人教版物理必修一创新方案全套精讲精练全册含答案解析下
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第三章第2节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标]1．(2022·盐城高一检测)下列关于弹力产生条件的说法正确的是()A．只要两个物体接触就肯定有弹力产生B．只要两个物体相互吸引就肯定有弹力产生C．只要物体发生形变就肯定受到弹力作用D．只有发生弹性形变的物体才会产生弹力解析：选D．接触不肯定形变就不肯定有弹力，A错；两物体相互吸引，不肯定接触，就不肯定有弹力，B错；任何性质的力作用在物体上都能使物体形变，C错．2．(2022·福建高一检测)下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(全部接触面都是光滑的)()解析：选B．由于接触面光滑，所以B图中两球间没有挤压，不存在弹力．而选项A、C、D中两球之间均发生挤压，由此知选项B正确，A、C、D错误．3. 如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板拦住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是()A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面对上B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面对下C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面对上D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面对上，一个竖直向下解析：选C.球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面对上；挡板给它一个压力，水平向右，故选项C正确．4．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计，物体重力G＝1 N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()A．1 N,0 B．0,1 NC．2 N, 1 N D．1 N,1 N解析：选D．弹簧测力计的示数等于钩上的拉力，与弹簧测力计外壳受力无关，物体平衡时绳对物体的拉力F与物体重力G是一对平衡力，所以F＝G＝1 N．两图中秤钩上的拉力均为1 N，故选D．5．(选做题)一根弹簧原长为20 cm，当用15 N的力拉它时，弹簧长为25 cm.(1)求此弹簧的劲度系数．(2)若此弹簧受21 N的压力，则弹簧长度变为多少？解析：(1)弹簧原长l0＝20 cm＝0.2 m，现在长度l＝25 cm＝0.25 m由胡克定律F＝kx＝k(l－l0)得：劲度系数k＝300 N/m.(2)由胡克定律F＝kx＝k(l0－l′)得l′＝l0－Fk＝⎝⎛⎭⎫20－21300×102cm＝13 cm.答案：(1)300 N/m(2)13 cm[课时作业]一、单项选择题1．对于胡克定律的理解，以下说法中正确的是()A．弹簧的弹力与其长度成正比B．弹簧的弹力与其长度变化量成正比C．在弹性限度内，弹簧越长，它的弹力越大D．相同材料的两个弹簧的劲度系数肯定相同答案：B2. 如图所示，两只同样的弹簧测力计每只自重0.1 N，下端的挂钩重力忽视不计，甲“正挂”、乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2 N的砝码，则甲、乙弹簧测力计的计数分别为()A．0.2 N,0.3 N B．0.3 N,0.2 NC．0.3 N,0.3 N D．0.4 N,0.3 N解析：选C.依据二力平衡，结合题图可知，两弹簧承受的重量均为0.3 N，故C对．留意：若乙改为“正挂”，结果不同．3．(2022·醴陵高一检测)把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中正确的是()A．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球B．木块对桌面的压力就是弹力，是由于桌面发生形变而产生的C．木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D．木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡解析：选C.木块对桌面的压力是木块形变产生的，与木块重力大小相等，但压力与重力不是同一性质的力，故A、B错，C对；木块静止是桌面对木块的支持力与木块重力二力平衡，故D错．4. (2022·无锡高一检测)如图所示，一根弹簧其自由端不悬挂重物时，指针正对刻度5，在弹性限度内，当挂上1个80 N的重物时，指针正对刻度45，若指针正对刻度35，应挂重物是()A．40 N B．50 NC．60 N D．70 N解析：选C.设劲度系数为k，挂80 N重物时，F＝k(45－5)＝80 ①；指针指在35处时，F′＝k(35－5)＝G′②，由①②式解得G′＝60 N，故C对.5. 如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球受到的重力为G，平衡时球在A位置，今用力F将小球向下移动x至B位置，则此时弹簧的弹力为()A ．kxB ．kx ＋GC ．G －kxD ．以上都不对解析：选B ．对此题，有些同学易错选A 项，其缘由是x 不是弹簧变化后的长度与原长的差值．球在A 位置时弹簧已经伸长了(设为Δx )，这样F ＝k (Δx ＋x )＝kx ＋k Δx ，球在A 位置时处于平衡状态，即G ＝k Δx ，所以F ＝kx ＋G ，故选项B 正确．6. 如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2.上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这个过程中下面的木块移动的距离为( )A.m 1g k 1 B ．m 2g k 1C.m 1g k 2D ．m 2g k 2解析：选C.未提木块之前，下面弹簧的弹力为(m 1＋m 2)g ，压缩量为x 2＝(m 1＋m 2)g /k 2；当上面的木块被提离弹簧时，下面弹簧的弹力为m 2g ，压缩量为x 2′＝m 2gk 2，所以下面木块向上移动的距离为Δx ＝x 2－x 2′＝m 1gk 2. 二、多项选择题 7．(2022·广州高一检测)关于力，下列说法正确的是( ) A ．两个物体接触不肯定产生弹力B ．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳指向绳收缩的方向C ．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的D ．弹力是依据力的性质命名的，支持力是依据力的效果命名的解析：选ABD ．弹力的产生条件是两物体间相互接触且发生弹性形变，A 对．绳子被拉伸后向中间收缩时对被拉物体产生的弹力就是绳子拉物体的力，该力肯定沿绳子收缩的方向，B 对．木块受到的桌面的支持力是由于桌面发生的形变产生的，C 错．弹力是性质力，支持力、压力、拉力等都是依据效果命名的力，D 对．8. (2022·揭阳高一检测)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直光滑墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F ，且F 通过球心，则下列说法正确的是( )A ．球肯定受墙的弹力且水平向左B ．球可能受墙的弹力且水平向左C ．球可能受斜面的弹力且垂直斜面对上D ．球肯定受斜面的弹力且垂直斜面对上解析：选BD ．若没有竖直墙，球在水平力F 和斜面共同作用下也可能处于静止状态，即球有可能不受墙的弹力，若有弹力则该弹力方向垂直竖直墙水平向左，A 错误、B 正确；若无斜面，球肯定不会保持静止，即球肯定受到斜面的弹力，该弹力方向垂直斜面对上，C 错误、D 正确．9. 如图所示，A 、B 两物体的重力分别是G A ＝3 N ，G B ＝4 N ．A 用细线悬挂在顶板上，B 放在水平面上，A 、B 间轻弹簧的弹力F ＝2 N ，则细线中的张力F T 及B 对地面的压力F N 的可能值分别是( )A ．5 N 和6 NB ．5 N 和2 NC ．1 N 和6 ND ．1 N 和2 N解析：选BC.假如弹簧处于被拉伸的状态，它将有收缩到原状的趋势，会向下拉A ，向上提B ，则对物体A 、B ，有F T ＝G A ＋F ＝5 N ，F N ＝G B －F ＝2 N ，选项B 正确；假如弹簧处于被压缩的状态，它将有向两端伸长恢复原状的趋势，会向上推A ，向下压B ，则F ′T ＝G A －F ＝1 N ，F ′N ＝G B ＋F ＝6 N ，选项C 正确．10. 如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，依据图象推断，正确的结论是( )A ．弹簧的劲度系数为1 N/mB ．弹簧的原长为6 cmC ．弹簧伸长8 cm 时，弹力的大小为2 ND ．当弹力大小为4 N 时，弹簧长度为10 cm 或2 cm解析：选BD ．由k ＝ΔFΔx 得，k ＝100 N/m ，故A 错；F ＝0时，弹簧处于原长，由图可知x 0＝6 cm ，B 对；伸长8 cm时的弹力：F ＝k ·Δx ＝8 N ，C 错；由图知，F ＝4 N 时，弹簧长2 cm 或10 cm ，D 对． 三、非选择题11．如图所示，各接触面光滑且物体A 静止，画出物体A 所受的弹力的示意图．答案：12. 如图所示，两木块质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块m 1压在弹簧k 1上(但不拴接)，两弹簧与下面木块m 2相连，下面弹簧k 2竖直固定在水平地面上，整个系统处于静止状态．现缓慢向上提上面的木块m 1，直到它刚离开上面弹簧k 1，求在此过程中：上面木块m 1移动的距离．解析：设未提木块m 1时两弹簧的压缩量分别为x 1、x 2，依据二力平衡和胡克定律，对弹簧k 1有k 1x 1＝m 1g ①对弹簧k 2有k 2x 2＝k 1x 1＋m 2g ②当木块m 1离开弹簧k 1时，弹簧k 2压缩量变为x ′2， 对弹簧k 2有k 2x ′2＝m 2g ③ 由①②③解得： x 1＝m 1g k 1，x 2＝(m 1＋m 2)g k 2，x ′2＝m 2g k 2. 木块m 1向上移动的距离为h 1＝x 1＋x 2－x ′2＝m 1g ⎝⎛⎭⎫1k 1＋1k 2.答案：m 1g ⎝⎛⎭⎫1k 1＋1k 2。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第一章第1节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标]1．(2022·郑州高一检测)下列关于质点的说法，正确的是()A．凡轻小的物体，皆可看做质点B．只有体积很小的物体才能看做质点C．质点是一个抱负化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义D．假如物体的外形和大小对所争辩的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看做质点解析：选D．质点是一个抱负化模型，实际上并不存在，引入这个概念可以简化我们分析的问题，不是没有意义，所以C错误；体积大的物体也可以看做质点，比如地球，所以B错误；轻小的物体，不肯定可以看做质点，要看它的外形对分析的问题有没有影响，所以A错误；假如物体的外形和大小对所争辩的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看做质点，所以D正确．2．(2022·成都七中高一月考)下列关于质点的说法，正确的是()A．原子很小，可以当做质点B．争辩和观看日食时，可把太阳当做质点C．争辩“神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器对接时，可将“神舟十号”飞船看做质点D．从地球上的把握中心跟踪观看在太空中飞行的宇宙飞船，可以把飞船看做质点解析：选D．物体能否看做质点不是依据物体的大小来推断的，原子很小，但是争辩原子内部结构时，原子不能看做质点，选项A错误；争辩日食时，不能忽视太阳的大小，所以不能看做质点，选项B错误；“神舟十号”与“天宫一号”对接时，需要争辩局部位置关系，所以不能看做质点，选项C错误；争辩太空中飞船的运动时，飞船的大小可以忽视，可以看做质点，选项D正确.3．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”．其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A．桥B．水C．人D．地面解析：选B．“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水，故选项B正确．4．如图所示是为了定量争辩物体的位置变化作出的坐标系(x轴)，在画该坐标系时规定原点在一长直大路上某交通亭中心，大路为南北走向，规定向北为正方向．坐标系上有A、B两点，A的位置坐标为x A＝50 m，B的位置坐标为x B＝－30 m，下列说法中正确的是()①A点位于交通亭中心南边50 m处②A点位于交通亭中心北边50 m处③B点位于交通亭中心南边30 m处④B点位于交通亭中心北边30 m处A．①③B．②④C．①④D．②③解析：选D．因A点位置坐标为正值，B点位置坐标为负值，由题给条件可知，A点位于交通亭中心北边50 m处，B点位于交通亭中心南边30 m处，故D正确．5．(选做题) 如图所示，某人从学校门口A处开头闲逛，先向南走了50 m到达B处，再向东走100 m到达C处，最终又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？解析：可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面坐标系，如图所示，则各点坐标为A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100 m)．答案：见解析[课时作业]一、单项选择题1．(2022·江苏五校联考)关于质点，下列说法中正确的是()A．争辩沿地面翻滚前进的体操运动员的技术动作时，运动员可以看做质点B．争辩地球自转时，地球可以看做质点C．争辩高台跳水运动员空中翻转动作时，运动员可以看做质点D．争辩运动员万米赛跑过程中的运动快慢时，运动员可以看做质点解析：选D．物体的外形、大小对所争辩的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点．