高中物理用三角形定则破解难题单元测试新人教版必修1
高中物理必修1第三章单元测试题(人教版)含答案
高中物理必修1第三章单元测试题(人教版)含答案一、选择题1.关于重力、重心下列说法中正确的是( )A .风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高B .质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C .舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化D .重力的方向总是垂直于地面2.关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )A .细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向B .物体对支持面的压力方向一定竖直向下C .绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向D .支持面对物体的支持力的方向一定竖直向上3.白胖拿了根弹簧,悬挂4 kg 物体时,弹簧伸长了8 cm ,黑柱拿的弹簧悬挂4 kg 物体时,弹簧伸长了6 cm ,黄娃把他们二人的弹簧串联连成一根,下面也挂4 kg 的物体,则两根弹簧总伸长是( )A .6cmB .7cmC .8cmD .14cm4.有一些质量分布与厚度都均匀的铝板,其中有圆形,半圆形,还有一个是如图所示的月牙的形状,紫珠根据圆形和半圆形铝板的重心位置,就能正确的判断图示月牙状铝板的重心位置,那么紫珠判断的重心可能在( )A .A 点B .B 点C .C 点D .D 点5.轮胎表面都有花纹的沟槽,如图所示.雨天,沟槽能把轮胎与地面间的水排出,保持两者的良好接触,以产生足够的摩擦力.沟槽的深度小于2mm时,轮胎就不应再使用了,这是因为( )A .如果沟槽的深度太浅,雨天时轮胎与地面间不再有摩擦力B .如果沟槽的深度太浅,雨天时轮胎与地面间的摩擦力将由静摩擦力变为滑动摩擦力C .如果沟槽的深度太浅,雨天时轮胎与地面间的摩擦将由滑动摩擦力变为静摩擦力D .无论沟槽的深浅如何,轮胎与地面间的摩擦力始终是滑动摩擦力 6.在水平路面上,一辆卡车上放着一只集装箱,下列分析正确的是( )D B CARrA .当卡车启动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动,方向向前B .当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动,方向向前C .当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的摩擦力为零D .当卡车刹车时,卡车对集装箱的静摩擦力为零7.如图所示,m 和M 两物体用绕过滑轮的细线相连.m 和竖直墙壁接触,且跟竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,悬线保持竖直.由于M >m ,M 向下运动,m 向上运动.m 上升的过程中受到墙壁的滑动摩擦力为( )A .μmgB .μMgC .(M -m )gD .08.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数μ,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F 2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示.现分别测出了弹簧的弹力F 1、向下的拉力F 2和木块的重力G ,则动摩擦因数μ应等于( )A .12F GF + B .12F F C .1F G D .21F GF + 9.如图所示,放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ,a 和b 间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a 、b 的受力分析正确的是( )A .b 受到向右的摩擦力B .a 受到b 对它的向左的摩擦力C .地面对a 的摩擦力向右D .地面对a 无摩擦力作用10.5N 和7N 的两个力的合力可能是( )A .3NB .13NC .2.5ND .10N11.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力Fm M的合力变化情况是( )A.不变 B.减小C.增大 D.无法确定12.将力F分解为两个不为零的力,下列情况具有唯一解的是()A.已知两个力的方向,并且不在同一直线上B.已知一个分力的大小和另一分力的方向C.已知两个力的大小D.已知一个分力的大小和方向二、填空题13.一根绳子受到150 N的拉力时就会被拉断.白胖和黑柱两人沿相反方向分别拉绳的两端,每人至少用力_____N时绳子就会被拉断;若绳子的一端固定,白胖一个人用力拉绳的另一端,则白胖至少用力____N时,绳就会被拉断.14.重为400 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是120 N,动摩擦因数是0.25,如果用70 N的水平力推木箱,木箱水平方向受到的摩擦力为________________(填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),且大小为_____________N.如果用150 N的水平力推木箱,木箱水平方向受到的摩擦力为________________(填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),且大小为_____________N.15.如图所示,一根重为50N的均匀长方体木块放在水平桌面上,木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,它与桌面间的最大静摩擦力为12N,则:⑴当用F=6N的水平力推木块时,它所受的摩擦力为_________N.⑵当用F=30N的水平力推木块时,它所受的摩擦力为__________N.⑶在木块被推动过程中,当木块伸出桌边三分之一时,它所受的摩擦力为_________N.16.如图所示,重力为G1 = 10N的物体A与重力为G2 = 50N的物体B用跨过定滑轮的轻绳连接,B放在水平桌面上,且绳BO呈水平状态,AO段处于竖直状态.已知B与水平桌面间的最大摩擦力Fm= 8N,为了使A、B均保持静止状态,则可对B施加一个水平向左的拉力F,则拉力F的大小应满足的条件是________________.17.如图所示,有两个长方体A、B紧靠着放在水平面上.m A=4kg,m B =2kg,A与地面间的摩擦系数μA=0.2,B与地面间的摩擦系数FFμB =0.1,水平力F =6N 作用在A 上.g 取10m/s 2.则可知A 对B 的弹力和地面对B 的摩擦力的大小分别为F AB = N ,f B = N .18.有三个共点力,它们的大小分别是2N ,5N ,8N ,它们合力的最大值为______,最小值为______ 19.一个物体受到n 个共点力的作用,处于平衡状态,若将其中一个大小等于1F 的力保持大小不变而改变它的方向,则物体受到的合力大小的变化范围是_________________;若要使它的合力大小等于13F ,则力1F 的方向要旋转________________度。
人教版必修一 牛顿定律应用专题 10 动态三角形法解决动态平衡问题(学案含答案)
动态三角形的构造及变化规律的把握1. 动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题。
2. 基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
3. 基本方法:动态三角形法①根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化。
②确定未知量大小、方向的变化。
③在三角形中判断未知量的变化规律。
这种方法简洁、明了、直观,有助于提高解题效率,简化解题步骤,锻炼思维能力。
例题1 如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()A. F1增大,F2减小B. F1增大,F2增大C. F1减小,F2减小D. F1减小,F2增大思路分析:作出球在某位置时的受力分析图,如图所示,在小球运动的过程中,F1的方向不变,F2与竖直方向的夹角逐渐变大,画力的动态平行四边形,由图可知F1、F2均增大,选项B正确。
答案:B例题2 (天津高考)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是()A. F N保持不变,F T不断增大B. F N不断增大,F T不断减小C. F N保持不变,F T先增大后减小D. F N不断增大,F T先减小后增大思路分析:推动斜面体时,小球始终处于平衡状态,根据共点力的平衡条件解决问题选小球为研究对象,其受力情况如图所示,用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB”,其中OA的大小、方向均不变,AB的方向不变,推动斜面时,F T逐渐趋于水平,B点向下转动,根据动态平衡,F T先减小后增大,F N不断增大,选项D正确。
新教材人教版高一物理必修第一册单元测试题含答案全套
新教材人教版高一物理必修第一册单元测试题含答案全套第一章《运动的描述》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.一辆汽车以速度为v1行驶了三分之二的路程,接着以速度为20 km/h跑完了其余三分之一的路程,若全程的平均速度是28 km/h,则前面的速度为()A.24 km/h B.35 km/h C.38 km/h D.48 km/h2.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是().A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内B.t2~t3表示时间,称为第3 s内C.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内3.自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,下列说法正确的是()A.运动员通过的路程为零B.运动员发生的位移大小为环形赛道的周长C.运动员的速度方向时刻在改变D.由于起点与终点重合,因此速度方向没有改变4.关于位移和路程,下列说法中正确的是()A.位移是矢量,位移的方向即物体运动的方向B.位移的大小不会比路程大C.路程是标量,即位移的大小D.物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零5.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,可以把物体简化为一个有质量的点,即质点.物理学中,把这种在原型的基础上,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立起来的客体称为()A.控制变量B.理想模型C.等效代替D.科学假说6.下列关于速度的说法正确的是()A.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量B.速度大小不变的运动是匀速直线运动C.因为2>-3,所以2 m/s>-3 m/sD.速度的方向与物体运动的方向一致7.一质点沿直线运动,其v-t图象如图所示.由图象可知()A . 在0~2 s 内质点做匀速直线运动B . 在2~4 s 内质点做匀加速直线运动C . 质点2 s 末的速度大于4 s 末的速度D . 质点5 s 末的速度为15 m/s8.