2019高考物理一轮训练学题(4)(含解析)新人教版
2019人教版高考物理一轮选习练题(5)及答案
2019人教版高考物理一轮选习练题(5)及答案一、选择题1、关于矢量和标量的正负,下列说法正确的是A. 矢量的正负表示大小,正值一定比负值大B. 矢量的正负表示方向,正值与负值方向相反C. 标量的正负表示大小,正值一定比负值大D. 标量只有正值,没有负值【来源】浙江省余姚中学2019届高三选考科目模拟卷(一)物理试题【答案】 B【解析】AB、矢量的正负表示方向不表示大小,正值与负值方向相反,故B正确,A错误;CD、标量的正负有时表示大小,正值一定比负值大;标量的正负有时不表示大小,比如正功和负功,故C、D错误;故选B。
链接---(2019·吉林实验中学二模)如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数可能为( ABC )A.10 NB.20 NC.40 ND.60 N解析: 施加拉力前,物体受到四个力的作用而平衡,重力G、垂直斜面向上的支持力F、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,受力如图, N其中T=kx=1 000×0.02 N=20 N,根据平衡条件可求出f=Gsin 30°-T=20 N,方向沿斜面向上.施加拉力F后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,则F+f+T=Gsin 30°,即F+f=20 N,摩擦力f随着F增大而变小,当F=20 N时,f=0,若F>20 N,摩擦力沿斜,代入数据可得F<45 N,所以面向下,因为物体没有滑动,所以F+T<Gsin 30°+fm测力计读数在0~45 N之间.选项A,B,C正确,D错误.2、(2019·重庆市永川中学高三第一次模拟诊断)如图所示,下列有关运动的说法正确的是()A.图甲中撤掉挡板A的瞬间,小球的加速度竖直向下B.图乙中固定在竖直面内的圆环内径r=1.6 m,小球沿环的内表面通过最高点的速度可以为2 m/sC.图丙中皮带轮上b点的向心加速度大小等于a点的向心加速度大小(a点的半径为r,b点的半径4r,c点的半径为2r)D.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地解析:选C.开始小球受重力、弹簧的弹力和支持力处于平衡,重力和弹簧的合力方向与支持力方向相反,撤掉挡板的A的瞬间,支持力为零,弹簧弹力不变,则弹力和重力的合力方向与之前支持力的方向相反,则加速度的方向为垂直挡板,解得v=gr=向下.故A错误.小球在圆环的最高点的临界情况是:mg=m v2r4 m/s,知最高点的最小速度为4 m/s.故B错误.a、c两点的线速度大小相等,,则a、c两点的向心加速度之比为2∶1,b、c两点的角速度相等,根据a=v2r根据a=rω2,则b、c两点的加速度之比为2∶1,可知a、b两点的加速度相等.故C正确.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,A做平抛运动,B做自由落体运动,两球同时落地.故D错误.故选C.3、(2019届北京市海淀区高三上学期期中)图所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。
2019人教统编版高中物理选择性必修第一册全册单元章节测试卷(1-4章)含答案解析
【2019统编版】人教版高中物理选择性必修第一册全册章节单元测试卷及答案2019人教统编版高中物理必修第一册第一章《动量守恒定律》章节测试卷一、选择题(每小题4分,共48分).1.一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹,设两炮弹的质量相同,相对于地的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船(不包含炮弹)的动量及船的速度在发射前后的变化情况是()A.动量不变,速度增大B.动量不变,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量减小,速度增大2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6kg•m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为4kg•m/s,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:103.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是()A.若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙B.若乙最后接球,则一定是v甲>v乙C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙D.无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙4.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图,具有初动能E0的第一号物块向右运动,一次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物体粘成一个整体,这个整体的动能等于()A.E0B.E0C.E0D.E05.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大6.我国古代力学的发展较为完善.例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”.这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义.下列单位分别是四位同学用来表示功的单位,其中正确的是()A.N•m•s﹣1B.kg•m2•s﹣2C.C•V•s D.V•Ω•s7.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是()A.Mv0=(M﹣m)v′+mv B.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v0)C.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v′)D.Mv0=Mv′+mv8.A、B两球沿同一条直线运动,图示的x﹣t图象记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰撞前的x﹣t图线,c为碰撞后它们的x﹣t 图线.若A球质量为1kg,则B球质量是()A.0.17kg B.0.34kg C.0.67kg D.1.00kg9.在同一匀强磁场中,α粒子(He)和质子(H)做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子()A.运动半径之比是2:1B.运动周期之比是2:1C.运动速度大小之比是4:1D.受到的洛伦兹力之比是2:110.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力11.K﹣介子衰变的方程为K﹣→π0﹣π﹣,其中K﹣介子和π﹣介子带负的基本电荷,π0介子不带电.一个K﹣介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π﹣介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径R K﹣与Rπ﹣之比为2:1,π0介子的轨迹未画出.由此可知π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:612.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平.炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为,则爆炸后另一块瞬时速度大小为()A.v B.C.D.0二、非选择题(共52分)13.如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为0.4m 的轻绳(轻绳不可伸长且刚好被拉直).有一颗质量为m=0.01kg的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中(作用时间极短),g取10m/s2,要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,求:子弹射入的最小速度.14.如图所示,光滑的斜面体质量为M,倾角为θ,长为L,质量为m小物块从斜面体顶端由静止开始下滑,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面体运动的位移?15.如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比为多少?16.如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连;质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零;现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值.17.在光滑水平面上静止着A、B两个小球(可视为质点),质量均为m,A球带电荷量为q的正电荷,B球不带电,两球相距为L.从t=0时刻开始,在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀强电场,电场强度为E,方向与A、B两球的连线平行向右,如图所示.A球在电场力作用下由静止开始沿直线运动,并与B球发生完全弹性碰撞.设两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,每次碰撞过程中A、B之间没有电荷量转移,且不考虑空气阻力及两球间的万有引力.求:(1)小球A经多长时间与小球B发生第一次碰撞?(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是多少?(3)第二次碰撞后,又经多长时间发生第三次碰撞?18.如图所示,在高1.25m的水平桌面上放一个质量为0.5kg的木块,质量为0.1kg 的橡皮泥以30m/s的水平速度粘到木块上(粘合过程时间极短).木块在桌面上滑行1.5m后离开桌子落到离桌边2m 的地方.求木块与桌面间的动摩擦因数.(g 取10m/s2)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共48分).1.【考点】动量守恒定律.【分析】以炮弹和炮艇为系统进行分析,由动量守恒可知船的动量及速度的变化.【解答】解:因船受到的牵引力及阻力不变,且开始时船匀速运动,故整个系统所受的合外力为零,动量守恒.设炮弹质量为m,船(不包括两炮弹)的质量为M,炮艇原来的速度为v0,发射炮弹的瞬间船的速度为v.设v0为正方向,则由动量守恒可得:(M+2m)v0=Mv+mv1﹣mv1可得,v>v0可得发射炮弹后瞬间船的动量不变,速度增大;故选:A2.A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10【考点】动量守恒定律.【分析】光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在发生碰撞,在碰撞过程中动量守恒.因此可根据两球质量关系,碰前的动量大小及碰后A的动量增量可得出A 球在哪边,及碰后两球的速度大小之比.【解答】解:光滑水平面上大小相同A、B 两球在发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得:△P A=﹣△P B由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球的,若是A球则动量的增量应该是正值,因此碰后A球的动量为2kg•m/s所以碰后B球的动量是增加的,为10kg•m/s.由于两球质量关系为m B=2m A那么碰撞后A、B两球速度大小之比2:5故选:A3.【考点】动量定理.【分析】根据动量定理守恒进行分析即可【解答】解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.谁最后接球谁的质量中包含了球的质量,即质量大,根据动量守恒:m1v1=m2v2,因此最终谁接球谁的速度小.答案:B4.【考点】动量守恒定律.【分析】碰撞过程遵守动量守恒定律,由动量守恒定律求出三个物体粘成一个整体后共同体的速度,即可得到整体的动能.【解答】解:取向右为正方向,设每个物体的质量为m.第一号物体的初动量大小为P0,最终三个物体的共同速度为v.以三个物体组成的系统为研究对象,对于整个过程,根据动量守恒定律得:P0=3mv又P0=mv0,E0=联立得:=3mv则得:v=整体的动能为E k===故选:C5.【考点】动量守恒定律.【分析】AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律分析即可求解.【解答】解:AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律得:m A v A+m B v B+m车v车=0,A、若小车不动,则m A v A+m B v B=0,由于不知道AB质量的关系,所以两人速率不一定相等,故A错误;B、若小车向左运动,则AB的动量和必须向右,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的大,故B错误,C正确;D、若小车向右运动,则AB的动量和必须向左,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的小,故D错误.故选C6.【考点】功的计算.【分析】功的单位是焦耳,可以根据功的定义来解答.【解答】解:A、功的单位是焦耳,根据功的定义W=FL可知:1J=1N•m==kg•m2•s﹣2.