高一物理上册知能优化训练题17
高一物理上册：第1章第七节知能优化训练
1．用游标卡尺测长度或外径时，应把________张开到比被测物体的尺寸稍大一些，测内径时，应把______张开到比被测物内径的尺寸稍小一些，再慢慢移动游标尺，使测量爪轻轻卡住被测物体，旋动______固定游标尺，之后读数．答案：外测量爪内测量爪固定螺钉2．通常用的游标卡尺，在游标尺上有20个小的等分刻度，总长为19 mm.用这样的一把没有零误差的游标卡尺测量某一物体的长度时游标尺的位置如图1－7－6所示，该物体的长度是______mm.图1－7－6答案：75.253．有一种游标卡尺，它的游标尺有50个等分刻度，总长度等于49 mm.用这样的一把没有零误差的游标尺测量某一物体的长度时游标尺的位置如如图1－7－7甲所示，游标部分的放大图如图乙所示，该物体的长度是______ mm.图1－7－7答案：58.344．如图1－7－8所示为测量一金属筒时刻度尺示数的示意图，该金属筒长度为________cm.图1－7－8解析：要估读到最小刻度的下一位．答案：5.105．有一种游标卡尺，它的主尺最小分度是1 mm，游标上有50个等分刻度，此游标尺的总长度是______mm.用这种游标卡尺测长度时可以准确到______mm.用此尺测铁球直径时，游标尺零刻线在2.2 cm到2.3 cm两刻度线之间，游标尺的第19条刻度线与主尺上某条线对齐，则此球的直径为______cm.答案：490.02 2.2386．(1)某实验中需要测量一根钢丝的直径(约0.5 mm)．为了得到尽可能精确的测量数据，应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺(游标尺上有10个等分刻度)中，选择________________进行测量．图1－7－9(2)用游标卡尺(游标卡尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时，示数如图1－7－9所示，此工件的宽度为______mm.答案：(1)螺旋测微器(2)23.187．(1)用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径，方法如图1－7－10所示，此圆柱体的直径为________．图1－7－10A．2.5 cm B．2.0 cmC．2.00 cm D．2.05 cm(2)用游标为50分度的游标卡尺测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图1－7－11所示，可读出圆筒的内径为________mm.图1－7－11答案：(1)C(2)53.108．(2011年苏锡常镇四市统考)用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图1－7－12所示．则该工件的长度L＝________cm.图1－7－12答案：2.0409．用游标为50分度的卡尺测量某金属细丝的长度与直径，结果分别如图1－7－13甲、乙所示．由图可知其长度为______，直径为____________．图1－7－13 答案：0.800 cm 1.88 mm。
高一物理上册：第1章第八节知能优化训练
1. 如图1－8－5所示，用A、B两个弹簧测力计拉橡皮条的D点，使其伸长到E点，现保持A的读数不变，当角α由图示位置减小时，欲使D点仍能拉到E点位置保持不变，则可用的方法是()图1－8－5A．使B的读数变大，β角变大B．使B的读数变大，β角变小C．使B的读数变小，β角变大D．使B的读数变小，β角变小答案：D2．在本实验中，采取下列哪些方法可以减小实验误差()A．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些B．两个分力F1和F2的大小要适当大一些C．拉橡皮条的细绳套要稍长一些D．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度答案：BCD3．用弹簧测力计测量力的大小时，下列使用的方法中，正确的是()A．拿起弹簧测力计就进行测量读数B．先用标准码检查示数正确后，再进行测量读数C．测量前检查弹簧指针是否正指零刻线，又用标准砝码检查示数正确后，再进行测量读数D．测量前观察到弹簧测力计示数准确指在0.5 N，测量读取的数值应是示数减去0.5 N 答案：C4．在做“验证力的平行四边形定则”中，假设F1的大小和方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法正确的是()A．F2可以有多个方向B．F2的大小和方向可以有多个值C．F2的方向和大小是唯一确定的值D．F2的方向唯一，大小有多个值答案：C5．某同学做实验时，能正确使用弹簧测力计并能准确的读数，但用作图法求出的合力跟用一只弹簧测力计测得的合力仍不相等，则()A．作图所得的合力更接近真正的合力B．用一个弹簧测力计测得的合力更接近真正的合力C．不能确定谁更接近真正的合力D．两种方法得到的合力都一样接近真正的合力答案：B6．某同学在做共点力合成实验时，记录下如下的实验步骤：A．只用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮条拉到O点，并记下弹簧测力计读数及细绳的方向，按标度作出这个力的图示．B．记下两个弹簧测力计的读数以及绳和橡皮条的结点位置．C．作出F1和F2的合力F，比较F和F′，做出结论．D．通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点达到某一位置O.E．将白纸用图钉固定在方木板上，把橡皮条的一端固定，另一端拴上两个细绳套．F．描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示．则正确的实验步骤顺序是______________________．答案：EDBFAC7. 在本实验中，某小组得出如图1－8－6所示的图象(F与A、O共线)，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中______是F1和F2合成的理论值；______是F1和F2合成的实际值，在实验中，如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？______.(填“变”或“不变”)．图1－8－6答案：F′F不变8．在做“验证力的平行四边形定则”的实验时(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有______和______．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须________．A．每次将橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧测力计的示数D．每次记准细绳的方向答案：(1)橡皮条三角板(2)A9．用两个弹簧测力计把橡皮条拉到一定长度并记下结点O后，再改用一个弹簧测力计时，也要把橡皮条拉到同一结点的理由是______________________．答案：使橡皮条达到同样长度，也就是产生同样的形变，说明合力与两个分力的作用效果相同。
高一物理上册：第3章第三节知能优化训练
1．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是( )A ．速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的B ．加速度方向可与速度方向成任何夹角，但总是与合外力的方向相同C ．速度方向总是与合外力方向相同；加速度方向可能与速度方向相同，也可能不相同D ．速度方向总是与加速度的方向相同；速度方向可能与合外力方向相同，也可能不同 答案：B2.如图3－3－6所示，在光滑的水平地面上，在水平外力F 的作用下，质量为M 的小车和质量为m 的木块一起做加速运动，若木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中木块受到的摩擦力的大小为( )图3－3－6A ．μMgB ．μmgC.MF M ＋mD.mF M ＋m答案：D3．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)如图3－3－7，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g .则有( )图3－3－7 A ．a 1＝0，a 2＝gB ．a 1＝g ，a 2＝gC ．a 1＝0，a 2＝m ＋M Mg D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M Mg 解析：选C.木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg .木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg .由平衡条件和牛顿第二定律可得a 1＝0，a 2＝m ＋M Mg . 4．在宇航员训练程序中，一位80 kg 的宇航员被绑在一个质量为220 kg 的火箭运载器内．这个运载器被安放在一条无摩擦的长直轨道上，开动火箭发动机使之很快地加速．在2.0 s 内它的速度由0增加到100 m/s ，接着以这个速度运行7.0 s ，马达突然制动，经4.0 s 停下来．设喷射燃料的质量和运载器的质量相比可以忽略．(1)计算向前的推力多大；(2)计算施加在运载器和乘客上的制动力．答案：(1)1.5×104 N (2)－7.5×103 N1．关于力和运动，正确的说法是( )A ．物体速度为零时，合外力一定为零B ．物体做曲线运动，合外力一定为零C ．物体做直线运动，合外力一定是恒力D ．物体做匀速直线运动，合外力一定为零解析：选D.只有物体处于平衡状态时，所受的合外力才一定为零，速度为零不等于静止状态，例如将物体竖直上抛到最高点时，不能说成静止，此时物体只是瞬时速度为零，合力不为零；不管合外力的大小如何变化，只要合外力的方向与物体的运动方向在同一条直线上，物体就做直线运动．2．下列说法中正确的是( )A ．物体受到一个不为零的恒定的外力作用时，它的运动状态一定不改变B ．物体受到的合外力为零时，一定做变速运动C ．物体受到的合外力为零时，一定处于平衡状态D ．物体运动的方向就是物体所受合外力的方向解析：选C.力是物体运动状态发生改变的原因，当物体受到的合外力不为零时，物体的运动状态必定改变；当物体受到的合外力为零时，物体处于平衡状态，平衡状态有两种可能，即静止或匀速直线运动．物体的运动方向不一定与合外力方向相同，但物体加速度的方向必定与物体的合外力方向相同．3．在光滑水平面上运动的木块，在运动方向上受到一个方向不变、大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将做( )A ．匀减速直线运动B ．匀加速直线运动C ．速度逐渐减小的变加速运动D ．速度逐渐增大的变加速运动解析：选D.由牛顿第二定律得，加速度大小随力的减小而逐渐减小，因而该运动为变加速运动，而加速度方向与力的方向相同，也与运动方向相同．因此，速度逐渐增加．4．如图3－3－8所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m 的土豆A 受其他土豆对它的总作用力大小应是 ( )图3－3－8A ．mgB ．μmgC ．mg μ2＋1D ．mg 1－μ2 解析：选C.求的是“其他土豆对A 的作用，不是A 所受的合力”．(不要忽略了A 的重力)．F其他＝(mg )2＋(ma )2 A 的加速度就是整体的加速度，知a ＝μg .代入上式即可．5．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3－3－9所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2.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( )图3－3－9A ．m ＝0.5 kg ，μ＝0.4B ．m ＝1.5 kg ，μ＝215C ．m ＝0.5 kg ，μ＝0.2D ．m ＝1 kg ，μ＝0.2解析：选A.由v －t 图象知，4 s ～6 s 物体匀速运动，∴F f ＝F 1＝2 N,2 s ～4 s 物体匀加速运动，a 2＝Δv 2t 2＝4－04－2＝2(m/s 2)．∴F 2－F f ＝ma 2，F f ＝μmg ，联立求解即可． 6．如图3－3－10所示，位于光滑固定斜面上的小物块P 受到一水平向右的推力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3－3－10A ．一定变小B ．一定变大C ．一定不变D ．可能变小，可能变大，也可能不变解析：选B.对物体进行受力分析，如图所示．由牛顿第二定律得：mg sin θ－F cos θ＝ma 有a ＝g sin θ－F cos θ/m 所以当F 逐渐减小时，物体的加速度一定变大．7．如图3－3－11所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a 向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )图3－3－11A ．a 变大B ．a 不变C ．a 变小D ．因为物块的质量未知，故不能确定a 变化的趋势 解析：选A.对物体作受力分析F cos θ＝ma ，a ＝F cos θmm 一定，F 增大，a 必增大． 8．(学科探究)在做“研究牛顿第二定律”的实验中，下列说法正确的是( )A ．实验时，将长木板垫起一个小角度是为了使小车获得斜向下的加速度B ．实验时，将长木板垫起一个小角度是为了使小车运动时，所受的摩擦力与小车的重力沿斜面向下的分力相抵消，即平衡摩擦力C ．实验时，要求砝码(含砝码盘)的质量m 远大于小车的质量M ，即m ≫MD ．实验时，要求砝码(含砝码盘)的质量m 远小于小车的质量M ，即m ≪M解析：选BD.实验时若长木板平放，小车运动时将受到摩擦力作用，那么小车所受的合外力将不是砝码通过细绳对小车的拉力，而是拉力减摩擦力，这样实验的结果误差将很大，故必须平衡摩擦力，A 错，B 正确．实验时，砝码和小车一样也做匀加速直线运动，所以砝码的重力是用来提供砝码和小车的加速度的，但我们认为砝码的重力只用来提供小车的加速度，要使这两个加速度能划等号，必须要求砝码的质量远小于小车的质量，即m ≪M .9．