高中物理经典题库-力学填空题42个
力学部分大练习
力学部分大练习一、填空题1. 已知质点的运动学方程为jt t i t t r ˆ314ˆ212532⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=(SI)当t = 2 s 时,加速度的大小为a = ;加速度a与x 轴正方向间夹角α = .2. 一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角θ,则(1) 摆线的张力T =_____________________; (2) 摆锤的速率v =_____________________.3. 质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为y 0/2,水平速率为v 0/2,则碰撞过程中 (1) 地面对小球的竖直冲量的大小为___________________;(2) 地面对小球的水平冲量的大小为____________________.4. 质量为kg 100的货物,平放在卡车底板上.卡车以4 m /s 2的加速度启动.货物与卡车底板无相对滑动.则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功A =______________________.5. 湖面上有一小船静止不动,船上有一打渔人质量为60 kg .如果他在船上向船头走了 4.0米,但相对于湖底只移动了 3.0米,(水对船的阻力略去不计),则小船的质量为____________________.6. 质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为 223t +=θ (SI),则t时刻质点的法向加速度大小为a n = ;角加速度 β = .7. 图中,沿着半径为R 圆周运动的质点,所受的几个力中有一个是恒力0F,方向始终沿x 轴正向,即iF F ˆ00= .当质点从A 点沿逆时针方向走过3 /4圆周到达B 点时,力0F所作的功为 A =__________.8. 在表达式tr v t ∆∆=→∆0lim 中,位置矢量是_______;位移矢量是_________.9. 有两个弹簧,质量忽略不计,原长都是10 cm ,第一个弹簧上端固定,下挂一个质量为m 的物体后,长11 cm ,而第二个弹簧上端固定,下挂一质量为m 的物体后,长13 cm ,现将两弹簧串联,上端固定,下面仍挂一质量为m 的物体,则两弹簧的总长为____________.10. 在光滑的水平面上,一根长L = 2 m 的绳子,一端固定于O 点,另一端系一质量m = 0.5 kg 的物体.开始时,物体位于位置A ,OA 间距离d = 0.5 m ,绳子处于松弛状态.现在使物体以初速度v A = 4 m ·s -1垂直于OA 向右滑动,如图所示.设以后的运动中物体到达位置B ,此时物体速度的方向与绳垂直.则此时刻物体对O点的角动量的大小L B =____________,物体速度的大小v =__________________.y 21y11. 一物体在某瞬时,以初速度0v从某点开始运动,在∆ t 时间内,经一长度为S 的曲线路径后,又回到出发点,此时速度为0v-,则在这段时间内:(1)物体的平均速率是 ; (2)物体的平均加速度是 .12. 沿水平方向的外力F 将物体A 压在竖直墙上,由于物体与墙之间有摩擦力,此时物体保持静止,并设其所受静摩擦力为f 0,若外力增至2F ,则此时物体所受静摩擦力为_____________.13. 质量为1500 kg 的一辆吉普车静止在一艘驳船上.驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动,在5秒内速率增加至 5 m/s ,则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为____________.14. 在一以匀速v 行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上,分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体,抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u ).试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简,以地为参考系)_____________________________.15. 某人拉住在河水中的船,使船相对于岸不动,以地面为参考系,人对船所做的功__________;以流水为参考系,人对船所做的功__________.(填>0,= 0或<0)16. 一质点作直线运动,其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示.则该质点在第 秒瞬时速度为零;在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向.17. 如图所示,钢球A 和B 质量相等,正被绳牵着以ω0 = 4 rad/s的角速度绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为r 1 = 15 cm .现在把轴上环C 下移,使得两球离轴的距离缩减为r 2 = 5 cm .则钢球的角速度ω =__________.18. 如图所示,质量为m 的小球系在劲度系数为k 的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在O 点.开始时弹簧在水平位置A ,处于自然状态,原长为l 0.小球由位置A 释放,下落到O 点正下方位置B 时,弹簧的长度为l ,则小球到达B 点时的速度大小为v B = _____.19. 以速度 v o 、仰角 θ0斜向上抛出的物体,不计空气阻力,其切向加速度的大小(1) 从抛出到到达最高点之前,越来越________________. (2) 通过最高点后,越来越____________________.20. 两个滑冰运动员的质量各为70 kg ,均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10 m ,当彼此交错时,各抓住一10 m 长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L =_____;它们各自收拢绳索,到绳长为5 m 时,各自的速率v =______.21. 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度a max =___________________.22. 已知地球质量为M ,半径为R .一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处.在此过程中,地球引力对火箭作的功为_____________________.5A23. 一长为l ,质量为m 的匀质链条,放在光滑的桌面上,若其长度的1/5悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需做功__________.24. 一块木料质量为45 kg ,以 8 km/h 的恒速向下游漂动,一只10 kg 的天鹅以 8 km/h 的速率向上游飞动,它企图降落在这块木料上面.但在立足尚未稳时,它就又以相对于木料为2 km/h 的速率离开木料,向上游飞去.忽略水的摩擦,木料的末速度为________________________.25. 在xy 平面内有一运动质点,其运动学方程为: j t i t r ˆ5sin 10ˆ5cos 10+=(SI )则t 时刻其速度=v;其切向加速度的大小a t =______________; 该质点运动的轨迹是_______________________.26. 质量为m 的质点以速度v沿一直线运动,则它对直线外垂直距离为d 的一点的角动量大小是___.27. 一人站在船上,人与船的总质量m 1 = 300 kg ,他用F = 100 N 的水平力拉一轻绳,绳的另一端系在质量m 2 = 200 kg 的船上.开始时两船都静止,若不计水的阻力则在开始拉后的前3秒内,人作的功为______________.28. 一质点在Oxy 平面内运动.运动学方程为x = 2 t 和y = 19-2 t 2 , (SI),则在第2秒内质点的平均速度大小=v __________,2秒末的瞬时速度大小=2v __________.29. 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T : T ′= _______________.30. 质量m 的小球,以水平速度v 0与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起,则碰后斜劈的运动速度值v =______________;小球上升的高度h =________________________.31. 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3 + 2 t (SI),如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度v = . 32. 画出物体A 、B 的受力图: (1) 在水平圆桌面上与桌面一起做匀速转动的物体A ; (2) 和物体C 叠放在一起自由下落的物体B .33. 如图所示,劲度系数为k 的弹簧,一端固定在墙壁上,另一端连一质量为m 的物体,物体在坐标原点O 时弹簧长度为原长.物体与桌面间的摩擦系数为μ.若物体在不变的外力F 作用下向右移动,则物体到达最远位置时系统的弹性势能E P =_________________________.34. 如图所示,一个小物体A 靠在一辆小车的竖直前壁上,A 和车壁间静摩擦系数是μs ,若要使物体A 不致掉下来,小车的加速度的最小值应为a =_______________.35. 有一劲度系数为k 的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质量为m 的小球.先使弹簧为原长,而小球恰好与地接触.再将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止.在此过程中外力所作的功为___________.36. 一个质量为m 的质点,沿x 轴作直线运动,受到的作用力为i t F F ˆcos 0ω=(SI) t = 0时刻,质点的位置坐标为 x 0,初速度 00=v.则质点的位置坐标和时间的关系式是x =____.(1)37. 一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动,其角位置的运动学方程为:2214t +=πθ (SI)则其切向加速度为 a t =__________________________.38. 