故A错误,B正确;C、根据电功的公式:W=Pt=UIt,电压的单位是V,电流的单位是A,时间的单位是s,所以:1J=1V•A•s=1V•C.故C错误;D、根据电热的公式:Q=所以:1J=.故D错误.故选:B7.【考点】动量守恒定律.【分析】发射炮弹过程中动量守恒,注意根据动量守恒列方程时,要选择同一参照物,注意方程的矢量性、【解答】解:以地面为参照物,发射炮弹过程中动量守恒,所以有:,故BCD错误,A正确.故选A.8.【考点】动量守恒定律.【分析】根据x﹣t图象得到A、B两球碰撞前后的速度,然后运用动量守恒定律列式求解,注意矢量性.【解答】解:x﹣t图象的斜率表示速度,碰撞前A球速度为:v1===﹣3m/s,B球速度为:v2=2m/s,碰撞后的共同速度为:v==﹣1m/s;规定B球初速度方向为正,AB碰撞过程,根据动量守恒定律,有:﹣m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得:m2==0.67kg;故选:C.9.【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】质子H和α粒子以相同的动量在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律和圆周运动的规律,可求得比较r、速度v及T的表达式,根据表达式可以得到半径以及周期之比.【解答】解:C、两个粒子的动量大小相等,质量之比是4:1,所以:.故C错误;A、质子H和α粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,得轨道半径:R==,根据质子质子(H)和α(He)粒子的电荷量之比是1:2,质量之比是1:4,则得:R He:R H=,故A错误;B、粒子运动的周期:,所以:.故B正确;D、根据粒子受到的洛伦兹力:f=qvB,得:.故D错误.故选:B10.【考点】动量定理;功能关系.【分析】从绳子绷紧到人下降到最低点的过程中,开始时人的重力大于弹力,人向下加速;然后再减速,直至速度为零;再反向弹回;根据动量及功的知识可明确动量、动能和弹性势能的变化.【解答】解:A、由于绳对人的作用力一直向上,故绳对人的冲量始终向上,由于人在下降中速度先增大后减小;故动量先增大后减小;故A正确;B、在该过程中,拉力与运动方向始终相反,绳子的力一直做负功;但由分析可知,人的动能先增大后减小;故B错误;C、绳子恰好伸直时,绳子的形变量为零,弹性势能为零;但此时人的动能不是最大,故C错误;D、人在最低点时,绳子对人的拉力一定大于人受到的重力;故D错误.故选:A.11.【考点】动量定理;洛仑兹力.【分析】曲线运动中,粒子的速度方向沿着轨迹上该点的切线方向,又由于Kˉ介子衰变过程中,系统内力远大于外力,系统动量守恒,故可知衰变后,π﹣介子反向飞出,π0介子沿原方向飞出,再根据介子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可以列式求出Kˉ介子与π﹣介子的动量之比,再结合动量守恒定律列式分析.【解答】解:Kˉ介子与π﹣介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:eBv=m,粒子动量为:P=mv=eBR,则有:P Kˉ:Pπ﹣=2:1,以K﹣的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:P Kˉ=Pπ0﹣Pπ﹣解得:Pπ0=3Pπ﹣,则π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为1:3;故选:C.12.【考点】动量守恒定律.【分析】炮弹在最高点水平,爆炸时动量守恒,由动量守恒定律可求出爆炸后另一块弹片的速度大小.【解答】解:爆炸过程系统动量守恒,爆炸前动量为mv,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′,取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程动量守恒,则有:mv= m•v′,解得:v′=v;故选:C.二、非选择题(共52分)13.【考点】动量守恒定律;功能关系.【分析】要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,应用牛顿第二定律求出木块在最高点的临界速度,在木块从水平面到达最高点的过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出木块在最低点的速度,根据动量守恒求出最小速度.【解答】解:当木块恰好能绕O点在竖直平面内做圆周运动时,在最高点重力提供向心力,由牛顿第二定律得:(M+m)g=(M+m)代入数据解得:v1=2m/s,从最低点到最高点过程系统机械能守恒,由机械能守恒得:(M+m)v2=(M+m)v12+(M+m)g•2L代入数据解得:v=2m/s子弹射入木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v代入数据解得:v0=80m/s;答:子弹射入的最小速度为80m/s.14.【考点】动量守恒定律.【分析】以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,系统水平动量守恒.根据水平方向动量守恒列式求解斜面体运动的位移.【解答】解:以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒,到达最低点时,取水平向右为正方向,由水平动量守恒有:Mv﹣mv′=0且在任意时刻或位置v与v′均满足这一关系,加之时间相同,公式中的v和v′可分别用其水平位移替代,则上式可写为:M=m又由于l+l′=Lcosθ可得:斜面体运动的位移为l=Lcosθ.答:斜面体运动的位移为Lcosθ.15.【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律.【分析】子弹射入沙袋过程,系统水平方向不受外力,系统的动量守恒.子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒,当他们第1次返回图示位置时,速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度,根据动量守恒定律机械能守恒结合求解.【解答】解:弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外力,动量守恒,设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1,细绳长为L,根据动量守恒定律有mv0=(m+5m)v1,砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以=6mgL(1﹣cosθ)设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2,同理有:mv﹣(m+5m)v1=(m+6m)v2=7mgL(1﹣cosθ),联解上述方程得=答:两粒弹丸的水平速度之比为.16.【考点】动量守恒定律;动能定理的应用;功能关系.【分析】小滑块在木板上滑动过程,根据动能定理列方程,即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小;先研究滑块在木块上向右滑动的过程,运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度,滑块与墙壁碰撞后,原速率反弹,之后,向左运动,在摩擦力的作用下,木板也向左运动,两者组成的系统动量守恒,再对这个过程,运用动量守恒和能量守恒列方程,联立即可求解的值.【解答】解:小滑块以水平速度v0右滑时,由动能定理有:﹣fL=0﹣小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则由动能定理有:﹣fL=﹣滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,滑块与木板组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向左为正方向、木板的共同速度为v2,则有mv1=(m+4m)v2由总能量守恒可得:fL=﹣(m+4m)上述四式联立,解得=答:物块刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下应满足为.17.【考点】动量守恒定律;匀变速直线运动的公式;机械能守恒定律.【分析】(1)根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度大小,再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球A与B碰撞的时间.(2)两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,知碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小.(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.根据动量守恒定律和机械能守恒定律,结合运动学公式两球第二次碰撞后的速度,再结合运动学公式求出发生第三次碰撞的时间.【解答】解:(1)小球A在电场力的作用下做匀加速直线运动,L=a=解得:.(2)小球A与小球B发生完全弹性碰撞,设A球碰前速度为v A1,碰后速度为v A1',B球碰前速度为0,碰后速度为v B1',m v A1=m v A1'+m v B1'联立得:v A1'=0v B1'=v A1v A1=at1=所以:v A1'=0,v B1'=(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第二次碰撞A球碰前速度为v A2,碰后速度为v A2',B球碰前速度为v B2,碰后速度为v B2',v A2=at2=v B2=v B1'=.解得:v A2=at2=.m v A2+m v B2=m v A2'+m v B2'联立得:v A2'=v B2v B2'=v A2所以:v A2'=v B2'=第二次碰撞后,小球A做初速度为的匀加速直线运动,小球B以v B2'的速度做匀速直线运动,两小球发生第三次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第三次碰撞A球碰前速度为v A3,碰后速度为v A3',B球碰前速度为v B3,碰后速度为v B3',v B3=v B2'=2解得:即完成第二次碰撞后,又经的时间发生第三次碰撞,该时间不再发生变化.答:(1)小球A与小球B发生第一次碰撞所需的时间为.(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是0,.(3)第二次碰撞后,又经发生第三次碰撞.18.【考点】动量守恒定律;平抛运动.【分析】木块离开桌面后做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出木块离开桌面时的速度;橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出木块的速度;木块与橡皮泥一起在桌面上做匀减速直线运动,应用动能定理可以求出动摩擦因数.【解答】解:木块离开桌面后做平抛运动,在水平方向:s=v′t,在竖直方向:h=gt2,代入数据解得:v′=4m/s,橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,代入数据解得:v=5m/s,木块在桌面上运动过程由动能定理得:﹣μ(M+m)gx=(M+m)v′2﹣(M+m)v2,代入数据解得:μ=0.3;答:木块与桌面间的动摩擦因数为0.3.2019人教统编版高中物理选择性必修第一册第二章《机械振动》测试卷本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共计100分。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:牛顿第二定律(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系3牛顿第二定律基础过关练题组一对牛顿第二定律的理解1.(2019甘肃武威中学高一上期末)下列对牛顿第二定律及表达式F=ma的理解,正确的是()A.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数k的数值在任何情况下都等于1B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同C.由F=ma可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关2.(2019广西南宁八中高一上期末)在光滑水平面上,一个质量为m的物体,受到的水平拉力为F。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体的位移为s,速度为v,则()A.由公式a=vt可知,加速度a由速度的变化量和时间决定B.由公式a=Fm可知,加速度a由物体受到的合力和物体的质量决定C.由公式a=v 22s可知,加速度a由物体的速度和位移决定D.由公式a=2st2可知,加速度a由物体的位移和时间决定题组二牛顿第二定律的简单应用3.(2019北京四中高一上期末)质量不同的甲、乙两辆实验小车,在相同的合外力的作用下,甲车产生的加速度为2m/s2,乙车产生的加速度为6m/s2,则甲车的质量是乙车的()A.13B.3倍 C.12倍 D.1124.(2019陕西西安长安一中高一上月考)(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为10m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为4m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是() A.5m/s2 B.2m/s2C.8m/s2D.6m/s25.如图所示,质量为2kg的物块沿水平地面向左运动,水平向右的恒力F的大小为10N,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2。