西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g (g 为重力加速度)这一数值，以醒世人．据测试，人体最脆弱的部分是人的头部，它能承受的最大的力为22.8×103N ，假如人的头部质量为5 kg ，试通过计算说明为什么确定500g 作为死亡加速度．解析：由牛顿第二定律，人的头部所能承受的最大加速度a m ＝F m ＝22.8×1035m/s 2＝4560 m/s 2.a m <500g ，若人体头部所产生的加速度为500g 时，人就会死亡，故把500g 作为死亡加速度．答案：见解析10．如图3－3－12所示，质量M＝10 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ＝0.02，在倾角θ为30°的斜面上，有一质量m＝1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程s＝1.4 m时，其速度v＝1.4 m/s，在这个过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．(g＝10 m/s2)图3－3－12解析：由匀加速运动公式v2＝v20＋2as，得物体沿斜面下滑的加速度为a＝v2/2s＝0.7 m/s2. 由于a<g sinθ＝5 m/s2，可知物块受到摩擦力作用，分析物块受力，它受三个力，如左下图所示，对于沿斜面方向和垂直斜面方向，由牛顿第二定律，有mg sinθ－F f1＝ma，mg cosθ－F N1＝0.分析木楔受力，它受到五个力作用，如右上图，在水平方向，由牛顿第二定律，有F f2＋F f1cosθ－F N1sinθ＝0.由此可解得地面作用于木楔的摩擦力F f2＝F N1sinθ－F f1cosθ＝mg cosθsinθ－(mg sinθ－ma)cosθ＝ma cosθ≈0.61 N.F f2的方向水平向左．本题用整体法解是十分简便的，先求得加速度a，如图所示，对整体受力分析，有重力(M ＋m)g，M受到竖直向上的支持力F N，水平向左的摩擦力F f，则由牛顿运动定律，有(M＋m)g－F N＝ma sinθF f＝ma cosθ解得F f＝0.61 N，方向水平向左．答案：0.61 N，方向水平向左。
高一物理上册：第1章第四节知能优化训练
1．某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2，该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，下列说法正确的是() A．F1与车前进方向相同B．F2与车前进方向相同C．F3与车前进方向相同D．F4与车前进方向相同解析：选D.某人推着自行车前进时，地面对两轮的摩擦力方向都与前进方向相反，而当人骑着自行车前进时，地面对后轮的摩擦力与前进方向相同，对前轮的摩擦力与前进方向相反．故D正确．2．(2011年湖南联考) 如图1－4－5所示，两个物体A、B的质量均为1 kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F＝1 N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B、物体B对物体A的摩擦力分别为()图1－4－5A．6 N 3 N B．1 N 1 NC．0 1 N D．0 2 N解析：选C.以A、B整体为研究对象，进行受力分析可知地面对物体B的摩擦力为零；再以A为研究对象进行受力分析，可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反，为1 N，所以C选项正确．3．如图1－4－6所示，一木块放在水平面上，在水平方向施加外力F1＝10 N，F2＝2 N，木块处于静止状态，若撤去F1，则木块受到的摩擦力大小为________，方向________．图1－4－6解析：撤去F1前，物体静止，物体受8 N向右的静摩擦力；撤去F1后，因F2小于8 N，物体静止，所以静摩擦力改变方向和大小．答案：2 N向左4．如图1－4－7所示，A、B、C三木块的质量m A＝m B＝m C＝10 kg，叠放在水平地面上，木块B受水平向右拉力F1＝2 N作用，木块C受水平向左拉力F2＝5 N作用，三木块均保持静止，各接触面间摩擦力分别为F AB＝______，F BC＝______，F CD＝______.图1－4－7解析：求F AB时，研究A，因A静止，所以F AB＝0.求F BC时，研究A、B系统，因A、B静止，所以F BC＝F1＝2 N．求F CD时，研究A、B、C系统．因A、B、C静止，所以F CD ＝F2－F1＝3 N.答案：0 2 N 3 N1．关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是()A．相互挤压的粗糙物体间一定有摩擦力B．相互挤压且有相对滑动的物体间一定有摩擦力C．发生相对滑动的物体间一定有摩擦力D．相互挤压且有相对滑动的物体间可能有摩擦力解析：选D.摩擦力产生的条件有三个，即相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势．2．在图1－4－8中，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体所受摩擦力为(g＝10 N/kg)()图1－4－8A．10 N向右B．10 N向左C．20 N向右D．20 N向左解析：选D.F滑＝μF N＝20 N，方向与物体运动方向相反．3．如图1－4－9所示，A、B两物体被水平力F挤压在竖直墙上，它们处于静止状态，下列说法中正确的是()图1－4－9A．B对A的静摩擦力方向向上B．A对B的静摩擦力方向向上C．F增大时，墙壁对A的静摩擦力增大D．F增大时，A、B间的静摩擦力不变解析：选BD.由B静止知A对B的摩擦力向上，由二力平衡知A对B的摩擦力始终等于B的重力．4. 如图1－4－10所示在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f随拉力F变化的图象如图1－4－11所示，正确的是()图1－4－10图1－4－11答案：D5．关于摩擦力，下列说法正确的是()A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C．静摩擦力一定是阻力D．在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度解析：选D.静摩擦力的大小随着沿运动趋势方向的外力的大小而改变．6．运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他所受到的摩擦力分别是Ff1和Ff2，那么下列说法正确的是()A．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1＝Ff2B．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1>Ff2C．Ff1向上，Ff2向上，且Ff1＝Ff2D．Ff1向上，Ff2向下，且Ff1＝Ff2解析：选C.运动员匀速攀上时，受静摩擦力的作用，而且Ff1＝mg；运动员匀速下滑时，受滑动摩擦力的作用，而且Ff2＝mg.7．如图1－4－12所示，水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动．已知绳中拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别是f A和f B，则有()图1－4－12A．F＝f A＋f B－T B．F＝f A＋f B＋TC．F＝f B D．T＝f A解析：选D.以A、B整体为研究对象，由于A、B整体做匀速直线运动，故整体受合外力为零，即F＝f A＋f B，对A物体，合力为零，有T＝f A，故D项正确．8．上海磁悬浮列车已于2004年向公众开放运营，它是世界上首条用于商业运营的线路．磁悬浮列车的特点有：快速、平稳、无噪音等．磁悬浮列车之所以能快速行驶的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：列车在磁力作用下处于悬浮状态，不受轨道的支持力，因此列车和轨道之间没有摩擦力，所以能快速行驶．答案：见解析9．试分析自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力的方向．解析：如图所示，自行车匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力分别应为：匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮顺时针转动，设轮与地面接触处光滑，则后轮应加速顺时针转动，说明后轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力的方向向前，如图甲所示，前轮转动都是由于前轮受到摩擦力的作用，若设前轮与地面接触面光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前的运动趋势，其所受摩擦力向后，如图甲所示．自行车自然滑行时，人不再给后轮施加力的作用，由于惯性，人和车应向前滑行，此时前、后轮的转动是由于受到地面给它们施加了摩擦力作用，即前、后轮都有相对地面向前运动的趋势，前、后轮受到的摩擦力都应向后，如图乙所示．答案：见解析10．用弹簧测力计测定一个木块A和木块B之间的动摩擦因数μ，有如图1－4－13所示的甲、乙两种装置．图1－4－13(1)需测量哪些数据？(2)写出测量μ的表达式．(3)比较一下哪种装置更好．解析：(1)用弹簧测力计测出A的重力大小G，则A对B的压力F N＝G.题图甲中，用弹簧测力计水平拉着A在B上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数F；题图乙中，拉动木板B，读出弹簧测力计的示数F.(2)μ＝FF N＝F G(3)题图乙比题图甲更好．题图甲中，必须保证A做匀速直线运动才行，而题图乙中B 可以做匀速直线运动，也可以做变速运动，而且弹簧测力计不动，易于读数．答案：见解析。
高一物理上册：第3章第一节知能优化训练
1．下面关于力和运动的说法中正确的是()A．力是维持物体运动速度的原因B．力是使物体运动速度发生改变的原因C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，可以任意改变其运动状态解析：选B.力是改变物体运动速度的原因，物体不受力时，运动状态不变．2．下列所述正确的是()A．如果地球突然停下来，那么地球上的一切建筑将被毁灭B．人在电梯启动的时候，会有一种特殊的内在感觉，由此可知，人在状态改变时才有惯性C．一辆汽车撞上前面停着的汽车，若这两辆汽车的司机受了伤，他们受伤的部位会截然不同D．在沿水平轨道上匀速行驶的封闭车厢内，人竖直跳起，落下后仍落到地板原处答案：ACD3．一个物体保持静止或匀速直线运动状态不变，这是因为()A．物体一定没有受到任何外力B．物体一定受两个平衡力的作用C．物体所受合外力一定为零D．物体可能受两个平衡力的作用解析：选CD.因为根本不存在不受任何外力的物体，所以A是错误的．物体受平衡力作用时，它所受合力为零，但合外力为零时，并不一定只受两个平衡力的作用，故B项是错误的．4．在水平的直线轨道上匀速行驶的车厢内，乘客手持小球在地板O点的正上方将球释放，若车厢的门窗均关闭，则下列说法中正确的是()A．小球落在O点前面，因为放开球时，手对球有一个向前的力B．小球落在O点，因为放开球时，小球具有与车厢相同的水平速度C．小球落在O点后面，因为空气对小球有向后的力D．小球落在O点后面，因为放开球时，车在向前运动解析：选B.小球离开手时，具有与车厢相同的速度，小球在下落过程中水平方向不受外力，因而水平方向的速度不变，与车厢相同．在小球下落的时间内，车在水平方向的位移与小球在水平方向上的位移相同，故小球应落在O点．5．如图3－1－2所示，将一玻璃瓶装水后密闭，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段距离后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是()图3－1－2A．向前B．向后C．先向前，再向后，最终回到原来位置D．先向后，再向前，最终回到原来位置解析：选C.当瓶子向右加速运动时，由于惯性，瓶中水要保持原来的静止状态．气泡左边的水由于瓶底的作用随瓶一起向右加速运动．而气泡右边的水将相对瓶向左移动，气泡向右移动．当瓶子运动起来后，最终静止，因此瓶子必然要减速运动，这时气泡右边的水受瓶的作用随瓶一起减速运动，而气泡左边的水将相对瓶向前(右)运动，气泡将相对瓶向后移动，最后回到原来的位置，应选C.6．一天，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3－1－3中的()图3－1－3解析：选C.列车进站时速度减小，由于惯性，水向前涌，液面形状和选项C一致．7．(学科内综合)如图3－1－4所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速直线运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()图3－1－4A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向解析：选 B.当小车突然停止时，由于惯性，两小球将以原速度继续做匀速直线运动，一定不相碰．8．(创新应用题)如图3－1－5所示，斜面体M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上，在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()图3－1－5A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线解析：选 B.由于各接触面光滑，故小球在水平方向上不受力，只在竖直方向上受到力的作用，由于惯性，小球保持水平方向的静止状态不变，小球只能在竖直方向上运动，故其运动轨迹只能是竖直向下的直线．9．如图3－1－6所示，在前进的小车上放一竖直木块，突然发现木块倾倒，则造成倾倒的原因是什么？图3－1－6解析：从木块倾倒情况来看，其上端向左倾，造成这种状况的原因是：(1)下部向右的速度突然增大，而下部运动与车的运动情况相同，故小车应是向右加速；(2)下部向左的速度突然减小，即小车向左减速．答案：向右加速或向左减速。
