2019_2020学年高中物理课时作业10固体新人教版
课时作业1—人教版高中物理选择性必修第一册课件(25张)
时间：45 分钟 一、选择题(1～6 为单选，7～9 为多选)
1．关于动量，下列说法中正确的是( D )
A．质量大的物体，动量一定大 B．速度大的物体，动量一定大 C．两物体的质量与其速度大小的乘积相同，两物体的动量 一定相同 D．两物体的动能相同，它们的动量可能不同
解析：由于 p＝mv，可见动量的大小由质量 m 和速度 v 的 乘积大小决定，因此选项 A、B 错．由于动量是矢量，其方向为 速度 v 的方向，所以两个物体的质量与速度的乘积大小尽管相 同，但当两个物体的速度方向不同时，这两个物体的动量方向就
课时作业1—人教版（2019）高中物理 选择性 必修第 一册课 件(共2 5张PPT )
12．据统计，人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的
冲击力是人体自身重力的数倍．为探究这个问题，实验小组的同
学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过使一定质量的重物从
某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况．重物与地
11．一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞， 两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了 0.5 m，据测算两车 相撞前速度均约为 30 m/s，则
(1)假设两车相撞时人与车一起做匀减速运动，试求车祸中车 内质量约为 60 kg 的人受到的平均冲力是多大；
(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时 间是 1 s，这时人体受到的平均冲力为多大？
解析：以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽 出纸条的速度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，故 B 正确， C 错误；所以抽出纸条的速度越大，铁块受到合力的冲量越小， 铁块获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，所以 A 错误， D 正确．
高中物理课时作业(人教版必修第二册)单元素养评价(一)
单元素养评价(一)第五章抛体运动[合格性考试]时间：60分钟满分：65分一、选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分)1．物体做曲线运动的条件为()A．物体运动的初速度不为零B．物体所受合外力为变力C．物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上2．关于曲线运动，以下说法中正确的是()A．做曲线运动的物体所受合力可以为零B．合力不为零的运动一定是曲线运动C．曲线运动的速度大小一定是改变的D．曲线运动的加速度一定不为零3．在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)．在此过程中轮滑演员的()A．速度始终保持不变B．运动状态始终保持不变C．速度方向沿曲线上各点的切线方向D．所受合力方向始终与速度方向一致4．中国舰载机歼- 15飞机在我国第一艘航母“辽宁舰”上顺利完成起降飞行训练．若舰载机起飞速度是60 m/s，起飞仰角是14°，则舰载机起飞时的水平速度和竖直速度的大小是(取sin 14°＝，cos 14°＝)()A．m/s m/s B．m/s m/sC．m/s m/s D．m/s m/s5.飞盘自发明之始的50～60年间，由于运动本身的新奇、活泼、变化、具挑战性、男女差异小、没有场地限制等的诸多特点，吸引了男女老少各年龄层的爱好者．如图，某一玩家从m的高度将飞盘水平投出，请估算飞盘落地的时间()A．s B．sC．s D．3 s6.如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应()A．对准目标B．偏向目标的西侧C．偏向目标的东侧D．无论对准哪个方向都无法击中目标7．在麦收时常用拖拉机拉着一个圆柱形的石磙子在场院里压麦秸．如果石磙子在拖拉机的牵引力F的作用下做曲线运动，且速度逐渐增大．图中虚线表示它的运动轨迹，那么关于石磙子经过某点P时受到拖拉机对它的牵引力F的方向，在选项图几种情况中可能正确的是()8．如图所示，某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入篮筐，忽略空气阻力，若抛射点沿远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮筐相撞，则下列方案可行的是()A．增大抛射速度，同时减小抛射角B．减小抛射速度，同时减小抛射角C．增大抛射角，同时减小抛出速度D．增大抛射角，同时增大抛出速度9．摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱．假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24 m/s，刚好成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5 m，如图所示．若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10 m/s2，则下列说法错误的是()A．摩托车在空中的飞行时间为1 sB．河宽为24 mC．摩托车落地前瞬间的速度大小为10 m/sD．若仅增加平台的高度(其他条件均不变)，摩托车依然能成功跨越此河流二、实验题(本题共2小题，共14分)10．(5分)某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动．某同学每次都将小球从斜槽的同一位置由静止释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．该同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平挡板依次放在图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，则下面分析正确的是________(填选项前的字母)．A．x2－x1＝x3－x2B．x2－x1<x3－x2C．x2－x1>x3－x2D．无法判断(x2－x1)与(x3－x2)的大小关系11．(9分)在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从斜槽上的同一位置滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图乙中所示的A、B、C、D.B．按图甲所示安装好器材，注意斜槽末端________，记下小球在槽口时球心在纸上的水平投影点O和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴，以小球抛出时初速度的方向为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．(3)图乙所示的几个实验点中，实验点B偏差较大的原因可能是________．A．小球滚下的高度较其他几次高B．小球滚下的高度较其他几次低C．小球在运动中遇到其他几次没有遇到的阻碍D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度三、计算题(本题共2小题，共24分)12．(10分)如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h＝m，取g＝10 m/s2.求：(1)小球水平抛出的初速度v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x.(sin 53°＝，cos 53°＝)13.(14分)如图所示，小红在练习“套环”(套环用单匝细金属丝做成)游戏，要将套环套上木桩．若小红每次均在O点将套环水平抛出．O为套环最右端，已知套环直径为D＝15 cm，抛出点O距地面高度H＝m，O点与木桩之间的水平距离d＝m，木桩高度h＝10 cm，g 取10 m/s2，求：(1)套环从抛出到落到木桩最上端等高处经历的时间；(2)套环落到木桩最上端等高处时的竖直速度；(3)若不计木桩的粗细，为能让套环套中木桩，小红抛出套环的初速度范围．[等级性考试]时间：30分钟满分：35分14．(5分)如图所示，在斜面顶端a处以速度v a水平抛出一小球，经过时间t a恰好落在斜面底端c处．今在c点正上方与a等高的b处以速度v b水平抛出另一小球，经过时间t b 恰好落在斜面的三等分点d处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A．t a＝32t b B．t a＝3t bC．v a＝32v b D．v a＝32v b15．(5分)(多选)2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机(如图甲所示)．现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度v y及水平方向速度v x与飞行时间t的关系图像如图乙、丙所示．则下列说法正确的是()A．无人机在t1时刻处于超重状态B．无人机在0～t2时间内沿直线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动16．(5分)(多选)广场上很流行一种叫“套圈圈”的游戏，将一个圆环水平扔出，套住的玩具作为奖品．某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度处分别水平抛出圆环，恰好套中前方同一玩具．假设圆环的运动可以简化为平抛运动，则()A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环发生的位移较大D．大人和小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量相等17．(10分)如图所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在渡河时，船身保持平行移动．第一次出发时船头指向河对岸上游的B 点，经过10 min，小船恰好到达河正对岸的C点；第二次出发时船头指向河正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点，求：(1)小船在静水中的速度v1的大小；(2)河水的流速v2的大小；(3)在第二次渡河时小船被冲向下游的距离s CD.18．(10分)水平地面上有一高h＝m的竖直墙，现将一小球以v0＝m/s的速度，从离地面高H＝m的A点水平抛出，球以大小为10 m/s的速度正好撞到墙上的B点，不计空气阻力，不计墙的厚度．重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球从A到B所用的时间t；(2)小球抛出点A到墙的水平距离s和B离地面的高度h B；(3)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件？。
物理精优大一轮复习人教版课时作业10+运动的合成与分解+Word版含解析
课时作业(十)第10讲抛体运动时间/ 40分钟基础达标1.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响),速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,下列说法正确的是()A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较长B.速度较小的球下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较短图K10-12.[2018·汉中二检]如图K10-1所示,A、B两个质量相同的小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,两球落地时的水平位移之比为1∶2,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.A、B两球的初速度之比为1∶4B.A、B两球的初速度之比为1∶2C.若两球同时抛出,则落地的时间差为D.若两球同时落地,则两球抛出的时间差为(-1)图K10-23.[2019·皖南联考]图K10-2为三个小球初始时刻的位置图,将它们同时向左水平抛出,它们都会落到D点,DE=EF=FG,不计空气阻力.关于三小球,下列说法正确的是()A.若初速度相同,则高度之比h A∶h B∶h C=1∶2∶3B.若初速度相同,则高度之比h A∶h B∶h C=1∶3∶5C.若高度之比h A∶h B∶h C=1∶2∶3,则落地时间之比t A∶t B∶t C=1∶2∶3D.若高度之比h A∶h B∶h C=1∶2∶3,则初速度之比v A∶v B∶v C=1∶∶图K10-34.[2018·太原二模]如图K10-3所示,直角三角形斜劈ABC的斜面AC的倾角为37°,以直角顶点B为坐标原点,分别沿BA边和BC边建立x轴和y轴,已知AB边水平,边长为8 m.从D(11 m,2 m)点以初速度v0沿x轴负方向抛出一个可视为质点的小球,一段时间后,小球落在斜面AC上,则此时小球的速度方向与x轴负方向夹角的最大值为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)()A.30°B.37°C.53°D.60°图K10-45.[2018·曲靖罗平三中月考]如图K10-4所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,小球的飞行时间为t0.现用不同的初速度从该斜面顶端向右平抛这个小球,如图K10-5所示的图像中能正确表示小球做平抛运动的时间t随初速度v变化的函数关系的是()图K10-5技能提升图K10-66.如图K10-6所示,B为竖直圆弧轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆弧轨道左侧的A点以速度v0水平抛出,恰好沿B点的切线方向进入轨道,已知重力加速度为g,则A、B之间的水平距离为()A.B.C. D.图K10-77.如图K10-7所示,1、2两个小球以相同的速度v0水平抛出.球1从左侧斜面抛出,经过t1时间落回斜面上;球2从某处抛出,经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上.已知左、右侧斜面的倾角分别为α=30°、β=60°,则()A.t1∶t2=1∶1B.t1∶t2=2∶1C.t1∶t2=∶1D.t1∶t2=1∶图K10-88.如图K10-8所示为简化后的跳台滑雪的雪道示意图.运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑,到达C点后水平飞出(不计空气阻力),最后落到F点(图中未画出).D 是运动轨迹上的一点,运动员在该点时的速度方向与轨道CE平行.设运动员从C 到D和从D到F的运动时间分别为t CD和t DF,DG和斜面CE垂直,则()A.t CD大于t DF,CG等于GFB.t CD等于t DF,CG小于GFC.t CD大于t DF,CG小于GFD.t CD等于t DF,CG等于GF图K10-99.如图K10-9所示,半圆形凹槽的半径为R,O点为其圆心.在与O点等高的边缘A、B两点分别以水平速度v、v2同时相向抛出两个小球,已知v1∶v2=1∶3,两小球恰1好都落在弧面上的P点.以下说法中正确的是()A.∠AOP为45°B.若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则应使v1、v2都增大C.改变v1、v2,只要两小球落在弧面上的同一点,v1与v2之和就不变D.若只增大v1,则两小球可在空中相遇10.如图K10-10所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平飞出,已知半圆轨道的半径与斜面高度相等,斜面底边长是其高度的2倍.若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则()图K10-10A.b球一定先落在斜面上B.a球可能垂直落在半圆轨道上C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D.a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上11.某物理兴趣小组的同学做“研究平抛运动”实验时被分成了两组,其中一组让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到如图K10-11所示的照片,已知每个小方格的边长为10 cm,重力加速度g取10 m/s2.其中C点处的位置坐标被污迹覆盖.图K10-11(1)若以拍摄的第1个点为坐标原点,分别以水平向右和竖直向下为x 、y 轴的正方向建立直角坐标系,则被拍摄到的小球在C 点的位置坐标为 . (2)小球的初速度大小为 .(3)另一小组的同学正确进行了实验步骤并正确描绘了小球做平抛运动的轨迹,测量并记录下轨迹上的不同点的坐标值.根据所记录的数据,以y 为纵轴、x 2为横轴在坐标纸上画出对应的图像,发现图像为过原点的直线,并测出直线的斜率为2,则平抛运动的初速度v 0= m/s .(结果可用根号表示) 挑战自我12.如图K10-12所示,距离水平地面高度始终为125 m 的飞机沿水平方向做匀加速直线运动,某时刻起飞机依次从a 、b 、c 三处分别释放甲、乙、丙三个物体,释放的时间间隔均为T=2 s ,三个物体分别落在水平地面上的A 、B 、C 三处.已知s AB =160 m ,s BC =180 m ,空气阻力不计,g 取10 m/s 2,求: (1)飞机飞行的加速度大小;(2)飞机释放甲、乙、丙三个物体时的瞬时速度大小.图K10-1213.如图K10-13所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一个球飞出时的初速度为v1,落在自己一方场地上后弹跳起来,刚好擦网而过,并落在对方场地的A点处.第二个球飞出时的初速度为v2,直接擦网而过,也落在A点处.设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,求:(1)网球两次飞出时的初速度之比v1∶v2;(2)运动员击球点的高度H与网高h之比H∶h.图K10-13情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
2020-2021学年物理人教版(2019)必修第三册作业：11-1 电源和电流
9．半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为 Q，现使圆 环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 ω 匀速转动，则由
环产生的等效电流应有( AB )
A．若 ω 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变 为原来的 2 倍
B．若电荷量不变而使 ω 变为原来的 2 倍，则电流也将变为 原来的 2 倍
11.如图所示的电解槽中，如果在 4 s 内各有 8 C 的正、负电 荷通过面积为 0.8 m2 的横截面 AB，那么
5．下列说法中正确的是( B )
A．导体中电荷运动就形成了电流 B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是 定向移动则不行，故选项 A 错误．形成电流的条件是导体两端保 持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项 D 错误．电流有 方向，但它是标量，故选项 C 错误．
C．若使 ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将 变大
D．若使 ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将 变小
解析：截取圆环的任一截面 S，则在橡胶环运动一周的时间
内通过这个截面的电荷量为 Q，即 I＝qt＝QT＝2Qπ＝Q2πω，由上式 ω
可知选项 A、B 正确．
三、非选择题 10．夏季某日午后，某地区距地面约 1 km 的空中有两块乌云， 相距 3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差 能保持约为 3×109 V 不变．已知空气的电场击穿场强为 3×106 V/m.请对以下问题进行估算． (1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？ (2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为 500 C， 可释放多少能量？ (3)这次放电现象历时约 0.01 s，则其平均电流约为多大？
人教新版(2019新教材)高中物理选择性必修第一册全册课时作业