质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物体A 、B 、C ,用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O ,如图.取向下为x 轴正向,开始时系统处于平衡状态,后将细绳剪断,则在刚剪断瞬时,物体B 的加速度B a=_______;物体A 的加速度 A a=______.39. 如图所示,轻弹簧的一端固定在倾角为α的光滑斜面的底端E ,另一端与质量为m 的物体C 相连, O 点为弹簧原长处,A 点为物体C 的平衡位置, x 0为弹簧被压缩的长度.如果在一外力作用下,物体由A 点沿斜面向上缓慢移动了2x 0距离而到达B 点,则该外力所作功为____.40. 将一质量为m 的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω1在桌面上做半径为r 1的圆周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r 2,在此过程中小球的动能增量是_____________.41. 一根长为l 的细绳的一端固定于光滑水平面上的O 点,另一端系一质量为m 的小球,开始时绳子是松弛的,小球与O 点的距离为h .使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动,该直线垂直于小球初始位置与O 点的连线.当小球与O 点的距离达到l 时,绳子绷紧从而使小球沿一个以O 点为圆心的圆形轨迹运动,则小球作圆周运动时的动能E K 与初动能E K 0的比值E K / E K 0 =_______.42. 一质点作直线运动,其t -v 曲线如图所示,则BC 和CD 段时间内的加速度分别为____________,_______________.43. 一物体作斜抛运动,初速度 0v 与水平方向夹角为θ,如图所示.物体轨道最高点处的曲率半径ρ 为__________________.44. 一长为l ,质量为m 的匀质链条,放在光滑的桌面上,若其长度的1/5悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需做功__________.45. 质量为m 的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿x 轴正向运动.所受外力方向沿x 轴正向,大小为F = kx .物体从原点运动到坐标为x 0的点的过程中所受外力冲量的大小为________________.46. 质量为0.05 kg 的小块物体,置于一光滑水平桌面上.有一绳一端连接此物,另一端穿过桌面中心的小孔(如图所示).该物体原以3 rad/s 的角速度在距孔0.2 m 的圆周上转动.今将绳从小孔缓慢往下拉,使该物体之转动半径减为0.1 m .则物体的角速度ω =_______________.47. 假如地球半径缩短 1%,而它的质量保持不变,则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是___.48. 某质点在力 ()ix F ˆ54+=(SI) 的作用下沿x 轴作直线运动,在从x = 0移动到x = 10m 的过程中,力F所做的功为__________.Ot (s)49. 如图(a),以角速度 ω0以相同的线速度绕轴转动,在此过程中,系统的守恒量是__________(动量,角动量,动能);若换成圆盘面相接触,如图(b),条件同上,系统的守恒量是______________。
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力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年.20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.图1-4832.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变=________m,发动机的推力F=化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H,如图11-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.时平板与地面间的距离为H2图1-5238.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H时,B对水平地面的压力为零.现若1=________,改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2,操作中弹簧均处在弹性限此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________.42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案12.<v3.左,htgθ4.14 5.D6.减小,减小7.s28.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos2θ10.60°,40,34.611.2,2 12.0.2 13.G/2,G14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k1+1/k2)16.90,210 17,ω18.2πt,s3/Gt219.1/H,1×1010 20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N)24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T34.35.3w2/4πG1.3×10143637.mg(H1-H2)38.H1-(mg/k)(R02/R2)g39.20240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。
高中物理《力学》练习题(附答案解析)
高中物理《力学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列关于曲线运动的说法中正确的是()A.曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化B.曲线运动的物体一定有加速度C.曲线运动的速度大小可以不变,所以做曲线运动的物体不一定有加速度D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动2.下列哪些物理量是矢量()①长度②温度③力④加速度A.③B.③④C.②③D.④3.如图所示,一小球在光滑水平面上从a点以沿ab方向的初速度0v开始运动。
若小球分别受到如图所示的三个水平方向恒力的作用,其中2F与0v在一条直线上,则下列说法中错误的是()A.小球在力1F作用下可能沿曲线ad运动B.小球在力2F作用下只能沿直线ab运动C.小球在力3F作用下可能沿曲线ad运动D.小球在力3F作用下可能沿曲线ae运动4.一个小球从2m高处落下,被水平面弹回,在1m高处被接住,则小球在这一过程中()A.位移大小是3m B.位移大小是1m C.路程是1m D.路程是2m5.图(a)中医生正在用“彩超”技术给病人检查身体;图(b)是某地的公路上拍摄到的情景,在路面上均匀设置了41条减速带,从第1条至第41条减速带之间的间距为100m。
上述两种情况是机械振动与机械波在实际生活中的应用。
下列说法正确的是()A.图(a)“彩超”技术应用的是共振原理B.图(b)中汽车在行驶中颠簸是多普勒效应C.图(b)中汽车在行驶中颠簸是自由振动D.如果图(b)中某汽车的固有频率为1.5Hz,当该汽车以3.75m/s的速度匀速通过减速带时颠簸最厉害6.如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。
以下判断正确的是()A.M点的周期比N点的周期大B.N点的周期比M点的周期大C.M点的角速度等于N点的角速度D.M点的角速度大于N点的角速度7.路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯.若车匀速向左运动的同时梯子匀速上升,则关于梯子上的工人的描述正确的是A.工人相对地面的运动轨迹为曲线B.仅增大车速,工人相对地面的速度将变大C.仅增大车速,工人到达顶部的时间将变短D.仅增大车速,工人相对地面的速度方向与竖直方向的夹角将变小8.如图所示为三个运动物体A、B、C的速度—时间图像,其中A、B两物体从不同地点出发,A、C两物体从同一地点出发,A、B、C均沿同一直线运动,且A在B前方3 m处。
理论力学题库第一章
应用物理专业理论力学题库-第一章一、填空题1. 在质点运动学中)(t r 给出质点在空间任一时刻所占据的位置,故其表示了质点的运动规律,被称为质点的运动学方程。
2. 运动质点在空间一连串所占据的点形成的一条轨迹,被称为轨道。
3. 一个具有一定几何形状的宏观物体在机械运动中的物质性体现在:不能有两个或两个以上的物体同时占据同一空间;不能从空间某一位置突然改变到另一位置。
4. 质点的运动学方程是时间t 的单值的、连续的函数。
5. 质点的运动轨道的性质,依赖于参考系的选择。
6. 平面极坐标系中速度的表达式是 ,其中 称为径向速度, 称为横向速度。
7. 平面极坐标系中,径向速度是由位矢的量值变化引起的,横向速度是由位矢的方向改变引起的。
8. 平面极坐标系中加速度的表达式是 ,其中 称为径向加速度, 称为横向加速度。
9. 自然坐标系中加速度的表达式是 ,其中两项分别称为 和 。
10.自然坐标系中,切向加速度是由于速度的量值改变引起的,法向加速度是由于速度的方向改变引起的。
11.对于切向加速度τa 与法向加速度n a ,质点运动时,只存在切向加速度,做变速率直线运动;只存在法向加速度,做匀速率曲线运动;切向加速度与法向加速度同时存在,则做变速曲线运动;切向加速度与法向加速度都不存在,则做匀速直线运动。
12.我们通常把物体相对于“静止”参考系的运动叫做绝对运动,物体相对于运动参考系的运动叫做相对运动,物体随运动参考系一起运动而具有相对于静止参考系的运动,叫做牵连运动。
13.绝对速度等于牵连速度与相对速度的矢量和。
14.绝对加速度等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
15.已知0是S '系相对于S 系的加速度,在相对于S 系作加速直线运动的参考系S '中观察质点的运动时,质点的速度υ'和加速度a '和在S 系中所观察到的υ和a 不同,分别写出它们的关系式:υυυ'+=0,a '+=0。
理论力学题库第一章
应用物理专业理论力学题库-第一章一、填空题1. 在质点运动学中)(t r 给出质点在空间任一时刻所占据的位置,故其表示了质点的运动规律,被称为质点的运动学方程。