高一物理上册：第3章第六节知能优化训练
1．质量为5 kg的物体，在水平拉力F＝20 N的作用下，从静止开始经2 s速度达到2 m/s，则物体与水平面间的动摩擦因数是________．(g＝10 m/s2)解析：物体所受的合力F合＝F－F f，由牛顿第二定律得：a＝F－F fm①；再由加速度公式得a＝v t－v0t②，由①②求得F f，再求μ.答案：0.32．质量是3 kg的木块，原来在光滑水平面上运动，在受到8 N的阻力后，继续前进9 m，速度减为原来的一半，则原来速度是____m/s，木块做匀变速运动直到静止的时间是______s.解析：利用a＝Fm和2as＝v2t－v20，求v0，再由a＝Δvt求t.答案：8 33．质量为0.2 kg的物体，以24 m/s的初速上抛，由于空气阻力，经2 s到达最高点，设物体运动中所受空气阻力大小恒定，g取10 m/s2，则物体上升的最大高度为________，物体从最高点落回抛出点的时间为________.解析：利用a＝v t－v0t和s＝v0t＋12at2，求h max或利用匀变速直线运动中v－＝v0＋v t2，由s＝v－t求h max，再用牛顿第二定律mg＋F f＝ma求F f，得下落加速度a′＝mg－F fm，再求出落回时间t＝2h a′.答案：24 m 6 s4．(2011年南通市调研)某质量为1000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到30 m/s的速度时关闭发动机，经过60 s停下来，设汽车所受阻力大小恒定，此过程中，求：汽车的加速度多大？受到的阻力多大？解析：汽车的加速度a＝v t－v0t＝0－3060m/s2＝－0.5 m/s2，即汽车加速度大小为0.5 m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反．由牛顿第二定律得阻力f＝ma＝1000×0.5 N＝500 N答案：0.5 m/s2500 N1．从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为()A．石块受到的重力越来越大B．石块受到的空气阻力越来越小C．石块的惯性越来越大D．石块受到的合力方向始终向下解析：选D.小石块下落速度越来越大的根本原因是石块所受合力方向与速度方向相同．2．一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1 s；随即把此力改为向西，大小不变，历时1 s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1 s；如此反复．只改变力的方向，共历时1 min，在1 min内()A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初始位置之东B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初始位置C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末继续向东运动D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1 min末静止于初始位置之东解析：选D.分析该物体的运动情况是解决本题的关键．本题中物体以2 s为周期做周期性运动，在每个周期内的前1 s内物体做初速度为零的匀加速直线运动，后1 s内做匀减速直线运动，末速度为零.3. (2011年江西统考)物体质量m＝2.5 kg，静止在水平地面上，物体和地面间的动摩擦因数μ＝0.2，物体受到与地面平行的拉力F作用，F方向不变，F的大小随时间变化的规律如图3－6－9所示，则以下判断正确的是()图3－6－9A．前2 s内物体静止不动，因拉力F小于摩擦力B．物体在前4 s内的位移是8 mC．物体在6 s末的速度是12 m/sD．物体在4 s内的平均速度是8 m/s解析：选C.由题可知物体与地面间的最大静摩擦力为5 N，所以在前2 s内物体并未被拉动，此时静摩擦力为4 N，与拉力大小相等，A错；在2～4 s内，物体所受滑动摩擦力为5 N，拉力为10 N，可知加速度为2 m/s2，由匀变速直线运动规律可知4 s末的速度为4 m/s，位移为4 m，B错；4 s内的平均速度为1 m/s，D错；在4～6 s内，物体的加速度为4 m/s2，初速度为4 m/s，在6 s末的速度v＝v0＋at＝12 m/s，C正确．4．如图3－6－10所示是某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动；由此可判定()图3－6－10A．小球向前运动，再返回停止B．小球向前运动，再返回不会停止C．小球始终向前运动D．小球向前运动一段时间后停止答案：C5．如图3－6－11所示，货物与传送带保持相对静止一起向右运动，下列判断正确的是()图3－6－11A．传送带匀速运动时，货物受向右的摩擦力B．传送带匀速运动时，货物不受摩擦力C．传送带减速运动时，货物受向右的摩擦力D．传送带加速运动时，传送带受向右的摩擦力解析：选 B.当传送带匀速运动时，货物与传送带之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力作用．当传送带加速或减速时，货物与传送带之间有相对运动的趋势，所以有静摩擦力，方向与相对运动趋势的方向相反．注意：D 选项分析的是传送带所受摩擦力的方向，不能当成木块的受力．6．如图3－6－12所示，电梯与地面夹角为θ＝30°，当电梯加速上升时，人对电梯的压力是重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的( )图3－6－12 A.3/10 B ．2/5 C.3/5 D ．1/2解析：选C.取人为研究对象，对人进行受力分析如图所示．y 轴：65mg cos30°＝mg cos30°＋F f sin30°⇒F f ＝35mg .另解：以人为研究对象，建立水平、竖直坐标轴，分解加速度a .在竖直方向列方程：F N －mg ＝ma sin30°水平方向列方程：F f ＝ma cos30°联立即可求解．7．质量分别为M 和m 的两个物体靠在一起放在光滑水平面上，用水平推力F 向右推M ，两物体向右加速运动时，M 、m 间的作用力为F N1；用水平力F 向左推m ，使M 、m 一起加速向左运动时，M 、m 间的作用力为F N2，如图3－6－13所示，则( )图3－6－13 A ．F N1∶F N2＝1∶1B ．F N1∶F N2＝m ∶MC ．F N1∶F N2＝M ∶mD ．条件不足，无法比较F N1、F N2的大小解析：选B.将M 和m 看成整体时，力F 推M 和推m 时整体产生的加速度a 相同，然后分别将m 和M 隔离出来，则m 和M 产生的加速度分别由F N1和F N2引起产生的，因而由牛顿第二定律得F N1＝ma ；F N2＝Ma .8．雨滴因受空气阻力，其下落速度为5 m/s 时，做匀速运动，若空气阻力的大小与雨滴速率的二次方成正比，且雨滴质量保持不变，求雨滴速率为4 m/s 时的加速度．解析：由于F ＝k v 2，而当雨滴匀速下落时，有F ＝mg ，此时速度为5 m/s ，所以k ＝mg v 2＝m ×1052＝25m .因而当雨滴速率为v 1＝4 m/s 时，由牛顿第二定律得 a ＝mg －k v 21m ＝10－25×42＝3.6(m/s 2)． 答案：3.6 m/s 29．如图3－6－14所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m ＝500 kg 空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a ＝1.5 m/s 2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M .(取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin14°≈0.242，cos14°≈0.970)图3－6－14解析：直升机取水，水箱受力平衡F T1sin θ1－F 阻＝0①F T1cos θ1－mg ＝0②由①②得F 阻＝mg tan θ1③直升机返回，由牛顿第二定律F T2sin θ2－F 阻＝(m ＋M )a ④F T2cos θ2－(m ＋M )g ＝0⑤由④⑤得，水箱中水的质量M ＝4.5×103 kg.答案：4.5×103 kg10.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图3－6－15所示．图3－6－15(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：(1)设小球受的风力为F ，小球质量为m ，因小球做匀速运动，则F ＝μm g ，F ＝0.5mg ，所以μ＝0.5.(2)如图所示，设杆对小球的支持力为F N ，摩擦力为F 1，小球受力产生加速度，沿杆方向有F ′cos θ＋mg sin θ－F 1＝ma .垂直于杆方向F N ＋F ′sin θ－mg ·cos θ＝0.又因F 1＝μF N ，可解得a ＝F ′·cos θ＋mg sin θ－F 1m ＝34g .由s ＝12at 2，得t ＝ 2s 3g /4 2 2s 3g. 答案：(1)0.5 (2)2 2s 3g。
高一物理上册：第2章第九节知能优化训练
1．下列各因素中，对打点间隔影响最大的是()A．永磁体磁性强弱B．电源电压的大小C．电源频率的高低D．振针与纸带间存在摩擦答案：C2．根据打点计时器打好的纸带，在下边列出的物理量中A．时刻B．时间C．位置D．位移E．平均速度F．瞬时速度G．加速度(1)可以从纸带上直接得到的物理量是______．(2)通过适当的计算可以得到的物理量是______．答案：(1)A、B、C、D(2)E、F、G3．如图2－9－5所示为学生用J023型电磁打点计时器的结构示意图．图2－9－5(1)写出各主要部件名称：A．______，B.______C．______，D.______E．______，F．______，G.______.(2)在A处应接入______V的______电流，打点时间间隔为______s.答案：(1)接线柱线圈振动片永久磁铁振针限位孔定位轴(2)4～6交变0.02 4．使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：(1)有如下基本步骤：A．把电火花计时器固定在桌子上B．安好纸带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，进行打点这些步骤正确的排列顺序为____________．(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______是否夹在两条纸带之间．答案：(1)A、B、D、E、C(2)纸盘轴墨粉纸盘5．每当交变电流变化一个周期，打点计时器在纸带上打下______个点，我国交变电流的频率是50 Hz，纸带上每两个点之间的间隔时间是______s.答案：10.026．(2010年高考广东卷)图2－9－6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．图2－9－6(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距x ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．解析：(1)打点计时器频率为50 Hz ，周期T ＝1f＝0.02 s ，故打相邻两点的时间间隔为0.02 s ； (2)两相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ，由图读出x ＝7.0 mm ＝0.70 cm.C 点对应速度v C ＝x BC ＋x CD 2T ＝0.90＋1.102×0.1cm/s ＝0.100 m/s. 答案：(1)0.02 s (2)0.68～0.72 cm 0.100 m/s7．通过打点计时器得到的一条打点纸带上，如果点的分布不均匀，那么是点密集的地方运动速度比较大，还是点稀疏的地方运动的速度比较大？为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：点密集的地方运动速度较小，反之较大．8．在纸带上每5个点取一个计数点，两个计数点之间的时间间隔是______s(交变电流频率为50 Hz)．答案：0.19．某同学用图2－9－7所示的实验装置研究小车在斜面上的运动实验步骤如下：图2－9－7 a ．安装好实验器材b ．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2－9－8中0、1、2……6点所示图2－9－8c ．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：s 1、s 2、s 3……s 6.d ．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e ．分别计算出s 1、s 2、s 3……s 6.与对应时间的比值s 1t 1、s 2t 2、s 3t 3……s 6t 6.f ．以s t 为纵坐标、t 为横坐标，标出s t 与对应时间t 的坐标点，画出s t－t 图线． 结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______和______．(填选项代号)A ．电压合适的50 Hz 交流电源B ．电压可调的直流电源C ．刻度尺D ．秒表E ．天平F ．重锤(2)将最小刻度为1 mm 的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图2－9－9所示，则s 2＝______cm ，s 5＝______cm.图2－9－9(3)图2－9－10该同学在图2－9－10中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出s t －t 图线． (4)根据s t－t 图线判断，在打0计数点时，小车的速度v B ＝______m/s ；它在斜面上运动的加速度a ＝______m/s 2.答案：(1)A C (2)(2.97～2.99)，(13.19～13.21)(3)图略 (4)(0.16～0.20) (4.50～5.10)。