取水平向左为正方向,则物块的加速度为()A.-7m/s2B.3m/s2C.-3m/s2D.5m/s26.如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
高考物理一轮复习 核心素养测评十五 动能定理及其应用(含解析)-人教版高三全册物理试题
动能定理与其应用(45分钟100分)一、选择题(此题共9小题,每一小题6分,共54分,1~5题为单项选择题,6~9题为多项选择题)1.一质点做初速度为v0的匀加速直线运动,从开始计时经时间t质点的动能变为原来的9倍。
该质点在时间t内的位移为( )A.v0tB.2v0tC.3v0tD.4v0t【解析】选B。
由E k=mv2得v=3v0,x=(v0+v)t=2v0t,故A、C、D错误,B正确。
2.(2020·济南模拟)静止在地面上的物体在不同合外力F的作用下通过了一样的位移x0,如下情况中物体在x0位置时速度最大的是( )【解析】选C。
由于F-x图象所包围的面积表示力做功的大小,物体在不同合外力F的作用下通过的位移一样,C选项中图象包围的面积最大,因此合外力做功最多,根据动能定理W合=mv 2-0,可得C选项物体在x0位置时速度最大,故A、B、D错误,C正确。
3.(2019·开封模拟)在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,如下列图,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球以约为1m/s的速度撞击篮筐。
篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为3m,忽略篮球受到的空气阻力,如此该同学罚球时对篮球做的功大约为( )【解析】选B。
该同学将篮球投出时的高度约为h1=1.8m,根据动能定理有W-mg(h-h1)=mv2,解得W=7.5J,B项最接近,应当选项B正确。
4.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知( )A.物体加速度大小为2m/s2B.F的大小为21NC.4s末F的功率为42WD.4s内F的平均功率为42W【解析】选C。
由题图乙可知,v-t图象的斜率表示物体加速度的大小,即a=0.5m/s2,由2F-mg=ma可得:F=10.5N,A、B均错误;4s末F的作用点的速度大小为v F=2v物=4m/s,故4s末F的功率为P=Fv F=42W,C正确;4s内物体上升的高度h=4m,力F的作用点的位移l=2h=8m,拉力F所做的功W=F l=84J,故平均功率==21W,D错误。
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第4课时动力学的三类典型问题课件新人教版
[系统归纳] 轻绳在伸直状态下,轻绳两端的连接体沿轻绳方 轻绳 向的速度总是相等 轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆 轻杆 转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与 转动半径成正比 在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不 轻弹簧 一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速 率相等
[答案] C
二弹簧连接体
[例 2] (多选)如图所示,光滑水
平面上放置着四个相同的木块,其中木
块 B 与 C 之间用一轻弹簧相连,轻弹簧
始终在弹性限度内。现用水平拉力 F 拉 B,使四个木块以相同的
加速度一起加速运动,则下列说法正确的是
()
A.一起加速过程中,D 所受到的静摩擦力大小为F4
B.一起加速过程中,C 受到 4 个力的作用
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起 飞,求在 t=5 s 时离地面的高度 h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度 H=100 m 处,由于动力 设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落到地面 时的速度大小 v;
(3)在第(2)问条件下,若无人机坠落过程中,由于遥控设备 的干预,动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着 地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间 t1。
[解析] A、B 间的最大静摩擦力为 2μmg,B 和地面之间的 最大静摩擦力为32μmg,对 A、B 整体,只要 F>32μmg,整体就会 相对地面运动,选项 A 错误;当 A 对 B 的摩擦力为最大静摩擦 力时,A、B 将要发生相对滑动,故 A、B 一起运动的加速度的最 大值满足 2μmg-32μmg=mamax,B 运动的最大加速度 amax=12μg, 选项 D 正确;对 A、B 整体,有 F-32μmg=3mamax,得 F=3μmg, 则 F>3μmg 时两者会发生相对滑动,选项 C 正确;当 F=52μmg 时,两者相对静止,一起滑动,加速度满足 F-32μmg=3ma,解 得 a=13μg,选项 B 正确。
高考物理一轮复习 专题5.1 功 功率(精练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题5.1 功功率1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B,位移为s,如此棒对桌面的摩擦力F f和桌面对棒的摩擦力F f′,做的功分别为( )A.-F f s,-F f′s B.F f s,-F f′sC.0,-F f′s D.-F f s,0【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为F f,桌面无位移,如此做的功为0;桌面对棒的摩擦力为F f′,棒的位移为s,因此F f′做的功为-F f′s,C正确。
【答案】C2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。
某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。
假设运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,如此10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.500 J B.750 J C.1 250 J D.2 000 J【解析】F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f=μF N,得F=μmgcos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N=31.25 N,10 s内运动员对轮胎做功W F=F cos θ·vt=31.25×0.8×5×10 J=1 250 J,选项C正确。
【答案】C3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成。
如图6所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,假设拉力F 的方向时刻均与小球运动方向一致,如此此过程中拉力所做的功为( )图6A .0B .FR C.32πFR D .2πFR【解析】把槽道分成s 1、s 2、s 3、…、s n 微小段,拉力在每一段上可视为恒力,如此在每一段上做的功W 1=F 1s 1,W 2=F 2s 2,W 3=F 3s 3,…,W n =F n s n ,拉力在整个过程中所做的功W =W 1+W 2+W 3+…+W n =F (s 1+s 2+s 3+…+s n )=F (π·R 2+πR )=32πFR 。
2019-2020学年高一物理人教版(2019)必修第一册同步学典:(4)速度变化快慢的描述—加速度 Word版含答案
人教版(2019)高中物理必修第一册同步学典(4)速度变化快慢的描述—加速度1、下列有关速度、速度的变化量及加速度的方向的说法正确的是( )A.加速度的方向与速度的方向一定相同B.加速度的方向与速度变化的方向一定相同C.速度与加速度的方向相同时,物体做加速运动D.速度与加速度的方向相反时,物体做减速运动2、历史上有些科学家曾这样定义直线运动的加速度:,其中和分别表0x v v A x-=0v x v 示某段位移x 内的初速度和末速度。
而现在物理学中加速度的定义是为,0x v v a t-=下列说法正确的是( )A.对于加速直线运动,即初速度和加速度方向相同,若a 不变,则A 将变小B.对于加速直线运动,即初速度和加速度方向相同,若A 不变,则a 将变小C.若A 不变,则物体在中间时刻的速度为02xv v +D.若A 不变,则物体在中间位置处的瞬间速度将小于物体中间时刻的瞬间速度3、甲、乙为两个在同一直线上运动的物体,,那么,对甲、乙两物体24m/s a =甲24m/s a =-乙的判断正确的是( )A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲、乙两物体的加速度方向一定相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的4、如图所示,汽车向右沿直线运动,开始的速度是,经过一小段时间之后,速度变为,1v 2v v ∆表示速度的变化量.由图中所示信息可知( )A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与的方向相同1vC.汽车的加速度方向与的方向相反1vD.汽车的加速度方向与的方向相反v ∆5、如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s 内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h 的速度行驶,急刹车时能在2.5s 内停下来.下列说法中正确的是( )A.10s 内火箭的速度改变量为10m/sB.2.5s 内汽车的速度改变量为-30m/sC.火箭的速度变化比汽车快D.火箭的加速度比汽车的加速度小6、一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8s 后指针指到如图乙所示的位置,以汽车行驶方向为正方向,假设汽车的加速度恒定,那么它的加速度约为( )A. B. C. D.211m/s 20.5m/s -21.4m/s 21.4m/s -7、足球以8m/s 的速度飞来,运动员把它以12m/s 的速度反向踢出,踢球时间为0.2s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )A.-20m/s 2 B.20m/s 2 C.-100m/s 2 D.100m/s 28、如图所示,小球以大小为3m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经后以大小为1v 0.01s t ∆=2m/s 的速度沿同一直线反向弹回,则小球在这0.01s 内的平均加速度是( )2v A.,方向向右 B.,方向向左2100m/s 2100m/s C.,方向向左D.,方向向右2500m/s 2500m/s 9、在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下为了计算加速度,合理的方法是( )A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度/a v t =∆∆B.根据实验数据画出图象,量出其倾角,由公式求出加速度v t -tan a α=C.根据实验数据画出图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式v t -算出加速度/a v t =∆∆D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度10、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
rugAAA2019高考物理一轮选习练题(4)(含解析)新人教版
人教物理2019高考一轮选习练题(4)李仕才一、选择题1、如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,三个相同带正电的粒子比荷为,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁场力作用;已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域;编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域;编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域,则世纪金榜导学号49294170( )A.编号为①的粒子进入磁场区域的初速度大小为B.编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间T=C.编号为③的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离为(2-3)aD.三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为4∶2∶1【解析】选A、C、D。
三个粒子的运动轨迹如图所示。