2. 运动质点在空间一连串所占据的点形成的一条轨迹,被称为轨道。
3. 一个具有一定几何形状的宏观物体在机械运动中的物质性体现在:不能有两个或两个以上的物体同时占据同一空间;不能从空间某一位置突然改变到另一位置。
4. 质点的运动学方程是时间t 的单值的、连续的函数。
5. 质点的运动轨道的性质,依赖于参考系的选择。
6. 平面极坐标系中速度的表达式是 ,其中 称为径向速度, 称为横向速度。
7. 平面极坐标系中,径向速度是由位矢的量值变化引起的,横向速度是由位矢的方向改变引起的。
8. 平面极坐标系中加速度的表达式是 ,其中 称为径向加速度, 称为横向加速度。
9. 自然坐标系中加速度的表达式是 ,其中两项分别称为 和 。
10.自然坐标系中,切向加速度是由于速度的量值改变引起的,法向加速度是由于速度的方向改变引起的。
11.对于切向加速度τa 与法向加速度n a ,质点运动时,只存在切向加速度,做变速率直线运动;只存在法向加速度,做匀速率曲线运动;切向加速度与法向加速度同时存在,则做变速曲线运动;切向加速度与法向加速度都不存在,则做匀速直线运动。
12.我们通常把物体相对于“静止”参考系的运动叫做绝对运动,物体相对于运动参考系的运动叫做相对运动,物体随运动参考系一起运动而具有相对于静止参考系的运动,叫做牵连运动。
13.绝对速度等于牵连速度与相对速度的矢量和。
14.绝对加速度等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
15.已知0是S '系相对于S 系的加速度,在相对于S 系作加速直线运动的参考系S '中观察质点的运动时,质点的速度υ'和加速度a '和在S 系中所观察到的υ和a 不同,分别写出它们的关系式:υυυ'+=0,a '+=0。
(名师精编)高中物理经典题库-力学填空题42个
力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v0沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v0的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年.20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.32.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm=________m,发动机的推力F=________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H1,如图1-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此时平板与地面间的距离为H2,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.38.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H1时,B对水平地面的压力为零.现若改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2=________,此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R0,操作中弹簧均处在弹性限度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________.42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案1 2.<v0 3.左,htgθ 4.14 5.D 6.减小,减小 7.s2θ 10.60°,40,34.62 8.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos11.2,2 12.0.2 13.G/2,G 14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k3/Gt2 19.1/H,1×1010 1+1/k2) 16.90,210 17.ω,ω 18.2πt,s20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N) 24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T 34. 35.3w2/4πG1.3×101436 37.mg(H1-H2) 38.H1-(mg/k)(R02/R2)g 39.20 240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。
高中物理力学试题大全及答案
高中物理力学试题大全及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若一个物体受到的合力为F,质量为m,则其加速度a的大小为:A. a = F/mB. a = m/FC. a = F × mD. a = m × F答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始,以恒定加速度a下滑,经过时间t后的速度v为:A. v = a × tB. v = m × aC. v = m × tD. v = a / t答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦力f,若物体做匀速直线运动,则拉力F与摩擦力f的关系是:A. F = fB. F > fC. F < fD. F与f无关答案:A二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小________,方向________,作用在________的物体上。
答案:相等;相反;不同的5. 一个物体从高度H自由落下,忽略空气阻力,其下落过程中的加速度为________。
答案:g(重力加速度)三、计算题6. 一辆汽车以初速度v0 = 20 m/s开始加速,加速度a = 5 m/s²,求汽车在第3秒末的速度v。
解:根据公式 v = v0 + atv = 20 m/s + 5 m/s² × 3 sv = 20 m/s + 15 m/sv = 35 m/s答案:汽车在第3秒末的速度为35 m/s。
7. 一个质量为2 kg的物体在水平面上受到一个10 N的拉力,摩擦系数μ = 0.1,求物体的加速度。
解:首先计算摩擦力f = μ× N = μ × m × g其中 N 是物体受到的正压力,等于物体的质量乘以重力加速度 g。
f = 0.1 × 2 kg × 9.8 m/s² = 1.96 N根据牛顿第二定律 F - f = m × aa = (F - f) / m = (10 N - 1.96 N) / 2 kg = 4.02 m/s²答案:物体的加速度为4.02 m/s²。
高考物理力学习题大全
专题一:运动的描述(1)选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.结合图片中交代的情景及数据,以下判断正确的是()利比亚战场机枪开火100km/h紧急刹车高速行驶的磁悬浮列车13秒07!刘翔力压奥利弗获得冠军A.位于点燃火药的枪膛中的子弹的速度、加速度可能均为零B.轿车时速为100km/h,紧急刹车距离为31米(可视为匀减速至静止),由此可得轿车刹车阶段的加速度为a=12.5m/s2C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D.根据图中数据可求出刘翔在110m栏比赛中通过全程的平均速率为v=8.42m/s2.物体由静止开始做直线运动,则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力,a表示物体的加速度,v表示物体的速度,x表示物体的位移)()3.一个物体做匀加速直线运动,它在第5s内的位移为9m,则下列说法正确的是()A.物体在第4.5秒末的速度一定是9m/s B.物体的加速度一定是2m/s2C.物体在前9s内的位移一定是81m D.物体在9s内的位移一定是17m4.如右图甲所示,一定质量的物体置于固定粗糙斜面上。
t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=1s 时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分v-t图如右图乙所示,则下列说法中正确的是()A.t=1s物体速度反向B.t=3s时物体运动到最高点C.1~2秒内物体的加速度为0~1秒内物体的加速度的2倍D.t=3s内物体的总位移为零5.如右图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是3L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为()A .4212v v + B .432122v v +C .432122v v - D .22v 6.a 、b 、c 三个物体在同一条直线上运动,三个物体的位移-时间图象如右图所示,图象c 是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )A .a 、b 两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同B .a 、b 两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度大小相同方向相反C .在0~5s 的时间内,t =5s 时,a 、b 两个物体相距最远D .物体c 做匀加速运动,加速度为0.2m/s 27.某人在医院做了一次心电图,结果如下图所示。
《理论力学》试题库
《理论力学》试题库一、判断体:1.没有参照系就无法描述物体的位置和运动。
2.经典力学可分为牛顿力学和分析力学两大部分。
3.运动是绝对的,而运动的描述是相对的。
4.相对一个惯性系运动的参照系一定不是惯性系。
5.相对一个惯性系作匀速直线运动的参照系也是一个惯性系。
6.经典力学的相对性原理表明:所有参照系等价。
7.通过力学实验不能确定参照系是否为惯性系。
8.通过力学实验不能确定参照系是否在运动。
9.位移矢量描述质点的位置。
10.表述为时间函数的位置变量称为运动学方程。
11.质点的轨道方程可以由运动学方程消去时间变量得到。
12.速度矢量的变化率定义为加速度。
13.速率对时间的一阶导数定义为加速度。
14.速率对时间的一阶导数等于切向加速度。
15.若质点的加速度为常矢量则其必作直线运动。
16.极坐标系中的径向加速度就是向心加速度。
17.在对物体运动的描述中,参照系和坐标系是等价的。
18.若质点作圆周运动,则其加速度恒指向圆心。
19.牛顿第二定律只适用于惯性系。
20.若质点组不受外力则机械能守恒。
