高中物理 力学专题 试题及其答案
高中力学高考试题及答案
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高中力学高考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体处于平衡状态B. 物体受到的合力为零C. 物体受到的合力不为零D. 物体受到的摩擦力为零答案:AB2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体的加速度与作用力成正比B. 物体的加速度与作用力成反比C. 物体的加速度与作用力无关D. 物体的加速度与作用力成反比答案:A3. 一个物体从静止开始自由下落,其下落过程中,下列说法正确的是:A. 物体的加速度不变B. 物体的速度逐渐增大C. 物体的加速度逐渐增大D. 物体的速度逐渐减小答案:AB4. 根据动能定理,下列说法正确的是:A. 物体的动能与速度的平方成正比B. 物体的动能与速度的平方成反比C. 物体的动能与速度成正比D. 物体的动能与速度成反比答案:A5. 根据动量定理,下列说法正确的是:A. 物体的动量与作用力成正比B. 物体的动量与作用时间成正比C. 物体的动量与作用力成反比D. 物体的动量与作用时间成反比答案:B6. 一个物体在斜面上做匀加速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体受到的合力与斜面平行B. 物体受到的合力与斜面垂直C. 物体受到的合力与斜面成一定角度D. 物体受到的合力与斜面垂直答案:C7. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以被转移答案:CD8. 一个物体在水平面上做匀减速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体受到的合力与运动方向相反B. 物体受到的合力与运动方向相同C. 物体受到的合力为零D. 物体受到的合力与运动方向成一定角度答案:A9. 根据牛顿第三定律,下列说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小不相等,方向相反C. 作用力和反作用力大小相等,方向相同D. 作用力和反作用力大小不相等,方向相同答案:A10. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度为gB. 物体的加速度为0C. 物体的速度逐渐增大D. 物体的速度逐渐减小答案:AC二、填空题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上做匀速直线运动时,其加速度为______。
高中物理力学复习题及参考答案
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高中物理力学复习题及参考答案1. 一个重物体静止放在斜面上,斜面倾角为30°。
若斜面长度为4m,重物体质量为10kg,重力加速度为10m/s²,求斜面上的摩擦力和物体所受的分力。
解答:根据力的平衡条件,在斜面上受力情况如下图所示:![斜面受力示意图](image1.png)设物体所受的分力为F,斜面上的摩擦力为f。
根据几何关系可以得到斜面上的重力分力为Gsinθ,斜面垂直方向上的重力分力为Gcosθ。
根据受力平衡条件:沿斜面方向:F - f - Gsinθ = 0垂直斜面方向:Gcosθ = 0解以上方程可得:F = Gsinθ + fGcosθ = 0代入已知数值进行计算:G = m * g = 10kg * 10m/s² = 100Nθ = 30°Gsinθ = 100N * sin(30°) = 50N联立方程求解:F = 50N + ff = F - 50N所以斜面上的摩擦力为F - 50N,物体所受的分力为50N。
2. 一个弹簧的劲度系数为200 N/m,当受到20 N的外力压缩3 cm时,求弹簧的位移和所受的弹力大小。
解答:根据弹簧弹性力学公式,弹力大小与位移成正比。
设弹簧的位移为x,所受的弹力为F。
根据已知条件和弹簧弹性力学公式:k = F / x20 N = 200 N/m * xx = 20 N / 200 N/m = 0.1 m所以弹簧的位移为0.1 m,所受的弹力大小为20 N。
3. 一个物体从高度10 m处自由下落,求物体落地时的速度和下落时间。
解答:根据自由落体运动规律,物体下落的速度和时间与下落的高度有关。
根据已知条件:初速度为0 m/s加速度为重力加速度9.8 m/s²下落高度为10 m根据自由落体运动规律可以得到:v² = v₀² + 2aΔy代入已知数值进行计算:v² = 0 + 2 * 9.8 m/s² * 10 mv = √(196 m²/s²) = 14 m/s所以物体落地时的速度为14 m/s。
高中物理力学题目(含答案)
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1、( )如下图,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
假设再在斜面上加一物体m,且M、m都静止,此时小车受力个数为2、( )如下图,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。
B与小车平板间的动摩擦因数为μ。
假设观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为A.mg,斜向右上方B.mg,斜向左上方C.mgtanθ,水平向右D.mg,竖直向上3、( )如下图,实线记录了一次实验中得到的小车运动的v-t图象,为了简化计算,用虚线作近似处理,以下表述正确的选项是A.小车做曲线运动B.小车先做加速运动,再做匀速运动,最后做减速运动C.在t1时刻虚线反映的加速度比实际小D.在0~t1的时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的小4、( )2015年9月28日,年度最大最圆的月亮("超级月亮〞)现身天宇,这是月球运动到了近地点的缘故。
然后月球离开近地点向着远地点而去,"超级月亮〞也与我们渐行渐远。
在月球从近地点到达远地点的过程中,下面说法错误的选项是A.月球运动速度越来越大B.月球的向心加速度越来越大C.地球对月球的万有引力做正功D.虽然离地球越来越远,但月球的机械能不变5、( )一环状物体套在光滑水平直杆上,能沿杆自由滑动,绳子一端系在物体上,另一端绕过定滑轮,用大小恒定的力F拉着,使物体沿杆自左向右滑动,如下图,物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为E a、E b、E c,且ab=bc,滑轮质量和摩擦均不计,则以下关系中正确的选项是A.E b-E a=E c-E bB.E b-E a<E c-E bC.E b-E a>E c-E bD.E a>E b>E c6、( )消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力C.消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力与反作用力D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力7、( )汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开场启动,经过一段时间t到达最大速度v,假设所受阻力始终不变,则在t这段时间内,下面说法错误的选项是A.汽车牵引力恒定B.汽车牵引力做的功为PtC.汽车加速度不断增大D.汽车牵引力做的功为mv28、( )图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,图乙为150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象,g取10m/s2,以下判断正确的选项是A.前10 s悬线的拉力恒为1 500 NB.46 s末材料离地面的距离为22 mC.0~10 s材料处于失重状态D.在0~10 s钢索最容易发生断裂9、( )如下图,轻质弹簧上端固定,下端系一物体,物体在A处时,弹簧处于原长状态。
高中力学高考试题及答案
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高中力学高考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体的质量越大,加速度越小B. 物体的加速度与作用力成正比C. 物体的加速度与作用力成反比D. 物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比2. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的高度h与时间t的关系是:A. h = 1/2gtB. h = gtC. h = 1/2gt^2D. h = 2gt3. 根据动量守恒定律,两个物体发生完全非弹性碰撞后,它们的:A. 动量守恒B. 动能守恒C. 速度相等D. 质量相等4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其受到的摩擦力与以下哪个因素无关?A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体与平面的接触面积D. 物体与平面之间的摩擦系数5. 一个物体在斜面上下滑,其加速度的大小与斜面的倾角θ有关,当θ增大时,加速度将:A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小6. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转换C. 能量的总量可以减少D. 能量的总量在封闭系统中保持不变7. 一个弹簧振子在水平面上做简谐振动,其振动周期与以下哪个因素无关?A. 弹簧的劲度系数B. 振子的质量C. 振子的初始位移D. 振子的振幅8. 根据胡克定律,弹簧的弹力F与弹簧的形变量x的关系是:A. F = kxB. F = 1/kxC. F = k/xD. F = x/k9. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,其速度v与时间t的关系是:A. v = gtB. v = gt^2C. v = 1/2gtD. v = 1/2gt^210. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的大小与以下哪个因素无关?A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体的半径D. 物体的加速度答案1. D2. C3. A4. B5. A6. D7. C8. A9. A10. D二、计算题(每题10分,共20分)11. 一个物体从高度h = 50米的地方自由下落,求它落地时的速度v。
高中物理力学试题及答案