我国著名篮球运动员姚明在原地拍球,球从1 m 处拍下,又被地板弹回,在离地1.5 m 处被接住.规定竖直向下为正方向,则球通过的路程和位移分别是( ) A . 2.5 m,2.5 m B . 2.5 m,0.5 mC . 1.5 m ,-1 mD . 2.5 m ,-0.5 m9.关于质点的概念正确的是( )A . 只有质量很小的物体才可以看成质点B . 只要物体运动得不是很快,就一定可以把物体看成质点C . 质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点D . 旋转的物体,肯定不能看成质点 10.100 km/h 的速度,最可能出现在( ) A . 以常速骑行的自行车 B . 高速路上正常行驶的汽车C . 蚂蚁搬家D . 校运动会上被运动员抛出的铅球 11.北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请据此图判断下列说法正确的是( )A . 由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移B . 线路总长度与火炬手所走时间之比等于登山的平均速度C . 在计算登山运动员的速度时不可以把火炬手当成质点D . 假设火炬手换一条路径登峰,他从起点到终点位移还是相同的12.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是这种物理模型之一.关于地球能否看成质点,下列 说法正确的是( )A . 地球的质量太大,不能把地球看作质点B . 地球的体积太大,不能把地球看作质点C . 研究地球的自转时可以把地球看作质点D . 研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点13.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Δx ,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度,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14.下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是( ) A . 研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道 B . 研究地球绕太阳公转的周期C . 计算从北京开往上海的一列火车的运行时间D . 跳水运动员完成跳水动作15.小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回(如下图所示),小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )A . 100 m/s 2,方向向右B . 100 m/s 2,方向向左C . 500 m/s 2,方向向左D . 500 m/s 2,方向向右二、实验题(共3小题)16.在“用打点计时器测速度”的实验中:(1) (多选)通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀,下列判断正确的是() A.点迹密集的地方物体运动的速度比较大B.点迹密集的地方物体运动的速度比较小C.点迹不均匀说明物体做变速运动D.点迹不均匀说明打点计时器有故障(2)用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动,得到如下图所示的一段纸带.测得AB=7.65 cm,BC=9.17 cm.已知交流电频率是50 Hz,则打B点时物体的瞬时速度为________ m/s.17.使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在下列基本步骤中,正确的排列顺序为________.A.把电火花计时器固定在桌子上B.安放纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通220 V交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上,还要检查______是否夹在纸带之间.18.某同学用如下图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验步骤的内容如下:a.安装好实验器材;b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2、…、6点所示;c.测量1、2、3、...、6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、x3、 (x6)d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做加速直线运动;e.分别计算出x1、x2、x3、…、x6与对应时间的比值、、、…、;f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线.结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的还有________和________.(填选项代号)A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如下图所示,则x2=________cm,x5=__________ cm.三、计算题(共3小题)19.如下图所示,实心长方体木块的长、宽、高分别为a、b、c,且a>b>c,有一个小虫自A′点运动到C点,求:(1)小虫的位移的大小;(2)小虫的最短路程.20.某运动员进行百米赛跑训练,假设其运动过程先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,最后以12 m/s的速度冲到终点,成绩为10 s,问:(1)该运动员百米赛跑全程的平均速度是多少?(2)假设其加速过程中的加速度大小是4 m/s2,则其加速所用时间是多少?21.如图所示,一质点沿半径为r=20 cm的圆周自A点出发,逆时针运动2 s,运动圆周到达B点,求:(1)质点的位移和路程;(2)质点的平均速度和平均速率.四、简答题(共3小题)22.在图中时间轴上标出第2 s末、第5 s末、第2 s、第4 s,并说明它们表示的是时间还是时刻.23.如图是一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间变化的图象,电梯的运动速度是如何变化的?各段时间内电梯的加速度各是多大?24.如图所示是某质点做直线运动的v-t图象,试回答:(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动?(2)质点在5 s末的速度多大?答案解析1.【答案】B【解析】设全程位移为3x,则行驶前三分之二路程的时间t1=,后三分之一路程用时t2=,v2=20 km/h,再根据平均速度定义可得全程平均速度==28 km/h,解得v1=35 km/h,所以B正确.2.【答案】B【解析】时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一个线段.tn是时刻,可表述为第n s末或第(n +1) s初;n s内不等于第n s内,n s内是指从0~n s末共n s的时间;第n s内是指从(n-1) s末至n s末共1 s的时间,故A、C、D均错,B正确.3.【答案】C【解析】自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,初、末位置相同,所以位移为零,运动轨迹的长度为路程,故路程不为零,A、B错误;运动员做圆周运动,所以速度的方向时刻在改变,故C正确,D错误.4.【答案】B【解析】位移是矢量,其大小等于从初位置指向末位置的有向线段的长度,其方向由初位置指向末位置,而不是物体运动的方向,A错.物体从初位置运动到末位置时,运动轨迹可能是直线,也可能是曲线.只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,B正确,C错误;如果物体运动一圈回到原出发点,位移为零,而路程不为零,故D错误.5.【答案】B【解析】在不需要考虑物体本身的大小和形状时,可以把物体简化为一个有质量的点,即质点,质点实际并不存在,是理想模型,B正确.6.【答案】D【解析】速度是描述物体运动位移和时间关系的物理量,A错误;匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动,B错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,C错误;速度的方向与物体运动的方向一致,D正确.7.【答案】D【解析】在0~2 s内,速度随时间均匀增大,做加速直线运动,A错误;在2~4 s内质点速度随时间不变,做匀速直线运动,B错误;由图象知,质点2 s末和4 s末的速度相同,C错误;由图象知,质点5 s末的速度为15 m/s,D正确.8.【答案】D【解析】位移是指从初位置到末位置的有向线段,所以此时物体的位移的大小是:x=1 m-1.5 m=-0.5 m.路程是指物体所经过的路径的长度,此时的路程为:s=1 m+1.5 m=2.5 m.故选D.9.【答案】C【解析】质量很大的物体也可以看成质点,如研究地球绕太阳公转时的地球可以看成质点,故A错误;能否看成质点与物体的速度无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略,故B错误;质点是只计质量,不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件下的科学抽象,故C正确;转动的物体若转动是次要因素,只考虑平动效果时,物体可以看成质点,如研究地球绕太阳公转时,地球虽然在自转,但地球可以看成质点,故D错误.10.【答案】B【解析】骑自行车的速度大概为20 km/h,A错误;高速路上正常行驶的汽车的速度大概为100 km/h,B正确;蚂蚁搬家的速度还不到1 cm/s,C错误;校运动会上被运动员抛出的铅球的速度大概是40 km/s,D错误.11.【答案】D【解析】位移为矢量,起点到终点的直线距离为其大小,A错误;平均速度是位移与时间的比值,B错误;运动员和他走过的位移相比小的多,可把运动员看做质点,C错误.根据位移定义,火炬手换一条路径登峰,他从起点到终点位移还是相同的,D正确.12.【答案】D【解析】一个物体能否看成质点,要看物体的大小、体积对所研究的问题是否产生影响,地球的质量、体积当对所研究的问题没有影响时,就可以看成质点,故A、B错误研究地球的自转时,地球的大小是不能忽略的,若把地球看作质点就没有形状和大小了,就没有自转的说法了,所以此时地球不能看成质点,故C错误;研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说可以忽略,此时可以看成质点,故D正确,所以D正确,ABC错误。
重难点05动态平衡专题高一物理题组法突破重难点(人教版2019必修第一册)(解析版)
人教版新教材高中物理必修第一册第三章:相互作用---力共点力的平衡---动态平衡专题(题组分类训练)题组特训特训内容题组一利用解析法分析动态平衡模型题组二利用图解法分析动态平衡模型题组三利用动态圆分析动态平衡模型题组四利用相似三角形分析动态平衡模型题组五利用结论法分析动态平衡模型题组六静摩擦力方向不确定1.动态平衡:物体的状态发生缓慢地变化,在这一变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态,这种平衡称为动态平衡.解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”,“静”中求“动”,“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小或方向发生变化。