21.质点组内力对任意点力矩的矢量和与内力有关。
22.内力不能改变系统的机械能。
23.内力可以改变系统的机械能。
24.内力不改变系统的动量。
25.内力可以改变系统的动量。
26.质点组内力的总功可以不等于零。
27.质点系动量守恒时动量矩不一定守恒。
28.质点系内力对任意点力矩的矢量和必为零。
29.质点系的质心位置与质点系各质点的质量和位置有关。
30.质点的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。
31.质点系的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。
32.质点系对某点的动量矩守恒则其动量必定守恒。
33.刚体是一种理想模型。
34.刚体的内力做的总功为零。
35.刚体平衡的充要条件是所受外力的矢量和为零。
36.刚体处于平衡状态的充要条件是所受外力的主矢和主矩均为零。
37.正交轴定理适用于任何形式的刚体。
38.正交轴定理只适用于平面薄板形的刚体。
高中物理力学经典题型
高中力学经典题型求以下各力的功:水平拉着物块绕着半径为R的圆形操场一圈,物块与地面动摩擦因数为μ,质量为m,则此过程中,物块克服摩擦力做功为________________.子弹水平射入木块,在射穿前的某时刻,子弹进入木块深度为d,木块位移为s,设子弹与木块相互作用力大小为f,则此过程中木块对子弹做功W f子=________________;子弹对木块做功W f木=________________;一对作用力与反作用力f对系统做功W f系=________________;如图所示,用竖直向下的力F通过定滑轮拉质量为m的木块,从位置A拉到位置B. 在两个位置上拉物体的绳与水平方向的夹角分别为α和β. 设滑轮距地面高为h,在此过程中恒力F所做的功为____________。
如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升,这时人从A 点走到B点,前进的距离为s,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角。
若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于__________。
2.一质量为4.0×103kg的汽车从静止开始以加速度a= 0.5m/s2做匀加速直线运动,其发动机的额定功率P = 60kW,汽车所受阻力为车重的0.1倍,g = 10m/s2,求(1)启动后2s末发动机的输出功率(2)匀加速直线运动所能维持的时间(3)汽车所能达到的最大速度3.一物体以初速度v0从倾角为α的斜面底端冲上斜面,到达某一高度后又返回,回到斜面底端的速度为v t,则斜面与物体间的摩擦系数为____________。
4.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ<tgθ。
斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示,若滑块从斜面上高度为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处?(2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?5.长为L的细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,细线可承受的最大拉力为7mg。
力学试题库
该题库含理论力学、材料力学以及工程力学1 理论力学部分试卷一一、选择填空(本大题分10 小题,每题2分,共20分)1.力的三要素是指 A 。
A、力的大小、方向、作用点B、力的大小、方向、性质C、力的大小、方向、单位D、力的大小、方向、平衡2.二力平衡原理实际上是指 D 。
A、此二力大小相等B、此二力方向相同C、此二力在一条直线上D、此二力等到值,反向,共线3.某均质簿壁物体其重心与形心 B 。
A、无关B、重合C、不同的坐标系有不同的重心和形心位置,且不一定重合4.可动铰支座相当与 A 约束。
A、一个B、两个C、三个5.平面一般力系合成后得到一主矢和一主矩 B 。
A、当主矩=0时,主矢不是合力B、当主矩=0时,主矢就是合力C、当主矩不等于0时,主矢就是合力6.桁架结构的特点是 D 。
A、全部是二力杆,载荷任意作用在结构上。
B、不一定全部是二力杆,载荷任意作用在结构上。
C、不一定全部是二力杆,载荷作用在结点上。
D全部是二力杆,载荷作用在结点上。
7.滚动摩擦 C 。
A、通常比静摩擦大许多B、通常等于静摩擦C、通常比静摩擦小许多D、通常比动摩擦大许多8.某平面一般力系向同一平面简化的结果都相同,则此力系简化的最终结果可能是 B 。
A、一个力B、一个力偶C、平衡9.约束对物体的限制作用 B 。
A、不是力B、实际上就是力C、可能是,可能不是10.同一平面内有三个力偶:30KNM,-30KNM。
10KNM,则合力偶为 A 。
A、10KNMB、70KNMC、43.6KNM二、填空(本大题分5小题,每题2分,共10 分)1.满足平衡条件的力系是平衡力系。
2.平面汇交力系平衡的几何必要条件是力多边形封闭。
3.平面任意力系向一点简化的结果得到一个主矩和主矢。
4.解决桁架问题通常用结点法和截面法。
5.均质物体的重点就是该物体的几何中心,即形心。
三、判别对错,在正确命题后打“√”,错误的打“×”(本大题分5小题,每题 2 分,共10 分)1.刚体就是在外载荷的作用不发生变形的物体(√)2.一个力可以将其分解为平面内任意两个方向的分力(√)3.力对点之矩和力偶矩的作用效应是相同的(√)4.滚动摩擦力与正压力无关(×)5.一般情况,相同正压力下静摩擦力大于动摩擦力(√)四、简答题(本大题分4 小题,每题5分,共20 分)1.约束答:将限制或阻碍其它物体运动的机构称约束。
高一物理必修一力学测试题带答案
力学测试题一、选择题:1.关于重力的说法,正确的是A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的2.下列说法正确的是A.马拉车前进,马先对车施力,车后对马施力,否则车就不能前进B.因为力是物体对物体的作用,所以相互作用的物体一定接触C.作用在物体上的力,不论作用点在什么位置,产生的效果均相同D.某施力物体同时也一定是受力物体3.下列说法中正确的是A.射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B.甲用力把乙推倒说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用C.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力D.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体4.下列说法正确的是A.力是由施力物体产生,被受力物体所接受的B.由磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在C.一个力必定联系着两个物体,其中任意一个物体既是受力物体又是施力物体D.一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体5.铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变D.铅球对地面的压力即为铅球的重力6.有关矢量和标量的说法中正确的是A.凡是既有大小又有方向的物理量都叫矢量B.矢量的大小可直接相加,矢量的方向应遵守平行四边形定则C.速度是矢量,但速度不能按平行四边形定则求合速度,因为物体不能同时向两个方向运动D.只用大小就可以完整描述的物理量是标量7.关于弹力的下列说法中,正确的是①相互接触的物体间必有弹力的作用②通常所说的压力、拉力、支持力等都是接触力,它们在本质上都是由电磁力引起的③弹力的方向总是与接触面垂直④所有物体弹力的大小都与物体的弹性形变的大小成正比A.①②B.①③C.②③D.②④8.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是A.物体与支持面之间的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也越大B.物体对支持面的压力越大,滑动摩擦力也越大C.滑动摩擦力的方向一定与物体相对滑动的方向相反D.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反9.如图4-1所示,木块A放在水平的长木板上,长木板放在光滑的水平桌面上.木块与水平的弹簧秤相连,弹簧秤的右端固定.若用水平向左的恒力拉动长木板以速度v匀速运动,弹簧秤的示数为F.则TA.木块A受到的静摩擦力等于FTB.木块A受到的滑动摩擦力等于FTC.若用恒力以2v的速度匀速向左拉动长木板,弹簧秤的示数为FTD.若用恒力以2v的速度匀速向左拉动长木板,弹簧秤的示数为2FT10.关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变无关C.与弹簧发生的形变大小有关,形变越大,k值越大D.与弹簧本身的特性、所受拉力的大小、形变大小都无关11.如图4-2所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,在白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均水平,欲将黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平拉力为μmg μmg μmg μmg12.在图5-1中,要将力F沿两条虚线分解成两个力,则A、B、C、D四个图中,可以分解的是13.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B;一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图5-2所示,则滑轮受到绳子的作用力为g取10m/s23314.在探究力的合成的实验中,F1和F2表示两个互成角度的力,F′表示由平行四边形定则作出的F1和F2的合力,F表示一个弹簧秤拉橡皮条的力,则图5-3中符合实验事实的是A.①③B.②④C.①②D.③④15.图5-4中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的;平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角为θ;AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小=mgcosθ =mgctgθ=mgsinθ=sinmg16.作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图5-5所示;这五个恒力的合力是最大恒力的倍倍倍倍17.