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高中物理力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下关于力的描述中,正确的是:A. 力是物体对物体的作用B. 力是物体运动的原因C. 力是维持物体运动的原因D. 力是改变物体运动状态的原因答案:A2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体的加速度与作用力成正比B. 物体的加速度与作用力成反比C. 物体的加速度与物体质量成反比D. 物体的加速度与物体质量成正比答案:C3. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的力F,下列说法正确的是:A. 物体一定向右加速B. 物体一定向左加速C. 物体可能静止不动D. 物体可能向左运动答案:C4. 一个物体从静止开始下落,不计空气阻力,其下落速度与时间的关系是:A. 速度与时间成正比B. 速度与时间的平方成正比C. 速度与时间的平方成反比D. 速度与时间的平方成正比,但与重力加速度无关答案:B5. 两个质量相同的物体,分别从不同高度自由下落,它们落地时的速度:A. 相同B. 不同C. 与下落高度成正比D. 与下落高度成反比答案:A6. 根据动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 系统内总动量在任何情况下都守恒B. 只有在外力为零时系统动量才守恒C. 系统内总动量在有外力作用时不守恒D. 系统内总动量在有外力作用时也可能守恒答案:D7. 一个物体在水平面上以一定的初速度开始做匀减速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度方向与速度方向相反B. 物体的加速度方向与速度方向相同C. 物体的加速度大小与速度大小成正比D. 物体的加速度大小与速度大小成反比答案:A8. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的力F,下列说法正确的是:A. 物体一定向上加速B. 物体一定向下加速C. 物体可能静止不动D. 物体可能向下运动答案:C9. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以在不同形式之间转化B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量的总量在任何情况下都守恒D. 能量的总量在有外力作用时不守恒答案:C10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A. 物体的线速度大小不变B. 物体的角速度大小不变C. 物体的向心加速度大小不变D. 物体的向心力大小不变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。
物理力学试题及答案
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物理力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体所受的合力为零B. 物体所受的合力不为零C. 物体所受的合力方向与运动方向相反D. 物体所受的合力方向与运动方向相同答案:A2. 根据牛顿第二定律,下列说法不正确的是:A. 物体所受合力越大,加速度越大B. 物体的质量越大,加速度越小C. 物体的加速度与合力成正比D. 物体的加速度与合力成反比答案:D3. 一个物体从静止开始自由下落,下落过程中,下列说法正确的是:A. 物体的加速度始终不变B. 物体的加速度逐渐增大C. 物体的速度逐渐减小D. 物体的速度始终不变答案:A4. 根据动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 系统所受外力为零时,系统的动量守恒B. 系统所受外力不为零时,系统的动量不守恒C. 系统所受外力不为零时,系统的动量可能守恒D. 系统所受外力为零时,系统的动量可能不守恒答案:A5. 一个物体在竖直方向上做匀加速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度方向向上B. 物体的加速度方向向下C. 物体的加速度方向与速度方向相反D. 物体的加速度方向与速度方向相同答案:B6. 根据能量守恒定律,下列说法不正确的是:A. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式C. 能量的总量在转化和转移过程中保持不变D. 能量的总量在转化和转移过程中会减少答案:D7. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A. 物体所受的合力为零B. 物体所受的合力不为零C. 物体所受的合力方向与运动方向相同D. 物体所受的合力方向与运动方向相反答案:B8. 根据牛顿第三定律,下列说法不正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力作用在不同的物体上C. 作用力和反作用力同时产生,同时消失D. 作用力和反作用力作用在同一个物体上答案:D9. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度始终不变B. 物体的加速度逐渐增大C. 物体的速度逐渐减小D. 物体的速度始终不变答案:A10. 根据万有引力定律,下列说法不正确的是:A. 两个物体之间的引力与它们的质量成正比B. 两个物体之间的引力与它们之间的距离成反比C. 两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比D. 两个物体之间的引力与它们之间的距离的平方成反比答案:B二、填空题(每题3分,共30分)1. 牛顿第一定律也称为______定律。
(完整版)高中物理力学经典的题库(含答案)
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高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?(注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少?4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1—74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1—74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1—70所示,求:图1—70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1—71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v—t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1—72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1—7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1—76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1—7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1—77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1—78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1—78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1—80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1—80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1—81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1—83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1—8321.如图1—84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0。
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高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)之迟辟智美创作1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗拙水平空中上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求空中对木楔的摩擦力的年夜小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强年夜垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上发生的加速度多年夜?方向怎样?(2)乘客所系平安带必需提供相当于乘客体重几多倍的竖直拉力,才华使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系平安带的乘客,相对机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?(注:飞机上乘客所系的平安带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v水平抛出一小球,测出水平0射程为L(空中平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球概况附近环绕月球运行的周期是几多?4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)尔后物块在水平面上还能滑行的最年夜距离.5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与空中间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1-74(1)推力F的年夜小.(2)若人不改变推力F的年夜小,只把力的方向酿成水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运带动在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地址到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v=10m/s沿0x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体达到B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是几多?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多年夜?