在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。
2. 动态问题求解的思路:3.动态问题求解的方法方法一:解析法(列平衡方程根据函数关系,适合三个力及以上)方法二:图解法(矢量三角形法则,解决三力平横问题)。
方法三:辅助圆图解法或拉米定理(矢量三角形法则,解决三力平横问题)方法四:相似三角形(矢量三角形法则,解决三力平横问题)方法五:利用结论法解决挂衣服模型方法六:静摩擦力方向不确定基础知识清单题组特训一:利用解析法分析动态平衡模型1.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法:“以足踏弦就地,秤钧搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少。
意思是:可以用脚踩弓弦两端,将秤钩钩住弓的中点往上拉,弦满之时,推移秤锤称平,就可知道弓力大小。
如图所示,假设弓满时,弓弦弯曲的夹角为θ,秤钩与弦之间的摩擦不计,弓弦的拉力即弓力,满弓时秤钩的拉力大小为F,则下列说法正确的是()A.F一定,θ越小,弓力越大B.θ一定,弓力越大,F越小C.弓力一定,θ越大,F越大D.θ一定,F越大,弓力越大【答案】D【解析】如图,对O点受力分析,受秤钩的拉力F,弦的拉力T由2cos2FTθ=可得F一定,θ越小,弓力越小;θ一定,弓力越大,F越大;弓力一定,θ越大,F越小;θ一定,F越大,弓力越大。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:第一章达标检测(同步习题)【含答案及解析】
第一章运动的描述本章达标检测(满分:100分;时间:90分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2020山东青岛二中高一上期末)2019年9月25日,广州二中2019年度游泳运动会如期举行。
泳池长25m,高一小明同学在50m自由泳比赛中游出了18.98s的成绩;高二小陈同学在100m蛙泳比赛中游出了37.84s的成绩,都获得了第一名。
下列说法不正确的是()A.小明的平均速度等于小陈的平均速度B.“18.98s”和“37.84s”均指时间间隔C.在研究小陈和小明泳姿的时候,不能将他们俩看成质点D.比赛过程中,以小明为参考系,他的对手一定向后运动2.(2020湖南邵东高一上期中)一只猴子静止在悬挂于天花板的细棒上,现使连接细棒的绳子断开,猴子和细棒一起向下运动,甲说此细棒是静止的,乙说猴子是向下运动的,甲、乙两人所选的参考系分别是()A.甲选的参考系是地球,乙选的参考系也是地球B.甲选的参考系是地球,乙选的参考系是猴子C.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系是地球D.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系也是猴子3.(2020甘肃西北师范大学附中高一检测)如图是甲、乙两物体做直线运动的v-t图像。
下列表述正确的是()A.甲和乙的运动方向相反B.甲和乙的加速度方向相同C.甲的速度比乙的小D.甲的加速度比乙的大4.(2020湖北重点高中协作体高一检测)如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置。
若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是()A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度B.由图乙直接读出的是汽车运动7s时的速率C.汽车运动的平均加速度大小约为5.7m/s2D.汽车运动的平均加速度大小约为2.6m/s25.(原创题)2020年1月中旬开始,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题:第一章单元检测卷(课后习题)【含答案及解析】
第一章单元检测卷(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2021浙江丽水高一期末)某地举行了50 km城市超级马拉松赛,经过激烈的角逐,某选手以2 h 57 min 8 s获得冠军。
关于本次马拉松比赛,以下说法不正确的是()A.研究选手运动轨迹时,可以将选手看成质点B.“2 h 57 min 8 s”指的是时间间隔C.“50 km”指的是路程D.冠军选手全程平均速度为16.9 km/h,运动员肢体的形状能忽略不计,所以运动员可视为质点,故A正确;成绩“2 h 57 min 8 s”是指从起点到终点所用时间,为时间间隔,故B正确;文中“50 km”指的是运动员的路程,故C正确;平均速度公式v=ΔxΔt,式中Δx表示位移,由于文中没有提供起点到终点之间的直线距离,即位移,所以不能求解运动员的平均速度,故D错误;本题选不正确的,故选D。
2.趣味运动会中有一项“折返跑”比赛,如图所示,A、B两点间的距离为50 m,运动员从A点出发,沿直线运动到B点,然后沿原路返回到A点。
在此过程中,运动员的位移大小和路程分别为()A.0,100 mB.50 m,0C.100 m,100 mD.100 m,50 mA点出发,沿直线运动到B点,然后沿原路返回到A点,回到出发点,故位移为0,路程为轨迹长度100 m,故选A。
3.(2020福建福州高一期末)一质点沿x轴做直线运动,其位置坐标随时间变化的关系为x=5+2t2+t3,其中x、t的单位分别为m、s,则质点在第3 s内的平均速度大小是()A.5 m/sB.16 m/sC.29 m/sD.30 m/sx=5+2t2+t3可知,当t=2 s时x2=21 m,当t=3 s时x3=50 m,则质点在第3 s内的平均速度大小是v=x3-x2Δt =50-211m/s=29 m/s,故选C。
人教新版(2019新教材)高中物理选择性必修第一册各章检测题(共四套)
第一章《动量守恒定律》章末检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的4个选项中,第1~5题只有一个选项符合要求,第6~8题有多个选项符合要求.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.如图所示,“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是()A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变解析:A错:摩天轮转动过程中,乘客的动能不变,重力势能不断变化,故乘客的机械能不断变化.B对:乘客在最高点时,具有向下的加速度,处于失重状态.C错:根据I=Ft知,重力的冲量不为0.D错:根据P=mg v cos θ,θ为力方向与速度方向之间的夹角,摩天轮转动过程中,θ不断变化,重力的瞬时功率不断变化.答案:B2.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A,并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.动量守恒、机械能守恒B.动量守恒、机械能不守恒C.动量不守恒、机械能守恒D.动量、机械能都不守恒解析:子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统不受外力作用,外力冲量为0,系统动量守恒.但是子弹击中木块A过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确.答案:B3.将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A.mMv0 B.Mmv0 C.MM-mv0 D.mM-mv0解析:根据动量守恒定律m v0=(M-m)v,得v=mM-mv0,选项D正确.答案:D4.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律.若一个系统动量守恒时,则() A.此系统内每个物体所受的合力一定都为零B.此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C.此系统的机械能一定守恒D.此系统的机械能可能增加解析:若一个系统动量守恒,则整个系统所受的合力为零,但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零,A错误.此系统内每个物体的动量大小可能会都增加,但是方向变化,总动量不变这是有可能的,B错误.因系统合外力为零,但是除重力以外的其他力做功不一定为零,故机械能不一定守恒,系统的机械能可能增加,也可能减小,C错误,D正确.答案:D5.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,小物体与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是()A.其他量不变,R越大x越大B.其他量不变,μ越大x越大C.其他量不变,m越大x越大D.其他量不变,M越大x越大解析:小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零,所以当小车和小物体相对静止时,系统水平方向的总动量仍为零,则小车和小物体相对于水平面也静止,由能量守恒得μmgx=mgR,x=R/μ,选项A正确,B、C、D错误.答案:A6.水平抛出在空中飞行的物体,不考虑空气阻力,则()A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内,动量变化的方向都是竖直向下C.在任何时间内,动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间,动量对时间的变化率为零解析:做平抛运动的物体仅受重力作用,由动量定理得Δp=mg·Δt,因为在相等的时间内动量的变化量Δp相同,即大小相等,方向都是竖直向下的,从而动量的变化率恒定,故选项A、B、C正确,D错误.答案:ABC7.如图所示,三个小球的质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起.对A、B、C及弹簧组成的系统,下列说法正确的是()A.机械能守恒,动量守恒B.机械能不守恒,动量守恒C.三球速度相等后,将一起做匀速运动D.三球速度相等后,速度仍将变化解析:因水平面光滑,故系统的动量守恒,A、B两球碰撞过程中机械能有损失,A错误,B正确;三球速度相等时,弹簧形变量最大,弹力最大,故三球速度仍将发生变化,C 错误,D 正确.答案:BD8.如图所示,甲、乙两车的质量均为M ,静置在光滑的水平面上,两车相距为L .乙车上站立着一个质量为m 的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是 ( )A .甲、乙两车运动中速度之比为M +m MB .甲、乙两车运动中速度之比为M M +mC .甲车移动的距离为M +m 2M +m L D .乙车移动的距离为M 2M +m L 解析:本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统,则水平方向动量守恒,甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比,即为M +m M ,A 正确,B 错误;Mx甲=(M +m )x 乙,x 甲+x 乙=L ,解得C 、D 正确.答案:ACD二、非选择题(本题共5小题,共52分,按题目要求作答)9.(8分)如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a 、b 小球的质量分别为m a 、m b ,半径分别为r a 、r b ,图中P 点为单独释放a 球的平均落点,M 、N 是a 、b 小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是________.A .