设编号为①的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r1,初速度大小为v1,则qv1B=m,由几何关系可得r1=,解得v1=,在磁场中转了120°运动时间t1==,选项A正确;设编号为②的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r2,线速度大小为v2,周期为T2=,由几何关系可得,粒子在正六边形区域磁场运动过程中转过的圆心角为60°,则粒子在磁场中运动的时间t2==,选项B错误;设编号为③的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r3,在磁场中转了30°,t3==,由几何关系可得AE=2acos30°=a,r3==2a,O3E==3a,EG=r3-O3E=(2-3)a,选项C正确;t1∶t2∶t3=∶∶=4∶2∶1,选项D正确。
2、某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )A.v1+v22、v1+v22B.v1-v22、v1-v22C.0、v1-v2v1+v2D.0、2v1v2v1+v2【答案】D3、A、B为两等量异号点电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。
高中物理(新人教版)选择性必修一同步习题:第四章复习提升(同步习题)【含答案及解析】
第四章光本章复习提升易混易错练易错点1 忽略折射时伴随的反射1.()如图所示,一条光线由空气射到半圆形玻璃砖平直表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面(反射面)镀有银,则下列光路图能正确、完整地表示光线行进过程的是( )易错点2 对光路是可逆的理解不透2.()如图所示,眼睛在a处看到鱼在水中的b处。
若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出( )A.b的下方B.b的上方C.b处D.无法确定易错点3 全反射的临界光线的确定3.()半径为R的半圆柱体玻璃砖,截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为√2。
一束光以与MN边成45°角的方向射向半圆柱体玻璃砖,求能从MN射出的光束的宽度。
易错点4 对光的干涉条件理解不清4.(2020浙江诸暨中学高二提前班阶段性考试,)如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面,一束单色平行光射向薄膜,在薄膜上产生干涉条纹,则下列说法错误的是( )A.干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.观察干涉条纹时,应在入射光的同一侧,薄膜上的干涉条纹是水平的C.观察干涉条纹时,薄膜上的干涉条纹是水平的,若薄膜在竖直面内转过90度角,则条纹将变成竖直D.用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小易错点5 计算条纹间距时错误5.(2019湖南衡阳四中高三上月考,)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母及排列顺序应为C A。
(2)若将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是选项中的( )(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间距更小的双缝,在光屏上观察到的相邻亮条纹的中心间距将;保持双缝间距不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的相邻亮条纹的中心间距将(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
人教版(2019)高一物理必修第一册同步讲解与测评第4章 第5节
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第四章 运动和力的关系
[变式] 在[例1]中,若人坐在滑板上从底端B处向斜坡上冲去,vB′=20 m/s, 则冲上斜坡的最大距离是多少?
解析 设上坡时加速度大小为a3,冲上斜坡的最大距离为x,由牛顿第二定律 得
mgsin θ+Ff=ma3,解得a3=g(sin θ+μcos θ)=10 m/s2 由vB′2=2a3x解得x=20 m. 答案 20 m
加速直线运动.假设人与气囊间的动摩擦因数为
3 15 (g
取
10
m/s2),那么下列说法正确
的是( )
A.人滑至气囊底端所经历的时间约为 1 s
B.人滑至气囊底端所经历的时间约为 3 s
C.人滑至气囊底端时的速度大小为 4 m/s
D.人滑至气囊底端时的速度大小为 8 m/s
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物体的受力情况.
律解决动力学问题.
2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的 2.科学思维:培养运用实例总结归纳一般问 基本思路和方法,即首先对研究对象 题解题规律的能力,认识数学工具在物理问
进行受力和运动情况分析,然后用牛 题中的作用.
顿运动定律把二者联系起来.
3.科学探究:学会根据牛顿运动定律,由物
3.初步体会牛顿运动定律对社会发展 体的受力求解有关物体运动状态参量;学会
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第四章 运动和力的关系
提示 (1)利用运动学基本公式或加速度的定义式求解. (2)F1 赛车加速时的加速度 a=ΔΔvt ≈11.1 m/s2,根据牛顿第二定律可计算牵引力 F=ma=6 660 N.
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高中物理人教版(2019)必修一专题4:运动学图像及追及相遇问题
专题4:运动学图像及追及相遇问题一、选择题1.如图所示是一辆汽车做直线运动的x -t 图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法不正确的是( )A .AB 段表示静止B .BC 段发生的位移大于CD 段发生的位移C .CD 段运动方向和BC 段运动方向相反D .CD 段运动速度大小大于BC 段运动速度大小2.右图是某运动质点的X —t 图象,该质点在2秒末的瞬时速度V 和前2秒内的位移分别是( )A .2米/秒,1米B .0.5米/秒,-1米C .0米/秒,1米D .0.5米/秒,1米3、做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图像如图所示,则不正确的是( )A .乙开始运动时,两物体相距20 mB.在0~10s 这段时间内,物体间的距离逐渐变大C .在10s ~25s 这段时间内,物体间的距离逐渐变小D.两物体在10s 时相距最远,在25s 时相遇4.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲、乙两车的位置x 随时间t 的变化如图所示,下列说法正确的是( )A .在t 1和t 2时刻,两车的瞬时速度相等B .在0到t 1时间内,两车走过的路程相等C .在t 1到t 2时间内,乙车的平均速度大于甲车D .在t 1到t 2时间内,两车之间的距离先增大后减小5、(多选)若某物体做直线运动的v ﹣t 图像如图所示,则下列说法中正确的是( )A .t =3s 时物体运动的速度方向发生改变B .t =3s 时物体运动的加速度方向发生改变C .t =3s 时物体离出发点最远D .t =3s 时物体的加速度为零且物体运动的速度方向发生改变 O 4 2 1 -x/m t/s6.(多选)某物体沿一直线运动,其v﹣t图像如图所示,下列说法正确的是()A、第2s末加速度方向变化B、第2s末离出发点最远C、0﹣2s内的加速度与4﹣6s内的加速度相同D、0﹣2s内的速度与4﹣6s内的速度方向相同7、(多选)某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体()A.第1s内加速运动,第2、3s内减速运动,第3s末回到出发点B.第1s末和第4s末速度都是8m/sC.在0~4s内,运动方向保持不变D.第3s末速度为零,且此时开始改变运动方向8.(多选)A和B两质点在同一直线上运动的v-t图像如图所示,已知在第3s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是()A.出发时B在A前5m处B.5s末两个物体再次相遇C.t=0时两物体的距离比t=5s时的大D.t=7s时两物体第二次相遇,之后不再相遇9.一个静止的物体,在0~4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F所产生的加速度a随时间的变化如图所示,则物体在( )A.0~4s时间内做匀变速运动B.第2s末位移改变方向C.0~4s时间内位移的方向不变D.第4s末运动速度最大10.一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的位移x与运动时间t的关系如图所示,由此可知( )A.物体做匀加速直线运动B.物体做变加速直线运动C.物体的初速大小为0.5m/sD.物体的加速度大小为0.5m/s211、一物体做匀变速直线运动的v2-x图像如图所示,L、b、k为已知量,k为图像的斜率,以下说法正确的是()A.物体的初速度为bB.物体的加速度为kbC.物体运动位移为L时的速度大小为klD.物体做匀减速运动12、质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点()A.加速度大小为1m/s2B.任意相邻1s内的位移差都为2mC.第2s内的位移是2mD.物体第3s内的平均速度大小7m/s13、如图所示是A、B两物体的x-t图像,下列说法正确的是()A.A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同B.B物体做匀速直线运动,速度大小为20 m/sC.A、B两物体在t= 8s时在距A出发点60 m处相遇D.A物体在运动过程中停了6 s二、计算题14.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12 s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,共历时20 s,行进50 m,求其最大速度。
新人教版高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试题(含答案解析)
一、选择题1.第26届国际计量大会经各成员国表决,通过了关于“修订国际单位制(SI )”的1号决议。
根据决议,千克、安培、开尔文和摩尔4个国际单位制的基本单位被重新定义,于2019年5月20日起正式生效。
利用国际单位制,可以推导出某个未知物理量的单位,从而可以进一步加深对该物理量的认识。
已知一个半径为r 的球形物体在空中下落时的动力学方程:221π2mg c r v ma ρ-=。
其中ρ为物体的密度,v 为速度,c 为一个常量。
则常量c 的国际单位是( ) A .没有单位 B .2s /(kg m)⋅ C .s/m D .22N m /kg ⋅ 2.某质量为m 的物体在三个共点力的作用下处于静止状态。
若把其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体的加速度大小为( )A .1F mB .12F mC .12F mD .无法确定 3.在房顶的底部宽度一定情况下,为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动。
那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )A .图AB .图BC .图CD .图D4.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当行李放在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s ,某行李箱的质量为5kg ,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A 点,已知传送带AB 两点的距离为1.2m ,那么在通过安全检查的过程中,g 取10m/s 2,则( )A .开始时行李箱的加速度为0.2 m/s 2B .行李箱从A 点到达B 点时间为2 sC .传送带对行李箱做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.03 m5.用外力F 拉一物体使其做竖直上升运动,不计空气阻力,加速度a 随外力F 的变化关系如图所示(规定加速度方向竖直向上为正),下列说法正确的是( )A .地球表面在当地的重力加速度为a 0B .物体的质量为002F aC .当a =a 1时,物体处于失重状态D .当a =a 1时,拉力010F F a a =6.来到许愿树下,许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M 和m 的物体A 、B 用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M >m ,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .细线上的拉力一定等于 mgB .细线上的拉力可能大于MgC .细线上的拉力等于2m M g +D .天花板对滑轮的拉力等于4Mm T g M m ='+ 7.“星跳水立方”节目中,某明星从跳板处由静止往下跳的过程中(运动过程中某明星可视为质点),其速度—时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .跳板距离水面的高度为10mB .该明星入水前处于失重状态,入水后处于超重状态C .1s 末该明星的速度方向发生改变D .该明星在整个下跳过程中的平均速度是10m/s8.如图,在货车车厢底板上紧密地平整排列着一层油桶,且油桶与车厢前后挡板紧挨着,上面一层只有一只油桶C ,自由地摆放在桶A 、B 之间,没有用绳索固定,所有油桶的规格相同,货车载着油桶一起在平直公路上匀速行驶。
