2、如图所示,有一根长为L、重为G1的均匀木棒OP,上端为
2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019选修第一册章节(3) 动量守恒定律
2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019选修第一册章节(3)动量守恒定律1.如图所示的装置中,木块B C、与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,并将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块、和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入B C木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A.动量守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量不守恒、机械能守恒2.一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆,关于子弹与沙袋组成的系统,下列说法正确的是( )A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒C.共同上摆阶段动量守恒,机械能不守恒D.共同上摆阶段动量不守恒,机械能守恒3.如图所示,质量为2100gl=的轻绳悬于O点,另m=的小球乙用长为0.6m一等大的质量为1300gm=的小球甲放在光滑的水平面上,小球甲、乙均可视为质点。
现给小球甲一水平向右的速度04m/sv=,经过一段时间两小球发生正碰,且碰后小球甲的速度变为12m/sv=,以后小球乙在竖直面内做圆周运动,重力加速度2g=。
则下列说法正确的是( )10m/sA.碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/sB.小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 JC.小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零D.两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N4.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图(a)所示,碰撞前后两壶运动的v t-图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )A.碰后红壶将被反弹回来B.碰后蓝壶速度为0.8 m/sC.碰后蓝壶移动的距离为2.4 mD.碰后红壶所受的摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力5.如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小物块从距A点正上方h高处由静止释放,小物块由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力。
2022届高考物理大一轮基础复习经典题汇编:3+重力、弹力、摩擦力
重力、弹力、摩擦力一.选择题(共14小题)1.如图所示,劲度系数为k1的弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块相连,劲度系数为k2的弹簧上端与质量为m2的物块相连,整个装置放在水平地面上,开始时m1、m2都处于静止状态.现缓慢用力提上面的木块,直到下面的弹簧离开刚离开地面时,上面木块移动的距离为(重力加速度为g)()A.B.C.(m1+m2)g(+)D.2.如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB的一半,则为()A.B.C.D.3.三个质量均为2kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为400N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,(绳的伸长忽略不计,g取10m/s2.)该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.15 cm B.20 cm C.8 cm D.10 cm4.如图所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N,则AB杆对球的作用力()A.大小为7.5NB.大小为10NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方5.如图所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°β=60°,求轻杆对A球的作用力.()A.mg B.mg C.mg D.mg6.一根长2m,重为G的不均匀直棒AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上,当棒平衡时细绳与水平面的夹角如图所示,则关于直棒重心C的位置下列说法正确的是()A.距离B端m处B.距离B端0.75m处C.距离B端0.5m处D.距离B端m处7.如图所示,在一内壁光滑的半圆球壳内有两个可视为质点的小球用一劲度系数为k的轻弹簧连接着,已知球壳固定且内半径为R,两小球质量均为m.两小球与弹簧静止时处在同一水平线上,小球与球壳球心连线与水平方向成θ角,弹簧形变在弹性限度范围内,则弹簧的原长为()A.B.C.+2Rcos θ D.+2Rcos θ8.如图所示,一轻弹簧一端与挡板固定,另一端自由伸长时位于O点,当另一端和物块相连时,A、B是物块能保持静止的位置中离挡板最近和最远的点.A、B两点离挡板的距离分别为x1、x2.物块与斜面的最大静摩擦力为f,则弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.9.竖直放置的“”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动,则绳中拉力大小变化的情况是()A.先变小后变大B.先不变后变小C.先不变后变大D.先变大后变小10.如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球,在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
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。
高中物理(机械能守恒定律)习题训练与答案解析
基础知识一.功1.一个物体受到力的作用,并在上发生了位移,我们就说这个力对物体须知了功,做功的两个必不可少的因素是的作用,在力的。
2.功的计算公式:W= ,式中θ是的夹角,此式主要用于求作功,功是标量,当θ=90°时,力对物体;当θ<90°时,力对物体;当θ>90°时,力对物体。
3.合力的功等于各个力做功的,即W合=W1+W2+W3+W4+……4.功是过程量,与能量的转化相联系,功是能量转化的,能量转化的过程一定伴随着二.功率1.功跟的比值叫功率,它是表示的物理量。
2.计算功率的公式有、,若求瞬时功率,则要用。
3.两种汽车启动问题中得功率研究:三.动能1.物体由于而具有的能量叫动能,公式是,单位是,符号是。
2.物体的动能的变化,指末动能与初动能之差,即△Ek=Ekt一Eko,若△Ek>0,表示物体的动能;若△Ek<0,表示物体的动能。
四.重力势能1.概念:物体由于被举高而具有的能量叫 ,表达式:Ep= ,它是,但有正负,正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还是小,重力势能的变化与重力做功的关系:重力对物体做多少正功,物体的重力势能就多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就多少。
重力对物体所做的功等于物体的减小量。
即W G=一△Ep=一(Ep2一Ep1)=Ep1一Ep2.2.弹性势能:定义:物体由于发生而具有的能量叫。
大小:弹性势能的大小与及有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能就越大。
习题练习1.下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离L.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)()A.0B.μmglcosθC.-mglcosθsinθD.mglsinθcosθ(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )A.0B.mglsinθcos2θC.-mglcos2θD.mglsinθcosθ(3)重力对物体做的功( )A.0B.mglC.mgltan θD.mglcos θ(4)斜面对物体做的总功是多少? 各力对物体所做的总功是多少? 4.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( ) A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功5.物体在水平力F 1作用下,在水平面上做速度为v 1的匀速运动,F 1的功率为P;若在斜向上的力F 2作用下,在水平面上做速度为v 2的匀速运动,F 2的功率也是P,则下列说法正确的是( ) A.F 2可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 B.F 2可能小于F 1, v 1一定小于v 2 C.F 2不可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 D.F 2不可能小于F 1, v 1一定小于v 26.小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v -t 图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103NB.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s7.手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力则( ) A.手对木块不做功B.木块不受桌面的摩擦力C.绳的拉力大小等于223r l m +ωD.手拉木块做功的功率等于m ω3r(l 2+r 2)/l8.一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )9.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等10.如图所示,质量为m 的物体A 静止于倾角为θ的斜面体B 上,斜面体B 的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l,则在此运动过程中斜面体B 对物体A 所做的功为( )A.m M Flm +B.Mglcot θC.0D.21mglsin2θ 11.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个( )12.以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离,恒力所做的功为W 1,平均功率为P 1,在末位置的瞬时功率为P t1,以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离,力所做功为W 2,平均功率为P 2,在末位置的瞬时功率为P t2,则下面结论中正确的是( )A.W 1>W 2B.W 1=W 2C.P 1=P 2D.P t2<P t113.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能14.某汽车以额定功率在水平路面上行驶,空载时的最大速度为v 1,装满货物后的最大速度为v 2,已知汽车空车的质量为m 0,汽车所受的阻力跟车重成正比,则汽车后来所装的货物的质量是( )A.0221m v v v - B.0221m v vv + C.m 0 D.021m v v 15.物体在恒力作用下做匀变速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.在相等的时间内做的功相等 B.通过相同的路程做的功相等 C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关16.解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为( ) A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,木板与滑块质量相等,均为m,木板长为l.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力F,将滑块缓慢拉至木板的下端,拉力做功为( )A.μmglcos θB.2μmglC.2μmglcos θD.21μmgl18.额定功率为80 kW 的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,运动过程中阻力不变,则:(1)汽车受到的恒定阻力是多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?(3)匀加速直线运动的时间是多长?(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J19.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为sinα=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度v m.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J20.如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的v—t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.答案 (1) v-t图象如下图所示 (2)155 J动能定理.机械能守恒定律一.动能定理1.内容:外力对物体做功的代数和等于。