争辩沿地面翻滚前进的体操运动员的技术动作时，要争辩运动员身体各部位的动作，不能看成质点，故A错误；争辩地球自转时，地球的外形不能忽视，不能看成质点，故B错误；跳水运动员跳水时，要争辩运动员的动作，不能看成质点，故C错误；争辩运动员万米赛跑过程中的运动快慢时，运动员的大小可以忽视不计，可以看做质点，故D正确．2．(2022·济南高一检测)下列状况中，可以把物体看成质点的是()A．争辩杂技演员走钢丝的表演时，可以把杂技演员看成质点B．争辩运动员撑竿跳高的姿势时，可以把运动员看成质点C．争辩航空母舰上的舰载飞机起飞姿势时，可以把舰载飞机看成质点D．争辩从济南开往上海的一列动车的运行速率时，可以把动车看成质点解析：选D．争辩杂技演员走钢丝的表演、运动员撑竿跳高的姿势及航空母舰上的舰载飞机起飞姿势时，不能将杂技演员、运动员和舰载飞机看成质点；在争辩从济南开往上海的一列动车的运行速率时，动车的外形和大小无需考虑，可以把动车看成质点，故选项D正确．3. 如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清楚的自行车运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．摄影师选择的参考系是()A．自行车运动员B．背景C．大地D．以上说法都不对解析：选A.摄影师选择自行车运动员为参考系，背景是运动的．4. 如图所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观看跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争辩，下列说法正确的是()A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B．他们的争辩是由于选择的参考系不同而引起的C．争辩物体运动时不肯定要选择参考系D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体解析：选B．甲、乙两人的争辩是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对；争辩物体的运动肯定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错．5．有一首词是这样写的：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，认真看山山不动，是船行．”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是()A．山船B．船山C．河岸流水D．山地面解析：选B．“看山恰似走来迎”中人观察山在迎面走来，人和船相对静止，选取的参考系是人或船；“是船行”中船相对河岸是运动的，河岸、地面和山相对静止，选取的参考系是河岸、地面或山，所以B正确．6．有一口井，水面距井口4 m，现用水桶从井中提水(如图)，出井后又将水桶提升了1 m．选井口处为坐标原点，水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置和最终的位置坐标分别是()A．4 m,1 m B．－4 m,1 mC．5 m,0 D．－5 m,1 m解析：选B．本题中建立了直线坐标系，选井口处为坐标原点，竖直向上为正方向，则水桶在水面处和最终位置的坐标分别为－4 m,1 m.二、多项选择题7．由中航工业沈阳飞机设计争辩所设计的“利剑”无人作战攻击机，在西南某试飞中心成功完成首飞．下列可将“利剑”无人作战攻击机视为质点的是()A．争辩人员测试“利剑”的飞行速度时B．争辩人员观看“利剑”飞行姿式、测各项技术参数时C．争辩人员确定“利剑”位置时D．争辩人员对“利剑”进行把握时解析：选AC.测试“利剑”的飞行速度或确定其位置时，无需考虑其外形和大小，可将其看成质点，A、C正确．而观看“利剑”飞行姿式、测各项技术参数时或进行把握时，都必需考虑其外形和大小，不能看成质点，B、D错误．8．(2022·苏州高一检测)下列状况中的运动物体，能被看成质点的是()A．争辩绕地球飞行时航天飞机的轨道B．争辩飞行中直升机上的螺旋桨的转动状况C．计算从北京开往广州的一列火车的运行时间D．计算在传送带上输送的工件数量解析：选ACD．争辩绕地球飞行时航天飞机的轨道不用考虑航天飞机的大小、外形，可以将航天飞机看成质点；争辩直升机的螺旋桨的转动状况需考虑螺旋桨叶片的大小及不同部分的转动状况，此时螺旋桨不能被看做质点；火车长度相对北京离广州的距离可以忽视不计，计算从北京开往广州的运行时间时可以将其视为质点；计算在传送带上输送的工件数量时不用考虑工件的大小、外形，可以将工件看成质点．故选项ACD 符合题意．9．(2022·广东肇庆月考)我们描述某个物体的运动时，总是相对肯定的参考系，下列说法正确的是()A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说“同步卫星在高空静止不动”是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面对他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的解析：选AD．“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B不正确；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C不正确；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面对他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．10．(2022·上海宝山质量检测)观看图中炊烟和小旗，关于小车相对于房子的运动，下列说法中正确的是()A．小车肯定向右运动B．小车可能静止C．小车可能向左运动D．小车不行能向左运动解析：选BC.图中烟向左运动，说明风向左吹．当车向右运动、静止或向左缓慢运动(速度小于风速)时，小旗都会向左飘，所以选BC.三、非选择题11．现有A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶，若以地面为参考系，A车速度为6 m/s，B 车速度为10 m/s.试分析回答：(1)若以A车为参考系，B车的速度为多大？方向如何？(2)若以B车为参考系，A车的速度为多大？方向如何？(3)若以A车或B车为参考系，地面的运动状况如何？解析：(1)若以A车为参考系，B车的速度大小为10 m/s－6 m/s＝4 m/s，方向向东．(2)若以B车为参考系，A车的速度大小为10 m/s－6 m/s＝4 m/s，方向向西．(3)若以A车为参考系，地面对西运动，速度大小为6 m/s.若以B车为参考系，地面对西运动，速度大小为10 m/s.答案：(1)4 m/s向东(2)4 m/s向西(3)以A车为参考系：6 m/s，向西以B车为参考系：10 m/s，向西12. 如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向(OB间距离为0.2 m)．(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少？(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响？解析：(1)由于杆长0.8 m，OB长为0.2 m，坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m.从A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m.(2)由题意知，AB长0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x B＝0.6 m.从A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m.(3)选取的坐标原点不同，同一位置的坐标不同，但两点间的位置变化相同．答案：(1)－0.8 m－0.2 m0.6 m(2)00.6 m0.6 m(3)见解析。
高中物理 课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1
教科书练习与习题答案第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ． 二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小． （2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离． 五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章 匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得 解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段 加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解 由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章 相互作用一、力 基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章 牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ） 由)/(2722142s m mF a ===合 方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反 解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支 由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合 又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡 且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉． （2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第三章第5节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(多选)(2022·百色高一检测)将一个力F 分解为两个分力F 1和F 2，则下列说法中正确的是( ) A ．F 1和F 2是物体实际受到的力B ．F 1和F 2两个分力在效果上可以取代力FC ．F 1、F 2和F 都是物体受到的力D ．F 是F 1和F 2的合力解析：选BD ．对力进行分解时，已知力为物体实际受到的力，分力是用来代替合力的，客观上是不存在的．在进行受力分析时，合力和分力是不能同时考虑的．故选B D ．2．(2022·凉山州高一诊断)在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如图为用斧子把树桩劈开的图示，斧子对木桩施加一个向下的力F 时，产生了大小相等的两个侧向分力F 1、F 2，下列关系正确的是 ( )A ．F ＝2F 1sin θ2B ．F ＝2F 1sin θC ．F ＝2F 1cos θ2D ．F ＝2F 1cos θ解析：选A.把向下的力F 分解，如图所示，则F ＝2F 1sin θ2，即A 正确．3. 已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为( )A.F 2B ．3F 3C ．FD ．无法推断 解析：选A.由力的三角形学问可知，当分力F 2与分力F 1垂直时，分力F 2为最小值，故分力F 2＝F sin 30°＝F 2. 4．(多选)(2022·清远高一检测) 如图所示，物体A 静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到45°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是( )A ．A 对斜面的压力不变B ．A 对斜面的压力减小C ．A 受到的摩擦力减小D ．A 受到的摩擦力增大解析：选BD ．倾角为30°时，物体受到的摩擦力F f ＝mg sin 30°＝12mg ，对斜面的压力F N ＝mg cos 30°＝32mg ；倾角为45°时，物体受到的摩擦力F ′f ＝mg sin 45°＝22mg ，对斜面的压力F ′N ＝mg cos 45°＝22mg ，故F f <F ′f ，F N >F ′N ，B 、D 正确．5．(选做题) 如图所示，已知电灯的重力为G ＝10 N ，AO 绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO 绳水平．(1)请按力的实际作用效果将OC 绳对O 点的拉力加以分解，并作出示意图． (2)AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2的大小分别为多少？ 解析：(1)OC 绳的拉力F T 产生了两个效果，一个是沿着AO 绳的方向向下拉紧AO 绳，另一个是沿着BO 绳的方向向左拉紧BO 绳．画出分解示意图如图所示．(2)由于电灯处于静止状态，依据二力平衡可知，OC 绳的拉力大小等于电灯的重力，即F T ＝G ＝10 N. 由几何关系得F T1＝F Tsin θ＝10 2 N ，F T2＝F T cot θ＝10 N所以AO 绳所受的拉力F 1＝F T1＝10 2 N ， BO 绳所受的拉力F 2＝F T2＝10 N.答案：(1)见解析图 (2)10 2 N 10 N [课时作业] 一、单项选择题1．将一个力F 分解为两个不为0的力，下列分解方法中不行能的是( ) A ．分力之一垂直FB ．两个分力与F 都在同始终线上C ．一个分力的大小与F 的大小相同D ．一个分力与F 相同解析：选D ．一个力分解为两个力，在没有限制条件时，有很多解，但必需保证两分力的矢量和与F 相同，包括大小和方向．题干中限制两分力不为0，故选项D 中一个分力与F 相同，则另一分力为0，与题干冲突，因此选项D 不行能．2．(2022·广东肇庆摸底)将一个有确定方向的力F ＝10 N 分解成两个分力，已知一个分力F 1有确定的方向，与F 成30°夹角，另一个分力F 2的大小为6 N ，则在分解时( )A ．有很多组解B ．有两组解C ．有唯一解D ．无解解析：选B ．由已知条件可得F sin 30°＝5 N ，又5 N<F 2<10 N ，即F sin 30°<F 2<F ，所以F 1、F 2和F 可构成如图所示的两个三角形，故此时有两组解，选项B 正确．3．(2022·河南中原名校联考)粗细均匀的电线架在A 、B 两根电线杆之间．由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种外形，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是( )A ．