人教版新教材高中物理选择性必修第一册全册课时作业动量动量定理(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．(多选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是()A．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快解析：由Ft＝Δp知，Ft≠0，Δp≠0，即动量一定变化，Ft越大，Δp越大，但动量不一定大，它还与初态的动量有关，故A错误，B正确；冲量不仅与Δp大小相等，而且方向相同，所以C正确；由F＝ΔpΔt知，物体所受合外力越大，动量的变化率ΔpΔt越大，即动量变化越快，D正确．答案：BCD2．(多选)在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动可能是() A．匀速圆周运动B．匀变速直线运动C．自由落体运动D．平抛运动解析：物体做匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动所受的合外力恒定不变．由动量定理可知，它们在任何相等时间内的动量变化量总相等，而物体做匀速圆周运动合外力是变力，故B、C、D均正确，A错误．答案：BCD3．(多选)如图所示，铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点，第二次以速度2v抽出纸条，则()A．铁块落地点在P点左边B．铁块落地点在P点右边C．第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短D．第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长解析：以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，铁块受到合力的冲量越小，故铁块获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，所以选项A、C正确．答案：AC4．(多选)对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是()A．物体的动量发生变化，其动能一定变化B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化C．物体的动能发生变化，其动量一定变化D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化解析：当质量不变的物体的动量发生变化时，可以是速度的大小发生变化，也可以是速度的方向发生变化，还可以是速度的大小和方向都发生变化．当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时，物体的动量(矢量)发生变化，但动能(标量)并不发生变化，选项A错误、B正确．当质量不变的物体的动能发生变化时，必定是其速度的大小发生了变化，而无论其速度方向是否变化，物体的动量必定发生变化，选项C正确、D错误．答案：BC5．(多选)关于冲量，下列说法正确的是()A．冲量是物体动量变化的原因B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大D．冲量的方向与力的方向相同解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，选项A正确．只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，选项B错误．物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝m v无关，选项C不正确．冲量是矢量，其方向与力的方向相同，D正确．答案：AD6．将质量为m＝1 kg的小球，从距水平地面高h＝5 m处，以v0＝10 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量；(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp；(3)小球落地时的动量p′.解析：(1)重力是恒力，0.4 s内重力对小球的冲量I＝mgt＝1×10×0.4 N·s ＝4 N·s方向竖直向下．(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h＝12gt2落地时间t＝2hg＝1 s小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I＝mgt＝1×10×1 N·s ＝10 N·s方向竖直向下由动量定理得Δp＝I＝10 N·s，方向竖直向下．(3)小球落地时竖直分速度为v y＝gt＝10 m/s.由速度合成知，落地速度v＝v20＋v2y＝102＋102m/s＝10 2 m/s所以小球落地时的动量大小为p′＝m v＝102kg·m/s方向与水平方向的夹角为45°.答案：(1)4 N·s方向竖直向下(2)10 N·s方向竖直向下(3)10 2 kg·m/s方向与水平方向的夹角为45°[能力提升练]7．(多选)“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，人的动能先增大后减小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，绳对人的拉力大于人所受的重力解析：从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力．绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功．故选项A、B、D正确，选项C错误．答案：ABD8．(多选)如图所示，放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，则前3 s内()A．物体的位移为0B．物体的动量改变量为0C．物体的动能变化量为0D．物体的机械能改变量为0解析：第1 s内F＝20 N，第2、3 s内F＝－10 N，物体先加速、后减速，在第3 s末速度为零，物体的位移不为零，A错误；根据动量定理I＝Δp，前3 s内，动量的变化量为零，B正确；由于初速度和末速度都为零，因此动能变化量也为零，C正确；但物体的重力势能是否改变不能判断，因此物体的机械能是否改变不能确定，D错误．答案：BC9．如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 m/s.求：(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小．解析：(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝m A a①代入数据解得a＝2.5 m/s2.②(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6 s的过程，由动量定理得Ft＝(m A＋m B)v t－(m A＋m B)v ③代入数据解得v＝1 m/s.④答案：(1)2.5 m/s2(2)1 m/s10．一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ.(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F.(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.解析：(1)由动能定理，有－μmgs＝12m v2－12m v20可得μ＝0.32.(2)由动量定理：有FΔt＝m v′－m v 可得F＝130 N.(3)W＝12m v′2＝9 J.答案：(1)0.32(2)130 N(3)9 J动量守恒定律(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．如图所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后()A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒解析：根据动量守恒定律的条件，以甲、乙为一系统，系统的动量守恒，A、B错误，C正确；甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙系统的动能不守恒，D错误．答案：C2．(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是()A．斜面和小球组成的系统动量守恒B．斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒C．斜面向右运动D．斜面静止不动解析：小球加速下滑，系统竖直方向上有向下的加速度，竖直方向合力不为零，故系统动量不守恒，但系统水平方向上合力为零，故系统水平方向上动量守恒，因小球下滑过程中水平方向的速度在增大，由动量守恒定律可得，斜面水平向右的速度也在增加，故B、C正确．答案：BC3．(多选)如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C 以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是()A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒解析：当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A错误；当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；若将A、B、C三木块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，选项D错误．答案：BC4．总质量为M的火箭以速度v0飞行，质量为m的燃料相对于火箭的速率u 向后喷出，则燃料喷出后，火箭的速度大小为()A．v0＋mM u B．v0－mM uC．v0＋mM－m(v0＋u) D．v0＋mM－mu解析：由动量守恒定律得m(－u＋v)＋(M－m)v＝M v0，解得v＝v0＋mM u，A选项正确．答案：A5．在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是() A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v解析：由动量守恒定律得m v ＝m v A ＋2m v B ，规定A 球原方向为正方向，由题意可知v A 为负值，则2m v B ＞m v ，因此B 球的速度可能为0.6v ，故选A.答案：A6.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A 球在水平面上静止放置，B 球向左运动与A 球发生正碰，B 球碰撞前、后的速率之比为3∶1，A 球垂直撞向挡板，碰后原速率返回．两球刚好不发生第二次碰撞，A 、B 两球的质量之比为________，A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为________．解析：设碰前B 球的速度为v 0，A 碰墙后以原速率返回恰好不发生第二次碰撞，说明A 、B 两球碰撞后速度大小相等、方向相反，即分别为13v 0和－13v 0 根据动量守恒定律，得m B v 0＝m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 0＋m A ·13v 0 解得m A ∶m B ＝4∶1；A 、B 两球碰撞前、后的总动能之比为12m B v 2012m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫13v 02＋12m B ⎝⎛⎭⎪⎫－13v 02＝95. 答案：4∶1 9∶57．一个质量为2 kg 的装砂小车，沿光滑水平轨道运动，速度为3 m/s ，一个质量为1 kg 的球从0.2 m 高处自由落下，恰落入小车的砂中，此后小车的速度是多少？解析：小车、砂、球三者组成的系统在水平方向上动量守恒，故M v ＝(M ＋m )v ′解得：v ′＝M M ＋m v ＝22＋1×3 m/s ＝2 m/s. 答案：2 m/s[能力提升练]8．如图所示，光滑水平直轨道上有两滑块A 、B 用橡皮筋连接，A 的质量为m .开始时橡皮筋松弛，B 静止，给A 向左的初速度v 0.一段时间后，B 与A 同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．则物体B的质量为()A.m4 B.m2C．m D．2m解析：以v0的方向为正方向．设B的质量为m B，A、B碰撞后的共同速度为v.由题意知：碰撞前瞬间A的速度为v2，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得m v2＋2m B v＝(m＋m B)v解得m B＝m2，故选项B正确．答案：B9．(多选)如图所示，木块A静置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙，现有一物体B自M点由静止下滑，设NP足够长，则以下叙述正确的是()A．A、B最终以同一不为零的速度运动B．A、B最终速度均为零C．A物体先做加速运动，后做减速运动D．A物体先做加速运动，后做匀速运动解析：系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向动量守恒，因系统初动量为零，A、B在任一时刻的水平方向动量之和也为零，因NP足够长，B最终与A速度相同，此速度为零，B选项正确，A物体由静止到运动、最终速度又为零，C选项正确．答案：BC10．如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B，木块B左端放置小物块C 并保持静止，已知m A＝m B＝0.2 kg，m C＝0.1 kg，现木块A以初速度v＝2 m/s沿水平方向向右滑动，木块A 与B 相碰后具有共同速度(但不粘连)，C 与A 、B 间均有摩擦．求：(1)木块A 与B 相碰瞬间A 木块及小物块C 的速度大小；(2)设木块A 足够长，求小物块C 的最终速度．解析：(1)木块A 与B 相碰瞬间C 的速度为0，A 、B 木块的速度相同，由动量守恒定律得m A v ＝(m A ＋m B )v A ，v A ＝v 2＝1 m/s.(2)C 滑上A 后，摩擦力使C 加速，使A 减速，直至A 、C 具有共同速度，以A 、C 整体为系统，由动量守恒定律得m A v A ＝(m A ＋m C )v C ，v C ＝23m/s ，方向水平向右． 答案：(1)1 m/s 0 (2)23m/s 方向水平向右 11．如图所示，甲车质量m 1＝20 kg ，车上有质量M ＝50 kg 的人，甲车(连同车上的人)以v ＝3 m/s 的速度向右滑行，此时质量m 2＝50 kg 的乙车正以v 0＝1.8 m/s 的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞？不计地面和小车的摩擦，且乙车足够长．解析：人跳到乙车上后，如果两车同向，甲车的速度小于或等于乙车的速度就可以避免两车相撞以人、甲车、乙车组成的系统为研究对象由水平方向动量守恒得：(m 1＋M )v －m 2v 0＝(m 1＋m 2＋M )v ′，解得v ′＝1 m/s以人与甲车为一系统，人跳离甲车过程水平方向动量守恒，得：(m 1＋M )v ＝m 1v 1′＋Mu解得u ＝3.8 m/s因此，只要人跳离甲车的速度u≥3.8 m/s就可避免两车相撞．答案：大于等于3.8 m/s弹性碰撞和非弹性碰撞(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．(多选)下列关于碰撞的理解正确的是()A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动量守恒C．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞D．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞解析：碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象．一般内力都远大于外力．如果碰撞中机械能守恒，就叫作弹性碰撞．微观粒子的相互作用同样具有极短时间内运动状态发生显著变化的特点，所以仍然是碰撞．答案：AB2．(多选)在光滑水平面上，动能为E k0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E k1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E k2、p2，则必有() A．E k1<E k0B．p1<p0C．E k2>E k0D．p2＜p0解析：两个钢球在相碰过程中同时遵守能量守恒和动量守恒，由于外界没有能量输入，而碰撞中可能产生热量，所以碰后的总动能不会超过碰前的总动能，即E k1＋E k2≤E k0，A 正确，C 错误；另外，A 选项也可写成p 212m ＜p 202m ，B 正确；根据动量守恒，设球1原来的运动方向为正方向，有p 2－p 1＝p 0，D 错误．答案：AB3．(多选)质量为m 的小球A ，沿光滑水平面以速度v 0与质量为2m 的静止小球B 发生正碰，碰撞后，小球A 的动能变为原来的19，那么小球B 的速度可能是( )A.13v 0B.23v 0C.49v 0D.59v 0 解析：要注意的是，两球的碰撞不一定是弹性碰撞．小球A 碰后动能变为原来的19，则其速度大小仅为原来的13.两球在光滑水平面上正碰，碰后小球A 的运动有两种可能，继续沿原方向运动或被弹回．当以小球A 原来的速度方向为正方向时，则 v A ′＝±13v 0根据两球碰撞前后的总动量守恒得 m v 0＋0＝m ×⎝ ⎛⎭⎪⎫13v 0＋2m v B ′m v 0＋0＝m ×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13v 0＋2m v B ″解得v B ′＝13v 0，v B ″＝23v 0答案：AB4．质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定的距离，如图所示．具有动能E 0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为( )A ．E 0 B.2E 03 C.E 03 D.E 09解析：由碰撞中动量守恒m v 0＝3m v 1，得v1＝v03①E0＝12m v20②E′k＝12×3m v21③由①②③式得E′k＝12×3m⎝⎛⎭⎪⎫v032＝13×⎝⎛⎭⎪⎫12m v20＝E03，故C正确．答案：C5．(多选)如图所示，在质量为M的小车中挂着一单摆，摆球质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正前方的质量为m的静止的木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞过程中，下列情况可能发生的是()A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝M v1＋m v1＋m0v3B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足M v＝M v1＋m v2 C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足M v＝(M＋m)uD．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋m v2解析：小车与木块碰撞，且碰撞时间极短，因此相互作用只发生在木块和小车之间，悬挂的摆球在水平方向未受到力的作用，故摆球在水平方向的动量未发生变化，即摆球的速度在小车与木块碰撞过程中始终不变，由此可知A和D两种情况不可能发生；选项B的说法对应于小车和木块碰撞后又分开的情况，选项C 的说法对应于小车和木块碰撞后粘在一起的情况，两种情况都有可能发生．故选项B、C正确．答案：BC6．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．p A′＝6 kg·m/s，p B′＝6 kg·m/sB ．p A ′＝3 kg ·m/s ，p B ′＝9 kg ·m/sC ．p A ′＝－2 kg ·m/s ，p B ′＝14 kg ·m/sD ．p A ′＝－4 kg ·m/s ，p B ′＝7 kg ·m/s解析：从碰撞前后动量守恒p A ＋p B ＝p A ′＋p B ′验证，A 、B 、C 三选项皆有可能．从总动能不增加即p 2A 2m A ＋p 2B2m B ≥p A ′22m A ＋p B ′22m B来看，只有A 可能．答案：A7．如图所示，有两个质量相同的小球A 和B (大小不计)，A 球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B 点静止放于悬点正下方的地面上．现将A 球拉到距地面高度为h 处由静止释放，摆动到最低点与B 球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为(g 取10 m/s 2)( )A ．h /2B ．hC ．h /4D ．h /2解析：A 球由释放到摆到最低点的过程做的是圆周运动，由动能定理得，mgh ＝12m v 21，所以v 1＝25h ；A 、B 的碰撞过程动量守恒：m v 1＝(m ＋m )v 2，所以v 2＝5h ，对A 、B 粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒，12(m ＋m )v 22＝(m ＋m )gh ′，解得h ′＝h4.选项C 正确．答案：C8．一个物体静止于光滑水平面上，外面扣一质量为M 的盒子，如图甲所示，现给盒子一初速度v 0，此后，盒子运动的v －t 图象呈周期性变化，如图乙所示，请据此求盒内物体的质量．解析：设物体的质量为m ，t 0时刻受盒子碰撞获得速度v ，根据动量守恒定律M v 0＝m v3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞则12M v20＝12m v2，解得m＝M.答案：M[能力提升练]9．(多选)如图所示，质量为M的小车原来静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端放置一质量为m的物体C，小车底部光滑，开始时弹簧处于压缩状态，当弹簧释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起，下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车向左运动B．物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比为M mC．物体与B端粘在一起后，小车静止下来D．物体与B端粘在一起后，小车向右运动解析：系统动量守恒，物体C离开弹簧时向右运动，动量向右，系统的总动量为零，所以小车的动量方向向左，由动量守恒定律有m v1－M v2＝0，所以小车的运动速率v2与物体C的运动速率v1之比mM.当物体C与B粘在一起后，由动量守恒定律知，系统的总动量为零，即小车静止．弹性势能转化为内能．答案：AC10．如图所示，光滑水平地面上有一足够长的木板，左端放置可视为质点的物体，其质量为m1＝1 kg，木板与物体间动摩擦因数μ＝0.1.二者以相同的初速度v0＝0.8 m/s一起向右运动，木板与竖直墙碰撞时间极短，且没有机械能损失．g 取10 m/s2.(1)如果木板质量m2＝3 kg，求物体相对木板滑动的最大距离；(2)如果木板质量m2＝0.6 kg，求物体相对木板滑动的最大距离．解析：(1)木板与竖直墙碰撞后，以原速率反弹，设向左为正方向，由动量守m 2v 0－m 1v 0＝(m 1＋m 2)vv ＝0.4 m/s ，方向向左，不会与竖直墙再次碰撞． 由能量守恒定律12(m 1＋m 2)v 20＝12(m 1＋m 2)v 2＋μm 1gs 1 解得s 1＝0.96 m.(2)木板与竖直墙碰撞后，以原速率反弹，由动量守恒定律 m 2v 0－m 1v 0＝(m 1＋m 2)v ′v ′＝－0.2 m/s ，方向向右，将与竖直墙再次碰撞，最后木板停在竖直墙处 由能量守恒定律 12(m 1＋m 2)v 20＝μm 1gs 2 解得s 2＝0.512 m.答案：(1)0.96 m (2)0.512 m11．如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a 和b ，其连线与墙垂直；a 和b 相距l ，b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为34m .两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a 以初速度v 0向右滑动．此后a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g .求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．解析：设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a 、b 能够发生碰撞，应有 12m v 20>μmgl ① 即μ<v 202gl②设在a 、b 发生弹性碰撞前的瞬间，a 的速度大小为v 1.由能量守恒有 12m v 20＝12m v 21＋μmgl③设在a 、b 碰撞后的瞬间，a 、b 的速度大小分别为v 1′、v 2′，由动量守恒和能m v 1＝m v 1′＋34m v 2′④ 12m v 21＝12m v ′21＋12⎝ ⎛⎭⎪⎫34m v ′22⑤ 联立④⑤式解得v 2′＝87v 1⑥由题意知，b 没有与墙发生碰撞，由功能关系可知 12⎝ ⎛⎭⎪⎫34m v ′22≤μ34mgl ⑦联立③⑥⑦式，可得μ≥32v 20113gl⑧联立②⑧式，a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞的条件32v 20113gl ≤μ<v 202gl⑨答案：32v 20113gl ≤μ<v 202gl反冲现象 火箭(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．(多选)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是 ( )A ．气球可能匀速上升B ．气球可能相对地面静止C ．气球可能下降D ．气球运动速度不发生变化解析：设气球质量为M ，人的质量为m ，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，则(M ＋m )v 0＝m v 1＋M v 2，在人向上爬的过程中，气球的速度为v 2＝（M ＋m ）v 0－m v 1M .当v 2＞0时，气球可匀速上升；当v 2＝0时气球静止；当v 2＜0时气球下降．所以，选项A 、B 、C 均正确．要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v 0，即人不上爬，显然不对，D 选项错误．答案：ABC2．(多选)质量为m的人在质量为M的小车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么()A．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止B．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大D．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同解析：由于地面光滑，则人与车组成的系统动量守恒得：m v人＝M v车，可知A正确；设车长为L，由m(L－x车)＝Mx车得，x车＝mM＋mL，车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，故D正确，B、C均错误．答案：AD3．如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)()A.m2m1v0 B.m2v0m1－m2C.m2v0cos θm1－m2D.m2v0cos θm1解析：炮弹与炮管在水平方向动量守恒，由m2v0cos θ＝(m1－m2)v得v＝m2v0cos θm1－m2，故选C.答案：C4．如图所示，质量为M的密闭汽缸置于光滑水平面上，缸内有一隔板P，隔板右边是真空，隔板左边是质量为m的高压气体，若将隔板突然抽去，则汽缸的运动情况是()A．保持静止不动B．向左移动一定距离后恢复静止C．最终向左做匀速直线运动D．先向左移动，后向右移动回到原来位置解析：突然撤去隔板，气体向右运动，汽缸做反冲运动，当气体充满整个汽缸时，它们之间的作用结束．由动量守恒定律可知，开始时系统的总动量为零，结束时总动量必为零，汽缸和气体都将停止运动，故B正确．答案：B5．向空中发射一物体，不计空气阻力．当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则() A．b的速度方向一定与初速度方向相反B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达水平地面D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小不一定相等解析：爆炸后系统的总机械能增加，但不能确定a、b两块的速度大小，所以A、B不能确定；因炸开后两者都做平抛运动，且高度相同，故下落时间相同，选项C正确；由牛顿第三定律知a、b受到的爆炸力大小相等，作用时间也相同，故a、b受到的爆炸力的冲量大小相等，选项D错误．答案：C6．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重1吨左右)，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而且轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L.已知他身体的质量为m，则小船的质量为多少？解析：。