(易错题)高中物理必修一第三章《相互作用——力》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是( )A .23()2m m gL kμ++ B .123()2m m m gL kμ+++C .23(2)2m m gL kμ++D .32m gL kμ+2.如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端,在乙端的凳面上放四块砖,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。
若凳子下表面各处的粗糙程度相同,甲、乙同学手掌粗糙程度也相同,则下列判断正确的是( )A .凳子向甲方移动B .凳子向乙方移动C .凳子向两位同学中体力大的一侧移动D .凳子向两位同学中体重大的一侧移动3.下列哪种情况可能存在( ) A .物体的速度变化率很大,但加速度很小 B .一对作用力与反作用力的合力为零C .物体运动的加速度逐渐减小,其速度逐渐增大D .物体做自由落体运动时惯性消失4.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为51.010N ⨯,此时千斤顶两臂间的夹角为120︒,则下列判断正确的是( )A .此时两臂受到的压力大小均为45.010N ⨯B.此时千斤顶对汽车的支持力大小为52.010NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小5.如图所示,放在地面上的木箱重为G1,重为G2的人站在木箱里,用力F向上推木箱,则有()A.人对木箱底的压力大小为G2B.人对木箱底的压力大小为(G2-F)C.木箱对地面的压力大小为(G1+G2-F)D.木箱对地面的压力大小为(G1+G2)6.通过学习牛顿运动定律知识,我们可以知道()A.力是物体运动状态改变的原因B.物体的运动需要力来维持C.惯性的大小与质量有关,与速度大小也有关D.物体之间的作用力与反作用力,总是同时产生但不一定同时消失的7.关于摩擦力,以下说法中正确的是()A.运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,但运动物体不可能受到静摩擦力作用C.正压力越大,摩擦力越大D.摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上,也可能与速度方向不在同一直线上8.如图所示,物a和物b表面均光滑,都处于静止状态(图A、图B中两个接触面相互垂直),则下图中物a受到弹力最多的是()A.B.C.D.9.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.3B.500N C.1000N D.400N10.关于摩擦力,下列说法正确的是()A.滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用C.物体越重,越难使它滑动,所以摩擦力跟物体重力成正比D.滑动摩擦力可以跟物体的重力无关11.如图所示,吊车用两根等长的绳子OA和OB将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面,下列说法中正确的是()A.两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力不是共点力B.绳越长,两根绳对铁板拉力的合力越小C.两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上D.绳越长,每根绳对铁板拉力越大12.杂技演员有高超的技术,能轻松地单手撑在凳子上,如图所示,前臂是竖直的,下列说法正确的是()A.人对凳子的压力就是人的重力B.人体重心一定在前臂所在直线方向上C.人受到凳子面的支持力是手掌形变产生的D.人对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对平衡力二、填空题13.一个物块m与竖直墙壁接触,受到水平推力F的作用,F随时间变化的规律为F=4t (N)。
2021年高一物理上学期第十四次周练试题
2021年高一物理上学期第十四次周练试题1.下列有关力的说法中正确的是( )A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体,例如一个人用很大的力挥动网球拍,却没击中球,有施力物体而没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体,例如物体冲上光滑斜面,在沿斜面上升过程中受到沿斜面向上的冲力,这个力没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,说明这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在2.关于力的作用效果的说法中正确的是( )A.物体的运动状态发生变化,一定受到外力作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用C.力对物体的作用效果完全由力的大小决定D.物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象3.关于地面上物体所受的重力,下列说法正确的是( )A.只有静止时物体才受重力B.物体对地面的压力就是物体所受的重力C.弹簧测力计和杆秤都能测量物体所受的重力大小D.在同一地点,物体所受的重力与其质量成正比4.下列说法中正确的是( )A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,也一定是受力物体5.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )A.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下B.同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同C.物体的重心就是物体各部分所受重力的合力的作用点D.形状规则的物体(例如正方体),其重心一定在其几何中心处6.关于力的叙述正确的是( )A.力是物体对物体的作用,总是成对出现的B.只有相互接触的物体,才有力的作用C.直接接触的物体间一定有力的作用D.两物体相互作用不一定直接接触7.下图中表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是( )A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同8.甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙的肩部,观众认为,甲运动员(拳头)是施力物体,乙运动员(肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是( ) A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.尽管乙避开了甲的拳头,但乙仍受到甲的作用力C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确9.下列说法中正确的是( )A.自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B.在四种基本相互作用中,万有引力是最强的C.四种基本相互作用的规律是完全独立的,不可能再统一了D.万有引力和电磁力是长程力,强相互作用和弱相互作用是短程力10.在下图中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图.11.如右图所示,重为6 N的木块放在水平桌面上处于静止状态,画出木块对桌面压力的图示并画出木块所受重力和支持力的示意图.12.一个质量为60 kg的人,在地球上的重量为588 N,在月球上的重量为98 N.该人做摸高运动时,在地球上的高度为0.5 m,那么在月球上的触摸高度为多少?5. C6.AD[7. B8. C9.AD10.11.12. 3.0 m#_r22795 590B 夋 29046 7176 煶33957 84A5 蒥21009 5211 刑334935 8877 衷25559 63D7 揗438954 982A 頪:S。
2020届高考物理名校试题专题07 机械能守恒定律(解析版)
2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编(第一期)机械能守恒定律1、(2020·安徽黄山一模)乙的体积相同,但甲球的质量小于乙球的质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速度大小无关,若两球在空中下落相同的距离,则 A. 甲球的加速度小于乙球的加速度 B. 甲球用的时间比乙的长 C. 甲球的末速度大于乙球的末速度D. 甲球克服阻力做的功小于乙球克服阻力做的功 【答案】AB【解析】A. 下落时,加速度mg f fa g m m-==-,因两球的体积相同,运动时受到的阻力与球的半径成正比,所以两球所受阻力f 相同,但m m <甲乙,所以a a <甲乙,选项A 正确;B. 两球在空中下落相同的距离,根据212x at =,a a <甲乙,所以甲球用的时间比乙的长,选项B 正确; C. 根据22t ax v =,,a a x x 甲乙甲乙<=,甲球的末速度小于乙球的末速度,选项C 错误;D. 两球所受阻力f 相同,在空中下落相同的距离,所以两球克服阻力做的功相等,选项D 错误。
故选AB 。
2、(2020·安徽蚌埠第二次检测)小球自水平地面上方A 处自由下落,经时间t 落地。
若在A 处对小球施加一个竖直向上的恒力F 作用(如图所示),使小球由静止开始竖直向上运动,经时间t 撤去恒力F ,小球又经时间2t 恰好落到地面,已知重力加速度为g ,不计空气阻力,则A. 撤去恒力F 时小球的速度大小为35gt B. 小球的质量为58FgC. 3t 时间内小球机械能的增量为212Fgt D. 小球落到地面时的速度大小为135gt 【答案】AB【解析】A.设A 点距地面高度为h ,从A 点到撤去恒力的高度为H ,施加恒力时的加速度为a ,则有21=2h gt21=2H at()21+=222H h at t g t ⋅-解得3=5a g 撤去恒力时的速度为3==5v at gt故A 正确;B.施加恒力时,由牛顿第二定律可知=F mg ma -解得5=8Fm g故B 正确;C. 机械能的增量为除重力或弹力以外的其它力做功,由题可知恒力做做功,则23===10E WF H Fgt ∆⋅ 故C 错误;D.从撤去恒力时,取向上为正方向,由运动学公式,落到地面速度为17=2=5v at g t gt -⋅-故D 错误。
人教版高中物理必修一3.3 牛顿第三定律 练习(解析版) 同步练习
第三章相互作用——力3.3 牛顿第三定律一、单选题1、甲、乙两队拔河,甲队获胜,则下列说法正确的是()A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲队获胜B.只有在甲队把乙队匀速拉过去时,甲对乙的拉力才等于乙对甲的拉力C.当甲队把乙队加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力,只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,所以甲队获胜【答案】 D【解析】ABC.物体间力的作用是相互的,对于拔河的两个队,甲对乙施加了多大拉力,乙对甲也同时产生一样大小的拉力,双方之间的拉力并不是决定胜负的因素,故ABC错误;D.获胜只取决于哪边的最大静摩擦力大,甲队获胜,表示地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,故D正确。
2、关于力,下列说法中正确的是()A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用力,弹簧压缩后再反过来给手一个作用力B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,不一定是受力物体【答案】 B【解析】A.物体间的相互作用力是同时存在、同时消失的,无作用的先后之分,所以A错误;B. 垒球被抛出后,在空中受重力作用,运动状态仍在变化,但施力物体是地球,不是运动员,所以B正确。
CD.力的作用是相互的,所以施力物体也一定受到力的作用,故CD错误;3、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.F3的施力物体是地球B.F1的施力物体是弹簧C.F4的反作用力是F1D.F2的反作用力是F3【答案】 D【解析】A.F3是小球对弹簧的拉力,所以F3的施力物体是小球.故A错误;B. F1是小球的重力,其施力物体是地球.故B错误;C.F4与F1没有直接关系,不是一对作用力与反作用力.故C错误;D.F2弹簧对小球的拉力,F3小球对弹簧的拉力,两力是一对作用力与反作用力.故D正确。
物理竞赛专题训练(力学)
初中物理竞赛专项训练试题—浮力1. 如图所示,圆柱形容器中盛有水。
现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中,液面上升了1厘米。
此时正方体物块有一半露出水面。
已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1,g 取10牛/千克,容器壁厚不计。
此时物块对容器底的压强是__________帕。
若再缓缓向容器中注入水,至少需要加水___________千克,才能使物块对容器底的压强为零。
2. 如图所示,是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m 时,浮子A 恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A 有1/3体积露出水面〔浮子A 只能沿图示位置的竖直方向移动。
若进水管口水的压强为1.2×105Pa,管口横截面积为2.5㎝2,贮水箱底面积为0.8m 2,浮子A 重10N 。
则:贮水箱能装__________千克的水。
浮子A 的体积为______________m3.3. 弹簧秤下挂一金属块,把金属块全部浸在水中时,弹簧秤示数为3.4牛顿,当金属块的一半体积露出水面时,弹簧秤的示数变为4.4牛顿,则:金属块的重力为____________牛。
金属块的密度为________千克/米3〔g=10N/kg4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器,内有一边长为10cm 、密度为0.8×103kg/m 3的正方体物块,物块底部中央连有一根长为20cm 的细线,细线的另一端系于容器底部中央<图甲中看不出,可参见图乙>。
向容器内缓慢地倒入某种液体,在物块离开容器底后,物块的1/3浮出液面。
则:当液面高度升至_________厘米时;细线中的拉力最大。
细线的最大拉力是__________牛。
