2012新课标同步导学高一物理练习：4.5(人教版必修1)

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人教版新课标物理必修1课后问题与练习解答(共23页)

人教版新课标物理必修1课后问题与练习解答第一章运动的描述1 问题与练习1．解答子弹长约几厘米，枪口到靶心的距离大于几十米，两者相差千倍以上。

研究子弹从枪口击中靶心的时间一般都可忽略子弹的长度，把子弹看做质点，这样带来的时间误差不到10-4 s。

子弹穿过一张薄纸的时间是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间。

若把子弹看做质点，则子弹穿过一张薄纸就不需要时间，所以，研究子弹穿过一张薄纸的时间，不能把子弹看做质点。

说明能否把物体看做质点是由问题的性质决定的，而不是由物体的大小决定。

选用本题是为了说明一颗小子弹，在前一种情况可看成质点，而在后一种情况就不能看成质点。

2．解答“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。

说明要求学生联系一些常见的运动指认参考系，可加深学生对参考系的理解。

这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案。

如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的。

说静止卫星相对地面（某点）静止是正确的，静止卫星相对地球中心是运动的。

3．解答诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。

云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。

说明古诗文和现代文学中，我们会发现一些内容与自然科学有关，表明人文科学与自然科学是相关的。

教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素。

4．解答x A=-0．44 m，x B=0．36 m2 问题与练习1．解答A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。

B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。

C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。

2．解答公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。

3．解答（1）路程是100 m，位移大小是100 m。

人教版新课标高一物理必修1第一章练习题及参考答案

1．两辆汽车并排在平直的公路上，甲车内一个人看见窗外的树木向东移动．乙车内一个人发现甲车没有运动，如以大地为参照物，上述事实说明（）A．甲车向西运动乙车不动B．乙车向西运动甲车不动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲乙两车以相同速度同时向西运动2．关于质点，下列说法是否正确（）A．质点是指一个很小的物体B．行驶中汽车的车轮在研究汽车的运动时C．无论物体的大小，在机械运动中都可以看作质点D．质点是对物体的科学抽象3．关于位移和路程，下列说法中正确的是（）A．物体位移大小不同，路程一定不同B．物体通过的路程不相等，但位移可能相同C．物体通过了一段路程，其位移不可能为零D．以上说法都不对4．一个小球从4m高处落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球在整个过程中（）A．位移是5m B．路程是5m C．位移大小是3m D．以上均不对5．下列说法中正确的是（）A．匀速运动就是匀速直线运动B．对于匀速直线运动来说，路程就是位移C．物体的位移越大，平均速度一定越大D．物体在某段时间内的平均速度越大，在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大6．关于速度的说法正确的是（）A．速度与位移成正比B．平均速率等于平均速度的大小C．匀速直线运动任何一段时间内的平均速度等于任一点的瞬时速度D．瞬时速度就是运动物体在一段较短时间内的平均速度7．物体沿一条直线运动，下列说法正确的是（）A．物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内一定走3mB．物体在某1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3mC．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3mD．物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s 8．关于平均速度的下列说法中，物理含义正确的是（）A．汽车在出发后10s内的平均速度是5m/sB．汽车在某段时间内的平均速度是5m/s，表示汽车在这段时间的每1s内的位移都是5mC．汽车经过两路标之间的平均速度是5m/sD．汽车在某段时间内的平均速度都等于它的初速度与末速度之和的一半9．火车以76km/h的速度经过某一段路，子弹以600m／s的速度从枪口射出，则（）A．76km/h是平均速度B．76km/h是瞬时速度C．600m/s是瞬时速度D．600m/s是平均速度10．下列说法中正确的是（）A．在匀速直线运动中，v跟s成正比，跟t成反比B．在匀速直线运动中，各段时间内的平均速度都相等C．物体在1s内通过的位移与1s的比值叫做这1s的即时速度D．在直线运动中，某段时间内的位移的大小不一定等于这段时间通过的路程11．某人沿直线做单方向运动，由A到B的速度为，由B到C的速度为，若，则这全过程的平均速度是（）A．B．C．D．12．如图是A、B两物体运动的速度图象，则下列说法正确的是（）A．物体A的运动是以10m/s的速度匀速运动B．物体B的运动是先以5m／s的速度与A同方向C．物体B在最初3s内位移是10mD．物体B在最初3s内路程是10m13．做匀加速直线运动的物体，经过相等的时间，以下结论中不正确的是（）A．物体运动的速度相等B．物体运动的速度变化量相等C．平均速度变化量相等D．位移变化量相等14．有一质点从t＝0开始由原点出发，其运动的速度—时间图象如图所示，则（）A．s时，质点离原点的距离最大B．s时，质点离原点的距离最大C．s时，质点回到原点D．s时，质点回到原点15．如图所示，能正确表示物体做匀速直线运动的图象是（）16．质点做匀加速直线运动，加速度大小为，在质点做匀加速运动的过程中，下列说法正确的是（）A．质点的未速度一定比初速度大2m/sB．质点在第三秒米速度比第2s末速度大2m/sC．质点在任何一秒的未速度都比初速度大2m／sD．质点在任何一秒的末速度都比前一秒的初速度大2m／s17．关于加速度的概念，正确的是（）A．加速度反映速度变化的快慢B．加速度反映速度变化的大小C．加速度为正值，表示物体速度一定是越来越大D．加速度为负值，表示速度一定是越来越小18．下列说法中正确的是（）A．物体的加速度不为零，速度可能为零B．物体的速度大小保持不变时，可能加速度不为零C．速度变化越快，加速度一定越大D．加速度越小，速度一定越小19．一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小，直至为零，那么该物体运动的情况可能是（）A．速度不断增大，加速度为零时，速度最大B．速度不断减小，加速度为零时，速度最小C．速度的变化率越来越小D．速度肯定是越来越小的20．如图所示，物体的运动分三段，第1、2s为第Ⅰ段，第3、4s为第Ⅱ段，第5s为第Ⅲ段，则下列说法中正确的是（）A．第1s与第5s的速度方向相反B．第1s的加速度大于第5s的加速度C．第Ⅰ段与第Ⅲ段平均速度相等D．第Ⅰ段和第Ⅲl段的加速度与速度的方向都相同二、填空题21．一物体前一半时间平均速度为4m/s，后一半时间平均速度为8m/s，则全程的平均速度为______。

高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：第一章复习提升(同步习题)【含答案及解析】

第一章运动的描述本章复习提升易混易错练易错点1概念不清,易受干扰条件影响1.()短跑运动员在100m比赛中,以8m/s的速度迅速从起点冲出,到50m处的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度是()A.9m/sB.10.2m/sC.10m/sD.9.1m/s易错点2忽视矢量性,导致错解2.()(多选)某物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,2s后速度的大小变为8m/s,在这2s内物体的()A.加速度方向与初速度方向相同B.加速度的方向与末速度方向相同C.加速度的大小一定为2m/s2D.加速度的大小可能大于4m/s2思想方法练一、科学抽象——理想化模型1.()(多选)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示,下面说法正确的是()A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,地球是运动的D.以太阳为参考系,金星是运动的二、极限思想2.()根据速度定义式v=ΔxΔt ,当Δt极短时,v=ΔxΔt就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当Δt极短时,a=ΔvΔt就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度。

上面用到的物理方法分别是()A.控制变量法微元法B.假设法等效法C.微元法类比法D.极限法类比法3.()(多选)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。

测得遮光条的宽度为Δs,用ΔsΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。

为使ΔsΔt更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角三、数理结合4.()(多选)我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。