若使传送带的运行速率在此基础上再增年夜1倍,则物体从A传送到B的时间又是几多?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从空中起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离空中的高度.(g为空中附近的重力加速度)图1-7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球概况附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的年夜小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保管二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上概况光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体盖住,小车的弧形轨道和水平部份在B点相切,且AB段光滑,BC段粗拙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车概况间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是几多?(设船足够长)图1-7614.如图1-77所示,一条不成伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度年夜小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的年夜小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质=75m/s的速度射向小木块点),现有一质量为m=20g的子弹以v0C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78.(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度年夜小v2(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远年夜于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小A端,子弹以v0木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动0摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1-80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平空中上.小木块B质量为M,从A在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰的左端开始以初速度v0撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-802/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦(1)若μl=3v0力对木板A做正功还是负功?做几多功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不成能,说明理由;如果可能,求动身生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度v向东匀速行A驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事以法定最高速度vm汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB =17.5m、BC =14.0m、BD =2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多年夜?②游客横过马路的速度年夜小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最年夜值与最小值;(2)力F由最小值达到最年夜值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最年夜压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至自己的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度即是零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1-8321.如图1-84所示,概况粗拙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长年夜于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且坚持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变年夜.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.26.如图1-81所示,在光滑空中上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量即是一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.27.如图1-82所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变动的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是几多?图1-82图1-8328.如图1-83所示,木块A、B靠拢置于光滑的水平空中上.A、B的质量分别是2kg、3kg,A的长度是0.5m,另一质量是1kg、可视为质点的滑块C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C与A、B间的动摩擦因数都相等,已知C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:(1)C与A、B之间的动摩擦因数;(2)C在B上相对B滑行多年夜距离?(3)C在B上滑行过程中,B滑行了多远?(4)C在A、B上共滑行了多长时间?29.如图1-84所示,一质量为m的滑块能在倾角为θ的斜面上以a=(gsinθ)/2匀加速下滑,若用一水平推力F作用于滑块,使之能静止在斜面上.求推力F的年夜小.30.如图1-85所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部份分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则(1)物体在斜面上(不包括圆弧部份)走过路程的最年夜值为几多?(2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最年夜压力和最小压力分别为几多?31.如图1-86所示,一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6m,已知木箱与车板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍,平板车以v0=22.0m/s恒定速度行驶,突然驾驶员刹车使车做匀减速运动,为使木箱不撞击驾驶室.g取1m/s2,试求:(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间.(2)驾驶员刹车时的制动力不能超越多年夜.图1-86图1-8732.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-8834.两个物体质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v0向右运动,如图1-89所示,它们同时开始受到年夜小相等、方向与v0相同的恒力F的作用,它们能不能在某一时刻达到相同的速度?说明判断的理由.图1-89图1-90图1-9135.如图1-90所示,ABC是光滑半圆形轨道,其直径AOC处于竖直方向,长为0.8m.半径OB处于水平方向.质量为m的小球自A点以初速度v水平射入,求:(1)欲使小球沿轨道运动,其水平初速度v的最小值是几多?(2)若小球的水平初速度v小于(1)中的最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出水平初速度年夜小满足的条件,若不能,请说明理由.(g取10m/s2,小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹)36.试证明太空中任何天体概况附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.37.在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.38.如图1-91所示在光滑水平空中上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗拙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.39.一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图1-92所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度年夜小不变.①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2)图1-92图1-9340.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上概况粗拙,动摩擦因数为μ,滑块CD上概况为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图1-93所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:(1)物块滑到B处时,木板的;(2)木板的长度L;(3)物块滑到C处时滑块CD的动速度vAB能.41.一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图1-94所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多年夜?经过的时间多长?②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多年夜?图1-94图1-9542.在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图1-95所示.设m与M 间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最年夜?简要说明理由.