<取g=10N/kg>5. 如图所示,弹簧上端固定于天花板,下端连接一圆柱形重物。
先用一竖直细线拉住重物,使弹簧处于原长,此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。
已知圆柱形重物的截面积为10cm 2,长度为10cm ;烧杯横截面积20cm 2,弹簧每伸长1cm 的拉力为0.3N,g =10N/kg,重物密度为水的两倍,水的密度为103kg/m 3。
新教材高中物理必修一 第三章 专题强化 共点力平衡问题综合分析
[学习目标] 1.进一步熟练掌握平衡问题的解法.2.会利用解析法和图解法分析动态平衡问题.3.会用整体法和隔离法分析多个物体的平衡问题.一、动态平衡问题1.动态平衡:平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向缓慢变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类题型.2.基本方法:解析法、图解法和相似三角形法.3.处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法:①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式.②根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况.(2)图解法:①适用情况:物体只受三个力作用,且其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化.②一般步骤:a.首先对物体进行受力分析,根据三角形定则将表示三个力的有向线段依次画出构成一个三角形(先画出大小方向均不变的力,再画方向不变的力,最后画大小、方向均变化的力),由题意改变方向变化的力的方向.由动态图解可知力的大小变化情况.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1所示.用F T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()图1A.F逐渐变大,F T逐渐变大B.F逐渐变大,F T逐渐变小C.F逐渐变小,F T逐渐变大D.F逐渐变小,F T逐渐变小答案A解析解法一解析法以O点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,绳OA与竖直方向的夹角θ变大,由共点力的平衡条件知:F T=mgcos θ,F=mg tan θ,所以F逐渐变大,F T逐渐变大,选项A正确.解法二图解法先画出重力,再画拉力F,最后画出绳的拉力F T构成一个矢量三角形.由题意知F T的方向与竖直方向夹角增大,改变绳子拉力F T的方向,由图可知F增大,F T增大.针对训练(多选)用绳AO、BO悬挂一个重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从图2所示位置逐渐移动到C点的过程中,绳OA 和绳OB上的拉力的大小变化情况是()图2A.OA绳上的拉力逐渐减小B.OA绳上的拉力先减小后增大C.OB绳上的拉力逐渐增大D.OB绳上的拉力先减小后增大答案AD解析将AO绳、BO绳的拉力合成,其合力与重物重力等大反向,逐渐改变OB绳拉力的方向,使F B与竖直方向的夹角变小,得到多个平行四边形,如图所示,由图可知F A逐渐减小,且方向不变,而F B先减小后增大,且方向不断改变,当F B与F A垂直时,F B最小,故A、D 正确.二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用当系统处于平衡状态时,组成系统的每个物体都处于平衡状态,选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合.一般地,当求系统内部间的相互作用时,用隔离法;求系统受到的外力时,用整体法,具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用.(多选)(2019·佛山市高一上期末)如图3所示,斜面体质量为M,倾角为θ,小方块质量为m,在水平推力F作用下,斜面体和小方块整体向左做匀速直线运动,各接触面之间的动摩擦因数都为μ,重力加速度为g,则()图3A.斜面体对小方块的支持力为mg cos θB.斜面体对地面的压力大小为(M+m)gC.斜面体对小方块的摩擦力大小为μmg cos θD.地面对斜面体的摩擦力大小为μMg答案AB解析以整体为研究对象,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g,根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力大小为(M+m)g,根据摩擦力的计算公式可得地面对斜面体的摩擦力大小为F f1=μ(M+m)g,故D错误,B正确;斜面体对小方块的摩擦力为静摩擦力,摩擦力大小为F f2=mg sin θ,故C错误.斜面体对小方块的支持力等于小方块的重力垂直斜面的分力,大小为mg cos θ,故A正确.有一个固定直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直,表面光滑.AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图4所示).现将P环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力F和摩擦力F f的变化情况是()图4A.F变小,F f变大B.F不变,F f变小C.F变大,F f变大D.F变大,F f变小答案B解析对小环Q受力分析,受到重力mg、支持力F N和拉力F T,如图甲所示,根据三力平衡条件得F T=mgcos θ,F N=mg tan θ(也可用图解法分析),再对P、Q整体受力分析,受到总重力2mg、AO杆的支持力F、向右的静摩擦力F f、OB杆的支持力F N,如图乙所示,根据共点力平衡条件,有F N=F f,F=2mg,当P环向左移一小段距离,θ变小,F N变小,则静摩擦力F f 变小,AO杆的支持力F不变,故选项B正确.1.(动态平衡问题)如图5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,重球B对斜面和对挡板压力的变化情况是()图5A.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答案C解析分析球的受力,受到重力mg、挡板对球的弹力F A及斜面对球的支持力F B,如图所示,球处于静止状态,弹力F A与F B的合力F的大小等于重力大小,方向竖直向上.当挡板下端绕O沿逆时针方向缓慢转至水平位置的过程中,可以看出表示弹力F A的边的长度先变小后变大,即弹力F A先变小后变大;表示支持力F B的边的长度一直变短,说明F B一直变小.由牛顿第三定律可知,球对挡板的压力先变小后变大,对斜面的压力逐渐减小.选项C正确.2.(整体法与隔离法)(2019·广州外国语学校高一上段考)用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图6所示.对小球a持续施加一个水平向左的恒力,并对小球b持续施加一个水平向右的同样大小的恒力,最后达到平衡状态.下列选项中表示平衡状态的图可能是()图6答案A解析将两球和两球之间的细线看成一个整体,对整体受力分析如图所示,整体达到平衡状态.根据平衡条件可知整体受到a球上方的细线的拉力F线的大小等于a、b的重力大小之和,方向沿竖直方向,故此细线必定沿竖直方向,故A正确.3.(整体法与隔离法)(多选)如图7所示,在粗糙水平面上放一质量为M的斜面体,质量为m 的木块在竖直向上的力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,重力加速度为g,则地面对斜面体()图7A.无摩擦力B.有水平向左的摩擦力C.支持力大小为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g答案AD解析对木块和斜面体整体受力分析,受到拉力F、重力(M+m)g、支持力F N,根据共点力平衡条件,竖直方向上有F N+F-(M+m)g=0,解得F N=(M+m)g-F<(M+m)g;水平方向上不受力,故没有摩擦力,选项A、D正确.4.(平衡中的临界问题)如图8,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力F 作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则A 与B 的质量之比为( )图8A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2答案 B解析 B 恰好不下滑时,以滑块B 为研究对象,μ1F =m B g ,A 恰好不滑动,以A 、B 整体为研究对象,则F =μ2(m A g +m B g ),所以m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B 正确.1.(2019·浙江“温州十校联合体”高一上期末)如图1所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动.用G 表示无人机重力,F 表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是( )图1答案 C2.(2019·鹤岗一中高一上学期期末)如图2所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦,如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是( )图2A.F1增大,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1和F2都减小D.F1和F2都增大答案C解析由图解法可知F1′减小,墙对球的支持力F N减小,故由牛顿第三定律可知F1减小;球对墙的压力F2也减小.3.(2019·唐山市检测)光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰好位于圆弧形细杆的圆心处,如图3所示.将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()图3A.逐渐增大B.大小不变C.先减小后增大D.先增大后减小答案C解析以小球为研究对象,分析受力情况:小球受到重力、斜面的支持力F N和绳子A的拉力F T,如图所示.由平衡条件得知,F N和F T的合力与G大小相等、方向相反,在将A点向上缓慢移动,使绳绕圆心逆时针转动的过程中,作出力的合成图,由图得出,F T先减小后增大,C正确.4.(2019·吉林高二期中)如图4,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切.穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为F N.在运动过程中()图4A.F增大,F N增大B.F减小,F N减小C.F增大,F N减小D.F减小,F N增大答案C解析对小球进行受力分析,它受到重力、支持力和拉力的作用,如图所示:根据共点力平衡条件有:F N=mg cos θ,F=mg sin θ,其中θ为支持力F N与竖直方向的夹角,当物体向上移动时,θ变大,故F N减小,F增大.5.如图5所示,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,木板对小球的支持力大小为F N2.以木板与墙连接点为轴,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()图5A.F N1始终减小,F N2始终增大B.F N1始终减小,F N2始终减小C.F N1先增大后减小,F N2始终减小D.F N1先增大后减小,F N2先减小后增大答案B解析小球受重力G、墙面对球的压力F N1、木板对小球的支持力F N2而处于平衡状态.由平衡条件知F N1、F N2的合力与G等大反向,θ增大时,画出多个平行四边形,如图乙,由图可知在θ增大的过程中,F N1始终减小,F N2始终减小.选项B正确.6.(多选)(2019·泰安一中期中)如图6所示,物体m通过定滑轮牵引粗糙水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面体始终静止,斜面体质量为M,重力加速度为g,则水平地面对斜面体()图6A.支持力为(M+m)g B.没有摩擦力C.支持力小于(M+m)g D.有水平向右的摩擦力答案CD解析设绳子上的拉力为F T,选M和m组成的整体为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件可以判断,M必受到沿水平面向右的摩擦力;假设斜面的倾角为θ,则:F N+F T sin θ=(M+m)g,所以F N小于(M+m)g,故C、D正确,A、B错误.7.如图7所示,一小物块在水平力F的作用下静止在斜面上,则小物块受力个数()图7A.可能是2个B.可能是3个C.一定是3个D.一定是4个答案B解析物块一定受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和推力F三个力作用,若F 沿斜面向上的分力大小等于重力沿斜面向下的分力,则摩擦力为零,否则摩擦力不为零,故物块可能受到4个力作用,也可能受到3个力作用,选项B正确.8.(多选)如图8,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态.若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()图8A.绳OO′的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD解析由于物块a、b均保持静止,各绳角度保持不变,对a受力分析得,绳对a的拉力F T′=m a g,所以物块a受到绳的拉力保持不变.滑轮两侧绳的拉力大小相等,所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变,C选项错误;a、b受到绳的拉力大小、方向均不变,所以OO′的张力不变,A选项错误;对b进行受力分析,如图所示.由平衡条件得:F T cos β+F f=F cos α,F sin α+F N+F T sin β=m b g.其中F T、m b g、β和α始终不变,当F大小在一定范围内变化时,支持力在一定范围内变化,摩擦力也在一定范围内发生变化,B、D选项正确.9.如图9所示,在粗糙水平地面上放着一个表面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,则把A向右缓慢移动少许的过程中,下列判断正确的是()图9A.球B对墙的压力增大B.球B对柱状物体A的压力增大C.