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1．在研究下述运动时，可以把物体看作质点的是()A．研究地球的自转问题B．研究体操运动员参赛时的姿势C．研究乒乓球的旋转效应D．研究火车从北京到上海所用时间【解析】在研究火车从北京到上海的运动时，火车的长度、形状与北京到上海的距离相比可以忽略，可以把火车视为质点，而对地球的自转、运动员的姿势、乒乓球旋转等现象中的物体，其大小或形状不能忽略，不能视为质点．【答案】D2．关于参考系，下列说法正确的是()A．参考系必须是静止不动的物体B．参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系观察结果是一样的D．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言，一般会出现不同的结果【解析】参考系的选取是任意的，A、B错误；选择不同的参考系，对同一物体运动的描述一般是不同的，C错误、D正确．【答案】D3．下列关于运动的说法中，正确的是()A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言【解析】物体的位置对某一参考系不变，但对另一参考系位置可能变化，物体在运动，故A错误；两物体间距离没有变化，两者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，由于参考系的选择是任意的，故C、D正确．【答案】CD4．(2012·杭州二中高一检测)明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A．水B．桥C．人D．河岸【解析】“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故A正确．【答案】A图1－1－105．在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看，也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌．人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图1－1－10所示．下面有关探究分析这一现象原因的说法中正确的是()A．是一种错觉，不可能发生B．感觉楼要倾倒的原因是人在运动C．是因为选择了高空运动的云作为参考系D．是因为选择了旁边更高的楼作为参考系【解析】若人以旁边的楼作为参考系，两个楼之间是相对静止的，人会感觉楼是静止的，D错．若人以高空运动的云作为参考系，认为云是静止的，那么楼相对云是运动的，人就感觉楼在动，即感觉楼在慢慢倾倒，C对，A、B错．【答案】C6．(2012·郑州一中高一检测)公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行了x＝5 cm，为了测出这个距离x，我们选取的最合理的参考系应该是()A．树木B．行人C．卡车D．公路【解析】参考系的选取是任意的，但当研究具体问题时，要以简单为准，本题中以卡车为参考系最方便，故选项C正确．【答案】C7.图1－1－11某空军红鹰飞行表演队驾驶我国自主研制的k－8高级教练机首次亮相，飞出特高难动作，如图1－1－11为六机低空拉烟通场表演，以非常一致的飞行姿态通过观礼台．飞机编队保持队形不变．下列关于飞机运动情况的说法正确的是() A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行，而地面上的建筑物相对飞机向后运动．可见，地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系．飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系，A、B正确，由于飞机编队保持队形不变，所以以某一飞机为参考系，其他飞机是静止的，C对、D错．【答案】ABC图1－1－128．(2012·石家庄一中高一期中)如图1－1－12是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是() A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人【解析】由于摄影师眼中运动员是静止的，所以摄影师选择的参考系是滑板运动员，此时背景相对运动员是运动的，从而模糊不清，故C正确．【答案】C9．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是()A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题【解析】在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因而不可以把子弹看做质点；但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可以忽略，可以看做质点，故选项B、D正确．【答案】BD10．如图1－1－13所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m 到达B处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？图1－1－13【解析】可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图所示，则各点坐标为A(0,0)、B(0，－50 m)、C(100 m，－50 m)、D(100 m，100 m)．【答案】见解析11．以某十字路口的交通岗亭为坐标原点，向东为x轴正方向，向南为y轴正方向，画出用坐标系描述坐标为(－60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置，并求该建筑物距岗亭的距离．【解析】二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标，故该建筑物的坐标x＝－60 m、y＝80 m，该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处，由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m.【答案】见下图100 m图1－1－1412．如图1－1－14所示，一根长0.8 m的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，向下为正方向，(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【解析】(1)由于杆长0.8 m，OB为0.2 m，题目给出坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m．由A到B位置变化为x B－x A＝－0.2 m－(－0.8) m＝0.6 m.(2)由题意知，AB长为0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x B＝0.6 m．A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m－0＝0.6 m.(3)坐标原点选的不同，同一位置的坐标不同，但位置变化相同．【答案】(1)x A＝－0.8 m x B＝－0.2 mx B－x A＝0.6 m(2)x A＝0x B＝0.6 mx B－x A＝0.6 m(3)坐标不同位置变化相同1．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零【解析】位移是有向线段，是矢量，而路程是标量，二者是不同概念，A 错．当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等，B正确．位移大小和路程无直接关系，路程不为零，但可能是运动物体又回到出发点，位移为零，即C、D均错．【答案】B3．(2012·西安一中检测)根据材料，结合已学的知识，判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1－2－5A．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是位移B．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是路程C．如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图，由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D．如图(丙)所示是高速公路指示牌，牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程，B正确，A错误；火炬手所走路线总长度指路程，C错误；25 km指从此处到下一出口的路程，D错误．【答案】B图1－2－64．如图1－2－6所示，“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空，583秒后精准进入轨道．从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接，大约耗时2天．此后飞船绕地球稳定运行．下列说法正确的是()A．5时58分10秒表示时间间隔B．“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C．2天表示时刻D．研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻，2天表示时间间隔，A、C错误；“神舟八号”绕地球运行过程中，轨迹为曲线，位移大小始终小于路程，B正确；研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，飞船大小对轨迹影响不大，可以将飞船看成质点，D正确．【答案】BD图1－2－75．由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图1－2－7所示，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是()A．乘火车通过的路程等于其位移的大小B．乘轮船通过的路程等于其位移的大小C．乘火车与轮船通过的位移大小相等D．乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程，A、B错误；位移只与初末位置有关，与路径无关，C正确，D错误．【答案】C6．一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是()A．物体的位移一定等于路程B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向BC．物体位移的大小总是小于或等于它的路程D．物体的位移是直线，而路程是曲线【解析】位移是矢量，路程是标量，A、B错误；物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，做其他类型运动时，位移的大小小于路程，C正确；位移和路程都是描述物体运动的物理量，位移与初、末位置有关，路程与运动轨迹有关，不一定是曲线，D错误．【答案】C7．在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中，埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠．对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A．位移相同比较运动的时刻B．位移相同比较运动的时间间隔C．路程相同比较运动的时刻D．路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时，选手的起点位置是不同的，但跑过的路程相同．比赛比较的是完成全程所用的时间，指的是时间间隔．故D项正确．【答案】D8．北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错、B对．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错，D对．【答案】BD图1－2－89．(2012·保定一中高一检测)如图1－2－8所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D．R4＋π2【解析】如图所示，气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中，初末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，因此选项D正确，其他选项均错误．【答案】D10．在图1－2－9中，汽车初位置的坐标是－2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向．图1－2－9【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1＝－2 km，x2＝1 km.所以汽车的位移为Δx＝x2－x1＝1 km－(－2) km＝3 km，位移的方向与x轴正方向相同．【答案】 3 km与x轴正方向相同11．某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时，他从操场上某点A处开始，先向南走了30 m到达B处，再向东走了40 m到达C处，最后又向北走了60 m到达D处，则：(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少？(2)要比较确切地表示此人的位置变化，应该用位移还是路程？【解析】(1)如图，三角形AED为直角三角形，AE＝40 m，DE＝30 m，所以AD＝AE2＋DE2＝50 m，A、D分别为起点和终点，所以位移的大小是50 m.他走过的路程为：30 m＋40 m＋60 m＝130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化，应该用位移，这样既能表示他相对出发点的距离，又能表示他相对出发点的方位．【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1－2－1012．(2012·杭州一中高一检测)图1－2－10为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m．A 点为200 m赛跑的起点，经B点到终点C.求：(1)200 m赛跑的路程和位移；(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中，200 m指路径的长度，即路程是200 m；位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，则直径d＝2×100πm≈63.7 m，故位移的大小AC＝AB2＋d2≈118.6 m，方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时，路程是s＝AB＋BP＝100 m＋50 m＝150 m；位移的大小AP＝(AB＋d2)2＋(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m，方向由A指向C(2)150 m135.6 m，方向由A指向P.1．下列所说的速度中，哪些是瞬时速度()A．百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B. 2011年8月28日铁路调整列车运行后，部分高铁和客专的动车组速度悄然降低，如济南西—杭州的G51次列车，在沪杭高铁段时速由350 km降至300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s【解析】9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度，8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度，对应的都是一个时刻，都是瞬时速度；350 km/h、300 km/h、1.2 m/s 说的都是行程中的平均速度，故应选A、C两项．【答案】AC2．(2012·海口一中高一检测)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是()A．瞬时速度为0，平均速度一定为0B．瞬时速度为0，平均速度可以不为0C．瞬时速度不为0，平均速度一定不为0D．瞬时速度不为0，平均速度可以为0【解析】车辆中途刹车停止后，再启动运行的一段时间内平均速度不为0，但停止时的瞬时速度为0，A错误；B正确；物体沿一圆周运动一圈的过程中，瞬时速度不为0，但位移为0，所以平均速度为0，C错误，D正确．【答案】BD图1－3－53．(2012·玉溪高一检测)2012伦敦奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.63 s和19.32 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如图1－3－5所示．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A．200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B．200 m决赛中的平均速度约为10.35 m/sC．100 m决赛中的平均速度约为10.38 m/sD．100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s【解析】200 m决赛是曲线，指路程，其位移小于200 m，因此选项A错误．由于200 m决赛的位移x1<200 m，则平均速度v1＝x1t1<20019.32m/s≈10.35 m/s，故选项B错.100 m决赛的平均速度v2＝x2t2＝1009.63m/s≈10.38 m/s，故C选项正确.100 m决赛中的最大速度无法求得，故选项D错误．【答案】C4．下列说法中正确的是()A．在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B．做匀速运动的物体，在任何一个时刻的速度都相等C．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量，则该物体的运动一定是匀速直线运动D．以上说法都不对【解析】匀速直线运动中，在任何相等的时间内发生的位移相等，且瞬时速度不变，B正确．【答案】B5．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照，得到的照片如图1－3－6所示，则小球在图示过程的平均速度是()图1－3－6 A．0.25 m/s B．0.2 m/sC．0.17 m/s D．无法确定【解析】从图上读出Δx＝5 cm＝5×10－2 m，Δt＝110×3 s＝0.3 s，所以v＝Δx Δt ＝5×10－20.3m/s≈0.17 m/s，故选C.【答案】C6．三个质点A、B、C的运动轨迹如图1－3－7所示，三个质点同时从N点出发，图1－3－7同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是()A．三个质点从N到M的平均速度相同B．三个质点任意时刻的速度方向都相同C．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D．三个质点从Ν到Μ的平均速率相同【解析】本题考查了平均速度与平均速率的区别，关键明确平均速度与平均速率的区别．三个质点在相同时间内，位移相同，大小是MN的长度，方向由N指向M，因此它们的平均速度相同，A正确；速度方向即物体的运动方向，显然三个质点任意时刻的运动方向是不同的，因此速度方向不同，故B错误；不同时段三个质点的位移大小、方向均不同，因此从N点出发到任意时刻的平均速度都不同，故C错误；从N到M的过程中，AC路程相同，且比B的路程大，因此A、C的平均速率相等，比B的平均速率大，故D错误．【答案】A7．下列说法中，正确的是()A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v【解析】物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于其周长，平均速度为零，平均速率不为零．物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.【答案】AD图1－3－88．如图1－3－8所示，两个人以相同大小的速度同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是() A．瞬时速度B．位移C．路程D．平均速度【解析】两个人所走的路径不同，所以瞬时速度方向不同，所走过的路程相同，由于初、末位置相同，所以两个人的位移相同，又因为时间相同，所以平均速度相同，综上所述，应选A.【答案】A甲乙图1－3－99．(2012·合肥一中高一检测)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图1－3－9所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A．80 km/h是平均速度，100 km是位移B．80 km/h是平均速度，100 km是路程C．80 km/h是瞬时速度，100 km是位移D．80 km/h是瞬时速度，100 km是路程【解析】在某路段或路口限定最高时速，是指每时每刻不能超过该速度，是瞬时速度，较远距离的公路是有弯的，里程指路程，D选项正确．【答案】D图1－3－1010．(2013·吉安高一检测)一个物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地，又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地，已知甲、乙两地之间的距离等于乙、丙两地之间的距离，试求物体从甲地到丙地的平均速度．【解析】物体从甲地到乙地的速度v1＝10 m/s，从乙地到丙地的速度v2＝20 m/s，若物体运动的总位移为2x.则总时间：t＝xv1＋x v2＝320x所以物体的平均速度：v＝2xt＝403m/s【答案】403m/s甲乙图1－3－1111．甲、乙两物体的运动情况如图1－3－11所示，两者由初位置到末位置用时都为1 s，分析两者速度的大小、方向关系．【解析】位移Δx＝x末－x初，由题图可知Δx甲＝3 m，Δx乙＝－3 m，又Δt＝1 s，由v＝ΔxΔt ＝x末－x初Δt可得v甲＝3 m/s，v乙＝－3 m/s.两速度绝对值相等，表明两物体速度大小相同，即运动快慢相同；两速度一正一负，表明两物体运动方向相反．【答案】大小相同，均为3 m/s方向相反12．(2011·杭州期末)天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s．试估算云层下表面的高度．已知空气中的声速v＝13km/s.【解析】如图所示，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度．用t1表示爆炸声沿直线传到O处所经时间，则有d＝v t1①用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经时间，因为入射角等于反射角，故有2(d2)2＋h2＝v t2②已知t2－t1＝Δt③联立①②③式，可得h＝12(vΔt)2＋2d vΔt代入数值得h＝2.0×103m.【答案】 2.0×103 m1．下列运动可能出现的是()A．物体的加速度增大，速度反而减小B．物体的加速度减小，速度反而增大C．物体的速度为零时，加速度却不为零D．物体的加速度始终不变，速度也始终不变【解析】当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，速度在不断减小，若加速度增大，速度减小得更快．当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加速度减小时，速度在不断增大，只是速度增大得慢了．当速度为零时，加速度可能为零，也可能不为零．加速度是描述速度变化快慢的物理量，有了加速度，物体的速度一定要发生变化．【答案】ABC2．下列关于加速度的说法中，正确的是()A．加速度越大，速度变化越大B．加速度越大，速度变化越快C．加速度－3 m/s2比1 m/s2小D．做匀速直线运动的物体，加速度为零【解析】加速度大小与速度大小无直接关系，A错．加速度是描述速度变化快慢的量，加速度大，速度变化快，B正确．加速度是矢量，其正负号只表示方向，C错．匀速直线运动，速度不变加速度为零，D正确．【答案】BD3．(2013·三亚高一检测)关于小汽车的运动，下列说法不可能的是() A．小汽车在某一时刻速度很大，而加速度为零B．小汽车在某一时刻速度为零，而加速度不为零C．小汽车在某一段时间，速度变化量很大而加速度较小D．小汽车加速度很大，而速度变化得很慢【解析】小汽车在刚启动时，速度为零，加速度不为零，B可能．小汽车高速且匀速行驶时，速度很大，而加速度为零，A可能．在较长的时间内，小汽车加速度较小，速度变化量也可以很大，C可能．加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化一定快，D不可能．【答案】D图1－5－64．如图1－5－6为一质点做直线运动的速度—时间图象，则在图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是()【解析】由v－t图知，第1 s内质点做匀加速直线运动，a＝Δv/Δt＝4 m/s2，＝－2 m/s2，故A正确．后2 s内又做匀减速直线运动，a＝ΔvΔt【答案】A5．一个加速直线运动的物体，其加速度是6 m/s2，关于这个6 m/s2理解正确的是()A．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6 m/sB．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6倍C．某1 s初的速度与前1 s末的速度相差6 m/sD．某1 s末的速度与前1 s初的速度总是相差6 m/s【解析】某1 s末比该1 s初多了1 s的时间，据加速度的物理意义，该段时间的初、末速度之差为6 m/s，A对，B错．某1 s初与前1 s末为同一时刻，速度为同一个值，C错．某1 s末比前1 s初多了2 s的时间，物体的速度增加了12 m/s，D错．【答案】A6．(2012·大庆一中高一检测)如图1－5－7所示为一物体做直线运动的v－t 图象，则在0～t1和t1～t2时间内()。

