD.楼顶到落地H ＝12×10×4 m ＝20 m,1 s 落地h ＝12×10×1 m ＝5 m ，所以离地5 m 处开始或从离地高度为楼高度1/4处开始，B 、D 对．4．物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A ．1 sB ．1.5 sC. 2 s D ．(2－1)s解析：选D.初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…所以，物体下落后半程的时间为(2－1) s ，故D 正确． 图2－5－85．(2012·杭州七校高一联考)2011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的闻涛社区中，一个2岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去接住了孩子，从而挽救了“妞妞”的生命．她的事迹感动了亿万国人．吴菊萍被誉为“最美妈妈”．假设妞妞从离地h 1＝31.5 m 高的阳台由静止掉下，下落过程中空气阻力不计．在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻由静止冲向妞妞下落处的正下方楼下，准备接住妞妞．为确保能稳妥安全接住妞妞，她一方面要尽力节约时间，但又必须保证接住妞妞时没有水平方向的速度．于是吴菊萍先做匀加速运动后立即做匀减速运动，奔跑水平距离s ＝9.8 m 到达楼下，到楼下时吴菊萍的速度刚好减为零，同时她张开双臂，在距地面高度为h 2＝1.5 m 处接住妞妞，竖直向下缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程可看做匀减速运动．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)从开始下落起经过多长时间妞妞被接住？接住时妞妞的速度大小；(2)缓冲过程中妞妞的加速度大小．解析：(1)妞妞下落过程做自由落体运动，由运动学公式得：h 1－h 2＝12gt 20下落时间为：t 0＝2(h 1－h 2)g＝ 6 s ＝2.45 s 速度大小为：v 0＝gt 0＝24.5 m/s.(2)设缓冲过程中的加速度大小为a ，由运动学公式得：a ＝v 202h 2＝200 m/s 2. 答案：见解析一、选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A ．开始下落时，速度、加速度均为零B ．开始下落时，速度为零，加速度为gC ．下落过程中，速度、加速度都在增大D ．下落过程中，速度增大，加速度不变答案：BD2．关于重力加速度的说法，正确的是( )A ．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B ．地球上各处的重力加速度g 值都相同C ．济南的重力加速度为9.8 m/s 2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s 速度增加9.8 m/sD ．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同解析：选A.在比萨斜塔释放的金属球，受到的空气阻力远远小于球的重力，可以认为金属球做自由落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，因下落的高度和运动时间相同，所以二者的加速度相同，选项A 正确．地球上各处的重力加速度的大小一般不同，方向也不同，故B 、D 错．在济南下落的物体不一定做自由落体运动，其加速度也不一定等于重力加速度，故C 错．3．A 、B 两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，则下落加速度之比和下落时间之比为( )A ．1∶1 1∶1B ．1∶1 1∶2C ．1∶2 1∶4D ．1∶2 1∶8解析：选A.自由下落加速度大小为g ，则加速度之比为1∶1，由t ＝2h g知，时间之比为1∶1，A 对．4.从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图2－5－9(1)所示，甲握住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺．若乙作握尺准备时，手指位置如图(2)所示，而握住尺时的位置如图(3)所示．由此测得乙同学的反应时间约为( )图2－5－9A ．2.0 sB ．0.30 sC ．0.10 sD ．0.04 s解析：选B.反应时间就是刻度尺自由下落的时间，应用自由落体运动的规律即可求解．根据自由落体运动规律h ＝12gt 2得反应时间t ＝2h g，将h ＝(60.00－20.00)cm ＝0.40 m ，g 取9.8 m/s 2代入得t ＝2×0.409.8s ≈0.30 s ，故B 项正确． 5．两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t ，第二个物体下落时间为t /2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A ．gt 2B ．3gt 2/8C ．3gt 2/4D ．gt 2/4解析：选D.当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t 2时间，此时离地高度h 1＝12gt 2－12g ⎝⎛⎭⎫t 22，第二个物体下落时的高度h 2＝12g ⎝⎛⎭⎫t 22，则待求距离Δh ＝h 1－h 2＝gt 24. 6．物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，则下列选项中正确的是( )A ．物体运动3 s 后落地B ．物体落地时的速度大小为30 m/sC ．物体在落地前最后1 s 内的位移为25 mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s解析：选ABC.由h ＝12gt 2得 t ＝2h g＝3 s 最后一秒内位移：Δh ＝12gt 23－12gt 22＝25 m ， 落地速度：v ＝gt ＝30 m/s 全程的平均速度：v ＝h t ＝453m/s ＝15 m/s. 则A 、B 、C 正确．7．由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况是( )A ．相对静止B ．向下做匀速直线运动C ．向下做匀加速直线运动D ．向下做自由落体运动解析：选B.设甲运动了t s ，乙则运动了(t －Δt ) s ，由速度公式知甲、乙速度差Δv ＝gt －g (t －Δt )＝g Δt ，不随时间变化，即以乙为参考系甲向下做匀速直线运动，B 对．8．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰好刚要滴下，则此时第二滴雨滴下落的速度(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)( )A ．8.00 m/sB ．7.84 m/sC ．7.20 m/sD ．7.00 m/s解析：选A.由题意知，雨滴落到地面用时1 s ，第2滴下落了t ＝0.8 s ，由v ＝gt 知，v ＝8 m/s ，故A 正确．9．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )A ．石块下落到地面的总时间B ．石块落地前瞬间的速度C ．石块落地前最后一秒内的位移D ．石块通过最后一米位移所用的时间解析：选ABCD.由公式h ＝12gt 2可知，选项A 正确；根据v 2＝2gh 可知，选项B 正确；根据h ＝12gt 2和h －h ′＝12g (t －1)2可知，选项C 正确；根据h ＝12gt 2和h －1＝12g (t －t ′)2可知，选项D 正确． 二、非选择题10．