地面对柱状物体A的摩擦力不变D.地面对柱状物体A的支持力不变答案D解析球B受重力、A的支持力F1和墙壁的弹力F2,受力分析如图甲所示,设F1与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可知,F1=Gcos θ,F2=G tan θ.当A向右缓慢移动时,根据几何关系可知,θ减小,所以cos θ增大,tan θ减小,即墙壁对球B的弹力F2减小,A对球B的支持力F1减小,根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力减小,球B对A的压力也减小,选项A、B错误;对A、B整体进行受力分析,如图乙所示,由平衡条件可知A受到地面的摩擦力大小F f=F2,则F f减小,地面对A的支持力F等于A、B的重力之和,大小不变,选项C错误,选项D正确.10.(2019·福州八县市一中高一上期末)如图10所示,A、B两物体的质量分别为m A、m B,且m A>m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦力均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳(足够长)与水平方向的夹角θ的变化情况是()图10A.物体A的高度升高,θ角不变B.物体A的高度降低,θ角变小C.物体A的高度升高,θ角变大D.物体A的高度不变,θ角变小答案A解析最终平衡时,绳的拉力F大小仍为m A g,由共点力平衡条件可得2F sin θ=m B g,故θ不变,但因悬点由Q移到P,定滑轮左侧部分绳子变长,故A应升高,所以A正确.11.(2019·凌源市高一上学期期末三校联考)如图11所示,质量为m=0.5 kg的光滑小球被细线系住,放在倾角为α=45°的斜面体上.已知线与竖直方向的夹角β=45°,斜面体质量为M =3 kg,整个装置静置于粗糙水平面上.(g取10 N/kg)求:图11(1)细线对小球拉力的大小;(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.答案 (1)522N (2)2.5 N 方向水平向左 解析 (1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示.根据平衡条件得,F T 与F N 的合力大小等于mgF T =mg cos 45°=22mg =522N (2)以小球和斜面体整体为研究对象,受力分析如图乙所示,由于系统静止,合力为零,则有: F f =F T cos 45°=522×22N =2.5 N ,方向水平向左. 12.(2019·山东高一期中)如图12所示,质量为m =4 kg 的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O .轻绳OA 与竖直方向的夹角α=37°,轻绳OB 水平且B 端固定在竖直墙上,物体处于静止状态.已知轻绳OA 、OC 能承受的最大拉力均为150 N ,轻绳OB 能承受的最大拉力为100 N ,sin 37°=0.6,g =10 m/s 2.图12(1)求轻绳OA 和轻绳OB 的拉力大小;(2)为保证三段轻绳均不断,求所悬挂物体质量的最大值.答案 (1)50 N 30N (2)12 kg解析 (1)由节点O 受力情况可得:F T OA =mg cos α=54mg =50 NF T OB =mg tan α=34mg =30 N (2)当轻绳OA 达到最大承受拉力150 N 时,F T OB ′=90 N ,F T OC ′=120 N轻绳OA 最先达到能承受的最大拉力,此时F T OC ′=mg =120 N ,m =12 kg故物体质量m 最大值为12 kg.13.(2019·莆田第六中学高一期中)如图13所示,放在粗糙斜面上的物块A 和悬挂的物块B 均处于静止状态,轻绳AO 绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO 的上端连接于O 点,轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC 段与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A 和B 的质量分别为m A =0.5 kg 、m B =0.3 kg ,弹簧的劲度系数k =200 N /m ,重力加速度g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,求:图13(1)弹簧的伸长量x ;(2)物块A 受到的摩擦力.答案 (1)0.02 m (2)2 N ,方向沿斜面向下解析 (1)以结点O 为研究对象,受力分析并正交分解,如图甲,据平衡条件有:x 方向:F sin 53°-kx =0y 方向:F cos 53°-m B g =0联立解得:F =5 N ,x =0.02 m(2)假设摩擦力沿斜面向下,则对物块A 受力分析如图乙所示轻绳各处张力大小相等,据平衡条件有:F -m A g sin 37°-F f =0解得:F f =2 N ,方向沿斜面向下.14.(多选)(2019·深圳高级中学高一期末)固定在水平面上的光滑半球的半径为R ,在球心O 的正上方C 点固定一个光滑的小定滑轮,细线的一端拴接一小球,另一端绕过定滑轮,将小球从图14所示位置的A 点缓慢地拉至B 点,在小球到达B 点前的过程中,小球对半球的压力F N ,细线的拉力F T 大小变化情况是( )图14A .F N 不变B .F N 变小C .F T 变小D .F T 变大答案 AC解析 在小球被拉至B 点前的过程中,对小球进行受力分析,小球受重力、半球对小球的弹力和细线对小球的拉力,小球在三个力作用下缓慢滑至B 点,小球在运动过程中可视为受力平衡,即小球受重力、半球对小球的弹力和细线拉力的合力为零.作出小球的受力示意图如图所示,故小球所受重力mg 、半球对小球的弹力F N ′和细线对小球的拉力F T 可以构成一个闭合的三角形,由图可知,三个力构成的三角形与图中由绳AC 、定滑轮到水平面的高度CO及半球半径AO 构成的△ACO 始终相似,故有F N ′AO =mg CO =F T AC,由于小球运动过程中,CO 和AO 的长度不变,AC 减小,小球所受重力不变,所以半球对小球的弹力F N ′不变,细线对小球的拉力F T 变小,由牛顿第三定律可知小球对半球的压力F N 不变,故A 、C 正确,B 、D 错误.。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:第三章复习提升(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力本章复习提升易混易错练易错点1 理解不透力的概念1.(2019江苏南京六校联合体高一上期中,)(多选)下列说法中正确的是()A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但重心不一定在物体上B.形状规则的物体的重心一定与其几何中心重合C.两个物体只要接触就会产生弹力D.物体对桌面的压力是由于物体发生弹性形变而产生的易错点2 分不清绳的弹力方向与杆的弹力方向2.(2019上海金山高一上期末,)如图,水平地面上的倾斜直杆顶端固定一小球,则直杆对球的作用力方向为()A.沿杆向上B.沿杆向下C.竖直向上D.竖直向下3.(2019湖南长郡中学高一上期中,)(多选)如图所示,一重为30N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为10√3N,则AB 杆对球的作用力()A.大小为15NB.大小为20√3NC.方向与水平方向成60°角斜向左上方D.方向与水平方向成60°角斜向右下方4.(2018山东济南一中高一上期中,)如图所示,用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当绳的另一端挂上重物时,绳和杆对手指和手掌均有力的作用,选项图中,这两个作用力的方向正确的是()易错点3 注意“活结”和“死结”的区别5.()如图所示,A、B两物体的质量分别为m A、m B,且m A>m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计。
如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新静止后,绳的拉力F和绳与水平方向的夹角θ的变化情况是()A.F变大,θ角变大B.F变小,θ角变小C.F不变,θ角不变D.F不变,θ角变小6.()(多选)如图所示,电灯的重力G=10N,AO绳与顶板间的夹角为45°,BO绳水平,AO绳的拉力为F A,BO绳的拉力为F B,则()A.F A=10√2NB.F A=10NC.F B=10√2ND.F B=10N易错点4 注意“动杆”和“定杆”的区别7.()水平横梁一端插在墙壁内,另一端装小滑轮B。
部编版高中物理必修一第三章相互作用力知识点汇总
(名师选题)部编版高中物理必修一第三章相互作用力知识点汇总单选题1、如图所示,关于下列各图受力情况说法正确的是()A.甲图中原木P在M、N两点各受一个弹力,且均竖直向上B.乙图中BC杆对滑轮的弹力一定由B指向CC.丙图中铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力D.丁图中弹簧一定处于压缩状态答案:DA.甲图,在M点的弹力方向垂直地面向上,在N点的弹力方向垂直原木P向上,故A错误;B.乙图中BC杆斜插入墙壁中,则BC杆对滑轮的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡,方向不一定由B指向C,故B错误;C.铁块对斜面的压力是斜面受到的力、重力的分力都是铁块所受的力,故C错误;D.弹簧对小球的弹力只能沿弹簧的轴线方向,由平衡条件知,弹簧对小球弹力沿弹簧向右,即弹簧一定处于压缩状态,故D正确。
故选D。
2、如图所示,在大小均为F的两个水平力的作用下,长方体物块A、B相对于水平地面保持静止,下列说法正确的是()A.A、B间的摩擦力大小为F,B与水平地面间的摩擦力大小也为FB.A、B间的摩擦力大小等于F,B与水平地面间的摩擦力为零C.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力大小为FD.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力为零答案:B以物块A为对象,根据受力平衡可知,B对A的摩擦力与水平力F平衡,则有f AB=F以物块A、B为整体,由于作用在物块A上的水平力F与作用在物块B上的水平力F大小相等,方向相反,根据受力平衡可知B与水平地面间的摩擦力为零,B正确,ACD错误;故选B。
3、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。
15.力的分解与正交分解法—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册同步检测(机构)
力的分解练习一、单选题1.如图所示,两等高的竖直木桩ab、cd固定,一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端,绳长为L,一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时两侧轻绳夹角为120°。
若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,物体A 悬挂后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内。
若重力加速度大小为g,关于上述两种情况,下列说法正确的是()A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为12 mgC.橡皮筋的弹力等于mgD.橡皮筋的弹力小于mg2.如图所示,有一横截面为直角的固定光滑槽放置在水平地面上,AB面、BC面与水平地面间的夹角分别为30°、60°,有一质量为0.1kg的正方体均匀木块放在槽内,取重力加速度大小g=10m/s2。
则木块对AB面的压力大小为()A.12N B.32N C.3N D.2N3.弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一,许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”,弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程,屈膝是其中一个关键动作,如图所示,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为()A .2sin 2θFB .2cos 2F θC .2tan 2θFD .1tan 22F4.图中的大力士用绳子拉动汽车,绳中的拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ.若将F 沿水平方向和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( )A .Fsin θB .Fcos θC .sin θFD .cos F θ5.某同学在单杠上做引体向上,在下列四幅图中,画出了该同学做引体向上的四种姿式。