【同步导学】2012高中物理 1本章高效整合练习教科版必修1.doc

2012新课标同步导学高一物理练习：1 本章高效整合（教科版必修1）(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题1．如下图所示，关于时间和时刻，下列说法正确的是( )A．“神舟”五号飞船点火的时刻是15日09时0分B．“神舟”五号飞船从点火到杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗用的时间是9小时40分50秒C．飞船成功着陆的时间是11小时42分10秒D．“神舟”五号飞船在空中总飞行时间为21小时23分0秒【解析】“神舟”五号飞船点火和着陆对应的是某一时刻，对应时间轴上的一点，因此，选项A正确，而选项C错误．“神舟”五号从点火到杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗是一段时间，在太空中飞行的总时间也是一段时间，对应时间轴上的一段线段，因此，选项B、D正确．【答案】ABD2．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指( )A．比赛中铅球发生的位移大小B．比赛中铅球经过的路程C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程【答案】 D3．甲、乙二人同时观察同一个物体的运动．甲说：“它是静止的．”乙说：“它做匀速运动．”下列说法正确的是( )A．甲判断正确B．乙判断正确C．甲、乙二人不可能都正确D．甲、乙可能都正确【解析】描述一个物体的运动必须选定参考系，同一物体的运动，选不同的参考系其运动情况可能不相同．【答案】 D4.如右图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x－t图象．由图可知( )A．t＝0时，A在B的前面B．B在t2时刻追上A，并在此后跑在A的前面C．B开始运动的速度比A小，t2时刻后才大于A的速度D．A运动的速度始终比B大【解析】 x －t 图象中图线与x 轴交点的坐标表示物体的初始位置，由所给图象看出，t ＝0时，A 在B 的前面，A 对．x －t 图象的交点表示相遇，t 2时刻A 、B 相遇之后A 仍静止，B 继续向前运动，即t 2之后，B 跑在A 的前面，B 对．x －t 图象的斜率表示物体的速度，由图象可知，开始时A 的速度较大，后来A 变为静止，B 一直以恒定速度运动，所以C 、D 错误．【答案】 AB5．火车沿平直轨道以20 m/s 的速度向前运动，司机发现正前方50 m 处有一列火车正以8 m/s 的速度沿同一方向行驶，为避免相撞，司机立即刹车，刹车的加速度大小至少应是( )A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．0.5 m/s 2D ．1.44 m/s 2【解析】火车减速行驶．当速度减为8 m/s 时，刚好与列车相接触，有a ＝0－20－822×50m/s 2＝－1.44 m/s 2.【答案】 D6．如右图所示，是A 、B 两质点运动的速度图象，则下列说法错误的是( )A ．A 质点以10 m/s 的速度匀速运动B ．B 质点先以5 m/s 的速度与A 同方向运动1 s ，而后停了1 s ，最后以5 m/s 相反方向的速度匀速运动C ．B 质点最初3 s 内的位移是10 mD ．B 质点最初3 s 内的路程是10 m【解析】匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t 轴上方为正方向，在t 轴下方为负方向，当速度为零时，图线在t 轴上．【答案】 C7．有四个运动的物体A 、B 、C 、D ，物体A 、B 运动的x －t 图象如下图甲所示；物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v －t 图象如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是( )A ．物体A 和B 均做匀速直线运动且A 的速度比B 更大B ．在0～3 s 的时间内，物体B 运动的位移为10 mC ．t ＝3 s 时，物体C 追上物体DD ．t ＝3 s 时，物体C 与物体D 之间有最大间距【解析】由甲图可知，物体A 、B 均做匀速直线运动，且v A >v B ，故A 、B 正确；由乙图可知，t ＝3 s 时，v C ＝v D ，此时物体C 与物体D 之间有最大距离，故C 错，D 正确．【答案】 ABD8．一观察者发现，每隔一定时间有一水滴自8 m 高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是(g ＝10 m/s 2)( )A ．2 mB ．2.5 mC ．2.9 mD ．3.5 m【解析】水滴在空中的分布如右右图所示．由初速度为0的匀变速运动的比例式得h 2H ＝716，h 2＝3.5 m. 【答案】 D9．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为6 m/s ，运动28 m 后速度增加到8 m/s ，则( )A ．这段运动所用时间是4 sB ．这段运动的加速度是3.5 m/s 2C ．自开始计时起，两秒末的速度是7 m/sD ．从开始计时起，经过14 m 处的速度是5 2 m/s 【解析】由v 2－v 20＝2ax 得a ＝v 2－v 202x ＝82－622×28m/s 2＝0.5 m/s 2.再由v ＝v 0＋at 得运动时间t ＝v －v 0a ＝8－60.5s ＝4 s ，故A 对，B 错．两秒末速度v 2＝v 0＋at 2＝6 m/s ＋0.5×2 m/s＝7 m/s ，C 对．经14 m 处速度为v ′，则v ′2－v 20＝2ax ′，得v ′＝62＋2×0.5×14 m/s ＝5 2 m/s ，即D 亦对．【答案】 ACD10．一个做匀减速直线运动的物体，在速度为零前通过连续三段位移的时间分别是3t 、2t 、t ，这三段位移之比和在这三段位移上的平均速度之比分别是( )A ．3∶2∶1,1∶1∶1B ．32∶22∶1,3∶2∶1C ．5∶3∶1,3∶2∶1D ．33∶23∶1,9∶4∶1【解析】将物体运动反过来视为初速为零的匀加速直线运动．前t 时间内的位移x 1＝12at 2.前3t 时间内的位移x 3＝12a (3t )2＝9x 1.前6t 时间内的位移x 6＝12a ·(6t )2＝36x 1，故题中3t 、2t 、t 时间内位移之比为(x 6－x 3)∶(x 3－x 1)∶x 1＝27∶8∶1，三段的平均速度x 6－x 33t ∶x 3－x 12t ∶x 1t＝9∶4∶1. 【答案】 D二、非选择题11．(1)(2009年广东理基)“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如下图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是________．A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s(2)我国交流电的频率为50 Hz.因此打点计时器每隔________s 打一个点．如右图所示为某次实验时打出的一条纸带，图中1、2、3、4为依次选定的计数点，根据图中标出的数据可以判定物体做______，判断的根据是________，加速度是________m/s 2.【解析】 (1)中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，所以v B ＝x 2＋x 32T，所以C 正确，x 6－x 1＝5(x 2－x 1)，所以B 错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ，D 错误，按照实验要求应该先开通电源再放开纸带，所以A 错误．(2)由T ＝1f 知周期T ＝150s ＝0.02 s ，相邻两计数点间的距离分别为x 1＝0.032 m ＝3.2 cm ，x 2＝0.125 m －0.032 m ＝0.093 m ＝9.3 cm ，x 3＝0.278 m －0.125 m ＝0.153 m ＝15.3 cm ，可以判定小球做加速运动，再看两连续相等时间内位移之差分别为Δx 1＝x 2－x 1＝6.1 cm ，Δx Ⅱ＝x 3－x 2＝6.0 cm ，在误差允许的范围内，可以认为Δx Ⅰ＝Δx Ⅱ，故小球做匀加速直线运动，依据是Δx 恒定．加速度a ＝Δx T 2＝6.00.12 cm/s 2＝600 cm/s 2＝6 m/s 2.【答案】 (1)C (2)0.02 匀加速直线运动 Δx Ⅰ＝Δx Ⅱ 612．一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5 s 末的速度是6 m/s ，求：(1)第4 s 末的速度．(2)运动后7 s 内的位移．(3)第3 s 内的位移．【解析】 (1)因为v 0＝0，所以v t ＝at ，即v t ∝t ，故v 4∶v 5＝4∶5，所以第4 s 末的速度v 4＝45v 5＝45×6 m/s＝4.8 m/s. (2)前5 s 的位移：x 5＝v t ＝0＋v 52t ＝0＋6 m/s 2×5 s＝15 m. 由于x ∝t 2，所以x 7∶x 5＝72∶52，故7 s 内的位移x 7＝7252×x 5＝4925×15 m＝29.4 m. (3)利用x Ⅰ∶x Ⅲ＝1∶5，x 1∶x 5＝12∶52＝1∶25，故x 1＝125x 5＝125×15 m＝0.6 m ，则第3 s 内的位移x Ⅲ＝5x 1＝5×0.6 m＝3 m.【答案】 (1)4.8 m/s (2)29.4 m (3)3 m13．汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动，当滑行x 1＝30 m 时，速度恰好减为初速度的一半，接着又滑行了t 2＝20 s 才停止．求：汽车滑行的总时间t 、关闭发动机时的速度v 0和总位移x .【解析】求总时间：因为汽车滑行30 m 时速度恰好减半，所以这时的速度恰好为滑行总过程中初、末速度的算术平均值，即滑行总过程的平均速度，故滑行30 m 时恰好为总过程的中间时刻，从而可知滑行30 m 所用时间t 1也为20 s ．故汽车滑行的总时间为t ＝t 1＋t 2＝20 s ＋20 s ＝40 s.求初速度：设汽车的初速度为v 0，则滑行30 m 时的速度为v 0/2.因为匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内初、末速度的算术平均值，所以在滑行30 m 的过程中⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0＋v 022t 1＝x 1，解之得v 0＝2 m/s. 求总位移：因为v 0＝2 m/s ，所以汽车在后20 s 内的初、末速度分别为v 1＝1 m/s ，v 2＝0，则后20 s 内的平均速度为v 3＝v 1＋v 22＝1＋02m/s ＝0.5 m/s ，后20 s 内的位移x 2＝v 3t ＝10 m. 则总位移为x ＝x 1＋x 2＝30 m ＋10 m ＝40 m.【答案】 2 m/s 40 m14．一辆值勤的警车停在公路旁，当警员发现从他旁边以v ＝8 m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经2.5 s ，警车发动起来，以加速度a ＝2 m/s 2做匀加速运动，试问：(1)警车要多长时间才能追上违章的货车？(2)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？【解析】 (1)设经过t 时间警车追上货车两车的位移分别为x 警＝12at 2，x 货＝v 0(t ＋t 0) 追上时两车位移相等x 警＝x 货，即12at 2＝v 0(t ＋t 0) 解得追上时所用时间t ＝10 s.(2)利用速度相等这一临界条件求解，警车和货车速度相等时相距最远．v 警＝at ，v 货＝v 0，由v 警＝v 货得at 1＝v 0即相距最远时警车所用的时间为t 1＝v 0a ＝82s ＝4 s 此时货车和警车前进的距离分别为x 货＝v 0(t 0＋t 1)＝8 m/s×(2.5 s＋4 s)＝52 mx 警＝12at 21＝12×2 m/s 2×(4 s)2＝16 m两车的最大距离为Δx max ＝x 货－x 警＝52 m －16 m ＝36 m. 【答案】 (1)10 s (2)36 m。

新人教版高中物理必修第一册课时作业1：4.5牛顿运动定律的应用

第5节牛顿运动定律的应用基础过关1.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为 ( ) A.40 m B.20 m C.10 mD.5 m[解析] 根据牛顿第二定律得，汽车刹车的加速度a ＝F f m ＝mgm ＝g ，则继续滑行的距离x ＝v 202a ＝20 m ，B 项正确。

[答案] B2.一艘在太空飞行的宇宙飞船，开动推进器后受到的推力是800 N ，开动5 s 的时间，速度的改变为2 m/s ，则宇宙飞船的质量为( ) A.1 000 kg B.2 000 kg C.3 000 kgD.4 000 kg[解析] 根据加速度的定义式得，飞船的加速度为a ＝Δv Δt ＝25 m/s 2＝0.4 m/s 2，根据牛顿第二定律得飞船的质量为m ＝F a ＝8000.4 kg ＝2 000 kg ，B 项正确。

[答案] B3.如图所示，若战机从“辽宁号”航母上起飞前滑行的距离相同，牵引力相同，则( )A.携带弹药越多，加速度越大B.加速度相同，与携带弹药的多少无关C.携带弹药越多，获得的起飞速度越大D.携带弹药越多，滑行时间越长[解析]设战机受到的牵引力为F，其质量(包括携带弹药的质量)为m，与航母间的动摩擦因数为μ。

由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，则a＝Fm－μg。

可知携带弹药越多，加速度越小；加速度相同，携带的弹药也必须相同，A、B错误；由v＝2ax和t＝2xa可知携带弹药越多，起飞速度越小，滑行时间越长，C错误，D正确。

[答案] D4.(多选)如图所示，总质量为460 kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动。

若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。

关于热气球，下列说法正确的是()A.所受浮力大小为4 830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s时的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N[解析]热气球从地面刚开始竖直上升时v＝0，空气阻力F f＝0。

2012新课标同步导学高一物理练习同步(17份)5本章高效整合(鲁科版必修1)