斜槽轨道必须是光滑的B .斜槽轨道末端的切线水平C .入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D .入射球与被碰球满足m a =m b ,r a =r b(2)为了验证动量守恒定律,需要测量OP 间的距离x 1,则还需要测量的物理量有________、________(用相应的文字和字母表示).(3)如果动量守恒,须满足的关系式是________(用测量物理量的字母表示). 答案:(1)BC(2)测量OM 的距离x 2 测量ON 的距离x 3(3)m a x 1=m a x 2+m b x 3(写成m a OP =m a OM +m b ON 也可以)10.(10分)如图所示,在实验室用两端带有竖直挡板C 和D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块A 和B 做“探究碰撞中的守恒量”的实验,实验步骤如下:Ⅰ.把两滑块A 和B 紧贴在一起,在A 上放质量为m 的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A 和B ,在A 和B 的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态;Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A 和B 与固定挡板C 和D 碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A 至C 的运动时间t 1,B 至D 的运动时间t 2;Ⅲ.重复几次,取t 1和t 2的平均值.(1)在调整气垫导轨时应注意________;(2)应测量的数据还有________;(3)只要关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和. 解析:(1)导轨水平才能让滑块做匀速运动.(2)需测出A 左端、B 右端到挡板C 、D 的距离x 1、x 2由计时器计下A 、B 到两板的时间t 1、t 2算出两滑块A 、B 弹开的速度v 1=x 1t 1,v 2=x 2t 2. (3)由动量守恒知(m +M )v 1-M v 2=0即:(m +M )x 1t 1=Mx 2t 2. 答案:(1)使气垫导轨水平(2)滑块A 的左端到挡板C 的距离x 1和滑块B 的右端到挡板D 的距离x 2(3)(M +m )x 1t 1=Mx 2t 211.(10分)在光滑的水平面上,质量为2m 的小球A 以速率v 0向右运动.在小球的前方O 点处有一质量为m 的小球B 处于静止状态,如图所示.小球A 与小球B 发生正碰后均向右运动.小球B 被在Q 点处的墙壁弹回后与小球A 在P 点相遇,PQ =1.5PO .假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失,求:(1)两球在O 点碰后速度的大小?(2)求两球在O 点碰撞的能量损失.解析:(1)由碰撞过程中动量守恒得2m v 0=2m v 1+m v 2由题意可知:OP =v 1tOQ +PQ =v 2t解得v 1=13v 0,v 2=43v 0. (2)两球在O 点碰撞前后系统的机械能之差ΔE =12×2m v 20-⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2m v 21+12×m v 22 代入(1)的结果得ΔE =0.答案:(1)v 1=13v 0,v 2=43v 0 (2)0 12.(12分)如图所示,小球A 质量为m ,系在细线的一端,线的另一端固定在O 点,O 点到水平面的距离为h .物块B 质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h 16.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g ,求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离.解析:设小球的质量为m,运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点时的重力势能为零,根据机械能守恒定律有mgh=12m v21解得:v1=2gh设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′,同理有mg h16=12m v1′2解得:v1′=gh 8设碰撞后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向由动量守恒定律有m v1=-m v1′+5m v2解得:v2=gh 8由动量定理可得,碰撞过程滑块获得的冲量为:I=5m v2=54m2gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F=5μmg设物块在水平面上滑动的距离为s,由动能定理有-Fs=0-12×5m v22解得:s=h 16μ.答案:54m2ghh16μ13.(12分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2,空气阻力不计.求:第二章《机械振动》章末检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)1.做简谐运动的物体经过平衡位置时()A.速度为零B.回复力为零C.加速度为零D.位移为零E.动能最大解析:简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置,而物体在平衡位置时加速度不一定为零.例如,单摆在平衡位置时存在向心加速度.简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大,位移为零.答案:BDE2.一个水平弹簧振子的振动周期是0.025 s,当振子从平衡位置向右运动,经过0.17 s时,振子运动情况是()A.正在向右做减速运动B.正在向右做加速运动C.位移正在减小D.正在向左做加速运动E.势能正在减小解析:tT=0.17 s0.025 s=645,45T在34T~T之间,故0.17 s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置.答案:BCE3.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图所示,下列说法正确的是()A.在t从0到2 s时间内,弹簧振子做减速运动B.在t1=3 s和t2=5 s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C.在t1=5 s和t2=7 s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同D.在t从0到4 s时间内,t=2 s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小E.在t从0到4 s时间内,回复力的功率先增大后减小解析:由于F=-kx,由F-t图象知,在0到2 s时间内,弹簧振子位移变大,离开平衡位置做减速运动,A对;在t1=3 s和t2=5 s时,图象斜率相同,说明速度大小相等,方向相同,B错;t1=5 s和t2=7 s时位移大小、方向都相同,C对;在0到4 s时间内,t=2 s时刻弹簧振子回复力最大,在端点位置,速度为零,功率最小,D对E错.答案:ACD4.如图所示为某弹簧振子在0~5 s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是()A.振动周期为5 sB.振幅为8 cmC.第2 s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值D.第3 s末振子的速度为正向的最大值E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动解析:根据图象,周期T=4 s,振幅A=8 cm,A错误,B正确.第2 s末振子到达负的最大位移处,速度为零,加速度为正向的最大值,C正确.第3 s末振子经过平衡位置,速度达到最大值,且向正方向运动,D正确.从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向下运动,速度逐渐减小,做减速运动,E错误.答案:BCD5.如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),过14周期,振子具有正方向的最大速度.那么下面五个图象中哪个能够正确反映振子的振动情况()A B C D E解析:t =14T 时,振子具有正向的最大速度,则t =0时,振子应处于负向最大位移处,此时,回复力和加速度正向最大.故选项C 、E 错,A 、B 、D 对.答案:ABD6.一质点做简谐运动的位移x 与时间t 的关系如图所示,由图可知( )A .频率是2 HzB .振幅是5 cmC .t =1.7 s 时的加速度为正,速度为负D .t =0.5 s 时,质点所受合外力为零E .t =0.5 时回复力的功率为零解析:由简谐运动的图象可判断出振子的周期为2 s ,则频率f =1T =0.5 Hz ;该质点的振幅为5 cm ;1.7 s 时位移为负值,则加速度为正,根据图象走向可判断速度为负;0.5 s 时,振动质点位于平衡位置,回复力为零,但合外力不一定为零(如单摆在平衡位置时合外力指向圆心).答案:BCE7.如图所示的装置中,在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手C ,让其上下振动,周期为T 1,若使把手以周期T 2(T 2>T 1)匀速转动,当运动都稳定后,则( )A .弹簧振子的振动周期为T 1B .弹簧振子的振动周期为T 2C.弹簧振子的振动频率为1 T2D.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小E.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大解析:弹簧振子在把手作用下做受迫振动,因此振动周期为T2,A错,B、C 对;由于T2>T1,故欲使振幅增大,应使T2减小,即转速应增大,D错,E对.答案:BCE8.如图所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球带正电,悬挂于O点,摆长为l,当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A,B点分别是最大位移处.下列说法中正确的是()A.A点和B点处于同一水平面B.A点高于B点C.摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等D.单摆的振动周期仍为T=2πl gE.单摆向右或向左摆过D点时,线上的拉力大小相等解析:摆球运动过程中机械能守恒,所以A,B在同一高度.选项A正确,B 错误;球在B点不受洛伦兹力,与球在A点时受拉力大小相等,选项C正确;球在磁场中运动时虽然受洛伦兹力,但洛伦兹力总与速度方向垂直,不能提供回复力,所以不改变振动的周期,选项D正确;单摆向右或向左摆过D点时,速度大小相等,但洛伦兹力的方向相反,所以线上的拉力不相等,选项E错误.答案:ACD二、非选择题(共4小题,共52分,按题目要求作答)9.(8分)某同学在进行研究弹簧振子的周期和小球质量的关系的实验时,利用如图甲所示装置进行了如下实验:让弹簧振子穿过一光滑的水平横杆,在弹簧振子的小球上安装一支笔,下面放一条纸带.当小球振动时,垂直于振动方向以恒定的加速度拉动纸带,加速度大小为a,这时笔在纸带上画出如图乙所示的一条曲线,请根据图乙中所测得的长度s 1,s 2,写出计算弹簧振子的周期的表达式:T =________.