其中双臂用力最小的图是( )A .B .C .D .6.如图所示,把光滑斜面上的物体所受重力mg 分解为F 1)F 2两个力.图中F N 为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是( )A .F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B .物体受到mg )F N )F 1)F 2共四个力的作用C .F 2是物体对斜面的压力D .力F N )F 1)F 2这三个力的作用效果与mg )F N 这两个力的作用效果相同7.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A 、B 两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是( )A .这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B .这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C .这有可能,A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D .这有可能,但A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力8.图示为三种形式的吊车的示意图,OA 为杆,重力不计,AB 为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA 受力的关系是( )A .a b c >>B .a c b >=C .a b c =>D .a b c ==9.刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F ,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d ,劈的侧面长为l ,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为( )A .d F lB .l F dC .2l F dD .2d F l10.为了行车的方便与安全,很高的桥要造很长的引桥,以减小桥面的坡度,如图所示。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:共点力的平衡(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力5共点力的平衡基础过关练题组一平衡状态1.(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()A.如果物体的运动速度为零,则必处于平衡状态B.如果物体的运动速度大小不变,则必处于平衡状态C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向的合力都必为零D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反2.物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是()A.在某一时刻速度等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,一定处于平衡状态题组二共点力平衡的条件3.一个物体受到三个共点力的作用,如果三个力的大小为如下各组中的情况,那么有可能使物体处于平衡状态的是()A.1N4N7NB.2N6N9NC.2N5N8ND.6N8N6N4.如图所示,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它作用力的方向是()A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向5.一个质量为3kg的物体被放置在倾角为α=30°的固定、光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下,物体处于平衡状态的是(g取10N/kg)()A.仅甲图B.仅丙图C.仅乙图D.甲、乙、丙图题组三受力分析整体法和隔离法6.(多选)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动(重力加速度大小为g),则()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力可能小于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g7.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。
若不计一切摩擦,重力加速度大小为g,则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cosαD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sinα8.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。
高中物理--力矩平衡
高中物理--力矩平衡高中物理--力矩平衡力矩平衡难点(1)从实际背景中构建有固定转动轴的物理模型(2)灵活恰当地选取固定转动轴(3)将转动模型从相关系统(连结体)中隔离分析等物体平衡条件注意点:实际上一个物体的平衡,应同时满足F 合=0和M 合=0。
共点力作用下的物体如果满足F 合=0,同时也就满足了M 合=0,达到了平衡状态;而转动的物体只满足M 合=0就不一定能达到平衡状态,还应同时满足F 合=0方可。
1、如图所示,一根长为L 的轻杆OA ,可绕水平轴O 在竖直平面内自由转动,左端A 挂一质量为m 的物体,从杆上一点B 系一不可伸长的细绳,将绳跨过光滑的钉子C 与弹簧K 连接,弹簧右端固定,这时轻杆在水平位置保持平衡,弹簧处于伸长状态,已知OB =OC = 32L ,弹簧伸长量恰等于BC ,由此可知,弹簧的劲度系数等于______解析:本题中根据给的图确定C 点在O 的正上方,则已知OB =OC ,可以得到BC=OB 2 物体的重力产生的力矩M =G ×OA =mgL 已知弹簧伸长量Δx =BC ,则弹簧的弹力F =kΔx =L k 232? 光滑钉子C 的效果可以等效为光滑的滑轮,则绳子BC 的拉力就等于弹簧的弹力绳子BC 的拉力的力臂为O 到BC 的垂直距离,即为L 32 则绳子BC 产生的力矩M =L k 232?×L 32=294kL 根据力矩平衡,得到294=kL mgL 则k =9mg /4L2、如图所示是一种手控制动器,a 是一个转动着的轮子,b 是摩擦制动片,c 是杠杆,O 是其固定转动轴。
手在A 点施加一个作用力F 时,b 将压紧轮子,使轮子制动。
若使轮子制动所需的力矩是一定的,则下列说法正确的是()A 、轮a 逆时针转动时,所需的力F 较小B 、轮a 顺时针转动时,所需的力F 较小C 、无论逆时针还是顺时针转动,所需的力F 相同D 、无法比较F 的大小解析:如图所示,若轮子a 逆时针转动,则此时轮子相对手柄b 点是向上运动,则手柄的b 点会给轮子向下的摩擦力。
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知识总结例题
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知识总结例题单选题1、两个共点力的合力大小为12N,其中一个分力的大小为7N,则另一个分力的大小不可能为()A.4NB.6NC.18ND.10N答案:A4N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤11N,6N、7N的合力大小范围为1N≤F合≤13N,18N、7N的合力大小范围为11N≤F合≤25N,10N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤17N。
选不可能的,故选A。
2、如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起,E、M之间无摩擦力,E的重力为G,M下表面粗糙,E、M均静止在水平地面上,现过E的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端,整个过程中,M始终处于静止状态,对该过程的分析,下列说法不正确的是()A.地面所受M的压力不变B.地面对M的摩擦力逐渐增大C.开始时拉力F最大,且为√3G,以后逐渐减小为0D.E、M间的压力开始时最大,且为2G,以后逐渐减小到G答案:BA.取整体为研究对象,地面所受M的压力不变,总等于二者的总重力,A正确,不符合题意;CD.圆柱体E受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力N作用处于平衡状态,这三个力构成封闭三角形,如图所示开始时N与竖直方向成60°角,对应图中的最大三角形,此时拉力F和半圆柱体的支持力N都最大,其大小分别为F m=Gtan60∘=√3GN m=Gcos60∘=2G随着E向上移动,三角形逐渐减小,拉力F、半圆柱体的支持力N都逐渐减小,当E移动到M顶端时,F减小到零,N减小到G,故开始时拉力F最大,且为√3G,以后逐渐减小为0,E、M间的压力开始时最大,且为2G,以后逐渐减小到G,CD正确,不符合题意;B.取整体为研究对象,地面对M的摩擦力等于拉力F,所以摩擦力随拉力F的减小而减小,B错误,符合题意。
故选B。
3、如图所示,两根相同的轻质弹簧一端分别固定于M、N两点,另一端分别与轻绳OP、OQ连接于O点。
2023-2024(上高中物理 选择性必修第一册动量定理习题课:动量守恒定律的应用练习册含答案
2023-2024(上)全品学练考高中物理选择性必修第一册动量定理习题课:动量守恒定律的应用建议用时:40分钟◆知识点一多物体、多过程中动量守恒的判断1.[2022·长沙一中月考] 如图所示,光滑水平面上放置一足够长木板A,其上表面粗糙,两个质量和材料均不同的物块B、C,以不同的水平速度分别从两端滑上长木板A.当B、C在木板A 上滑动的过程中,由A、B、C组成的系统 ()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.动量不守恒,机械能不守恒2.(多选)[2022·湖北宜昌一中月考] A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面水平且光滑.当两物体被同时释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B、C组成系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B、C组成系统的动量守恒◆知识点二多物体、多过程中动量守恒定律的应用3.[2022·广州广雅中学月考] 质量相同的A、B两小车置于光滑的水平面上,有一个质量为m 的人静止在A车上,两车都静止,当这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车上,最终相对A 车静止,则A车最终的速率 ()A.等于零B.小于B车的速率C.大于B车的速率D.等于B车的速率4.[2022·浙江效实中学月考] 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为()A.v0B.v05C.v03D.v04◆知识点三动量守恒定律应用的临界问题5.[2022·山师大附中月考] 如图所示在光滑的水平面上静止放置着一个质量为4m的木板B,它的左端静止放置着一个质量为2m的物块A,现让A、B一起以水平速度v0向右运动,与其前方静止的另一个相同的木板C相碰后粘在一起,在两木板相碰后的运动过程中,物块恰好没有滑下木板,且物块A可视为质点,则两木板的最终速度为()A.v02 B.2v05C.3v05D.4v056.将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的甲、乙两车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并在同一直线上,如图所示.(1)当乙车速度为零时,甲车的速度为多大?方向如何?(2)由于磁铁的磁性极强,故两车不会相碰,那么两车间的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?7.如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.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相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后()A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为v c=v b>v aD.a、c两车运动方向相反8.[2022·浙江海盐高级中学月考] 如图所示,在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2 kg,靠在一起的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态.某时刻起滑块甲以初速度v1=2 m/s向左运动,同时滑块乙以v2=4 m/s向右运动.最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端.小车长L=9.5 m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,求:(g取10 m/s2,滑块甲和乙可视为质点)(1)最终甲、乙两滑块和小车的共同速度的大小;(2)两滑块与小车间的动摩擦因数;(3)两滑块运动前滑块乙离右端的距离.9.[2022·北京东城区期中] 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平地面上游戏,甲和他的冰车的质量为M=30 kg,乙和他的冰车的质量也是M=30 kg .游戏时甲推一个质量m=15 kg 的箱子,以大小为v 0=3.0 m/s 的速度向东滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.不计水平地面的摩擦力.(1)若甲向东以5 m/s 的速度将箱子推给乙,甲的速度变为多少?(2)甲至少以多大的速度将箱子推给乙,才能避免相撞?(题中各速度均以地面为参考系)10.(多选)如图所示,在质量为M 的小车上用细线挂有一小球,小球的质量为m 0,小车和小球以恒定的速度v 沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些情况是可能发生的 ( )A .小车、木块、小球的速度都发生变化,分别变为v 1、v 2、v 3,满足(M+m 0)v=Mv 1+mv 2+m 0v 3B .小球的速度不变,小车和木块的速度变为v 1和v 2,满足Mv=Mv 1+mv 2C .小球的速度不变,小车和木块的速度都变为v 1,满足Mv=(M+m )v 1D .小车和小球的速度都变为v 1,木块的速度变为v 2,满足(M+m 0)v=(M+m 0)v 1+mv 2习题课:动量守恒定律的应用1.B [解析] 依题意,因水平面光滑,则A 、B 、C 组成的系统合力为零,满足动量守恒条件,系统动量守恒,木板A 上表面粗糙,物块B 、C 在其上滑行时,会摩擦生热,系统机械能有损失,则系统机械能不守恒,故A 、C 、D 错误,B 正确.2.BCD [解析] 若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,由于A 、B 两物体的质量之比为m A ∶m B =3∶2,由滑动摩擦力F f =μmg 可知弹簧释放时,小车对A 、B 的滑动摩擦力大小之比为3∶2,所以A 、B 组成的系统所受合外力不等于零,系统的动量不守恒,A 错误;对于A 、B 、C 组成的系统,由于地面光滑,系统所受的合外力为零,则系统动量守恒,B 、D 正确;若A 、B 所受的摩擦力大小相等,则A 、B 组成的系统所受合外力为零,A 、B 组成的系统动量守恒,C 正确.3.B [解析] 设车的质量为M ,A 、B 两车以及人组成的系统动量守恒,规定由A 指向B 为正方向,有0=Mv B -(M+m )v A ,解得v A v B=MM+m ,则A 车最终的速率小于B 车的速率,故选B .4.B [解析] 由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv 0=5mv ,得v=15v 0,即它们最后的速度为15v 0,B 正确.5.C [解析] 设两木板碰撞后的速度为v 1,以v 0的方向为正方向,由动量守恒定律得4mv 0=8mv 1,解得v 1=v02,设物块与木板共同的速度为v 2,由动量守恒定律得2mv 0+8mv 1=(2m+8m )v 2,解得v 2=3v 05,故选C .6.