冬季，电线杆对电线的拉力较大B ．夏季，电线杆对电线的拉力较大C ．夏季与冬季，电线杆对电线的拉力一样大D ．夏季，杆对地面的压力较大解析：选A.以整条电线为争辩对象，受力分析如图所示(F ＝F ′)，由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的拉力的合力与电线的重力平衡，由几何关系得：F cos θ＝Mg 2，即：F ＝Mg2cos θ.由于夏季气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h 变大，则θ变小，故Mg2 cos θ变小，所以夏季两电线杆对电线的拉力与冬季相比是变小的．B 、C 错误，A 正确．电线杆上的电线和电线杆的总质量肯定，总重力肯定，故夏季、冬季杆对地面的压力相等，所以D 错误．4. 如图所示，一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向成30°角时小球A 处于静止状态，则对小球施加的力最小为( )A.3mg B ．32mg C.12mg D ．33mg解析：选C.将mg 在如图所示方向分解，施加的最小力与F 1等大反向即可使小球静止，故F ＝F 1＝mg sin 30°＝12mg ，选项C 正确．5. 如图所示，F 1、F 2为有肯定夹角的两个力，L 为过O 点的一条直线，当L 取什么方向时，F 1、F 2在L 上的分力之和最大( )A ．F 1、F 2合力的方向B ．F 1、F 2中较大力的方向C ．F 1、F 2中较小力的方向D ．以上说法都不正确解析：选A.F 1和F 2在L 上的分力之和等价于F 1和F 2的合力在L 上的分力，而F 1和F 2的合力要分解在L 上的力最大，就应当使L 与合力方向全都，而L 若在其他方向上，都会使在L 上的力减小，因此A 正确．6．如图所示，AB 、AC 两光滑斜面相互垂直，AC 与水平面成30°.如把球O 的重力依据其作用效果分解，则两个分力的大小分别为 ( )A.12G ，32G B ．33G ，3G C.23G ，22G D ．22G ，32G解析：选A.对球所受重力进行分解，如图所示．由几何关系得F 1＝G sin 60°＝32G ，F 2＝G sin 30°＝12G ，A 正确．二、多项选择题7．把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是( ) A ．一个分力变大时，另一个分力肯定要变小 B ．两个分力可同时变大、同时变小C ．不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍D ．不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半 解析：选BD ．当两个分力夹角很大时，任何一个分力都可能大于合力的两倍，故选项C 错误；当两个分力方向相同时，两个分力取最小值，此时F ＝F 1＋F 2，明显F 1、F 2不能同时小于合力的一半，故选项D 正确；由于两分力的大小与两分力夹角有关，所以一个分力变大，另一个可变大，也可变小，故选项A 错误、B 正确．8．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是( )A ．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面对下的分力，达到行车便利和平安的目的B ．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快C ．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是由于张开时手臂产生的合力增大的原因D ．帆船能逆风行驶，说明风力肯定能分解出沿船前进方向的分力解析：选AD ．汽车上桥时重力沿斜面对下的分力为mg sin θ，当引桥长时θ角小，重力向下的分力小时车行驶便利、平安，A 正确；B 中滑梯陡与小孩重力互不相干，B 错误；C 中双臂产生的合力大小均等于人的重力，C 错误；风吹船帆使之向前航行肯定是风力可以分解为沿船前进方向的分力，D 正确．9．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F ，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是( )A ．甲、乙、丙所受摩擦力相同B ．甲受到的摩擦力最小C ．乙受到的摩擦力最大D ．丙受到的摩擦力最大解析：选BC.图中三个物体对地面的压力分别为F N 甲＝mg －F sin θ，F N 乙＝mg ＋F sin θ，F N 丙＝mg ，因它们均相对地面滑动，由F f ＝μF N 知，F f 乙＞F f 丙＞F f 甲，故B 、C 正确．10. (2022·唐山高一检测)如图所示，质量为m 的物体在恒力F 的作用下沿天花板匀速滑动，F 与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是() A．F cos θB．F sin θC．μ(F sin θ－mg) D．μ(mg－F sin θ)解析：选AC.物体受力如图所示：将F沿水平方向和竖直方向分解，分力分别为F1＝F cos θ，F2＝F sin θ.由于物体做匀速运动，则F f＝F1＝F cos θ，F N＝F2－mg＝F sin θ－mg，F f＝μF N＝μ(F sin θ－mg)，故选项A、C正确．三、非选择题11. 如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，全部接触点和面均不计摩擦．试求小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2.解析：小球的重力产生两个作用效果：压紧墙壁和A点，作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形，如图所示．小球对墙面的压力F1＝F1′＝mg·tan 60°＝100 3 N ，方向垂直墙壁向右．小球对A点的压力F2＝F2′＝mgcos 60°＝200 N，方向沿O→A.答案：100 3 N，垂直墙壁向右200 N，沿O→A方向12．(2022·石家庄高一检测)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态，(g取10 m/s2)；求：(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小．(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小．解析：(1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球受力分析，把不在轴上的力沿轴分解．则：水平方向上：F T sin 45°－F N sin 30°＝0竖直方向上：F T cos 45°＋F N cos 30°－mg＝0由以上两式得F N≈73.2 N，F T≈51.8 N. (2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小．拉力的最小值为F min＝mg sin 45°代数解得F min≈70.7 N答案：(1)51.8 N73.2 N(2)70.7 N。
新教材高中物理人教版必修一 精品精讲精练 3- 3 牛顿第三定律
第三章：相互作用-力3.3牛顿第三定律一：知识精讲归纳考点一：作用力和反作用力的四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等的反向作用力和反作用力方向总是相反的共线作用力和反作用力总是作用在同一条直线上同性质作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力) 考点二：对作用力和反作用力与一对平衡力的比较内容比较一对作用力和反作用力一对平衡力不同点作用对象作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零力的性质一定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上考点三：牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．二：考点题型归纳二：题型总结题型一：牛顿第三定律的理解1．如图所示，木箱在水平拉力F的作用下，沿着水平面做匀速直线运动，下列给出的四对力中，属于作用力与反作用力的是（）A．木箱受到的摩擦力和木箱对地面的摩擦力B．木箱受到的重力和地面对木箱的支持力C．木箱受到的支持力与木箱对地面的摩擦力D．对木箱的水平拉力F和地面对木箱的摩擦力2．根据牛顿第三定律可以判断，下列说法正确的是（）A．人走路时，地对脚的力大于脚对地的力，所以人往前走B．物体A静止在物体B上，A的质量是B的100倍，则A对B的作用力大于B对A的作用力C．以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破，是因鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D．甲乙两同学手拉手拔河，甲对乙的作用力在任何情况下都与乙对甲的作用力大小相等题型二：平衡力与相互作用力3．货车自动过磅管理系统常用于司机和监管部门对车辆及装卸货物重量的测量。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第四章第7节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(2022·合肥一中高一检测)关于超重与失重的说法正确的是( ) A ．游泳运动员浮在水面静止不动时处于失重状态 B ．在超重现象中，物体的重力是增大的C ．处于完全失重状态的物体，其重力肯定为零D ．假如物体处于失重状态，它必定有竖直向下的加速度解析：选D ．失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形，即加速度方向向下，故D 正确；玩耍运动员处于静止状态，合力为零，既不失重，也不超重，A 错误；不管是超重还是失重，物体的重力是不变的，B 、C 错误．2．(多选)(2022·成都高一检测)在某田径运动会上的跳高竞赛中，小红同学成功地跳过了1.70 m 的高度．若忽视空气阻力，g 取10 m/s 2.则下列说法正确的是( )A ．小红起跳以后在上升过程中处于超重状态B ．小红下降过程中处于失重状态C ．小红起跳时地面对他的支持力大于他的重力D ．小红起跳以后在下降过程中重力消逝了解析：选BC.依据牛顿其次定律可得：当加速度向上时，物体处于超重状态，当加速度向下时，物体处于失重状态，起跳以后，向上做减速运动，加速度向下，为失重状态，A 错误；下落过程中，做加速运动，加速度向下，为失重状态，失重状态是视重小于重力，不是重力消逝了，B 正确、D 错误．起跳时由于向上加速，加速度向上，为超重状态，所以支持力大于重力，C 正确．3．在探究超重和失重规律时，某体重为G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲和起立的动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力随时间t 变化的图象，则下列图象中可能正确的是( )解析：选D ．下蹲过程从静止→向下运动→静止，加速度方向先向下后向上，物体先失重后超重；起立过程从静止→向上运动→静止，加速度方向先向上后向下，物体先超重后失重，故D 正确．4．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg.电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发觉体重计示数如图所示，则在这段时间内( )A ．晓敏同学所受的重力变小了B ．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C ．电梯肯定在竖直向下运动D ．电梯的加速度大小为g5，方向肯定竖直向下解析：选D ．体重计示数变小，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有转变，故选项A 错误．晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小肯定相等，故选项B 错误．以竖直向下为正方向，有mg －F ＝ma ，即50g －40g ＝50a ，解得a ＝g5，加速度方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故选项C 错误、D 正确．5．(选做题)一质量为m ＝40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t ＝0时刻由静止开头上升，在0～6 s 内体重计示数 F 的变化状况如图所示．试问：在这段时间内小孩超、失重状况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g ＝10 m/s 2)解析：小孩体重G ＝400 N ，由题图知，在0～2 s 内，F 1＝440 N ，F 1>G ，电梯匀加速上升，小孩处于超重状态，此时有a 1＝F 1－G m ＝1 m/s 2，v ＝a 1t 1＝2 m/s ，h 1＝12a 1t 21＝2 m在2～5 s 内，F 2＝400 N ，F 2＝G ，电梯匀速上升，小孩处于平衡状态，此时有h 2＝v t 2＝6 m 在5～6 s 内，F 3＝320 N ，F 3<G ，电梯匀减速上升，小孩处于失重状态，此时有a 3＝G －F 3m＝2 m/s 2又v －a 3t 3＝0，说明电梯在6 s 末停止．故h 3＝v2t 3＝1 m所以电梯上升的高度为h ＝h 1＋h 2＋h 3＝9 m. 答案：见解析 [课时作业] 一、单项选择题 1．(2022·高考北京卷)应用物理学问分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加好玩和深化．例如平伸手掌托起物体，由静止开头竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )A ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C ．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D ．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度解析：选D ．