解析:由于纸带做匀加速直线运动,且运动s 1和s 2所用时间均等于弹簧振子的振动周期T ,由匀加速直线运动规律知s 2-s 1=aT 2,所以T =s 2-s 1a .答案:s 2-s 1a10.(12分)某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中:(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________.(填选项前的字母)A .把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时B .测量摆球通过最低点100次的时间t ,则单摆周期为t 100C .用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D .选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小解析:(1)游标卡尺读数为0.9 cm +8×0.1 mm =0.98 cm.(2)单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过5°,并从平衡位置计时,故A 错误;若第一次过平衡位置计为“0”,则周期T =t 50,若第一次过平衡位置计为“1”,则周期T =t 49.5,B 错误;由T =2πl g 得g =4π2lT 2,其中l 为摆长,即悬线长加摆球半径,若为悬线长加摆球直径,由公式知g 偏大,故C 正确;为了能够将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差,应选密度较大、体积较小的摆球,故D 错误.答案:(1)0.98 (2)C11.(16分)如图所示,轻弹簧的下端系着A 、B 两球,m A =100 g ,m B =500 g ,系统静止时弹簧伸长x =15 cm ,未超出弹性限度.若剪断A 、B 间绳,则A 在竖直方向做简谐运动,求:(1)A 的振幅为多大.(2)A 的最大加速度为多大.(g 取10 m/s 2)解析:(1)设只挂A 时弹簧伸长量x 1=m A gk .由(m A +m B )g =kx ,得k =(m A +m B )g x ,即x 1=m Am A +m B x =2.5 cm.振幅A =x -x 1=12.5 cm.(2)剪断细绳瞬间,A 受最大弹力,合力最大,加速度最大.F =(m A +m B )g -m A g =m B g =m A a m ,a m =m B gm A=5g =50 m/s 2.答案:(1)12.5 cm (2)50 m/s 212.(16分)如图所示,摆长为L 的单摆竖直悬挂后摆球在最低点O 距离地面高度为h ,现将摆球拉至A 点无初速度释放,摆角为θ(θ<5°).当摆球运动到最低点O 时,摆线突然断裂.不计空气阻力,重力加速度为g ,求摆球从A 点开始运动到落地经历的时间.解析:单摆的周期T =2πL g摆线断裂后,由h =12gt 2得:下落时间t =2h gt 总=t +T4=2h g +π2L g .答案:2h g +π2L g(1)B 从释放到细绳绷直时的运动时间t ; (2)A 的最大速度v 的大小; (3)初始时B 离地面的高度H .解析:(1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有 h =12gt 2①代入数据解得 t =0.6 s .②(2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ,有 v B =gt③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A 、B 的重力,A 、B 相互作用,由动量守恒得m B v B =(m A +m B )v④之后A 做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得v =2 m/s.⑤(3)细绳绷直后,A 、B 一起运动,B 恰好可以和地面接触,说明此时A 、B 的速度为零,这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒,有12(m A +m B )v 2+m B gH =m A gH⑥代入数据解得 H =0.6 m .⑦答案:(1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m第三章《机械波》章末检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)1.一列声波从空气传入水中,则()A.声波频率不变B.声波波长变大C.声波频率变小D.声波波长不变E.声波波速变大解析:由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变;又因波在水中速度较大,由公式v=λf可得,波在水中的波长变大,故A、B、E正确.答案:ABE2.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动.测得两小木块每分钟都上下30次.甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,这列水面波()A.频率是0.5 Hz B.波长是3 mC.波速是1 m/s D.周期是0.1 sE.周期是2 s解析:由题意知甲、乙两小木块间的距离x=3 m=32λ,故波长λ=2 m.又知两小木块都是每分钟振动30次,故周期T=2 s,频率f=0.5 Hz,则波速v=λT=1m/s.故选项A、C、E正确.答案:ACE3.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图.该波的波速为0.8 m/s,则下列说法正确的是()A.这列波的波长是12 cmB.这列波的周期是0.5 sC.这列波是沿x轴正方向传播的D.t=0时,x=4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E.这列波是沿x轴负方向传播的解析:由波形图读出波长,利用波速求解周期,根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较,就可以判断传播方向.由题图知该波的波长λ=12 cm,故A项正确.由v=λT,得T=12×10-20.8s=0.15 s,故B项错误.因tT=0.20.15=43,故该波沿x轴负方向传播,故C项错误,E项正确.由波沿x轴负方向传播可判定t=0时刻,x=4 cm处质点的振动方向沿y 轴负方向,故D项正确.答案:ADE4.一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动.该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失.一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若P点与波源距离s=v T,则质点P的位移与波源的相同解析:由于没有能量损失,故P与波源的振幅相同,A正确;波在传播过程中周期不变,故B正确;质点的振动速度与波传播的速度是两个概念,故C错误;介质中所有质点开始振动的方向都与波源的起振方向相同,故D错误;若P点与波源距离s=v T,则P与波源之间的距离为一个波长,故质点P与波源的位移总是相同的,E正确.答案:ABE5.一列波由波源向周围扩展开去,下列说法正确的是()A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中的振动形式由近及远传播开去C.介质中振动的能量由近及远传播开去D.介质中质点只是振动而没有迁移E.在扩展过程中频率逐渐减小解析:波在传播时,介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动,它们并没有随波的传播而发生迁移,A错,D对.波传播的是振动形式,而振动由能量引起,也传播了能量,而频率不变.B、C对.答案:BCD6.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为x a=2 m和x b=6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是()甲乙A.该波沿-x方向传播B.波速为1 m/sC.质点a经4 s振动的路程为4 mD.此时刻质点a的速度沿+y方向E.质点a在t=2 s时速度为零解析:由题图乙可知,简谐横波的周期T=8 s,且t=0时质点b沿+y方向运动,根据振动和波动的关系,波沿-x方向传播,v=λT=1 m/s.质点a沿-y方向运动,选项A、B正确,D错误;质点a经过4 s振动的路程s=tT·4A=1 m,选项C错误;质点a在t=2 s时,处于负向最大位移处,速度为零,选项E正确.答案:ABE7.如图所示,一列简谐横波在x轴上传播.图甲和乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象,且x ab =6 m .下列判断正确的是( )甲 乙A .波一定沿x 轴正方向传播B .波可能沿x 轴负方向传播C .波长可能是8 mD .波速一定是6 m/sE .波速可能是2 m/s解析:波的传播方向可能向+x 或-x 方向传播,A 错,B 对.ab 之间的距离可能是⎝ ⎛⎭⎪⎫n +14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫n +34λ,周期为4 s ,波长可能为8 m ,波速可能为2 m/s ,D 错,C 、E 正确.答案:BCE8.一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图象如图所示,下列描述该波的图象可能正确的是( )解析:根据振动图象、波动规律解决问题.根据y -t 图象可知,a 、b 两质点的距离为⎝ ⎛⎭⎪⎫nλ+14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫nλ+34λ,即nλ+14λ=9 m或nλ+34λ=9 m(n =0,1,2,3,…)解得波长λ=364n +1 m 或λ=364n +3m. 即该波的波长λ=36 m 、7.2 m 、4 m …或λ=12 m 、367 m 、3611 m …选项A 、B 、C 、D 、E 的波长分别为4 m 、8 m 、12 m 、36 m 、16 m ,故选项A 、C 、D 正确,选项B 、E 错误.答案:ACD二、非选择题(共5小题,共52分,按题目要求作答)9.(6分)如图所示,实线为一列横波某时刻的波形图象,这列波的传播速度为0.25 m/s ,经过时间 1 s 后的波形为虚线所示.那么这列波的传播方向是________,这段时间内质点P (x =0.1 m 处)所通过的路程是________.解析:波的传播距离x =v t =0.25 m =54λ,故波向左传播,P 所通过的路程为5倍振幅,即50 cm.答案:向左 50 cm10.(6分)如图所示,S 为上下振动的波源,振动频率为100 Hz ,所产生的横波向左、右两方向传播,波速为80 m/s ,已知P ,Q 两质点距波源S 的距离为SP =17.4 m ,SQ =16.2 m .当S 通过平衡位置向上振动时,P ,Q 两质点的位置是P 在________,Q 在________.解析:由λ=v f 得λ=0.8 m ,即依题意可得SP =2134λ,SQ =2014λ,当S 在平衡位置向上振动时,Q ,P 都应在最大位移处,画出最简波形图如图所示.故P 在波峰,Q 在波谷.答案:波峰 波谷11.(12分)一列声波在空气中的波长为34 cm ,传播速度为340 m/s ,这列声波传入另一介质中时,波长变为68 cm ,它在这种介质中的传播速度是多少?该声波在空气中与介质中的频率各是多少?解析:在空气中fλ=v ,f =vλ=34034×10-2Hz =1 000 Hz ,声波在介质中与在空气中频率保持不变.在介质中fλ′=v ′,v ′=1 000×68×10-2m/s =680 m/s.答案:680 m/s 1 000 Hz12. (12分)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时的波形如图所示,已知t =0.6 s 时,B 点第三次出现波峰.则这列波的周期是多少?x =50 cm 处的质点A 回到平衡位置的最短时间为多少?解析:由题意得t =2.5 T ,解得T =0.24 s ,由图象可知λ=120 cm =1.2 m ,v =λT =5 m/s ,x =50 cm 处的质点A 回到平衡位置的最短时间为t ′=xv =0.1 s.答案:0.24 s 0.1 s13.(16分)一列简谐横波在x 轴上传播,在t 1=0和t 2=0.05 s 时,其波形分别用如图所示的实线和虚线表示,求:(1)这列波可能具有的波速;(2)当波速为280 m/s 时,波的传播方向如何?以此波速传播时,x =8 m 处的质点P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少?解析:(1)若波沿x 轴正向传播,则: Δs =Δx 1+nλ=(2+8n )m ,n =0,1,2,…。