(2)若物体m达到最年夜速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能E?(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运p动?并简要说明理由.43.如图1-96所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一质量为m的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,恰能达到圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问:(1)子弹入射前的速度?(2)若每当小木块返回或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最年夜高度为几多?图1-96图1-9744.如图1-97所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4.开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度年夜小坚持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最年夜距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会从平板车右端滑下,平板车至少多长?(M可看成质点处置)45.如图1-98所示,质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上,在它的下面挂一个质量为0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一个质量仍为0.1kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放,与B球发生碰撞,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最年夜高度和小车所能获得的最年夜速度.图1-98图1-9946.如图1-99所示,一条不成伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:(1)小球做圆周运动的线速度年夜小;(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的年夜小.47.如图1-100所示,一个框架质量m1=200g,通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在墙上,当系统静止时,弹簧伸长了10cm,另有一粘性物体质量m2=200g,从距框架底板H=30cm的上方由静止开始自由下落,并用很短时间粘在底板上.g取10m/s2,设弹簧右端一直没有碰到滑轮,不计滑轮摩擦,求框架向下移动的最年夜距离h多年夜?图1-100图1-101图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最年夜弹性势能E.49.一轻弹簧直立在空中上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下概况恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变年夜小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最年夜速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与谜底1.解:由匀加速运动的公式v2=v02+2as得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.分析物块受力,它受3个力,如图3.对沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得空中的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).2.解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据h=(1/2)at2,得a=2h/t2,代入h=1700m,t=10s,得a=(2×1700/102)(m/s2)=34m/s2,方向竖直向下.(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好平安带,使机上乘客发生加速度的力是向下重力和平安带拉力的合力.设乘客质量为m,平安带提供的竖直向下拉力为F,根据牛顿第二定律F+mg=ma,得平安带拉力F=m(a-g)=m(34-10)N=24m(N),∴平安带提供的拉力相当于乘客体重的倍数n=F/mg=24mN/m·10N=2.4(倍).(3)若乘客未系平安带,飞机向下的加速度为34m/s2,人向下加速度为10m/s2,飞机向下的加速度年夜于人的加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.3.解:设月球概况重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤ 4.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.5.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.6.解:根据题中说明,该运带动发球后,网球做平抛运动.以v暗示初速度,H暗示网球开始运动时离空中的高度(即发球高度),s1暗示网球开始运动时与网的水平距离(即运带动离开网的距离),t1暗示网球通过网上的时刻,h暗示网球通过网上时离空中的高度,由平抛运动规律获得s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2暗示网球落地的时刻,s2暗示网球开始运动的地址与落地址的水平距离,s暗示网球落地址与网的水平距离,由平抛运动规律获得H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s2=v2Hg≈16m,网球落地址到网的距离s=s2-s1≈4m.7.解:设经过时间t,物体达到P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m)(2)vy=(F/m)t=15m/s,∴v=220yv v+= 513m/s,tgα=vy/v0=15/10=3/2,∴α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.8.解:在0~1s内,由v-t图象,知a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1,①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2,因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得-μmgcosθ-mgsinθ=ma2,②②式代入①式,得F=18N.9.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必需始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则(1/2)at22=L,t2=2La=2101⨯=25s.vmin=at2=1×25m/s=25m/s.传送带速度再增年夜1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为.10.解:启动前N1=mg,升到某高度时N2=(17/18)N1=(17/18)mg,对测试仪N2-mg′=ma=m(g/2),∴g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv2/R得v=GM R .(2)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.12.解:对物块:F1-μmg=ma1,6-0.5×1×10=1·a1,a1=1.0m/s2,s1=(1/2)a1t2=(1/2)×1×0.42=0.08m,v1=a1t=1×0.4=0.4m/s,对小车:F2-μmg=Ma2,9-0.5×1×10=2a2,a2=2.0m/s2,s2=(1/2)a2t2=(1/2)×2×0.42=0.16m,v2=a2t=2×0.4=0.8m/s,撤去两力后,动量守恒,有Mv2-mv1=(M+m)v,v=0.4m/s(向右),∵((1/2)mv12+(1/2)Mv22)-(1/2)(m+M)v2=μmgs3,s3=0.096m, ∴l=s1+s2+s3=0.336m.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1=gh15,s=2h.14.解:(1)小球的角速度与手转动的角速度肯定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=22L R+,v=ω·r,解得v=ω22L R+.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=F·ωR,∴F=P/ωR.小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即Fsinθ=f,其中sinθ=R/22L R+,联立解得f=P/。
高中力学试题及答案
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高中力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内通过的位移是1米,那么第2秒内通过的位移是()A. 2米B. 3米C. 4米D. 5米2. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,物体与水平面之间的摩擦系数为μ,那么物体的加速度a是()A. F/mB. (F-μmg)/mC. (F+μmg)/mD. (F-μmg)/(m+μ)3. 一个物体从高度h自由落下,不计空气阻力,其落地时的速度v是()A. √(2gh)B. √(gh)C. √(2h/g)D. √(h/g)4. 两个质量分别为m1和m2的物体,通过一根不可伸长的轻绳连接,挂在天花板上。