高一物理上册：第4章第一节知能优化训练
1．物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是( )A ．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B ．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C ．物体处于平衡状态，合外力一定为零D ．物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态 解析：选CD.利用平衡条件．2．如图4－1－6所示，质量为m 的木块在水平力F 作用下静止在光滑的斜面上，则木块对斜面的压力(倾角α已知)()图4－1－6A ．mg cos αB ．mg sin αC ．mg /cos αD ．mg /sin α解析：选C.分析m 的受力，再将所受各力分解在平行于斜面方向和垂直于斜面方向上，列出两个方向的平衡方程可求得．3．如图4－1－7所示，质量为m 的物体在与竖直方向成θ角的恒力F 作用下，沿粗糙的竖直墙壁向上匀速滑动，则墙壁对物体的弹力大小为______，摩擦力大小为______．图4－1－7解析：物体受四个力作用，将物体所受的力沿竖直方向和水平方向分解后，列平衡方程可得．答案：F sin θ F cos θ－mg4．物体放在水平面上，用与水平方向成30°角的斜向上拉力拉物体，物体匀速前进．若此力大小不变，改为沿水平方向拉该物体时，物体仍匀速前进．求物体与水平面间的动摩擦因数．解析：由F 斜拉及水平拉物体 可以列出关系式：⎩⎪⎨⎪⎧F f ＝F cos30°F N ＝mg －F sin30°F f＝μFNF ＝μmg解之可得μ＝2－ 3.答案：2－31．如图4－1－8所示，质量为m 的物体置于水平地面上，受到一个与水平方向成α角的拉力F 作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为( )图4－1－8A．F sinα/(mg－F sinα)B．F cosα/(mg－F sinα)C．(mg－F sinα)/(F cosα)D．F cosα/(mg)解析：选 B.分析物体受力，将所受各力分解在水平方向和竖直方向上，再在这两个方向列出平衡方程，结合F f＝μF N公式，即可求．2．如图4－1－9所示，一木板B放在水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动B，使它以速度v做匀速运动，这时绳的张力为F T，下面说法正确的是()图4－1－9A．木板B受到的滑动摩擦力大小等于F TB．水平面受到的滑动摩擦力大小等于F TC．木板A受到的滑动摩擦力大小等于F TD．若木板B以2v的速度匀速运动，则拉力等于2F T解析：选C.A静止，B匀速运动，利用平衡条件判断，但A、B间的摩擦力为滑动摩擦力．3．如图4－1－10所示，位于水平面上质量为m的木块，在两个大小均为F，方向都与水平方向成α角的拉力和推力作用下匀速向右运动，则木块所受的水平面的摩擦力和弹力大小分别是()图4－1－10A．2F cosα，0B．0，mgC．2F cosα，mg D．2F sinα，mg解析：选C.将物体所受各力分解在水平方向和竖直方向上后，列两个方向的平衡方程．4．如图4－1－11所示，人重G1，板AB重G2，滑轮质量和绳的质量及轴上的摩擦可不计．若要求该装置能平衡，则G1和G2必须满足()图4－1－11A．G1＝G2B．G1≤G2C．G1≥G2/3 D．G1≤G2/3解析：选C.取人与板为一整体，受力分析，如图所示．(设人对绳的拉力为F)，则有4F＝G1＋G2①隔离分析人，有F＋F N＝G1②临界条件有F N≥0③即有G 1≥F ，代入①式得G 1＋G 2≤4G 1，即有G 1≥G 23.此时人未离开板．故选C.5．如图4－1－12所示，一个质量为m ＝2.0 kg 的物体，放在倾角为θ＝30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F ＝5.0 N 提物体，物体仍静止，下列结论正确的是( )图4－1－12A ．物体受到的合外力减小5.0 NB ．物体受到的摩擦力减小5.0 NC ．斜面受到的压力减小5.0 ND ．物体对斜面的作用力减小5.0 N解析：选D.由于物体始终静止，故F 合＝0，故A 选项不正确；物体所受斜面的摩擦力沿斜面向上，而不是竖直向上，故摩擦力的减小量为F 沿斜面向上的分力大小，故选项B 是错误的；斜面受到的压力减小量为F 在垂直于斜面上的分力大小，故选项C 也不正确．D 项中“物体对斜面的作用力”应理解为压力和摩擦力的合力，故选项D 是正确的．6．如图4－1－13所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在轻绳上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ1，绳子张力为F 1；将绳子右端移至C 点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为F 2；将绳子右端再由C 点移至D 点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子张力为F 3，不计摩擦，并且BC 为竖直线，则( )图4－1－13A ．θ1＝θ2<θ3B ．θ1＝θ2＝θ3C ．F 1>F 2>F 3D ．F 1＝F 2>F 3解析：选A.设绳的总长为L ，AC 间距为d ，AD 间距为d ′，因为两绳拉力相等，由右图中看出sin θ12＝EF BE ＝AC BE ＝d L .同理在C 点时，sin θ22＝d L ，在D 点时，sin θ32＝d ′L 故A 选项正确．因为是动滑轮，绳子张力处处相等，合力一定时两绳的夹角越大，张力也越大，故F 1＝F 2<F 3. 7．如图4－1－14所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上 ②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用 ③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动 ④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )图4－1－14A ．l 2>l 1B ．l 4>l 3C ．l 1>l 3D ．l 2＝l 4解析：选D.这道题主要考查学生对物体受力分析的掌握情况．弹簧的伸长量等于弹簧的弹力与弹簧的劲度系数的比值．分析四种情况下弹簧所受的弹力，我们可知都等于外力F 的大小；又因为弹簧完全相同，其劲度系数相等，所以四种情况下弹簧的伸长量相等，正确答案应为D.8．如图4－1－15所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于C 物体上，使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是( )图4－1－15A ．A 受6个，B 受2个，C 受4个 B ．A 受5个，B 受3个，C 受3个 C ．A 受5个，B 受2个，C 受4个D ．A 受6个，B 受3个，C 受4个解析：选A.该题考查受力分析．根据力产生的条件、物体所处的运动状态及牛顿第三定律进行受力分析，C ：受重力、水平力F 、A 的支持力和静摩擦力4个力的作用．B ：仅受重力和A 的支持力2个力．A ：受重力、桌面的支持力、B 和C 对它的压力、C 对它的静摩擦力、桌面的滑动摩擦力6个力，所以该题选A.9．如图4－1－16所示，为一种测定风力作用的仪器原理图，P 为金属球，悬挂在一细小金属丝下面，O 是悬挂点，R 0是保护电阻，CD 是水平放置的光滑电阻且与金属丝始终保持良好的接触．当有风时，金属球P 将有一定的侧向移动，从而改变了CD 间的电阻，使得A 的示数发生改变，从A 的示数就可以反映出风力的大小．现已知有风时，金属丝OP 与OC 夹角为α，又已知OC 为竖直方向，P 球的质量为m ，求风力的大小．图4－1－16解析：对小球受力分析，如图所示，由平衡条件可得： ⎩⎪⎨⎪⎧F ＝F T x ＝F T ·sin αmg ＝F T y ＝F T ·cos α 联立解之得：F ＝mg ·tan α 答案：mg tan α10．如图4－1－17所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳上端固定在天花板上，下端在大小为F 的水平力作用下平衡，绳子过O 点的切线与竖直方向的夹角为θ，求：图4－1－17(1)此绳的重力大小．(2)绳子作用于天花板的拉力大小．解析：对绳子受力分析如图所示，由平衡条件有，F T cosθ＝G，F T sinθ＝F，故F T＝F/sinθ，G＝F cotθ.答案：(1)F cotθ(2)F/sinθ。
高一物理上册：第3章第二节知能优化训练
1．下列现象不存在的有( ) A ．物体的速度很大而惯性很小 B ．物体的质量很小而惯性很大 C ．物体体积小但惯性大D ．物体所受外力大，但惯性小解析：选B.质量是惯性大小的量度，物体的质量小，则惯性也必定小． 2．下列情况中，可以说物体的运动状态一定发生了变化的是( ) A ．仅位移大小变化 B ．仅运动时间变化 C ．仅速度大小变化 D ．仅速度方向变化解析：选CD.物体做匀速运动时，时间发生变化，位移必定也发生变化，但速度不变即运动状态一定不变．3．先后在北京和广州称量同一个物体，下列判断正确的是( ) A ．用天平称量时两地结果相同B ．用杆秤(或不等臂天平)称量时两地结果不同C ．用弹簧测力计称量时北京的示数大些D ．用弹簧测力计称量时广州的示数大些解析：选AC.须明确天平测物体质量和用弹簧测力计测物体重力的原理．4．从离开地球表面和月球表面同样高度处做自由落体实验，落地的时间分别为t 地与t 月，落地的速度分别为v 地与v 月，则( ) A ．t 地>t 月，v 地>v 月 B ．t 地>t 月，v 地<v 月 C ．t 地<t 月，v 地>v 月 D ．t 地<t 月，v 地<v 月解析：选C.因g 月<g 地，运用运动学公式h ＝122、v 2＝2gh 可求解．5．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是( ) A ．物体做速度不变的曲线运动，可以没有力的作用 B ．物体做匀速直线运动，一定没有力作用在物体上 C ．物体运动状态变化，一定受到了力的作用D ．物体受到摩擦力作用，运动状态一定发生改变解析：选C.做曲线运动的物体，速度方向必定不断改变．6．物体静止于光滑水平面上，现在对它施加一个水平力F ，则在刚开始施加力F 的瞬间，物体的( )A ．速度和加速度都不为零B ．速度和加速度都为零C ．速度不为零，加速度为零D ．速度为零，加速度不为零解析：选D.力是产生加速度的原因，力与加速度具有瞬时性；速度的改变需要过程，即时间．7．人从行驶的车上右侧向右跳下车，容易( ) A ．向车行驶的方向跌倒 B ．向车行驶的反方向跌倒 C ．向车的右前方跌倒 D ．向车的左后方跌倒解析：选C.人跳下车时具有两个方向的运动状态，即向右方运动和随车向前方的运动，据矢量运算法则，依照力的合成，将这两个方向的运动进行合成．8．月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的16，同一个飞行器(所受重力G 地＝mg 地＝1 N)在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )A ．惯性减小16，重力不变B ．惯性减小16，重力减小为16NC ．惯性不变，重力减小为16ND ．惯性和重力都不变解析：选C.质量是物质的基本属性，不随地理位置的变化而变化，故飞行器不论是在地球表面，还是在月球表面，质量都相同；又因为质量是惯性大小的唯一量度，所以此飞行器在地球表面和月球表面惯性是相同的．重力等于质量乘重力加速度，故质量不变但在月球表面的重力加速度是地球表面的16，则重力也为原来的16，C 正确．9．如图3－2－5所示为物体运动的v －t 图象，在图示的几个物理过程中，哪几个过程中物体的运动状态改变？哪几个过程中物体的运动状态不改变？图3－2－5解析：该图象为v －t 图象，解题的关键是读懂速度图象中各段所表示的运动情况． 答案：OA 、BC 、CD 和DE 的运动状态改变，AB 的运动状态不改变。
高一物理上册：第1章第三节知能优化训练