设宇航员在某行星上从高32 m 处自由释放一重物，测得在下落最后1 s 内所通过的距离为14 m ，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？解析：设物体下落的时间为t ，星球表面的重力加速度为g ，则h ＝12gt 2① h －14＝12g (t －1)2② 由题意知h ＝32 m ，由①②解得t 1＝4 s ，t 2＝47s(舍去)， 所以t ＝t 1＝4 s ，g ＝4 m/s 2.答案：4 s 4 m/s 211.如图2－5－10所示，悬挂的直杆AB 长为a ，在B 端下方距离为h 处，有一长为b 的无底圆筒CD ，若将悬线剪断，求：图2－5－10(1)直杆下端B 穿过圆筒的时间是多少？(2)整个直杆AB 穿过圆筒的时间是多少？解析：(1)B 点下落示意图如图甲所示．对BC 段：h ＝12gt 20① 对BD 段：h ＋b ＝12g (t 1＋t 0)2② 联立①②得：t 1＝2g (h ＋b )－2gh g.(2)整个直杆下落示意图如图乙所示．对BE 段：a ＋h ＋b ＝12g (t 2＋t 0)2③ 联立①③解得：t 2＝2g (h ＋a ＋b )－2gh g. 答案：见解析12.在离地面7.2 m 处，手提2.2 m 长的绳子的上端如图2－5－11所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g ＝10 m/s 2)求：图2－5－11(1)两小球落地时间相差多少？(2)B 球落地时A 球的速度多大？ 解析：(1)设B 球落地所需时间为t 1，因为h 1＝12gt 21， 所以t 1＝2h 1g ＝2×(7.2－2.2)10s ＝1 s ， 设A 球落地时间为t 2依h 2＝12gt 2得t 2＝2h 2g ＝2×7.210s ＝1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt ＝t 2－t 1＝0.2 s(2)当B 球落地时，A 球的速度与B 球的速度相等．即v A ＝v B ＝gt 1＝10×1 m/s ＝10 m/s.答案：(1)0.2 s (2)10 m/s。
高考物理 第1章第2节 知能演练化闯关1
取夺市安慰阳光实验学校高考物理 第1章第2节 知能演练强化闯关 新人教版必修11. (2011·高考天津理综卷)质点做直线运动的位移s 与时间t 的关系为s ＝5t ＋t 2(各物理量均采用国际单位制单位), 则该质点( )A. 第1 s 内的位移是5 mB. 前2 s 内的平均速度是6 m/sC. 任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD. 任意1 s 内的速度增量都是2 m/s解析: 选 D.对比匀变速运动的位移公式s ＝v 0t ＋12at 2可以知道: v 0＝5 m/s, a＝2 m/s 2.第1 s 内的位移为6 m, 故A 错误. 前2 s 内的平均速度v －＝5×2＋222m/s ＝7 m/s, 故B 错误. 相邻1 s 内位移差Δs ＝aT 2＝2 m, 故C 错误. 任意1 s 内的速度增量Δv ＝a ·Δt ＝2 m/s, 故D 正确.2. A 、B 两小球从不同高度自由下落, 同时落地, A 球下落的时间为t , B 球下落的时间为t /2, 当B 球开始下落的瞬间, A 、B 两球的高度差为( ) A. gt 2B.38gt 2C.34gt 2D.14gt 2 解析: 选 D.A 球下落高度为h A ＝12gt 2, B 球下落高度为h B ＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22＝18gt 2, 当B球开始下落的瞬间, A 、B 两球的高度差为Δh ＝h A －12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22－h B ＝14gt 2, 所以D 项正确.3. (2012·泰安模拟)宇宙中的星体存在着“火山喷发”现象. 经观测木星的一个卫星——木卫1上火山喷发出岩块上升高度可达250 km, 每一块石头的留在空中的时间为1000 s. 已知在距离木卫1表面几百千米的范围内, 木卫1的重力加速度g 木卫可视为常数, 而且在木卫1上没有大气. 则据此可求出g 木卫与地球表面重力加速度g (g ＝10 m/s 2)的关系是( )A. g 木卫＝gB. g 木卫＝12gC. g 木卫＝15gD. g 木卫＝120g解析: 选C.一块石头的留在空中的时间为1000 s, 石头上升或下落时间为500s, 根据h ＝12g 木卫t 2, 解得g 木卫＝2 m/s 2, C 正确.4. (2011·高考安徽理综卷)一物体作匀加速直线运动, 通过一段位移Δs 所用的时间为t 1, 紧接着通过下一段位移Δs 所用时间为t 2.则物体运动的加速度为( )A.2Δs t 1－t 2t 1t 2t 1＋t 2B.Δst 1－t 2t 1t 2t 1＋t 2C.2Δs t 1＋t 2t 1t 2t 1－t 2D.Δst 1＋t 2t 1t 2t 1－t 2解析: 选A.物体做匀加速直线运动, 利用中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度, 得v t 12＝Δs t 1, v t 22＝Δs t 2, 又v t 22＝v t 12＋a t 1＋t 22, 得a ＝2Δs t 1－t 2t 1t 2t 1＋t 2, 所以A 正确, B 、C 、D 错误.5. 在高空特技表演中, 若跳伞运动员做低空跳伞表演, 他在离地面224 m 高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动. 一段时间后, 立即打开降落伞, 以12.5 m/s 2的平均加速度匀减速下降, 为了运动员的安全, 要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s.(1)求运动员展开伞时, 离地面高度至少为多少？(2)着地时相当于从多高处自由落下？(g 取10 m/s 2)解析: (1)设运动员做自由落体运动的高度为h 时速度为v , 此时打开伞开始匀减速运动, 落地时速度刚好为5 m/s, 则有v 2＝2gh , v 2t －v 2＝2a (H －h )解得h ＝125 m, v ＝50 m/s为使运动员安全着地, 他展开伞时的高度至少为H －h ＝224 m －125 m ＝99 m.(2)设运动员以5 m/s 的速度着地时, 相当于从h ′高处自由落下, 由v 2t ＝2gh ′得h ′＝v 2t2g ＝252×10m ＝1.25 m.答案: (1)99 m (2)1.25 m一、选择题1. 关于自由落体运动, 下列说法中正确的是( ) A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速度直线运动B. 前3 s 竖直方向的位移只要满足s 1∶s 2∶s 3＝1∶4∶9的运动一定是自由落体运动C. 自由落体运动在开始的连续三个2 s 内的位移之比是1∶3∶5D. 自由落体运动在开始的连续三个2 s 末的速度之比是1∶2∶3解析: 选ACD.自由落体运动是竖直方向上初速度v 0＝0, a ＝g 的匀加速直线运动, 满足初速度为零的匀加速直线运动的规律, 故A 、C 、D 均正确. 对B 项, 平抛运动也满足, 故B 选项错误.2. (2012·上海静安高三期末)物体做竖直上抛运动时, 在任意相同时间间隔内, 速度的变化量( )A. 大小相同、方向相同B. 大小相同、方向不同C. 大小不同、方向不同D. 大小不同、方向相同解析: 选A.竖直上抛运动是匀变速直线运动. 由Δv＝g·Δt知, 相同时间间隔内速度变化量相同, 故应选A.3. 竖直上抛的物体, 又落回抛出点, 关于物体运动的下列说法中正确的是( )A. 上升过程和下落过程, 时间相等、位移相同B. 物体到达最高点时, 速度和加速度均为零C. 整个过程中, 任意相等时间内物体的速度变化量均不相同D. 