人教版(2019)高二物理必修第三册2020-2021课时作业 (10)带电粒子在电场中的运动
2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业（10）带电粒子在电场中的运动一，选择题1.(多选)如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板，如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()A.使初速度减为原来的1 2B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的1 22.如图甲所示,在两极板a、b之间有一静止的电子,当在a、b之间加上如图乙所示的变化电压时(开始时a板带正电),电子的运动情况是(不计重力,板间距离足够大,a、b间电压大小不变)( )A.电子一直向a板运动B.电子一直向b板运动C.电子先向a板运动,再返回一直向b板运动D.电子在两板间做周期性往返运动3.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K 为阴极,A 为阳极,两极之间的距离为d ,在两极之间加上高压U ,有一电子在K 极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e ,则下列说法正确的是( )A.K A 、之间的电场强度为/U dB.电子到达A 极时的动能大于eUC.由K 到A 电子的电势能减小了eUD.由K 沿直线到A 电势逐渐降低4.如图所示，a 、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B 板的a ′点，b 粒子打在B 板的b ′点，若不计重力，则( ) A.a 的电荷量一定大于b 的电荷量 B.b 的质量一定大于a 的质量 C.a 的比荷一定大于b 的比荷 D.b 的比荷一定大于a 的比荷5.如图,带电荷量之比为:1:3A B q q =的带电粒子A B 、以相等的速度0v 从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C D 、点,若OC CD =,忽略粒子重力的影响,则( )A.A 和B 在电场中运动的时间之比为2:1B.A 和B 运动的加速度大小之比为4:1C.A 和B 的质量之比为1:2D.A 和B 的位移大小之比为1:16.如图所示,M N 、是在真空中竖直放置的两块平行金属板.质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子(不计重力)以初速度0v 由小孔水平射入电场,当M N 、间的电压为U 时,粒子刚好能到达N 板.如果要使该带电粒子到达M N 、两板中点位置处即返回,则下列措施能满足要求的是( )A.使初速度减小为原来的一半B.使M N 、间的电压加倍C.使M N 、间的电压提高到原来的4倍D.使初速度减小为原来的一半,同时M N 、间的电压加倍7.一个动能为E k 的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E k 。
2020-2021学年新教材高中物理 第十章 静电场中的能量 1 电势能和电势课时作业（含解析）新人
电势能和电势限时：45分钟一、单项选择题 1.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是( D )A ．1、2两点的电场强度相等B ．1、3两点的电场强度相等C ．1、2两点的电势相等D ．2、3两点的电势相等解析：根据电场线的疏密程度判断电场强度，电场线越密，电场强度越强，则E 1>E 2，E 1>E 3，所以选项A 、B 错误；同一等势面上的电势是相等的，选项C 错误，选项D 正确．2．在点电荷Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则试探电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( A )A ．E p A ＝－W ，φA ＝W /qB ．E p A ＝W ，φA ＝－W /qC ．E p A ＝W ，φA ＝W /qD ．E p A ＝－W ，φA ＝－W /q解析：由W ＝－E p A ，可得：E p A ＝－W ，由φ＝E p q 得：φA ＝E p A q A ＝－W －q ＝W q.故只有A 正确． 3.如图所示，实线为不知方向的3条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a 、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则( C )A ．a 一定带正电，b 一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小解析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电；若电场线为负点电荷的电场线，则a带负电，b带正电，A错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b 均做正功，动能增加，B、D错；但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，故选项C正确．4．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为E a、E b，电势分别为φa、φb，则( C )A．E a>E b，φa>φb B．E a<E b，φa<φbC．E a>E b，φa<φb D．E a<E b，φa>φb解析：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：E a>E b；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：φa<φb，C正确．5．a和b为电场中的两个点，如果把q＝－2×10－8 C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10－7 J的正功，则该电荷的电势能( C )A．增加了4×10－7 J B．增加了2×10－8 JC．减少了4×10－7 J D．减少了8×10－15 J解析：电场力做正功电势能减小，而且W＝－ΔE，即C选项正确．6.a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q分别固定在a 、b 、c 三个顶点上，将一个电量为＋q 的点电荷依次放在菱形中心点O 点和另一个顶点d 点处，两点相比( C )A ．d 点电场强度的方向由d 指向OB ．＋q 在d 点所具有的电势能较大C ．d 点的电势小于O 点的电势D ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度解析：由电场强度的叠加可知d 点场强方向由O 指向d ，A 错；由O 到d 合场强方向均沿Od ，故d 点电势小于O 点电势，＋q 在O 点具有的电势能较大，B 错、C 对；三个点电荷在d 点产生的场强大小相等，叠加后E d ＝2k Q r 2，O 点场强E O ＝4kQ r2，E d ＜E O ，D 错． 7．两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( C )A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：根据题中给出的等势面分布情况可以画出电场中电场线的分布情况，带负电的粒子受电场力作用将向上偏，做曲线运动，电场力对带电粒子先做正功，但带电粒子最终又离开电场，所以带电粒子从零势面进入电场最后又到无穷远处，又回到零等势面，所以带电粒子的动能不变，即电场力后做负功，电势能先减小后增大，故选项C 正确．二、多项选择题8．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是( BD )A ．c 点场强大于b 点场强B ．a 点电势高于b 点电势C ．若将一试探电荷＋q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点D ．若在d 点再固定一点电荷－Q ，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，电势能减小 解析：电场线疏密表示电场强度的大小，则E b >E c ，因此A 选项错；沿电场线方向，电势逐渐降低，则φa >φb ，因此B 选项正确；由力与运动关系可知C 选项错；在d 点再固定一点电荷－Q ，将正电荷由a 移至b 的过程中，电场力做正功，电势能减小，则D 选项正确． 9.如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是( ABD )A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小解析：根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b 、d 两点电势相同，电场强度大小相等、方向不同，选项A 对，C 错．c 点电势为0，由a 经b 到c ，电势越来越低，正电荷由a 经b 到c 电势能越来越小，选项B 、D 对．10.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a 、b 、c 为实线与虚线的交点，已知O 点电势高于c点．若不计重力，则( BD )A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误．N粒子从O点运动到a点，电场力做正功．M粒子从O点运动到c点电场力也做正功．因为U aO＝U Oc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B 正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势线上，D正确．三、非选择题11．将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功为3×10－5 J，再从B点移到C点，电场力做功为1.2×10－5 J，求：(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？(2)若规定A点电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？(3)若规定B点电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？答案：(1)1.8×10－5 J (2)3×10－5 J 1.8×10－5 J(3)－3×10－5 J －1.2×10－5 J解析：(1)电荷从A到B点的过程电势能增加ΔE p1＝3×10－5 J再从B点移到C点时，电势能减少ΔE p2＝1.2×10－5 J则电荷从A移到C的过程中电势能增加了ΔE＝ΔE p1－ΔE p2＝3×10－5 J－1.2×10－5 J＝1.8×10－5 J.(2)若规定A点电势为零，则E p B＝0＋ΔE p1＝3×10－5 JE p C＝0＋ΔE＝1.8×10－5 J.(3)若规定B点电势为零，则由A到B过程电势能增加3×10－5 J.ΔE p1＝E p B－E p AE p A＝E p B－ΔE p1＝0－3×10－5 J＝－3×10－5 J电荷由B到C时电势能减少ΔE p2＝1.2×10－5 J，则ΔE p2＝－(E p C－E p B)＝E p B－E p CE p C＝E p B－ΔE p2＝0－1.2×10－5 J＝－1.2×10－5 J.12.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC 与半径为R 的圆周交于B 、C 两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B 点为AC 的中点，C 点位于圆周的最低点．现有一质量为m 、电荷量为－q 、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A 点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g ，A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ，小球滑到B 点时的速度大小为2gR .求：(1)小球滑至C 点时的速度大小；(2)若以C 点作为参考点(零电势点)，试确定A 点的电势．答案：(1)7gR (2)－mgR 2q解析：(1)因为B 、C 两点电势相等，故小球从B 到C 的过程中电场力做的总功为零，由几何关系可得BC 的竖直高度h BC ＝3R 2根据动能定理有mg ×3R 2＝mv 2C 2－mv 2B 2解得v C ＝7gR .(2)小球从A 到C ，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有mg ×3R ＋W 电＝mv 2C 2又根据电场力做功与电势能的关系得 W 电＝E p A －E p C ＝－qφA －(－qφC )又因为φC ＝0可得φA ＝－mgR 2q.。
最新人教版高中物理必修二课时作业(全册 附答案 共86页)
最新人教版高中物理必修二课时作业（全册附答案）课时作业(一)曲线运动一、单项选择题1．如图，一物体沿曲线由a点运动到b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度也改变，A错误；当物体的加速度恒定时，物体的速度均匀变化，B错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C错误；做曲线运动的位移大小一定小于路程，D正确．答案：D2．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下图所示的可能正确的是( )解析：速度方向总是沿运动轨迹的切线方向，A不正确．物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向，加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向，B、C不正确，D正确．答案：D3．如图所示，撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，则飞出伞面后的水滴可能( ) A．沿曲线Oa运动B．沿直线Ob运动C．沿曲线Oc运动D．沿圆弧Od运动解析：雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，雨滴的轨迹向下偏转．故选项C正确．答案：C4．小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动，受到磁铁的侧向作用而沿如图所示的曲线运动到D点，由此可知( )A．磁铁在A处，靠近小钢球的一定是N极B．磁铁在B处，靠近小钢球的一定是S极C．磁铁在C处，靠近小钢球的一定是N极D．磁铁在B处，靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端解析：由小钢球的运动轨迹知小钢球受力方向指向凹侧，即磁铁应在其凹侧，即B位置，磁铁的两极都可以吸引钢球，因此不能判断磁铁的极性．故D正确．答案：D5．(2018·西安高一检测)如图所示，一物体在O点以初速度v开始做曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力作用，则物体速度大小( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．不断增大 D．不断减小答案：A6．如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s，则跳伞员着地时的速度( )A．大小为5.0 m/s，方向偏西B．大小为5.0 m/s，方向偏东C．大小为7.0 m/s，方向偏西D．大小为7.0 m/s，方向偏东8．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下9．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速A．橡皮做匀速直线运动解析：如图所示，橡皮同时参与了水平向右速度大小为v的匀速直线运动和竖直向上速解析：(1)由图乙知，物体在y方向的加速度a＝0.5 m/s2，(1)重物由A运动到B的时间．课时作业(二)平抛运动解析：要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v的大小及方向随时间的变化规律，结合。
高中物理必修一 第四章第10讲 课时作业(十) 用牛顿运动定律解决问题
课时作业(十) 用牛顿运动定律解决问题1．如图所示，A 、B 两物体靠在一起静止放在光滑水平面上，质量分别为m A ＝1kg ，m B ＝4kg ，从t ＝0开始用水平力F A 推A ，用水平力F B 拉B ，F A 和F B 随时间变化的规律是F A ＝10－t (N)，F B ＝5＋t (N)，从t ＝0到A 、B 脱离的过程中，有( )第1题图A ．所有时间为2.5sB ．A 物体位移为73.5mC ．A 的末速度为21m/sD ．A 的末速度为7.5m/s2．实验小组利用DIS 系统(数字化信息实验系统)，观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线，根据图线分析可知下列说法中正确的是( )第2题图A ．从时刻t 1到t 2，钩码处于失重状态，从时刻t 3到t 4，钩码处于超重状态B ．t 1到t 2时间内，电梯一定正在向下运动，t 3到t 4时间内，电梯可能正在向上运动C ．t 1到t 4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D ．t 1到t 4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上3．(13年江苏模拟)在2010上海世博会风洞飞行表演上，若风洞内向上的风速、风量保持不变，让质量为m 的表演者通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体受风力大小与有效面积成正比，已知水平横躺时受风力有效面积最大，站立时受风力有效面积最小，为最大值的1/8.风洞内人可上下移动的空间总高度为H .开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移．现人由静止开始从最高点A 以向下的最大加速度匀加速下落，经过B 点后，再以向上的最大加速度匀减速下降，到最低点C 处速度刚好为零，则下列说法中正确的有( )A ．表演者向上的最大加速度是12g B ．表演者向下的最大加速度是34g C ．BC 之间的距离是37H D ．BC 之间的距离是12H第3题图第4题图4．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力()A．小于N B．等于NC．等于N＋F D．大于N＋F5．如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m∶M＝1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于()第5题图A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．2∶36．某物体做直线运动的v－t图象如图所示，据此判断(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是()第6题图ABCD7．同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量为1kg的手提包上，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后列出下表，为此同学在计算机上画出了很多图象，请你根据下表数据和所学知识判断下列图象(设F为手提拉力，g＝9.8m/s2))0.400ABCD8．质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°，如图所示，力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零，求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x.