1．画出图1－3－6中AB棒所受弹力的示意图．图1－3－6解析：甲图中，绳与地面对AB棒有弹力作用，分别为F1与F2.乙图中地面对B端支持力F1竖直向上，棒与半球体接触处C受到垂直AB棒斜向右上方的支持力F2.丙图中AB棒受地面竖直向上的支持力F1，在C、E处分别受拉力F2和F3.答案：如下图所示2．如图1－3－7甲所示，木板AB和BC成120°角固定，BC板水平，光滑的金属球静止在BC板上，并与AB板接触．问木板AB和BC对球是否有弹力？如果将两板同时逆时针转过一定角度，球仍静止，如图乙所示，此时木板AB和BC对球是否有弹力？图1－3－7答案：在甲图中，AB板对球无弹力，BC板对球有弹力；在乙图中，AB板和BC板对球均有弹力3．机械手表为什么过一段时间会自动停止？而当把发条拧紧之后又会正常走动？解析：发条的形变量随着指针的转动会越来越小，当发条恢复原状时，不再给齿轮施加弹力的作用，指针当然也会静止．把发条拧紧之后，发条发生了形变，又会对齿轮施加弹力，齿轮转动起来后带动指针一起转动．答案：见解析4．试分析为什么短跑运动员起跑时要用助跑器？解析：发令枪响后，运动员用力向后蹬助跑器，助跑器发生形变，对运动员产生一个弹力．这个弹力使得运动员瞬间获得一个较大的起跑速度，从而提高比赛成绩．答案：见解析1．关于弹力，下列说法正确的是()A．弹力的大小总等于物体本身的重力B．弹力的大小总与物体本身重力的大小成正比C．物体间只要相互接触就存在弹力D．弹力产生在直接接触且发生形变的物体之间解析：选 D.只有物体静止在水平面上，才有水平面对物体的支持力大小等于物体的重力，而将物体压在竖直墙壁及其他情况下，弹力与重力没有什么联系，故A 、B 错，C 错是因为相互接触的物体未必就挤压形变．D 正确．2．关于物体对水平支持面的压力F ，下列说法正确的是( )A ．F 就是物体的重力B ．F 是由于支持面发生微小形变产生的C ．F 的作用点在物体上D ．F 的作用点在支持面上解析：选 D.物体对水平面的压力F ，是因物体发生微小形变而产生的，它是弹力，不是重力，其作用点在接触的支持面上，故选项ABC 皆不对，D 是正确的．3．下列叙述中，正确的是( )A ．压力是弹力，方向总是竖直向下的B ．放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力C ．轻绳和轻杆上产生的弹力方向在沿着绳和杆的直线上D ．支持力的方向不一定竖直向上解析：选 D.压力与支持力的方向应垂直于接触面，只有在接触面水平时，才有压力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，所以A 错，D 对．重力是由于地球对物体的吸引，施力者是地球，而压力是由于物体的形变，施力者是物体，在水平桌面上，只是两者大小相等，方向相同罢了，故B 错．杆的形变，可以是拉伸、压缩，也可以是扭曲，故其产生的弹力方向不一定沿杆，所以C 错．4．两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图1－3－8所示．不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )图1－3－8A ．mg ，(M －m )gB ．mg ，MgC ．(M －m )g ，MgD ．(M ＋m )g ，(M －m )g解析：选A.因物体B 静止，由二力平衡条件可知：绳中拉力F T ＝mg ，故A 对绳的作用力F ＝F T ＝mg .而地面对A 的作用力F N ＝Mg －F T ＝(M －m )g .故选A.5．如图1－3－9所示，两木块的质量图1－3－9分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在此过程中下面木块移动的距离为( )A.m 1g k 1B.m 2g k 1C.m 1g k 2D.m 2g k 2答案：C6．画出图1－3－10中小球所受弹力的示意图(接触面光滑)．图1－3－10解析：甲图：球受弹力为墙向右的推力F1与沿绳向上的拉力F2.乙图：球受弹力为过A、B两点指向球心的支持力F1与F2.丙图：球受弹力为地面对球竖直向上的支持力F，左上方接触面对球无弹力．丁图：球受弹力为垂直斜面的支持力F1与垂直挡板的水平向右的推力F2.答案：如下图7．如图1－3－11所示，用两根绳子把一个物体挂在天花板上，这个物体受到几个力的作用？指出施力物体，并把力的方向表示出来．图1－3－11答案：这个物体受到三个力的作用：重力G，施力者是地球；绳1拉力F1，绳2拉力F2，施力者分别是绳1和绳2，如图所示：8．如图1－3－12所示，光滑墙面与水平光滑地面成60°角，有一箱子放于墙角并与墙紧靠，箱子是否受墙的弹力？若用水平力向左推箱子，箱子是否受墙的弹力？方向如何？图1－3－12答案：用假设法可知：去掉光滑墙壁之后，箱子依然处于静止状态，故墙壁对箱子没有弹力作用．当用水平力向左推箱子时，箱子不动，故此时墙对箱子有弹力．接触类型为点面接触，方向应垂直于墙壁指向箱子，斜向下9．如图1－3－13所示，在弹簧测力计下面挂一个2 N的物体A，A下面用细线连着一个3 N重的物体B，则：图1－3－13(1)弹簧测力计的读数是多大？(2)若将AB间的细线突然烧断，则在烧断瞬间，弹簧测力计对A的拉力是多大？解析：(1)把AB当成整体，所以弹簧测力计的读数为：F＝G A＋G B＝2 N＋3 N＝5 N.(2)在细线烧断的瞬间，AB间的绳对A拉力3 N消失，但弹簧尚未来得及向上收缩，即弹簧伸长量瞬间未变，所以仍为5 N.答案：(1)5 N(2)5 N10．给你一根弹簧，一把带有毫米的刻度尺，一只弹簧秤，探索力和弹簧伸长量间的关系，并证明胡克定律的正确性．解析：将弹簧一端竖直固定在铁架台上，并将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，使刻度零点与弹簧自然伸长时的下端对齐，将弹簧秤的挂钩钩在弹簧的下端，用力向下拉弹簧，记录弹簧秤示数和对应的弹簧伸长量(刻度尺示数)，填入事先设计好的表格内，表格如下表所示，根据记载的数据可使F/x在误差允许范围内几乎相等，设此常数为k，则有F＝kx，即胡克定律是正确的.答案：。
高一物理上册：第1章第二节知能优化训练
1．关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．物体在地球上无论怎样运动都受到重力D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的答案：CD2．一根长直木棒放在水平桌面上，当把它的中点推出桌边时()A．木棒一定翻倒B．木棒不一定翻倒C．在木棒中点没有推出桌边时，就有可能翻倒D．以上说法均不正确解析：选BC.若棒的质量是均匀分布的，而粗细是不均匀的，则木棒的重心不在木棒的中点，而距粗端较近．如果木棒细端在前放置在水平桌面上，当细端推出，木棒中点已推出桌边时，但木棒重心还未离开桌边仍在水平桌面上，此时木棒不会翻倒，因此选项A的说法是错误的，而选项B的说法是正确的．若木棒粗端首先推出桌边，木棒中点还没有推出桌边时，木棒的重心已推出桌边，而使木棒翻倒，由此可以知道，选项C的说法是正确的，而选项D是不正确的．故本题正确答案为B、C.3．重力的方向总是和支持物的支持面垂直指向下方，这种说法正确吗？答案：错误，重力方向总是竖直向下的，而支持物的支持面不一定是沿水平方向的．4．假想某一天某地的重力方向突然偏转了15°角，建筑设计师应该如何设计楼房？解析：楼房不应与地面垂直，应与地面成75°角，这样楼房重力的作用线通过地面，楼房就很稳定，不会发生倾斜倒塌的现象．答案：见解析1．在下列情况下物体所受重力不变的是()A．在室内将物体浸入水中B．将物体置于运行的电梯内C．将物体从海平面移到同一纬度的高山上D．将物体从北京移到广州答案：AB2．下列关于重力的叙述中正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．重力的方向总是垂直向下的C．重力是由于地球的吸引而产生的D．重力的大小可以用天平来测量答案：C3．关于重心的说法中正确的是()A．形状规则的几何体的重心在几何中心B．物体的重心位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟物体的质量分布情况有关C．物体的重心位置不一定在物体上D．物体的重心位置一定在物体上答案：BC4．下列叙述中正确的是()A．空中飞行的飞机不受重力作用B．只有静止的物体才受重力作用C ．重力就是对支持物的压力D ．静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于重力答案：D5．关于物体的重心，下列说法中正确的是( )A ．重心就是物体上最重的一点B ．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心C ．重心是物体所受重力的作用点，所以一定在物体上D ．用线将一物体悬挂起来，该物体的重心一定在悬线的延长线上答案：D6．重力的方向是______，测重力的仪器______，一个物体所受重力的等效作用点叫______．答案：竖直向下的 测力计 重心7．重力与质量的关系为________；一个50 g 的鸡蛋，其重力为______N ；如果将这个鸡蛋放在g ′＝16g 的月球上，它的重力变为______N. 答案：G ＝mg 0.49 0.088．画出图1－2－6中各物体所受重力的示意图，并用G 表示出来．图1－2－6答案：重力的方向总是竖直向下，受力如下图所示9．试说明为什么“背越式”跳高优越于“跨越式”跳高？ 解析：“背越式”和“跨越式”相比，在人过横杆时的姿势形状不同，导致重心升高的距离不同．“背越式”过横杆时，人的形状呈弓形，类似如图所示，重心的位置(图中的C 点)在人体之下，人可以跳过横杆的高度超过人重心的高度；而采用“跨越式”的姿势，横杆的高度均在人重心高度之下，重心升高相同的高度，“背越式”可以跳过更高的横杆．答案：见解析10．运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时仍不至于翻倒，也就是说货车受的重力的作用线仍落在货车的支撑面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内．如果车轮间的距离为2 m ，车身的重心不能高出地面多少米？(设车的重心在如图1－2－7所示的中轴线上)图1－2－7解析：假设重心离地面的最大高度为h ，即图中OA ＝h ，此时重力作用线刚好过B 点．∠AOB ＝30°，AB ＝1 m ．tan30°＝AB OA .OA ＝AB tan30°＝ 3 m. 答案： 3 m。
高一物理上册：第1章第一节知能优化训练
1．在①重力；②拉力；③摩擦力；④阻力四个力中，根据力的效果命名的是() A．①与②B．②与③C．①与③D．②与④答案：D2．下列说法正确的是()A．力的产生离不开施力物体但可以没有受力物体，例如一个人练拳用了很大的力，却没有受力的物体B．力的产生离不开受力的物体，但可以没有施力物体，例如向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体C．力的产生不可以没有施力物体和受力物体而独立存在D．有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的答案：C3．炮弹在空中飞行时受到几个力的作用？火箭在升空时受到几个力的作用？() A．三个，三个B．二个，二个C．三个、二个D．二个，三个答案：C4．(1)力的作用效果有两个：一是使物体的______发生改变，二是使物体的______发生改变．(2)在国际单位制中力的单位是______，符号为______．(3)测量力的工具是______，其中常见的是______．答案：(1)形状和体积运动状态(2)牛顿N(3)测力计弹簧测力计5．我们在初中物理中学过的力的名称有：重力、压力、摩擦力、拉力、浮力、动力、阻力，其中根据力的性质命名的有________．答案：重力、摩擦力6．众所周知，飞机是在大气层中飞行的．假如喷气式飞机在真空中，它还能向前飞行吗？解析：即使飞机处在真空中，当飞机向后喷射气体时，飞机对气体有一个向后的力，同时气体对飞机有一个向前的力，这不需要空气．而机翼上下表面不会受到任何力的作用，不能飞上天空．所以飞机只能在地面上滑行．答案：不能7．人从地面上跳起后，受到哪些力的作用？解析：受到重力和空气阻力作用．由于已离开地面，不再受地面对他的支持力．答案：重力和空气阻力作用8．画出下述力的图示．(1)放在水平桌面上的物体，对桌面产生向下15 N的压力．(2)放在水平面上的物体受到与水平方向成45°，斜向左上方20 N的拉力．答案：(1)如图所示(2)如图所示9．十八世纪德国出过一部《吹牛大王历险记》的故事集．书中写道，有一回吹牛大王掉进了沼泽，“怎么办呢？要不是我的手有惊人的力气，那我早就没命啦．我是一个出众的大力士，所以当时我一把揪住自己的小辫儿，拼命往上一提，就毫不困难地把自己从烂泥里拔了出来．”大力士真的能提起自己吗？从力的概念出发加以分析．解析：由于物体间力的作用是相互的，所以一个人无论有多大的力量，如果没有来自外界的其他物体对他的作用力，想提起自己是不可能的．不但是人，一切物体要改变自己的运动状态，都需要依靠别的物体(外力)的作用，靠自己内部的力(内力)是不行的，人的手所以不能举起自己的身体，是因为对整个人来说，手是其中的一部分，手拉人体的力是整个身体的内力，不能改变整个身体的运动状态．当手用力提起身体时，身体反过来拉住手，这两个力相互抵消，因此整个人体(包括手在内)，不能移动分毫．答案：不能提起自己分析见解析。
高一物理上册：第3章第五节知能优化训练
1．下列有关力学单位制的说法中正确的是( )A ．在有关力学的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位B ．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、质量和速度C ．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有：kg 、m 、sD ．单位制中的导出单位可以用基本单位来表示解析：选CD.在力学分析计算中，没有规定用国际单位，一般只要用同一种单位制中的单位就行了．目前，提倡采用国际单位制．2．测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量”可用下列哪一组仪器( )A ．米尺、弹簧测力计、停表B ．米尺、测力计、打点计时器C ．量筒、天平、停表D ．米尺、天平、停表解析：选D.要记准三个基本物理量是什么．3．在研究匀变速直线运动的实验中，取相邻计数点间的时间间隔T ＝0.10 s ，测得相邻时间间隔内的位移之差Δs ＝1.2 cm ，若还测得小车的质量m ＝500 g ，则关于加速度、合力的大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是( ) A ．a ＝Δs T 2＝1.20.102＝120 m/s 2 B ．a ＝Δs T 2＝1.2×10－20.102m/s 2＝1.2 m/s 2 C ．F ＝ma ＝500×1.2＝600 ND ．F ＝ma ＝0.5×1.2 N ＝0.60 N答案：BD4．一个物体以s ＝t 2＋6t 的规律运动，对该物体运动的有关物理量v 0和a 的说法正确的是( )A ．该物体的初速度为6 m/sB ．该物体的加速度为2C ．该物体的初速度为1 m/sD ．该物体是初速度为零的匀变速运动答案：A5．对于下列物理量或单位，按要求选择填写：A ．密度B ．米/秒C ．牛顿D ．加速度E ．质量F ．秒G ．米H ．长度I ．时间 J ．千克 K ．力 L ．位移(1)属于物理量的是________，其中属于矢量的是________，属于标量的是________；(2)属于物理量的单位的是________，其中属于国际单位制中基本单位的是________，属于导出单位的是________．答案：(1)A 、D 、E 、H 、I 、K 、L D 、K 、L A 、E 、H 、I(2)B 、C 、F 、G 、J F 、G 、J B 、C6．