手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A 错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B 错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C 错误；手和物体分别之前速度相同，分别之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D 正确．2. (2022·厦门高一检测)搭乘3名中国航天员的神舟十号载人飞船返回舱，在内蒙古中部草原上顺当着陆．返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒．为保证返回舱平安着陆，在下降过程中要利用降落伞使返回舱减速．如图所示为神十返回舱主降落伞打开，返回舱减速下降过程，在这过程中 ( )A ．返回舱处于失重状态B ．返回舱处于超重状态C ．航天员受到的重力变小了D ．航天员受到的重力与返回舱对他的作用力相等解析：选B ．返回舱减速下降时，加速度方向向上，故返回舱处于超重状态．但返回舱的重力不变，故选项B 对，A 、C 错；由于返回舱处于超重状态，里面的人也处于超重状态，故航天员受到的重力小于返回舱对他的作用力，选项D 错．3．(2022·北京海淀区高一期中) 如图所示，将物体A 放在容器B 中，以某一速度把容器B 竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B 的底面始终保持水平，下列说法正确的是( )A．在上升和下降过程中A对B的压力都肯定为零B．上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力解析：选A.把容器B竖直上抛，物体处于完全失重状态，在上升和下降过程中A对B的压力都肯定为零，故A正确．4. 如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v－t图象，则()A．物体在0～2 s处于失重状态B．物体在2 s～8 s处于超重状态C．物体在8 s～10 s处于失重状态D．由于物体的质量未知，所以无法推断超重、失重状态解析：选C.从加速度的角度推断，由题意知0～2 s物体的加速度竖直向上，则物体处于超重状态；2 s～8 s物体的加速度为零，物体处于平衡状态；8 s～10 s物体的加速度竖直向下，则物体处于失重状态，故C 选项正确．5. (2021·高考重庆卷)若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()ABCD解析：选B．依据v－t图象可知升降机的运动状况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，依据牛顿其次定律F－mg＝ma可推断支持力F的变化状况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确．6. 如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数()A．变大B．不变C．变小D．先变大后变小解析：选C.同体积的水比乒乓球的质量大，在乒乓球加速上升的过程中，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小，故选C.二、多项选择题7.“蹦极”是一项格外刺激的运动，某人身系弹性绳由高空P点自由下落，图中A点是弹性绳的原长位置，C点是人所能到达的最低点，B点是人静止悬吊着时的平衡位置，人从P点落下到最低点C的过程中() A．人在P A段做自由落体运动，处于完全失重状态B．在AB段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．在BC段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．在C点，人的速度为0，其加速度为0解析：选AB．依据题中所供应的信息，把物理情景转化为一种物理模型，分析人的运动过程，结合超重、失重的概念来处理．人从P点到C点的过程中，P A段做自由落体运动，加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重状态，选项A正确；AB段做加速度渐渐减小的加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，选项B正确；BC段做加速度渐渐增大的减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，选项C错误；在C点拉力大于重力，加速度不为0，故选项D错误．8. 原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的、具有肯定质量的物体A静止在地板上，如图所示．现发觉A突然被弹簧拉向右方，由此可推断，此时升降机的运动可能是()A．加速上升B．减速上升C．加速下降D．减速下降解析：选BC.由于A被拉向右方，说明摩擦力减小，所以A与升降机地板间的弹力减小，故应为失重现象，加速度向下，故选项B、C正确．9．某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v－t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()解析：选AD．由F－t图象知：t0～t1时间内，人处于失重状态，具有向下的加速度，t1～t2时间内匀速或静止，t2～t3时间内，人处于超重状态，具有向上的加速度，A、D正确．10．某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑杆上端做完动作时开头计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v－t图象和传感器显示的拉力随时间的变化状况分别如图甲、乙所示，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是()A．演员的体重为800 NB．演员在最终2 s内始终处于超重状态C．传感器显示的最小拉力为620 ND．滑杆长7.5 m解析：选BC.演员在滑杆上静止时传感器显示的800 N等于演员和滑杆的重力之和，所以演员体重为600 N，A错误；由v－t图象可知，1.5 s～3.5 s内演员向下做匀减速运动，拉力大于重力，演员处于超重状态，B正确；演员加速下滑时滑杆所受拉力最小，加速下滑时a1＝3 m/s2，对演员由牛顿其次定律知mg－F f1＝ma1，解得F f1＝420 N，对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为F1＝420 N＋200 N＝620 N，C正确；由v－t图象中图线围成的面积可得滑杆长为4.5 m，D错误．三、非选择题11．某人在以2.5 m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起质量为m＝80 kg的物体，则该人在地面上最多能举起质量M为多少的重物？若电梯以2.5 m/s2的加速度匀加速上升，则该人最多能举起质量为多少的重物？(g取10 m/s2)解析：无论人在地面还是在匀加速下降或者上升的电梯里，该人向上的最大举力是不变的，电梯匀加速下降，说明物体处于失重状态，举力F＝mg－ma＝600 N所以在地面上M＝Fg＝60 kg，故此人在地面上最多能举起60 kg的物体．若电梯匀加速上升，则物体处于超重状态，举力F＝m′g＋m′a所以m′＝Fg＋a＝48 kg.答案：60 kg48 kg12．(2022·衡水高一检测)一种巨型消遣器械由升降机送到离地面75 m的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面30 m高时，制动系统开头启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．若座舱中某人用手托着m＝5 kg 的铅球，取g＝10 m/s2，试求：(1)从开头下落到最终着地经受的总时间；(2)当座舱落到离地面35 m的位置时，手对球的支持力是多少？(3)当座舱落到离地面15 m的位置时，球对手的压力是多少？解析：(1)由题意可知，座舱先自由下落h1＝75 m－30 m＝45 m由h1＝12gt21得t1＝2h1g＝3 s下落45 m时的速度v1＝gt1＝30 m/s减速过程中的平均速度v2＝v12＝15 m/s减速时间t2＝h2v2＝2 s总时间t＝t1＋t2＝5 s.(2)离地面35 m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零．(3)由v21＝2gh1＝2ah2得，减速过程中加速度的大小a＝15 m/s2⎝⎛⎭⎫或a＝v1t2＝15 m/s2依据牛顿其次定律：F N－mg＝ma解得：F N＝125 N依据牛顿第三定律可知，球对手的压力大小为125 N.答案：(1)5 s(2)0(3)125 N。
人教版新课标物理必修1课后问题与练习解答(共23页)
人教版新课标物理必修1课后问题与练习解答第一章运动的描述1 问题与练习1．解答子弹长约几厘米，枪口到靶心的距离大于几十米，两者相差千倍以上。
研究子弹从枪口击中靶心的时间一般都可忽略子弹的长度，把子弹看做质点，这样带来的时间误差不到10-4 s。
子弹穿过一张薄纸的时间是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间。
若把子弹看做质点，则子弹穿过一张薄纸就不需要时间，所以，研究子弹穿过一张薄纸的时间，不能把子弹看做质点。
说明能否把物体看做质点是由问题的性质决定的，而不是由物体的大小决定。
选用本题是为了说明一颗小子弹，在前一种情况可看成质点，而在后一种情况就不能看成质点。
2．解答“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。
说明要求学生联系一些常见的运动指认参考系，可加深学生对参考系的理解。
这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案。
如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的。
说静止卫星相对地面（某点）静止是正确的，静止卫星相对地球中心是运动的。
3．解答诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。
云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。
说明古诗文和现代文学中，我们会发现一些内容与自然科学有关，表明人文科学与自然科学是相关的。
教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素。
4．解答x A=-0．44 m，x B=0．36 m2 问题与练习1．解答A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。
B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。
C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。
2．解答公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。
3．解答（1）路程是100 m，位移大小是100 m。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第四章第3节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(2022·昆明高一检测)由牛顿其次定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是由于( )A ．牛顿其次定律不适用于静止的物体B ．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到C ．推力小于摩擦力，加速度是负值D ．推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止解析：选D ．牛顿其次定律中的力应理解为物体所受的合力．用一个力推桌子没有推动，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止，故选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．2．下列说法正确的是( )A ．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零B ．物体所受合外力越大，速度越大C ．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的D ．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同解析：选D ．由牛顿其次定律：F ＝ma 知，F 合为0，加速度为零；当F 合越大，a 也越大，由a ＝ΔvΔt 知，a 大只能说明速度变化率大，速度不肯定大，故A 、B 项错误；F 合，a ，Δv 三者方向肯定相同，而速度方向与这三者方向不肯定相同，C 项错误，故正确答案为 D ．3. 如图所示，质量m ＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F ＝20 N 的作用，则物体产生的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A ．0B ．4 m/s 2，水平向右C ．2 m/s 2，水平向左D ．2 m/s 2，水平向右解析：选B ．物体受的合力的方向水平向右，且力F 的方向和F f 的方向相同，则加速度大小a ＝F ＋F fm ＝F ＋μmg m ＝20＋0.2×10×1010m/s 2＝4 m/s 2，故选项B 正确． 4．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( )A ．0B ．233gC ．gD ．33g解析：选B ．未撤离木板时，小球受重力G 、弹簧的拉力F 和木板的弹力F N 的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为233mg .在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G 、弹簧的拉力F ，合力与木板供应的弹力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小为233g ，由此可知B 正确．5．(选做题) 如图所示，质量为4 kg 的物体静止于水平面上．现用大小为40 N ，与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？ 解析：(1)水平面光滑时物体的受力状况如图甲所示 由牛顿其次定律：F cos 37°＝ma 1 解得a 1＝8 m/s 2.