(1)1 m/s 向右 (2)0.5 m/s 向右[解析] 两车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两磁铁之间的磁力是系统内力,系统动量守恒.设向右为正方向.(1)据动量守恒定律得mv 甲-mv 乙=mv'甲 则v'甲=v 甲-v 乙=1 m/s,方向向右.(2)两车相距最近时,两车的速度相同,设为v',由动量守恒定律得 mv 甲-mv 乙=mv'+mv' 解得v'=mv 甲-mv 乙2m=v 甲-v 乙2=3-22 m/s =0.5 m/s,方向向右.7.D [解析] 若人跳离b 、c 车时相对地面的水平速度为v ,以水平向右为正方向,由动量守恒定律知,水平方向,对人和c 车组成的系统有0=m 人v+m 车v c ,对人和b 车有m 人v=m 车v b +m 人v ,对人和a 车有m 人v=(m 车+m 人)v a ,所以v c =-m 人v m 车,v b =0,v a =m 人vm 人+m 车,即三辆车的速率关系为v c >v a >v b ,并且v c 与v a 方向相反,故选D . 8.(1)0.5 m/s (2)0.1 (3)7.5 m[解析] (1)两滑块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得 mv 2-mv 1=(M+m+m )v 解得 v=0.5 m/s(2)对整体由能量守恒定律得 12m v 12+12m v 22=12(M +m +m )v 2+μmgL解得μ=0.1(3)经分析,滑块甲运动到左端时速度刚好减为0,在滑块甲运动至左端前,小车静止,之后滑块甲和小车一起向右做匀加速运动到三者共速.甲、乙从开始运动到最终两滑块均恰好停在小车的两端的过程中,设滑块乙的对地位移为x 1,滑块甲和小车一起向右运动的位移为x 2.由动能定理,对滑块乙有 -μmgx 1=12mv 2-12m v 22对滑块甲和小车有 μmgx 2=12(m +M )v 2滑块乙离右端的距离 s=x 1-x 2 解得s=7.5 m9.(1)2 m/s (2)7.8 m/s[解析] (1)取向东为正方向,由动量守恒定律有 mv 0+Mv 0=mv 1+Mv 解得v=2 m/s(2)设甲至少以速度v'将箱子推出,推出箱子后甲的速度为v 甲,乙接到箱子后的速度为v 乙,取向东为正方向.则根据动量守恒定律得 (M+m )v 0=Mv 甲+mv' mv'-Mv 0=(m+M )v 乙当甲与乙恰好不相撞时,有v甲=v乙联立解得v'=7.8 m/s10.BC[解析] 在小车与木块发生碰撞的瞬间,彼此作用力很大,所以它们的速度在瞬间发生改变,作用过程中它们的位移可看成为零,而小球并没有直接与木块发生力的作用,在它与小车共同匀速运动时,细线沿竖直方向,因此细线的拉力不能改变小球速度的大小,即小球的速度不变,A、D错误;而小车和木块碰撞后,可能以不同的速度继续向前运动,也可能以共同速度向前运动,B、C正确.章末学业测评(一)建议用时:40分钟一、选择题1.[2022·湖北黄冈中学期中] 关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.物体的动量越大,其惯性也越大B.动量相同的物体,速度一定相同C.物体的速度方向改变,其动量一定改变D.运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向2.[2022·唐山一中月考] 如图所示,一个质量为m=0.5 kg的铁锤,以v=5 m/s的速度竖直打在木桩的钉子上,钉子的质量为2 g,经0.01 s后铁锤速度减小到0,重力加速度g取10 m/s2,则铁锤对钉子的作用力大小为()A.1 NB.245 NC.250 ND.255 N3.[2022·北京四中月考] 蹦极是一项刺激的极限运动,如图所示运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下.在某次蹦极中,质量为60 kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2 s速度减为零,假设弹性绳长为45 m,重力加速度g取10 m/s2(忽略空气阻力),下列说法正确的是()A.弹性绳在绷紧后2 s内对运动员的平均作用力大小为2 000 NB.运动员在弹性绳绷紧后动量的变化量等于弹性绳的作用力的冲量C.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等D.运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量小于弹性绳作用力的冲量4.(多选)如图所示,小车放在光滑水平面上,A端固定一轻弹簧,B端粘有油泥,小车及油泥的总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时小车和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,下列说法正确的是( )A .弹簧伸长过程中C 向右运动,同时小车也向右运动B .C 与B 端碰前,C 与小车的速率之比为M ∶m C .C 与油泥粘在一起后,小车立即停止运动D .C 与油泥粘在一起后,小车继续向右运动5.一只爆竹竖直升空后,在高为h 处到达最高点并发生爆炸,分成质量不同的两块,两块质量之比为3∶1,其中质量小的一块获得大小为v 的水平速度,重力加速度为g ,不计空气阻力,则两块爆竹落地点的距离为 ( ) A .v4√2ℎg B .2v3√2ℎg C .4v3√2ℎg D .4v √2ℎg6.(多选)如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m ,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以视为质点的小球,质量为m ,半径略小于管道半径,以水平速度v 从左端滑上小车,小球恰好能到达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车.关于这个过程,下列说法正确的是 ( )A .小球滑离小车时,小车回到原来位置B .小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC .管道最高点距小车上表面的高度为v 23gD .小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化量大小是mv37.(多选)[2022·天津一中月考] 如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B 瞬时获得水平向右的速度3 m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得 ( )A .在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s,且弹簧都处于伸长状态B .从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C .两物块的质量之比为m 1∶m 2=1∶2D .在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2=8∶18.(多选)[2022·杭二中月考] 物理兴趣小组在研究竖直方向的碰撞问题时,将网球和篮球同时从某高度处自由释放(如图所示),发现网球反弹的高度比单独释放时的高度高很多.若两球均为弹性球,释放时两球互相接触,且球心在同一竖直线,某同学将两球从离地高为h处自由落下,此高度远大于两球半径,已知网球质量为m,篮球质量为7m,重力加速度为g,设所有碰撞均为弹性碰撞且只发生在竖直方向上.忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.两球下落过程中,网球对篮球有竖直向下的压力B.篮球与网球相碰后,篮球的速度为零C.落地弹起后,篮球上升的最大高度为ℎ4D.篮球从地面反弹与网球相碰后网球上升的最大高度为6.25h二、计算题9.如图甲所示,质量均为m=0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点),分别静止在水平地面上A、C两点.P在水平力F作用下由静止开始向右运动,力F与时间t的关系如图乙所示,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L=3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,g取10 m/s2,求:(1)P到达B点时的速度大小v及P与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;(2)Q运动的时间t.10.如图甲,打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备.其工作原理等效简化图如图乙所示,某次打桩过程中,质量为M=200 t的桩竖直放置,质量为m=50 t 的打桩锤从离桩上端h=0.8 m处由静止释放,下落后垂直打在桩上,打桩锤与桩作用时间极短,然后二者以相同速度一起向下运动h1=0.4 m后停止.桩向下打入海床过程中受到海床的阻力大小不恒定.重力加速度g取10 m/s2.(1)求打桩锤击中桩后,二者的共同速度的大小;(2)求打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能;(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,求克服阻力做功.甲 乙章末学业测评(一)1.C [解析] 惯性只与质量有关,质量越大惯性越大,根据公式p=mv 可知,物体的动量越大,物体的质量不一定大,故A 错误;根据公式p=mv 可知,动量相同的物体,速度不一定相同,故B 错误;动量是矢量,有大小也有方向,动量的方向即为物体运动的速度方向,与该时刻加速度方向无直接关系,物体的速度方向改变,其动量一定改变,故D 错误,C 正确.2.D [解析] 以铁锤为研究对象,设钉子对铁锤的平均作用力为F ,取竖直向上为正方向,由动量定理得(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=255 N,根据牛顿第三定律知,铁锤打击钉子的平均作用力为255 N,方向竖直向下,故D 正确,A 、B 、C 错误.3.C [解析] 由机械能守恒得mgh=12mv 2,绳在刚绷紧时人的速度大小为v=√2gh=30 m/s,以竖直向上为正方向,在绷紧的过程中根据动量定理有(F-mg )t=0-(-mv ),代入数据解得F=1500 N,故A 错误;根据动量定理可知,运动员在弹性绳绷紧后,动量的变化量等于弹性绳作用力的冲量与重力冲量的和,故B 错误;运动员整个过程中动量的变化量为零,则重力冲量与弹性绳作用力的冲量等大反向,故C 正确,D 错误.4.BC [解析] 小车与C 组成的系统在水平方向上动量守恒,C 向右运动时,小车应向左运动,故A 错误;设碰前C 的速率为v 1,小车的速率为v 2,则0=mv 1-Mv 2,得v 1v 2=Mm ,故B 正确;设C 与油泥粘在一起后,小车与C 的共同速度为v 共,则0=(M+m )v 共,得v 共=0,故C 正确,D 错误. 5.C [解析] 设其中一块质量为m ,另一块质量为3m.爆炸过程中系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得mv-3mv'=0,解得v'=13v ,设两块爆竹落地用的时间为t ,根据h=12gt 2,解得t=√2ℎg ,两块爆竹落地点的距离为x=(v+v')t=4v 3√2ℎg.6.BC [解析] 小球恰好能到达管道的最高点,说明在管道最高点时小球和管道之间相对静止,小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由动量守恒定律,有mv=(m+2m )v',得v'=v3,小车动量变化量大小Δp 车=2m ·v3=23mv ,D 错误;小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,由机械能守恒定律,有mgH=12mv 2-12(m+2m )v'2,得H=v 23g ,C 正确;小球从滑上小车到滑离小车的过程,由动量守恒定律和机械能守恒定律,有mv=mv 1+2mv 2,12mv 2=12m v 12+12×2m v 22,得v 1=-v3,v 2=23v ,则小球滑离小车时相对小车的速度大小为23v+13v=v ,B 正确;由以上分析可知,在整个过程中小车一直向右运动,A 错误.7.BD [解析] 由A 的速度图像可知,t 1时刻正在加速,说明弹簧被拉伸,t 3时刻正在减速,说明弹簧被压缩,故选项A 错误;t 3时刻A 正在减速,说明弹簧被压缩,t 4时刻A 的加速度为零,说明弹簧处于原长,故选项B 正确;对0~t 1过程,由动量守恒定律得m 2×3 m/s =(m 1+m 2)×1 m/s,故m 1∶m 2=2∶1,选项C 错误;动能E k =12mv 2,t 2时刻A 与B 的速度大小之比为2∶1,则动能之比为8∶1,故选项D 正确.8.CD [解析] 两球下落过程中,均处于完全失重状态,两球间没有作用力,故A 错误;根据自由落体运动规律可知,两球落地前瞬间速度大小相等,设为v ,篮球从地面反弹与网球相碰过程,根据动量守恒和能量守恒有7mv-mv=7mv 1+mv 2,12×7mv 2+12mv 2=12×7m v 12+12m v 22,解得v 1=v2,v 2=52v ,故B 错误;根据机械能守恒定律有7mgh=12×7mv 2,7mgh'=12×7m v 12,解得,篮球上升的最大高度为h'=ℎ4,故C 正确;根据机械能守恒定律有mgh″=12m v 22,解得,网球上升的最大高度为h″=6.25h ,故D 正确.9.(1)8 m/s 7 m/s (2)3.5 s[解析] (1)以向右为正方向,在0~3 s 内,对P ,由动量定理有 F 1t 1+F 2t 2-μmg (t 1+t 2)=mv-0其中F 1=2 N,F 2=3 N,t 1=2 s,t 2=1 s 解得v=8 m/s设P 在B 、C 两点间滑行的加速度大小为a ,由牛顿第二定律有 μmg=maP 在B 、C 两点间做匀减速直线运动,有v 2-v 12=2aL 解得v 1=7 m/s .(2)设P 与Q 发生弹性碰撞后瞬间P 、Q 的速度大小分别为v'1、v 2,有 mv 1=mv'1+mv 212m v 12=12mv '12+12m v 22碰撞后Q 做匀减速直线运动,Q 运动的加速度大小为 μmg=ma'Q 运动的时间为t=v2a '解得t=3.5 s .10.(1)0.8 m/s (2)3.2×105 J (3)1.08×106 J [解析] (1)打桩锤击中桩前瞬间的速度为v 1=√2gℎ=4 m/s打桩锤与桩作用时间极短,作用过程动量守恒,有 mv 1=(M+m )v 共 解得v 共=0.8 m/s(2)打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能为ΔE=12m v 12-12(M+m )v 共2=3.2×105 J(3)打桩后,锤与桩向下打入海床的运动过程中,根据动能定理,有(M+m )gh 1+W=0-12(M+m )v 共2解得W=-1.08×106 J,所以克服阻力做功为1.08×106 J。