一辆质量是2 t 的货车，在水平公路上以54 km/h 的速度匀速行驶，司机因故突然紧急刹车，已知刹车后所受制动力为1.2×104 N ，求货车从刹车开始到停下来驶过的路程． 解析：已知m ＝2 t ＝2×103 kg ，制动力的大小F ＝1.2×104 N ，初速度v 0＝54 km/h ＝15 m/s ，货车刹车后的加速度a ＝F /m ＝1.2×1042×103＝6(m/s 2)．刹车后货车做匀减速直线运动，末速度v t ＝0，由运动学公式v 2t －v 20＝2as ，可求得从刹车到停下来驶过的路程s ＝v 2t －v 202a ＝0－1522×(－6)＝18.75(m)．答案：18.75 m7．用F 1＝5 N 的水平拉力拉物体，物体能在水平地面上做匀速直线运动．现在对该物体施加F 2＝15 N 的水平拉力，物体在8 s 内速度从2 m/s 增加到6 m/s ，求物体的质量． 解析：先画物体受力示意图，再根据匀速运动求出F f 、F 合，利用速度的变化求出a ，最后运用牛顿第二定律求出物体的质量．答案：20 kg8．在平直公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到5 m/s 后，立即关闭发动机让其滑行，其速度图象如图3－5－1所示，汽车质量M ＝3 t ，求：汽车运动时所受的阻力大小和加速运动时汽车的牵引力的大小．图3－5－1解析：由图象先求出0～1 s 的加速度a 1和1 s ～4 s 的加速度a 2，再对汽车关闭油门前后进行受力分析，由牛顿第二定律可得F 牵－F f ＝Ma 1和F f ＝Ma 2，即可解得F f 和F 牵．答案：5×103 N 2.0×104 N9．质量是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 增加到54 km/h ，g ＝10 m/s 2，求发动机的牵引力的大小．解析：F f ＝0.05mg ＝0.05×1.5×103×10 N ＝7.5×102 Nv 1＝36 km/h ＝10 m/s ，v 2＝54 km/h ＝15 m/s.由速度公式得a ＝v 2－v 1t ＝15－105m/s 2＝1 m/s 2. 由牛顿第二定律：F 合＝F －F f ＝ma ，得F ＝F f ＋ma ＝7.5×102 N ＋1.5×103×1 N ＝2.25×103 N.答案：2.25×103 N。
高一物理上册：第3章第四节知能优化训练
1．关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是()A．作用力和反作用力一定是同一性质的力B．作用力和反作用力一定同时产生，同时消失C．作用力与反作用力的作用效果一定相互抵消D．作用力与反作用力的大小一定相等，方向一定相反解析：选ABD.作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，不能相互抵消．2．下列说法中，正确的是()A．拔河比赛时，胜方拉对方的力大于输方拉对方的力B．马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力C．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等D．用锤钉钉子，锤对钉子的打击力与钉子对锤的作用力大小一定相同解析：选CD.只要是一对相互作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．3．如图3－4－5所示，用质量不计的轻细绳L1和L2将A、B两重物悬挂起来，下列说法正确的是()图3－4－5A．L1对A的拉力和L2对A的拉力是一对平衡力B．L2对A的拉力和L2对B的拉力是一对作用力与反作用力C．L1对A的拉力和A对L1的拉力是一对平衡力D．L2对B的拉力和B对L2的拉力是一对作用力与反作用力解析：选D.要正确解题，须对L1、A、L2和B分别进行正确的受力分析，然后再理清它们的关系．4．人走路时，人和地球之间的作用力与反作用力的对数有()A．一对B．两对C．三对D．四对解析：选C.解答该题的第一步是分析出人受到地球作用力的数量，即得相互作用力的对数．5．下列关于作用力与反作用力的说法，错误的有()A．作用力在前，反作用力在后，从这种意义上讲，作用力是主动作用力，反作用力是被动作用力B．马拉车，车被马拉动了，说明马拉车的力比车拉马的力大，即马拉车的力与车拉马的力不一样C．在氢原子中，电子绕着原子核(质子)做圆周运动，而不是原子核(质子)绕着电子做圆周运动，说明原子核对电子的吸引力比电子对原子核(质子)的吸引力大．D．上述三种说法都是错误的解析：选ABC.氢原子中电子与质子之间的相互吸引力也是大小相等、方向相反．质子的质量大约是电子质量的1800倍，氢原子的“中心”在电子与质子的连线上，电子到“中心”的距离大约是质子到“中心”距离的1800倍，实际上是电子与质子同时都在绕氢原子的“中心”做圆周运动，只是由于电子绕“中心”转动的半径大约是质子绕“中心”转动的半径的1800倍，“好像”电子在绕质子转动．6．汽车拉着拖车在水平公路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知()A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D ．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：选BC.汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反．拖车在汽车拉力和阻力的作用下，沿直线加速前进，则拉力大于阻力．7．作用力和反作用力大小相等，不仅发生在相互接触的物体间，不接触的物体间的作用力和反作用力大小也相等．取两辆小车，两只弹簧秤，一个电磁铁、一个软铁棒，就可以验证上述关系．将上述器材放在光滑的水平面上，组装如图3－4－6，请动手做一做，并回答下列问题：电磁铁不接电源时，两弹簧秤的读数为________．当电磁铁接电源后，两弹簧秤读数大小________．当电磁铁中的电流逐渐增大时，两弹簧秤的读数同时______(填“增大”或“减小”)，且总________．图3－4－6解析：据题意可知：电磁铁在未通电之前无磁性，软铁棒也无弹性，故此时无相互作用力，两弹簧秤皆无示数，读数为零．当接通电源后，电磁铁显示出了磁性，它对铁棒有电磁引力作用，故弹簧秤显示数值．且F 左＝F 电铁(二力平衡)，F 右＝F 铁电(二力平衡)，而F 电铁＝F 铁电(作用力与反作用力)，故F 右＝F 左．当电流增大时，磁场增强，磁场力增大，F 右＝F 左皆增大且相等．答案：0 相等 增大 相等8．如图3－4－7所示，放在光滑水平面上足够长的平板车的质量M ＝100 kg ，站在平板车上的人的质量m ＝50 kg ，当人向右以2 m/s 2的加速度开始奔跑时，试求平板车能获得的加速度．图3－4－7解析：当选人为研究对象时，求出人受到平板车的摩擦力，再以平板车为研究对象，利用牛顿第二定律求a .答案：1 m/s 2，方向向左9．如图3－4－8所示，人受的重力G ＝400 N ，两木块分别受重力G A ＝100 N 和G B ＝200 N ．当人站在A 上不动，用70 N 的力拉绳时，可使A 、B 和人共同匀速前进，已知人脚与木块间无滑动，且两木块与地面间的动摩擦因数相同．(忽略滑轮质量及其与绳间的摩擦)图3－4－8 (1)求木块与地面间的动摩擦因数？(2)人若站在B 上匀速拉动时须用多大力？解析：取人、A 、B 为整体分析．水平向左的拉力应来自两根绳，为一根绳拉力的2倍． 答案：(1)0.2 (2)70 N。
高一物理上册：第2章第五节知能优化训练
1．填出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，其加速度大小为______；(3)火车出站时，可在20 s 内使速度从10 m/s 增大到1200 m/min ，其加速度为______；(4)以2 m/s 的速度直线运动的足球，被运动员“飞起一脚”在0.2 s 内改为4 m/s 反向飞出，则足球被踢时的加速度大小是______．答案：(1)5×1012 m/s 2 (2)2000 m/s 2 (3)0.5 m/s 2 (4)30 m/s 22．做匀加速直线运动的质点，初速度是0.5 m/s ，加速度是0.1 m/s 2，那么第4 s 末的瞬时速度v 4＝______，前4 s 内的平均速度v 4＝______.答案：0.9 m/s 0.7 m/s3．一物体由2 m/s 开始做匀加速直线运动，速度由2 m/s 增大到7 m/s ，再由7 m/s 增加到12 m/s ，在这两个阶段中，物体所经历的时间之比为______． 解析：Δv ＝7－2＝12－7＝5(m/s)．匀加速，a ＝Δv Δt，Δt 相同． 答案：1∶14．火车从车站开出做匀加速直线运动，加速度a ＝0.4 m/s 2，表示______；经5 s 后速度增至______．火车以15 m/s 的速度进站匀减速滑行，加速度a ′＝－1.2 m/s 2，表示________；经5 s 后火车的速度已减至______，经______s 火车就会停止．解析：因为火车做匀加速直线运动，所以a ＝4 m/s 2表示每经1 s 速度增加0.4 m/s ，经5 s后速度增加0.4 m/s 2×5 s ＝2 m/s ，即经5 s 后速度增至2 m/s.火车匀减速直线运动的加速度是1.2 m/s 2，表示每经1 s 速度减小1.2 m/s.既然每1 s 速度减小1.2 m/s ，那么5 s 时间内速度减少1.2 m/s 2×5 s ＝6 m/s ，所以速度减小到15 m/s －6 m/s ＝9 m/s ，由加速度的定义式a ＝v t －v 0t 得t ＝v t －v 0a ＝0－15－1.2s ＝12.5 s. 答案：每经1 s 速度增加0.4 m/s 2 m/s 每经1 s 速度减少1.2 m/s 9 m/s 12.51．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是( )A ．物体运动的速度改变越大，它的加速度一定越大B ．物体运动的加速度为零，它的速度也为零C ．物体运动的速度改变越小，它的加速度一定越大D ．加速度是表示物体运动速度随时间的变化率 解析：选D.①速度改变或速度变化Δv ，加速度是a ＝Δv Δt；②速度很大时，加速度可为零，如匀速运动；速度为零时，加速度可以很大，如火箭升空．2．一个质点作直线运动，初速度的大小为2 m/s ，末速度的大小为4 m/s ，则( )A ．速度改变量的大小可能是6 m/sB ．速度改变量的大小可能是4 m/sC ．速度改变量的方向可能与初速度方向相同D ．速度改变量的方向可能与初速度方向相反解析：选ACD.因初速度大小为2 m/s ，末速度大小为4 m/s ，则(1)当二者同向时，Δv ＝4－2＝2 (m/s)；当二者反向时Δv ＝4－(－2)＝6(m/s)，显然A 对，B 错．(2)如果初速为v0＝2 m/s，末速为v t＝4 m/s，则Δv＝v t－v0＝4－2＝2 (m/s)，方向与v0相同；如果初速度为v0＝2 m/s，末速度v2＝－4 m/s，则Δv＝v t－v0＝－4－2＝－6(m/s)，方向与v0相反，故C、D皆正确．3．关于加速度，下列说法中正确的是()A．加速度表示速度“增加”B．加速度表示速度“变化”C．加速度表示速度变化的快慢D．加速度表示速度变化的大小答案：C4．质点在第1 s末、第2 s末、第3 s末和第4 s末的速度分别是0.8 m/s、1.6 m/s、3.2 m/s 和6.4 m/s，那么，在这4 s内质点做()A．匀速运动B．匀加速运动C．变加速运动D．无法确定解析：选C.不是匀加速运动，而是加速度在不断增大的变加速运动．5．(2011年南莫中学高三期中测试)一架直升飞机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞，已知飞机在上升过程中每秒的耗油量V0＝pa＋q(p、q均为常数)．若直升飞机欲上升到某一定高度处，且耗油量最小，则其加速度大小应为()A.pqB.qpC.p＋qpD.p＋qq答案：B6．某物体沿一直线运动，其v－t图象如图2－5－5所示，则下列说法中错误的是()图2－5－5A．第2 s内和第3 s内速度方向相反B．第2 s内和第3 s内的加速度方向相反C．第3 s内速度方向与加速度方向相反D．第5 s内加速度方向与速度方向相反解析：选A.①第3、4 s内，加速度大小、方向都未变化，但速度方向相反，先减速，后反方向加速．②第1、2 s内正向加速，第3 s内正向减速．7．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象．这些条件是()A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率不能太大解析：选C.如图所示，太阳光照射在地球上，地球左半球为白天，右半球为黑夜，地球自西向东转(见箭头方向)，A点表示清晨，B点表示傍晚．在A点向东或向西，在B点向东飞行均不能看到“太阳从西边升起”的奇妙现象．只有在B点向西飞行(即追赶快落山的太阳)能满足题意，故答案选C.8．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s 内汽车的加速度随时间变化的图线如图2－5－6所示．图2－5－6(1)画出汽车在0～60 s 内的v －t 图线；(2)求在这60 s 内汽车行驶的路程．解析：(1)设t ＝10 s,40 s,60 s 时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3.由图知0～10 s 内汽车以加速度2 m/s 2匀加速行驶，由运动学公式得v 1＝2×10 m/s ＝20 m/s ①由图知10～40 s 内汽车匀速行驶，因此v 2＝20 m/s ② 由图知40～60 s 内汽车以加速度1 m/s 2匀减速行驶，由运动学公式得v 3＝(20－1×20) m/s ＝0③根据①②③式，可画出汽车在0～60 s 内的v －t 图线，如图所示．(2)由图可知，在这60 s 内汽车行驶的路程为s ＝30＋602×20 m ＝900 m. 答案：见解析9．据报道称：由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段，而此时的高度几乎是零高度．另外，在飞行过程中会出现突然停机现象，在这种情况下，飞行员脱险非常困难，为了脱离危险必须在0.1 s 内向上弹离飞机，脱离飞机的速度为20 m/s ，判断一下弹离过程中的加速度多大？解析：飞行员的初速度v 0＝0，v t ＝20 m/s ，t ＝0.1 s ．所以加速度a ＝v t －v 0t ＝20－00.1m/s 2＝200 m/s 2.答案：200 m/s 210．火车正常行驶的速度是54 km/h ，关闭发动机后，开始做匀减速运动，6 s 末的速度是43.2 km/h ，求：(1)火车的加速度；(2)15 s 末的速度；(3)45 s 末的速度．解析：v 0＝54×1033.6×103＝15(m/s)，v t ＝43.2×1033.6×103＝12(m/s)， a ＝v t －v 0t ＝12－156＝－0.5(m/s 2)． 由v 0＝15 m/s ，a ＝－0.5 m/s 2，可知30 s 末，v t ＝0，而停止运动．易得15 s 末速度为7.5 m/s,45 s 末速度为0答案：(1)－0.5 m/s 2 (2)7.5 m/s (3)0。