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5N,方向沿x轴的正向;F2=6N,沿y轴正向;F3=4N,沿x轴负向;F4=8N,沿y轴负向,以上四个力的合力方向指向A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限18.同一平面内的三个力,大小分别为4N、6N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为、3N 、0 、0 、3N19.如图5-6所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,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20.如图5-7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F1和球对墙的压力F2的变化情况是增大,F2减小减小,F2增大和F2都减小和F2都增大21.物体静止在斜面上,若斜面倾角增大物体仍静止,物体受到的斜面的支持力和摩擦力的变化情况是A.支持力增大,摩擦力增大B.支持力增大,摩擦力减小C.支持力减小,摩擦力增大D.支持力减小,摩擦力减小二、填空题:1.作用于同一点的两个力F1、F2的合力F随F1、F2的夹角变化的情况如图5-9所示,则F1=____,F2=____;2.同一平面中的三个力大小分别为F1=6N、F2=7N、F3=8N,这三个力沿不同方向作用于同一物体,该物体做匀速运动;若撤销F3,这时物体所受F1、F2的合力大小等于N,合力的方向为 ;3.用两根钢丝绳AB 、BC 将一根电线杆OB 垂直固定在地面上,且它们在同一个平面内,如图5-10所示,设AO=5m,OC=9m,OB=12m,为使电线杆不发生倾斜,两根绳上的张力之比为 ; 二、计算题:1.如图5-11所示,一轻质三角形框架B 处悬挂一定滑轮质量可忽略不计;一体重为500N 的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N 的物体;1此时人对地面的压力是多大2斜杆BC,横杆AB 所受的力是多大2.如图4-3所示,在水平桌面上放一个重G A =20 N 的木块A,已知木块与桌面间的动摩擦因数μA =,那么:1使木块A 沿桌面做匀速直线运动时的水平拉力F 拉为多大2如果再在木块A 上加一块重G B =10 N 的木块B,如图4-4所示.已知B 与A 之间的动摩擦因数为μB =,那么A 、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,所需的水平拉力F 拉′为多大3.如图4-5所示,物体A 重40 N,物体B 重20 N,A 与B 、B 与地面的动摩擦因数相同,物体B 用细绳系住,当水平力F=32 N 时,才能将A 匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.4.如图4-6所示,在两块完全相同竖直放置的木板中间夹一重为G 的木块,在左右两边对木板所施加的压力都等于F,木块静止不动.1求两木板对木块施加的静摩擦力的大小及方向;2若左、右两边加在木板上的压力均变为2F,两木板对木块的摩擦力如何变化3若左、右两边的压力保持F不变,而使整个装置沿水平、竖直等方向匀速运动,木块所受的静摩擦力的大小如何方向如何关于摩擦力方向跟物体运动方向的关系,能得出什么结论5.我们都有乘车的经历,试根据你乘车时的体验,判断下列情况下,放在汽车车厢底板上的货物是否受到摩擦力的作用.如有,其方向怎样1汽车在平直公路上匀速行驶;2汽车由静止开始启动.图4-71、思路解析:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果:一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动;另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他的力的作用无关.答案:CD2、思路解析:对于A选项,马与车之间的作用无先后关系.对于B选项,力的作用可以接触,如弹力、拉力等,也可以不接触,如重力、磁力等;对于C选项,力的作用效果,决定于大小、方向和作用点.对于D选项,施力的同时,必须受力,这是由力的相互性决定的.答案:D3、思路解析:子弹在枪管内受到火药爆炸产生的强大推力,使子弹离开枪口时有很大的速度,但子弹离开枪口后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个所谓的推力的施力物体,故不存在,A错.物体间的作用力总是相互的,甲推乙的同时,乙也推甲,故B错.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体的作用时,都会施力,马拉车时,车也拉马,故C错.自然界中的物体都是相互联系的,每一个物体既受到力的作用,也对周围的物体施以力的作用,所以每一个物体既是受力物体又是施力物体,故D正确.答案:D4、思路解析:力是物体与物体之间的相互作用,不是由哪个物体产生的;磁铁间的相互作用亦即磁场间的相互作用,磁场离不开磁铁,即磁力离不开磁铁,也就是离不开物体;力既有施力物体又有受力物体,这是由力的相互性决定的;一个物体可受多个力,因此有多个施力物体,因此,AB错,CD正确.答案:CD5、思路解析:两个物体之间有弹力,它们必定相互接触且发生了形变,地面受到向下的弹力是因为铅球发生了形变,故A、B错.铅球对地面的压力的受力物体是地面而不是铅球,D错.只有C项正确.答案:C6、思路解析:矢量的合成符合平行四边形定则,包括矢量的大小和方向.答案:AD7、思路解析:本题考查弹力的产生条件、弹力的方向及大小的决定因素,相互接触的物体间不一定有弹性形变,故①错.弹力的大小一般随形变的增大而增大,但不一定成正比,故④错.本题正确的选项是C.答案:C8、思路解析:滑动摩擦力的大小取决于接触面间的动摩擦因数和垂直于接触面的压力,故AB选项错误.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,故D错.C项正确.答案:C9、思路解析:A受到的滑动摩擦力取决于A对木板的压力及A与木板间的动摩擦因数,与木板运动的速度无关,选项BC正确.答案:BC10、思路解析:劲度系数由弹簧本身的属性决定,故D错.弹簧的形变量越大,受作用力越大,但k不变,故AC错,选项B正确.答案:B11、答案:设白毛巾上半部和下半部分别为1和3,黑毛巾的上下半部分别为2和4,那么两毛巾叠折时必有四个接触面,存在四个滑动摩擦力.1和2接触面间的滑动摩擦力F1=μFN12=21μmg2和3接触面间的滑动摩擦力F2=μFN23=μ21mg+21mg=μmg3和4接触面的滑动摩擦力F3=μFN34=μ21mg+21mg+21mg=23μmg4和地面的滑动摩擦力F4=μFN=μ21mg+21mg+21mg+21mg=2μmg则F=F1+F2+F3+F4=5μmg.答案:D12、思路解析:我们在分解力的时候两个分力应作为平行四边形的两个邻边,合力应作为平行四边形的对角线,所以,应选A;答案:A13、思路解析:物体受力图如下图所示,绳子的作用力为物体重力的2倍;答案:C14、思路解析:在此实验中,F′表示由平行四边形定则作出的F1和F2的合力,F表示一个弹簧秤拉橡皮条的力,则F应在竖直方向上,而由于实验误差的存在F′与F有一个小的偏角;答案:A15、思路解析:物体的受力分析如下图,tan θ=OA F mg ,F OA =θtan mg=mgctg θ; sin θ=OB F Mg ,F OB =θin s Mg; 答案:BD16、思路解析:由题图可知,最大恒力为F 3,根据几何知识可知,F 3=2F 1,F 2=3F 1,F 3与F 5夹角120°,其合力为F 1,F 2与F 4夹角为60°,其合力为3F 2=3F 1,因此这五个恒力的合力为F 合=F 1+3F 1+2F 1=6F 1=3F 3;答案:B17、思路解析:F 1与F 3的合力沿x 轴正方向,F 2与F 4的合力沿y 轴负方向,因此,这四个力合力方向指向第四象限;答案:D18、思路解析:当三个力在同一直线上方向相同时,三个力的合力最大为17N,4N 、6N 这两个力的合力的范围是2~10N,第三个力7N 介于这个范围内,若满足方向相反,则三个力的合力最小为零;答案:B19、思路解析:两悬线拉力的合力大小等于重力,方向竖直向上,这满足“已知合力的大小和方向,已知一个分力的方向,判断第二个分力的最小值”这种情况,当两分力垂直时,第二个分力有最小值,所以F=Gsin30°=5×21N=;答案:B20、思路解析:采用图解法;F 1和F 2的合力与重力大小相等,方向相反,当绳长增加时,绳与墙的夹角变小,力的变化如下图所示,由分析可得,F 1和F 2都减小;答案:C21、思路解析:对重力正交分解得,支持力F N =mgcos θ,静摩擦力F f =mgsin θ,可知当斜面倾角增大时,支持力减小,摩擦力增大;答案:C填空题、1、思路解析:当一个物体受三个力作用而处于平衡状态,如果其中两个力的作用线相交于一点;则第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点,把O 1A 和O 2B 延长相交于O 点,则重心C 一定在过O 点的竖直线上,如题图所示由几何知识可知:BO=AB/2=1m BC=BO/2=答案:2、思路解析:当两力夹角为90°时,合力F=2221F F ,当两力夹角为180°时,两力合力为F ′=F 1-F 2,代入数据得F 1=40N,F 2=30N;答案:40N 30N3、思路解析:F 1、F 2的合力大小应与F 3大小相等,为8N,方向与F 3的方向相反;答案:8 与F 3方向相反4、思路解析:为使电线杆不发生倾斜,两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等;由几何知识可得AB=13m,BC=15m;设AB 与竖直方向夹角为α,BC 与竖直方向夹角为β,则有F AB sin α=F BC sin β,所以BC AB F F =αβsin sin ,代入数据得BC AB F F =2539; 答案:39∶25计算题、1、解:1先以人为研究对象,人受三个力作用,重力G 、地面对人的支持力F N 、绳子的拉力F T ;由平衡方程可得:F N +F T =G,解得F N =200N;即人对地面的压力为200N;2以B 点为研究对象,其受力情况如下图所示;将绳子的拉力F 分解为两个力:一个分力是对AB 杆的拉力、一个分力是对BC 杆的压力;F=2G=600N,由题意及受力分解图可知:F AB =Ftan30°=2003NF BC =︒30cos F=40033N; 2、思路解析:1木块A 对桌面的压力等于A 所受重力,使木块A 做匀速直线运动的拉力等于木块A 所受的摩擦力,即F 拉=F=μA F N =μA G A =×20 N=8 N.2加上木块B,A 与桌面间的压力等于A 、B 两者所受重力之和.