如果m1>m2,那么绳子的张力T是()A. m1gB. m2gC. (m1-m2)gD. (m1+m2)g5. 一个物体在水平面上以速度v0开始做匀减速直线运动,加速度大小为a,那么经过时间t后,物体的速度v是()A. v0 - atB. v0 + atC. v0 - at^2D. v0 + at^26. 一个物体在竖直方向上做简谐振动,其振动周期为T,那么物体在振动过程中的最大速度出现在()A. 振动的起点B. 振动的中点C. 振动的终点D. 任意位置7. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力Fc是()A. 与速度方向垂直B. 与速度方向相同C. 与速度方向相反D. 与速度方向成45°角8. 一个物体从斜面顶端以初速度v0下滑,斜面倾角为θ,摩擦系数为μ,那么物体下滑的加速度a是()A. g*sinθ - μg*cosθB. g*cosθ + μg*sinθC. g*sinθ + μg*cosθD. g*cosθ - μg*sinθ9. 两个物体A和B,质量分别为mA和mB,A放在B上面,它们一起在水平面上做匀加速直线运动,加速度为a,那么A对B的压力F是()A. mA*aB. mB*aC. mA*gD. mB*g10. 一个物体在水平面上做匀加速直线运动,初速度为0,加速度为a,经过时间t后,物体的位移s是()A. 1/2*a*t^2B. a*tC. 2*a*tD. a*t^2二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个物体的质量为2kg,受到的重力为______牛顿。
高中力学测试题及答案
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高中力学测试题及答案一、选择题1. 一个物体从静止开始自由下落,下落时间t秒时,其速度大小为:A. g*tB. g*t^2C. 2g*tD. g*t^2/2答案:A2. 根据牛顿第二定律,一个物体受到的合力F等于:A. 物体的质量m与加速度a的乘积B. 物体的质量m与速度v的乘积C. 物体的质量m与速度v的平方D. 物体的质量m与加速度a的比值答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,若物体与平面之间的摩擦系数为μ,物体的加速度大小为:A. F/mB. (F - μmg)/mC. (F - μF)/mD. (μmg - F)/m答案:B二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小______,方向______,作用在______的物体上。
答案:相等;相反;不同的5. 一个物体在斜面上下滑,若斜面的倾角为θ,物体与斜面之间的摩擦系数为μ,物体下滑的加速度大小为a,则a=________。
答案:g(sinθ - μcosθ)三、简答题6. 描述牛顿第一定律的内容及其物理意义。
答案:牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
其物理意义在于揭示了物体的惯性特性,即物体在没有外力作用下,会保持其运动状态不变。
四、计算题7. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度v。
答案:根据自由下落的公式v^2 = 2gh,解得v = √(2gh)。
8. 一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个大小为10N的恒定拉力,若物体与平面之间的摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
答案:首先计算摩擦力F_friction = μmg = 0.2 * 2 * 9.8 =3.92N。
然后根据牛顿第二定律F = ma,解得加速度a = (F -F_friction) / m = (10 - 3.92) / 2 = 3.04 m/s²。
高中物理力学题目(含解析)
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高中力学习题1、如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。
其中F1=10N,F2=2N。
若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为()A.10N向左B.6N向右C.2N向左D.0【解答】由于木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力。
依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。
撤去F1后,木块水平方向受到向左2N的力,有向左的运动趋势,由于F2小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。
此时-F2+f′=0即合力为零。
故D选项正确。
2、如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用力缓慢抬起一端时,木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化?【解答】以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。
物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。
静止时可以依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。
当物体在斜面上滑动时,可以同错解二中的方法,据f=μN,分析N的变化,知f滑的变化。
θ增加,滑动摩擦力减小。
在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。
依据错解中式②知压力一直减小。
所以抬起木板的过程中,摩擦力的变化是先增加后减小。
压力一直减小。
3、如图2-9天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。
两小球均保持静止。
当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为[]A.a1=g a2=gB.a1=2g a2=gC.a1=2g a2=0D.a1=0 a2=g【解答】分别以A,B为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。
剪断前A,B静止。
如图2-10,A球受三个力,拉力T、重力mg和弹力F。
B球受三个力,重力mg和弹簧拉力F′A球:T-mg-F = 0 ①B球:F′-mg = 0 ②由式①,②解得T=2mg,F=mg剪断时,A球受两个力,因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形米,瞬间形状不可改变,弹力还存在。
如图2-11,A球受重力mg、弹簧给的弹力F。
高中物理力学试题大全及答案
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高中物理力学试题大全及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若一个物体受到的合力为F,质量为m,则其加速度a的大小为:A. a = F/mB. a = m/FC. a = F × mD. a = m × F答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始,以恒定加速度a下滑,经过时间t后的速度v为:A. v = a × tB. v = m × aC. v = m × tD. v = a / t答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦力f,若物体做匀速直线运动,则拉力F与摩擦力f的关系是:A. F = fB. F > fC. F < fD. F与f无关答案:A二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小________,方向________,作用在________的物体上。
答案:相等;相反;不同的5. 一个物体从高度H自由落下,忽略空气阻力,其下落过程中的加速度为________。
答案:g(重力加速度)三、计算题6. 一辆汽车以初速度v0 = 20 m/s开始加速,加速度a = 5 m/s²,求汽车在第3秒末的速度v。
解:根据公式 v = v0 + atv = 20 m/s + 5 m/s² × 3 sv = 20 m/s + 15 m/sv = 35 m/s答案:汽车在第3秒末的速度为35 m/s。
7. 一个质量为2 kg的物体在水平面上受到一个10 N的拉力,摩擦系数μ = 0.1,求物体的加速度。
解:首先计算摩擦力f = μ× N = μ × m × g其中 N 是物体受到的正压力,等于物体的质量乘以重力加速度 g。
f = 0.1 × 2 kg × 9.8 m/s² = 1.96 N根据牛顿第二定律 F - f = m × aa = (F - f) / m = (10 N - 1.96 N) / 2 kg = 4.02 m/s²答案:物体的加速度为4.02 m/s²。
高中物理力学专题经典练习题(附答案)
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高中物理力学专题经典练习题(附答案)以下是一些经典的高中物理力学专题练题,每个问题都附有详细的答案。
这些练题覆盖了力学中的不同概念和应用,旨在帮助你巩固你的物理研究。
请仔细阅读每个问题,并尝试独立解答。
如果你遇到困难,可以参考答案来帮助你理解解题思路和方法。
1. 力与运动题目:一个小球以4 m/s的速度以水平方向投出,落地的时间为2 s。
求小球的水平位移以及竖直位移。
答案:小球的水平位移为8 m,竖直位移为-19.6 m。
2. 动能与功题目:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,求汽车的动能。
如果汽车行驶的过程中受到总共2000 N的摩擦力,求摩擦力所做的功。
答案:汽车的动能为 J,摩擦力所做的功为 J。
3. 万有引力题目:太阳的质量约为2 × 10^30 kg,地球的质量约为6 × 10^24 kg,太阳与地球之间的距离约为1.5 × 10^11 m。
求地球受到的太阳引力大小。
答案:地球受到的太阳引力大小约为3.53 × 10^22 N。
4. 动量守恒题目:一个质量为2 kg的小球以5 m/s的速度水平碰撞到一个静止的质量为3 kg的小球,碰撞后两个小球分别以2 m/s和4 m/s的速度分别向左和向右运动。
求碰撞前后两个小球的总动量是否守恒。
答案:碰撞前后两个小球的总动量守恒。
以上是一部分高中物理力学专题的经典练习题及答案。
希望通过这些练习题的练习,你能更好地理解与掌握物理力学的基本概念和应用。
保持坚持和刻苦学习的态度,相信你能取得优秀的成绩!。
高中物理力学练习题(附答案)
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高中物理力学练习题(附答案)第一题物体A质量为2kg,物体B质量为3kg,在光滑水平地面上,物体A受到2N的水平外力,物体B受到3N的水平外力。
若两物体初速度均为0,求物体A和物体B运动后的速度。
答案由牛顿第二定律可以得到:$$F = m \cdot a$$其中,$F$表示力,$m$表示质量,$a$表示加速度。
物体A的质量为2kg,受到2N的水平外力,因此物体A的加速度为:$$a_A = \frac{F_A}{m_A} = \frac{2N}{2kg} = 1 \, \text{m/s}^2 $$物体B的质量为3kg,受到3N的水平外力,因此物体B的加速度为:$$a_B = \frac{F_B}{m_B} = \frac{3N}{3kg} = 1 \, \text{m/s}^2$$由于初始速度均为0,根据运动学公式:$$v = u + at$$其中,$v$表示末速度,$u$表示初速度,$a$表示加速度,$t$表示时间。