(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)第8题图9．(13年江苏模拟)低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳．人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快．因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高．一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v－t图象如图所示．已知2.0s 末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上．g 取10m/s2，请根据此图象估算：(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小．(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中，若不计伞的质量及此过程中的空气阻力，则运动员所需承受地面的平均冲击力多大．(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)．第9题图10．在某届残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探索上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a＝1m/s2上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力．第10题图课时作业(十) 用牛顿运动定律解决问题1.BC 【解析】 在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小恒定为F A ＋F B ＝15N ，匀加速运动的加速度为3m/s2.脱离时满足A 、B 加速度相同，且弹力为零，故F A /m A ＝F B /m B ，解得t ＝7s ，A 错；运动位移为12×3×72m ＝ 73．5m ，B 对；脱离时速度为3×7m/s ＝21m/s ，C 对D 错．2.AC 【解析】 由图知：t 1～t 2段F<Mg 可知钩码处于失重状态，t 3～t 4段F>Mg 可知钩码处于超重状态，A 正确；t 1～t 2时间内，电梯也可能在向上做减速运动，t 3～t 4，电梯可能在做向下加速运动，B 错；t 1～t 2时间内，电梯不可能加速向上，D 错；分析可知C 正确．3.BC 【解析】 由题可知F 浮＝kS 为最大浮力；当F 浮＝kS 2时，F 浮＝mg ；当加速度最大下降时，F 浮＝kS 8＝mg 4，向下最大加速度为34g ，A 错，B 对；最大向上加速度为F 浮－G m＝g ，在AC 上运动时，B 点速度相同，故2×34g(H －BC)＝2g·BC ，得BC ＝37H ，C 对，D 错；选BC.4.D 【解析】 剪断连接球b 的细线后，b 球会向上加速，造成两球之间的静电力F 电增大，剪断前由整体法有N ＝Mg ＋m a g ＋m b g ，F 电＝m b g ＋F ，剪断后对箱和a 球有N′＝Mg ＋m a g ＋F 电′＝N －m b g ＋F 电′，由于F 电′>F 电，所以N′>N ＋F ，故选D.5.A 【解析】 水平放置时，F －μ(m ＋M)g ＝(M ＋m)a 1, kx 1－μmg ＝ma 1，可得x 1＝mF （M ＋m ）k ，竖直放置时： F －(m ＋M)g ＝(M ＋m) a 2, kx 2－mg ＝ma 2, x 2＝mF （M ＋m ）k ，故x 1∶x 2＝1∶1，A 正确．6.A 【解析】 由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s ～4s 沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s ～6s 沿正方向做匀加速直线运动，所以受力为正，恒定，6s ～8s 沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，物体一直沿正方向运动，位移不可能为负，综上分析只有A 正确．7.A 【解析】 规定向上运动为正，由题意可得在0～2．5s 这段时间内，物体的运动模型为匀加速直线运动，加速度恒定，加速的末速度为v 1＝at ＝1m/s ，vt 图象为倾斜直线，st 图象为抛物线，由牛顿第二运动定律可得：F －mg ＝ma F ＝10.2N ；在2.5～11.5s 这段时间内，物体的运动模型为匀速直线运动，加速度为零，速度为匀加速的末速度v 2＝v 1＝at ＝1m/s ，vt 图象平行t 轴直线，st 图象为倾斜直线，可得：F －mg ＝0F ＝9.8N; 在11.5～14s 这段时间内，物体的运动模型为匀减速直线运动，加速度恒定，减速的末速度为v 3＝v 1－at ＝0，vt 图象为斜率为负值的倾斜直线，st 图象为曲线，由牛顿第二运动定律可得：mg －F ＝ma F ＝9.4N ；综上可得A 选项正确．8.0.25 16.25m 【解析】 设力F 作用时物体沿斜面上升加速度为a 1，撤去力F 后其加速度变为a 2，则：a 1t 1＝a 2t 2 ①，有力F 作用时，对物体受力分析并建立直角坐标系如图甲：由牛顿第二定律可得：Fcos θ－mgsin θ－Ff 1＝ma 1 ②，Ff 1＝μF N 1＝μ(mg cos θ＋Fsin θ) ③，撤去力后，对物体受力分析如图乙，由牛顿第二定律可得：－mgsin θ－Ff 2＝－ma 2 ④，Ff 2＝μF N 2＝μmg cos θ ⑤，联立①②③④⑤式，代入数据得：a 2＝8m/s 2，a 1＝5m/s 2，μ＝025，物体运动的总位移：x ＝12a 1t 21＋12a 2t 22＝(12×5×22＋12×8×1.252)m ＝16.25m.甲乙第8题图9.(1)80N (2)2.4×103N (3)－1.8×105J 【解析】 (1)由v －t 图可知，起跳后前2s 内运动员的运动近似是匀加速运动，其加速度a ＝v 1/t 1＝9.0m/s 2 设运动员所受平均阻力为f ，根据牛顿第二定律有m 总g －f ＝m 总a 解得f ＝m 总(g －a)＝80N ；(2)v －t 图可知，运动员脚触地时的速度v 2＝5.0m/s ，经时间t 2＝0.2s 速度减为0.设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F ，根据牛顿第二定律有 F －mg ＝ma′ 0＝v 2－a′t 2 解得F ＝2.4×103N ；(3)由v －t 图可知，10s 末开伞时的速度v ＝40m/s ，开伞前10s 内运动员下落的高度约为h ＝30×10m ＝300m.说明：此步骤得出280m ～320m 均可得分．设10s 内空气阻力对运动员所做功为W ，根据动能定理有m 总gh ＋W ＝12m ＝v 2，解得W ＝－1.8×105J. 10.(1)440N (2)275N 【解析】 (1)设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ，绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M ＋m)g ，向上的拉力为2F ，根据牛顿第二定律：2F －(M ＋m)g ＝(M ＋m)a ，F ＝440N.根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440N ，方向竖直向下．(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小为Mg ，绳的拉力为F ，吊椅对运动员的支持力为F N .根据牛顿第二定律：F ＋F N －Mg ＝Ma ，F N ＝275N.根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力大小为275N ，方向竖直向下．。
人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业10：专题拓展课一 小船过河与关联速度问题
专题拓展课一小船过河与关联速度问题课时定时训练(限时30分钟)◆对点题组练题组一小船过河问题1.一小船船头垂直河岸渡河，从出发到河中间划行速度逐渐增大，然后划行速度逐渐减小到达对岸。
假设河水流速保持不变，则小船运动的全过程中轨迹可能是下列图中的()『解析』水流速保持不变，船的速度先增大，当过河中间后开始减速运动，根据曲线运动的条件，运动轨迹偏向加速度方向，故C正确，A、B、D错误。
『答案』C2.小华同学遥控小船做过河实验，并绘制了四幅小船过河的航线图如图所示。
图中实线为河岸，河水的流动速度不变，方向如图水平向右，虚线为小船从河岸M 驶向对岸N的实际航线，小船相对于静水的速度不变。
则()A.该航线是正确的，船头保持图中的方向，小船过河时间最短B.该航线是正确的，船头保持图中的方向，小船过河时间最短C.该航线是正确的，船头保持图中的方向，小船过河位移最短D.该航线是不正确的，如果船头保持图中的方向，船的轨迹应该是曲线『解析』A中小船的合速度的方向正好垂直于河岸，过河的位移最小，过河时间不是最短，故A错误；B中小船相对于静水的速度方向垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，故B正确；C中由于存在水流速度，因此不可能出现此现象，故C错误；根据D中船头的指向可知小船合速度的方向不可能是图中虚线方向，而且船的轨迹应该是直线，故D错误。
『答案』B3.小船要渡过200 m宽的河面，水流速度是4 m/s，船在静水中的速度是5 m/s，则下列判断正确的是()A.要使小船过河的位移最短，过河所需的时间是50 sB.要使小船过河的位移最短，船头应始终正对着对岸C.小船过河所需的最短时间是40 sD.如果水流速度增大为6 m/s，小船过河所需的最短时间将增大『解析』要使小船过河的位移最短，小船的船头应斜向上游，使小船实际运动与河岸垂直，这时合速度v合＝v2船－v2水＝3 m/s，船过河所需的时间t＝dv合＝2003s，A、B错误；若使船以最短时间渡河，船头必须垂直河岸过河，过河时间t min＝dv船＝2005s＝40 s，C正确；小船过河所需的最短时间与水流速度的大小无关，D错误。
2019-2020学年高中化学 全一册课时作业(含解析)新人教版选修1【共13套53页】
本套资源目录2019_2020学年高中化学课时作业10塑料纤维和橡胶含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业11改善大气质量含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业12爱护水资源含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业13垃圾资源化含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业1生命的基础能源__糖类含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业2重要的体内能源__油脂含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业3生命的基础__蛋白质含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业4维生素和微量元素含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业5合理选择饮食含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业6正确使用药物含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业7合金含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业8金属的腐蚀和防护含解析新人教版选修12019_2020学年高中化学课时作业9玻璃陶瓷和水泥含解析新人教版选修1塑料、纤维和橡胶(建议用时：30分钟)[基础达标练]1．下列塑料可作耐高温材料的是( )A．聚氯乙烯B．聚苯乙烯C．聚四氟乙烯D．有机玻璃C[聚四氟乙烯可以作不粘锅的内衬，具有耐高温的特性。
]2．人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法正确的是( )A．天然橡胶易溶于水B．羊毛是合成高分子材料C．聚乙烯塑料是天然高分子材料D．聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”D[天然高分子化合物一般不溶于水，A项错误；羊毛是天然高分子化合物，B项错误；聚乙烯塑料是合成高分子化合物，C项错误；聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”，D项正确。
] 3．下列关于天然橡胶的叙述不正确的是( )A．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂B．天然橡胶是天然高分子化合物C．天然橡胶含有碳碳双键，能发生加成反应D．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化D[从天然橡胶的结构简式可知，天然橡胶为线型结构，能溶于汽油、苯等有机溶剂，A项正确；天然橡胶是天然高分子化合物，B项正确；天然橡胶分子中含有碳碳双键，能发生加成反应，受日光、空气作用，会逐渐被氧化而老化，C项正确，D项错误。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-3同步作业与测评：10.2 热和内能 Word版含解析
课时2热和内能[对点训练]知识点一·热传递与内能变化的关系1．若A、B两物体之间没有热传递，正确的解释是()A．两物体所包含的热量相等B．两物体的内能相等C．两物体的温度相等D．两物体没有接触，且都处在真空中答案C解析热传递发生的条件是两物体存在温度差，当两物体温度相等，热传递就不再发生，与两物体的内能、所处状态均无关。
2．(多选)下列关于热传递的说法中正确的是()A．热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体B．热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体C．热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体D．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量答案BD解析热量不是状态量，不能说含有或者具有多少热量，故A错误；在热传递的过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故B正确，C错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，故D正确。
3．(多选)关于传热，下列各种说法中正确的是()A．电视机等电器后面往往设计有一些小孔，其目的是为了加快散热B．夏天，在室外活动的人应穿深颜色的衣服C．家用的各种炊具的手柄往往用木头或塑料制成，其目的是为了防止传热过快而烫手D．暖气设备上往往设计有许多组散热片，这是为了加快散热速度答案ACD解析电视机等电器后面设计的小孔，是为了让电器里面的高温空气与外面的冷空气形成对流，以加快电器散热，防止其因电热作用而被烧坏，A正确。
深颜色的物体吸收热辐射的能力比浅颜色的物体强，因而夏天在室外活动的人应穿浅颜色的衣服，B错误。
木头与塑料均是热的不良导体，传热较慢，C正确。
暖气设备上安装有许多散热片，增大了向外散热的面积，从而加快了暖气设备向空气中散热的速度，D正确。
4．(多选)100 ℃的水完全变成100 ℃的水蒸气的过程中()A．水分子的平均动能增加B．水分子的势能增加C．水所增加的内能小于所吸收的热量D．水所增加的内能等于所吸收的热量答案BC解析水完全变成水蒸气的过程中要吸收一定的热量，吸收的热量一部分用来破坏化学键，使分子间距发生变化，内能增加；一部分能量损失掉，水由液态变成气态时，吸收了热量，内能增加了，由于温度没变，故分子平均动能不变，又分子个数不变，所以分子势能增大了，B正确；由于有能量损失，故增加的内能小于吸收的热量，C正确。
2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第一册同步课时作业 (9) 2.4自由落体运动
2020-2021学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业 （9）自由落体运动一，选择题1.如图所示大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，下列说法中正确的是( )A.图甲、乙、丙、丁都是实验现象B.图甲、乙、丙、丁都是推理得到的结果C.图甲、乙、丙是实验现象，图丁是推理得到的结果D.图丁是实验现象，图甲、乙、丙是推理得到的结果2.BBC 科学节目《HumanUniverse 》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验:在真空环境下,从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛,根据已学知识判断我们会看到的现象是( ) A.铁球下落快B.羽毛下落快C.铁球和羽毛下落一样快D.铁球和羽毛都不会下落3.物体从足够高处自由下落,则该物体(取210m/s g =)( ) A.第1 s 末的速度大小为10 m/s B.第1 s 末的速度大小为5 m/s C.第1 s 内下落的高度是20 mD.第1 s 内下落的高度是10 m4.自由下落的质点,第s n 内位移与前(-1)s n 内位移之比为( ) A.1nn - B.211n n -- C.221n n - D.221(1)n n --5.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s 内的位移是18 m ，则(g 取210m/s )( ) A.物体在2 s 末的速度是20 m/s B.物体在第5 s 内的平均速度是3.6 m/s C.物体自由下落的加速度是25m/sD.物体在5 s 内的位移是50 m6.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m ，那么它在第三段时间内的位移是 （ ） A.1.2 m B.3.6 m C.6.0 mD.10.8 m7.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0 cm ，照相机本次拍照曝光时间为21.510s -⨯，g 取210m/s ，由此估算出位置A 距石子下落起始位置的距离为( )A.1.6 mB.2.5 mC.3.2 mD.4.5 m8.关于重力加速度的下列说法中,正确的是( )A.重力加速度g 是标量,只有大小,没有方向,通常计算中g 取29.8m/sB.在地球上不同的地方,g 的大小不同,但它们相差不是很大C.在地球上同一地点同一高度,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上的同一地方,离地面高度越大,重力加速度g越小9.从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球,不计空气的阻力,它们在空中任一时刻,下列描述不正确的是( )A.间距保持不变,速度之差保持不变B.间距越来越大,速度之差越来越大C.间距越来越大,速度之差保持不变D.间距越来越小,速度之差越来越小10.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是18 m，则（）A.小球在2 s末的速度是8 m/sB.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC.该星球上的重力加速度为5 m/s2D.小球在5 s内的位移是100 m11.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是（）A.1.2 mB.3.6 mC.6.0 mD.10.8 m二，实验题12.如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度。
2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册 8.2重力势能 课时作业10(含解析)
B．小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零
C．拉力F的大小为3mg
D．拉力F做的功为
13．一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述错误的是（）
A．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小
B．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大
A．重力势能减少了
B．重力势能减少了
C．重力势能减少了
D．重力势能增加了
8．如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小才球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O。将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。释放后，小球从A第一次运动到O的过程中，弹簧的弹性势能（ ）
D．因A、B两球落到Q点时速度方向不同，则速度不相同，选项D错误。
故选B。
11．D
【详解】
ABC．矢量既有大小又有方向，合成时遵循矢量运算（平行四边行定则），标量只有大小，没有方向，求合时遵循代数运算。路程、时间、重力势能只有大小，无方向，都为标量，故ABC错误；
D．速度表示物体运动的快慢和方向，有大小、方向，合成时遵循矢量运算（平行四边行定则），说明速度为矢量，故D正确。
【详解】
设AB间的高度差为 ，BC间的高度度差为
A．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能为
小球在C点的重力势能为
因此A错误；
B．若以地面为参考平面，由于B点的位置比C点的高，因此小球在B点的重力势能比C点大，B正确；
C．若以B点所在的水平面为参ห้องสมุดไป่ตู้平面，C点位置在B点之下，因此小球在C点的重力势能小于零，C正确；
故D正确ABC错误。
2019-2020年人教版高中物理必修1课时作业与单元检测：第二章匀变速直线运动的研究 2.4含答案