甲 乙 (2)水平面不光滑时，物体的受力状况如图乙所示F cos 37°－F f ＝ma 2 F N ′＋F sin 37°＝mg F f ＝μF N ′解得a 2＝6 m/s 2.答案：(1)8 m/s 2 (2)6 m/s 2 [课时作业] 一、单项选择题1．关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中错误的是( ) A ．不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间，物体马上获得加速度B ．加速度的方向与合外力的方向总是全都的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C ．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是全都的D ．合外力变小，物体的速度肯定变小解析：选D ．由牛顿其次定律可知A 、B 选项正确；初速度为零的匀加速直线运动中，v 、a 、F 三者的方向相同，故C 选项正确；合外力变小，加速度变小，但速度不肯定变小，D 选项错误．2．(2022·宝山高一检测)质量为2 kg 的物体，在F 1＝2 N 、F 2＝8 N 的两个力同时作用下，获得的加速度可能为( )A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．4 m/s 2D ．6 m/s 2 解析：选C.F 1、F 2合力范围为6 N ≤F ≤10 N ，由牛顿其次定律，a 的范围为3 m/s 2≤a ≤5 m/s 2，故C 正确． 3．(2022·泰安高一检测) “儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳．质量为m 的小丽如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg ，若此时小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时的( )A ．加速度为零B ．加速度a ＝g ，沿断裂橡皮绳的方向斜向下C ．加速度a ＝g ，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D ．加速度a ＝g ，方向竖直向下解析：选B ．当小丽处于静止状态时，拉力F ＝mg ，两绳之间的夹角为120°，若小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下，由牛顿其次定律F ＝ma 知mg ＝ma ，a ＝g ，故选项B 正确． 4. (2022·成都高一检测)如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F 1＝5 N ，水平向左的力F 2＝10 N ，当F 2由10 N 渐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是( )A ．渐渐减小B ．渐渐增大C ．先减小后增大D ．先增大后减小解析：选C.一开头，物体受合力为F ＝10 N －5 N ＝5 N ，方向水平向左，当F 2由10 N 渐渐减小，F 也渐渐减小，当F 2减小到5 N 时，F 值变为0，随着F 2的连续减小，F 方向变为水平向右，从0渐渐增大，当F 2变为0的时候，F 变为最大5 N ，由牛顿其次定律，物体的加速度也是先减小后增大，故C 正确．5．竖直起飞的火箭在推力F 的作用下产生10 m/s 2的加速度，若推力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2)( )A ．20 m/s 2B ．25 m/s 2C ．30 m/s 2D ．40 m/s 2解析：选C.设火箭质量为m ，由牛顿其次定律得： F －mg ＝ma ① 2F －mg ＝ma ′②联立①②代入数据解得a ′＝30 m/s 2.6. (2022·湖北高一检测)如图所示，表面光滑的斜面体固定在水平地面上，质量相等的A 、B 两物体用一轻质弹簧连接着，B 的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置，斜面的倾角为30°，当细线突然断开时，A 、B 两物体的瞬时加速度大小分别为( )A.12g 、g B ．g 、12gC ．0、gD ．32g 、0解析：选C.分析A ，受重力、支持力和弹簧的弹力处于平衡，依据共点力平衡知，弹簧的弹力F ＝mg sin 30°＝0.5mg ，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，A 的瞬时加速度为零；分析B ，依据牛顿其次定律得，a ＝mg sin θ＋Mg sin θM ＝(m ＋M )g2M ，因M ＝m ，所以a ＝g .故C 正确，A 、B 、D 错误．二、多项选择题7．如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽视小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )A ．向右做加速运动B ．向右做减速运动C ．向左做加速运动D ．向左做减速运动解析：选A D ．对小球水平方向受力分析可知，小球受水平向右的弹力，所以小球的加速度水平向右．又由于两者相对静止，所以小车的加速度也水平向右．故A 、D 正确．8．如图甲所示，地面上有一质量为M 的重物，用力F 向上提它，力F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( )A ．当F 小于图中A 点值时，物体的重力Mg ＞F ，物体不动B ．图中A 点值即为物体的重力值C ．物体向上运动的加速度和力F 成正比D ．图线延长线和纵轴的交点B 的数值等于该地的重力加速度解析：选ABD ．本题考查应用牛顿其次定律分析图象问题．当0≤F ≤Mg 时，物体静止，即A 正确；当F ＞Mg 时，即能将物体提离地面，此时，F －Mg ＝Ma ，a ＝FM－g ，A 点表示的意义即为F ＝Mg ，所以B 正确；直线的斜率为1M，故B 点数值为g ，故D 正确．9．如图所示，某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ＝30°，当载人车厢以加速度a 斜向上加速运动时，人对车厢的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为F f ，人的体重为G ，下面正确的是( )A ．a ＝g4B ．a ＝g2C ．F f ＝33GD ．F f ＝34G 解析：选BD ．由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有F N －mg ＝ma 上，解得，a 上＝0.25g ，设水平方向上的加速度为a 水，则a 上a 水＝tan 30°＝33，a 水＝34g ，a ＝ a 2水＋a 2上＝g 2，F f ＝ma 水＝34G ，故B 、D 正确． 10. 半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球，今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动，稳定后小球位置如图所示，则小球受圆槽的支持力F 和加速度a 为( )A ．F N ＝32mg B ．F N ＝233mgC ．a ＝12gD ．a ＝33g解析：选BD ．小球受力如图，由牛顿其次定律得：F 合＝mg ·tan 30°＝ma a ＝g tan 30°＝33g ， 则F N ＝mg cos 30°＝233mg故B 、D 正确． 三、非选择题11. 如图所示，质量为2 kg 的物体在40 N 水平推力作用下，从静止开头1 s 内沿竖直墙壁下滑3 m ．求：(取g ＝10 m/s 2)(1)物体运动的加速度大小； (2)物体受到的摩擦力大小； (3)物体与墙间的动摩擦因数．解析：(1)由x ＝12at 2可得：a ＝2x t 2＝2×312 m/s 2＝6 m/s 2.(2)分析物体受力状况如图所示： 水平方向：物体所受合外力为零，F N ＝F ＝40 N 竖直方向：取向下为正方向，由牛顿其次定律得 mg －F f ＝ma ，可得：F f ＝mg －ma ＝8 N.(3)物体与墙间的滑动摩擦力F f ＝μF N所以μ＝F f F N ＝840＝0.2.答案：(1)6 m/s 2 (2)8 N (3)0.212. 如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求木块的加速度大小；(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小． 解析：(1)分析木块的受力状况如图甲所示，木块受重力mg 、支持力F N 两个力作用，合外力大小为mg sin θ，依据牛顿其次定律得mg sin θ＝ma 1，所以a 1＝g sin θ＝10×0.6 m/s 2＝6 m/s 2.(2)若斜面粗糙，木块的受力状况如图乙所示，建立直角坐标系． 在x 方向上(沿斜面方向) mg sin θ－F f ＝ma 2①在y 方向上(垂直斜面方向)F N ＝mg cos θ② 又由于F f ＝μF N ③由①②③得a 2＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s 2＝2 m/s 2. 答案：(1)6 m/s 2 (2)2 m/s 2。
高中物理(必修一)全册精讲精练学案(含答案)
高中物理(必修一)全册精讲精练学案(含答案)1．物体和质点(1)实际物体：都有一定的大小和形状，并且物体各部分的运动情况一般来说并不相同。
(2)质点：用来代替物体的具有质量的点。
(3)将物体看成质点的条件在研究物体的运动时，当物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点。
1．体积很小的物体都能看成质点( × )2．只有做直线运动的物体才能看成质点( × ) 3．任何物体在一定条件下都可以看成质点( √ ) 4．转动的物体一定不能看成质点( × )解析：能否将物体看成质点，取决于所研究的问题而不是取决于这一物体的大小、形状，当研究物体的大小和形状对所研究问题没有影响或影响很小时，可以将其形状和大小忽略，将物体看成质点，同一物体有时能看成质点，有时不能看成质点，1、2、4错误，3正确。
答案：1.× 2.× 3.√ 4.×2．参考系(1)定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。
(2)参考系的选取①参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往不同；②参考系选取的基本原则是使问题的研究变得简洁、方便。
宋代诗人陈与义乘船东行，在去襄邑的途中写下了《襄邑道中》一诗，根据图中诗句回答以下问题：1．诗中“飞花”的参考系是_____________________________；2．诗中“云不动”的参考系是_____________________________________； 3．诗中“云与我倶东”的参考系是__________________________________。
解析：两岸原野上落花缤纷，随风飞舞，“飞花”是以两岸为参考系的；“云不动”是说诗人躺在船上望着天上的云，它们好像纹丝不动，说明云与船的位置不变，是以船为参考系的；“云与我俱东”是以两岸为参考系的，船向东行驶。
答案：1.两岸 2.船 3.两岸 3．坐标系 (1)建立目的：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，在参考系上建立适当的坐标系。
新课标(人教版)高中物理必修一教案+课时练+答案
第一篇：必修一第一章：运动的描述第二章：探究匀变速运动的规律第三章：力物体的平衡第四章：力与运动第一章运动的描述运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的，本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等，贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。
近些年高考中图像问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。
内容要点课标解读认识运动1 理解参考系选取在物理中的作用，会根据实际选定2 认识质点模型建立的意义，能根据具体情况简化为质点时间时刻3 街道时间和时刻的区别和联系4 理解位移的概念，了解路程与位移的区别5 知道标量和矢量，位移是矢量，时间是标量6 了解打点计时器原理，理解纸带中包含的运动信息物体运动的速度7 理解物体运动的速度8 理解平均速度的意义，会用公式计算平均速度9 理解瞬时速度的意义速度变化的快慢加速度10 理解加速度的意义，知道加速度和速度的区别11 是解匀变速直线运动的含义用图象描述物体的运动12 理解物理图象和数学图象之间的关系13 能用图象描述匀速直线运动和匀变速直线运动14 知道速度时间图象中面积含义，并能求出物体运动位移专题一：描述物体运动的几个基本本概念◎知识梳理1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式。
2．参考系：被假定为不动的物体系。
对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同，通常以地球为参考系研究物体的运动。
3．质点：用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时，为使问题简化，而引入的理想模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据，如：公转的地球可视为质点，而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