一、选择题1．(2009年海南单科)两个大小分别为F 1和F 2(F 2<F 1)的力作用在同一质点上，它们的含力的大小F 满足( )A ．F 1≤F ≤F 2 B.F 1－F 22≤F ≤F 1＋F 22C ．F 1－F 2≤F ≤F 1＋F 2D ．F 21－F 22≤F 2≤F 21＋F 22【解析】共点的两个力合成，同向时最大为F 1＋F 2，反向时最小为F 1－F 2.【答案】 C2.如右图所示，人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，下列说法中正确的是( )A ．人所受的合力方向与自动扶梯运动方向相同B ．人在水平方向将受到向右的摩擦力的作用C ．人只在竖直方向受力作用，且合力为零D ．人在竖直方向所受力的合力不为零【解析】由题意可知，人处于平衡状态，所以人所受的合力为零，人只受到重力和自动扶梯的支持力，且它们都在竖直方向，故只有选项C 正确．【答案】 C3．两个共点力的大小均为10 N ，如果要使这两个力的合力大小也是10 N ，则这两个共点力间的夹角应为( )A ．30°B ．60°C ．90°D ．120°【解析】对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°，反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角均为120°.【答案】 D4.如右图所示，一个物体受到三个共点力F 1、F 2、F 3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为( )A ．2F 1B ．F 2C ．2F 3D ．0【解析】由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零．【答案】 D5.如右图所示，某个物体在F1、F2、F 3和F 4四个共点力作用下处于静止状态，若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为( )A.F 42B ．0C ．F 4 D.3F 4【解析】由共点力平衡条件可知，F 1、F 2、F 3和F 4的合力应为零，F 1、F 2、F 3的合力应与F 4等值反向．当F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F 1、F 2、F 3的合力不变，大小仍等于F 4，方向与F 4的夹角为120°，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F 4.【答案】 C6．如下图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态．以下相关说法中正确的是( )A．猴子一共受到三个力的作用B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D．猎人将绳子拉得越紧，猴子受到的合外力越大【解析】猴子共受三个力作用：重力、两个拉力，A正确；B选项中力为作用力与反作用力，不能相互抵消，故B错误，C正确；猴子所受合外力始终为0，故D错误．【答案】AC7．如下图所示，放在水平桌面上的木块处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量是0.6 kg.弹簧测力计此时的读数为2 N，图中的滑轮摩擦不计，取g＝10 m/s2计算．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg，那么此时装置将会出现的情况是()A．弹簧测力计的读数将减小B．木块仍处于静止状态C．木块对桌面的摩擦力不变D．木块所受的合力将要变大【解析】此时物体A必受桌面对其向左、大小为4 N的静摩擦力作用，当盘中砝码总质量是0.3 kg时，物体所受静摩擦力变为1 N，方向仍向左，而且不会被移动，因为没有比其静摩擦力更大的外力迫使它移动，故此弹簧形变量亦不改变，其读数仍为2 N.【答案】 B8．将一个竖直向下的8 N的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为6 N，那么另一个分力大小为()A．10 N B．8 NC．6 N D．2 N【解析】以F＝8 N为对角线，以F1＝6 N为邻边作平行四边形，如右图，由勾股定理知F2＝10 N故只有A正确．【答案】 A9.如右图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住．已知人拉着绳子的一端，且该绳段与水平方向夹角为30°则柱顶所受压力大小为()A．200 N B．100 3 NC．100 N D．50 3 N【答案】 B10.如右图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则()A．绳中张力变大B．M对地面的压力变大C．M所受的静摩擦力变大D．滑轮所受的压力变大【解析】物体m被悬在空中，由二力平衡可知，绳的拉力T＝mg，不会随M的缓慢移动而改变，A错误；对M受力分析如右图所示．因M静止，M所受的静摩擦力f＝T cos α，地面对M的支持力N＝Mg－T sin α，M 右移，α增大，可知：f 减小，N 减小，B 、C 均错误；绳的拉力大小不变，绳的夹角变小，则两绳拉力的合力增大，滑轮所受的压力变大，D 正确．【答案】 D二、非选择题11.(1)通过两个定滑轮，用两根细线去拉伸一根一端固定在墙上的橡皮筋OP .过定滑轮A 的线挂三个钩码，过定滑轮B 的线挂四个钩码，两根细线都系在橡皮筋的P 端，在两个拉力的共同作用下，使橡皮筋从P 点水平地拉伸到P ′点，此时两根细线间夹角为90°.如右上图所示，如果改用一根细线，绕过一个定滑轮，要取得同样的效果，定滑轮必须安装在________，挂________个钩码．(2)可用悬挂钩码的方法测定弹簧的劲度系数，为了较准确地测定弹簧的劲度系数，采取如下实验步骤：①将弹簧的上端固定，并让弹簧自然下垂．用毫米刻度尺测出弹簧的长度；②在弹簧的下端挂上1个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度；③在弹簧的下端挂上2个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度；④在弹簧的下端挂上3个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度；⑤在弹簧的下端挂上4个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度；⑥在弹簧的下端挂上5个钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度 (弹簧的伸长仍在弹性限度内)．设每个钩码的质量为m ，弹簧自然下垂、弹簧下端分别挂1个钩码、2个钩码、3个钩码、4个钩码、5个钩码时的长度分别为l 0、l 1、l 2、l 3、l 4、l 5，试用你学过的数据处理方法，推导并写出计算弹簧劲度系数的计算公式k ＝______________.【解析】 (2)根据胡克定律有：k 1(l 3－l 0)＝k 2(l 4－l 1)＝k 2(l 5－l 2)＝3mgk 1＝3mg l 3－l 0，k 2＝3mg l 4－l 1，k 3＝3mg l 5－l 2所以k ＝13(k 1＋k 2＋k 3) ＝⎝⎛⎭⎫1l 3－l 0＋1l 4－l 1＋1l 5－l 2mg . 【答案】 (1)直线OP ′的延长线上 5(2)⎝⎛⎭⎫1l3－l 0＋1l 4－l 1＋1l 5－l 2mg 12．如右图所示，一个滑雪的人，质量m ＝75 kg ，以v 0＝12m/s 的速度沿山坡匀速滑下，山坡的倾角θ＝30°，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)．g ＝10 m/s 2.【解析】如右下图，建立直角坐标系，把重力G 沿x 轴和y 轴的方向分解，得到G x ＝mg sin θG y ＝mg cos θ物体匀速下滑，根据二力平衡条件可知x 方向有：mg sin θ－f ＝0y 方向有：N －mg cos θ＝0，所以f ＝mg sin θ＝375 N【答案】 375 N13．如下图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg ，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索所受拉力有多大？(cos 75°＝0.259，g 取10 N/kg)【解析】对钢索上与车轮接触的点受力分析，如图所示，其中T 1，T 2为两侧钢索对O 点的拉力，且T 1＝T 2，N 为O 点受到的独轮车的压力，T 1和T 2合力T 的大小与N 大小相等，N 在数值上等于人和车的重力G .由几何关系得2T 1cos 75°＝G ，所以T 1＝G 2cos 75°＝80×102×0.259N ＝1 544 N. 【答案】 1 544 N14．如右图所示，物体A 重100 N ，物体B 重20 N ，A 与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N ，整个系统处于静止状态，这时A 受到的静摩擦力是多大？如果逐渐加大B 的重力，而仍保持系统静止，则B 物体重力的最大值是多少？【解析】以结点O 为研究对象，建立直角坐标系．x 轴上：T A ＝T cos 45°①y 轴上：T B ＝G B ＝T sin 45°②①、②联立，得T A ＝G B tan 45°代入其值得T A ＝20 N.以A 为研究对象，受力分析，可得f A ＝T ′A ＝T A ＝20 N ，方向水平向右．综合上述分析可知：G B m ＝f A m ＝30 N.【答案】 20 N 30 N。

2012新课标同步导学高一物理练习3.5牛顿运动定律的应用(教科版必修1)

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1．光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F 作用在物体上，使物体的位移为x 0时，立刻换成－4F 的力，作用相同时间，此刻物体的位移为( )A ．－x 0B ．x 0C ．0D ．－2x 0【解析】以F 方向为正方向，设开始阶段加速度为a ，则后一阶段加速度为－4a ，由运动规律：x 0＝12at 2，x ′＝at ·t －12×4at 2，x ＝x 0＋x ′ 三个方程联立求得x ＝－x 0，故A 正确．【答案】 A2．如果水平力F 在时间t 内能使质量为m ，原来静止在粗糙水平面上的物体产生位移x ，那么( )A ．相同的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动2x 的距离B ．相同的力在一半的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同距离的1/4C ．相同的力在2倍的时间内使质量是两倍的原来静止的物体移动相同的距离D ．一半的力在相同时间内使质量一半的原来静止的物体移动相同的距离【解析】物体在粗糙水平面上运动时的加速度为a ＝F －μmg m ＝F m－μg .从静止开始经时间t 的位移为x ＝12at 2，则x ＝12⎝⎛⎭⎫F m－μg t 2.再通过选项条件判断可知只有选项D 正确．【答案】 D3．竖直上抛物体受到的空气阻力f 大小恒定，物体上升到最高点时间为t 1，从最高点再落回抛出点所需时间为t 2，上升时加速度大小为a 1，下降时加速度大小为a 2，则( )A ．a 1>a 2，t 1<t 2B ．a 1>a 2，t 1>t 2C ．a 1<a 2，t 1<t 2D ．a 1<a 2，t 1>t 2【解析】物体上升时所受合力F ＝mg ＋f ＝ma 1，下降时所受合力F ′＝mg －f ＝ma 2，故a 1>a 2.又因为h ＝12a 1t 21＝12a 2t 22，则t 1<t 2. 【答案】 A4.如右图所示是一物体沿东西方向(以东为正方向)做直线运动的v－t 图象．由此图象可以判断出( )A ．前10 s 物体受到外力方向是向东的，后10 s 受到外力方向是向西的B ．前10 s 物体受到外力方向是向西的，后10 s 受到外力方向是向东的C ．物体受到的外力方向一直向东D ．物体受到的外力方向一直向西【答案】 C5．如右图所示，重10 N 的物体以速度v 在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F ，其大小为20 N ，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．1 N,20 m/s 2B ．0,21 m/s 2C ．1 N,21 m/s 2D ．条件不足，无法计算【解析】物体受到的滑动摩擦力f ＝μN ＝μmg ＝0.1×10 N ＝1 N ，水平方向上的合外力为F ＋f ＝ma ，则a ＝F ＋f m ＝20＋11m/s 2＝21 m/s 2. 【答案】 C6．如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙壁相切于A 点，竖直墙壁上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°，C 是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻，a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM 、BM 运动到M 点；c 球由C 点自由下落到M 点．则( )A ．a 球最先到达M 点B ．b 球最先到达M 点C ．c 球最先到达M 点D ．b 球和c 球都可能最先到达M 点【解析】设圆的半径为R ，则2R ＝12g sin 45°t 2A ，2R ＝12g sin 60°t 2B ，R ＝12gt 2C ，可得：t A ＝4R g ，t B ＝8R 3g，t C ＝2R g ，故有t B >t A >t C ，故C 正确．【答案】 C7．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象可以正确反映雨滴下落运动情况的是( )【解析】对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mg －F f ＝ma .雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在v －t 图象中其斜率变小，故选项C 正确．【答案】 C8．如右图所示，ad 、bd 、cd 是竖直平面内三根固定的光滑细杆，a 、b 、c 、d 位于同一圆周上，a 点为圆周的最高点，d 点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0)．用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间，则( )A ．t 1＜t 2＜t 3B ．t 1＞t 2＞t 3C ．t 3＞t 1＞t 2D ．t 1＝t 2＝t 3【解析】设圆的半径为R ，任取一根滑杆ed ，如右图所示．设∠ade ＝θ，由直角三角形得x ＝ed ＝2R ·cos θ；在斜线ed 上，a ＝g sin α＝g sin(90°－θ)＝g cosθ；由位移公式得t ＝2x a ＝2×2R cos θg cos θ＝2R g与倾斜角度无关，所以环以任何途径下滑时间是相等的．【答案】 D9．质量为1 kg ，初速度v 0＝10 m/s 的物体，受到一个与初速度v 0方向相反，大小为3 N 的外力F 的作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s 后撤去外力，直到物体停下来物体滑行的总位移为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．7.5 mB ．9.25 mC ．9.5 mD ．10 m【解析】刚开始物体受合外力F ＋μmg ＝ma ，代入数据，解得a ＝5 m/s 2，由于a 与v 0方向相反，所以由v 0＝at 得到t ＝2 s 后物体速度为零，位移x ＝v 02t ＝10 m ；接下来反向匀加速运动1 s ，加速度a 1＝F －μmg m ，代入数据解得a 1＝1 m/s 2，位移x 1＝12a 1t 2＝0.5 m ，方向与x 相反．v 1＝a 1t 1＝1×1 m/s ＝1 m/s ，接下来做加速度a 2＝μg ＝2 m/s 2的匀减速运动，所以x 2＝v 212a 2＝0.25 m ，所以总位移为x －x 1－x 2＝9.25 m.【答案】 B10．把一个质量是2 kg 的物块放在水平面上，用12 N 的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面间的动摩擦因数为 0.2，物块运动2 s 末撤去拉力，g 取10 m/s 2.求：(1)2 s 末物块的瞬时速度；(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离．【解析】 (1)前2 s 内，物体做初速度为0的，加速为a 1的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：F －f ＝ma 1，f ＝μN ，N ＝mg ，则a 1＝F －μmg m＝4 m/s 2. 由运动学公式v 1＝a 1t 1＝8 m/s.(2)撤去F 后，物体做加速度为a 2的匀减速直线运动，a 2＝μg ＝2 m/s 2.又x 2＝v 212a 2＝16 m. 【答案】 (1)8 m/s (2)16 m11．在水平地面上有一个质量为4.0 kg 的物体，物体在水平拉力F 的作用下由静止开始运动.10 s 后拉力大小减小为F /3，并保持恒定．该物体的速度图象如右图所示．求：(1)物体所受到的水平拉力F 的大小；(2)该物体与地面间的动摩擦因数．(取g ＝10 m/s 2)【解析】物体的运动分为两个过程，根据a ＝v t －v 0t由图可知两个过程加速度分别为：a 1＝1 m/s 2，a 2＝－0.5 m/s 2受力图如下图所示：对于两个过程，由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 1F 3－μmg ＝ma 2 代入数据解之得：F ＝9 N ，μ＝0.125.【答案】 (1)9 N (2)0.12512．2008年1月下旬，我国南方突降暴风雪，道路出现了严重的堵车情况，有些地方甚至发生了交通事故，究其原因，主要是大雪覆盖路面后，被车轮挤压，部分雪融化为水，在严寒的天气下，又马上结成了冰；汽车在光滑水平面上行驶，刹车后难以停下，据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是0.7，与冰面间的动摩擦因数只有0.1，对于没有安装防抱死(ABS)设施的普通汽车，在规定的速度下急刹车后，车轮立即停止转动，汽车在普通的水平路面上滑行14 m 才能停下，那么汽车以同样速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离是多少？【解析】设汽车初速度为v 0，质量为m ，车胎与普通路面之间的动摩擦因数为μ1，刹车时加速度大小为a 1，最大滑行距离为x 1，由牛顿第二定律知μ1mg ＝ma 1，由运动学公式得02－v 20＝－2a 1x 1又设轮胎与冰面间的动摩擦因数为μ2，其刹车加速度大小为a 2，最大滑行距离为x 2，则：由牛顿第二定律得μ2mg ＝ma 2由运动学公式得02－v 20＝－2a 2x 2联立以上各式得：x 1x 2＝μ2μ1代入数值μ1＝0.7，μ2＝0.1和x 1＝14 m 可得x 2＝μ1μ2x 1＝0.70.1×14 m ＝98 m. 【答案】 98 m。