2．4 匀变速直线运动的速度与位移的关系(10分钟，10分)1．如图所示，一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m时的速度为( )A．8 m/s B．12 m/sC．10 m/s D．14 m/s【答案】C【解析】由v2－v20＝2ax，得v＝v20＋2ax＝82＋2×1×18 m/s＝10m/s，故选C.2．在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m，该车辆的刹车加速度是15 m/s2，该路段限速为60 km/h，则该车( )A．超速B．不超速C．是否超速无法判断D．行驶速度刚好是60 km/h【答案】A【解析】该车辆的末速度为零，由v2－v20＝2ax，可计算出初速度v0＝－2ax＝2×15×30 m/s＝30 m/s＝108 km/h，该车严重超速，选项A正确．3．一物体做匀加速直线运动，通过其轨迹上的a点时速度为v a＝2 m/s，通过其后的d 点的瞬时速度为v d＝8 m/s.如把ad段分为三段，ab＝bc＝cd，那么物体经过b点和c点时的瞬时速度分别是( )A．4 m/s,6 m/sB．2 6 m/s,6 m/sC．4 m/s,2 11m/sD．2 6 m/s,2 11m/s【答案】D【解析】由v2－v20＝2ax知：v2b－v2a＝v2c－v2b＝v2d－v2c＝2ax，v2d－v2a＝2a×3x，得v b＝26 m/s，v c＝211m/s.4．子弹在枪筒中的运动可以看做是匀加速运动，如果它的加速度是5×105m/s2，子弹射出枪口时的速度是800 m/s，则这支枪的枪筒有多长？(子弹可视为质点) 【解】子弹在枪筒中的运动可以看做是初速度为零的匀加速直线运动，则枪筒的长度是子弹加速的位移x，可得x 2t ＝2ax解得x ＝v 2t2a ＝80022×5×105 m ＝0.64 m即枪筒长为0.64 m【技巧点拨】子弹在枪筒中的运动可看做匀加速直线运动，在题设条件中初速度为零，末速度为800 m/s ，加速度为5×105m/s 2，自然就想到公式v 2－v 20＝2ax ，求枪筒的长度，即求子弹的加速位移大小．(20分钟，30分)知识点一位移与速度公式1．关于公式x ＝v 2－v 202a，下列说法正确的是( )A ．此公式只适用于匀加速直线运动B ．此公式适用于匀减速直线运动C ．此公式只适用于位移为正的情况D ．此公式不可能出现a 、x 同时为负值的情况 【答案】B【解析】公式x ＝v 2－v 202a适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B 正确，选项A 、C 错误．当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a 、x 就会同时为负值，选项D 错误．2．若一质点从t ＝0开始由原点出发沿直线运动，其速度－时间图象如图所示，则该质点( ) A ．t ＝1 s 时离原点最远 B ．t ＝2 s 时离原点最远 C ．t ＝3 s 时回到原点D ．t ＝4 s 时回到原点，路程为10 m【答案】BD【解析】由v －t 图象知0～2 s 内质点速度为正值，即向正方向前进； 2～4 s 内速度为负值，即向负方向运动返回原点，故A 错，B 正确．由v ～t 图象与t 轴所围图形的“面积”与位移的关系知4 s 末时总位移为零，质点回到原点且路程为10 m ，故D 正确．3．两小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，则它们运动的最大位移之比是( )A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶ 2D ．2∶1 【答案】B【解析】由v 2－v 2＝2ax 得：x 1＝v 212a ，x 2＝v 222a，所以x 1∶x 2＝v 21∶v 22＝1∶4，选项B 正确，选项ACD 错误．4．列车长为l ，铁路桥长为2l ，列车匀加速行驶过桥，车头过桥头时的速度为v 1，车头过桥尾时的速度为v 2，则车尾过桥尾时速度为( )A ．3v 2－v 1B ．3v 2＋v 1 C.(3v 22－v 21)2 D.3v 22－v 212【答案】C【解析】v 22－v 21＝2a ·2l ，而v 23－v 21＝2a ·3l ，v 3＝ (3v 22－v 21)2，C 正确．知识点二匀变速直线运动规律的应用5．一物体以初速度v 0＝20 m/s 沿光滑斜面匀减速向上滑动，当上滑距离x 0＝30 m 时，速度减为v 04，且物体恰滑到斜面顶部停下，则斜面长度为( ) A ．40 m B ．50 m C ．32 m D ．60 m 【答案】C【解析】根据v 2－v 20＝2ax 得物体的加速度为a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 042－v 202x 0＝52－2022×30 m/s 2＝－254m/s 2，又物体到达斜面顶部时速度为0，则易知斜面长度L ＝0－v 22a ＝32 m ，选项C 正确，选项ABD错误．6.如图为AK47突击步枪，该枪枪管长度约为400 mm ，子弹在枪口的初速度约为700 m/s ，若将子弹在枪管中的运动看做匀加速直线运动，下列说法正确的是( )A ．子弹在枪管中的加速度约为6.125×105m/s 2B ．子弹在枪管中的加速度约为6.125×104m/s 2C ．子弹在枪管中的运动时间约为1.14×10－3 sD ．子弹在枪管中的运动时间约为0.114 s 【答案】AC【解析】子弹在枪管中做初速度为零的匀加速直线运动，由v 2＝2ax 得a ＝v 2/2x ＝6.125×105m/s 2，A 正确，B 错误．由v ＝at 得t ＝v /a ＝1.14×10－3s ，C 正确，D 错误．7．如图所示，A 、B 两物体相距x ＝7 m ，物体A 以v A ＝4 m/s 的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度v B ＝10 m/s ，此物体在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a ＝－2 m/s 2.那么物体A 追上物体B 所用的时间为( )A ．7 sB ．8 sC ．9 sD ．10 s 【答案】B【解析】物体B 做匀减速运动到速度为0所需时间t 1＝102 s ＝5 s ，这段时间内，物体B 运动的位移x B ＝0－v 2B 2a ＝1022×2 m ＝25 m ，物体A 运动的位移x A ＝v A t 1＝4×5 m ＝20 m ．显然还没有追上，此后物体B 静止．设物体A 追上物体B 所用时间为t ，则有v A t ＝x ＋25 m ，所以t ＝8 s ，故选项B 正确，选项ACD 错误．8．汽车从A 点由静止开始沿直线AC 做匀加速直线运动，第4 s 末通过C 点时关闭发动机，做匀减速直线运动，再经过6 s 到达B 点时停止．已知AB 长30 m ，则下列说法错误的是( )A ．通过C 点时的速度大小为3 m/sB ．通过C 点时的速度大小为6 m/sC ．通过AC 段的位移为12 mD ．汽车在AC 、CB 两段的平均速度大小相同 【答案】A【解析】设汽车通过C 点时的速度为v ，根据x ＝v －t ＝v 0＋v2t 得x AC ＝vt 12，x CB ＝vt 22，由x AB ＝x AC ＋x CB ＝v 2(t 1＋t 2)＝30 m ，得汽车通过C 点时的速度为v ＝6 m/s ，B 正确；x AC ＝vt 12＝12 m ，x CB ＝vt 22＝18 m ，C 正确；由v －＝x t ＝124 m/s ＝186m/s ＝3 m/s 知汽车在AC 与CB 两段的平均速度大小相同，D 正确．9．甲、乙两车同时、同地向同一个方向做直线运动，它们在0～4 s 内运动的v －t 图象如图所示，由图象可知( )A ．在第2 s 末，两车处于同一位置B ．在第2 s 末，两车的速度相同C ．在0～4 s 内，甲的加速度和乙的加速度的大小相等D ．在0～4 s 内，甲、乙两车的平均速度相等 【答案】BD【解析】由于质点的位移等于v －t 图线与t 轴包围的面积，由图象可知，t ＝2 s 时，两车相距最远，故A 错，B 正确；由图象知甲匀速、乙匀减速运动，故C 错；在0～4 s 内，甲、乙两车的位移相等，所以平均速度相等，故D 正确．10．火车以速率v 1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车s 处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率v 2做匀速运动，于是司机立即使火车做匀减速运动，该火车的加速度大小为a ，则要使两火车不相撞，加速度a 应满足的关系为( )A ．a ≥v 21－v 222sB ．a ≥v 212sC ．a ≥v 222s D ．a ≥(v 1－v 2)22s【答案】D【解析】两火车速度相等时所经历的时间为t ＝v 1－v 2a，此时后面火车的位移为x 1＝v 21－v 222a，前面火车的位移为x 2＝v 2t ，若此时两火车恰不相撞，则有x 1＝x 2＋s ，解得：a ＝(v 1－v 2)22s ，所以要使两火车不相撞，应有a ≥(v 1－v 2)22s，故选D. 11．物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小是2 m/s 2，它在某1 s 内通过的距离是15 m ，问：(1)物体在这1 s 以前已运动了多长时间？ (2)物体在这1 s 以前已经通过了的位移？ 【答案】(1)7 s (2)49 m【解析】(1)设这1 s 的初速度为v 0， 由位移公式x ＝v 0t ＋12at 2得v 0＝x t －at2＝15 m/s －1 m/s ＝14 m/s ，物体在这1 s 以前已运动的时间t ＝v 0a＝7 s.(2)由v 2－v 20＝2ax 得物体在这1 s 以前已经通过的位移x ＝v 202a ＝1422×2m ＝49 m.12．如图所示，长100 m 的列车匀加速通过长1 000 m 的隧道，列车刚进隧道时的速度是10 m/s ，完全出隧道时的速度是12 m/s ，求：(1)列车过隧道时的加速度； (2)列车通过隧道所用的时间．【解】(1)列车完全通过隧道的位移为x ＝1 000 m ＋100 m ＝1 100 m ，又列车刚进隧道时的速度为v 1＝10 m/s ，完全出隧道时的速度为v 2＝12 m/s ，则加速度为a ＝v 22－v 212x ＝122－1022×1 100m/s 2＝0.02 m/s 2.(2)列车通过隧道所用时间为t ＝v 2－v 1a ＝12－100.02s ＝100 s.课后作业时间：45分钟 满分：80分班级________ 姓名________ 分数________一、选择题1．一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v 0，则第n 列车厢尾驶过他时的速度为( )A ．nv 0B ．n 2v 0 C.nv 0 D ．2nv 0 【答案】C【解析】由v 2＝2ax 得v 20＝2a ·l ，v 2＝2a ·nl ，联立解得v ＝nv 0，故选C.2．如图所示，一小车从A 点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B 点时速度为v ，到达C 点时速度为2v ，则x AB ∶x BC 等于( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4 【答案】C【解析】画出运动示意图，由v 2－v 2＝2ax 得：x AB ＝v 22a ，x BC ＝3v22a，故x AB ∶x BC ＝1∶3，选项C 正确．3．一只叫Diamond 的宠物狗和主人游戏，宠物狗沿直线奔跑，依次经过A 、B 、C 三个木桩，B 为AC 的中点，它从木桩A 开始以加速度a 1匀加速奔跑，到达木桩B 时以加速度a 2继续匀加速奔跑，若它经过木桩A 、B 、C 时的速度分别为0、v B 、v C ，且v B ＝v C2，则加速度a 1和a 2的大小关系为( )A ．a 1<a 2B ．a 1＝a 2C ．a 1>a 2D ．条件不足，无法确定 【答案】A【解析】设宠物狗在AB 段和BC 段的位移均为x ，对AB 段：v 2B ＝2a 1x ，对BC 段：v 2C －v 2B＝2a 2x ，又v B ＝v C 2，由以上三式得：a 2－a 1＝14xv 2C ，因为宠物狗做加速运动的位移x 为正，则有a 2>a 1，故A 正确，BCD 错误．4．考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁竖一标志杆，在车以10 m/s 的速度匀速行驶过程中，当车头与标志杆的距离为20 m 时，学员立即刹车，让车做匀减速【解析】由v 2中－v 21＝v 22－v 2中，可得：v 中＝v 21＋v 222，A 错误，B 正确；匀加速直线运动的AB 段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，等于v 1＋v 22，C 、D 均正确．8．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v －t 图象如图所示，由图可知( )A ．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B ．t ＝20 s 时，乙追上了甲C ．在t ＝20 s 之前，甲比乙运动快；在t ＝20 s 之后，乙比甲运动快D ．由于乙在t ＝10 s 时才开始运动，所以t ＝10 s 时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离【答案】C【解析】从题图中看到开始甲比乙运动快，且早出发，但是乙做匀加速运动，最终是可以追上甲的，A 项错误；t ＝20 s 时，速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙没有追上甲，B 项错误；在t ＝20 s 之前，甲的速度大于乙的速度，在t ＝20 s 之后，乙的速度大于甲的速度，C 项正确；乙在追上甲之前，当它们速度相同时，它们之间的距离最大，对应的时刻为t ＝20 s ，D 选项错误．9．如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平地面上，一颗子弹以速度v 水平射入，若子弹在木块中所受阻力恒定，且穿过第三个木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为( )A ．v 1：v 2：v 3＝3：2：1B ．v 1：v 2：v 3＝3：2：1 C ．t 1：t 2：t 3＝1：2： 3D ．t 1：t 2：t 3＝(3－2)：(2－1)：1【答案】BD【解析】把子弹的运动看做逆向的初速度为零的匀加速直线运动．由v 2＝2ax 知，子弹由右向左依次“穿出”3个木块的速度之比为1：2： 3.则子弹实际运动依次穿入每个木块时的速度之比v 1：v 2：v 3＝3：2：1，故B 正确．由x ＝12at 2知子弹从右向左，通过每个木块的时间之比为1：(2－1)：(3－2)．则子弹实际运动通过连续相等的位移的时间之比为t 1：t 2：t 3＝(3－2)：(2－1)：1，故D 正确．10．汽车以20 m/s 的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机后做匀减速运动，加速度大小为5 m/s 2，则它关闭发动机后通过37.5 m 所需时间为( )A ．3 sB ．4 sC ．5 sD ．6 s 【答案】A【解析】汽车行驶s ＝v 202a ＝2022×5 m ＝40 m 停止运动，40 m>37.5 m ，根据x ＝v 2－v 20－2a，t＝v 0－va得t ＝3 s ，只有选项A 正确． 二、非选择题11．某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 4.0m/s 2，飞机速度达到80 m/s 时离开地面升空．如果在飞机刚达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机紧急制动，飞机做匀减速运动，加速度的大小为5.0 m/s 2，要使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，请你为该类型的飞机设计一条跑道，跑道至少长________ m.【答案】1 440【解析】由匀变速直线运动速度—位移关系式，可得飞机匀加速和匀减速阶段的位移分别为x 1＝v 22a 1＝800 m ，x 2＝v 22a 2＝640 m ，所以，设计的跑道至少长x ＝x 1＋x 2＝800 m ＋640 m＝1 440 m.12．2011年7月23日20时27分，在温州南站附近，动车组D301次车正以180 km/h 的速度运行，在它前面不远处的D3115次车由于雷电影响正缓慢(计算时可认为速度为零)向前运动．由于后车(D301)并未收到调度室减速的指令，直到距离前车(D3115)约1 km 时才发现前车正在缓慢运行，D301司机虽全力刹车，但仍以90 km/h 的速度撞上D3115，造成重大伤亡事故．求动车D301刹车的加速度大小和从D301刹车到撞上D3115的时间．(保留两位有效数字)【解】由速度位移公式可得：a ＝v 2－v 202s ＝252－5022×1 000m/s 2＝－0.94 m/s 2，故D301刹车的加速度大小为0.94 m/s 2由速度公式可得从D301刹车到撞上D3115经过的时间为t ＝v －v 0a ＝25－50－0.94s ＝27 s13．在风平浪静的海面上，有一架战斗机要去执行一项紧急飞行任务，而航空母舰的弹......。
2025高中物理《课时作业》人教版必修第一册第一章 核心素养综合评价
2025高中物理《课时作业》人教版必修第一册第一章核心素养综合评价第一章核心素养综合评价(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意)1.质点是一种理想模型．在研究某一问题时，如果物体的大小与形状可以忽略，物体就可以视为质点．如图描绘了一名运动员在跳远中助跑、起跳、飞行、落坑几个瞬间的动作．下列情况中可以把运动员看成质点的是()A．研究运动员的跳远成绩时B．研究运动员的助跑动作时C．研究运动员的起跳动作时D．研究运动员的飞行动作时2.[2023·云南省高二学业考试]2021年12月3日，中老两国领导人通过视频连线共同出席“中老铁路”通车仪式，习近平主席于16时45分宣布中方列车发车．“中老铁路”是高质量共建“一带一路”的标志性工程．如图所示，该铁路北起中国云南昆明，南至老挝首都万象，全程1 035公里，通车后昆明到万象10小时可达．下列说法正确的是() A．“16时45分”指的是时间间隔B．“10小时”指的是时刻C．“中老铁路”列车全程发生的位移大小是1 035公里D．“中老铁路”列车全程通过的路程是1 035公里3.2022年2月4日20时，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，“天问一号”从距离地球约3.2亿千米外的火星上祝贺北京冬奥会盛大开幕．截至2月4日，“天问一号”在轨运行561天，“祝融号”火星车工作259个火星日，累计行驶1 537米．下列判断正确的是()A．“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0，且它在每一时刻的瞬时速度都不为0B．“2月4日20时”和“561天”，前者表示“时刻”，后者表示“时间间隔”C．累计行驶1 537米表示位移，距离地球约3.2亿千米表示路程D．地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点4.[2023·台州市高一期末]如图所示，小明在游泳池中沿直线游泳，从a点出发，经b、c、d再返回a点，若以b点为坐标原点，以向右为正方向建立一维坐标，则() A．从b经c、d再返回到a点，路程为50 mB．从b经c、d再返回到a点，位移大小为－20 mC．a点位置坐标为－20 mD．从a点出发，经b、c、d再返回到a点，位移为－20 m5.括苍山隧道由温州段和台州段组成，直接贯通温州永嘉县和台州仙居县，采取国家一级高速公路标准建设，有“浙江第一隧道”之称．从如图所示的隧道中的指示牌中信息可知()A．通过括苍山隧道时的位移一定是7 929 mB．限速“80”表示车在隧道内行驶的平均速度不超过80 km/hC．一辆正常行驶的汽车通过隧道所用的时间一定超过5.9 minD．若驾驶员的反应时间在0.5～1.2 s之间，则隧道内前后车距至少为25 m6.2019年10月7日在蹦床世界杯第四站西班牙瓦尔拉多利德比赛中，我国选手刘灵玲勇夺冠军．如图所示是刘灵玲在比赛的情景，假设她从高处自由落下以大小为5 m/s的速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为9 m/s的速度弹回．已知刘灵玲与网接触的时间Δt ＝1 s，那么刘灵玲在与网接触的这段时间内的平均加速度大小是()A．5 m/s2B．9 m/s2C．4 m/s2D．14 m/s27．如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程．以下分析正确的是()A．甲、乙两车都做匀速直线运动B．在每段相同的时间内，甲车的平均速度都比乙车的大C．在20～30 s的时间内，甲车的平均速度比乙车的大D．在0～40 s的时间内，甲、乙两车的平均速度大小相等二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)8．物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，位移为Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；从C运动到B，位移为Δx2＝1 m－(－4 m) ＝5 m．下列说法中正确的是()A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数B．A到C的位移大于C到B的位移，因为正负号表示位移的方向，不表示大小C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx29.2020年6月23日上午9时43分，中国北斗卫星在西昌卫星发射中心发射成功，如图所示，若火箭初始发射时，速度能在10 s内由0增加到200 m/s，某汽车以120 km/h的速度行驶，急刹车时能在3 s内停下来，则下列说法中正确的是()A．10 s内火箭的速度改变量为20 m/sB．3 s内汽车的加速度大小约为11 m/s2C．火箭的速度变化比汽车的快D．火箭的加速度比汽车的加速度小10.[2023·山东潍坊高一上月考]如图所示，折线是物体甲从A地向B地运动的st图像，直线是物体乙从B地向A地运动的st图像，下列说法中正确的是()A．0～8 s时间内，甲的运动方向发生了变化B．甲在0～2 s与6～8 s时间内均做匀速直线运动，速度大小都为20 m/sC.甲、乙两物体从开始运动了8 s后，在距乙的出发点40 m处相遇D．0～8 s时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(6分)在上海的高架道路上，一般限速80 km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据．根据以上信息，回答下列问题：(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v＝________．(2)若L＝5 m，Δt＝0.3 s，则照相机将________工作．(填“会”或“不会”)12．(10分)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F 六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．(1)(2)根据上表中的数据，在图中作出纸带运动的vt图像，并分析纸带速度随时间的变化规律．13．(10分)足球运动员在罚点球时，球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动．设脚与球作用时间为0.1 s，球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以10 m/s 速度沿原路弹回，求：(1)罚点球的瞬间，球的加速度的大小；(2)守门员挡球瞬间，球的加速度的大小．14．(12分)已知一汽车在平直公路上运动，计时开始汽车的位置记为0，则它的位移—时间图像如图甲所示．(1)根据图甲在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置．(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小：①第1 h内；②前6 h内；③前8 h内．15．(16分)测量员是这样利用回声测距离的：他站在峭壁之前某一位置鸣枪，经过1.00 s听到回声，已知声速为340 m/s，则测量员能测出他与峭壁间的距离为170 m．与此类似，如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出车辆的速度．