两木块一起运动,可以看作一个整体.使这一整体做匀速直线运动的拉力等于这个整体所受的摩擦力,即F拉′=F ′=μA FN′=μAGA+GB=×10+20 N=12 N.答案:18 N 212 N3、思路解析:以A物体为研究对象,则物体B对其压力FN2=GB=20 N,地面对A的支持力FN1=GA+GB=60 N,因此A受B的滑动摩擦力Ff2=μ·FN2=20 N·μ,A受地面的摩擦力Ff1=μFN1=60N·μ.又由题意得:F=Ff1+Ff2=60 N·μ+20 N·μ=80 N·μ,F=32 N,代入即可得到μ=.要计算动摩擦因数μ,必须考虑到物体A上、下两个表面都受到了滑动摩擦力的作用.答案:4、思路解析:1物体在重力作用下,有相对于木板下滑的趋势,故两木板对木块产生了向上的静摩擦力,设每块木板对木块的摩擦力大小为Ff ,则两块木板对木块的摩擦力大小为2Ff,由平衡条件得2Ff =G,则每一块木板对木块的摩擦力均为Ff=21G.2当压力增为2F后,物体仍静止不动,每块木板对木块的静摩擦力大小Ff =21G,方向竖直向上.3无论整个装置沿什么方向做匀速运动,木块都处于平衡状态,根据平衡条件,两木板对木块的静摩擦力方向都是竖直向上,大小均为Ff =21G.当整个装置竖直向上匀速运动时,木块所受的静摩擦力方向跟其运动方向相同;当整个装置竖直向下匀速运动时,木块所受的摩擦力方向跟其运动方向相反;当整个装置沿水平方向匀速运动时,木块所受的摩擦力方向跟其运动方向垂直;当整个装置沿其他方向做匀速运动时,木块所受的摩擦力方向跟其运动方向成一锐角或钝角,总之,摩擦力方向跟物体的运动方向没有必然的关系.5、思路解析:1经验告诉我们,在平直公路上匀速行驶的汽车中的乘客感觉像站在地上一样平稳,既没有与车厢的相对运动,也没有相对运动趋势,故可推知,此种情况下货物不受摩擦力作用.2在汽车启动时,乘客有后仰的感觉,说明这时货物有相对车厢向后运动的趋势,因此,货物将受到向前的静摩擦力的作用.如若汽车启动较急,则货物还可能相对车厢向后滑动,这时货物受到的将是滑动摩擦力,其方向与相对运动的方向相反,也为向前.答案:1不受摩擦力 2向前的摩擦力6、思路解析:这里有两个结论可以帮助我们解释这种现象.一个是滑动摩擦定律,一个是最大静摩擦力大于滑动摩擦力.滑动摩擦定律指滑动摩擦力的大小跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力FN 成正比,用公式表示为F滑动=μFN其中μ为动摩擦因数.现在我们用上面两个结论来解释铅笔的这种奇怪的运动.铅笔一开始压在两个手指上的力一般是不相等的,假设压在左侧手指上的力大于压在右侧手指上的力,则当两手指移动时,接触面上的摩擦力左侧大于右侧,正是这个较大的摩擦力阻碍了铅笔在压力比较大的支点上滑动,等到两指逐渐移近以后,铅笔的重心就逐渐和滑动支点接近,滑动支点的压力逐渐增大,增大到跟左侧支点压力相等,但是滑动摩擦力小于最大静摩擦力,因此右侧手指与铅笔的相对滑动还要持续一段时间,直到滑动支点上的压力增加较多,这个支点上的滑动才停止;逐渐增大的摩擦力使它停了下来,此时左侧手指开始相对铅笔滑动,即铅笔先相对右侧手指向右移,然后相对左侧手指向左移,并且这种现象会持续下去.两手指就这样轮流交替作滑动支点,从而出现了前面叙述的奇怪现象.。
高中物理力学综合测试题(附答案)
力学综合测试题一、选择题(每小题4分,共40分。
每小题至少有一个选项是正确的)1.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是( )A .人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置B .人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C .人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D .人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方2.如图所示,三个木块A 、B 、C 在水平推力F 的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( )A .A 与墙的接触面可能是光滑的B .B 受到A 作用的摩擦力,方向可能竖直向下C .B 受到A 作用的静摩擦力,方向与C 作用的静摩擦力方向一定相反D .当力F 增大时,A 受到墙作用的静摩擦力一定不增大3.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢4.如图所示,在粗糙水平面上放一三角形木块a ,当b 按下列四种不同方式运动时,a 三角形物体始终对地静止,试问,在哪种或哪几种情形下,a 三角形物体对地面有向右的静摩擦力.( ) A .b 物体沿斜面加速下滑 B .b 物体沿斜面减速下滑 C .b 物体沿斜面匀速下滑D .b 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑 5 题 5.如图所示,一物体分别从3个不同高度,但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面与水平面夹角分别为30°、45°、60°,滑到底端所用的时间t 1、t 2、t 3的关系是( ) A .t 1=t 2=t 3 B .t 1=t 3>t 2 C .t 1>t 2>t 3 D .t 1<t 2<t 36.如图所示,不计重力的轻杆OP 能以O 为轴在竖直平面内自由转动,P 端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P 端。
高中物理力学经典的题(含答案)
高中物理力学计算题汇总经典精解(49题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1-74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1-7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握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,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1-80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1-8321.如图1-84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.图1-80图1-8126.如图1-81所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量等于一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.27.如图1-82所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变化的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是多少?图1-82图1-8328.如图1-83所示,木块A、B靠拢置于光滑的水平地面上.A、B的质量分别是2kg、3kg,A的长度是0.5m,另一质量是1kg、可视为质点的滑块C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C与A、B间的动摩擦因数都相等,已知C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:(1)C与A、B之间的动摩擦因数;(2)C在B上相对B滑行多大距离?(3)C在B上滑行过程中,B滑行了多远?(4)C在A、B上共滑行了多长时间?29.如图1-84所示,一质量为m的滑块能在倾角为θ的斜面上以a=(gsinθ)/2匀加速下滑,若用一水平推力F作用于滑块,使之能静止在斜面上.求推力F的大小.图1-84图1-8530.如图1-85所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则(1)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?(2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?31.如图1-86所示,一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6m,已知木箱与车板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍,平板车以v0=22.0m/s恒定速度行驶,突然驾驶员刹车使车做匀减速运动,为使木箱不撞击驾驶室.g取1m/s2,试求:(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间.(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大.图1-86图1-8732.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-8834.两个物体质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v0向右运动,如图1-89所示,它们同时开始受到大小相等、方向与v0相同的恒力F的作用,它们能不能在某一时刻达到相同的速度?说明判断的理由.图1-89图1-90图1-9135.如图1-90所示,ABC是光滑半圆形轨道,其直径AOC处于竖直方向,长为0.8m.半径OB处于水平方向.质量为m的小球自A点以初速度v水平射入,求:(1)欲使小球沿轨道运动,其水平初速度v的最小值是多少?(2)若小球的水平初速度v小于(1)中的最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出水平初速度大小满足的条件,若不能,请说明理由.(g取10m/s2,小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹)36.试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.37.在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.38.如图1-91所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.39.一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图1-92所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2)图1-92图1-9340.