2012新课标同步导学高一物理练习同步(17份)2.3(鲁科版必修1)

1．下列关于速度的说法正确的是()A．速度是描述物体位置变化的物理量B．速度是描述物体位置变化大小的物理量C．速度是描述物体位置变化快慢的物理量D．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量【解析】速度是描述物体位置变化快慢的物理量，物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢．【答案】 C2．关于加速度的方向，下列说法中正确的是()A．总与初速度方向一致B．总与平均速度方向一致C．总与速度变化的方向一致D．总与位移的方向一致【解析】加速度的方向与速度变化的方向一致，与初速度、平均速度及位移的方向没有关系．【答案】 C3．试判断下列运动速度中，是平均速度的有()A．子弹以800 m/s的速度飞出枪口B．汽车以72 km/h的速度经过一电线杆C．神经信号在动物体内的传播速度为100 m/sD．台风以15 km/h的速度向西北方向移动【解析】子弹飞出枪口，属于具体位置，是瞬时速度；汽车经过电线杆也属于具体位置是瞬时速度；神经信号的传递属于过程，是平均速度；台风变化多端，只能预报平均值．【答案】CD4．一个质点，初速度的大小为2 m/s，末速度的大小为4m/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2 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】速度改变量Δv＝v－v0.因初、末速度只给了大小，而方向未定，故v0与v可能同向，也可能反向【答案】ABCD5．2008年5月12日14时28分，四川省汶川县发生了8.0级强烈地震，道路、桥梁全部毁坏，车辆无法通行．为迅速赶往汶川县城实施救援，武警战士徒步越过重重障碍，沿着崎岖的山路行军60 km，用了5小时到达汶川县城，随即展开紧急救援，以下关于武警战士行军的速度和速率说法正确的是()A．平均速度是3.3 m/sB．各时刻的速度均为3.3 m/sC．平均速率是3.3 m/sD．各时刻的速率均为3.3 m/s【答案】 C6．物体A的加速度为3 m/s2，物体B的加速度为－5 m/s2，下列说法正确的是() A．物体A的加速度比物体B的加速度大B．物体B的速度变化比物体A的速度变化快C．物体A的速度一定在增加D．物体B的速度可能在减小【解析】a A＝3 m/s2，a B＝－5 m/s2，其中“－”表示物体B的加速度方向与规定的正方向相反，故物体B的速度变化比物体A快．因不知A、B初速度的方向、大小情况，故物体A、B 均有可能做匀加速或匀减速运动，即它们的速度可能在增大，也可能在减小．【答案】 BD7．在赛车比赛中，车从静止开始加速启动到15 m/s 的速度所用时间为0.1 s ，则此过程中赛车的加速度为( )A ．150 m/s 2，方向与赛车出发的方向相同B ．15 m/s 2，方向与赛车出发的方向相同C ．150 m/s 2，方向与赛车出发的方向相反D ．15 m/s 2，方向与赛车出发的方向相反【解析】设赛车出发方向为正方向，则速度v t ＝15 m/s ，时间t ＝0.1 s ，根据定义得a ＝Δv Δt ＝v t －v 0t＝150 m/s 2，方向与赛车出发方向相同．【答案】 A8．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v 1＝10 m/s ，v 2＝15 m/s ，则物体在整个运动过程中的平均速度是( )A ．13.75 m/sB ．12.5 m/sC ．12 m/sD ．11.75 m/s【解析】设每段位移为s ，则v ＝2s t 1＋t 2＝2s s v 1＋s v 2＝2v 1v 2v 1＋v 2＝2×10×1510＋15 m/s ＝12 m/s. 【答案】 C9．电气列车在一段长180 km 的直线路段上行驶，平均速度是90 km/h ，则以下说法正确的是( )A ．列车通过这一路段所用的时间一定是2 hB ．列车在这一路段上，处处以90 km/h 的速度行驶C ．如果这列火车行驶135 km ，则所用时间一定是1.5 hD ．在这段路上的任一位置，列车的速度总不会大于90 km/h【解析】 180 km 内的平均速度是90 km/h ，则t ＝18090h ＝2 h ，A 正确．对于平均速度，只在对应的时间或对应的位移内才有意义．在整个运动过程中的平均速度是90 km/h ，在某一瞬时的速度可能大于、小于或等于90 km/h ，B 、D 均错．平均速度只能用于整个过程内的计算，C 错．【答案】 A10．汽车以36 km/h 的速度从甲地匀速行驶到乙地用了2 h ．如果汽车从乙地按原路返回甲地仍做匀速运动，用了2.5 h ，那么汽车返回时的速度为( )A ．－8 m/sB ．8 m/sC ．－28.8 km/hD ．28.8 km/h【解析】【答案】 AC11.如右图所示，一列火车在甲、乙两站之间匀速行驶，一位乘客根据铁路旁电杆的标号观察火车的运动情况．在5 min 时间内，他看见电杆的标号从100增到200.如果已知两根电杆之间的距离是50 m．甲、乙两站相距s ＝72 km 那么火车从甲站到乙站需时间多少？【解析】先分析求出5 min 内火车的位移，求出火车速度，再根据两站之间的距离，求所用时间，在5 min 的时间里，火车运动的位移Δs ＝50×100 m ＝5 000 m ，Δt ＝5 min ＝300 s ，故火车的速度为v ＝Δs Δt ＝5 000300 m/s ＝503m/s. 从甲站到乙站所需时间为t ＝s v ＝4 320 s ＝72 min.【答案】 72 min12．欧洲“惠更新”号探测器于1997年飞离地球，在太阳系中飞行7年后，于2004年12月14日登陆土星最大的卫星土卫六．“惠更斯”号用了两个多小时的时间进行着陆．此时“惠更斯”号就像流星一样，以每小时2.2×104 km 的速度冲向土卫六表面．在整个下降过程中，“惠更斯”号携带的三个降落伞被分别打开．在距离土卫六表面180 km 处时，探测器的速度为6 000 m/s ，此时探测器打开直径为2.6 m 的领航伞进行减速．已知领航伞最大能产生220 m/s 2的加速度，为了避免“惠更斯”号因降落速度过大导致与大气剧烈摩擦而烧毁，在进入大气层时速度必须降至4 350 m/s ，试求领航伞打开减速时应维持的最短时间．【解析】从题中获取信息可知，在领航伞打开期间可视为做匀减速直线运动，“惠更斯”号的初速度v 0＝6 000 m/s ，末速度v t ＝4 350 m/s ，为使领航伞打开时维持的时间最短，加速度应最大，故由加速度公式a ＝v t －v 0t ，得：t ＝v t －v 0a ＝4 350－6 000－220s ＝7.5 s. 【答案】 7.5 s。

人教版高中物理必修一高一同步练习第四章第一、二节.docx

高中物理学习材料桑水制作2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第四章第一、二节一. 本周教学内容：第四章第一节第二节二. 知识要点：掌握牛顿第一定律的内容理解力和运动的关系掌握惯性的概念能够运用惯性解释自然现象理解加速度与力和质量的关系通过试验探究加速度与质量和力的关系即用控制变量法研究物理规律。

三. 重点、难点解析：1. 伽利略的理想斜面实验理想实验：图1如图1甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。

如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。

如果第二个斜面倾斜角度小如图1乙，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图1丙，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。

伽利略的思想方法伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。

伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

笛卡儿的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

笛卡儿补充和完善了伽利略的观点。

2. 牛顿物理学的基石——惯性定律牛顿第一定律：（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

（2）如何正确理解牛顿第一定律?①明确了惯性的概念②确定了力的含义③定性揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同。

但是，我们不能把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。

3. 惯性与质量图2图3（2）惯性：物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

说明：①惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性。

②惯性与运动状态无关；不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。

人教版高中物理必修一高一同步练习第一章第一、二节.docx

高中物理学习材料桑水制作2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第一章第一、二节质点、参考系和坐标系、时间及位移一. 教学内容：第一章运动的描述第一节质点、参考系和坐标系第二节时间和位移二. 知识要点：初步了解物理学发展与人类文明、社会进步的关系。

知道什么是机械运动，知道质点的概念，知道质点是实际物体的抽象，知道实际物体看作质点的条件。

知道参考系的概念运动规律与参考系有关。

知道时刻时间含义及它们的区别。

知道位移概念及矢量性、位移与路程的区别。

三. 重点、难点解析：1. 参考系：在研究物体的运动时选作对照标准的物体叫参考系。

选择参考系时以简化问题为原则。

同一物体的运动，选不同的参考系，运动结论不同，因此研究机械运动必须明确选什么做参考系。

通常不特意指明参照系都是以地面为参照。

2. 质点：质点是不考虑物体的大小形状把物体看作有质量的几何点，它是把物体抽象化的结果。

在实际中，把物体看作质点是有条件的。

当物体的大小和形状对所研究的问题无影响时，实际的物体可以看做质点。

通常物体的大小比起运动的路程位移小很多，可以看作质点。

或者整个物体的每个点运动规律都相同，也可把物体看作质点。

以上两种情况下有共同前提：形状、大小对研究的问题无影响。

3. 时间与时刻：时间是物体运动过程的标志之一，由时刻来确定始末状态。

如火车从甲站发车是01:13 到乙站是00:19。

发车是一个时刻，从发车到再停车经历的是时间。

时间有起止时刻，有长短。

时刻无长短。

4. 位移与路程，位移是表示位置移动的物理量，是矢量有大小、有方向。

位移大小是从起点到终点的直线距离，方向由起点指向终点。

可以用有向线段表示位移。

位移与过程无关。

路程是物体运动轨迹曲线长度，与过程有关。

由于两点间线段最短，所以位移不大于路程。

当直线运动不改变方向时，位移与路程相等。

【典型例题】[例1] 旅游乘火车是经济的选择方式，在列车上的旅客往往盼望快快发车，观察车窗外时，有时会空欢喜一场，原来觉得自己的车开动是错觉。

人教版高中物理必修一高一同步练习第一章第五节速度改变快慢的描述——加速度.docx

高中物理学习材料2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第一章第五节速度改变快慢的描述——加速度一. 教学内容：第五节速度改变快慢的描述——加速度二. 知识要点理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的概念即加速度的定义、公式、符号、单位。