在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收到两次返回的信号，数据如下：已知超声波在空气中传播的速度是340 m/s，若汽车沿直线匀速行驶，求：(1)汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离．(2)汽车的速度(保留一位小数)．课时分层作业(八) 匀变速直线运动的位移与时间的关系A 组 基础巩固练1．某飞机着陆时的速度是60 m/s ，随后减速滑行，如果飞机的平均加速度大小是2 m/s 2.为了使飞机能够安全地停下来，则滑道的长度至少为( )A ．900 mB ．90 mC ．1 800 mD ．180 m 2.如图所示，一小车从A 点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B 点时速度为v ，到达C 点时速度为2v ，则x AB ∶x BC ＝( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4 3．一个做匀加速直线运动的物体，初速度v 0＝2.0 m/s ，在第2 s 内通过的位移是5 m ．它的加速度为( )A ．2.0 m/s 2B ．0.5 m/s 2C ．1.0 m/s 2D ．1.5 m/s 24．一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的数量关系为x ＝24t －6t 2，x 与t 的单位分别是m 和s ，则它的速度等于零的时刻t 为( )A ．16s B ．2 sC ．6 sD ．24 s5．(多选)质点做直线运动的v t 图像如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8 s 内的平均速度及质点运动的总路程为( )A ．总路程为2 mB ．平均速度为0.25 m/s ，方向向左C．总路程为8 mD．平均速度为1 m/s，方向向左6．如图所示是一物体做匀变速直线运动的vt图像，由图可知物体()A．初速度为0 m/sB．2 s末的速度大小为3 m/sC．5 s末的速度为0，加速度也为0D．加速度大小为1.5 m/s27．一个做直线运动的物体的vt图像如图所示，由图像可知()A．0～1.5 s内物体的加速度为－4 m/s2，1.5～3 s内物体的加速度为4 m/s2B．0～4 s内物体的位移为12 mC．3 s末物体的运动方向发生变化D．3 s末物体回到出发点8.(多选)交通法规定“斑马线礼让行人”，若以速度为12 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过斑马线，此时汽车的前端距停车线12 m，该车减速时的加速度大小为7.5 m/s2，下列说法中正确的是()A．在距停车线8 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处B．驾驶员立即刹车制动，则至少需1.6 s汽车才能停止C．若驾驶员的反应时间为0.2 s，汽车前端恰能止于停车线处D．若驾驶员的反应时间为0.4 s，汽车前端恰能止于停车线处9．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机，减速安全通过．在夜间，有一货车因故障停车，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车司机只能看清前方50 m的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为5 m/s2.求：(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间；(2)三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞．B组能力提升练10.某质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图像如图所示，则该质点()A．加速度大小恒为1 m/s2B．在0～2 s内的位移大小为1 mC．2 s末的速度大小是4 m/sD．第3 s内的平均速度大小为3 m/s11．[2022·湖北卷，6]我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间．假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站．列车从W站始发，经停4站后到达终点站G.设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h.若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为()A．6小时25分钟B．6小时30分钟C．6小时35分钟D．6小时40分钟12.高速公路上，一辆大货车以20 m/s的速度违规行驶在快速道上，另有一辆SUV小客车以32 m/s的速度随其后并逐渐接近．大货车的制动性能较差，刹车时的加速度大小保持在4 m/s2，而SUV小客车配备有ABS防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度大小保持在8 m/s2.若前方大货车突然紧急刹车，SUV小客车司机的反应时间是0.50 s，为了避免发生追尾事故，轿车和卡车之间至少应保留多大的距离？课时分层作业(二)时间位移A组基础巩固练1．[2023·内蒙古左旗中学期中]2021年10月16日0时23分，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功．约582秒后，“神舟十三号”载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空.10月16日6时56分，“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接．以下说法正确的是()A．“2021年10月16日0时23分”是指时间B．“10月16日6时56分”是指时刻C．“约582秒”是指时刻D．研究“神舟十三号”载人飞船飞行轨迹时，不能将飞船视为质点2．[2023·福建泉州中学期中]下列各物理量描述正确的是()A．一个物体相对于其他物体位置的变化叫作机械运动B．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间C．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰不可看作质点D．高清摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片，曝光时间为0.1 s，这里指的是时刻3．如图所示，在距墙1 m的A点，小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧，将弹簧压缩到最短时到达距墙0.2 m的B点，然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止，则从A点到C 点的过程中，小球的位移大小和路程分别是()A．0.5 m、1.3 m B．0.8 m、1.3 mC．0.8 m、1.5 m D．0.5 m、2.1 m4.[2023·河北学业水平测试]某人驾驶汽车从火车站到植物园的路线图如图中实线所示，该过程中汽车经过的路线总长度为18千米，用时29分钟．下列说法正确的是() A．“29分钟”指的是时刻B．“18千米”指的是汽车位移的大小C．“18千米”指的是汽车行驶路程D．研究此过程中汽车的运动轨迹时不能把汽车看成质点5．文学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中加点的词表示位移的是() A．飞流直下三千尺．．．，疑是银河落九天B．一身转战三千里．．．，一剑曾当百万师C．坐地日行八万里．．．，巡天遥看一千河D．三十功名尘与土，八千里．．．路云和月6．[2023·湖北部分高中联考协作体高一期中联考]汉十高速铁路，简称汉十高铁，又名汉十客运专线，是一条连接湖北省武汉市与十堰市的高速铁路，是中国“八纵八横”高速铁路网中部地区与西北地区间的便捷联系通道，下表是该线路上G6805次列车信息，其中08：44和02：32分别对应的是()A．时间间隔、时刻B．时刻、时间间隔C．时间间隔、时间间隔D．时刻、时刻7．[2023·浙江宁波高一上期末]为抗击新型冠状病毒疫情，宁海200多名医护人员分批从宁海的同一个地点出发到达同一集合点，假定两批医护人员分别采用图中导航中的不同路线方案至集合点，下列说法正确的是()A．路程和位移都有大小，所以路程和位移都是矢量B．两批医护人员的位移一定相同C．图中“时间少收费多”方案中的“1小时25分”是指时刻D．图中“距离较短”方案中的“85公里”是指位移的大小8.如图所示，小王从市中心出发到图书馆．他先向南走400 m到一个十字路口，再向东走300 m到达目的地．小王通过的路程和位移的大小分别是()A．700 m，100 m B．400 m，300 mC．700 m，500 m D．500 m，100 m9．[2023·湖北高一上检测]一个质点在x轴上运动，它在第n秒末对应的坐标记录在如下表格中，则下列说法中正确的是()A.前4 s内的路程为7 mB．前4 s内的路程为1 mC．第4 s内的位移为6 mD．最后2 s内的位移为－7 m10．[2023·江苏盐城高一上检测](多选)质点沿一直线做往复运动，如图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，O点为原点，且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回，并沿x轴负方向运动．下列说法正确的是()A．质点从A到B再到C的位移为2 m，路程为4 mB．质点从B到D的位移为－4 m，路程为4 mC．当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示D．当质点到达D点时，相对于A点的位移为－3 mB组能力提升练11.[2023·河南郑州育人中学月考]2021年9月20日22时08分，我国“天舟三号”货运飞船携带着物资，成功对接于空间站天和核心舱，与空间站组合体完成自主快速交会对接，为我国空间站组合体送去第二批物资．二者对接之前，分别在各自的轨道上做圆周运动，如图所示，下列说法正确的是() A．“22时08分”是指时间间隔B．它们各自转一圈，其位移相等C．它们各自转一圈，其路程相等D．交会对接时，它们可以看成质点12．[2023·湖南长沙师大附中高一上期中]如图甲所示，一根细长的弹簧系着一小球，放在光滑桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便来回运动，图中B为小球向右到达的最远位置．从小球某次经过O点时开始计时，其有关时刻的位置如图乙所示，若测得OA＝OC＝7 cm，AB＝3 cm，下列说法正确的是()A．0.2～0.8 s内小球的位移大小是7 cm，方向向右，经过的路程是13 cmB．0.4～0.8 s内小球的位移大小是10 cm，方向向左，经过的路程是10 cmC．0.2～0.6 s内小球的位移大小是零，经过的路程是零D．0.2～1.0 s内小球的位移大小是14 cm，方向向左，经过的路程是21 cm13.如图所示，某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼的位置A走到了二楼位置B，如果楼梯间的宽度为L，则人的位移大小和路程分别为()A．2L，5LB．2L，(1＋22)LC．5L，2LD．5L，(1＋22)L14．[2023·北京海淀区101中学高一上期中](多选)某工地以O点为爆破点，爆破的半径是120 m．从点燃到爆炸的时间是60 s，起爆员要在这段时间内赶快撤离到安全区域，由于没有笔直的路径，以下四条撤离路径安全的是()A．先向北跑100 m，再向东跑50 mB．先向北跑100 m，再向东跑100 mC．先向北跑100 m，再向东偏南45°跑100 mD．先向西偏北45°跑100 m，再向东偏北45°跑75 m。
2019-2020学年高中物理 全一册课时分层作业(含解析)教科版必修2【共17套107页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理课时分层作业10人造卫星宇宙速度含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业11功含解析教科版必修2 2019_2020学年高中物理课时分层作业12功率含解析教科版必修2 2019_2020学年高中物理课时分层作业13势能含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业14动能动能定理含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业15机械能守恒定律含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业16能源的开发与利用含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业17经典力学的成就与局限性了解相对论选学初识量子论选学含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业1曲线运动含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业2运动的合成与分解含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业3平抛运动含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业4圆周运动含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业5匀速圆周运动的向心力和向心加速度含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业6圆周运动的实例分析含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业7天体运动含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业8万有引力定律含解析教科版必修22019_2020学年高中物理课时分层作业9万有引力定律的应用含解析教科版必修2课时分层作业(十)[基础达标练](时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.(多选)如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动，则下列有关说法中正确的是( )A．卫星可能的轨道为a、b、cB．卫星可能的轨道为a、cC．同步卫星可能的轨道为a、cD．同步卫星可能的轨道为aBD[卫星的轨道圆心必须与地心重合，所以卫星的可能轨道为a、c，选项A错误，B 正确；同步卫星位于赤道的上方，可能的轨道为a，选项C错误，D正确．] 2．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是( )A．已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.84 t，其同步轨道半径将变为原来的2倍B．它的运行速度大于7.9 km/sC．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行电视转播D．它距地面的高度约为地球半径的5倍，故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136D[同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A错误；7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小，同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s ，B 错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C 错误；由G Mm r 2＝ma n 可得，同步卫星的加速度a n ＝G M r 2＝GM (6R )2＝136G M R 2＝136g ，故选项D 正确．] 3．已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A ．3.5 km/sB ．5.0 km/sC ．17.7 km/sD ．35.2 km/sA [由G Mm r 2＝m v 2r 得，对于地球表面附近的航天器有：G Mm r 2＝mv 21r，对于火星表面附近的航天器有：G M ′m r ′2＝mv 22r ′，由题意知M ′＝110M 、r ′＝r 2，且v 1＝7.9 km/s ，联立以上各式得：v 2≈3.5 km/s，选项A 正确．]4．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( )A ．轨道半径变小B ．向心加速度变小C ．线速度变小D ．角速度变小A [探测器做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则：G Mm r 2＝m 4π2T2r ，整理得T ＝2πr 3GM ，可知周期T 较小的轨道，其半径r 也小，A 正确；由G Mm r 2＝ma n ＝m v 2r＝mω2r ，整理得：a n ＝G Mr2，v ＝G Mr，ω＝GMr 3，可知半径变小，向心加速度变大，线速度变大，角速度变大，故B 、C 、D 错误．]5．嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动)，若已知地球质量约为月球质量的81倍 ，地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ，则地球半径约为月球半径的多少倍( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．6倍B [根据万有引力提供向心力知，当环绕天体在中心天体表面运动时，运行速度即为中心天体的第一宇宙速度，由G Mm R 2＝m v 2R 解得：v ＝GM R ，故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2＝M 1M 2·v 22v 21，约等于4，故B 正确，A 、C 、D 错误．] 6．(多选)为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R ，周期为T ，引力常量为G .根据题中信息，以下说法正确的是( )A ．可以求出月球的质量B ．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C ．“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速D ．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/sAC [由G Mm R 2＝m 4π2T 2R 可得M ＝4π2R3GT 2，选项A 正确；月球对“嫦娥一号”卫星的引力F＝G MmR2，因不知道卫星的质量，故月球对卫星的引力不能求得，选项B 错误；卫星在控制点1减速时，万有引力大于向心力，卫星做向心运动，半径减小，进入撞月轨道，选项C 正确；若发射速度大于11.2 km/s ，会脱离地球的束缚，不可能绕月球转动，选项D 错误．]二、非选择题(14分)7．已知地球的半径是6.4×106m ，地球的自转周期是24 h ，地球的质量是5.98×1024kg ，引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，若要发射一颗地球同步卫星，试求：(1)地球同步卫星的轨道半径r ； (2)地球同步卫星的环绕速度v .[解析] (1)根据万有引力提供向心力得GMm r 2＝mω2r ，ω＝2πT ，则r ＝3GMT 24π2＝3 6.67×10－11×5.98×1024×(24×3 600)24×3.142m≈4.2×107m. (2)根据GMm r 2＝m v 2r得：v＝GMr＝6.67×10－11×5.98×10244.2×107m/s≈3.1×103 m/s＝3.1 km/s.[答案](1)4.2×107 m (2)3.1×103 m/s[能力提升练](时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2 060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为( )A．a2>a1>a3B．a3>a2>a1C．a3>a1>a2D．a1>a2>a3D[卫星围绕地球运行时，万有引力提供向心力，对于东方红一号，在远地点时有GMm1(R＋h1)2＝m1a1，即a1＝GM(R＋h1)2，对于东方红二号，有GMm2(R＋h2)2＝m2a2，即a2＝GM(R＋h2)2，由于h2>h1，故a1>a2，东方红二号卫星与地球自转的角速度相等，由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径，根据a＝ω2r，故a2>a3，所以a1>a2>a3，选项D正确，选项A、B、C错误．]2．我国发射“天宫二号”空间实验室之后，又发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( )A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接C[飞船在同一轨道上加速追赶空间实验室时，速度增大，所需向心力大于万有引力，飞船将做离心运动，不能实现与空间实验室的对接，选项A错误；同理，空间实验室在同一轨道上减速等待飞船时，速度减小，所需向心力小于万有引力，空间实验室做近心运动，也不能实现对接，选项B错误；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上加速时，飞船做离心运动，逐渐靠近空间实验室，可实现对接，选项C正确；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上减速时，飞船将做近心运动，远离空间实验室，不能实现对接，选项D错误．] 3．登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )A.B．火星做圆周运动的加速度较小C．火星表面的重力加速度较大D．火星的第一宇宙速度较大B [火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由GMm r 2＝m 4π2T 2r ＝ma 知，因r 火＞r 地，而r 3T 2＝GM 4π2，故T 火＞T 地，选项A 错误；向心加速度a ＝GMr2，则a 火＜a 地，故选项B 正确；地球表面的重力加速度g 地＝GM 地R 2地，火星表面的重力加速度g 火＝GM 火R 2火，代入数据比较知g 火＜g 地，故选项C 错误；地球和火星上的第一宇宙速度：v 地＝GM 地R 地，v 火＝GM 火R 火，v 地＞v 火，故选项D 错误．]4.(多选)P 1、P 2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s 1、s 2做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a ，横坐标表示物体到行星中心的距离r 的平方，两条曲线分别表示P 1、P 2周围的a 与r 2的反比关系，它们左端点横坐标相同．则( )A ．P 1的平均密度比P 2的大B ．P 1的“第一宇宙速度”比P 2的小C ．s 1的向心加速度比s 2的大D ．