2019年高考物理一轮复习专题04验证胡克定律含解析
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验证胡克定律
【纲要导引】
验证胡克定律在新课标卷中常考,计算每增加一个砝码弹簧的平均伸长量属于难点,需要用到逐差法,并
且计算量比较大,需要同学们认真计算。
【点拨练习】
1.(2018?新课标Ⅰ)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。
当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺
读数为 1.950cm;当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示
数如图(b)示数,其读数为cm.当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m (保留3位有效数字)。
【答案】 3.775;53.7。
【解析】图(b)中主尺读数为 3.7cm,游标卡尺的读数为0.05mm×15=0.75mm,故读数为 3.7cm+0.75mm =3.775cm;
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人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.质量为m 的物体从高为h 处自由下落,开始的3h 用时为t ,则( )A .物体落地所用的时间为3tB .物体落地所用的时间为3tC .物体落地时的速度为6gtD .物体落地时的速度为3gt2.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道,ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ,刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A .3.5mB .4.2mC .6.5mD .7.7m 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)A .10mB .20mC .30mD .40m4.小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向,不计碰撞时间和空气阻力,下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是( )A .B .C .D .5.一质点做直线运动的v t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .在2~4s 内,质点处于静止状态B .质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C .在0~6s 内,质点的平均速度为3m /sD .在第5s 末,质点离出发点最远6.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动,直到停止;乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动,直到停止。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:第四章达标检测(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系本章达标检测(满分:100分;时间:90分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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山东临沂高三上期中)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是()A.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去B.亚里士多德指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下也不偏离原来的方向C.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变D.笛卡儿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质2.(2019四川棠湖中学高一上期末)在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0kg。
若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg,则在这段时间内(重力加速度为g)()A.该同学所受的重力变小了B.电梯一定在竖直向下运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为0.2g,方向一定竖直向下3.(2019安徽黄山高一上期末)光滑斜面倾角为θ,用平行于斜面向上的力F,作用在质量为m的物体上,物体由静止开始运动时间t后,撤去力F,又经t时间,物体恰回到出发点,则()A.F=2mg sinθB.4F=3mg sinθC.3F=4mg sinθD.3F=mg sinθ4.(2019湖北荆门高一上期末)辉辉小朋友和爸爸一起去游乐园玩滑梯。
假设辉辉的质量m=30kg,滑梯斜面与水平面夹角为θ且大小可以调整,第一次当θ1=30°时恰好匀速下滑,第二次当θ2=37°时以加速度a加速下滑。
设他与滑梯面间的动摩擦因数为μ,滑梯对他的支持力和摩擦力分别为F N1、F N2、f1和f2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则以下正确的是()A.μ=√3B.a=5m/s23C.F N1=F N2D.f1=f25.(2020福建漳州八校联考)如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。
高考物理一轮复习 课练18 动量守恒定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
课练18 动量守恒定律1.如下列图,站在车上的人,用锤子连续敲打小车.初始时,人、车、锤子都静止.假设水平地面光滑,关于这一物理过程,如下说法正确的答案是( )A .连续敲打可使小车持续向右运动B .人、车和锤子组成的系统机械能守恒C .当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零D .人、车和锤子组成的系统动量守恒2.(多项选择)如下列图,用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块静止,现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块,并停留在木块中,子弹初速度为v 0,忽略空气阻力,如此如下判断正确的答案是( )A .从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B .子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M +mC .子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D .子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3.(多项选择)如下列图,放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧.现释放弹簧,A 、B 木块被弹开后,各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面.A 落地点距桌边水平距离为0.5 m ,B 落地点距桌边水平距离为1 m ,如此( )A.A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B.A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C.A、B质量之比为1:2D.A、B质量之比为2:14.如下列图,在光滑的水平面上,有两个质量均为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的黏性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,粘合之后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205.(多项选择)如下列图,一质量M=2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A.A、B共速时的速度大小为1 m/sB.在小物块A做加速运动的时间内,木板B速度大小可能是2 m/sC.从A开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D.从A开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向左6.(多项选择)如下列图,质量为M的斜面位于水平地面上,斜面高为h,倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放,滑块滑到底端时速度大小为v,重力加速度为g,假设不计一切摩擦,如下说法正确的答案是( )A.滑块受到的弹力垂直于斜面,且做功不为零B.滑块与斜面组成的系统动量守恒C.滑块滑到底端时,重力的瞬时功率为mgv sin θD .滑块滑到底端时,斜面后退的距离为mh M +m tan θ7.如下列图,一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块.现使木箱获得一个向左的初速度v 0,如此( )A .小木块和木箱最终将静止B .木箱速度减为v 03的过程,小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C .最终小木块速度为Mv 0M +m,方向向左 D .木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8.[福建卷节选]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v 0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,如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM -m v 0 D.m M -m v 0 9.[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm +M v D.M m +M v 10.[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s练模拟小题11.[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零12.[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件,如下说法正确的答案是( )A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力所做的功为零,系统动量一定守恒C.只要系统所受合外力的冲量始终为零,系统动量一定守恒D.系统加速度为零,系统动量一定守恒13.[2019·甘肃协作体联考] 如下列图,静止在光滑水平面上的木板A,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3 kg,质量m=1 kg的铁块B以水平速度v0=4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A.3 J B.4 JC.6 J D.20 J14.[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船(一吨左右)又窄又长.一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进展了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长为L,他自身的质量为m,如此船的质量M为( )A.mLdB.m L-ddC.m L+ddD.mdL-d15.[2019·重庆一中调研]如下列图,小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起,使细线水平.同时由静止释放球a和球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ=60°.忽略空气阻力,如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b=3 B.m am b=3-2 2C.m am b=2 2 D.m am b=2+2 216.[2019·山西省太原五中考试]如下列图,光滑水平面上有A、B两辆小车,质量均为m=1 kg,现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端,m c=0.5 kg.开始时A车与C 球以v0=4 m/s的速度冲向静止的B车.假设两车正碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,如此( )A.A车与B车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒B.