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图1-93所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.41.一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图1-94所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?图1-94图1-9542.在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图1-95所示.设m与M间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最大?简要说明理由.(2)若物体m达到最大速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ep?(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?并简要说明理由.43.如图1-96所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一质量为m的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,恰能到达圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问:(1)子弹入射前的速度?(2)若每当小木块返回或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少?图1-96图1-9744.如图1-97所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4.开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会从平板车右端滑下,平板车至少多长?(M可当作质点处理)45.如图1-98所示,质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上,在它的下面挂一个质量为0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一个质量仍为0.1kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放,与B球发生碰撞,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最大高度和小车所能获得的最大速度.图1-98图1-9946.如图1-99所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握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,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:(1)小球做圆周运动的线速度大小;(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.47.如图1-100所示,一个框架质量m1=200g,通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在墙上,当系统静止时,弹簧伸长了10cm,另有一粘性物体质量m2=200g,从距框架底板H=30cm的上方由静止开始自由下落,并用很短时间粘在底板上.g取10m/s2,设弹簧右端一直没有碰到滑轮,不计滑轮摩擦,求框架向下移动的最大距离h多大?图1-100图1-101图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:由匀加速运动的公式v2=v02+2as得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).2.解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据h=(1/2)at2,得a=2h/t2,代入h=1700m,t=10s,得a=(2×1700/102)(m/s2)=34m/s2,方向竖直向下.(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好安全带,使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力.设乘客质量为m,安全带提供的竖直向下拉力为F,根据牛顿第二定律F+mg=ma,得安全带拉力F=m(a-g)=m(34-10)N=24m(N),∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数n=F/mg=24mN/m·10N=2.4(倍).(3)若乘客未系安全带,飞机向下的加速度为34m/s2,人向下加速度为10m/s2,飞机向下的加速度大于人的加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.3.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤4.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.5.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.6.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s2≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.7.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m)(2)vy=(F/m)t=15α=vy/v0=15/10=3/2,∴α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.8.解:在0~1s内,由v-t图象,知a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1,①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2,因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得-μmgcosθ-mgsinθ=ma2,②②式代入①式,得F=18N.9.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则(1/2)at22=L,t2=vmin=at2传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为4.5.10.解:启动前N1=mg,升到某高度时N2=(17/18)N1=(17/18)mg,对测试仪N2-mg′=ma=m(g/2),∴g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv22)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.12.解:对物块:F1-μmg=ma1,6-0.5×1×10=1·a1,a1=1.0m/s2,s1=(1/2)a1t2=(1/2)×1×0.42=0.08m,v1=a1t=1×0.4=0.4m/s,对小车:F2-μmg=Ma2,9-0.5×1×10=2a2,a2=2.0m/s2,s2=(1/2)a2t2=(1/2)×2×0.42=0.16m,v2=a2t=2×0.4=0.8m/s,撤去两力后,动量守恒,有Mv2-mv1=(M+m)v,v=0.4m/s(向右),∵((1/2)mv12+(1/2)Mv22)-(1/2)(m+M)v2=μmgs3,s3=0.096m,∴l=s1+s2+s3=0.336m.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=1木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v12h.14.解:(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,ω·r,解得v=ω.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=F·ωR,∴F=P/ωR.小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即Fsinθ=f,其中sinθω.15.解:(1)用v1表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由于子弹射入木块C时间极短,系统动量守恒,有mv0=(m+M)v1,∴v1=mv0/(m+M)=3m/s,子弹和木块C在AB木板上滑动,由动能定理得:(1/2)(m+M)v22-(1/2)(m+M)。
高三物理填空题练习试题集
高三物理填空题练习试题答案及解析1.如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,P是介质中离原点距离为x1 =" 2" m的一个质点,Q是介质中离原点距离为x2=" 4" m的一个质点,此时介质中离原点距离为x3=" 6" m的质点刚要开始振动。
图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。
以下说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。
每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.这列波的波长为λ =" 4" mB.这列波的频率为f = 2.5HzC.这列波的传播速度为v =" 2" m/sD.这列波的波源起振方向沿y轴的负方向E.乙图可能是图甲中质点P的振动图像【答案】ACD【解析】波长指沿着波的传播方向,在波的图形中两个相对平衡位置之间的位移,在横波中波长通常是指相邻一个波峰的起始点和一个波谷的终止点之间的距离,由图甲可知,这列波的波长为,故A正确;由图乙可知,这列波的周期为,频率为,故B错误;这列波的传播速度为,故C正确;据图甲,简谐机械横波沿x轴正方向传播,由波形平移法得知,此时x3 =" 6" m的质点沿y轴负方向振动,又此时介质中离原点距离为x3=" 6" m的质点刚要开始振动,所以这列波的波源起振方向沿y轴的负方向,故D正确;由图甲知,简谐机械横波沿x轴正方向传播,由波形平移法得知,t = 0时刻质点P沿y轴的负方向振动,而由图乙知,t = 0时刻质点沿y轴的正方向振动,故E错误。