s 1的公转周期比s 2的大AC [由图像左端点横坐标相同可知，P 1、P 2两行星的半径R 相等，对于两行星的近地卫星：G Mm R 2＝ma ，得行星的质量M ＝R 2a G ，由a r 2图像可知P 1的近地卫星的向心加速度大，所以P 1的质量大，平均密度大，选项A 正确；根据G Mm R 2＝mv 2R得，行星的第一宇宙速度v ＝GMR，由于P 1的质量大，所以P 1的第一宇宙速度大，选项B 错误；s 1、s 2的轨道半径相等，由a r2图像可知s 1的向心加速度大，选项C 正确；根据G Mm r 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r 得，卫星的公转周期T ＝2πr 3GM，由于P 1的质量大，故s 1的公转周期小，选项D 错误．] 二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．取地球的第一宇宙速度为7.9 km/s ，地球表面的重力加速度为g ＝10 m/s 2，某行星的质量是地球的8倍，半径是地球的2倍，则此行星的第一宇宙速度大小为多少？一个质量60 kg 的人在该行星表面上的重力大小是多少？[解析] 设卫星的质量为m ，中心天体的质量为M ，半径为R ，天体的第一宇宙速度即为卫星绕天体表面做圆周运动的运行速度，设为v .即F 向＝F 引，所以GMm R 2＝mv 2R，解得v ＝GMR. ①由题意可得M 行＝8M 地，R 行＝2R 地，② 由①②得到v 行＝2v 地＝15.8 km/s.设人的质量为m ′，当人在一个中心天体表面上时有m ′g ＝F 引，所以m ′g ＝GMm ′R 2， 解得g ＝GM R2.由②③得：g 行＝2g 地＝20 m/s 2.所以在该行星表面上，一个质量60 kg 的人的重力大小为m ′g 行＝1 200 N. [答案] 15.8 km/s 1 200 N6．如图所示，A 是地球同步卫星，另一个卫星B 的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h .已知地球半径为R ，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g ，O 为地球中心．(1)卫星B的运行周期是多少？(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A 在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？[解析] (1)由万有引力定律和向心力公式得GMm(R＋h)2＝m4π2T2B(R＋h) ①G MmR2＝mg ②联立①②解得T B＝2π(R＋h)3R2g.③(2)由题意得(ωB－ω0)t＝2π④由③得ωB＝gR2(R＋h)3⑤代入④得t＝2πR2g(R＋h)3－ω0.[答案](1)2π(R＋h)3R2g(2)2πR2g(R＋h)3－ω0课时分层作业(十一)[基础达标练](时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．关于功和能，下列说法正确的是( )A．功可以转化为能，能可以转化为功B. 做了多少功，一定有多少能发生了转化C. 能量从一种形式转化为另一种形式时，可以不通过做功这一过程D. 人在平地上步行时，没有做功，但消耗了能量B[功和能是两个不同的概念，功为一个过程量，能是一个状态量，做功的过程是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程，A错，B对．能量从一种形式转化为另一种形式时，必须通过做功来实现，C错．人在走路时重心有时上升，有时下降，人也要克服重力和阻力(包括空气阻力、关节内的摩擦等)做功，同时消耗能量，D错．]2．(多选)如图所示，人对物体做功的有哪些？( )AD[A图和D图中人对物体做了功，B图和C图中人对物体不做功．故正确答案为A、D.]3．质量为m的物体，在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为x，第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是x.设第一次F对物体做的功为W1，第二次对物体做的功为W2，则( )A．W1＝W2B．W1<W2C．W1>W2D．无法确定A[由题意可知W＝Fx，力F对物体所做的功W只与F、x有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关，故答案选A.]4.两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做的功为( )A．7 J B．2 JC．5 J D．3.5 JA[W1＝3 J，W2＝4 J，故合力的功为W＝W1＋W2＝3 J＋4 J＝7 J，故选A.]5.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体做正功D．合外力对物体做正功A[摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对，B错；支持力始终垂直于速度方向，不做功，C错；合外力为零，不做功，D错．]6.如图所示，倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体，在水平推力F的作用下移动了距离s，如果物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则推力对物体所做的功为( )A．Fs sin θB．Fs cos θC．μmgs cos θD．mg(sin θ＋μcos θ)sB[水平推力F与物体的位移s之间的夹角为θ，根据恒力做功的计算式可求得，水平推力F对物体所做的功为Fs cos θ，选项B正确．]二、非选择题(14分)7.在第22届冬季奥运会上，滑雪队员由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，如图所示，然后在水平面上前进至B点停下．已知A点到水平面的高度为h，滑雪板与斜坡、水平面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，滑雪者在AB段运动的过程中，重力、支持力及摩擦力所做的功各为多少？[解析] 如图所示，滑雪者的运动可分为两个阶段，在斜面上运动阶段，重力做功W G1＝mgh，支持力做功W N1＝0摩擦力做功W f1＝－μmg cos θ·L1cos θ＝－μmgL1在水平面上运动阶段，重力做功W G2＝0支持力做功W N2＝0摩擦做功W f2＝－μmgL2故在AB段运动过程中，重力做功W G＝W G1＋W G2＝mgh.支持力做功W N＝0.摩擦力做功W f＝W f1＋W f2＝－μmg(L1＋L2)＝－μmgL.[答案]mgh0 －μmgL[能力提升练](时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.物体A所受的力F随位移x发生如图所示的变化，求在这一过程中，力F对物体做的功是( )A．6 J B．7 JC．8 J D．16 JA[题目中给出了Fx图像，图像中图线与x轴所围成的面积表示做功的多少，x轴上方为正功，下方为负功．总功取三部分的代数和，即W＝2×3 J＝6 J，A正确．]2.如图所示，一根绳子绕过高4 m的滑轮(大小、摩擦均不计)，绳的一端拴一质量为10 kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3 m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为( )A．500 J B．100 JC．300 J D．50 JB[将人对绳子做功等效为绳子对物体做功．由于物体匀速上升，绳子上的拉力大小始终等于物体所受重力的大小，即F＝mg＝100 N；滑轮右侧绳子的长度由最初的4 m变成后来的5 m，长度增加了1 m，则滑轮左侧绳子长度缩短了1 m，即物体上升了1 m．根据公式W＝Fx cos α＝100×1×1 J＝100 J，B正确．]3.如图所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平力F所做的功为( )A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ) D．Fl cos θB[F为恒力，故可以用功的定义式进行求解，关键是力F与位移的夹角α的确定．设小球的位移大小为s，力F与位移的夹角为α，由功的公式得：W＝F·s cos α，由几何知识得s cos α＝l sin θ，所以W＝F·l sin θ，只有B正确．]4.如图所示，小球置于倾角为45°斜面上被竖直挡板挡住，整个装置匀速竖直下降一段距离．此过程中，小球重力大小为G，做功为W G；斜面对小球的弹力大小为F1，小球克服F1做功为W1；挡板对小球的弹力大小为F2，做功为W2.不计一切摩擦，则下列判断正确的是( )A．F2＝G，W2＝0 B．F1＝G，W1＝W GC．F1＞G，W1＞W G D．F2＞G，W2＞W GA[对小球受力分析可知：F1cos 45°＝mgF1sin 45°＝F2联立解得：F2＝G，F1＝2G由于F2与位移方向垂直，故F2不做功，W2＝0，F1做功大小为：W1＝F1h cos 45°＝Gh重力做功大小为：W G＝Gh故W1＝W G，故A正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到与水平面成37°角的斜向下方的推力F＝10 N的作用，在水平地面上移动了距离x1＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了x2＝1.6 m的距离后停止运动，动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2.求：(1)推力F对物体做的功；(2)全过程中摩擦力对物体所做的功．[解析] (1)推力做功由W＝Fx cos θ得W F＝Fx1cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J.(2)受力分析如图，可知竖直方向N1＝mg＋F sin 37°＝26 N所以摩擦力做功W f1＝μN1x1cos 180°＝0.2×26×2×(－1)J＝－10.4 J，撤去外力后N2＝mg＝20 NW f2＝μN2x2cos 180°＝0.2×20×1.6×(－1)J＝－6.4 J故W f＝W f1＋W f2＝－16.8 J.[答案](1)16 J (2)－16.8 J6.(14分)如图所示，有一平板小车，长度为L＝1 m，质量M＝10 kg，静止在光滑的水平面上．在小车的左端放置一质量为m＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25.今在物块上施加一作用力F＝16 N，经过一段时间后物块到达小车的另一端(g取10 m/s2)，求：(1)这一过程中力F 做的功多大？ (2)摩擦力对m 和M 做的功各为多少？[解析] 分别对物块、小车受力分析，物块与小车之间的摩擦力f ＝f ′＝μmg ＝0.25×4×10 N＝10 N由牛顿第二定律得对物块：F －f ＝ma 物，得a 物＝F －f m ＝16－104m/s 2＝1.5 m/s.对小车：f ′＝Ma 车，得a 车＝f ′M ＝1010m/s 2＝1 m/s 2. 设F 作用时间t 后物块到达小车的右端，物块与车之间的位移关系为12a 物t 2＝12a 车t 2＋L解得t ＝2 s上述过程中物块、小车发生的位移分别为x 1＝12a 物t 2＝12×1.5×22 m ＝3 m x 2＝12a 车t 2＝12×1×22 m ＝2 m所以力F 对物块做的功W F ＝F ·x 1＝16×3 J＝48 J摩擦力对物块做的功W f ＝f ·x 1cos 180°＝－10×3 J＝－30 J摩擦力对小车做的功W f ′＝f ′·x 2＝10×2 J＝20 J.[答案] (1)48 J (2)－30 J 20 J课时分层作业(十二)[基础达标练](时间：15分钟 分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．从空中以40 m/s 的初速度平抛一重为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )A ．300 WB ．400 WC ．500 WD ．700 WA [物体落地瞬间v y ＝gt ＝30 m/s ，所以P G ＝Gv y ＝300 W ，故A 正确．] 2．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( ) A ．减小速度，得到较小的牵引力B ．增大速度，得到较小的牵引力C ．减小速度，得到较大的牵引力D ．增大速度，得到较大的牵引力C [汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F ＝Pv可知，在P 一定时，要增大牵引力，必须减小速度．]3．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的规律是下图中的( )D[车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故选项D正确．]4．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是( )A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动C[汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与v的大小有关，由P＝Fv知若v增大，则F减小，a也将减小，当a＝0时，F＝f，做匀速运动，故选C.]5．(多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有( )A ．F 2＝F 1 v 1＞v 2B ．F 2＝F 1 v 1＜v 2C ．F 2＞F 1 v 1＞v 2D ．F 2＜F 1 v 1＜v 2BD [设F 2与水平方向成θ角，由题意可知：物体都做匀速运动，受力平衡，则F 1＝μmg ，F 2cos θ＝μ(mg －F 2sin θ)，解得F 2(cos θ＋μsin θ)＝μmg ＝F 1①根据F 1与F 2功率相同得F 1v 1＝F 2v 2cos θ②由①②可得v 2v 1＝cos θ＋μsin θcos θ＝1＋μtan θ＞1，所以v 1＜v 2，而F 1与F 2的关系无法确定，大于、小于、等于都可以，故选BD.]6．(多选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )A ．0～t 1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B ．t 1～t 2时间内汽车牵引力逐渐减小C ．t 1～t 2时间内的平均速度为12(v 1＋v 2)D ．在全过程中t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t 2～t 3时间内牵引力最小 BD [由题图可知，0～t 1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，由P ＝F ·v 可知，汽车的功率均匀增大，A 错误；t 1～t 2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B 正确；因t 1～t 2时间内，ab 图线与t 轴所围面积大于ab 直线与t 轴所围面积，故该过程中的平均速度大于12(v 1＋v 2)，C 错误；0～t 1时间内，牵引力恒定，功率均匀增大，t 1时刻以后牵引力逐渐减小，到t 2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而t 1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D 正确．]二、非选择题(14分)7．如图所示，质量为2 kg 的物体在大小为24 N 、沿斜面向上的力F 作用下，由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30°，斜面足够长(g 取10 m/s 2)．求：(1)5 s 内拉力对物体做功的功率； (2)5 s 末拉力对物体做功的功率； (3)5 s 末物体克服重力做功的功率． [解析] 物体在斜面上运动的加速度大小a ＝F －mg sin θm ＝24－20×0.52m/s 2＝7 m/s 25 s 内发生的位移x ＝12at 2＝12×7×52m ＝87.5 m5 s 末物体的速度v 1＝at ＝35 m/s5 s 内拉力做的功W ＝F ·x ＝24×87.5 J＝2 100 J 5 s 内拉力做功的功率P ＝Wt＝420 W5 s 末拉力做功的功率P 5＝F ·v 1＝24×35 W＝840 W 5 s 末物体克服重力做功的功率P ′＝mgv 1sin 30°＝20×35×12W ＝350 W.[答案] (1)420 W (2)840 W (3)350 W[能力提升练](时间：25分钟 分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．汽船航行时所受水的阻力与它的速度的平方成正比，如果汽船以速度v 水平匀速航行时，发动机的功率为P .则当汽船以速度2v 水平匀速航行时，发动机的功率为( )A ．P /2B ．2PC ．4PD ．8PD[汽船匀速航行时牵引力等于阻力，即F＝f，而阻力和速度的平方成正比，设比例系数为k，则f＝kv2，那么功率P＝Fv＝fv＝kv3，故当速度变为2v时，功率增大为8P，D 正确．]2.宇航员在地面进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直状态的过程中，宇航员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大C[开始运动时，宇航员的速度为零，重力的瞬时功率为零．运动到最低点，宇航员的速度沿水平方向，与重力垂直，重力的瞬时功率也为零，摆动过程中重力的瞬时功率不为零，即重力的瞬时功率从无到有，又到无，先增大后减小，C正确．]3．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在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(g取10 m/s2)( )甲 乙A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率大小为42 WD ．4 s 内F 做功的平均功率为42 WC [由速度—时间图像可得加速度a ＝0.5 m/s 2， 由牛顿第二定律得2F －mg ＝ma ， 所以F ＝mg ＋ma2＝10.5 N ，4 s 末，P ＝F (2v 物)＝10.5×2×2 W＝42 W ， 4 s 内，P ＝W t ＝F (2x 物)t ＝10.5×2×44W ＝21 W ，故选项C 正确．]4.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某一高度，其v t 图像如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的哪一个( )B[在0～t1时间内，重物加速上升，设加速度为a1，则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F1＝mg＋ma1，速度v1＝a1t，所以拉力的功率为：P1＝m(a1＋g)a1t；在t1～t2时间内，重物匀速上升，拉力F2＝mg，速度v1＝a1t1，所以拉力的功率为：P2＝mga1t1；在t2～t3时间内，重物减速上升，设加速度大小为a2，则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F2＝mg－ma2，速度v2＝a1t1－a2t，所以拉力的功率为：P1＝m(g－a2)(a1t1－a2t)．综上所述，只有B选项正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m＝10 kg的物体．在水平推力F1＝20 N的作用下，从静止开始做匀加速直线运动．运动3 s后推力F的大小变为F2＝10 N，方向不变．求：(1)推力F在3 s内对物体所做的功；(2)推力F在3 s内对物体做功的平均功率；(3)推力F在4 s时做功的瞬时功率．。
2019-2020年人教版高中物理必修1课时作业与单元检测：第一章 运动的描述 1.5 加速度含答案
1．5 速度变化快慢的描述——加速度(10分钟，10分)1．关于加速度，下列说法正确的是( )A ．速度变化越大，加速度一定越大B ．速度变化所用的时间越短，加速度一定越大C ．速度变化越快，加速度一定越大D ．单位时间内速度变化越大，加速度一定越大【答案】CD【解析】由加速度的定义式a ＝Δv Δt可知，加速度的大小是由速度的变化量和发生这一变化量所用的时间共同决定的．速度变化越大，所用的时间不确定，加速度不一定越大，选项A 错误；速度变化所用时间越短，但速度的变化量大小不确定，故不能确定加速度一定越大，选项B 错误；加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，选项C 正确；单位时间内速度变化越大，加速度一定越大，选项D 正确．2．甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象分别如图所示，在t 0时刻( )A ．甲的加速度比乙的加速度小B ．甲的加速度比乙的加速度大C ．甲的速度比乙的速度大D ．甲的速度比乙的速度小【答案】AC【解析】由题中图象分析，甲、乙两物体各自做匀加速运动，直接读出在t 0时刻甲的速度比乙的速度大；由题中图象斜率分析，甲的加速度比乙的加速度小．3．下列生活事例中蕴含着速度和加速度的知识，同学们小组讨论后得出如下结论，其中正确的是( )①上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h ，据此可以判断磁悬浮列车的加速度一定很大 ②运载火箭在点火后的很短时间内，速度的变化很小，据此可以判断它的加速度也很小 ③优秀的短跑运动员起跑后，速度可以在0.1 s 内达到10 m/s ，据此可以判断他的加速度大，速度变化得快 ④手枪的枪管虽然不长，但子弹却能以很大的速度离开枪口，据此可以判断子弹的加速度很大A ．①②B ．②③C ．①④D ．③④【答案】D【解析】430 km/h 是磁悬浮列车的最大速度，但不能说明加速度很大，磁悬浮列车有一段以最大速度匀速运动的过程，此过程其加速度就是零，①错误；短时间内速度变化小，加速度也可能很大，要看速度的变化量和时间的比值，②错误；加速度的大小可以表示速度变化的快慢，大则快，小则慢，③正确；加速度的大小与速度的变化量以及发生这一变化量所用时间均有关系，速度变化量越大，所用时间越短，加速度就越大，④正确，故选项D 正确．4．如图为某物体做直线运动的v －t 图象，关于物体在前4 s 的运动情况，下列说法正确的是( )A ．物体始终向同一方向运动B ．物体的加速度大小不变，方向与初速度方向相同C ．物体在前2 s 内做减速运动D ．物体在前2 s 内做加速运动【答案】C【解析】由图可知，物体初速度v 0＝－2 m/s.前2 s 内即0～2 s 内做负方向的匀减速运动，后2 s 内即2～4 s 内做正方向的匀加速运动，由定义式a ＝Δv Δt知两段时间内加速度大小相等，均为2 m/s 2，方向与初速度方向相反．(20分钟，30分)知识点一加速度1．关于加速度的概念，下列说法正确的是( )A ．在加速运动中，加速度就是增加出来的速度B ．在减速运动中，加速度就是减少的速度C ．加速度只能反映速度大小的变化快慢D ．加速度就是速度的变化率，是反映速度变化快慢的物理量【答案】D【解析】在加速运动中，不能望文生义，误认为是加出来的速度，也不能认为减速运动是减少的速度，加速度不是速度，与速度也没有关系，是与速度相互独立的一个新的物理量，用来描述速度变化的快慢，也叫速度的变化率，既能反映速度大小变化的快慢，也能反映速度方向变化的快慢，选项D 正确．2．物体的加速度大小为3 m/s 2，表示这物体( )A ．每秒运动3 mB ．每经过1 s ，其速度增大3 m/sC ．每经过1 s ，其速度变化量大小为3 m/sD ．