知道加速度是矢量，方向与速度变化量方向相同，知道什么是匀变速直线运动，能由v —t 图象理解加速度的意义。

三. 学习中注重点 1. 加速度加速度是描述速度变化快慢的物理量，数值等于速度对时间的变化率，t vt v v a ∆∆=∆-=0，单位是2/s m 。

t ∆一定，加速度a 大，则速度变化v ∆大；反之速度变化v ∆大，不一定是加速度a 大。

加速度a 大，速度v 不一定大。

加速度是矢量，方向与v ∆方向相同。

变速直线运动，取0v 方向为正方向，a 为正，v ∆为正，00>-v v ，0v v >是加速运动；若a 为负，v ∆为负00<-v v ，0v v <，是减速运动。

变速直线运动中，t v --图象的倾斜程度——图象与横轴夹角大小，反映加速度的大小。

【典型例题】[例1] 关于加速度概念下列运动可能的是（） A. 加速度减小但速度逐渐增大 B. 速度变化很大，加速度可能很小 C. 速度减小，而加速度增大 D. 速率恒定，加速度不为零答案：ABCD解析：加速度的方向与速度的方向相同时，只要加速度不为零，速度就要增大。

即速度的大小决定速度变化的快慢，A 是可以的。

加速度的数值等于速度的变化与时间的比，不是与速度的变化成正比，B 是正确的。

速度减小时加速度的方向与速度方向相反，不一定加速度减小，C 是正确的。

速率不变，速度的方向改变，同样是速度改变，也有加速度，D 正确。

[例2] 某物体沿直线运动，某时刻速度大小为s m /6，经一秒速度大小为s m /8，则物体运动加速度（）A. 一定是2/2s m B. 一定小于2/8s m C. 可能小于2/2s m D. 可能等于2/14s m答案：D2，C 不正确。

2024-2025学年高中物理必修第1册同步训练 (配人教版) 第1章 3

第一章 3A组·基础达标1．关于平均速度和瞬时速度，下列说法正确的是()A．平均速度就是物体在一段时间内初速度和末速度的平均值B．平均速度是标量，瞬时速度是矢量C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度D．瞬时速度和平均速度都可以精确描述物体运动快慢【答案】C【解析】当物体做匀变速直线运动时，平均速度等于速度的平均值，而一般的运动物体的平均速度不一定等于速度的平均值，故A错误．平均速度和瞬时速度都是矢量，都有大小和方向，故B错误．瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度，故C正确．瞬时速度是某时刻的速度，所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动中运动的快慢情况，故D错误．2．青藏铁路起点为青海西宁，终点为西藏拉萨，全长1 956 km，被誉为天路．小鹏打算和同学从西宁坐火车去拉萨，他通过网络查得Z6801次列车的信息如图所示．下列说法正确的是()A．图中的“14：01”是时间间隔B．列车行驶时，以坐在旁边的同学为参考系，小鹏是静止的C．测量列车驶出西宁站的时间时，可以把列车看作质点D．若列车准点出发，并准点到达拉萨站，则列车行驶的平均速度为91.8 km/h【答案】B【解析】图中的“14：01”是列车出发的时刻，不是时间间隔，故A错误．以坐在旁边的同学为参考系，小鹏相对该同学的位置没有变化，所以小鹏是静止的，故B正确．测量列车驶出西宁站的时间时，列车的长度不能忽略，也不能把列车当质点，故C错误．列车运行的时间约为t＝21.3 h，列车的平均速率为v＝1 95621.3km/h＝91.8 km/h，这求的是平均速率，不是平均速度，故D错误．3．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照，得到的照片如图所示．则小球运动过程的平均速度是( )A ．0.25 m/sB ．0.2 m/sC ．0.17 m/sD ．无法确定【答案】C【解析】平均速度定义可得v ＝Δx Δt ＝(6－1)×10－20.3m/s ＝0.17 m/s ，故C 正确．4．小雨同学从5楼楼梯口下到其正下方1楼楼梯口用了1 min ，已知每层楼的高度为3 m ，则下列说法正确的是( )A ．小雨下楼过程中的路程为15 mB ．小雨的平均速度大小为0.2 m/sC ．小雨的平均速度大小为0.25 m/sD ．由于不知道楼道的总长度，无法求出小雨的平均速度【答案】B【解析】由于不知道楼道的总长度，无法求出路程，故A 错误；每层楼的高度为3 m ，则5楼到1楼下降的高度为3×4＝12 m ，所以平均速度v ＝x t ＝121×60 m/s ＝0.2 m/s ，故B正确，C 、D 错误．5．一个做直线运动的物体，在t ＝6 s 内速度大小从v 0＝10 m/s ，增加到v ＝18 m/s ，通过的位移大小是x ＝90 m ，则这个物体6 s 内的平均速度大小是( )A ．15 m/sB ．16 m/sC ．14 m/sD ．无法确定【答案】A【解析】在t ＝6 s 内，物体通过的位移为x ＝90 m ，则物体在这6 s 内的平均速度为v ＝x t ＝906m/s ＝15 m/s ，故A 正确，B 、C 、D 错误． 6．(多选)“枫叶落秋风，片片枫叶转．”离地10 m 的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面，完成了它最后叶落归根的使命．若枫叶下落时间为5 s ，则下列说法中正确的是( )A ．枫叶下落过程中的平均速度一定是2 m/sB ．枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/sC ．枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/sD ．枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s 【答案】BD【解析】枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面，也就是说枫叶的位移大小可可知，A错误，B正能大于10 m，由于枫叶的下落时间为5 s，由平均速度的定义式v＝ΔxΔt确；而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动，它运动的速度可能会时大时小，故C错误，D正确．7．一辆警车在平直的公路上以30 m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为30 m/s，有三种行进方式：a为一直匀速直线运动；b为先减速再加速；c为先加速再减速，则() A．a种方式先到达B．b种方式先到达C．c种方式先到达D．条件不足，无法确定【答案】C【解析】一直匀速直线运动，则平均速度等于30 m/s；先加速后减速，可知速度一直大于等于30 m/s，平均速度大于30 m/s；先减速后加速，速度不大于30 m/s，则平均速度小于30 m/s.根据x＝v t知，先加速后减速这种方式运动时间最短，即c种方式先到达，故C正确．8．为使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图所示，甲图是限速标志，表示允许的最小速度是50 km/h；乙图是路线指示标志，表示到下一出口还有25 km，上述两个数据的物理意义分别是()A．50 km/h是平均速度，25 km是路程B．50 km/h是瞬时速度，25 km是路程C．50 km/h是瞬时速度，25 km是位移D．50 km/h是平均速度，25 km是位移【答案】B【解析】50 km/h是在这段高速行驶的最小速度，指的是瞬时速度，故A、D错.25 km 指到下一出口的距离，指的是路程，故B正确，C错误．故选B.9．(多选)(2021届江西名校质检)某长跑运动员在一次野外训练中，出发地和目的地的直线距离为8 km，从出发地到目的地用了30 min，运动轨迹的长度为10 km，下列说法正确的()A．在整个过程中运动员的位移大小是8 kmB．在整个过程中运动员的路程是8 kmC ．在整个过程中运动员的平均速度是20 km/hD ．在整个过程中运动员的平均速度是16 km/h 【答案】AD【解析】位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，故运动员的位移为8 km ，路程为10 km ，B 错误，A 正确；出发地和目的地之间的直线距离为整个运动过程的位移大小，路程等于运动轨迹的长度，平均速度v ＝x t ＝80.5 km/h ＝16 km/h ，C 错误，D 正确．B 组·能力提升10．(多选)子弹以900 m/s 的速度从枪筒射出，汽车在北京长安街上行驶，时快时慢，20 min 行驶了18 km ，汽车行驶的速度是54 km/h ，则( )A ．900 m/s 是平均速度B ．900 m/s 是瞬时速度C ．54 km/h 是平均速度D ．54 km/s 是瞬时速度【答案】BC【解析】子弹以900 m/s 的速度从枪筒射出，表示通过某一位置的速度，是瞬时速度，选项A 错误，B 正确．汽车行驶的速度是54 km/h ，表示一段位移内的速度，是平均速度，故C 正确， D 错误．11．(多选)一质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m ，初始位置在bc 边的中点A ，由b 向c 运动，如图所示，A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点，则下列说法正确的是( )A ．第2 s 末的瞬时速度是1 m/sB ．前2 s 内的平均速度为22m/s C ．前4 s 内的平均速度为0.5 m/s D ．前2 s 内的平均速度为2 m/s 【答案】ABC【解析】质点每秒匀速移动1 m ，则质点任何时刻的速度大小为1 m/s ，故A 正确；2 s 末质点到达B ，故前2 s 内的位移大小为 2 m ，平均速度为22m/s ，故B 正确，D 错误；4 s 末质点到达C ，故前4 s 内的位移大小为2 m ，平均速度为0.5 m/s ，故C 正确．12．(2021届江苏名校月考)现在很多人手机上都有能记录跑步数据的软件，如图所示是小明同学手机上某软件的截图，根据图中信息，判断下列选项正确的是( )A ．“3.00千米”指的是该同学的位移B ．“10月29日17：14”指的是时间间隔C ．“00：17：28”指的是时刻D ．根据以上数据可以计算小明跑步的平均速率【答案】D【解析】“3.00千米”指的是该同学的路程，A 错误；“10月29日17：14”指的是时刻，B 错误；“00：17：28”指的是时间间隔，C 错误；路程与时间的比值等于平均速率，则根据以上数据可以计算小明跑步的平均速率，D 正确．13．(多选)新一代高速动车组，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行过程中，行程163.5 km ，用时30分．最高时速达到416.6 km ，再次刷新世界铁路运营试验最高速度．这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界．则以下说法正确的有( )A ．列车这次运行通过的路程是163.5 kmB ．列车这次运行通过的位移有可能大于163.5 kmC ．列车这次运行的平均速度大小是416.6 km/hD ．列车这次运行的平均速度一定小于327 km/h 【答案】AD【解析】从题中可知道，行程163.5千米，指的是通过的路程为163.5千米，则位移应该小于163.5千米，故A 正确，B 错误；动车运动的路程为163.5千米，则位移应该小于163.5千米，所以平均速度v ＝x t ＜163.50.5km/h ＝327 km/h ，故C 错误，D 正确．14．某质点由A 点出发做直线运动，经5 s 向东运动了30 m 到达B 点，又经过5 s 再次前进了60 m 到达C 点；在C 点停了4 s 后又向西行，又经过6 s 运动120 m 到达A 点西侧的D 点，求：(1)质点由A 点刚好到达C 点的平均速度的大小． (2)质点运动全程的平均速度．【答案】(1)9 m/s (2)1.5 m/s ，方向向西【解析】(1)以向东为正方向，质点运动的起点为A ，到达C 点时位移为 x 1＝30 m ＋60 m ＝90 m ，时间为t 1＝5 s ＋5 s ＝10 s ，该过程平均速度大小 v 1＝x 1t 1＝9 m/s.(2)全过程的位移为x 2＝(30＋60－120) m ＝－30 m ，时间为t 2＝(5＋5＋4＋6) s ＝20 s ，平均速度v 2＝x 2t 2＝－1.5 m/s ，负号表示方向向西．15．甲、乙两辆汽车相距600 m ，并分别以10 m/s 和20 m/s 的速度在一条平直公路上相向行驶，在两汽车间有一只小鸟以20 m/s 的速率往返飞翔，这只小鸟从汽车甲前端开始，飞向汽车乙，遇到汽车乙前端时又立即掉头飞向汽车甲，如此往返飞行，直到两汽车相遇，求：(1)这只小鸟飞行的路程． (2)这只小鸟飞行的平均速度．【答案】(1)400 m (2)10 m/s【解析】(1)设两车相距d ＝600 m ，v 1＝10 m/s ，v 2＝20 m/s ，相遇时间为t ，则两车相距为d ＝v 1t ＋v 2t ，这只小鸟飞行的路程为s ＝v 3t ，代入数据可以得到s ＝400 m.(2)小鸟飞行的位移等于甲车前进的位移，即x ＝v 1t ，则小鸟飞行的平均速度为v ＝x t ＝200 m20 s＝10 m/s.。