物体A和物体B的运动时间相同,假设时间为$t$,则物体A 的末速度为:$$v_A = u_A + a_A \cdot t = 0 + 1 \cdot t = t \, \text{m/s}$$物体B的末速度为:$$v_B = u_B + a_B \cdot t = 0 + 1 \cdot t = t \, \text{m/s}$$因此,物体A和物体B运动后的速度均为$t$ m/s。
附加说明以上计算的结果是在忽略摩擦力的情况下得出的。
若考虑摩擦力,则需考虑摩擦力对物体的影响,进一步计算得出准确结果。
第二题一辆质量为1000kg的汽车以10m/s的速度匀速前进,受到一个水平方向的5N摩擦力。
求汽车匀速前进的加速度和所受的牵引力是多少。
答案由牛顿第二定律可以得到:$$F_{\text{净}} = m \cdot a$$其中,$F_{\text{净}}$表示净力,$m$表示质量,$a$表示加速度。
高中物理力学经典的题(含答案)
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高中物理力学计算题汇总经典精解(49题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1-74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1-7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1-80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1-8321.如图1-84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.图1-80图1-8126.如图1-81所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量等于一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.27.如图1-82所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变化的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是多少?图1-82图1-8328.如图1-83所示,木块A、B靠拢置于光滑的水平地面上.A、B的质量分别是2kg、3kg,A的长度是0.5m,另一质量是1kg、可视为质点的滑块C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C与A、B间的动摩擦因数都相等,已知C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:(1)C与A、B之间的动摩擦因数;(2)C在B上相对B滑行多大距离?(3)C在B上滑行过程中,B滑行了多远?(4)C在A、B上共滑行了多长时间?29.如图1-84所示,一质量为m的滑块能在倾角为θ的斜面上以a=(gsinθ)/2匀加速下滑,若用一水平推力F作用于滑块,使之能静止在斜面上.求推力F的大小.图1-84图1-8530.如图1-85所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则(1)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?(2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?31.如图1-86所示,一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6m,已知木箱与车板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍,平板车以v0=22.0m/s恒定速度行驶,突然驾驶员刹车使车做匀减速运动,为使木箱不撞击驾驶室.g取1m/s2,试求:(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间.(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大.图1-86图1-8732.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-8834.两个物体质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v0向右运动,如图1-89所示,它们同时开始受到大小相等、方向与v0相同的恒力F的作用,它们能不能在某一时刻达到相同的速度?说明判断的理由.图1-89图1-90图1-9135.如图1-90所示,ABC是光滑半圆形轨道,其直径AOC处于竖直方向,长为0.8m.半径OB处于水平方向.质量为m的小球自A点以初速度v水平射入,求:(1)欲使小球沿轨道运动,其水平初速度v的最小值是多少?(2)若小球的水平初速度v小于(1)中的最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出水平初速度大小满足的条件,若不能,请说明理由.(g取10m/s2,小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹)36.试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.37.在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.38.如图1-91所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.39.一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图1-92所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2)图1-92图1-9340.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图1-93所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.41.一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图1-94所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?图1-94图1-9542.在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图1-95所示.设m与M间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最大?简要说明理由.(2)若物体m达到最大速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ep?(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?并简要说明理由.43.如图1-96所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一质量为m的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,恰能到达圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问:(1)子弹入射前的速度?(2)若每当小木块返回或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少?图1-96图1-9744.如图1-97所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4.开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会从平板车右端滑下,平板车至少多长?(M可当作质点处理)45.如图1-98所示,质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上,在它的下面挂一个质量为0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一个质量仍为0.1kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放,与B球发生碰撞,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最大高度和小车所能获得的最大速度.图1-98图1-9946.如图1-99所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:(1)小球做圆周运动的线速度大小;(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.47.如图1-100所示,一个框架质量m1=200g,通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在墙上,当系统静止时,弹簧伸长了10cm,另有一粘性物体质量m2=200g,从距框架底板H=30cm的上方由静止开始自由下落,并用很短时间粘在底板上.g取10m/s2,设弹簧右端一直没有碰到滑轮,不计滑轮摩擦,求框架向下移动的最大距离h多大?图1-100图1-101图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:由匀加速运动的公式v2=v02+2as得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).2.解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据h=(1/2)at2,得a=2h/t2,代入h=1700m,t=10s,得a=(2×1700/102)(m/s2)=34m/s2,方向竖直向下.(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好安全带,使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力.设乘客质量为m,安全带提供的竖直向下拉力为F,根据牛顿第二定律F+mg=ma,得安全带拉力F=m(a-g)=m(34-10)N=24m(N),∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数n=F/mg=24mN/m·10N=2.4(倍).(3)若乘客未系安全带,飞机向下的加速度为34m/s2,人向下加速度为10m/s2,飞机向下的加速度大于人的加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.3.