每经过1 s ，其速度减小3 m/s【答案】C【解析】物体做变速运动，不同时间段内，每秒的位移不同，A 错；仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速，B 、D 错．由Δv ＝a Δt 得，每经过1 s ，物体的速度变化量大小为3 m/s ，C 对．3．学习了加速度的内容后，某学习小组几位同学进行了讨论并发言，其中正确的是( )A ．甲说，加速度就是速度的“增加”B ．乙说，加速度表示速度的“变化”C ．丙说，加速度描述了速度变化的大小D ．丁说，加速度反映了速度变化的快慢【答案】D【解析】加速度是反映速度变化快慢的物理量，选项D 正确；加速度的大小与速度的变化量以及发生这一变化量所用的时间满足a ＝Δv Δt，选项BC 错误；加速度与速度是彼此独立的两个物理量，从单位的角度看，也能说明这一点，选项A 错误．知识点二加速度方向与速度方向的关系4．关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是( )A ．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B ．速度很大的物体，其加速度可以很小，可能为零C ．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零8．如图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过5 s 后指针指示在如图乙所示的位置，若汽车做匀加速直线运动，那么它在这段时间内的加速度大小约为( )A ．8.0 m/s 2B ．5.1 m/s 2C ．2.2 m/s 2D ．1.6 m/s 2【答案】C【解析】由题图知，v 0＝20 km/h ＝5.6 m/s ，v ＝60 km/h ＝16.7 m/s ，代入加速度的定义式a ＝v －v 0t计算可知C 项正确． 9．一质点某时刻的速度大小为2 m/s,2 s 后的速度大小变为4 m/s ，则下列判断正确的是( )A ．该质点的速度变化量的大小一定为2 m/sB ．该质点的速度变化量的大小可能大于2 m/sC ．该质点的加速度大小一定为1 m/s 2D ．该质点的加速度大小可能大于1 m/s 2【答案】BD【解析】本题中只确定了初、末速度的大小，而没确定初、末速度的方向，考虑到速度和加速度均是矢量，所以求解时应先规定正方向，分两种情况考虑．规定初速度方向为正方向，则初速度v 1＝2 m/s ，而末速度可能是v 2＝4 m/s ，也可能是v 2＝－4 m/s ，故速度变化量Δv 为2 m/s 或－6 m/s ，选项A 错误，选项B 正确；根据加速度的定义式a ＝Δv Δt可得：加速度可能为1 m/s 2或－3 m/s 2，选项C 错误，选项D 正确．知识点三物体运动的v －t 图象10．如图为一物体做直线运动的v －t 图象，则在0～t 1和t 1～t 2时间内( )A ．速度方向相同，加速度方向相同B ．速度方向相同，加速度方向相反C ．速度方向相反，加速度方向相同D ．速度方向相反，加速度方向相反【答案】B【解析】在0～t 1和t 1～t 2内，速度都大于零，故同向；加速度一正一负，故反向，所以B 正确．11．如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线，下列判断正确的是( )A ．物体的初速度是3 m/sB ．物体的加速度大小为1.5 m/s 2C ．2 s 末物体位于出发点D ．前2 s 的加速度与后2 s 的加速度方向相反【答案】AB【解析】由图象可知t ＝0时，v ＝3 m/s ，故A 正确；v －t 图象斜率表示加速度，则a ＝Δv Δt＝－1.5 m/s 2，故物体加速度大小为1.5 m/s 2，方向沿负方向，B 正确，D 错误；在前2 s 物体的速度一直是正的，说明物体运动方向没有发生改变，是单向直线运动，物体是不可能回到原点的，C 错误．12．如图所示，直线甲、乙分别表示两个匀变速直线运动的v －t 图象，试回答：(1)甲、乙两物体的初速度各多大？(2)甲、乙两物体的加速度各多大？反映两物体的运动性质有何不同？(3)经过多长时间它们的速度相同？A ．15 m/s 2，向上B ．15 m/s 2，向下C ．1.67 m/s 2，向上D ．1.67 m/s 2，向下【答案】A【解析】取着网前的速度方向为正方向，则v 1＝8 m/s ，v 2＝－10 m/s ，则a ＝v 2－v 1Δt＝－10－81.2m/s 2＝－15 m/s 2，负号说明加速度的方向与正方向相反，即向上，选项A 正确． 7．某物体沿一直线运动，其v －t 图象如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．第2 s 内和第3 s 内速度方向相反B ．第2 s 内和第3 s 内的加速度方向相反C ．第3 s 内速度方向与加速度方向相反D ．第5 s 内速度方向与加速度方向相反【答案】BCD【解析】根据题图，物体在第2 s 内和第3 s 内的速度均取正值，这说明物体的速度方向相同，选项A 错误；根据v －t 图象在第2 s 内和第3 s 内的斜率符号相反可知，物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度方向相反，选项B 正确；在第3 s 内和第5 s 内，物体均做减速运动，物体的速度方向与加速度方向均相反，选项C 、D 正确．8.如图所示为火箭由地面竖直向上发射的速度图象，由图象知以下判断错误的是( )A ．0～t a 段火箭的加速度小于t a ～t b 段火箭的加速度B ．0～t a 段火箭上升，在t a ～t b 段火箭下落C ．t b 时刻火箭速度最大，然后t b ～t c 时段火箭速度减小D ．t c 时刻火箭上升到最大高度【答案】B【解析】由图象斜率的大小可知A 正确；由于火箭在0～t c 段的速度方向不变，一直向上运动，到t c 时刻速度变为0，上升到最高点，所以B 错误，C 、D 正确．9．一物体以6 m/s 的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过2 s 后，物体仍向上滑行，速度大小为1 m/s ，若增大木板倾角，仍使物体以6 m/s 的速度从底端向上滑行，经过2 s 后，物体向下滑行，其速度大小变为1 m/s ，以沿木板向上为正方向，用a 1、a 2分别表示物体在前后两种情况下的加速度，则以下选项正确的是( )A ．a 1＝－2.5 m/s 2，a 2＝－2.5 m/s 2B ．a 1＝－3.5 m/s 2，a 2＝－3.5 m/s 2C ．a 1＝－2.5 m/s 2，a 2＝－3.5 m/s 2D ．a 1＝3.5 m/s 2，a 2＝－3.5 m/s 2【答案】C【解析】题中规定以沿倾斜木板向上为正方向，则初速度v 0＝6 m/s ，在木板倾角增大前后，物体在2 s 末的速度分别为v 1＝1 m/s ，v 2＝－1 m/s ，根据加速度的定义式a ＝Δv Δt可得：a 1＝－2.5 m/s 2，a 2＝－3.5 m/s 2，选项C 正确．10．如图为一质点做直线运动的速度—时间图象，则在图中给出的该质点在前3 s 内的加速度a 随时间t 变化关系的图象中正确的是( )【答案】A二、非选择题11．填出下列各种条件下的加速度： (1)显像管内，电子从阴极射到阳极的过程中，速度由零增加到1×106 m/s ，历时2×10－5 s ，其加速度为________；(2)子弹击中靶子时，在0.1 s 内速度从200 m/s 降到零，其加速度为________．【答案】(1)5×1010 m/s 2 (2)－2×103 m/s 2【解析】根据加速度的定义式a ＝Δv Δt 可得：(1)电子的加速度为a ＝1×106－02×10－5 m/s 2＝5×1010 m/s 2；(2)子弹的加速度为a ＝0－2000.1m/s 2＝－2×103 m/s 2，“－”表示加速度的方向与初速度的方向相反．12．运动员在投铅球时，可使铅球的速度在0.2 s 内由零增加到17 m/s ；而旅客列车在起步时，用500 s 的时间可使它的速度由零增加到28 m/s.在这两种情况中：(1)________的速度变化大，________的速度变化得快；(2)铅球的速度变化与发生这个变化所用时间的比值Δv Δt＝________m/s 2，旅客列车的速度变化与发生这个变化所用时间的比值Δv Δt ＝________m/s 2，可见比值Δv Δt越大，速度变化得越________，因此用比值Δv Δt可表示物体速度变化的快慢． 【答案】(1)旅客列车 铅球 (2)85 5.6×10－2 快【解析】(1)根据Δv ＝v 2－v 1判断，铅球的速度变化量为Δv ＝17 m/s ，旅客列车的速度变化量为Δv ＝28 m/s ，所以旅客列车的速度变化大，单位时间内速度变化量大的速度变化快，所以铅球的速度变化得快；(2)铅球的速度变化与发生这个变化所用时间的比值Δv Δt ＝170.2m/s 2＝85 m/s 2，旅客列车的速度变化与发生这个变化所用时间的比值Δv Δt ＝28500m/s 2＝5.6×10－2 m/s 2，比值Δv Δt越大，速度变化得越快． 13．央视新闻曾经报道过美国的“凤凰”号火星探测器的新闻，新闻中称“凤凰”号火星探测器搭乘一枚德尔诺2型火箭发射升空，历时9个多月走完整整3.5亿公里的漫长路程到达火星上空，探测器进入火星大气层，由降落伞带着以每小时90公里的速度飘向火星表面，并在着陆前4 s 打开缓冲火箭，探测器以1 m/s 的速度成功软着陆．结合这则新闻中提供的信息，试求探测器着陆时的平均加速度．【解】由于加速度是矢量，所以先取正方向，不妨取着陆时的速度方向为正，则着陆前4 s 时的速度为v 0＝90 km/h ＝25 m/s ，末速度v ＝1 m/s ，根据加速度的定义式a ＝Δv Δt 可得：a ＝1－254m/s 2＝－6 m/s 2，式中的负号表示加速度的方向与规定的正方向相反．【方法点拨】加速度和速度都是矢量，加速度的定义式是矢量式，在分析处理矢量时，首要的任务是明确其方向，而明确方向最直接最有效的方法是规定某一方向为正方向，这样便能轻松避免错解和漏解．14.。
2020-2021学年高二物理人教版(2019)必修第三册同步课时作业：10.4电容器的电容
2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业（9）电容器的电容1.下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( )A.使两板间变为真空B.减小两板正对面积C.增大两板距离D.两板间插入玻璃2.如图所示，a b、为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是( )A．使a b、板的距离增大一些B．使a b、板的正对面积减小一些C．断开S，使a b、板的距离增大一些D．断开S，使a b、板的正对面积增大一些3.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变4.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。
将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。
则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（）A.增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小B.增大d，θ减小，说明C随d的增大而增大C.增大S，θ增大，说明C随S的增大而增大D.增大S，θ减小，说明C随S的增大而减小5.如图所示，M、N为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，静电计张开一定角度。
则下列说法正确的是( )A．开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大B．开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大C．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压不变D．断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变6.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.闭合开关S,电容器充电完成后( )A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S闭合,在两极板间插入一块绝缘介质,则极板上的电荷量减小C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的场强增大D.断开S,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差减小7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中( )A.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动,电流计中的电流从b流向aD.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b8.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力大小为( )A. QqCdB.2QqCdC.22kQqdD.24kQqd9.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低10.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合S后,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则( )A.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ增大B.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ减小C.S断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ不变D.S 断开,增大A 、B 板间的距离,则夹角θ不变11.如图所示为几种可变电容,其中通过改变电容器两极正对面积而引起电容变化的( )A. B. C. D.12.如图所示,两块水平放置的平行金属板a 、b 相距为d,组成一个电容为C 的平行板电容器,a 板接地,a 板的正中央有一小孔B,从B 孔正上方h 处的A 点,一滴一滴地由静止滴下质量为m 、电荷量为q 的带电油滴,油滴穿过b 孔后落到b 板,把全部电荷量传给b 板,a 板也会带上等量的异种电荷,若不计空气阻力及板外电场.问:1.当有n 滴油滴落到b 板上后,两板间的场强多大?2.第几滴油滴落到两板间时将在a 、b 板间做匀速直线运动?3.能落到b 板的油滴不会超过多少滴?答案以及解析1.答案：D解析：使两板间变为真空，相对介电常量减小，根据电容的决定式4πSC kdε=，可知电容变小，A 错误；根据电容的决定式4πSC kdε=知，减小正对面积，其它量不变，电容器的电容变小，不符合题意，B 错误；根据电容的决定式4πSC kdε=知，增大两板距离，其它量不变，电容器的电容变小，不符合题意，C 错误；根据电容的决定式4πSC kdε=知，两板间插入玻璃，ε增大，其它量不变，电容器的电容会变大，D 正确． 2.答案：C解析：AB 、开关S 闭合，电容器两端的电势差不変，则静电计指针的张角不变，故A 、B 错误；C 、断开S ，电容器所带的电量不变，a 、b 板的距离増大，则电容减小，根据知电势差增大，则指针张角增大，故C 正确；D 、断开S ，电容器所带的电量不変，a 、b 板的正对面积增大，电容增大，根据知电势差减小，则指针张角减小，故D 错误。
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课时作业10 固体
基础巩固
1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B. 晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
解析：考查晶体和非晶体的特性．
答案：BC
2．(多选)北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底．这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料．这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )
A．在物理性质上具有各向同性
B．在物理性质上具有各向异性
C．具有一定的熔点
D．没有一定的熔点
解析：非晶体在物理性质上是各向同性的，故A正确；非晶体没有固定的熔点，故D 正确．
答案：AD
3．(多选)晶体具有各向异性是由于( )
A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C．晶体内部结构的无规则性
D．晶体内部结构的有规则性
解析：晶体内部的微粒是有规则排列的，从而使它在不同方向上的物质微粒排列情况不同，引起晶体在不同方向上的物理性质不同．
答案：AD
4．把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭
圆形，那么这个薄片是( )
A．非晶体B．多晶体
C．单晶体D．无法判定
解析：只有单晶体具有各向异性．
答案：C
5．(多选)某固体物质，其热性能各向同性，则该固体物质( )
A．一定是非晶体
B．可能具有确定的熔点
C．一定是单晶体，因为它具有规则的几何外形
D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质
解析：导热性能各向同性的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此A选项不正确．多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确．物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，因此选项C不正确．因为单晶体区别于多晶体和非晶体在于其物理性质上的各向异性，因此选项D正确．
答案：BD
6．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )
A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点
B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变
C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体
D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化
解析：多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错．晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错．金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，故C错，D对．
答案：D
7．(多选)下列叙述中错误的是( )
A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列
C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点
D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布
解析：晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．
答案：CD
综合应用
8．下列说法中正确的是( )
A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状
解析：所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体．只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错．同一种物质可以形成多种晶体，如碳原子可以构成金刚石和石墨两种晶体，故B错．单晶体的物理性质是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错．玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D 对，故本题正确选项为D.
答案：D
9．如图1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是( )
图1
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
解析：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不
变，而非晶体没有．B正确．
答案：B
10．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( )
A．破坏空间点阵结构，增加分子动能
B．破坏空间点阵结构，增加分子势能
C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能
解析：晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确．答案：B
11．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律 .如图2所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：
图2
(1)__________________________________；
(2)__________________________________．
答案：(1)在确定方向上原子有规律排列；在不同方向上原子的排列规律一般不同
(2)原子排列具有一定的对称性，在空间延伸呈现出一定的周期性等．
12．在下列物质中，属于晶体的是________；属于非晶体的是________；属于单晶体的是________；属于多晶体的是________．(填物质代号)
A．玻璃B．雪花C．橡胶
D．铁块E．单晶硅F．沥青
解析：雪花、铁块、单晶硅为晶体；玻璃、橡胶、沥青为非晶体．其中雪花，单晶硅为单晶体；铁块为多晶体．
答案：BDE ACF BE D
13．用沥青铺成的路面，冬天变硬，夏天变软，沥青是晶体材料还是非晶体材料？列举生活中的晶体和非晶体的例子．
解：沥青冬天变硬，夏天变软，说明它没有确定的熔点，所以沥青是非晶体，对于非晶体而言，没有明显的固、液界限，温度越低越硬，温度越高越软，黏稠度越小．食盐、味精、冰糖为晶体，蜡烛、玻璃为非晶体．
14．石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体，它们的空间点阵不同，已知碳的摩尔质量M ＝12.0 g/mol ，石墨的密度为ρ1＝2.25 g/cm 3，金刚石的密度ρ2＝3.52 g/cm 3.试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大？
解：金刚石与石墨原子间距都很小，我们可以认为原子是紧密排列的，相邻原子间的距离等于原子的直径(把原子视为球形)．
摩尔体积V ＝M ρ
一个原子体积V 0＝V N A
把原子视为小球V 0＝43π(d 2
)3 整理得d ＝3
6M πρN A
代入数据得d 1＝
3
6M πρ1N A ＝2.57×10－10 m d 2＝36M
πρ2N A ＝2.21×10－10 m.
故石墨中相邻原子间的平均距离是2.57×10
－10 m 金刚石中相邻原子间的平均距离是2.21×10－10
m。