湖南省娄底市高一 上学期物理12月月质量检测考试试卷及答案
湖南省娄底市高一上学期物理12月月质量检测考试试卷及答案一、选择题1.汽车甲与汽车乙质量相同,汽车甲以120km/h的速度在高速公路上飞奔,汽车乙以5km/h的速度在小区道路上缓行.则关于汽车甲与汽车乙的惯性,正确的是()A.汽车甲惯性大B.汽车乙惯性大C.无法比较惯性大小D.汽车甲与汽车乙惯性一样大2.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率v A=10m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小v B为()A.53m/s3B.20 m/s C.203m/s3D.5 m/s3.在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t-2t2(x的单位是m,t单位是s).则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()A.18m B.32m C.48m D.50m4.A、B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则()A.A、B两物体运动方向相反B.A物体的加速度比B物体的加速度大C.前4s内A、B两物体的位移相同D.t=4s时,A、B两物体的速度相同5.下列物理量中不属于矢量的是()A.速率B.速度C.位移D.静摩擦力6.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s,车对桥顶的压力为车重的3/4,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为;A.15 m/s B.20 m/sC.25 m/s D.30 m/s7.如图所示,竖直放置的玻璃管内放置着一片树叶和一个小石子,现将玻璃管迅速翻转180°,玻璃管内非真空,下列说法正确的是()A.树叶和小石子同时落到底部B.小石子在下落过程中,处于失重状态C.树叶在下落过程中,处于超重状态D.将玻璃管抽成真空,重复上述实验,在树叶和小石子下落过程中,树叶和小石子都处于超重状态8.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它在第1s内的位移恰为它在最后1s内位移的三分之一,则高度为(10m/s2)()A.15m B.20m C.11.25m D.31.25m9.如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内做匀速圆周运动,A、B保持相对静止.a、b、c、d四个位置分别是运动过程中的最右边、最高点、最左边和最低点.下列判断中正确的是A.在a点A对B的压力最大B.在b点A对B的压力最小C.在c点A受B的摩擦力最大D.在d点A受B的摩擦力向右10.一个物体自由下落6s后落地,g取 10m/s2,则最后 2s内通过的位移为()A.20m B.80m C.100m D.180m11.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法符合历史事实的是()A.伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同B.伽利略让铜球从斜面滚下,测出了其运动速度与下落时间成正比C.伽利略通过实验直接证实了自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动D.伽利略通过实验发现了路程与时间平方成正比的规律,建立了匀加速运动的概念12.物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是()A.5N、7N、8NB.2N、3N、6NC.1N、5N、10ND.10N、8N、1N13.如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,受到力F的作用后仍静止,则()A.物体所受摩擦力大于F,所以物体没被拉动B.物体对地面的压力大小等于mgC.地面对物体的支持力等于FsinθD.物体受的合力为零14.下列各组物理量中,全部都是矢量的是A.位移、加速度、速度、时间B.速度、力、时间、平均速度C.位移、速度、加速度、平均速度D.速度、质量、加速度、路程15.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是()A.三力的合力为F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力为3F2,方向与F2同向C.三力的合力为2F3,方向与F3同向D.由题给条件无法求出合力大小16.甲、乙两车沿同一平直公路行驶,两车运动的x﹣t图象如图所示,则下列表述正确的是()A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动B.甲车先做匀减速运动,后做匀速运动C.两车相遇两次D.乙车的速度不断减小17.倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列说法正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mg cos a B.木块对斜面体的压力大小是mgC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g 18.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在0~t0时间内,下列说法中正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小B.Ⅰ物体的加速度不断增大,Ⅱ物体的加速度不断减小C.Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是(v1+v2)/219.如图,三根绳子一端结在一起,绳子OA和OB另一端固定在天花板上。
2020—2021学年第一学期物理人教必修一第三章 相互作用练习有答案
2020—2021第一学期物理人教必修一第三章相互作用练习有答案人教必修一第三章相互作用1、如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,空心球壳的正下方有一小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的总重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高2、(多选)关于弹力,下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳的拉力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同3、如图所示,水平地面上有一货箱,货箱所受的重力G=1 000 N.某人用F =400 N的水平力拉货箱,没有拉动.则货箱受到的静摩擦力大小是()A.400 N B.600 NC.1 000 N D.1 400 N4、下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中,正确的是()A.合力一定大于其中任意的一个分力B.合力有可能小于其中任意的一个分力C.两个分力的大小不变夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力也越大D.两个力F1和F2的夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就一定增大5、如图所示,一个重力为10 N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.5 N B.2.5 NC.8.65 N D.4.3 N6、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)()A BC D7、如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的.如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子在原地不会被拉动D.凳子向体重大的同学一方移动8、(双选)如图甲中,在半球形的碗中放一木杆,碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2;图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上,另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住,以下说法中正确的是()甲乙A.图甲中F1与F2没有作用在同一点,不是共点力B.图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点,这两个力是共点力C.图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交,不是共点力D.图乙中若F垂直于杆向上,则F与G也不是共点力9、(双选)下列说法正确的是()A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B.10 N的力可以分解成5 N和3 N的两个分力C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力10、如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是()A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用C.物体受重力、B点的支持力作用D.物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用11、(双选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大12、如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中,这三个力的合力最大的是()A B C D13、如图所示,圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球,O为圆心.则对圆弧面的压力最小的是()A.a球B.b球C.c球D.d球14、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在.( )(2)只有相互接触的物体间才有力的作用.()(3)重力就是地球对物体的吸引力.()(4)重力的方向也可以表述为指向地心.()(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上. ()15、如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?16、如图甲所示,细绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF 拉住一个质量为M2的物体,求:甲乙(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.2020—2021第一学期物理人教必修一第三章相互作用练习有答案人教必修一第三章相互作用1、如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,空心球壳的正下方有一小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的总重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高【答案】D[当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们的总重心在球心,随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降.开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下降,球壳和水的总重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心下降,球壳和水的总重心升高,剩余的水越少,总重心越靠近球心,最后水流完时,重心又回到球心.故球壳和水的总重心先降低后升高,选项D正确.]2、(多选)关于弹力,下列说法正确的是()A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳的拉力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同【答案】BCD[静止在水平面上的物体受到的重力是地球的吸引产生的,而压力是由于形变引起的,二力不是同一种力,选项A错误;压力、支持力、绳子中的拉力均是由于形变而引起的,都属于弹力,选项B正确;弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大,选项C正确;弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,选项D正确.]3、如图所示,水平地面上有一货箱,货箱所受的重力G=1 000 N.某人用F =400 N的水平力拉货箱,没有拉动.则货箱受到的静摩擦力大小是()A.400 N B.600 NC.1 000 N D.1 400 N【答案】A[由于没有被拉动,货箱仍然处于平衡状态,所受静摩擦力与拉力是一对平衡力,即摩擦力大小也为400 N,故A正确.]4、下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中,正确的是()A.