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒C.小球能上升的最大高度为0.16 mD.小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题,每一小题3分,共24分)1.[2019·福建邵武七中联考]如下列图,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,将一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,如下说法正确的答案是( )A .以地面为参考系,小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2=mgR B .以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2=mgR C .以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D .不论以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2.关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A .甲图中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,能量不守恒B .乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加C .丙图中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒D .丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒3.[名师原创]如下列图,乙球静止在光滑的水平面上,甲球以初动能E k 向右运动,与乙球发生正碰,碰撞过程甲球的动能损失了89,甲球的质量为乙球质量的2倍,如此碰撞后乙球的动能( )A .一定为89E kB .可能为329E k C .可能为169E k D .可能为249E k4.[2019·湖南名校联考]如下列图,两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球a 、b 分别穿在两杆上,两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧,现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1,小球b 的质量为m 2,且m 1≠m 2,如果两杆足够长,如此在此后的运动过程中( )A .a 、b 组成的系统动量守恒B .a 、b 组成的系统机械能守恒C .弹簧最长时,其弹性势能为12m 2v 20 D .当a 的速度达到最大时,b 的速度最小5.如下列图,水平光滑地面上停放着一质量为M =3 kg 的“L 〞形状的木板,木板上放着一质量为m =1 kg 的物块,物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接),并用细线固定,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2,弹簧的劲度系数为k =2 400 N/m ,当烧断细线后,物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p =12kx 2),如此如下说法中正确的答案是( )A .木板和物块构成的系统动量不守恒B .弹簧恢复原长时物块的速度最大C .物块的最大速度为3 2 m/sD .木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图,一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰,碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m ,g 取10 m/s 2,物块可视为质点.如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A .0.5 m/sB .1.0 m/sC .1.5 m/sD .2.0 m/s7.[2019·山东烟台一模]如下列图,光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽,质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连,A 球始终在槽内,其直径略小于槽的直径,B 球放在水平桌面上.开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽,相距L2,某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0,关于两球以后的运动,如下说法正确的答案是( )A .绳子拉直前后,A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B .绳子拉直后,A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,并能从C 点离开半圆槽,如此以下结论中正确的答案是( )A .球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B .球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C .球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D .槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题,每一小题4分,共8分)9.[2019·四省八校联考]如下列图,三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度一样,他跳到a车上相对a车保持静止,此后( ) A.a、b两车运动速率相筹B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反10.[2019·武汉调研]在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量.两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失.两球运动的速度—时间关系如下列图,如下说法正确的答案是( )A.B球质量为2 kgB.两球之间的斥力大小为0.15 NC.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞D.最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题,共37分)11.(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5 m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,A的质量为1 kg,B的质量为2 kg,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12.(14分)[2019·全国卷Ⅰ,25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示.t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止.物块A运动的v t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量.A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力.(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A抑制摩擦力所做的功;(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等.在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上.求改变前后动摩擦因数的比值.13.(14分)如下列图,一辆高H=0.5 m、质量M=2 kg的小车静止在光滑的水平面上,左端固定一处于自然伸长状态的弹簧,弹簧右端距小车右端L=2 m,现用一物块将弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p=12 J,物块的质量m=1 kg,解除锁定,小物块瞬间被弹簧弹开.小车上外表右侧L=2 m段粗糙,其余局部光滑,物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时,物块和小车各自的速度大小;(2)当物块落地时,求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1.C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统,水平方向上所受合外力为零,故水平方向上动量守恒,总动量始终为零,当锤子有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当锤子有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车做往复运动,故A错误;锤子击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;锤子的速度竖直向下时,没有水平方向速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车水平方向的总动量也为零,故C正确;人、车和锤子在水平方向上动量守恒,因为锤子会有竖直方向的加速度,故锤子竖直方向上合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误.2.AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有局部机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,所以整个过程的机械能不守恒,故A正确;子弹射入木块瞬间,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv 0=(M +m )v ,可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v =mv 0M +m,故B 正确;忽略空气阻力,子弹和木块一起上升的过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,由于子弹射入木块的过程机械能有损失,所以其机械能小于子弹射入木块前的动能,故C 错误;子弹射入木块后,子弹和木块一起上升,由机械能守恒定律得12(M +m )v 2=(M +m )gh ,可得上升的最大高度为h =m 2v 202M +m 2g,故D 错误.3.AD A 和B 离开桌面后做平抛运动,下落的高度一样,如此它们的运动时间相等,由x =v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B =x A x B =0.5 m 1 m =12,故A 正确,B 错误;弹簧弹开木块的过程中,两木块与弹簧组成的系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律得m A v A -m B v B=0,如此AB 木块的质量之比为m A m B =v B v A =21,故C 项错误,D 项正确.4.C 黏性物体落在A 车上,由动量守恒有mv 0=2mv 1,解得v 1=v 02,之后整个系统动量守恒,有2mv 0=3mv 2,解得v 2=2v 03,最大弹性势能E p =12mv 20+12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022-12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02=112mv 20,所以C 项正确.5.AD 取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得Mv -mv =(M +m )v 共,解得v 共=1 m/s ,A 正确;小物块向左减速到速度为零时,设长木板速度大小为v 1,根据动量守恒定律Mv -mv =Mv 1,解得v 1=1.5 m/s ,当小物块反向加速的过程中,木板继续减速,木板的速度必然小于1.5 m/s ,B 错误;根据动量定理,A 、B 相互作用的过程中,木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I =mv 共+mv =4 N·s,故C 错误;根据动量定理,A 对B 的水平冲量I ′=Mv 共-Mv =-4 N·s,负号代表与正方向相反,即向左,故D 正确.6.AD如下列图,滑块下滑的过程中,斜面沿水平地面向右运动,滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡,在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒.滑块受到的弹力F N 与斜面垂直,但是由于斜面也在运动,导致滑块的位移和弹力F N 不垂直,故弹力F N 做功不为零,A 正确,B 错误;滑块滑到斜面底端的瞬间,其速度方向和位移的方向一致,并不沿着斜面,故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ,C 错误;设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中,滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2,水平方向上动量守恒,根据反冲模型有mx 1=Mx 2,x 1+x 2=h tan θ,解得斜面后退的距离x 2=mhM +m tan θ,D 正确.7.C 由于木箱在光滑水平面上,小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力,给木箱一个向左的初速度,系统满足动量守恒定律,小木块和木箱最终将以一样的速度运动,根据动量守恒定律,Mv 0=(M +m )v ,最终速度v =Mv 0M +m,选项C 正确,A 错误;由于木箱底板粗糙,小木块在木箱内相对于木箱滑动,摩擦产生热量,所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒,选项D 错误;当木箱速度减小为v 03时,木箱动量减少了23Mv 0,根据动量守恒定律,小木块的动量将增加23Mv 0,根据动量定理,木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0,选项B 错误.8.D 由动量守恒定律有mv 0=(M -m )v ,可得火箭获得的速度为mM -mv 0,选D 项.9.B 对小孩和滑板组成的系统,由动量守恒定律有0=Mv -mv ′,解得滑板的速度大小v ′=Mvm,选项B 正确.10.A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s,选项A 正确.11.CD 两个物体组成的系统总动量守恒,即p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.CD 只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒,与系统内是否存在摩擦力无关,故A 错误;系统所受合外力做的功为零,系统所受合外力不一定为零,如此系统动量不一定守恒,故B 错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲量为零,如此系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故C 正确;系统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D 正确.13.A 设铁块与木板共速时速度大小为v ,铁块相对木板向右运动的最大距离为L ,铁块与木板之间的摩擦力大小为F f ,铁块压缩弹簧使弹簧最短时,由能量守恒可得12mv 20=F f L +12(M +m )v 2+E p ,由动量守恒,得mv 0=(M +m )v ,从铁块开始运动到最后停在木板左端过程,由功能关系得12mv 20=2F f L +12(M +m )v 2,联立解得E p =3 J ,应当选项A 正确.14.B 据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,如此有Mv 0=mv ,即Md =m (L -d ),解得船的质量为M =m L -dd,所以B 选项正确.15.B 设细线长为L ,球a 、b 下落至最低点,但未相碰时的速率分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得m a gL =12m a v 21,m b gL =12m b v 22;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ,以向左为正,由动量守恒定律得m b v 2-m a v 1=(m a +m b )v ,两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得12(m a +m b )v 2=(m a +m b )gL (1-cos θ),联立解得:m a m b =2-12+1=3-22,所以选项B 正确.16.C 两车碰撞后粘在一起,属于典型的非弹性碰撞,有机械能损失,A 项错误;从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零,如此系统动量不守恒,B 项错误;A 、B 两车碰撞过程,动量守恒,设两车刚粘在一起时共同速度为v 1,有mv 0=2mv 1,解得v 1=2 m/s ;从开始到小球到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2,有2mv 1+m c v 0=(2m +m c )v 2,解得v 2=2.4 m/s ,从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,即m c gh =12m c v 20+12·2mv 21-12(2m +m c )v 22,解得h =0.16 m ,C 项正确,D 项错误.[综合测评 提能力]1.C 质量为m 的小球由A 点静止释放,在下滑到B 点的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,设小球对地速度大小为v 2,槽对地速度大小为v 1,两速度方向相反,有Mv 1=mv 2,系统机械能守恒,有mgR =12mv 22+12Mv 21,A 错误,C 正确;以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′=v 1+v 2,如此12mv ′2=12m (v 1+v 2)2=12mv 21+12mv 22+mv 1v 2,12mv′2-mgR =12mv 21+mv 1v 2-12Mv 21=12v 1(mv 1+mv 2)>0,B 错误;该系统只有重力做功,故系统机械能守恒,D 错误.2.C 甲图中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,但是损失的机械能转化为内能,能量仍守恒,A 错误;乙图中,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为木块的动能,系统机械能守恒,B 错误;丙图中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,C 正确;丁图中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,D 错误.3.A 设乙球的质量为m ,甲球的质量为2m ,甲球的初速度大小为v 0,如此E k =12×2mv 20=mv 20,设甲球碰撞后的速度大小为v 1,由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19,因此碰撞后甲球的速度大小为v 1=13v 0,根据动量守恒定律可知,2mv 0=2mv 1+mv 2或2mv 0=-2mv 1+mv 2,解得v 2=43v 0或v 2=83v 0,根据碰撞过程能量不增加可知,v 2=83v 0舍去,故v 2=43v 0,碰撞后乙球的动能E ′k =12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02=89E k ,A 项正确.4.A 由于水平杆光滑,两球在竖直方向上受力平衡,水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,即系统动量守恒,选项A 正确;两小球和弹簧组成的系统机械能守恒,而两小球组成的系统机械能不守恒,选项B 错误;当弹簧最长时,两小球的速度相等,由动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v ,解得v =m 2v 0m 1+m 2,由机械能守恒定律,弹簧最长时,其弹性势能E p =12m 2v 20-12(m 1+m 2)v 2=m 1m 22m 1+m 2v 20,选项C 错误;由于两小球的质量不相等,假设m 1>m 2,当弹簧从开始伸长时,a 一直在加速,当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大,而弹簧在伸长过程中b 减速,弹簧最长时a 、b 共速,弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速,当弹簧恢复原长时b 有向左的速度,。
高考物理一轮复习 4 第2讲 平抛运动的规律及应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
第2讲平抛运动的规律与应用考点一平抛运动的规律单个物体的平抛运动【典例1】(多项选择)一位同学玩投掷飞镖游戏时,将飞镖水平抛出后击中目标。
当飞镖在飞行过程中速度的方向平行于抛出点与目标间的连线时,其大小为v。
不考虑空气阻力,连线与水平面间的夹角为θ,如此飞镖( )A.初速度v0=vcosθB.飞行时间t=C.飞行的水平距离x=D.飞行的竖直距离y=【一题多解】选A、C。
方法一:将运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,飞镖的初速度v0=vcos θ,选项A正确;根据平抛运动的规律有x=v0t,y=gt2,tan θ=,解得t=,x=,y=,选项C正确,B、D错误。
方法二:求飞行时间还可以沿抛出点与目标间的连线和垂直连线方向建立平面直角坐标系,如此沿连线方向上,飞镖做初速度为v0cos θ,加速度为gsin θ的匀加速直线运动;垂直连线方向上做初速度为v0sin θ,加速度为-gcos θ的类竖直上抛运动,故由题意可知飞镖飞到速度为v时,垂直连线方向的速度减为0,所用时间为,再次回到连线所用的时间也为(竖直上抛运动的对称性),故飞行时间为。
多个物体的平抛运动【典例2】(2019·潮州模拟)甲、乙两位同学在不同位置沿水平各射出一枝箭,箭落地时,插入泥土中的形状如下列图,两支箭的质量、水平射程均相等,假设不计空气阻力与箭长对问题的影响,如此甲、乙两支箭( )A.空中运动时间之比为1∶B.射出的初速度大小之比为1∶C.下降高度之比为1∶3D.落地时动能之比为3∶1【通型通法】1.题型特征:两个物体水平抛出。
2.思维导引:【解析】选B。
根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2水平射程:x=v0t可得:x=v0由于水平射程相等,如此:v甲=v乙①末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值:tan θ==可得:2gh甲=3,6gh乙=②联立①②可得:h甲=3h乙,即下落的高度之比为3∶1;根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2,可知运动时间之比为∶1,故A、C错误;射出的初速度大小之比为1∶,故B正确;它们下落的高度之比为3∶1;但射出的初速度大小之比为1∶,所以落地的动能之比不等于3∶1,故D错误。
江苏省赣榆高级中学2019届高三物理一轮复习人教版选修3-1电场力做功与电势能变化补充练习(教师版含解析)
江苏省赣榆高级中学2019届高三物理一轮复习 人教版选修3-1电场力做功与电势能变化补充练习1、如图9-3-9,O 是一固定的点电荷,另一点电荷P 从很远处以初速度射入点电荷O 的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN .a 、b 、c 是以O 为中心,为半径画出的三个圆,.1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点.以表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小,表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则( ) (2004年春季高考理综)A .B .C .P 、O 两电荷可能同号,也可能异号D .P 的初速度方向的延长线与O 之间的 距离可能为零【解析】由图中轨迹可可判断两电荷一定是异种电荷,且一定不对心,故C 、D 错;虽然,但越靠近固定电荷电场力越大,所以可得,故B 正确【答案】B2、如图9-3-10所示,光滑绝缘的水平面上M 、N 两点各放一电荷量分别为+q 和+2q ,完全相同的金属球A 和B ,给A 和B 以大小相等的初动能E 0(此时动量大小均为p 0)使其相向运动刚好能发生碰撞,碰后返回M 、N 两点时的动能分别为E 1和E 2,动量大小分别为p 1和p 2,则( )A.E 1=E 2=E 0 p 1=p 2=p 0B.E 1=E 2>E 0 p 1=p 2>p 0C.碰撞发生在M 、N 中点的左侧D.两球不同时返回M 、N 两点【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同,则初速度大小相同,于M 、N 中点相碰时速度均减为零,之后由于库仑斥力变大,同时返回M 、N 两点时速度大小同时变大但彼此相等,方向相反.0v c b a R R R 、、a b b c R R R R -=-12W 34W 34122W W =34122W W >a b b c R R R R -=-3412F F >34122W W>图9-3-9 图9-3-10【答案】B3、一个带正电的质点,电量q =2.0×10-9库,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a 、b 两点间的电势差为( ).A. 3×104伏;B. 1×104伏;C. 4×104伏;D. 7×104伏. 【解析】 由动能定理【答案】B 4、如图9-3-11所示四个图中,坐标原点O 都表示同一半径为R 的带正电的实心金属球的球心O 的位置,横坐标表示离球心的距离,纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强大小.坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r 的变化关系,选无限远处的电势为零,则关于纵坐标的说法,正确的是 ( )A .