不管竖直上抛的初速度有多大(v0>10 m/s), 物体上升过程的最后1 s时间内的位移总是不变的解析: 选 D.上升和下落过程时间相等, 而位移大小相等、方向相反, 物体到最高点加速度仍为g, 故A、B均错; 在任意相等时间t内, 速度变化量均为gt, C 错; 根据逆向思维知, 物体上升过程最后1 s内位移和自由下落最初1 s内位移大小是相等的, 都为12g×12＝12g, D正确.4. (2012·福建师大附中模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车, 做匀减速直线运动. 开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m. 则刹车后6 s内的位移是( )A. 20 mB. 24 mC. 25 mD. 75 m解析: 选C.由Δs＝aT2得: 9－7＝a·12, a＝2 m/s2, 由v0T－12aT2＝s1得: v0×1－12×2×12＝9, v0＝10 m/s, 汽车刹车时间t m＝v0a＝5 s<6 s, 故刹车后6 s内的位移为s＝v202a＝25 m, C正确.5. (2012·浙江学中学高三月考)一物体做匀变速直线运动, 某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为6 m/s.则在这1 s内该物体运动的( )A. 位移的大小可能小于4 mB. 位移的大小可能大于4 mC. 路程可能小于5 mD. 路程可能大于5 m解析: 选ABC.若1 s后速度方向不变, 则在这1 s内物体的平均速度大小为(4 m/s＋6 m/s)/2＝5 m/s, 位移大小为5 m/s×1 s＝5 m, 由于速度方向不变, 所以路程大小也为5 m, 若1 s后速度方向改变, 则在这1 s内物体的平均速度大小为(6 m/s－4 m/s)/2＝1 m/s, 位移大小为1 m/s×1 s＝1 m, 加速度的大小为(4 ＋6)/2 m/s2＝10 m/s2, 物体先向原方向减速运动, 后反向加速运动, 路程大小为两个运动位移大小之和, x＝42/(2×10) m＋62/(2×10) m＝2.6 m, 分析四个选项可知, A、B、C正确, D错误.6. 一条悬链长7.2 m 从悬挂点处断开, 使其自由下落, 不计空气阻力, 则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(g 取10 m/s 2)( ) A. 0.3 s B. 0.4 s C. 0.7 s D. 1.2 s解析: 选 B.悬链的运动示意图如图所示, 由于悬链上每一点的运动情况相同, 所以以它的下端A 为研究对象. 设链条的长度为L , 经t 1链条的A 端到达O 点, 经t 2链条的A 端到达O 点正下方L 处, 则h －L ＝12gt 21, h ＝12gt 22, 所求Δt ＝t 2－t 1, 解得Δt ＝0.4 s.7. 某中学生身高1.70 m, 在学校运动会上参加跳高比赛, 采用背跃式, 身体横着越过2.10 m 的横杆, 获得了冠, 据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为(g 取10 m/s 2)( )A. 7 m/sB. 6 m/sC. 5 m/sD. 3 m/s解析: 选C.设中学生的重心位于身体的中点, 则重心上升的高度为: h ＝2.10 m －12×1.70 m＝1.25 m, 由v 20＝2gh 得: v 0＝2gh ＝5 m/s.8. (2012·江苏泰兴重点中学联考)一物体做初速度为零的匀加速直线运动, 将其运动时间顺次分成1∶2∶3的三段, 则每段时间内的位移之比为( )A. 1∶3∶5B. 1∶4∶9C. 1∶8∶27D. 1∶16∶81解析: 选C.由s ＝12at 2得, s Ⅰ＝s 1＝12at 2; s Ⅱ＝s 2－s 1＝12a (3t )2－12at 2＝4at 2; sⅢ＝s 3－s 2＝12a (6t )2－12a (3t )2＝272at 2; 则s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ＝1∶8∶27. 图1－2－39. (2012·天津联考)如图1－2－3所示, 小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动, 依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab ＝bd ＝6 m, bc ＝1 m, 小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s, 设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c , 则( )A. v b ＝8 m/sB. v c ＝3 m/sC. de ＝4 mD. 从d 到e 所用时间为2 s解析: 选BC.小球沿斜面向上做匀减速直线运动, 因T ac ＝T ad , 故c 点为a 到d的中间时刻所在位置, 故v c ＝ad 2T ＝6＋62×2m/s ＝3 m/s; 因s ac ＝s ab ＋s bc ＝7 m, s cd＝s bd －s bc ＝5 m, 由Δs ＝s ac －s ad ＝aT 2得: a ＝0.5 m/s 2, 由v 2b －v 2c ＝2a ·s bc 可得, v b ＝10 m/s; v e ＝0＝v c －aT ce , 得T ce ＝6 s, 故d 到e 经历T de ＝T ce －T ＝4 s 时间, 对应位移大小s de ＝12aT 2de ＝4 m.10. 某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛, 不计空气阻力, g 取10 m/s 2.5 s 内物体的( ) A. 路程为65 mB. 位移大小为25 m, 方向向上C. 速度改变量的大小为10 m/sD. 平均速度大小为13 m/s, 方向向上解析: 选AB.物体的初速度v 0＝30 m/s, g ＝10 m/s 2, 其上升时间t 1＝v 0g ＝3 s, 上升高度h 1＝v 202g ＝45 m; 下降时间t 2＝5 s －t 1＝2 s, 下降高度h 2＝12gt 22＝20 m. 末速度v ＝gt 2＝20 m/s, 方向向下. 故5 s 内的路程h ＝h 1＋h 2＝65 m; 位移H ＝h 1－h 2＝25 m, 方向向上; 速度改变量Δv ＝v －v 0＝(－20－30) m/s ＝－50m/s, 负号表示向下; 平均速度v ＝Ht＝5 m/s.综上可知只有A 、B 正确.二、非选择题图1－2－411. (2012·安徽百校论坛联合考试)如图1－2－4所示, A 、B 两棒的长均为L＝1 m, A 的下端和B 的上端相距x ＝20 m, 若A 、B 同时运动, A 做自由落体运动, B 做竖直上抛运动, 初速度v 0＝40 m/s, 取g ＝10 m/s 2, 求:(1)A 、B 两棒经多久相遇;(2)A 、B 两棒从相遇开始到分离所需的时间. 解析: (1)设经过时间t 1两棒相遇, 由 x ＝12gt 21＋⎝⎛⎭⎪⎫v 0t 1－12gt 21得t 1＝xv 0＝0.5 s.(2)设从开始运动经过时间t 2两棒分离, 由x ＋2L ＝12gt 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0t 2－12gt 22解得: t 2＝x ＋2L v 0＝0.55 s所以两棒从相遇开始到分离所需的时间 Δt ＝t 2－t 1＝0.05 s.答案: (1)0.5 s (2)0.05 s12. 几位同学乘坐动车组列车外出旅游, 当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时, 两位同学约好共同测量火车的加速度. 他们作了如下测量: 一位同学看着窗外间隔s ＝100 m 的路标, 另一位同学负责用手表记录时间, 他们观测到列车从第一根路标运动到第二根路标的时间t 1＝5 s, 从第一根路标运动到第三根路标所用的时间t 2＝9 s. 请你根据他们的测量数据计算:(1)列车的加速度大小.(2)列车运动到第三根路标时的速度大小. 解析: (1)由s ＝v 0t ＋12at 2得:s ＝v 0t 1＋12at 21, 即100＝5v 0＋12.5a同理得2s ＝v 0t 2＋12at 22, 即200＝9v 0＋40.5a联立解得: a ＝1.1 m/s 2, v 0＝17.25 m/s. (2)v ＝v 0＋at 2＝27.15 m/s.答案: (1)1.1 m/s 2(2)27.15 m/s。