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤4.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.5.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.6.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s22H g ≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.7.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m)(2)vy=(F/m)t=15220y v v 13y/v0=15/10=3/2,∴α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.8.解:在0~1s内,由v-t图象,知a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1,①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2,因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得-μmgcosθ-mgsinθ=ma2,②②式代入①式,得F=18N.9.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则(1/2)at22=L,t2=vmin=at2传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为4.5.10.解:启动前N1=mg,升到某高度时N2=(17/18)N1=(17/18)mg,对测试仪N2-mg′=ma=m(g/2),∴g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv22)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.12.解:对物块:F1-μmg=ma1,6-0.5×1×10=1·a1,a1=1.0m/s2,s1=(1/2)a1t2=(1/2)×1×0.42=0.08m,v1=a1t=1×0.4=0.4m/s,对小车:F2-μmg=Ma2,9-0.5×1×10=2a2,a2=2.0m/s2,s2=(1/2)a2t2=(1/2)×2×0.42=0.16m,v2=a2t=2×0.4=0.8m/s,撤去两力后,动量守恒,有Mv2-mv1=(M+m)v,v=0.4m/s(向右),∵((1/2)mv12+(1/2)Mv22)-(1/2)(m+M)v2=μmgs3,s3=0.096m,∴l=s1+s2+s3=0.336m.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1=gh15,s=2h.14.解:(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=22L R+,v=ω·r,解得v=ω22L R+.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=F·ωR,∴F=P/ωR.小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即22L R+22L R+.。
高中物理力学试题(答案与解析)
![高中物理力学试题(答案与解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/898213c627fff705cc1755270722192e453658e6.png)
一、选择题1.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力()A .等于零B .不为零,方向向右C .不为零,方向向左D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右2.如图所示,竖直放置的弹簧,小球从弹簧正上方某一高处落下,从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中,关于小球运动情况,下列说法正确的是()A .加速度的大小先减小后增大B .加速度的大小先增大后减小C .速度大小不断增大D .速度大小不断减小3.如图所示,三根横截面完全相同的圆木材A 、B 、C 按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是A .B 、C 所受的合力大于A 受的合力B .B 、C 对A 的作用力的合力方向竖直向上C .B 与C 之间一定存在弹力D .如果水平面光滑,则它们仍有可能保持图示的平衡4.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上。
现用一水平向右的推力F 推物块,物块仍静止不动。
则A .斜面对物块的支持力一定变小B .斜面对物块的支持力一定变大C .斜面对物块的静摩擦力一定变小D .斜面对物块的静摩擦力一定变大5.如图所示,两木块的质量分别为1m 和2m ,两轻质弹簧的劲度系数分别为1k 和2k ,上面CBA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。
在这过程中下面木块移动的距离为A .11k g m B .12k g m C.21k g m D .22k g m 6.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F 表示所受合力的大小,F 1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比()A .F 不变,F 1变小B .F 不变,F 1变大C .F 变小,F 1变小 D.F 变大,F 1变大7.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F 作用始终保持静止,当力F 逐渐减小后,下列说法正确的是A .物体受到的摩擦力保持不变B .物体受到的摩擦力逐渐增大C .物体受到的合力减小D .物体对斜面的压力逐渐减小8.如图,在倾斜的天花板上用力F 垂直压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块受力情况,下列说法正确的是A .可能只受两个力作用B .可能只受三个力作用C .必定受四个力作用D .以上说法都不对9.如图所示,光滑球放在挡板和斜面之间,挡板由垂直斜面位置逆时针缓慢转到水平位置过程中,下列说法正确的是()A.球对斜面的压力逐渐减小B.球对斜面的压力逐渐增大C.球对挡板的压力减小D.球对挡板的压力先增大后减小10.如图,粗糙的水平地面上有一倾角为θ的斜劈,斜劈上一光滑、质量为m的物块在沿斜面向上的恒力F作用下,以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则()FθA.斜劈受到5力作用处于平衡状态B.斜劈受到地面摩擦力等于零C.斜劈受到地面摩擦力方向向左D.斜劈受到地面摩擦力大小与F大小有关11.如图所示,一木棒M搭在水平地面和一矮墙上,两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向,下列说法正确的是A.E处受到的支持力竖直向上B.F处受到的支持力竖直向上C.E处受到的静摩擦力沿EF方向D.F处受到的静摩擦力沿水平方向12.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置,某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
物理力学测试题及答案
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物理力学测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 物体做匀速直线运动时,其速度大小和方向:A. 都不变B. 速度大小不变,方向改变C. 速度大小改变,方向不变D. 都改变2. 牛顿第一定律也被称为:A. 惯性定律B. 万有引力定律C. 能量守恒定律D. 动量守恒定律3. 根据牛顿第二定律,力的作用效果是:A. 改变物体的形状B. 改变物体的运动状态C. 使物体发生热效应D. 使物体产生电效应4. 以下哪种情况物体的动能会改变?A. 物体的质量不变,速度增加B. 物体的质量增加,速度不变C. 物体的质量减少,速度减少D. 物体的质量增加,速度增加5. 重力势能与物体的:A. 质量、高度和重力加速度有关B. 质量、速度和重力加速度有关C. 质量、速度和空气阻力有关D. 质量、高度和空气阻力有关6. 动量守恒定律适用于:A. 任何物体B. 任何运动C. 只有静止的物体D. 只有匀速直线运动的物体7. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式之间转化8. 以下哪种情况物体的机械能守恒?A. 物体在水平面上匀速运动B. 物体在斜面上匀速下滑C. 物体在竖直方向上自由落体D. 物体在水平面上受到摩擦力作用9. 根据牛顿第三定律,两个相互作用的力:A. 总是大小相等,方向相反B. 总是大小不等,方向相反C. 总是大小相等,方向相同D. 总是大小不等,方向相同10. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量:A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 先成正比后成反比二、填空题(每题2分,共20分)1. 物体的惯性与物体的______有关。
2. 牛顿第二定律的数学表达式是______。
3. 动能的计算公式是______。
4. 重力势能的计算公式是______。
5. 动量守恒定律的数学表达式是______。
6. 能量守恒定律表明能量在转化和转移过程中______。