新课标同步导学高一物理练习同步(23份)：4本章高效整合(人教版必修1)

一、选择题1．有关惯性大小的下列叙述中，正确的是()A．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大B．物体所受的合力越大，其惯性就越大C．物体的质量越大，其惯性就越大D．物体的速度越大，其惯性就越大解析：物体的惯性只由物体的质量决定，和物体受力情况、速度大小无关，故A、B、D错误，C正确．答案： C2.(2011·抚顺六校联考)如右图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A>m B，则物体B() A．只受一个重力B．受到重力、摩擦力各一个C．受到重力、弹力、摩擦力各一个D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个解析：物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A.答案： A3．下列说法正确的是()A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态解析：由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态．在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为B.答案： B4(2011·广州联考)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是()A．F1的施力物体是弹簧B．F2的反作用力是F3C．F3的施力物体是小球D．F4的反作用力是F1解析：F1的施力物体是地球，所以A错误；F3的施力物体是小球，C正确；根据牛顿第三定律可知F2的反作用力是F3，B正确；F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，D错误．答案： BC 5．如右图所示，重10 N 的物体以速度v 在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F ，其大小为20 N ，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．1 N,20 m/s 2B ．0,21 m/s 2C ．1 N,21 m/s 2D ．条件不足，无法计算解析：物体受到的滑动摩擦力F f ＝μF N ＝μmg ＝0.1×10 N ＝1 N ，水平方向上的合外力为F ＋F f ＝ma ，则a ＝F ＋F f m ＝20＋11m/s 2＝21 m/s 2.答案： C 6.如图所示，质量为m 的物体在粗糙斜面上以加速度a 加速下滑，现加一个竖直向下的力F 作用在物体上，则施加恒力F 后物体的加速度将( )A ．增大B ．减小C ．不变D ．无法判断解析：施加力F 前，mg sin θ－μmg cos θ＝ma ① 施加力F 后，(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θ＝ma ′② ①②得a a ′＝mg mg ＋F<1，故a ′>a . 答案： A7．如下图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a 1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2aD ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a解析：两物体在光滑的水平面上一起以加速度a 向右匀加速运动时，弹簧的弹力F 弹＝m 1a .在力F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m 1a ，因此对A 来讲，加速度此时仍为a ；对B 物体取向右为正方向，－m 1a ＝m 2a 2，a 2＝－m 1m 2a ，所以只有D 项正确．答案： D 8.汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资．有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如右图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )A ．箱内物体对箱子底部始终没有压力B ．箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大C ．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D ．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析：因为下落速度不断增大，而阻力F f ∝v 2，所以阻力逐渐增大，当F f ＝mg 时，物体开始匀速下落．以箱和物体为整体：(M ＋m )g －F f ＝(M ＋m )a ，F f 增大则加速度a 减小．对物体：Mg －F N ＝ma ，加速度减小，则支持力F N 增大．所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，但不可能“飘起来”．答案： C9．质量为1 kg ，初速度v 0＝10 m/s 的物体，受到一个与初速度v 0方向相反，大小为3 N 的外力F 的作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s 后撤去外力直到物体停下来，物体滑行的总位移为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．7.5 mB ．9.25 mC ．9.5 mD ．10 m 解析：刚开始物体受合外力F ＋μmg ＝ma ，代入数据，解得a ＝5 m/s 2，由于a 与v 0方向相反，所以由v 0＝at 得到t ＝2 s 后物体速度为零，位移x ＝v 02t ＝10 m ；接下来反向匀加速运动1 s ，加速度a 1＝F －μmg m ，代入数据解得a 1＝1 m/s 2，位移x 1＝12a 1t 2＝0.5 m ，方向与x 相反．v 1＝a 1t 1＝1×1 m/s ＝1 m/s ，接下来做加速度a 2＝μg ＝2 m/s 2的匀减速运动，所以x 2＝v 212a 2＝0.25 m ，所以总位移为x －x 1－x 2＝9.25 m.答案： B10．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M 表示，盘及盘中砝码的质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．(1)当M 与m 的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a 与质量M 的关系，应该做a 与________的图象．(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a －1M图线如右图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？解析： (1)只有M 与m 满足M ≫m 才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于a ∝1M ，所以a －1M 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a 与1M 的图象．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力F 大(或乙中盘及盘中砝码的质量大)．答案： (1)M ≫m (2)1M(3)拉力不同11.如右图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿用与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面做直线运动，已知拉力F ＝3.0 N ，玩具的质量m ＝0.5 kg ，经时间t ＝2.0 s ，玩具移动了x ＝4 m ，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远？(取g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)解析：一阶段 x ＝12at 2所以a ＝2 m/s 2F cos 53°－μ(mg －F sin 53°)＝ma所以μ＝413 v ＝at ＝4 m/s二阶段 F f ＝μmg μmg ＝ma ′ v 2＝2a ′x ′解以上两式并代入数据得：x ′＝2.6 m. 答案： 2.6 m 12.(2010·安徽理综)质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v －t 图象如右图所示．g 取10 m/s 2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)水平推力F 的大小；(3)0～10 s 内物体运动位移的大小．解析： (1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt 2、初速度为v 20、末速度为v 2t 、加速度为a 2，则a 2＝v 2t －v 20Δt 2＝－2 m/s 2①设物体所受的摩擦力为F f ，根据牛顿第二定律，有 F f ＝ma 2②F f ＝－μmg ③ 联立②③得μ＝－a 2g＝0.2.④(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt 1、初速度为v 10、末速度为v 1t 、加速度为a 1，则 a 1＝v 1t －v 10Δt 1＝1 m/s 2⑤根据牛顿第二定律，有 F ＋F f ＝ma 1⑥联立③⑥得F ＝μmg ＋ma 1＝6 N.(3)解法一由匀变速直线运动位移公式，得x ＝x 1＋x 2＝v 10Δt 1＋12a 1Δt 21＋v 20Δt 2＋12a 2Δt 22＝46 m 解法二根据v －t 图象围成的面积，得 x ＝⎝⎛⎭⎪⎫v 10＋v 1t 2×Δt 1＋12×v 20×Δt 2＝46 m 答案： (1)0.2 (2)6 N (3)46 m一、选择题1．关于超重、失重，下列说法中正确的是( ) A ．超重就是物体的重力增加了 B ．失重就是物体的重力减小了 C ．完全失重就是物体的重力消失了 D ．不论超重、失重，物体的重力不变答案： D 2.(2011·西安高一检测)如右图球A 在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A 所受的弹力，以下说法正确的是( )A ．A 物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B ．A 物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C ．A 物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D ．A 物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：球A 受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C 正确．答案： C3．一根细绳能承受的最大拉力是G ，现把一重为 G 的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过( )A ．45°B ．60°C ．120°D ．135°解析：由于细绳是对称分开的，因而两绳的拉力相等，为保证物体静止不动，两绳拉力的合力大小等于G ，随着两绳夹角的增大，两绳中的拉力增大，当两绳的夹角为120°时，绳中拉力刚好等于G .故C 正确，A 、B 、D 错误．答案： C4．某实验小组，利用DIS 系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20 N 的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是( )A ．从时刻t 1到t 2，物块处于失重状态B ．从时刻t 3到t 4，物块处于失重状态C ．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D ．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层解析：由图可知在0～t 1、t 2～t 3及t 4之后，传感器所受压力大小等于物块的重力大小；t 1～t 2时间段内，传感器所受压力大小大于物块重力，处于超重状态，加速度向上；t 3～t 4时间段内，压力小于物块重力，处于失重状态，加速度向下．综上所述选项B 、C 正确．答案： BC5．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为6 m/s ，运动28 m 后速度增加到8 m/s ，则( )A ．这段运动所用时间是4 sB ．这段运动的加速度是3.5 m/s 2C ．自开始计时起，两秒末的速度是7 m/sD ．从开始计时起，经过14 m 处的速度是5 2 m/s解析：由v 2－v 20＝2ax得a ＝v 2－v 202x ＝82－622×28m/s 2＝0.5 m/s 2.再由v ＝v 0＋at 得运动时间t＝v －v 0a ＝8－60.5 s ＝4 s ，故A 对，B 错．两秒末速度v 2＝v 0＋at 2＝6 m/s ＋0.5×2 m/s ＝7 m/s ，C 对．经14 m 处速度为v ′，则v ′2－v 20＝2ax ′，得v ′＝62＋2×0.5×14 m/s ＝5 2 m/s ，即D 亦对．答案： ACD 6.如右图所示，5个质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F 推第一块使它们共同加速运动时，下列说法中不正确的是( )A ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变小B ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变大C ．第2块与第3块木块之间弹力大小为0.6FD ．第3块与第4块木块之间弹力大小为0.6F解析：取整体为研究对象，由牛顿第二定律得F －5μmg ＝5ma .再选取1、2两块为研究对象，由牛顿第二定律得F －2μmg －F N ＝2ma .两式联立得F N ＝0.6F .进一步分析可得从左向右，木块间的相互作用力是依次变小的．答案： AD7．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()解析：由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系，对物体进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确．答案： D8.如右图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断()①若地面光滑，则小车可能受三个力作用②若地面粗糙，则小车可能受三个力作用③若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用④若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用A．①②③B．②③C．①③④D．②③④解析：若小车匀速运动，则小车受合力为零；若小车做变速运动，则小车受合力不为零．作出如图所示的受力分析图．①若地面光滑，则图中F f不存在；②若地面粗糙，存在F N必存在F f，反之存在F f必存在F N；③做匀速运动时受力分析即为右图所示：④若地面光滑，受三个力；若地面粗糙，受四个力．综上所述，选项C正确．答案： C9.如右图所示是某物体运动全过程的速度—时间图象．以a1和a2表示物体在加速过程和减速过程中的加速度，以x表示物体运动的总位移，则x、a1和a2的值为() A．30 m,1.5 m/s2，－1 m/s2B．60 m,3 m/s2，－2 m/s2C．15 m,0.75 m/s2，－0.5 m/s2D．100 m,5 m/s2，－3 m/s2解析：总位移x ＝10×62m ＝30 m ．加速时a 1＝Δv Δt ＝6－04－0 m/s 2＝1.5 m/s 2，减速时a 2＝Δv ′Δt ′＝0－610－4m/s 2＝－1 m/s 2.答案： A10．BRT 是“快速公交”的英文简称，现在我国一些城市已经陆续开通，其中BRT 专车车身长将采用12米和18米相结合的方式，是现有公交车长度的2～3倍．现有一辆BRT 公交车车长18米，可以看做是由两节完全相同的车厢组成．现假设BRT 公交车其首段从站台的A 点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动，站在站台上A 点一侧的观察者，测得第一节车厢全部通过A 点所需要的时间为t 1，那么第二节车厢全部通过A 点需要的时间是( )A.22t 1 B ．(2－1)t 1 C ．(3－1)t 1 D ．(3－2)t 1 解析：以公交车为参考系，等效为观察者从A 点反方向做匀加速直线运动，设每节车厢长为L ，观察者通过第一节车厢的过程有L ＝12at 21，通过前两节车厢的过程有2L ＝12at 2，那么通过第二节车厢所需时间为t 2＝t －t 1，以上各式联立可得t 2＝(2－1)t 1，B 正确．答案： B 二、非选择题 11.如右图所示，一长木板斜搁在高度一定的平台和水平地面上，其顶端与平台相平，末端置于地面的P 处，并与地面平滑连接．将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速释放，沿木板下滑，接着在地面上滑动，最终停在Q 处．滑块和木板及地面之间的动摩擦因数相同．现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地面上，再次将滑块自木板顶端无初速释放，设滑块在木板和地面接触处下滑过渡，则滑块最终将停在何处？解析：设平台离地面的高度为h ，木板与地面的夹角为α，AP ＝x ，PQ ＝x ′，利用牛顿第二定律及运动学公式得：v 2＝2(g sin α－μg cos α)hsin α＝2(hg －μgx )，在水平地面上，v 2＝2μgx ′，即2(hg －μgx )＝2μgx ′，得x ＋x ′＝hμ，即x ＋x ′是确定值，与木板的长度无关，滑块最终将停在Q 处．答案：滑块最终将停在Q 处． 12．如图(a)所示，质量为M ＝10 kg 的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC ，∠ABC ＝45°.在A 端固定一个质量为m ＝2 kg 的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F 1＝84 N ，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F 2的大小和方向．(取g ＝10 m/s 2)有位同学是这样解的—— 小球受到重力及杆的作用F 2，因为是轻杆，所以F 2方向沿杆向上，受力情况如图(b)所示．根据所画的平行四边形，可以求得：F 2＝2mg ＝2×2×10 N ＝20 2 N.你认为上述解答是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．解析：解答不正确．杆AB 对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度a 来决定．并随着加速度a 的变化而变化．由牛顿第二定律，对整体有 F 1－μ(M ＋m )g ＝(M ＋m )a 解得a ＝F 1－μ(M ＋m )g M ＋m＝84－0.5×(10＋2)×1010＋2m/s＝2 m/s 2 对小球有 F 2＝(mg )2＋(ma )2 ＝(2×10)2＋(2×2)2 N＝426 N ＝20.4 N轻杆对小球的作用力F 2与水平方向的夹角α＝arctanmgma＝arctan 5，斜向右上方．。