最新人教版高中物理第二章第五节第六节知能演练轻松闯关及答案
下列说法正确的是( )A．与热现象有关的自发的宏观过程是有方向性的B．与热现象有关的自发的宏观过程是熵增加的过程．气体扩散现象向着无序性增加的方向进行，是可逆过程D．机械能转为内能的过程是系统的熵增加的过程答案：ABD从微观角度看( )A．热力第二定律是一个统计规律B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大D．任何孤立系统，它的总熵永远不会减小解析：选AD由熵增加原“自然界的一切自发过程，总是朝着熵增加的方向进行的”可知B错，A、、D正确．关于热力第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转的过程．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转的过程D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行的解析：选分子热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观过程包含着大量的微观状态，这是一个无序的运动，根据熵增加原，热运动的结果只能使分子热运动更加无序，而不是变成了有序，热传递的自然过程从微观上讲就是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转的过程，正确，A、B、D错误．以下说法正确的是( )A．绝对零度永远达不到B．现代技术可以达到绝对零度．物体的绝对零度是－273 KD．物体的绝对零度是－273 ℃解析：选AD绝对零度是低温极限，无论用怎样的技术，也永远达不到．这个低温极限为－273 ℃或0 K，故A、D正确．错误！未定义书签。
(2012·绍兴一中高二检测)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物中称为__________现象，是由于分子的__________而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的．答案：扩散无规则运动一、选择题错误！未定义书签。
最新人教版高中物理第一章第二节知能演练轻松闯关及答案
(2011·高考广东卷)如图1－1所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起，下面的铅柱不脱落，主要原因是( )图1－1A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用解析：选D当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．(2012·上海市十校联考)下列说法中正确的是( )A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加．温度低的物体分子运动的平均动能小D．做加速运动的物体，由于速度越越大，因此物体分子的平均动能越越大答案：当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零．当分子间距离是平衡距离r0时，下列说法中正确的是( )A．分子力是零，分子势能也是零B．分子力是零，分子势能不是零．分子力不是零，分子势能是零D．分子力不是零，分子势能不是零解析：选B根据分子力随分子间距的变关系知，r＝r0时，分子力为0根据分子力做功与分子势能的关系知，选r＞10r0时分子势能为0r＝r0时，分子势能最小，并且小于0故B正确．错误！未定义书签。
(2012·济南外国语校高二检测)下列对物体内能的说法中，正确的有( )A．0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大B．物体运动的速度越大，则内能越大．水分子的内能比冰分子的内能大D．100 g 0 ℃的冰比100 g 0 ℃的水的内能小解析：选D物体的内能大小是由物体质量、温度和体积决定的，A项中未知水、冰的质量关系，故不能确定两者内能大小关系；物体的内能与运动速度大小无关，故B错；“分子的内能”的说法不妥，故错；质量相等、温度相同的冰和水，总分子动能相等，总分子势能冰的小，因此其内能小，故D对．错误！未定义书签。
一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能．因此，分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能．这种说法正确吗？为什么？答案：不正确．因为分子运动的动能和分子势能与宏观机械能无关．一、选择题错误！未定义书签。
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高中物理学习材料桑水制作1．关于平抛运动，下列说法中正确的是( )A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动是变加速运动C．任意两段时间内加速度相同D．任意两段相等时间内速度变化相同解析：选ACD.本题要把握好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性．平抛运动的物体只受重力作用，故a＝g，即做匀变速曲线运动，A选项正确，B选项不正确，C选项正确．由匀加速直线运动的速度公式Δv＝gΔt，所以任意相等的时间内Δv相同，D正确．2．一架水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗小球，共投下5颗，若不计空气阻力及风的影响，则( )A．这5颗小球在空中排列成一条抛物线B．这5颗小球及飞机在小球落地前，在空中排列成一条竖直线C．这5颗小球在空中各自运动的轨迹均是抛物线D．这5颗小球在地面的落点间的距离是相等的解析：选BCD.空中小球与飞机在水平方向上速度相同，即水平方向上相对静止，都在飞机的正下方，故A错误B正确；每个小球都做平抛运动，故轨迹均是抛物线，C正确；落地点间的距离由Δx＝vΔt知，间距相等，故D正确．3.(2012·高考新课标全国卷)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则( )A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大解析：选BD.小球做平抛运动，在竖直方向上满足h ＝12gt 2，得t ＝2hg可知A 错误B正确．在水平方向上x ＝v 0t 即v 0＝x ·g2h，且由题图可知h b ＝h c >h a ，x a >x b >x c ，则D 正确，C 错误．4．一个物体从某一确定的高度以初速度v 0水平抛出，已知它落地时的速度为v ，那么它的运动时间是( )A.v －v 0gB.v －v 02gC.v 2－v 202gD.v 2－v 20g解析：选D.落地速度为落地时刻的合速度，由v ＝v 2x ＋v 2y 可知落地时竖直方向的分速度v y ＝v 2－v 20，故飞行时间t ＝v y g ＝v 2－v 20g，即D 项正确．5.如图所示，飞机距地面高度H ＝500 m ，水平飞行速度v 1＝100 m/s ，追击一辆速度为v 2＝20 m/s 同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？