高一物理上册：第2章第一节知能优化训练
1．(2011年宁夏银川质检)2010年11月12日第十六届亚运会在中国广州举行．观察图2－1－3中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰，关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)()图2－1－3A．甲、乙两火炬手一定向左运动B．甲、乙两火炬手一定向右运动C．甲火炬手可能运动，乙火炬手向右运动D．甲火炬手可能静止，乙火炬手向左运动解析：选D.以静止旗杆上旗帜的方向为参考系可判断风的方向向左，故甲火炬手有可能静止，也有可能运动，而乙火炬手的火焰方向向右，可判定乙火炬手一定向左运动，故选项D 正确．2．下列说法中正确的是()A．做平动的物体一定都可以视为质点B．有转动的物体一定不可以视为质点C．研究物体的自身转动时一定不可以将物体视为质点D．不可以把地球视为质点答案：C3．如图2－1－4所示为一时间坐标轴，其中的M点表示一个______，可称为______；而MN这一段表示______，可称为______．图2－1－4答案：时刻第1 s末时间第2 s内4．试分析在研究地球绕太阳公转时，能否将地球看做质点？若研究地球自转呢？若研究乒乓球的旋转时，能否将乒乓球看作质点？解析：当研究地球的公转时，地球与太阳之间的距离远比地球的线度大，故地球本身的大小对公转的影响不大，可忽略地球本身的大小，将其看成一个有质量的点，即将地球当质点处理，所以在研究地球公转时，可将地球看做质点．在研究地球自转时，由于地球上不同位置的转动情况不都一样，因而不能忽略地球本身的线度，因此不能将地球看做质点．在研究乒乓球的旋转时，乒乓球上任何一点的运动情况都不一样，故也不能忽略它本身的线度，所以不能将其看做质点(若只研究乒乓球的飞行轨迹时，它本身的线度和旋转对轨迹影响不大，可将其看做质点)．答案：见解析1．下面关于质点的说法中正确的是()A．只有质量很小的物体才能看成质点B．只有体积很小的物体才能看成质点C．做直线运动的物体能看成质点，而做曲线运动的物体不能看成质点D．在研究物体运动时，如物体的形状和体积属于无关因素或次要因素，则可把该物体看做质点答案：D2．关于参考系的选择，下列说法中正确的是()A．参考系必须选择静止不动的物体B．参考系必须是和地面连在一起的物体C．描述物体的运动时，参考系是可以任意选取的D．实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行答案：CD3．在研究下列物体的运动时，其中可以看成质点的是()A．从北京开往武汉的一列客车B．研究汽车后轮各点如何运动时的车轮C．研究地球的自转D．研究绕太阳公转时的地球E．研究在绕地球的空间轨道上运动的航天飞机答案：ADE4．甲、乙两辆汽车均以相同速度行驶，有关参考系，下列说法正确的是()A．如两辆汽车均向东行驶，若以甲车为参考系，乙车是静止的B．如观察结果是两辆车均静止，参考系可以是第三辆车C．如以在甲车中一走动的人为参考系，乙车仍是静止的D．甲车刹车停下，乙车向东行驶，以乙车为参考系，甲车向西行驶解析：选ABD.判断某物体是否运动、如何运动，只需看该物体相对参考系位置是否变化，所以A对．如有第三辆车丙和甲、乙同向同速行驶，以丙为参考系，甲、乙均静止．甲车刹车停下，乙车向东行驶，甲车相对乙车往西远离而去，D对．所以正确答案为A、B、D. 5．以下的计时数据中指时间间隔的是()A．2011年3月11日14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸B．第16届亚运会于2010年11月12日晚8时在广州开幕C．刘翔创造了13.09秒的110米栏的较好成绩D．我国航天员翟志刚在“神七”飞船外完成了历时20分钟的太空行走解析：选CD.A、B两项中的数据分别说明的是两件大事发生的瞬时，所以指的是时刻；C、D两项中的数据是说完成两个事件所用的时间，因此为时间间隔，故选C、D.6．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是()A．位移是矢量，位移的方向即是质点运动的方向B．路程是标量，即是位移的大小C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小D．位移的值不会比路程大答案：D7．邮递员从A局出发，沿A―→B―→C半圆,D的邮路传递信件．若2AB＝CD＝2BC＝2AC ＝10 km，如图2－1－5所示，则邮递员到达D局时，他的位移和走过的路程的大小分别是()图2－1－5A．20 km；20 km B．15 km；20 kmC．15 km；15 km D．15 km；31.4 kmE．15 km；25.7 km答案：E8．下列现象各以何物为参考系？(1)夜空中，一颗闪亮的流星向东飞逝而去．______；(2)一江春水向东流．__________________；(3)火车司机看到窗外的树木向后“急驶”而去．__________.答案：(1)其他星星(2)河岸(3)火车9．如图2－1－6所示，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动．O点为小球静止时所在的位置，B点为小球向右达到的最远位置，C点为小球向左达到的最远位置，从小球向左经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图2－1－7所示，若测得OB＝OC＝10 cm，OA＝OD＝7 cm，则自零时刻开始：图2－1－6图2－1－7(1)0.2 s内小球运动的位移大小是______，方向________；经过的路程是________．(2)0.6 s内小球运动的位移大小是______，方向________；经过的路程是________．(3)0.8 s内小球运动的位移大小是________，经过的路程是________．(4)1.2 s内小球运动的位移大小是______，方向________．答案：(1)7 cm向左7 cm(2)7 cm向左13 cm(3)020 cm(4)10 cm向右10．一实心木块体积为a×b×c，(a>b>c)，如图2－1－8所示，有一虫自A点运动到B点．求：图2－1－8(1)最短路程；(2)小虫位移的大小．解析：(1)设将上表面向外旋转90°，可得最短路程为a2＋(b＋c)2；(2)不管小虫怎样运动，位移都可以用从A指向B的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，即位移为a2＋b2＋c2.答案：(1)a2＋(b＋c)2(2)a2＋b2＋c2。
高中物理知能优化训练
1．下列四种物体中处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．沿光滑斜面下滑的物体C．在平直路面上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间答案：AC2．如图4－7－10把一小物体轻轻放在斜面上后把手拿开，物体静止在斜面上，则斜面对物体作用力的方向是()图4－7－10A．垂直于斜面向上B．沿斜面向上C．竖直向下D．竖直向上答案：D3．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：D4．(2011年上饶高一检测)游乐园中，游客乘坐能加速或减速上升的升降机，可以体会超重和失重的感觉，下列描述正确的是()A．当升降机加速上升时，机内游客是处在失重状态B．当升降机减速下降时，机内游客是处在失重状态C．当升降机减速上升时，机内游客是处在失重状态D．当升降机加速下降时，机内游客是处在超重状态解析：选C.升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上，游客处于超重状态，A、B错．升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下，游客处于失重状态，C对，D错．5．一个质量是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4－7－11所示，g取10 m/s2，求此时人对地板的压力．图4－7－11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 ＝5×10－405 m/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 竖直向下一、选择题图4－7－121．如图4－7－12所示，氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为θ，在细绳被剪断的瞬间，气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)( )A ．与原来绳子的拉力大小相等，方向相反B ．沿风力方向，大小等于风力C ．沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力D ．与原来绳子的拉力方向相反，大小等于风力与浮力的合力解析：选AD.物体受到三个力的作用：竖直向上的浮力、水平向右的风力、沿着绳子方向的拉力，三个力的合外力为零，故风力和浮力的合力与绳子的拉力等大反向．当把绳子剪断后，物体受到的风力和浮力和没剪断之前相等，所以两者的合力沿着绳子的反方向．2．物体受到与水平方向成30°角的拉力F 的作用，向左做匀速直线运动，如图4－7－13所示．则物体受到的拉力F 与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )图4－7－13 A ．向上偏左 B ．向上偏右 C ．竖直向上D ．竖直向下解析：选C.物体受四个力的作用，如图所示，由于物体做匀速直线运动，则由受力平衡知：力F 的水平分量与摩擦力F ′大小相等，故两力的合力竖直向上，大小等于F 竖直向上的分量，C 对．3．如图4－7－14所示，物体M 静止于倾斜的木板上，当倾角θ缓慢增大，直至M 开始滑动之前的过程中，下列说法正确的是( )图4－7－14A．物体对木板的压力逐渐减小B．物体所受的支持力和摩擦力都减小C．物体所受支持力和摩擦力的合力不变D．物体所受重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大解析：选AC.物体受力如图：由平衡条件得：F N＝Mg cosθ①F f＝Mg sinθ②在θ逐渐增大的过程中，由①式可知F N逐渐减小，由②式知F f逐渐增大，因此A对，B错 .由物体处于平衡状态可知：支持力F N，摩擦力F f与重力Mg三者的合力为零故D错，支持力F N和摩擦力F f的合力与重力Mg等值反向，故C对．4．(2011年扬州高一检测)如图4－7－15所示，站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动，关于人受到的作用力，以下说法正确的是()图4－7－15A．摩擦力为零B．摩擦力方向水平向右C．支持力等于重力D．支持力大于重力答案：BD5．(2011年芜湖高一检测)在以加速度a匀加速竖直上升的电梯中，有一质量为m的人，下列说法正确的是()A．此人对地板的压力大小是m(g－a)B．此人对地板的压力大小是m(g＋a)C．此人受到的重力大小是m(g－a)D．此人受到的重力大小是m(g＋a)解析：选B.由牛顿第二定律得：F－mg＝ma，F＝m(g＋a)，故B对．6. 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4－7－16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()图4－7－16A．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．7．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20 %，则下列判断可能正确的是(g取10 m/s2)()A．升降机以8 m/s2的加速度加速上升B．升降机以2 m/s2的加速度加速下降C．升降机以2 m/s2的加速度减速上升D．升降机以8 m/s2的加速度减速下降解析：选BC.人发现体重减轻，说明人处于失重状态，加速度向下，由mg－F N＝ma，F N＝80%mg，故a＝0.2g＝2 m/s2，方向向下．升降机可能加速下降，也可能减速上升，故B、C正确．8．(2011年长沙高一检测)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，D正确．9．(2009年高考广东卷)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图4－7－17所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()图4－7－17图4－7－18解析：选AD.由v －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A 、D 正确． 二、计算题10．如图4－7－19所示，拉B 物体的轻绳与竖直方向成60° 角，O 为一定滑轮，物体A 与B 之间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止，已知B 的重力为100 N ，水平地面对B 的支持力为80 N ，绳和滑轮的质量以及摩擦均不计，试求物体A 的重力和物体B 与地面间的摩擦力．