’物体可视为质点主要是以下三种情形：(1)物体平动时；(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时；(3)只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第三章第1节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标]1．(2022·邢台高一检测)甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的状况下，下列说法中正确的是() A．这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊状况B．此时的受力物体是空气C．甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D．以上说法都不正确解析：选C.力的作用是相互的，同时存在着施力物体与受力物体，只要有力产生必定存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，故选C.2．(2022·云南玉溪期末)下列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，重力的方向总是竖直向下B．在地球表面各处的重力方向都是相同的C．对某一物体而言，重力的大小是一个恒量，不随物体的地理位置而转变D．在地球四周的物体都要受到重力作用，与其运动状态无关解析：选D．重力是由于地球的吸引产生的，并不是地球对物体的吸引力，选项A错误；虽然重力方向竖直向下，但从整体看在不同地方，重力的指向不同，选项B错误；物体的质量肯定，但在不同的位置，重力加速度的大小不同，则重力有所区分，选项C错误；重力大小由物体质量和所处位置的重力加速度打算，与运动状态无关，选项D正确．3．关于物体的重心，下列说法正确的是()A．外形规章的物体的重心肯定在它的几何中心上B．物体的重心肯定在物体上C．地球对物体的重力只作用在物体的重心上D．若用一根轻质细线把一物体悬挂起来，当物体静止时其重心肯定在过悬线的这条直线上解析：选D．只是外形规章，但质量分布不均匀的物体，其重心不肯定在几何中心处，选项A错误；物体的重心位置可以在物体上，也可以在物体外，选项B错误；重力作用在物体的各部分，重心是物体的等效作用点，选项C错误；若用一根轻质细线把一物体悬挂起来，当物体静止时，受到竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，所以重心肯定在过悬线的这条直线上，选项D正确．4. 如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔渐渐流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A．始终下降B．始终上升C．先上升后降低D．先降低后上升解析：选D．重心的位置跟物体的外形和质量分布有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心，随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心渐渐下降，开头一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降，一段时间后，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水的共同的重心在上升，当水全部流出时，整体的重心又恢复到球壳球心的位置，所以D选项正确．5．(选做题) 一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面对上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示．(g取10 N/kg)解析：重力是由地球的吸引而产生的，大小为G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N，方向竖直向下，重力的作用点在物体的重心上，重力与是否受其他力与运动状态无关．把握画力的图示的正确方法，特殊留意同一个力的图示中要使用同一个标度．答案：如图所示[课时作业]一、单项选择题1．关于力，下列说法正确的是()A．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体B．力不能离开物体而存在C．不接触的物体之间肯定没有力的作用D．有的物体只是施力物体而不是受力物体解析：选B．此题可依据力的产生条件来推断，抓住“力是物体与物体之间的相互作用”，要想有力，必需同时存在施力物体和受力物体，这两者缺一不行．物体在对其他物体施加力的同时肯定受到其他物体力的作用，即施力物体同时又是受力物体．A、D选项脱离了物体去谈力，故错误．C选项则歪曲了力产生的条件，力的产生只要有两物体发生相互作用即可，不肯定非得接触，故C选项错误．2. 在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项竞赛，如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动．则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()A．壮汉、汽车B．壮汉、绳索C．绳索、汽车D．汽车、绳索解析：选C.要争辩的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车．3．下列说法中错误的是()A．自然界中全部的相互作用都可归纳为四种基本相互作用B．在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的C．四种基本相互作用的规律是完全独立的，不行能再统一了D．万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力解析：选C.在当前的争辩水平上，可以认为自然界全部的相互作用归纳为四种基本相互作用，A正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，B正确；随着争辩的深化，已经发觉了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，C错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，D正确．4．一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是()解析：选A.首先由重力的方向竖直向下，可判定B、C错误．因重力为20 N，标度为5 N，所以线段应有4个标度长，D错，A对．5．下列关于力的作用效果的叙述中，正确的是()A．物体的运动状态发生变化，肯定受外力的作用B．物体的运动状态不发生变化，肯定不受外力的作用C．物体受力作用后，肯定同时消灭形变和运动状态发生变化的现象D．力对物体的作用效果完全由力的大小打算解析：选A.物体运动状态发生转变，肯定受到了力的作用，但运动状态不变并不肯定没有受到力的作用，力的作用效果是使物体运动状态发生转变或者是使物体发生形变．力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果．6. 如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度才智、丰富想象、浪漫主义精神和超群的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是由于() A．马跑得快的原因B．马蹄大的原因C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上解析：选D．马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，故选项D正确．二、多项选择题7．关于重力以下说法正确的是()A．重力的方向总是垂直地面对下的B．把物体浸入水中，物体变轻了，物体所受重力并不转变C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力D．同一物体在地球各处重力大小是不肯定相同的解析：选B D．重力的方向是“竖直向下”，除了两极和赤道之外的其他地方都不是垂直地面的，所以A错；物体浸入水中，会受到浮力的作用，但是重力不会转变，B 对；挂在绳上静止的物体，它受到的重力的施力物体是地球，而拉力的施力物体是绳子，不是同一个力，C 错；地球各处的g值不同，越靠近两极越大，所以由G＝mg知道D对．8．关于物体重心，下列说法正确的是()A．物体的重心有可能不在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向肯定通过重心C．一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．舞蹈演员在做各种美丽的动作时，其重心在体内的位置不变解析：选ABC.物体的重心不肯定在物体上，故A正确；用线悬挂物体时，当物体静止时，悬线的方向肯定通过重心，B正确；重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无关，C正确；舞蹈演员在做各种动作时重心发生变化，D错误．9．(2022·吉林高一检测)关于力的作用效果，可以表现在()A．使物体保持肯定的速度B．使物体发生形变C．使物体的运动状态发生转变D．使物体由静止变为运动解析：选BC D．力对物体产生两个作用效果：一是可以使物体发生形变，二是可以转变物体的运动状态，A错误，B、C正确．物体由静止变为运动，运动状态发生转变，这必定是力的作用结果，D正确．三、非选择题10．我们知道月球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一，假设将来我国一名质量为70 kg的宇航员登上月球：(地球表面的重力加速度g＝10 N/kg)(1)求这名宇航员在月球上的重力大小．(2)假设这名宇航员在地球上最多能举起100 kg的物体，那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物体？解析：(1)月球上的重力加速度为g月＝16g＝53N/kg宇航员在月球上的重力大小为：G月＝mg月＝70×53N≈117 N.(2)在月球上能举起的最大质量的物体的重力与100 kg的物体在地球上的重力相等，即m月g月＝mg，得m月＝mgg月＝100×105/3kg＝600 kg.答案：(1)117 N(2)600 kg☆11.(1)把一条盘在地上的长为L的匀质链条向上刚好拉直时，它的重心位置上升了多少？(2)如图所示，把一个边长为L的匀质立方体，绕bc棱边翻倒，使对角面AbcD处于竖直位置，则重心位置上升了多少？解析：(1)匀质链条的重心在中点，链条拉直时，重心位置上升L2.(2)AbcD面处于竖直时，立方体重心上升12(2－1)L.答案：(1)L2(2)12(2－1)L。
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[随堂达标]1．关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值解析：选C.由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化，所以D错误．2．(2022·合肥一中高一检测)关于滑动摩擦力的说法，以下说法中正确的是()A．只有运动的物体才受到滑动摩擦力B．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动解析：选D．滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间，但受滑动摩擦力的物体不肯定运动，A错误．滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比，与重力不肯定成正比，B错误．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，并不肯定阻碍物体的运动，C错误，D正确．3. 在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力()A．渐渐减小到零B．保持不变C．先增大后不变D．先增大后减小解析：选B．翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变．4. 如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B物体上的水平力F为2 N时，三个物体都静止，则物体A、B之间，B、C之间，C与地面之间的摩擦力大小分别为()A．0,0,0 B．0,1 N,1 NC．0,2 N,2 N D．2 N,2 N,2 N解析：选C.由于A相对于B没有运动的趋势，所以，A、B之间的摩擦力为0；B物体受力平衡，由二力平衡可知，B受到C给的2 N的水平向左的摩擦力的作用．因此B对C具有水平向右、大小为2 N的摩擦力，地面对C具有水平向左、大小为2 N的摩擦力．因此选项C正确．5．(2022·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受的摩擦力为F1；乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受的摩擦力为F2；丙图中小明把木箱推动了，此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为()A．60 N,100 N,90 N B．0 N,100 N,300 NC．60 N,100 N,300 N D．0 N,100 N,90 N解析：选A.甲图小明用的推力F＝60 N，木箱不动，木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态，木箱受的摩擦力为静摩擦力，F1＝F＝60 N；乙图小明用的推力F′＝100 N，木箱恰好能被推动，静摩擦力达到最大值，F2＝F′＝100 N；丙图小明把木箱推动了，木箱受到了滑动摩擦力的作用，F3＝μF N＝0.3×300 N ＝90 N，故选项A正确，选项B、C、D错误．[课时作业]一、单项选择题1．(2022·天津高一检测)关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是() A．有弹力必有摩擦力B．有摩擦力必有弹力C．弹力增大则摩擦力肯定增大D．弹力是动力，摩擦力是阻力解析：选B．依据弹力和摩擦力的产生条件知，有摩擦力肯定有弹力，有弹力不肯定有摩擦力，A错，B 对；静摩擦力大小与弹力(压力)大小无关，C错；弹力或摩擦力都既可能是动力，也可能是阻力，D错．2．(2022·浙江效实中学期末)下列说法中正确的是()A．重心是物体的受力中心，物体只在重心位置上才受到重力作用B．物体受到弹力必定也会产生摩擦力C．速度越大，滑动摩擦力越大D．摩擦力的方向与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反解析：选D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，物体上的全部点都受到重力的作用，不只是物体在重心位置上才受到重力作用，A错误；摩擦力产生的条件是有弹力存在，接触面粗糙，二者之间有相对运动或相对运动的趋势，所以物体受到弹力不肯定也受摩擦力，B错误；滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关，C错误；摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，D正确．3．