(g取10 m/s 2)．解析：炸弹离开飞机后做平抛运动，由h ＝12gt 2得下落时间t ＝2H g＝2×50010s ＝10 s. 设距离为x 时投弹，由位移关系知 v 1t ＝x ＋v 2t所以x ＝(v 1－v 2)t ＝(100－20)×10 m ＝800 m. 答案：800 m一、单项选择题1．做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于( ) A ．物体的初始高度和所受重力 B ．物体的初始高度和初速度 C ．物体所受的重力和初速度D ．物体所受的重力、初始高度和初速度解析：选B.水平方向通过的距离x ＝v 0t ，由h ＝12gt 2得t ＝ 2hg，所以时间t 由高度h 决定，又x ＝v 0t ＝v 02hg，故x 由初始高度h 和初速度v 0共同决定，B 正确．2．(2013·长沙一中高一检测)一个物体以初速度v 0水平抛出，经时间t ，竖直方向的速度大小也为v 0，则t 为( )A.v 0gB.2v 0gC.v 02gD.2v 0g解析：选A.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，在竖直方向上v 0＝gt ，故t ＝v 0g，A 正确．3．(2013·安徽师大附中高一检测)飞机以150 m/s 的水平速度匀速飞行，某时刻让A 球落下，相隔1 s 又让B 球落下，不计空气阻力．在以后的运动中，关于A 球与B 球的相对位置关系，正确的是(取g ＝10 m/s 2)( )A ．A 球在B 球前下方 B ．A 球在B 球后下方C ．A 球在B 球正下方5 m 处D ．A 球在B 球的正下方，距离随时间增加而增加解析：选D.A 、B 球离开飞机后都做平抛运动，它们在水平方向与飞机的运动同步，即在空中A 、B 一定在飞机的正下方，B 球落下t 秒时A 、B 相距Δh ＝12g (t ＋1)2－12gt 2＝12g (2t＋1)，即A 、B球间的距离随时间增加而增加，D 项正确．4.(2013·南京外国语学校高一检测)如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A ．tan φ＝sin θB ．tan φ＝cos θC ．tan φ＝tan θD ．tan φ＝2tan θ解析：选D.物体从斜面顶端抛出落到斜面上，物体的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt2v 0①落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan φ＝v y v x ＝gtv 0② 由①②可得tan φ＝2tan θ，D 正确．5.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )A.1tan θB.12tan θC ．tan θD ．2tan θ解析：选B.根据题意，小球落到斜面上的速度为v ，其水平分速度为v x ＝v 0，此时竖直分速度为v y ＝gt ，如图所示．由图中几何关系有v 0gt＝tan θ①另据平抛运动规律可知此过程的水平位移x ＝v 0t ；竖直位移为y ＝12gt 2；则y x ＝gt2v 0②由①②得：y x ＝12tan θ，故B 正确．6．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为()A ．1∶1B ．4∶3C ．16∶9D ．9∶16解析：选D.结合平抛运动知识，A 球满足tan 37°＝12gt 21vt 1，B 球满足tan 53°＝12gt 22vt 2，那么t 1∶t 2＝tan 37°∶tan 53°＝9∶16.☆7.(2012·高考上海卷)如图，斜面上a 、b 、c 三点等距，小球从a 点正上方O 点抛出，做初速为v 0的平抛运动，恰落在b 点．若小球初速变为v ，其落点位于c ，则( )A ．v 0<v <2v 0B ．v ＝2v 0C ．2v 0<v <3v 0D ．v >3v 0 解析：选A.如图所示，M 点和b 点在同一水平线上，M 点在c 点的正上方．根据平抛运动的规律，若v ＝2v 0，则小球落到M 点．可见以初速2v 0平抛小球不能落在c 点，只能落在c 点右边的斜面上，故只有选项A 正确．二、多项选择题8．(2013·长春高一检测)雅安大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以10 m/s 的速度水平飞行，在距地面180 m 的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则( )A ．物资投出后经过6 s 到达地面目标B ．物资投出后经过18 s 到达地面目标C ．应在距地面目标水平距离60 m 处投出物资D ．应在距地面目标水平距离180 m 处投出物资解析：选AC.物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，t ＝2hg＝6 s ，A 项正确，B 项错误；抛出后至落地的水平位移为x ＝vt ＝60 m ，C 项正确，D 项错误．答案为AC.9．以初速度v 0水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时( ) A ．竖直分速度等于水平速度 B ．瞬时速度等于5v 0C ．运动的时间为2v 0gD ．位移大小是22v 20/g解析：选BCD.由题意得v 0t ＝12gt 2，则t ＝2v 0g ，所以v y ＝gt ＝g ·2v 0g ＝2v 0.则v ＝v 20＋v 2y＝5v 0，通过的位移l ＝2x ＝2v 0t ＝22v 20/g .三、非选择题 10．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特别建造的跳台，运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观．设一位运动员由山坡顶部的A 点沿水平方向飞出，到山坡上的B 点着陆．如图所示，已知运动员水平飞行的速度为v 0＝20 m/s ，山坡倾角为θ＝37°，山坡可以看成一个斜面．(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)运动员在空中飞行的时间t ； (2)AB 间的距离l .解析：(1)设运动员从A 到B 时间为t ，则有 x ＝v 0t y ＝12gt 2 由数学关系知 tan θ＝y x ＝gt2v 0所以t ＝3 s.(2)A 、B 间的距离为l ＝xcos θ＝v 0t cos 37°＝20×30.8m ＝75 m. 答案：(1)3 s (2)75 m 11.如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆．ab 为沿水平方向的直径．若在a 点以初速度v 0沿ab 方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c 点．已知c 点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径．解析：如图所示，h ＝R2，则Od ＝32R 小球做平抛运动的水平位移x ＝R ＋32R ① 竖直位移y ＝h ＝R2②根据y ＝12gt 2③x ＝v 0t ④联立①②③④解得R ＝4v 2(7＋43)g.答案：4v20(7＋43)g☆12.如图所示，光滑斜面宽为a ，长为b ，倾角为θ，一物体沿斜面左上方顶点P 处水平射入，而从右下方顶点Q 处离开斜面．则物体入射的初速度是多少？解析：物体在光滑的斜面上只受重力和斜面对物体的支持力，因此物体所受到的合外力大小为F 合＝mg sin θ，方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律可知，物体沿斜面向下的加速度为a 加＝F 合m＝g sin θ①又由于物体的初速度与a 加垂直，所以物体的运动可分解为两个方向的运动，即物体在水平方向上以初速度v 0做匀速直线运动，沿斜面向下的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以在水平方向上a ＝v 0t ②沿斜面向下的方向上 b ＝12a 加t 2③ 联立①②③式解得v 0＝a t ＝a 2ba 加＝ag sin θ2b.g sin θ答案：a2b。