图4－7－19解析：对物体A 、B 分别进行受力分析如图所示，对A ：F T ＝G A ①对B ：F N ＋F T cos60°＝G B ② F f ＝F T sin60°③由②可得：F T ＝G B －F N cos60°＝40 N.故G A ＝40 N.由③可得：F f ＝F T sin60°≈34.6 N. 答案：40 N 34.6 N11．(2011年石家庄高一检测)如图4－7－20所示，升降机中的斜面和竖直墙壁之间放一个质量为10 kg 的光滑小球，斜面倾角θ＝30°，当升降机以a ＝5 m/s 2的加速度加速竖直上升时，(g ＝10 m/s 2)，求：图4－7－20(1)小球对斜面的压力； (2)小球对竖直墙壁的压力． 解析：小球受力如图所示水平方向上 F 2sin θ＝F 1① 竖直方向上 F 2cos θ－mg ＝ma ②联立①、②求得F 1＝50 3 N ，F 2＝100 3 N. 由牛顿第三定律知小球对墙壁和斜面的压力分别为 50 3 N 、100 3 N.答案：(1)100 3 N (2)50 3 N12．一质量为m ＝40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t ＝0时刻由静止开始上升，在0到6 s 内体重计示数F 的变化如图4－7－21所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g ＝10 m/s 2.图4－7－21解析：由图可知，在t ＝0到t 1＝2 s 的时间内，体重计的示数大于mg ，故电梯应做向上的加速运动．设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F 1，电梯及小孩的加速度为a 1，由牛顿第二定律，得F 1－mg ＝ma 1.在这段时间内电梯上升的高度h 1＝12a 1t 21.在t 1＝2 s 到t 2＝5 s 的时间内，体重计的示数等于mg ，故电梯应做匀速上升运动，速度为t 1时刻电梯的速度，即v 1＝a 1t 1.在这段时间内电梯上升的高度 h 2＝v 1(t 2－t 1)．在t 2＝5 s 到t 3＝6 s 的时间内，体重计的示数小于mg ，故电梯应做向上的减速运动．设这段时间内体重计作用于小孩的力为F 2，电梯及小孩的加速度为a 2，由牛顿第二定律，得mg －F 2＝ma 2.在这段时间内电梯上升的高度h3＝v1(t3－t2)－12a2(t3－t2)2.电梯上升的总高度h＝h1＋h2＋h3.由以上各式和题文及题图中的数据，解得h＝9 m. 答案：9 m。
2016-2017学年高一物理上册基础优化训练题17
第四章物体的平衡第2节◆共点力平衡条件的应用训练案F2、F3的作1、一个质量为m的物体受到三个共点力F用，这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形，则这个物体所受的合力是（）A．2F1 B．2F2 C．0 D．2F32、把一个已知力分解为两个力F1和F2，已知力F=40N，分力F1与合力F夹角为300，若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围？3、如图，放在水平桌面上的木块受到F1=8 N，F2 =3 N两水平推力作用而静止，若撤去F1，则物体在水平方向上受到的合力为 ( )A．ON B、3 N，向左 C．2N，向右 D．8N，向左4、如图，用斜向下的推力F推木箱，木箱恰好做匀速直线运动，则推力F与木箱所受的摩擦力的合力的方向是（）A．向下偏左 B．向下偏右C．竖直向下 D．水平向左5、如图所示，光滑斜面固定，倾角为θ，一质量为m的物体在一水平恒力F作用下静止，则物体m对斜面的压力大小为：（）A ．FB ．mgcos θ+Fsin θC ．Fcos θD ．mgcos θ6、如图所示，重225N 的物体G 由OA 和OB 两根绳子拉着，绳OB 始终保持沿水平方向．已知两根绳子能承受的最大拉力均为1500N ，为了保持绳子不被拉断，绳子OA 与竖直方向的夹角θ的最大值应为多少?7. 一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内，环上套着一个质量为m 的小球P ，用细绳相连系于A 点，处于平衡状态，如图所示。
若细绳与水平面夹角为30度，则细绳对小球的拉力FT 为_______，环对小球的弹力FN 为________。
8、如图所示，人重600 N ，木板重400 N ，人与木板、木板与地面间的动30摩擦因数皆为0.2．现在人用水平力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则( )A．人拉绳的力是200 N B．人拉绳的力是100 NC．人的脚给木板摩擦力向右 D．人的脚给木板摩擦力向左9、如图所示，A、B两物体的质量分别为m A和m B，且m A>m B，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化？（）A.物体A的高度升高，θ角变大B.物体A的高度降低，θ角不变C.物体A的高度升高，θ角不变D.物体A的高度不变，θ角变小10、如图所示，物体A的质量为2 kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围 (g 取10 m/s2)．A我的收获：北国风光，千里冰封，万里雪飘。
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1．(2011年重庆高一检测)物体在平衡力作用下的运动中() A．物体的机械能一定不变
B．如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化
C．物体的动能可能变化，但机械能一定不变
D．物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变
解析：选B.由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错．
2．如图7－8－7所示，两质量相同的小球A、B用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时(以悬点为零势能点)()
图7－8－7
A．B球的动能大于A球的动能
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
解析：选BD.空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒，故C错，D对；到最低点时A球减少的重力势能较多，增加的动能较多，故A错，B对．
3．(2011年聊城高一检测)从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考平面)，则()
A．所具有的重力势能相等
B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能不等
D．所具有的机械能相等
解析：选 D.两个小球刚抛出时机械能相等，上升过程中机械能都守恒，故C错D对；上升到同一高度时，由于质量不等，由E p＝mgh知，重力势能不等，由于机械能相等，故动能不等，A、B错．
4.
图7－8－8
如图7－8－8所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球
＝
图7－8－9
所示，光滑的水平桌面离地高度为
选桌面为零势能参考面，则初态的机械能为E1＝－m
2g·
L
2；末态
的机械能为E2＝－mgL＋1
2m v
2，由机械能守恒有－
1
2mg·
L
2＝－mgL＋
1
2
m v2
解得v＝3
2gL.
答案：3 2gL
一、选择题
1．下列物体中，机械能守恒的是( )
A ．被平抛的物体(不计空气阻力)
B ．被匀速吊起的集装箱
C ．光滑曲面上自由运动的物体
D ．物体以4g /5的加速度竖直向上做减速运动
解析：选AC.选项A 、C 情景下，只有物体的重力做功，机械能守恒；而选项B 、D 中，由物体的运动状态可以判断，物体除重力外还受其他外力作用，且外力做功，物体机械能不守恒，所以A 、C 正确．
图7－8－10
2．如图7－8－10所示，A 、B 两球的质量相等，A 球挂在不能伸长的绳上，B 球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点O 正下方的C 点时，弹簧和绳子等长，则( )
A ．在C 点A 、
B 两球的动能相等
B ．A 、B 两球重力势能的减少量相等
C ．A 球的机械能守恒
D ．B 球的机械能减小
解析：选BCD.两个小球下落的高度相同，减少的重力势能相等，B 对．A 球受到绳子的作用力，这个力不做功，A 球机械能守恒，C 对．弹簧到C 点时伸长，具有弹性势能，B 球的机械能减少，D 对．
3．质量为m 的物体，在距地面h 高处以g /2的加速度由静止开始竖直下落到地面，下列说法正确的是( )
A ．物体的重力势能减少了12mgh
B ．物体的机械能减少了mgh
C ．物体的动能增加了32mgh
D ．重力对物体做功mgh
解析：选D.物体加速度为12g ，则物体除重力外还受到向上的力F ，
大小为12mg ，则
W G ＝mgh ，W F ＝12mgh ，W 合＝(mg －F )h ＝12mgh .
综上所述，只有D 项正确．
4．(2011年高考新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )
正重＝12H
图7－8－11 解析：选B.设物体的质量为m ，初态势能为E 0，则有E p ＝E 0－12
mg 2t 2
＝E 0－12m v 2＝E 0－E k ＝E 0－mgh .综上可知只有B 对．
7．(2011年西南师大附中高一检测)如图7－8－12，把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口A 竖直向上，管口B 水平向左，一小球从管口A 的正上方h 1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点B 处．若小球从A 管口正上方h 2高处自由落下，进入A 管口运动到B 点后又从空中飞落进A 管口，则h 1∶h 2为( )
的h v B
/4，年重庆高一检测)
图7－8－13
的圆桶固定在小车内，有一光滑小球静止在圆所示．小车以速度v 当小车突然停止，此后关于小球在圆桶中上升的最大高度下列说法正确的是( )
A ．等于0.8 m
B ．等于0.4 m
C ．大于0.4 m 小于0.8 m
D ．小于0.4 m
解析：选 C.小车突然停止后，小球在圆筒内做圆周运动．当小
球的动能全部转化为重力势能时，小球能上升的高度为h ＝v 2
2g ＝0.8 m ，但它若能沿轨道运动到圆筒的最高点时，在最高点
还须满足m v 2
R ≥mg ，即v ≥gR ＝2 m/s ，所以它必然在上升到圆心位置之上而到达最高点之前离开轨道做斜上抛运动，C 正确．
9．(2010年高考福建理综卷)如图7－8－14甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t ＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变化的图象如图乙所示，则( )
图7－8－14 A ．t 1时刻小球动能最大
B ．t 2时刻小球动能最大
C ．t 2～t 3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D ．t 2～t 3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 解析：选C.t 1时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球继续加速，当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t 2时刻为小球的最低点，动能为零，所以选项A 、B 错误；t 2～t 3这段时间内小球由最低点向上运动，t 3时刻离开弹簧，小球的动能先增大后减小，选项C 正确；t 2～t 3这段时间内小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹性势能转化为小球的重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能，选项D 错误．
二、非选择题
10.
图7－8－15
如图7－8－15所示，一根全长为L 、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小的定滑轮上．当受到轻微的抖动时，铁链开始滑动．当铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度多大？
解析：初始时，铁链的重心在小定滑轮下方14L 处．铁链脱离滑
轮瞬间，其重心在小定滑轮下方12L 处．
设铁链的质量为m ，并设铁链脱离滑轮瞬间的速度为v ，据铁链减少的重力势能ΔE p 等于增加的动能ΔE k 可得
ΔE p ＝mg (L 2－L 4)＝ΔE k ＝12m v 2，解得v ＝122gL ，
即铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度为122gL . 图7－8－16
所示是一个横截面为半圆，一根不可伸长的细线两端分别连接物体A 、物体，求当B 物体到达半圆顶点时的速度v .
图7－8－17
12．(2011年高考北京卷)如图7－8－17所示，长度为l 的轻绳上端固定在O 点，下端系一质量为m 的小球(小球的大小可以忽略)．
(1)在水平拉力F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F 的大小．
(2)由图示位置静止释放小球，求当小球通过最低点时的速度大
小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．
解析：(1)受力图如图所示根据平衡条件，应满足F T cos α＝mg ，
F T sin α＝F .联立解得拉力大小F ＝mg tan α.
(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒，有mgl (1－cos α)＝12。