合力一定大于其中任意的一个分力B.合力有可能小于其中任意的一个分力C.两个分力的大小不变夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力也越大D.两个力F1和F2的夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就一定增大【答案】B[不在同一条直线上的两个力合成时,遵循平行四边形定则,故合力可能大于、小于或等于任意一个分力,故A错误,B正确;两个共点力的夹角在0~180°之间,其合力随两力夹角的增大而减小,故C错误;若F2与F1反向,F1>F2,增大F2,则合力F减小,故D错误.故选B.]5、如图所示,一个重力为10 N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.5 N B.2.5 NC.8.65 N D.4.3 N【答案】A[如图所示,将重力沿细线及拉力方向分解,分析图形可知,只有当拉力与细线垂直时,重力沿拉力方向的分力最小,根据平衡条件,F=Gsin 30°=5 N,故选项A正确.]6、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)()A BC D【答案】B[A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,A、B间有弹力,选项A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,A、B间无弹力,选项B正确;C图两球间若无弹力则小球A将向右下运动,A、B间有弹力,选项C错误;D图两球间若无弹力则小球A将向下运动,A、B间有弹力,选项D错误.]7、如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的.如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子在原地不会被拉动D.凳子向体重大的同学一方移动【答案】B[本题考查最大静摩擦力的概念与规律,甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,但是凳子的右端上面放了四块砖,这样乙与凳子间的压力就大一些,所以最大静摩擦力就大,这就决定了乙与凳子之间不容易滑动,所以凳子向乙方移动,选项B正确.]8、(双选)如图甲中,在半球形的碗中放一木杆,碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2;图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上,另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住,以下说法中正确的是()甲乙A.图甲中F1与F2没有作用在同一点,不是共点力B.图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点,这两个力是共点力C.图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交,不是共点力D.图乙中若F垂直于杆向上,则F与G也不是共点力【答案】BC[根据共点力的定义可知,图甲中F1与F2不平行,作用线的延长线一定交于一点,故F1、F2是共点力,选项A错,B对;图乙中F竖直向上,与G平行,则不是共点力,若F垂直杆向上,则作用线的延长线必与重力G的作用线的延长线相交,此时F与G就是共点力,选项C对,D错.]9、(双选)下列说法正确的是()A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力B.10 N的力可以分解成5 N和3 N的两个分力C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力【答案】CD[逆向思维法,根据两个分力的合力的取值范围来判定.如A项中6 N和3 N的合力的范围是3 N≤F≤9 N,故合力不可能是2 N,即2 N的力不能分解为6 N和3 N的两个分力.同理B选项也不符合.]10、如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是()A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用C.物体受重力、B点的支持力作用D.物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用【答案】C[物体在竖直方向上受重力和支持力平衡,在水平方向上虽然与墙壁接触,但不挤压,不受墙壁的弹力,选项C正确,A、B、D错误.]11、(双选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态;现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大【答案】AC[由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A正确,B错误;水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故C正确,D错误.]12、如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中,这三个力的合力最大的是()A B C D【答案】C[根据平行四边形定则可知,A项中三个力的合力为2F1,B项中三个力的合力为0,C项中三个力的合力为2F3,D项中三个力的合力为2F2,由于三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C项合力最大.故C正确.]13、如图所示,圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球,O为圆心.则对圆弧面的压力最小的是()A.a球B.b球C.c球D.d球【答案】A[小球对圆弧面的压力大小等于球的重力沿斜面的分力mgsin θ,显然a球对圆弧面的压力最小,A正确.]14、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在.( )(2)只有相互接触的物体间才有力的作用.()(3)重力就是地球对物体的吸引力.()(4)重力的方向也可以表述为指向地心.()(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上. ()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×15、如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是多少?[解析]以木块1为研究对象,它所受到的摩擦力为F=μF N=μm1g,根据二力平衡条件,弹簧弹力T =F =μm 1g ,而根据胡克定律T =k(d -L)所以两木块之间的距离d =μm 1g k +L.[答案] μm 1gk +L16、如图甲所示,细绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为M 1的物体,∠ACB =30°;图乙中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G 通过细绳EG 拉住,EG 与水平方向也成30°,轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量为M 2的物体,求:甲 乙(1)细绳AC 段的张力T AC 与细绳EG 的张力T EG 之比;(2)轻杆BC 对C 端的支持力;(3)轻杆HG 对G 端的支持力.[解析] (1)图甲中细绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体,物体处于平衡状态,绳AC 段的拉力T AC =T CD =M 1g ;图乙中由T EG sin 30°=M 2g 得T EG =2M 2g ,所以得T AC T EG =M 12M 2. (2)图甲中,根据平衡规律,由拉密定理可得T AC sin 120°=T CD sin 120°=N C sin 120°,N C =T AC =M 1g ,方向和水平方向成30°,指向右上方.甲 乙(3)图乙中,根据平衡方程有T EG sin 30°=M 2g 、T EG cos 30°=N G ,所以N G =M 2gcot 30°=3M 2g ,方向水平向右.[答案](1)M12M2(2)M1g,方向和水平方向成30°,指向右上方(3)3M2g,方向水平向右。
计算题2 《能量动量领衔考察》-解码高考2021物理一轮复习题型突破(原卷版)
计算题2 《能量动量领衔考察》【命题导航】命题点一 动能定理为主的应用场景 命题点二 动量定理为主的应用场景 命题点三 动量能量守恒定律为主的应用场景 命题点四 圆周运动中的临界问题 命题点五 综合应用力学“三板斧” 命题点六 变力问题处理技巧集锦【高考解码】命题点一 动能定理为主的应用场景1.(2020·浙江卷)小明将如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB 和倾角37θ=︒的斜轨道BC 平滑连接而成。
质量0.1kg m =的小滑块从弧形轨道离地高1.0m H =处静止释放。
已知0.2m R =,AB BC 1.0m L L ==,滑块与轨道AB 和BC 间的动摩擦因数均为0.25μ=,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力。
(1)求滑块运动到与圆心O 等高的D 点时对轨道的压力; (2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C 点;(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A 点x 处的质量为2m 的小滑块相碰,碰后一起运动,动摩擦因数仍为0.25,求它们在轨道BC 上到达的高度h 与x 之间的关系。
(碰撞时间不计,sin 370.6︒=,cos370.8︒=)2.(2016·全国卷Ⅱ)轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。
现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。
AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。
物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。
用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离;(2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P的质量的取值范围。
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2、如图所示,有一根长为L 、重为G 1的均匀木棒OP ,上端为固定在墙上的光滑转动轴,下端P 点搁在一个重为G 2倾角为300的斜面上,处于静止状态,这时棒偏离竖直方向300角。
设P 点跟斜面间的摩擦力不计,
求斜面与地面之间的摩擦力和斜面对地面的压力。
3G 1/12, G 2+G 1/4
3、如图a 所示,质量分布均匀、长宽分别为a 、b 的长方体木块ABCD ,左上角用光滑的铰链与固定装置连接,底部放一个厚度与长方体宽度相同的小物块,小物块放在光滑水平面将木块支撑起来,长方体木块的质量为m ,其底边DC 与水平面平行,与小物块之间的动摩擦因素为μ。
现用水平向右的力F 将小物块从D 匀速拉至C 处。
(1) 推导出拉力F 的大小随小物块距D 点距离x 的关系式。
(2) 如果用水平力F 将小物块从C 向D 方向
拉动(如图b ),请通过理论推导,推测将发生什么情况?
(1) 对长方体木块受力分析,并根据力矩平衡条件有:
)2(N f )1(x N a f 2b mg μ=⋅+⋅=
F=f=)
x a (2mgb +μμ (2 ) 当用向左的力拉小物块时,长方体木块所受的摩擦力方向与(1)的分析相反。
故有:)2(N f )1(x N a f 2b mg μ=⋅=⋅+
=》F=f=)
a x (2mg
b μ-μ,随着小物块的向左运动,x 减小,当x →μ.a ,F →∞,由此推测:物体将无法移动,产生自锁现象。
]
4、如图所示,倾角α = 37︒的固定斜面上放一块质量M = 1 kg ,长度 L = 3 m 的薄平板AB 。
平板的上表面光滑,其下端B 与斜面底端C 的距离为7m 。
在平板的上端A 处放一质量m = 0.6kg
的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放。
假设平板与斜面间、
滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ = 0.5,求滑块、平板下端B 到达斜面底端C 的时间差是多少?
(s t 65.117=-=
∆)
5、如图所示,水平地面上放置一个质量为m 的物体,在与水平方向成θ角的斜向右上方的拉力F 的作用下沿水平地面运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ。
求:
(1)若物体在拉力F 的作用下能始终沿水平面向右运动,拉力F 的大小范围;
(2)若物体受到拉力F 的作用后,从静止开始向右做匀加速直线运动,2 s 后撤去拉力,已知F =100 N 、m =10 kg 、μ=0.5、θ=37°,撤去拉力后物体滑行的时间t ;
(3)若物体以恒定加速度a =5 m/s 2向右做匀加速直线运动,维持这一加速度的拉力F 的最小值。
(已知sin37︒=0.6,cos37︒=0.8)。
(1)要使物体运动时不离开水平面,应有F sin θ≤mg (1分), 要
物体能向右运动,应有F cos θ≥μ(mg -F sin θ)(1分),所以μmg cos θ+μsin θ
≤F ≤mg sin θ(2分);
(2)F cos θ-μ(mg -F sin θ)=ma 1(1分),a 1=6 m/s 2(1分),
μmg =ma 2(1分),a 2=5 m/s 2(1分), v =a 1t 1=a 2t 2(1分),所以t 2=2.4s (1分);
(3)F cos θ-μ(mg -F sin θ)=ma (1分),
F =μmg +ma cos θ+μsin θF =μmg +ma 1+μ2sin (θ+α)(1分),其中α=sin -11 1+μ2
, 当sin (θ+α)=1时F 有最小值(1分),F min =μmg +ma 1+μ2
=405N≈89
.4N (1分)
v。