所以选ACD。
【考点】本题考查简谐波的波长、频率和波速的关系、波动图象与振动图象的联系,意在考查考生对波的形成的理解及对振动图象和波动图象的辨析。
2.(6分)如甲图所示,一根长度为的水平金属丝置于匀强磁场B中,与竖直放置的导轨接触良好,不计金属丝与导轨间的摩擦.可变电源可以提供任一方向的电流.金属丝由重力不计的细线与轻质弹簧秤连接,可以沿竖直方向上下滑动.弹簧秤己调零且读数准确.现测得多组实验数据,并作出如图乙所示的图像.(1)在甲图中,当弹簧秤的读数为零时,流过水平金属丝的电流为 A,方向为(填“向左”或“向右”).(2)用螺旋测微器测得该金属丝的直径,如图丙所示,其读数为 mm.【答案】(1)3.5(3.4到3.6均可)(2分)向右(2分)(2)0.680mm(0.679mm或0.681mm均可)(2分)【解析】(1)根据图乙可得弹簧秤示数为零时,即图线与横轴的交点,把原图线延长可得此时电流,说明此时安培力与重力平衡,即安培力竖直向上,根据左手定则判断水平金属丝电流方向自左向右。
高中物理复习力学知识填空
高中物理复习力学知识填空一、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律也叫做_______定律。
2. 牛顿第一定律表明物体在没有_________的作用下,静止的物体将继续保持静止,匀速直线运动的物体将继续保持匀速直线运动。
二、牛顿第二定律1. 牛顿第二定律的公式为 F = ________。
2. 牛顿第二定律指出物体的加速度与作用力成_________。
三、牛顿第三定律1. 牛顿第三定律表明,两个物体之间的相互作用力是_________的。
2. 物体之间的相互作用力分别为_________。
四、其他概念1. ________是指物体所受的重力与物体质量之间的比值。
2. 力的单位是_________。
五、力的合成1. 合力的大小等于合力的所有部分力的_________。
2. 合力的方向与部分力的_________。
六、动能和势能1. 动能是物体运动时具有的能量,它的公式为 E_k = ________。
2. 势能是物体由于位置关系而具有的能量,它的公式为 E_p =________。
七、机械能守恒1. 在不受摩擦力作用的情况下,一个系统的总机械能保持_________。
2. 机械能守恒适用于_________。
八、功和功率1. 功的公式为 W = ________。
2. 功率是单位时间内完成的功,它的公式为 P = ________。
九、牛顿定律的应用1. 牛顿第二定律可以解释_________的加速和牵引力。
2. 牛顿第三定律可以解释_________现象。
十、斜面上物体的运动1. 斜面上物体的重力可以分解为_________和_________两个分力。
2. 斜面上物体的加速度可以由牛顿第二定律和重力分解得到,公式为 a = ________。
十一、弹簧振子的运动1. 弹簧振子的周期与弹簧的_________和振子的_________有关。
2. 弹簧振子的振动方程为 x = ________。
十二、圆周运动1. 圆周运动的加速度方向指向_________。
高中物理各章节练习题
高中物理各章节练习题一、力学部分1. 判断题(1)物体在平衡力的作用下,一定处于静止状态。
(2)牛顿第一定律是实验定律。
(3)摩擦力总是阻碍物体的运动。
2. 选择题A. 质量B. 速度C. 功D. 动能(2)一个物体受到两个力的作用,下列哪种情况是平衡力?A. 两个力的大小相等,方向相同B. 两个力的大小相等,方向相反C. 两个力的大小不等,方向相同D. 两个力的大小不等,方向相反3. 填空题(1)力的国际单位是______,速度的国际单位是______。
(2)一个物体做匀速直线运动,其加速度为______。
4. 计算题(1)一个物体质量为2kg,受到一个6N的力作用,求物体的加速度。
(2)一辆汽车以20m/s的速度行驶,紧急刹车后,加速度为5m/s²,求刹车距离。
二、电磁学部分1. 判断题(1)正电荷在电场中一定沿电场线方向运动。
(2)电流的方向与电子流动的方向相同。
2. 选择题A. 电流B. 电压C. 电场强度D. 磁感应强度(2)下列哪种现象是电磁感应现象?A. 通电导体周围产生磁场B. 磁铁靠近导体,导体中产生电流C. 导体在磁场中运动,导体中产生电流D. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动3. 填空题(1)电场强度的国际单位是______,磁感应强度的国际单位是______。
(2)一个电阻值为10Ω的导体,两端电压为5V,通过导体的电流为______。
4. 计算题(1)一个平行板电容器,两板间距为0.01m,电压为100V,求电场强度。
(2)一个长直导线通有电流10A,距离导线0.2m处的磁感应强度为0.5T,求该处磁场强度。
三、光学部分1. 判断题(1)光在真空中的传播速度大于在任何介质中的传播速度。
(2)光的折射现象是由于光速在不同介质中发生变化导致的。
2. 选择题A. 水中的筷子看起来弯折B. 镜子中的像C. 彩虹D. 小孔成像(2)下列哪种情况光的传播方向不会改变?A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气C. 光在同种均匀介质中传播D. 光照射到平面镜上3. 填空题(1)光的折射率是______的比值,光的波长与频率的关系是______。
理论力学试题库-填空题
理论力学试题库题型:A填空题,B选择题,C简答题,D判断题,E计算题,F综合题,G作图题。
编号A04001中,A表示填空题,04表示内容的章节号即题目内容属于第04章,001表示章节题号的序号,即此题是第04章填空题的001号题。
填空题:01:静力学公理和物体的受力分析A01001. (2分)作用在物体上的力可分为两类:一类是,一类是。
答案:主动力,被动力。
02:平面力系A02001. (4分)如图A02001所示桁架, 不经计算,试直接判断图A02001桁架中的零力杆为。
答案:3,9,11图A02001A02002. (4分)如图A02002所示桁架, 不经计算,试直接判断图A02003中零力杆为。
答案:1,2,5,7,9图A02002A02003. (6分)如图A02003所示桁架。
已知力、 和长度a 。
不经计算,则杆1内力1F =_________; 杆2内力2F =_________; 杆3内力3F =_________。
答案:0,-p ,0图A02003A02004. (3分)图A02004所示一等边三角形,边长为a ,沿三边分别作用有力F1、F2和F3,且F1=F2=F3=F ,则该力系的简化结果是 ,大小为 ,方向或转向为 。
答案:力偶,Fa 23,逆时针图A02004A02005 (3分)不经计算,试直接判断图A02005示桁架中的零杆为 。
答案:1,2,5,11,13图A02005A02006.(6分) 如图A02006所示,判断各平衡结构是静定的还是静不定的。
图(a) ,图(b ) ,图(c) ,图(d) ,图(e) 。
答案:静不定,静不定,静定,静不定,静不定图A02006A02007.(3分)有一平面一般力系,简化结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为 。
答案:力偶03:空间力系A03001. (6分)如图A03001所示六面体三边长分别为4、4、cm ;沿AB 连线方向作用了一个力F ,则力F 在x 轴的投影为 ,对x 轴的23力矩为 。
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二、力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v0沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v0的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为. 14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N ,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年. 20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.图1-4832.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm=________m,发动机的推力F=________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H1,如图1-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此时平板与地面间的距离为H2,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.图1-5238.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H1时,B对水平地面的压力为零.现若改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2=________,此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R0,操作中弹簧均处在弹性限度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________. 42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案1 2.<v0< 3.左,htgθ 4.14 5.D 6.减小,减小 7.s2θ 10.60°,40,34.62 8.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos11.2,2 12.0.2 13.G/2,G 14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k3/Gt2 19.1/H,1×1010 1+1/k2) 16.90,210 17.ωω = 18.2πt,s20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N) 24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T 34. 35.3w2/4πG1.3×101436 37.mg(H1-H2) 38.H1-(mg/k)(R02/R2)g 39.20 240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。