(2022·浙江绍兴一中期末)某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，则()A．F1与车前进方向相同B．F2与车前进方向相同C．F3与车前进方向相同D．F4与车前进方向相同解析：选B．骑自行车时，后轮有相对于地面对后滑动的趋势，后轮受到的摩擦力F2是向前的，前轮有向前滑动的趋势，摩擦力F1是向后的；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力F3、对后轮的摩擦力F4都向后，选项B正确．4．(2022·高考广东卷)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选A.用支持力、静摩擦力方向的推断方法解题．M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误．5. 如图所示，重力G ＝20 N 的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10 N 、方向向右的水平力F 的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是( )A ．2 N ，水平向左B ．2 N ，水平向右C ．10 N ，水平向左D ．10 N ，水平向右解析：选B ．因物体向左运动，所以受到的滑动摩擦力向右，大小为F f ＝μF N ＝0.1×20 N ＝2 N.6. 如图所示，质量为m 的木块置于水平的木板上向左滑行，滑行时木板静止，木板质量M ＝3m ，已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，则在木块滑行过程中水平面对木板的摩擦力大小为( )A ．4μmgB ．3μmgC ．2μmgD ．μmg解析：选D ．当木块向左滑行时受到的摩擦力F ＝μmg ，方向水平向右，同时木块给木板一个大小也为μmg ，方向水平向左的摩擦力作用，在整个过程中，木板处于静止状态，所以水平面对木板的摩擦力大小为μmg ，方向水平向右．故选项D 正确． 二、多项选择题7. 如图所示，质量为m 的木块被水平推力F 压着，静止在竖直墙上，当推力F 的大小增加到2F 时，则( )A ．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B ．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C ．木块所受墙面的弹力不变D ．木块所受墙面的摩擦力不变 解析：选AD ．由于木块静止在竖直墙面上，木块在水平方向受到的推力F 与墙面对木块的弹力F N 二力平衡，即F N ＝F ；当F 增加到2F 时，墙面对木块的弹力也将增加到2F .在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力二力平衡，即F f ＝mg .综上所述，选项A 、D 正确．8．(2022·赣州十一县市联考) 如图所示，一木板B 放在水平面上，木块A 放在木板B 的上面，A 的右端通过一不行伸长的轻绳固定在直立墙壁上．用力F 向左拉动木板B ，使它以速度v 做匀速运动，这时轻绳的张力为F T .下列说法中正确的是( )A ．木板B 受到的滑动摩擦力大小等于F B ．水平面受到的滑动摩擦力大小等于F TC ．木块A 受到的滑动摩擦力大小等于F TD ．若木板B 以2v 的速度匀速运动，则拉力等于2F解析：选AC.由于木板B 匀速向左运动，所以木板B 受到木块A 及地面的滑动摩擦力的合力大小等于F ；水平面受到的滑动摩擦力大小等于F －F T ，对木块A 受力分析知，木块A 受到的滑动摩擦力大小等于F T ；若木板B 以2v 的速度匀速运动，则拉力仍等于F .故选项A 、C 正确．9. 水平的皮带传送装置如图所示，皮带的速度保持不变，将物体轻轻地放在A 点，开头时物体在皮带上滑动，当它到达位置C 时停止滑动，随后随皮带一起匀速运动，直至传送到B 点，在传送过程中，该物体受到的摩擦力状况是( )A ．在AC 段受到水平向左的滑动摩擦力B ．在AC 段受到水平向右的滑动摩擦力 C ．在CB 段不受静摩擦力D ．在CB 段受到水平向右的静摩擦力解析：选BC.在AC 段物体相对皮带向左滑动，受到水平向右的滑动摩擦力；在CB 段物体相对皮带静止，物体随皮带一起匀速运动，受到的是平衡力，假如有静摩擦力，则物体不能处于平衡状态，所以不受静摩擦力，故选项B 、C 正确． ☆10.(2022·宜昌高一检测) 如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两块长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦因数μ2有可能是( )A ．μ1＝0，μ2＝0B ．μ1＝0，μ2≠0C ．μ1≠0，μ2＝0D ．μ1≠0，μ2≠0解析：选BD ．先以A 为争辩对象，A 不受摩擦力，否则它不行能做匀速直线运动，则知A 、B 间的动摩擦因数μ1可能为零，也可能不为零；再以整体为争辩对象，由平衡条件分析可知，地面对B 肯定有摩擦力，则B 与地面之间的动摩擦因数μ2肯定不为零，故选B 、 D ．三、非选择题 11. (2022·哈尔滨高一检测)如图所示，物体A 重40 N ，物体B 重20 N ，A 与B 、A 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．解析：以物体A 为争辩对象，物体B 对物体A 的正压力F N ＝G B ，地面对A 的支持力：F N1＝G A ＋F N ，A 受B 的滑动摩擦力F f ＝μF N ，A 受地面的滑动摩擦力F f1＝μF N1，水平方向：F ＝F f ＋F f1，代入数据即可得到μ＝0.4.答案：0.412. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数k ＝20 N/cm ，用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm 时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm 时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3) 假如在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能连续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？解析：(1)由F f ＝kx ＝μF N ＝μG 知μ＝kx G ＝20×4200＝0.4.(2)由F ＝kx ′得：F ＝20×6 N ＝120 N ；此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F ′f ＝μG ＝0.4×200N＝80 N.(3)由于物体仍能滑行，物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变，大小仍为80 N.答案：(1)0.4(2)120 N80 N(3)80 N。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第一章第2节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(多选)(2022·长沙一中高一检测)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是( ) A ．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间B ．“第2 s 内”和“前2 s 内”指的是不相等的两段时间间隔C ．“北京时间12点整”指的是时刻D ．“1 min”只能分成60个时刻解析：选BC.时刻不是较短的一段时间，而是一瞬间，是一个时间点，A 错误．“第2 s 内”指从1 s 末到2 s 末的一段时间，“前2 s 内”指从开头到2 s 末的一段时间，两者是不相等的，B 正确．“12点整”是一个时间点，是时刻，C 正确．“1 min ”能分成很多个时刻，D 错误．2．(2022·杭州高一检测)关于位移和路程，下列说法中正确的是( ) A ．出租车是按位移的大小来计费的 B ．出租车是按路程的大小来计费的C ．在田径场1 500 m 长跑竞赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1 500 mD ．高速大路路牌上显示“上海100 km ”，表示该处到上海的位移大小为100 km解析：选B ．出租车中里程表记录的是车通过的路程，因此是按路程收费的，故A 错误，B 正确；在田径场1 500 m 长跑竞赛中，轨迹并非为直道，而是弯道，故位移大小不是1 500m ，故C 错误；高速大路路牌上显示“上海100 km ”，表示的是该处到上海的路程，故D 错误．3．(2022·重庆高一月考)某质点向东运动12 m ，又向西运动20 m ，又向北运动6 m ，则它运动的路程和位移大小分别是( )A ．14 m,10 mB ．38 m,10 mC ．14 m,6 mD ．38 m,6 m解析：选B ．如图所示可以知道路程为12 m ＋20 m ＋6 m ＝38 m ，位移大小为虚线长度：x ＝62＋82 m＝10 m.4．(2022·惠阳高一检测)如图所示，物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ，则它的位移和路程分别为( )A.5π2R ，A 指向C ；10R B ．5π2R ，A 指向C ；5π2RC.10R ，A 指向C ；5π2RD ．10R ，C 指向A ；5π2R解析：选C.从A 到C 的直线距离l ＝(3R )2＋R 2＝10R ，所以位移为10R ，从A 指向C ；从A 到C 的路径长度为52πR ，所以路程为52πR .5．(选做题)一个质点在x 轴上运动，各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)．时刻/s 0 1 2 3 4位置坐标/m0 5 －4 －1 －7(1)几秒内位移最大A ．1 s 内 B ．2 s 内 C ．3 s 内D ．4 s 内 (2)第几秒内位移最大________． A ．第1 s 内 B ．第2 s 内 C ．第3 s 内D ．第4 s 内 (3)几秒内的路程最大________． A ．1 s 内 B ．2 s 内 C ．3 s 内D ．4 s 内 (4)第几秒内路程最大________． A ．第1 s 内 B ．第2 s 内 C ．第3 s 内D ．第4 s 内解析：(1)几秒内指的是从计时开头的零时刻到几秒末的一段时间，位移的大小是从初位置到末位置的有向线段的长度．本题中，质点在1 s 内、2 s 内、3 s 内、4 s 内的位移大小分别是：5 m 、4 m 、1 m 和7 m.(2)第几秒内指的是第几个1 s 的时间内，即第几秒初到第几秒末的1 s 时间内．本题中物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内的位移大小分别为5 m 、9 m 、3 m 、6 m.(3)路程指的是物体运动轨迹的长度，本题中物体运动的时间越长，运动的轨迹就越长．(4)由以上分析可知：物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内的路程分别为5 m 、9 m 、3 m 和6 m. 答案：(1)D (2)B (3)D (4)B [课时作业] 一、单项选择题 1．(2022·佛山高一检测)下列物理量中，哪个是矢量( ) A ．质量 B ．时间 C ．路程 D ．位移 解析：选D ．质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量．位移既有大小又有方向，是矢量．选项D 正确．2．(2022·临沂高一检测)下列计时数据指时刻的是( )A ．在整个90分钟的竞赛中，甲、乙两足球队“互交白卷”B ．他每天都看电视节目“新闻早8点”C ．列车到站时间晚点5分钟D ．高考数学考试的时间是2小时解析：选B ．“90分钟”“5分钟”“2小时”是一段时间间隔，“早8点”是新闻开头的瞬间，表示的是时刻，故B 正确．3．(2022·漳州高一检测)以下计时数据指时间间隔的是( ) A ．天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车 B ．李明用15 s 跑完100 mC ．2021年6月11日下午17时38分，“神舟十号”飞船成功放射D ．某场足球赛开赛15分钟时甲队攻入一球解析：选B ．列车发车、飞船放射、入球都是大事发生的瞬间，对应的都是时刻，A 、C 、D 错误；跑完100 m 是大事发生的过程，对应的是时间间隔，B 正确．4．(2022·德州高一检测)北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室．若一电子在环形室里沿半径为R 的圆周运动，转了3圈又回到原位置，则电子在此运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别为( )A ．2πR,2πRB ．2R,2RC ．2R,6πRD ．2πR,2R解析：选C.位移的最大值为圆周直径2R，路程最大值为3圈圆周长度6πR，故C正确．5．(2022·北大附中高一检测)如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D ．R4＋π2解析：选D．如图所示．气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中，初、末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，因此选项D正确，其他选项均错误．6. (2022·徐州高一检测)同学们都宠爱上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期盼很大．如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是全部跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B 点是100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参与了100 m、400 m和800 m赛跑，则从开头竞赛到竞赛结束()A．甲的位移最大B．乙的位移最大C．丙的位移最大D．乙、丙的路程相等解析：选A.由题意可知，400 m、800 m的竞赛中，起点和终点相同，所以在400 m、800 m的竞赛中位移的大小是零，而在100 m的竞赛中，做的是直线运动，位移的大小就是100 m，所以甲的位移最大，乙和丙的位移是零，所以B、C都错误．路程是指物体所经过的路径的长度，所以在100 m、400 m和800 m的竞赛中，路程最大的是丙，所以D错误．