人教版高中物理必修1课时作业2：4.5牛顿运动定律的应用

5 牛顿运动定律的应用考点一从受力确定运动情况1．用30 N的水平外力F，拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失．则第5 s末物体的速度和加速度大小分别是()A．4.5 m/s,1.5 m/s2B．7.5 m/s,1.5 m/s2C．4.5 m/s,0D．7.5 m/s,0『答案』C『解析』力F作用下a＝Fm＝3020m/s2＝1.5 m/s2,3 s末的速度v＝at＝4.5 m/s,3 s后撤去外力，此后物体所受合外力为0，a′＝0，物体做匀速运动，v′＝v＝4.5 m/s，故C正确．2．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度大小为()A．7 m/s B．14 m/s C．10 m/s D．20 m/s『答案』B『解析』设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：μmg＝ma，解得：a＝μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式得v20＝2ax，可得汽车刹车前的速度大小为：v0＝2ax＝2×0.7×10×14 m/s＝14 m/s，因此B正确．3．(多选)如图1所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为v0＝10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图1A．物体经10 s速度减为零B．物体经2 s速度减为零C．物体的速度减为零后将保持静止D ．物体的速度减为零后将向右运动『答案』 BC『解析』物体向左运动时受到向右的滑动摩擦力，F f ＝μF N ＝μmg ＝3 N ，根据牛顿第二定律得a ＝F ＋F f m ＝2＋31 m/s 2＝5 m/s 2，方向向右，物体的速度减为零所需的时间t ＝v 0a ＝105 s＝2 s ，B 正确，A 错误．物体的速度减为零后，由于F 小于最大静摩擦力，物体将保持静止，C 正确，D 错误．4.(2019·本溪一中高一上学期期末)如图2所示，一个物体从A 点由静止出发分别沿三条光滑轨道到达C 1、C 2、C 3，则( )图2A ．物体到达C 1时的速度最大B ．物体分别在三条轨道上的运动时间相同C ．物体在与C 3连接的轨道上运动的加速度最小D ．物体到达C 3的时间最短『答案』 D『解析』物体在斜面上的加速度a ＝g sin θ，在与C 3连接的轨道上运动的加速度最大，C错误．斜面长L ＝hsin θ，由v 2＝2aL 得：v ＝2gh ，故到C 1、C 2、C 3时物体速度大小相等，故A 错误．由L ＝12at 2即h sin θ＝12g sin θ·t 2知，沿AC 3运动的时间最短，B 错误，D 正确．5.(多选)质量m ＝2 kg 、初速度v 0＝8 m/s 的物体沿着粗糙水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个如图3所示的随时间变化的水平拉力F 的作用，设水平向右为拉力的正方向，且物体在t ＝0时刻开始运动，g 取10 m/s 2，则以下结论正确的是( )图3A ．0～1 s 内，物体的加速度大小为2 m/s 2B ．1～2 s 内，物体的加速度大小为2 m/s 2C ．0～1 s 内，物体的位移为7 mD ．0～2 s 内，物体的总位移为11 m『答案』 BD『解析』 0～1 s 内，物体的加速度大小a 1＝F ＋μmg m ＝6＋0.1×2×102 m/s 2＝4 m/s 2，A 项错误；1～2 s 内物体的加速度大小a 2＝F ′－μmg m ＝6－0.1×2×102 m/s 2＝2 m/s 2，B 项正确；物体运动的v －t 图像如图所示，故0～1 s 内物体的位移为x 1＝(4＋8)×12 m ＝6 m ，C 项错误；0～2 s 内物体的总位移x ＝x 1＋x 2＝『6＋(4＋6)×12』 m ＝11 m ，D 项正确．考点二从运动情况确定受力6.如图4所示，在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害．为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊．假定乘客质量为70 kg ，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s ，安全带及安全气囊对乘客的平均作用力大小为( )图4A ．420 NB ．600 NC ．800 ND ．1 000 N『答案』 A『解析』从踩下刹车到车完全停止的5 s 内，乘客的速度由30 m/s 减小到0，视为匀减速运动，则有a ＝v －v 0t ＝－305 m/s 2＝－6 m/s 2.根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力F ＝ma ＝70×(－6) N ＝－420 N ，负号表示力的方向跟初速度方向相反．所以选项A 正确．7．在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火．按照设计，某种型号装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4 s 末到达距地面100 m 的最高点时炸开，形成各种美丽的图案，假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v 0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k 倍，那么v 0和k 分别等于(重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A ．25 m/s,1.25 B ．40 m/s,0.25 C ．50 m/s,0.25D ．80 m/s,1.25『答案』 C『解析』根据h ＝12at 2，解得a ＝12.5 m/s 2，所以v 0＝at ＝50 m/s ；上升过程中礼花弹所受的阻力大小F f ＝kmg ，则由牛顿第二定律得mg ＋F f ＝ma ，联立解得k ＝0.25，故选项C 正确．8.如图5所示，一倾角θ＝37°的足够长的斜面固定在水平地面上．当t ＝0时，滑块以初速度v 0＝10 m/s 从斜面上某位置沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是( )图5A ．滑块一直做匀变速直线运动B ．t ＝1 s 时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上C ．t ＝2 s 时，滑块恰好又回到出发点D ．t ＝3 s 时，滑块的速度大小为4 m/s『答案』 D『解析』设滑块上滑时的加速度大小为a 1，由牛顿第二定律可得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，解得a 1＝10 m/s 2，上滑时间t 1＝v 0a 1＝1 s ，上滑的距离x 1＝12v 0t 1＝5 m ，因mg sin θ>μmg cos θ，所以滑块上滑到速度为零后将向下运动，选项B 错误；设滑块下滑时的加速度大小为a 2，由牛顿第二定律可得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，解得a 2＝2 m/s 2，t ＝2 s 时，滑块下滑的距离x 2＝12a 2(t －t 1)2＝1 m<5 m ，滑块未回到出发点，选项C 错误；因上滑和下滑过程中的加速度不同，故滑块全程不做匀变速直线运动，选项A 错误；t ＝3 s 时，滑块沿斜面向下运动，此时的速度v ＝a 2(t －t 1)＝4 m/s ，选项D 正确．9．(多选)如图6所示，质量为m的小球置于倾角为θ的斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个水平力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()图6A．斜面对小球的弹力为mgcos θB．斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为maC．若增大加速度a，斜面对小球的弹力一定增大D．若增大加速度a，竖直挡板对小球的弹力一定增大『答案』AD『解析』对小球受力分析如图所示，把斜面对小球的弹力F N2进行正交分解，竖直方向有F N2cos θ＝mg，水平方向有F N1－F N2sinθ＝ma，所以斜面对小球的弹力为F N2＝mgcos θ，A正确．挡板对小球的弹力F N1＝ma＋mg tanθ，随a增大而增大，斜面对小球的弹力F N2＝mgcos θ与a无关，故C错误，D正确．小球受到的斜面、挡板的弹力和重力的合力为ma，故B错误．10．如图7所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角并与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一质量相等的小铁球．当小车做匀变速直线运动时，细线与竖直方向成α角，若θ＜α，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图7A．轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行B．轻杆对小铁球的弹力方向沿轻杆方向向上C．轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D．小车一定以加速度g tan α向右运动『答案』 A『解析』设细线对小铁球的弹力为F 线，由牛顿第二定律得F线sin α＝ma ，F线cos α＝mg ，可得tan α＝ag ，设轻杆对小铁球的弹力与竖直方向夹角为β，大小为F 杆，由牛顿第二定律可得F 杆cos β＝mg ，F 杆sin β＝ma ，可得tan β＝ag ＝tan α，可见轻杆对小球的弹力方向与细线平行，A 正确，B 、C 错误．小车的加速度a ＝g tan α，方向向右，而运动方向可能向右，也可能向左，故D 错误．11.(2019·夏津一中高一上学期期末)如图8所示，一个质量为10 kg 的物体，沿水平地面向右运动，经过O 点时速度大小为11 m/s ，此时对物体施加一个水平向左、大小为12 N 的恒力F .物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，求：图8(1)物体能运动到O 点右侧的最大距离； (2)8 s 末物体的速度大小．『答案』 (1)27.5 m (2)0.6 m/s『解析』 (1)物体向右运动时受到向左的摩擦力F f ＝μF N ＝μmg ＝10 N物体做匀减速运动，设加速度大小为a 1，由牛顿第二定律得：F ＋F f ＝ma 1 解得a 1＝F ＋F fm＝2.2 m/s 2当向右运动的速度减为0时，向右运动的距离最大，0－v 02＝－2a 1x m 解得x m ＝v 022a 1＝27.5 m.(2)物体先做匀减速运动，设经时间t 1速度减为0， 0＝v 0－a 1t 1 解得t 1＝5 s之后物体向左做匀加速运动，设加速度为a 2，由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma 28 s 末物体速度大小为v ＝a 2(t －t 1)＝0.6 m/s.12.如图9所示，一足够长的固定粗糙斜面与水平面夹角θ＝30°.一个质量m ＝1 kg 的小物体(可视为质点)，在F ＝10 N 的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数μ＝36.g 取10 m/s 2.图9(1)求物体在拉力F 作用下运动的加速度大小a 1；(2)若力F 作用1.2 s 后撤去，求物体在上滑过程中距出发点的最大距离．『答案』 (1)2.5 m/s 2 (2)2.4 m『解析』 (1)对物体受力分析，根据牛顿第二定律得：物体受到斜面对它的支持力F N ＝mg cos θ＝5 3 N ，物体的加速度a 1＝F －mg sin θ－F f m ＝F －mg sin θ－μF Nm＝2.5 m/s 2.(2)力F 作用t 0＝1.2 s 时，速度大小为v ＝a 1t 0＝3 m/s ，物体向上滑动的距离x 1＝12a 1t 02＝1.8m.此后它将向上做匀减速运动，其加速度大小a 2＝mg sin θ＋μF Nm ＝7.5 m/s 2.这一过程物体向上滑动的距离x 2＝v 22a 2＝0.6 m.整个上滑过程物体距出发点的最大距离x ＝x 1＋x 2＝2.4 m. 『拓展提升』13.(2017·湖南省十三校第一次联考)如图10所示，质量为10 kg 的环在F ＝140 N 的恒定拉力作用下，沿粗糙直杆由静止从杆的底端开始运动，环与杆之间的动摩擦因数μ＝0.5，拉力F 与杆以及杆与水平地面的夹角都为θ＝37°，力F 作用一段时间后撤去，环在杆上继续上滑了0.5 s 后，速度减为零，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，杆足够长，求：图10(1)拉力F 作用的时间；(2)环再次运动到杆底端时的速度大小．『答案』 (1)1 s (2)15 m/s『解析』 (1)撤去拉力F 后，mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 2，0＝v 1－a 2t 2，解得v 1＝5 m/s.撤去拉力F 前(注意杆对环的弹力的方向)： F cos θ－mg sin θ－μ(F sin θ－mg cos θ)＝ma 1， v 1＝a 1t 1，所以t 1＝1 s.(2)根据牛顿第二定律可得：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 3 x ＝v 12(t 1＋t 2)，v 2＝2a 3x ，联立解得v ＝15 m/s.。