重难点04静态平衡专题高一物理题组法突破重难点(人教版2019必修第一册)(解析版)
人教版新教材高中物理必修第一册第三章:相互作用---力共点力的平衡---静态平衡专题(题组分类训练)题组特训特训内容题组一物体的受力分析题组二共点力平衡的条件题组三三力作用下静态平衡题组四多力作用下静态平衡题组五多体作用下静态平衡题组六不在同一平面内的多力静态平衡基础知识的回顾:物体的受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
2.受力分析的一般步骤:3.受力分析的三种方法(1)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在.(2)整体法:将几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法.(3)隔离法:将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法.4. 受力分析的注意事项1.不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆.2.每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有.3.合力和分力不能重复考虑.4.对整体进行受力分析时,组成整体的几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现。
题组特训一:物体的受力分析1.(2020·浙江·高考真题)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。
下列受力分析示意图可能正确的是()A. B. C. D.【答案】 A【解析】由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力F f与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意。
故选A。
2.水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。
快艇开动后,拖在快艇后面的空中飞伞,在风力和绳子牵引力的作用下升起,游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。
2023人教版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版易混淆知识点
2023人教版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版易混淆知识点单选题1、如图所示,A物体沿竖直墙自由下滑,B、C、D物体均静止,各接触面均粗糙,下列说法正确的是()A.A物体受到一个力作用B.B物体受到四个力作用C.C物体受到两个力作用D.D物体受到三个力作用答案:AA.A物体沿竖直墙自由下滑,只受到重力作用,故A正确;B.B物体静止,受到重力、弹力和摩擦力三个力的作用,故B错误;C.C物体静止,受到重力、沿绳方向的两条绳子张力三个力的作用,故C错误;D.D物体静止,物体受到重力、绳子的张力、地面的支持力和摩擦力四个力的作用,故D错误。
故选A。
2、在“探究求合力的方法”的实验中,下列说法正确的是()A.实验中不需要记录结点O的位置B.为减小误差,弹簧测力计必须与木板平行C.图乙中F的方向一定沿橡皮筋的方向D.实验中只需要记录两弹簧测力计的示数答案:BA.实验中要使每次合力与两个分力产生相同的效果,必须每次将橡皮筋拉到同样的位置,从而确保每次橡皮筋产生拉力的大小和方向都相同,所以实验中需要记录结点O的位置,故A错误;B.为减小误差,弹簧测力计必须与木板平行,故B正确;C.图乙中F是通过平行四边形定则得出的合力的理论值,而F′是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时所作拉力的图示,F′的方向一定沿橡皮筋的方向,考虑到实验存在误差,F的方向不一定沿橡皮筋的方向,故C错误;D.实验中不仅需要记录两弹簧测力计的示数,还需要记录细绳套的方向,从而确定力的大小和方向,故D错误。
故选B。
3、如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。
”下列对这段话理解正确的是()A.因为大车太重了,所以不动B.因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车C.大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来D.因为大车所受的合力为零答案:D大车处于静止状态,故大车所受合力为零。
高一物理必修一第一单元测试卷
高一物理必修一第一单元测试卷(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高一物理必修(一)第一单元测试卷一.选择题(每题5分,共50分)1. 下列关于位移和路程关系的正确说法是()A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不等,位移可能相同D.物体通过一段路程,位移可能为零2. 如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的说法正确的是()A、沿着1较大 B.沿2较大 C.一样大 D.沿3较大3.关于速度,下列说法中正确的是()A.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向,是矢量B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量C.运动物体在某一时刻或者某一位置的速度,叫做瞬时速度,是矢量D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器4.下列有关速度的说法,正确的是()A.汽车速度计上显示80km/h, 指的是平均速度B.某高速路上的限速为110km/h,指的是平均速度C.火车从北京到济南的速度约为220km/h,指的是瞬时速度D.子弹以900km/h的速度从枪口射出,指的是瞬时速度5.打点计时器打点的周期取决于()A.交流电压的高低B.电源的频率C.永久磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸之间的距离6.物体A的加速度为3m/2s,物体B的加速度是–5m/2s,下列说法中正确的是()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的速度一定在减小7.下列说法正确的是()A.加速度增大,速度一定增大B.速度变化量越大,加速度就越大C.物体有加速度,速度就增加D.物体速度很大,加速度可能为零8.物体的加速度为零,则该物体一定()A.静止不动B.做匀速直线运动C.静止或匀速直线运动D.做速度大小不变的运动9. 如图所示为甲、乙两质点做直线运动的x-t图象,由图象可知()A.甲、乙两质点在1s末相遇B.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等C.甲、乙两质点在1s内沿相同方向运动D.甲、乙两质点在4s内运动的路程相等10.物体由静止开始运动,加速度恒定,在第7秒初的速度为s,则物体的加速度是()A. m/2s B. m/2sC. m/2sD. m/2s二.填空题(每空2分,共18分)11. 如图所示,是A 、B 两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t 图象,则物体A 做的是_________运动,物体B 做的是_________运动(加速运动,减速运动,匀速运动),物体B 运动的加速度为___ ___m/s 2,物体A 在40s内所走的位移是________m 。
高中物理专题4.6用牛顿定律解决问题一测基础版解析版新人教版必修1
高中物理专题4.6用牛顿定律解决问题一测基础版解析版新人教版必修14、6 用牛顿定律解决问题(一)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中、1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示,取,由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为:()A、B、C、D、【答案】 A【名师点睛】物体在0-2s内处于静止,在2-4s内做匀加速直线运动,在4-6s内做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和共点力平衡求出物块的质量和动摩擦因数2、如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为,图乙中小车的加速度为,则:()A、B、C、D、无法判断【答案】C【解析】甲图中,将两者看做一个整体,对整体可得,解得,乙图中只有一个受力物体,故根据牛顿第二定律可得,解得,故有,C正确;【名师点睛】关键是物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解,本题也可以根据失重超重角度解题,甲图中m加速下降,处于失重状态,拉力小于重力,故加速度小于乙图中的加速度3、如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用,已知物块P沿斜面加速下滑,现保持F的方向不变,使其减小,则加速度:()A、一定不变B、一定变小C、一定变大D、可能变小,可能变大,也可能不变【答案】C【名师点睛】解决本题的关键熟练运用正交分解,根据牛顿第二定律求出加速度,对物块进行受力分析,物块受重力、支持力、推力,沿斜面加速下滑,知加速度的方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律列出方程,根据F的变化,可知加速度的变化4、粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中:()A、物体的加速度不断减小,速度不断增大B、物体的加速度不断增大,速度不断减小C、物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大D、物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小【答案】D【解析】物体原来是做匀加速直线运动,加速度的方向与拉力的方向相同,当拉力减小时,物体受到向前的合外力逐渐减小,故加速度会逐渐变小,当拉力F与摩擦力f相等时,物体的合外力为0,故加速度的大小为0,在这之前,物体的速度不断增大,加速度为0时,速度最大;拉力再减小,则F<f时,物体受到的合外力的方向与运动方向相反,加速度反向,逐渐增大,速度不断减小,所以选项D是正确的。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题:第四章模块检测题(一)(课后习题)【含答案及解析】