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(2)按下列要求画出弹力的方向:①搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1);②搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图2);③用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图3)3)如图所示,质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上,静止不动.当水平力F逐渐增大时,物体m所受的静摩擦力将怎样变化?(1)一条盘在地上的长为l的铁链向上刚好拉直时,它的重心位置升高了多少?(2)运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,那么:A.f1向下,f2向上,f1=f2 B. f1向下,f2向上,f1>f2C. f1向上,f2向上,f1=f2D. f1向上,f2向下,f1=f2(3)当人骑自行车在平直路面上前进时,前轮和后轮所受摩擦力的方向A.前后轮受到的摩擦力方向都向后;B.前后轮受到的摩擦力方向都向前;C.前轮受到的摩擦力向前、后轮受到的摩擦力向后D.前轮受到的摩擦力向后、后轮受到的摩擦力向前(1)如图所示,在水平桌面上放一个重为G A=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4,使这个木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多少?如果再在木块A上加一块重为G B=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多少?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?(2)水平的皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,随后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端,在传输过程中,该物体受摩擦力情况是 [ ]A.在AC段受水平向左的滑动摩擦力B.在AC段受水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受水平向右的静摩擦力(3)如图1,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐均匀增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像(图)正确的是[ ](1)某物体在四个共点力F1、F2、F3、F4作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 [ ]A. 0B. F4C. 2F4D. F4(2).有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=6N,则 [ ]A.F1可能是F2和F3的合力B.F2可能是F1和F3的合力C.F3可能是F1和F2的合力D.上述说法都不对(3)由图6所示,下列有关静止在斜面上的物体受到的重力的两个分力的说法正确的是:A.F1是物体所受重力的下滑分力,大小为Gsinθ;B.F2是物体斜面的正压力,大小为Gcosθ;C.F1是斜面受到的摩擦力。
D.由于重力的存在,物体同时受G、F1、F2的作用。
(1)在图7中AO、BO、CO是完全相同的细绳,若钢梁足够重,钢梁还未水平调起,发现绳AO先断了,则图中θ___120º(填“大于、等于、小于”)(2)如图8所示,表面光滑,质量不计的尖劈插在缝A、B之间,在尖劈的背上加一压力F,则尖劈对A侧的压力为_____(3)两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进,两个大人的拉力分别为F1=400N,F2=320N,它们的方向如图9所示.要使船在河流中平行河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向?如图10所示,a,b,c三根绳子完全相同,其中b绳水平,c绳下挂一重物。
若使重物加重,则这三根绳子中最先断的是 [ ]A.a绳 B.b绳C.c绳 D.无法确定绳子AB能承受的最大拉力为100N,用它悬挂一个重50N的物体.现在其中点O施加一水平力F缓慢向右拉动(如图11所示),当绳子断裂时AO段与竖直方向间夹角多大?此时水平力F的大小为多少?如图1所示,用两根绳子系住一重物,绳OA与天花板夹角θ不变,且θ>45°,当用手拉住绳OB,使绳OB由水平慢慢转向OB′过程中,OB绳所受拉力将:[ ]A.始终减少 B.始终增大C.先增大后减少 D.先减少后增大答:[D](1)如图3所示,物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑,现用一个力F作用在m上,力F过m的重心,且方向竖直向下,则:[ ]A、面对物体的压力增大了B、斜面对物体的摩擦力增大了C、物体将沿斜面加速下滑D、物体仍保持匀速下(2)如图4所示,放在水平面上重为G的物体,在与水平面夹角为θ推力F作用下,物体作匀速直线运动,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受到的推力大小为多少?(2)如图7所示,质量均为m 的A、B两条形磁铁,按图示方向叠放在水平木板C上,静止时,B对A的弹力F1_______mg,C对B的弹力F2______2mg(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)如图8所示,有一个直角支架AOB,AO水平放置、表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略,不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,现将P环向左移一小段距离,两环再次平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力G的变化情况是:[ ] A.N不变,T变大B.N不变,T变小C.N变大,T变大D.N变大,T变小(1)物体在水平推力F的作用下静止于斜面上,如图9所示,若稍稍增大推力,物体仍保持静止,则:[ ] A.物体所受合力增大B.物体所受合力不变C.物体对斜面的压力增大D.斜面对物体的摩擦力增大(2)如图10所示,置于粗糙水平面的三角形木块abc质量为M,它的两斜面倾角θ>α,斜面上有质量为m1和m2的物块分别沿斜面匀速下滑,m1>m2,三角形木块静止不动。
则粗糙水平面对三角形木块:[ ]A.摩擦力作用,方向水平向右 B.无摩擦力作用C.支持力N>(M+m1+m2)g D.支持力N<(M+m1+m2)g(3)如图11所示,光滑的半球体固定在水平地面上,球心O的正上方固定有一小滑轮,跨过滑轮的细线一端系一重球,现在细线的另一端用力将小球由a位置缓慢地拉向b,在此过程中,小球对半球的压力N及细线的拉力T的大小变化为:[ ] A.N变大、T变大 B. N变小、T变大C.N不变、T变小 D. N变小、T不变参考答案:(2)如下图(3)分析和解:静摩擦力在未达到最大值前,与正压力的大小是没有关系的,其大小由物体所受其它力以及其运动状态来决定.此时,物体m受四个力,分别是重力mg、压力F、和墙对m的支持力N以及静摩擦力f,如图(乙)所示.[答]因此物体m所受的静摩擦力不变,其大小始终为mg.答案:(1)l/2 (2)C 分析和解: 以人为研究对象,则在攀上和攀下时,在竖直方向上人均受平衡力作用,因重力的方向始终竖直向下,故两摩擦力的方向都向上,并且大小相等。
(3)D 分析和解:先研究后轮上与地面接触的点,设地面光滑则该点相对地面向后运动,而实际中该点相对地面不动,故该点受到的是静摩擦、方向向前。
再研究前轮,设地面光滑,则整个前轮将不会转,而整体向前,即前轮与地面接触的点有向前的运动趋势,因此前轮受到的是静摩擦,方向向后。
[分析]未放上木块B时,A与桌面间的压力等于A的重力.放上木块B后,A与桌面间的压力等于A,B两者的重力.两木块一起运动,可以看成一个整体,由水平方向二力平衡条件得拉力F应等于桌面对A的摩擦力.[解]未放上木块B时,N=G A,桌面对A的摩擦力为:f A=μA N=μA G A=0.4×20N=8N∴拉力 F=f A=8N加上木块B后,N′=G A+G B,桌面对A的摩擦力为:f′A=μA N′=μA(G A+G B)=0.4×(20+10)N=12N∴拉力F′=f′A=12N由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力f B=0.[误解一]选(A)。
[误解二]选(D)。
[正确解答]选(B),(C)。
[错因分析与解题指导][误解一]把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”;[误解二]没有从静摩擦力产生的条件入手分析物体是否受到静摩擦力,而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力,以为物体向右的运动需要力来维持。
[误解一、二]都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的。
要注意判断滑动摩擦力的一般方法是:①选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体),并选与其接触的物体为参照物;②确定研究对象相对参照物的速度方向;③判定滑动摩擦力的方向(与相对速度的方向相反)。
判断物体间是否存在静摩擦力及静摩擦力方向的一般方法是:①判断物体间有无相对运动的趋势,可以假设接触面光滑,在此条件下,若两物体仍相对静止,则两物体间无相对运动的趋势,则物体间无静摩擦力;若两物体间要产生相对滑动,则两物体间有相对运动的趋势,则物体间有静摩擦力;②判断相对运动趋势方向,可在假设接触面光滑时,仿照前述判断方法进行,最后注意静摩擦力恒与相对运动趋势方向相反。
分析和解:当木块不受拉力时(F=0),桌面对木块没有摩擦力(f=0).当木块受到的水平拉力F较小时,木块仍保持静止,但出现向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与F相等,方向相反.随着水平拉力F不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力F足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达最大值f m.在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向,即随着F的增大而增大.木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它小于最大静摩擦力,并且,在木块继续滑动的过程中保持不变.[答]D.参考答案:(1) D (2)ABC(3)A 注意到分力F2的作用点在物块上,而压力N的作用点在斜面上,只能说这两个力的大小相等,方向相同,但并不是同一个力,故B错。
斜面对物块的摩擦力是沿斜面向上的,故C错。
注意到合力与分力的等效替代性,在受力分析时,不可重复考虑,故D错。
参考答案:(1)小于(2)把力F按效果可分解成水平向右和垂直于劈的另一个面向左下方,解直角三角形得,尖劈对A的压力为F/sinα(3)分析和解:为了使船沿中央航线行驶,必须使得船在垂直于中央航线方向上的合力等于零.因此,小孩拉力的垂直分量必须与两个大人拉力的垂直分量平衡,即F3y=F1y-F2y=F1sin60°-F2sin30°= () 186N.要求小孩的拉力最小,应使小孩的拉力就在垂直于岸的方向上,所以F3=F3y=186N(2)答案: A(3)分析和解:用水平力缓缓移动O点时,下半段绳子可以认为始终呈竖直状态,OB绳中的弹力T2恒等于物重.上半段绳子AO倾斜后,由画出的力平行四边形知,AO绳中弹力T1的大小应等于F与T2的合力R,其最大值为100N.设AO绳中弹力T1=T m=100N时,AO绳与竖直方向间夹角为θ.由画出的力平行四边形知:∴θ=60°此时的水平力大小为:F=Rsinθ=T m sinθ=100sin60°N=86.6N分析和解:重物受三个力,其中重力大小方向确定,OA方向不变,OB绳受力的大小方向变化。