人教版高中物理全套试题第二章第一节知能演练轻松闯关
1.下列说法中正确的是()A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C．洗澡时，用毛巾擦背，感觉后背发热，是机械能转化为内能D．滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能答案：C2.图2－1－3如图2－1－3所示，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括：①小孩克服摩擦做功，动能转化为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是()A．①②③B．②③①C．②①③D．③②①答案：C3.下列关于能量转化现象的说法中，正确的是()A．用太阳灶烧水是太阳能转化为内能B．电灯发光是电能全部转化为光能C．核电站发电是电能转化为内能D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能解析：选A.太阳灶烧水是太阳能转化为内能，A正确；电灯发光是电能转化为内能和光能，B错误；核电站发电是核能转化为电能，C错误；生石灰放入盛有凉水的烧杯里，化学能转化为内能，D错误．4.下列说法不．正确的是()A．任何一种机器做功都要消耗能量，不消耗能量的机器是无法对外做功的B．每种能量都与一种运动形式相对应，与内能相对应的运动形式是热运动C．能量在转化过程中总量可以减少，但不会增加D．能量不论如何转化，系统的总能量是不变的解析：选C.由能量守恒定律可知，A、B、D均正确，C错误，故本题应选C选项．5.有人试图制造一台“永久”的发电机．设计思路如下：先利用外界供给的电能，使电动机转动，再让电动机带动发电机发电．发电机发电后，一部分电供给电动机继续使用，电动机不再利用外界供给的电能；一部分电能供用户使用．这样，一旦这个发电机发出电来，它就可以不再使用外界的能量，自己“源源不断”地发出电来．用能量转化和守恒的知识分析说明，这样的“永动机”能实现吗？解析：题中设想的能量转化过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能＋电能(用户)．根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，一旦发电机发出电来不再使用外界能量是不可能的，这种永动机不能实现．答案：见解析一、选择题1.关于能量的转化和转移，以下说法中正确的是()A．能量可以从能量多的物体向能量少的物体转移，也可以从能量少的物体向能量多的物体转移B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能C．能量只能从一种形式转化成另一种形式D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化前后能的总量会减少解析：选AB.能量转移的方向与物体能量的多少无关，故A正确；机械能与内能之间可以相互转化，故B正确；能量既可以相互转化也可以发生转移，而总能量保持不变，故C、D 错．2.一辆汽车在关闭发动机后继续沿水平方向向前运动，从能的转化看，它是()A．动能不变B．机械能不变C．动能转化为势能D．机械能转化为内能解析：选D.汽车沿水平方向向前减速运动，重力势能不变，动能减小，机械能减小，故A、B、C错；由于克服摩擦力做功，减小的机械能转化为内能，所以D正确．3.(2012·广州高二检测)下列现象中，只有能的转化而不发生能的转移的过程是()A．冬天用热水袋取暖B．一杯水慢慢变凉C．用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热D．冬天用手摸户外的东西时感到凉解析：选C.用打气筒给轮胎打气时，外力压缩气体做功，机械能转化为内能，故C正确；用热水袋取暖，一杯水慢慢变凉，冬天用手摸户外的东西时感到凉，都是内能发生了转移，故A、B、D错．4.一铁块沿斜面释放后滑下，恰好做匀速运动，那么在下滑过程中()A．铁块机械能减小，内能增加B．铁块机械能守恒，内能不变C．铁块具有的总能量不变D．铁块具有的总能量增加解析：选A.铁块下滑时，由于摩擦力做功，机械能减少，而摩擦生热，使斜面及铁块内能增加．铁块的总能量减少了，斜面和铁块组成的系统的总能量不变．5.下列对能量守恒定律的认识错误的是()A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：选 D.能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒．在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移．不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的．机械能可以转化成其他形式的能，但不能消失，因为能量是不会消失的，故A、B、C均正确，D错误．6.下列说法正确的是()A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但是照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背能量转化和守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析：选C.永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置．历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量转化和守恒定律，人类只能发现规律、利用规律，但绝不可以违背规律，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的，故选项A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，故选项B错．马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源于食物中储存的化学能，故选项C正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，如果把这种表放在桌面上静置几天，它一定会停摆的，故选项D错．7.(2012·大连八中高二检测)汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这个过程中() A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少D．机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析：选D.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡做匀速运动，则汽车必受到摩擦力的作用，机械能不守恒，汽车匀速运动，则动能不变，摩擦力做功，使机械能逐渐转化为内能，但总能量不变．8.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过程，下列说法中正确的是()A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹减少的动能等于木块增加的动能C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块的内能增量之和解析：选D.