模块检测题(一)(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2021浙江绍兴诸暨中学高二期中)下列说法不符合两列波相遇时的情形的是()A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互间能分辨出来,是因为声波在相遇时互不干扰,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,选项A错误,选项B、C正确;几个人在同一房间说话,声音振动发出的声波在空间中相互叠加后,并不改变每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D正确。
本题选错误的选项,故选A。
2.(2020湖南边城高级中学高二开学考试)下列几种物理现象的解释中,正确的是()A.跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量B.在推车时推不动是因为推力的冲量为零C.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻D.船舷常常悬挂旧轮胎,是为了延长作用时间,减小作用力,运动员动量变化量一定,受到的冲量一定,在沙坑里填沙,是为了延长力的作用时间,减小运动员受到的力,故A错误;在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力,推力的冲量Ft不为零,故B错误;砸钉子时不用橡皮锤,是由于橡皮锤有弹性,作用时间长,根据动量定理Ft=Δp,产生的力小,故C错误;船舷常常悬挂旧轮胎,是因为轮胎能延长作用时间,减小作用力,故D正确。
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。
在图示的情况下()A.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到水平条纹B.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹C.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到水平条纹D.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹,所以应该从肥皂薄膜的右面观察;路程差(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍时,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍时,振动减弱,为暗条纹,肥皂薄膜越往下越厚,故条纹水平排列。
新教材人教版高中物理必修第一册第一章测试题及答案解析
新教材人教版高中物理必修第一册第一章测试题及答案解析第一章测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1. 2018年2月4日晚,台湾花莲1小时内发生12起地震,其中7起达到4级以上。
如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台正上方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,若以救生员为参考系,则处于静止状态的是()A.伤病员B.直升机C.钻井平台D.直升机驾驶员答案 A解析以救生员为参考系,则处于静止状态的是救生员抱着的伤病员,直升机、钻井平台、直升机驾驶员都相对于救生员向下运动,故A正确,B、C、D错误。
2.北京已成功申办2022年冬奥会。
如图所示为部分冬奥会项目,下列关于这些冬奥会项目的研究中,可以将运动员看作质点的是()答案 A解析当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点。
研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时,运动员的形状对研究的问题而言可以忽略不计,能看成质点,A正确;研究自由滑雪运动员的空中姿态时,运动员的形状不能忽略,不能将运动员看作质点,B错误;研究单板滑雪运动员的空中转体时,运动员的动作不能忽略,不可以将运动员看作质点,C错误;同理,研究花样滑冰运动员的花样动作时,不可以将运动员看作质点,D错误。
3.金丽温高铁的开通,大幅缩短了沿线各城市的时空距离。
金华到温州线路全长188千米,从丽水乘坐动车到杭州只需要1小时34分,最高时速可达300 km/h。
下列说法正确的是()A.1小时34分是指时刻B.全长188千米指位移C.300 km/h指瞬时速度D.300 km/h指平均速度答案 C解析1小时34分是时间间隔,A错误;全长188千米是铁路线的长度,是路程,B错误;最高时速可达300 km/h,指的是瞬时速度,C正确,D错误。
第三章专题 矢量三角形和相似三角形+练习 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
高一物理必修一第3章专题练习(矢量三角形和相似三角形)一、矢量三角形:1、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小2、如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中()A.F N1始终减小B.F N1始终增大 C.F N2始终不变D.F N2始终增大3、如图,物体的重力为G,保持细绳AO的位置不变,让细绳BO的B端沿四分之一圆弧从D点缓慢向E点移动,在此过程中()A.AO绳上的张力一直在减小B.AO绳上的张力先减小后增大C.BO绳上的张力先减小后增大D.BO绳上的张力一直在减小4、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有一光滑挡板A,在挡板和斜面之间夹一质量为m 的重球B,开始挡板A处于竖直位置,现使其下端绕O沿逆时针方向缓缓转至水平位置,分析重球B对斜面和对挡板压力的变化情况是()A.对斜面的压力逐渐减小,对挡板的压力也逐渐减小B.对斜面的压力逐渐变大,对挡板的压力则逐渐减小C.对斜面的压力逐渐减小,对挡板的压力先变小后变大D.对斜面的压力逐渐减小,对挡板的压力先变大后变小5、如图所示,一光滑半圆形凹槽固定在水平地面上,一物块(可看作质点)静置于槽内最底部的A点处。
现用一方向不变的斜向上的拉力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢拉至B点。
设物块受到凹槽的支持力为F N,则在上述过程中F和F N大小的变化情况为()A.F和F N都一直增大B.F一直增大,F N先减小后增大C.F先增大后减小,F N一直增大D.F和F N都先增大后减小6、如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个装置处于静止状态。
人教版必修一 牛顿定律应用专题 11 相似三角形分析动态平衡问题(学案含答案)-word文档
(答题时间:30分钟)1. 如图所示,轻弹簧的一端与物块P相连,另一端固定在木板上。
先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是()A. 先保持不变B. 一直增大C. 先增大后减小D. 先减小后增大2. 如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R 和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是()A. 斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B. 斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C. 斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D. 半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小3. 半径为R的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是()A. N变大,T变小B. N变小,T变大C. N变小,T先变小后变大D. N不变,T变小4. 竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B,A、B两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成 角,由于漏电使A、B两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T大小()A. T变小B. T变大C. T不变D. T无法确定5. 如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1。
现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为()A. F1>F2B. F1=F2C. F1<F2D. 无法确定6. 如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。
高一物理人教版第册必修1 第四章牛顿运动定律-应用物体平衡矢量三角形法专题专项训练习题集
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用物体平衡矢量三角形法专题专项训练习题集【知识点梳理】1.物体受同一平面内三个互不平行的共点力作用下平衡时可利用矢量三角形法解决此类平衡问题。
2.构成三角形,合成任意两个力其合力与第三个力一定平衡,具体作图的方法是先确定合力的方向就是第三个力的反方向,再作平行四边形或三角形合成另外两个力。
或者通过分解任意一个力,把它分解在另两个力的反方向上,这两个分力与另两个受力分别平衡,具体作图的方法是先确定两个分力的方向就是另两个受力的反方向,再作平行四边形或三角形分解另外一个力。
这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形。
3.解三角形:所构成的矢量三角形中有三种:直角三角形、等腰三角形和斜三角形(1)求解直角三角形利用正弦、余弦、正切、余切、勾股定理、三角形相似等;(2)求解等腰三角形利用分力相等的公式,即F=2F1cos;(3)求解斜三角形利用三角形相似、正弦定理或者余弦定理。
【典题训练】题型一:直角三角形类1.如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.mgcos300和mgsin300B.mgsin300和mgcos300C.mgsin300和μmgcos300D.mgcos300和μmgcos3002.如图所示,一个半径为r、重为G的圆球,被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上,则绳子的拉力T和墙壁的弹力F N分别是()A.T=G,F N=G/2 B.T=2G,F N=GC.T=G,F N=G/2 D.T=2G/3,F N=G/33.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是()A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC4.如图所示,在倾角为α的斜面上放一质量为m的光滑小球,球被竖直的木板挡住,则小球对斜面的压力和小球对木板的压力分别为()A.mgcosα,mgsinαB.mgtanα,mg/cosαC.mg/cosα,mgtanαD.mg/sinα,mgtanα5.如图所示,细杆的质量不计,其一端插在竖直墙中,杆与墙夹角θ,另一端连着重为G的球。