图①表示场强,图②表示电势B .图②表示场强,图③表示电势C .图③表示场强,图④表示电势D .图④表示场强,图①表示电势【解析】处于静电平衡状态的导体是一个等势体,内部场强处处为零 【答案】B5、如图9-3-12所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( ) A .三个等势面中,a 的电势最高 B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大 C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大ab U K ab E W qU ∆=+r ①r②r④r ③图9-3D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大【解析】先画出电场线,再根据速度、电场力和轨迹的关系,可以判定:质点在各点受的电场力方向是斜向下方.由于是正电荷,所以电场线方向也沿电场线向下方,相邻等差等势面中,等势面越密处,场强与大. 【答案】BD6、如图9-3-13,在匀强电场中,a 、b 两点连线与电场线成60o 角.将正电荷由a 点移到b 点,电场力做正功,可以判定电场线的方向是由_______指向_______的.如果ab 相距0.20m,场强为2×103N/C,正电荷的电量为4×10-4C,则电荷的电势能变化了_______焦耳. 【解析】因为电场力做正功,可以判定电场线的方向是 是从下方指向上方;【答案】从下方指向上方;7、已知ΔABC 处于匀强电场中.将一个带电量的点电荷从A 移到B 的过程中,电场力做功;再将该点电荷从B 移到C ,电场力做功.已知A 点的电势φA =5V ,则B 、C 两点的电势分别为____V 和____V .试在图9-3-14中画出通过A 点的电场线.【解析】先由W =qU 求出AB 、BC 间的电压分别为6V 和3V ,再根据负电荷A →B 电场力做负功,电势能增大,电势降低;B →C 电场力做正功,电势能减小,电势升高,知 、沿匀强电场中任意一条直线电势都是均匀变化的,因此AB 中点D 的电势与C 点电势相同,CD 为等势面,过A 做CD 的垂线必为电场线,方向从高电势指向低电势,所以斜向左下方如图甲.【答案】8、在电场中一条电场线上有A 、B 两点,如图9-3-15所示.若将一负电荷,从A 点移至B 点,电荷克服电场力做功.试求:(1)电场方向;(2)A 、B 两点的电势差,哪一点电势高?J qES W ab ab 2010860cos -⨯==J 2108-⨯C q 6102-⨯-=J W 51102.1-⨯-=J W 62106-⨯=V B 1-=ϕV C 2=ϕV B 1-=ϕV C 2=ϕC q 7100.2-⨯=J 4100.4-⨯图9-3-图9-3-14甲(3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?(4)如在这一电场中有另一点C ,已知,若把这一负荷从B 移至C 电场力做多少功?是正功还是负功?【解析】(1)根据题意负电荷从A 点移至B 点电场力电场力做负功,可知电场方向A 指向B (2) 电场方向A 指向B,因此A 点电势高 (3) 在这一过程中,电荷的电势能增加(4)因为而所以电场力做正功9、如图9-3-16所示,一条长为L 的细线,上端固定,下端拴一质量为m 的带电小球.将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E ,方向是水平的,已知当细线离开竖直的位置偏角为α时,小球处于平衡,问:(1)小球带何种电荷?求小球所带电量.(2)如果细线的偏角由α增大到 ,然后将小球由静止开始释放, 则应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零. 【解析】(1)由受力平衡可得:正电荷(2)解法(一)由动能定理可知:又因为V U AC 500=V CJ q W U AB AB374102102104⨯=⨯-⨯-==--J 4100.4-⨯V U AC 500=V U AB 3102⨯=V U BC 1500-=J V C qU W BC BC 47103)1500()102(--⨯=-⨯⨯-==ϕϕαtan mg qE =Emg q αtan =00sin )cos 1(-=--ϕϕqEl mgl ϕϕsin cos 1-=mg qE αtan =m gqE2tan 2cos2sin 22sin 2sin cos 1tan 2ϕϕϕϕϕϕα==-=图9-3-15 图9-3-16所以 得:解法(二)利用等效场(重力和电场力所构成的复合场)当细线离开竖直的位置偏角为α时,小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置,即“最低”位置,小球的振动关于该平衡位置对称,可知【答案】①正电荷,q=mgtga/E ②=2a10、静止在太空的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器的质量为M ,发射的是2价氧离子,发射功率为P ,加速电压为U ,每个氧离子的质量为m ,单位电荷的电量为e ,不计发射氧离子后飞行器质量的变化.求: (1)射出的氧离子速度; (2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度. 【解析】(1)据动能定理知: (2)由,得 (3)以氧离子和飞行器为系统,设飞行器的反冲速度为V ,根据动量守恒定律:所以飞行器的加速度2ϕα=ϕϕ2=ϕϕ2=ϕ2212mv eU =meU v 2=NeU P 2=eUPN 2=0=-∆MV tmv N MV tmv N =∆eUmM P M Nmv t V a ==∆=。
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人教物理2019高考一轮训练学题(4)
李仕才
1、(多选)如图所示,斜面体A 静置于水平地面上,其倾角为θ=45°,上表面水平的物块B 在A 上恰能匀速下滑.现对B 施加一个沿斜面向上的力F ,使B 能缓慢地向上匀速运动,某时刻在B 上轻轻地放上一个质量为m 的小物体C (图中未画出),A 始终静止,B 保持运动状态不变,关于放上C 之后的情况,下列说法正确的是( )
图
A .
B 受到的摩擦力增加了22
mg
B .推力F 增大了22
mg C .推力F 增大了mg
D .A 受到地面的摩擦力增加了mg
关键词①恰能匀速下滑;②使B 能缓慢地向上匀速运动.
【答案】ACD
2、一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s ,第9 s 内的位移比第5 s 内的位移多4 m ,则该质点的加速度、9 s 末的速度和质点在9 s 内通过的位移分别是( )
A.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40.5 m
B.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m
C.a=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m
D.a=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m
【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动的规律,质点在t=8.5 s时刻的速度比在t=4.5 s时刻的速
度大4 m/s,所以加速度a=Δv
Δt
=
4 m/s
4 s
=1 m/s2,v9=v0+at=9.5 m/s,x9=
1
2
(v0+v9)t=
45 m,选项C正确.
3、如图7所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )
图7
A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ
B.地面对斜面体的支持力为(M+m)g
C.物体对斜面体的摩擦力的大小为F
D.斜面体对物体的作用力竖直向上
【答案】A
4、如图2所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点,下列说法正确的是( )
图2
A .人从A 到
B 的平均速度方向沿B 点的切线方向 B .人从A 到B 的平均速度方向由A 指向B
C .人在B 点的瞬时速度方向由A 指向B
D .人所经过的位移大小为圆周长的一半 【答案】B
【解析】人从A 到B 的位移方向由A 指向B ,故平均速度方向由A 指向B ,故选项A 错误,B 正确;瞬时速度沿轨迹的切线方向,故人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向,故选项C 错误;人经过的位移大小为A 、B 间的直线长度,故为直径长度,选项D 错误.
5、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为( )。
A.
28s t B. 24s t C. 232s t D. 2
s
t 【答案】D
6、(多选)如图9甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F 的作用下始终处于静止状态,拉力F 在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面向上为正方向.则物块所受的摩擦力F f 与时间t 的关系正确的是( )
图9
【答案】BD
7、如图1所示,物体A放在斜面体B上,A恰能沿斜面匀速下滑,而斜面体B静止不动。
若沿斜面方向用力向下推此物体A,使物体A沿斜面加速下滑,则此时斜面体B对地面的摩擦力()
图1
A. 方向水平向左
B. 方向水平向右
C. 大小为零
D. 无法判断大小和方向
【答案】C
8、汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是( )
A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
【答案】 D
【解析】汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总
是等大反向,故A 错误.作用力和反作用力具有同时性,故B 错误.作用力和反作用力总是等大反向,匀速前进时,汽车对拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力等大反向,故C 错误.对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面对拖车的摩擦阻力,故加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,故D 正确.
9、.两个质量分别为m 1、m 2的物体A 和B 紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图2所示,如果它们分别受到水平推力2F 和F ,则A 、B 之间弹力的大小为( )
图2
A.m1+m2m2F
B.m1+m2m1F
C.m1+m2m1+2m2F
D.m1+m22m1+m2
F 【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律对整体有:2F -F =(m 1+m 2)a ,方向水平向右;对物体B 有:F N -
F =m 2a ,联立上述两式得:F N =m1+m2m1+2m2
F ,故选项A 、B 、D 均错误,选项C 正确.
10、(多选)下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )
【答案】BC
【解析】A 、B 选项中左图表明0~3 s 内物体匀速运动,位移应正比于时间,加速度为零,3~5 s 内物体匀加速运动,加速度大小a =Δt Δv
=2 m/s 2
,A 错,B 对;C 、D 选项中左图0~3 s 内位移不变,表示物体静止(速度为零,加速度为零),3~5 s 内位移与时间成正比,表示物体匀速运动,v =Δt Δx
=2 m/s ,a =0,C 对,D 错.
11、传送带以恒定的速率v =10 m/s 运动,已知它与水平面成θ=37°,如图13所示,
PQ =16 m ,将一个小物体无初速度地放在P 点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,
问当传送带逆时针转动时,小物体运动到Q点的时间为多少?(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
图13
关键词①传送带逆时针转动;②小物体无初速度地放在P点.
【答案】4.3 s
12、如图7所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力F=6.5 N,玩具的质量m=1 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=2 m,这时幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下.(g取10 m/s2)求:
图7
(1)玩具与地面间的动摩擦因数.
(2)松开后玩具还能滑行多远?
(3)当力F 与水平方向夹角θ为多少时拉力F 最小?
【答案】(1)33 (2)53
m (3)30°
【解析】(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可得x =21
at 2
,解得a = m/s 2
,
对玩具,由牛顿第二定律得F cos 30°-μ(mg -F sin 30°)=ma
解得μ=33
.
(3)设拉力与水平方向的夹角为θ,玩具要在水平面上运动,则F cos θ-F f >0
F f =μF N
在竖直方向上,由平衡条件得F N +F sin θ=mg
解得F >cos θ+μsin θμmg
因为cos θ+μsin θ=sin(60°+θ)
所以当θ=30°时,拉力最小.。