子弹打击木块的过程中，除了子弹与木块间动能的转移外，还有摩擦阻力作用，导致动能与内能的转化，但此过程中总能量守恒，子弹、木块组成的系统损失的动能等于系统增加的内能，故选项D正确．9.物体从高处落下，由于空气阻力的影响，其能量转化情况是()A．机械能增加，内能也增加B．机械能减少，内能也减少C．机械能不变，内能也不变D．机械能减少，内能增加解析：选D.物体下落过程中，克服空气阻力做功，使部分机械能转化为内能，故D正确．10.图2－1－4大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图2－1－4所示．在小柱上放一个强力的磁铁A，两个斜的木槽M和N叠着倚靠在小柱旁边，上槽M的上端有一个小孔C，下槽N是弯曲的．这位发明家认为：如果在上槽上放一个小铁球B，那么由于磁铁A的吸引力，小球会向上滚，可是滚到小孔处，它就要落到下槽N上，一直滚到N槽的下端，然后顺着弯曲处绕上来，跑到上槽M上．在这里，它又受到磁铁的吸引，重新向上滚，再从小孔里落下去，沿着N槽滚下去，然后再经过弯曲处回到上槽里来，以便重新开始运动．这样，小球就会不停地前后奔走，进行“永恒的运动”．关于维尔金斯的“永动机”，正确的认识应该是()A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现D．违背能量守恒定律，不可能实现解析：选D.由题意可知，磁铁对小铁球的吸引力大于重力沿槽向下的分力，所以小铁球沿N 槽滚动时是减速前进的，若忽略摩擦，小铁球即使能滚到N槽下端，其速度也必为零，在不获得其他任何能量的前提下，无论如何也不可能再获得速度，使自己绕着弯曲处上升，重新回到M槽底端，故D正确．二、非选择题11.请填写下列现象中，能量转换的方式．(1)水轮机带动发电机发电：________________________________________________________________________；(2)水沸腾后，水壶盖被顶起：________________________________________________________________________；(3)电动机带动机器运转：________________________________________________________________________；(4)植物吸收太阳光进行光合作用：________________________________________________________________________；(5)煤炭燃烧发热：________________________________________________________________________.答案：(1)机械能转换为电能(2)内能转换为机械能(3)电能转换为机械能(4)光能转换为化学能(5)化学能转换为内能12.如图2－1－5所示，一个质量m＝100 g的金属块恰能从一个长l＝4 m、倾角θ＝30°的斜面的顶端匀速下滑至底端，损失的机械能有20%被金属块吸收，求在下滑过程中产生的内能及金属块升高的温度．[金属块的比热容为98 J/(kg·℃)]图2－1－5解析：金属块匀速下滑过程中动能不变，机械能的减少量即重力势能的减少量为mgl sin θ.这部分机械能通过摩擦生热转化成了等值的内能．Q ＝ΔE ＝mgl sin θ＝100×10－3×9.8×4×sin30° J＝1.96 J.而其中20%的内能被金属块吸收，所以金属块增加的内能为ΔU ＝Q ′＝η·Q ＝20%×1.96 J ＝0.392 J.又因为Q ′＝cm ·Δt ，所以Δt ＝Q ′c ·m ＝0.39298×0.1℃＝0.04 ℃. 答案：1.96 J 0.04℃。
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1．对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是( )A ．苹果和树叶都可以看成自由落体运动B ．苹果可以近似地看成自由落体运动，树叶不能看成自由落体运动C ．苹果和树叶都不能看成自由落体运动D ．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地解析：选BD.从树上落下的苹果所受阻力相对重力很小，可看成自由落体运动，而从树上落下的树叶所受阻力相对重力较大，不能看成自由落体运动，选项A 、C 错误，B 正确．假如地球上没有空气，则苹果和树叶不受空气阻力，都做自由落体运动，下落快慢相同，同时落地，选项D 正确．2．关于重力加速度的说法中不．正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小没有方向，通常计算中g 取9.8 m/s 2B ．在地面上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大C ．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同D ．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度g 越小解析：选A.重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不同的地方重力加速度g 的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右．在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐减小．3．从楼顶开始下落的物体落地用时为2.0 s ，若要让物体在1.0 s 内落地，应该从哪儿开始下落(取g ＝10 m/s 2)( )A ．从离地高度为楼高一半处开始B ．从离地高度为楼高1/4处开始C ．从离地高度为楼高3/4处开始D ．从离地高度为5 m 处开始解析：选BD.楼顶到落地H ＝12×10×4 m ＝20 m,1 s 落地h ＝12×10×1 m ＝5 m ，所以离地5 m 处开始或从离地高度为楼高度1/4处开始，B 、D 对．4．物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A ．1 sB ．1.5 s C. 2 s D ．(2－1)s解析：选D.初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…所以，物体下落后半程的时间为(2－1) s ，故D 正确．图2－5－85．(2012·杭州七校高一联考)2011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的闻涛社区中，一个2岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去接住了孩子，从而挽救了“妞妞”的生命．她的事迹感动了亿万国人．吴菊萍被誉为“最美妈妈”．假设妞妞从离地h 1＝31.5 m 高的阳台由静止掉下，下落过程中空气阻力不计．在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻由静止冲向妞妞下落处的正下方楼下，准备接住妞妞．为确保能稳妥安全接住妞妞，她一方面要尽力节约时间，但又必须保证接住妞妞时没有水平方向的速度．于是吴菊萍先做匀加速运动后立即做匀减速运动，奔跑水平距离s ＝9.8 m 到达楼下，到楼下时吴菊萍的速度刚好减为零，同时她张开双臂，在距地面高度为h 2＝1.5 m 处接住妞妞，竖直向下缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程可看做匀减速运动．(取g ＝10 m/s 2)求：(1)从开始下落起经过多长时间妞妞被接住？接住时妞妞的速度大小；(2)缓冲过程中妞妞的加速度大小．解析：(1)妞妞下落过程做自由落体运动，由运动学公式得：h 1－h 2＝12gt 20下落时间为：t 0＝2(h 1－h 2)g＝ 6 s ＝2.45 s 速度大小为：v 0＝gt 0＝24.5 m/s.