新人教版必修1《第4章_牛顿第一定律》单元测试物理试卷(新疆某校)
新人教版必修1《第4章牛顿第一定律》单元测试物理试卷(新疆某校)一、选择题(共12题,每题3分,共36分)1. 某时刻,质量为2kg的物体甲受到的合力是6N,速度是10m/s;质量为3kg的物体乙受到的合力是5N,速度是10m/s,则()A.甲比乙的惯性小B.甲比乙的惯性大C.甲和乙的惯性一样大D.无法判定哪个物体惯性大2. 2015年上映的美国科幻片《火星救援》在全球热播,影片拍摄中各个环节均用到了一些基本物理原理.有一次,被困在火星的宇航员马克⋅沃特尼在与救援小组对接时,由于马克⋅沃特尼的飞行器燃料不够,没有到达理想的高度,离救援小组还有几十米的距离,马克⋅沃特尼急中生智,在自己的宇航服上戳了一个小洞,利用向下喷出的气体,使自己获得向上的力成功地对接上救援小组.马克⋅沃特尼使自己获救主要用到的物理规律是()A.牛顿第一定律B.牛顿第三定律C.机械能守恒定律D.万有引力定律3. 下列说法正确的是()A.有力作用在物体上,其运动状态一定改变B.单个孤立物体有时也能产生力的作用C.作用在同一物体上的力,只要大小相同,作用的效果就相同D.找不到施力物体的力是不存在的4. 如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住、现用一个力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,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值5. 如图所示,物块沿固定斜面下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则()A.若物块原来匀速下滑,施加力F后物块仍将匀速下滑B.若物块原来匀速下滑,施加力F后物块将加速下滑C.若物块原来以加速度a匀加速下滑,施加力F后物块仍将以加速度a匀加速下滑D.若物块原来以加速度a匀加速下滑,施加力F后物块仍将匀加速下滑,加速度大于a6. 运动员手持球拍托球沿水平方向匀加速跑,球的质量为m,球拍和水平面间的夹角为θ,球与球拍相对静止,它们间摩擦力及空气阻力不计,则()A.运动员的加速度为g tanθB.运动员的加速度为g sinθD.球拍对球的作用力为mg tanθC.球拍对球的作用力为mgsinθ7. 如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则()A.木块受到木板的摩擦力的大小等于FB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1gC.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m1+m2)gD.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动8. 如图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上,在下列各对力中属于作用力和反作用力的是()A.P所受的重力和P对地球的吸引力B.P对Q的压力和Q对P的支持力C.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力D.Q所受的重力和Q对P的支持力9. 轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。
人教版必修一 牛顿定律应用专题 10 动态三角形法解决动态平衡问题 (习题+解析)
1. 如下图,用一根细线系住重力为G 、半径为R 的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,细线悬点O 固定不动,在斜面劈从图示位置缓慢程度向左挪动直至绳子与斜面平行的过程中,以下说法正确的选项是 〔 〕A. 细绳对球的拉力先减小后增大B. 细绳对球的拉力先增大后减小C. 细绳对球的拉力一直减小D. 细绳对球的拉力最小值等于G sin α2. 如下图,倾角为θ=30°的斜面体放在程度地面上,一个重为G 的球在程度力F 的作用下,静止于光滑斜面上,此时程度力的大小为F ;假设将力F 从程度方向逆时针转过某一角度α后〔2πα<〕,仍保持F 的大小不变,且小球和斜面仍然保持静止,此时程度地面对斜面体的摩擦力为F f ,那么F 和F f 的大小分别是 〔 〕A. F =63G ,F f =33GB. F =23G ,F f =43G C. F =43G ,F f =23G D. F =33G ,F f =63G 3. 在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为41圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如下图。
如今从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F ,使甲沿斜面方向缓慢地挪动,直至甲与挡板接触为止,设乙对挡板的压力为F 1,甲对斜面的压力为F 2,在此过程中 〔 〕A. F 1缓慢增大,F 2缓慢增大B. F 1缓慢增大,F 2缓慢减小C. F 1缓慢减小,F 2缓慢增大D. F 1缓慢减小,F 2保持不变4. 〔全国高考〕如下图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2。
以木板与墙连接点所形成的程度直线为轴,将木板从图示位置开场缓慢地转到程度位置。
不计摩擦,在此过程中〔 〕A. N 1始终减小,N 2始终增大B. N 1始终减小,N 2始终减小C. N 1先增大后减小,N 2始终减小D. N 1先增大后减小,N 2先减小后增大5. 如下图,质量为M 的直角三棱柱A 放在程度地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ,质量为m 的光滑球B 放在三棱柱和光滑竖直墙之间,A 、B 处于静止状态,现对B 加一个竖直向下的力F ,F 的作用线过球心。
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用三角形定则破解难题
(湖北大学附属中学430062)
一、问题的引出
我们知道:力的合成与分解遵守平行四边形定则。
所谓的三角形定则是平行四边形定则的变形与简化,根据平行四边形对边平行且相等的性质,平行四边形定则可以用更简单的三角形定则所代替。
在图甲中,F是共点力F1和F2的合力;在图乙中,从0点出发,先把代表F1和F2的线段OA、AC首尾相接地画出来,再连接O和C,可见从O指向C的有向线段就表示合力F的大小和方向。
这里须特别指出的是:在图甲中,∠AOB就是分力F1和F2间的夹角;而在图乙中,∠AOC并不是分力F1和F2间的夹角,由图示知:∠θ才是分力F1和F2间的夹角。
当涉及到某一个或某几个力发生变化时,可利用三角形定则对研究对象进行受力分析,并画出不同情况下的矢量图,然后根据有向线段的长度和方向的变化进行判断,由于它直观、可视,学生比较容易接受,往往能达到意想不到的效果。
下面介绍二个典型习题,近年来,教学中我一直选用它们,每次都收到了很好的效果。
二、说不清、道不明,巧用三角形法则解惑
【例题1】保持分力F1与F2的夹角α不变(α≠180°),当F2的大小、方向不变,现增大F1,则合力F的大小()
A.一定增大
B.可能增大
C.可能减小
D.可能不变
【分析与思考】一看到这个题目,许多学生凭直觉认为正确答案是A。
然而要想把这个问题讲清楚,许多老师却感到很棘手,有尝试从理论上讲的,也有尝试用平行四边形法则讲的。
但是一般都存在以下两个问题:一是解答具有特殊性,比如找出特殊的反例,给人以凑巧的感觉,不具有说服力;二是夹角α在什么范围内,合力F的大小才会出现增大、减小或不变?没有得到很好地解释。
真可谓说不清、理还乱,然而我觉得:用三角形定则来讲解这个习题,既简单、又明了,可以达到事半功倍的效果。
在此我们分别对F1与F2的夹角α为锐角、直角、钝角的三种情况进行讨论:
【解析】①当夹角α为锐角时,如图1示:
首先根据三角形定则作出F1和F2的合力F,由图示
可知:在保持夹角α不变以及保持F2的大小、方向不变时,
延长F1,即增大F1,合力F由实线位置变化到了虚线位
置'F,可见合力的大小增大了。
②当夹角α为直角时,如图2示:
同理也根据三角形定则作出F1和F2的合力F,由图示可知:
在保持夹角α不变以及保持F2的大小、方向不变时,延长F1,即
增大F1,合力F也由实线位置变化到了虚线位置'F,也就是说合
力的大小也增大了。
③当夹角α为钝角时,如图3示:
首先根据三角形定则作出F 1和F 2的合力F ,由图示可知:在
保持α不变以及保持F 2的大小、方向不变时,延长F 1,即增大
F 1,F 是先减小后增大的。
其中当合力的方向与F 1的方向垂直时
合力大小是最小的。
小结:由以上分析可知,当保持分力F 1与F 2的夹角α不变(α
≠180°)以及F 2的方向和大小不变时,在增大F 1的过程中,若
夹角α为锐角或直角时,则合力F 增大;若夹角α为钝角时,合
力F 的大小可能减小、可能增大,甚至可能不变。
故本题的正确答案为B 、C 、D 。
矢量三角形的美妙性在此题解答中体现得淋漓尽致,在讲解的过程中,不需做太多解释,三角关系一旦给出,一切都可从图示上得知。
接着来看第二个例题:
【例题2】保持分力F 1与F 2的夹角α不变(α≠180°),同时增大F 1与F 2,则合力F 的大小( )
A.一定增大
B.可能增大
C.可能减小
D.可能不变
【分析与思考】关于这个习题,显然是例1的延伸,会有更多学生的直觉本题的答案为A 。
对于这个习题,同样可以利用三角形定则分别对F 1与F 2的夹角α为锐角、直角、钝角的三种情
况进行讨论,当然如何引导学生一起正确地作出
各个图示是本题解答的重点。
【解析】①当夹角α为锐角时,如图4示:
首先根据三角形定则作出F 1和F 2的合力F ,
再延长F 2,并将F 1平行地从实线位置平移到虚线
位置,以保持夹角α不变,移动后,当F 1与F 2都
增大时,由图示可看出:此时合力F 的大小变大
了。
②当夹角α为锐角时,如图5示:
同理也根据三角形定则作出F 1和F 2的合力F ,再延长F 2,并将
F 1平行地从实线位置平移到虚线位置,以保持夹角α不变,移动后,
当F 1与F 2都增大时,由图示可看出:此时合力F 的大小也变大了。
③当夹角α为锐角时,如图6示:
首先根据三角形定则作出F 1和F 2的合力F ,再以O 点为圆心,
以合力F 的大小为半径作圆。
延长F 2,将F 1平行地从实线位置平移
到虚线位置,以保持夹角α不变,当F 1与F 2
都增大时,在此过程中,由图可清楚看出:合
力的大小可能减小(如图示中的'1F 、'2F 的合
力'F <F );合力的大小可能不变(如图示中的
''1F 、''2F 的合力''F =F )
;合力的大小也可能增大(如图示中的'''1F 、'''2F 的合力'''F >F )。
小结:由以上分析可知,当保持夹角α以及F 2的方向和大小不变时,同时增大F 1与F 2的过程中,若夹角α为锐角或直角时,则合力F 增大;若夹角α为钝角时,合力F 的大小可能减小、
可能增大,甚至可能不变。
故本题的正确选项也为B、C、D。
由上述解答可以看出:在涉及力的合成与分解的问题时,有时说理会显得苍白无力,此时三角形法则却能收到奇效。