(2)设缓冲过程中的加速度大小为a ，由运动学公式得：a ＝v 202h 2＝200 m/s 2. 答案：见解析一、选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A ．开始下落时，速度、加速度均为零B ．开始下落时，速度为零，加速度为gC ．下落过程中，速度、加速度都在增大D ．下落过程中，速度增大，加速度不变答案：BD2．关于重力加速度的说法，正确的是( )A ．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B ．地球上各处的重力加速度g 值都相同C ．济南的重力加速度为9.8 m/s 2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s 速度增加9.8 m/sD ．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同解析：选A.在比萨斜塔释放的金属球，受到的空气阻力远远小于球的重力，可以认为金属球做自由落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，因下落的高度和运动时间相同，所以二者的加速度相同，选项A 正确．地球上各处的重力加速度的大小一般不同，方向也不同，故B 、D 错．在济南下落的物体不一定做自由落体运动，其加速度也不一定等于重力加速度，故C 错．3．A 、B 两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，则下落加速度之比和下落时间之比为( )A ．1∶1 1∶1B ．1∶1 1∶2C ．1∶2 1∶4D ．1∶2 1∶8解析：选A.自由下落加速度大小为g ，则加速度之比为1∶1，由t ＝2h g知，时间之比为1∶1，A 对．4.从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图2－5－9(1)所示，甲握住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺．若乙作握尺准备时，手指位置如图(2)所示，而握住尺时的位置如图(3)所示．由此测得乙同学的反应时间约为( )图2－5－9A ．2.0 sB ．0.30 sC ．0.10 sD ．0.04 s解析：选B.反应时间就是刻度尺自由下落的时间，应用自由落体运动的规律即可求解．根据自由落体运动规律h ＝12gt 2得反应时间t ＝2h g，将h ＝(60.00－20.00)cm ＝0.40 m ，g 取9.8 m/s 2代入得t ＝2×0.409.8s ≈0.30 s ，故B 项正确． 5．两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t ，第二个物体下落时间为t /2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A ．gt 2B ．3gt 2/8C ．3gt 2/4D ．gt 2/4解析：选D.当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t 2时间，此时离地高度h 1＝12gt 2－12g ⎝⎛⎭⎫t 22，第二个物体下落时的高度h 2＝12g ⎝⎛⎭⎫t 22，则待求距离Δh ＝h 1－h 2＝gt 24. 6．物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，则下列选项中正确的是( ) A ．物体运动3 s 后落地B ．物体落地时的速度大小为30 m/sC ．物体在落地前最后1 s 内的位移为25 mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 解析：选ABC.由h ＝12gt 2得 t ＝2h g ＝3 s 最后一秒内位移：Δh ＝12gt 23－12gt 22＝25 m ， 落地速度：v ＝gt ＝30 m/s全程的平均速度：v ＝h t ＝453m/s ＝15 m/s. 则A 、B 、C 正确．7．由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况是( )A ．相对静止B ．向下做匀速直线运动C ．向下做匀加速直线运动D ．向下做自由落体运动解析：选B.设甲运动了t s ，乙则运动了(t －Δt ) s ，由速度公式知甲、乙速度差Δv ＝gt －g (t －Δt )＝g Δt ，不随时间变化，即以乙为参考系甲向下做匀速直线运动，B 对．8．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰好刚要滴下，则此时第二滴雨滴下落的速度(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)( )A ．8.00 m/sB ．7.84 m/sC ．7.20 m/sD ．7.00 m/s解析：选A.由题意知，雨滴落到地面用时1 s ，第2滴下落了t ＝0.8 s ，由v ＝gt 知，v ＝8 m/s ，故A 正确．9．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )A ．石块下落到地面的总时间B ．石块落地前瞬间的速度C ．石块落地前最后一秒内的位移D ．石块通过最后一米位移所用的时间解析：选ABCD.由公式h ＝12gt 2可知，选项A 正确；根据v 2＝2gh 可知，选项B 正确；根据h ＝12gt 2和h －h ′＝12g (t －1)2可知，选项C 正确；根据h ＝12gt 2和h －1＝12g (t －t ′)2可知，选项D 正确．二、非选择题10．设宇航员在某行星上从高32 m 处自由释放一重物，测得在下落最后1 s 内所通过的距离为14 m ，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？解析：设物体下落的时间为t ，星球表面的重力加速度为g ，则h ＝12gt 2① h －14＝12g (t －1)2② 由题意知h ＝32 m ，由①②解得t 1＝4 s ，t 2＝47s(舍去)， 所以t ＝t 1＝4 s ，g ＝4 m/s 2.答案：4 s 4 m/s 211.如图2－5－10所示，悬挂的直杆AB 长为a ，在B 端下方距离为h 处，有一长为b 的无底圆筒CD ，若将悬线剪断，求：图2－5－10(1)直杆下端B 穿过圆筒的时间是多少？(2)整个直杆AB 穿过圆筒的时间是多少？解析：(1)B 点下落示意图如图甲所示．对BC 段：h ＝12gt 20① 对BD 段：h ＋b ＝12g (t 1＋t 0)2② 联立①②得：t 1＝2g (h ＋b )－2gh g.(2)整个直杆下落示意图如图乙所示．对BE 段：a ＋h ＋b ＝12g (t 2＋t 0)2③ 联立①③解得：t 2＝2g (h ＋a ＋b )－2gh g. 答案：见解析12.在离地面7.2 m 处，手提2.2 m 长的绳子的上端如图2－5－11所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g ＝10 m/s 2)求：图2－5－11(1)两小球落地时间相差多少？(2)B 球落地时A 球的速度多大？解析：(1)设B 球落地所需时间为t 1，因为h 1＝12gt 21， 所以t 1＝2h 1g ＝2×(7.2－2.2)10s ＝1 s ， 设A 球落地时间为t 2依h 2＝12gt 2得t 2＝2h 2g ＝2×7.210s ＝1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt ＝t 2－t 1＝0.2 s(2)当B 球落地时，A 球的速度与B 球的速度相等．即v A ＝v B ＝gt 1＝10×1 m/s ＝10 m/s.答案：(1)0.2 s (2)10 m/s。