二、多项选择题7．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低解析：选A D．由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位打算，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．8．对位移和路程理解正确的是()A．路程是个标量，表示位移的大小B．位移是个矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段C．路程是物体实际运动轨迹的长度，它没有方向D．当物体做直线运动时，位移和路程是相同的物理量解析：选BC.路程是物体实际运动轨迹的长度，是标量；位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢量．当物体做单向直线运动时，两者大小相等，但不相同．综上，选项B、C正确．9．(2022·攀枝花高一检测)我国第16颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道，这标志着我国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费供应定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A．北斗导航卫星定位供应的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位供应的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务供应的是时间间隔D．北斗导航卫星授时服务供应的是时刻解析：选BD．由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位供应的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错误、B正确．北斗导航卫星授时服务供应的是时刻，C错误、D正确．10．关于位移和路程，下列说法正确的是()A．在某段时间内物体运动的位移为零，该物体不肯定是静止的B．在某段时间内物体运动的路程为零，该物体不肯定是静止的C．某同学沿着400 m的环形操场跑了一圈，位移为0 mD．高速大路路牌标示“上海80 km”涉及的是位移解析：选AC.若物体运动一段时间后又回到原动身点，则该时间段内位移为零，A对；物体在某段时间内路程为零，表明它始终处于静止状态，B错；某同学绕环形操场跑一圈又回到动身点，位移为零，C对；高速大路路牌上的“上海80 km”表示沿该大路到上海还需80 km的路程，D错．三、非选择题11. 一个人晨练，按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图，中心的S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向．他从A点动身沿曲线ABCOADC行进，则当他走到D点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？解析：路程是标量，等于半径为R与半径为R2两圆周长之和减去半径为R的圆周长的14，即2πR＋2π·R2－14·2πR＝52πR.位移是矢量，大小为AD线段长度，由直角三角形学问得AD＝2R，方向由A指向D，即东南方向．答案：52πR2R东南方向☆12.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画玩耍，如图所示，在一个边长为a的大正方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在方木箱的另一顶角A处．若老鼠的奔跑中，并不重复地跑过任意一条棱边，也不再回到G点，聪慧的猫选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点动身)，结果猫再次在洞口A捉到了老鼠，问：(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？(2)猫的位移大小和路程是多少？解析：(1)老鼠从顶点G动身走过的最短路程为s＝3a.位移由初位置指向末位置，即图甲中A、G两点间距离，AH＝BG＝2a，AG＝GH2＋AH2＝3a.(2)猫选择的是最短路线，猫所走的必需是一条直线，可将木箱的两个面开放，如图乙所示，则路程为AG 的长度AG＝a2＋(2a)2＝5a.猫与老鼠同时从G点沿不同路径到达同一点A，所以位移相同．答案：(1)3a3a(2)3a5a。
新人教版高一物理必修一练习题及答案(全册)
高中物理必修一同步作业本目录目录••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11.1 力1.2 重力1.3 弹力1.4 摩擦力1.5 力的合成1.6 力的分解第一章测试A组第一章测试B组2.1 几个基本概念2.2 位移和时间的关系2.3 运动快慢的描述速度2.4 速度和时间的关系2.5 速度改变快慢的描述加速度2.6 匀变速直线运动的规律2.7 匀变速直线运动规律的应用2.8 自由落体运动第二章测试A组第二章测试B组3.1 牛顿第一定律3.2 物体运动状态的改变3.3 牛顿第二定律3.4 牛顿第三定律3.5 力学单位制3.6 牛顿运动定律的应用3.7 超重和失重第三章测试A组第三章测试B组4.1 共点力作用下物体的平衡4.2 共点力平衡条件的应用第四章测试A组第四章测试B组参考答案第一章 力第一节力1．关于力的作用，下述说法正确的是( )A ．没有施力物体的力是不存在的B ．只有直接接触的物体之间才有力的作用C ．人推物体时，人只是施力物而不是受力物D ．一个施力物也一定同时是受力物2．下列说法正确的是( )A ．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用B ．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C ．只有运动的物体才会受到力的作用D ．找不到施力物体的力是不存在的3．关于力，正确的说法是( )A ．物体受几个力作用时，运动状态一定发生改变B ．物体只受一个力作用时也会产生形变C ．力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力D ．拉力、支持力、压力等都按照力的性质命名的4．甲、乙两物体分别受大小相等的力1F 和2F 作用，有下列判断①1F 与2F 一定相同；③1F 与2F 产生效果一定相同；③1F 与2F 的性质一定相同．则( )A ．①正确B ．②③正确C ．①②③均正确D ．①②③均不正确5．以下说法正确的有( )A ．不相互接触的物体之间也会产生力的作用，可见力是可以离开物体而独立存在的B ．只要确定了力的大小和方向，那么这个力就完全确定了C ．画某力的图示时，选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相同的D ．在实验室，人们常用天平来测量力的大小6．关于力，下列说法中正确的是( )A ．只有相互接触的两个物体间才能产生力的作用B ．力的大小可以用弹簧秤或杆秤来测量C ．在力的作用下物体才能发生形变和运动D ．施力物体同时也一定是受力物体7．下列给出的四组力中，完全按性质命名的是( )A ．万有引力、动力、拉力B ．重力、弹力、摩擦力C ．电场力、磁场力、拉力D ．弹力、支持力、阻力8．下列说法正确的是( )A ．物体形状发生改变必定是力作用的结果B ．施力物体必定同时也是受力物体C ．物体速度不发生改变，则物体一定没有受到任何外力作用D ．用锤子砸钉子时，钉子所受力的施力物体是使用这把锤子的人9．以下关于力的说法正确的是( )A ．一个受力物体能找到多个施力物体B ．两物体相互作用不一定要直接接触C ．物体受到力的作用后，形状及运动状态都一定改变D ．物体受到力的作用后，形状或运动状态可能只有一个发生改变10．关于力的分类，下列叙述正确的是( )A ．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同B ．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同C ．性质不同的力，对物体的作用效果一定不同D ．性质相同的力，对物体的作用效果一定相同11．力的三要素包括力的_______、__________、__________．12．木块浸在水中，受到浮力作用，浮力的施力物体是________．13．一人骑自行车上坡，用力蹬自行车恰好匀速运动，使自行车上坡的直接动力由_________提供．1４．一支火箭携带着人造地球卫星正喷着烈焰竖直向上加速飞行．给卫星动力的施力物体是________，给火箭动力的施力物体是_________．15．力是_______作用，力不能脱离_______而单独存在，只要有力；就一定有______物体和_______物体．16．力作用于物体上可以产生两种效果:一是使物体的___________发生改变，二是使物体的___________发生改变．17．通常说的拉力、支持力、弹力、摩擦力这几种力中，根据力的性质命名的是___________，根据力的作用效果命名的力是___________．18．力是_______相互作用，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用，前者是_______物体，后者是_______物体．19．力是_______作用，力不能脱离_______而单独存在，只要有力；就一定有物体和_______物体．20．A 物体受到B 物体给它向右的大小为2N 的力作用，则B 物体受到A 物体给它的作用力大小为___________N ，方向为___________．21．一个小球在两个力1F 、2F 的作用下保持匀速直线运动状态，若1F 大小为7N ，方向竖直向上，则2F 大小为___________N ，方向为___________．第二节重力1．关于重力的说法，正确的是( )A ．重力就是物体的质量B ．只有静止的物体才受到重力C ．同一物体在地球上无论向上或向下运动都受到重力D ．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力2．下列说法中正确的是( )A ．重力的方向总是垂直向下B ．物体的质量没有变化，但它的重力是会发生变化的C ．跳高运动员跳起在空中时受到重力和向上升的力D ．重为2N 的物体从直升飞机上抛下，落地前物体重力大于2N3．关于重心的说法，正确的是( )A ．物体的重心一定在物体上B ．质量均匀分布，形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外C ．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D ．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心4．下列说法正确的是( )A．在空中将物体释放后，物体不受任何力作用B．在空中将物体释放后，物体仍受重力作用C．竖直向上运动的物体不受重力作用D．只有竖直向下运动或静止的物体才受重力作用5．一弹簧秤悬挂一小球保持静止时，下面的说法中正确的是( )A．小球对弹簧秤的拉力数值上等于小球受到的重力B．小球受到竖直向上的力的施力物体是弹簧秤C．弹簧的弹力是由于小球所受的重力产生的D．弹簧秤对小球的拉力与小球受到的重力是一对平衡力6．下面关于物体重心位置的说法正确的是( )A．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了B．物体在斜面上下滑时，物体的重心相对物体的位置降低了C．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心D．对于重力一定的物体，无论其形状如何变，其重心位置不变7．重7N的物体放在水平桌面上，桌面受到7N的压力，以下说法正确的是( )A．这个压力就是重力，施力物是地球B．这个压力就是重力，施力物是木块C．这个压力不是重力，压力的施力物是木块，重力的施力物是地球D．这个压力的大小与重力相等，根据是物体受到的二力平衡8．下列关于重力的说法正确的是( )A．物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B．物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C．重力可以用弹簧秤测出，当物体保持静止时，物体对弹簧秤的拉力等于物体受到的重力D．站在匀速运动的电梯上的人，受到的重力和受到的支持力二力平衡9．关于重心以下说法正确的是( )A．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心上B．形状规则的物体的重心，不一定在它的几何中心上C．物体的重心是物体各部分所受重力的集中作用点D．物体的重心可以用悬挂法找到10．以下说法正确的是( )A．静止在水平地面上的物体对地面的压力就是重力B．物体重力的大小与物体的运动状态有关C．物体受到的重力与地理纬度及离地面的高度有关，与物体的形状及运动状态无关D．两质量相同的物体，重力有可能不同11．重7N的物体放在水平桌面上，桌面受到7N的压力，以下说法正确的是( ) A．这个压力就是重力，施力物是地球B．这个压力就是重力，施力物是木块C．这个压力不是重力，压力的施力物是木块，重力的施力物是地球D．这个压力的大小与重力相等是因为二力平衡12．下列关于重力的说法正确的是( )A．物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B．物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C．重力可以用弹簧秤测出，在静止的地面上，物体对弹簧秤的拉力等于物体受到的重力D．站在匀速运动的电梯上的人，受到的重力和受到的支持力二力平衡13．重力的方向常用的两种表述是________和_________．14．测重力的仪器是________．15．一个物体所受重力的作用点叫__________．16．物体受到的重力是由________产生的，重力的施力物体是________，重力的方向________，重力的作用点在________．17．质量是 2.5kg 的物体受到的重力是________N ，如果物体受到的重力是196N ，则它的质量________kg ．18．铝的密度是33kg/m 102.7⨯，现有一块体积为303cm 的铝块，它受到的重力是______N ． 19．N/kg 8.9=g ，表示_______________．一个质量m ＝10kg 的物体，其重力大小为___________．如果把这个物体放到63.1='g N ／kg 的月球上，它的重力变为__________．20．在公式mg G =中，g ＝9.8N ／kg ．一个质量是50kg 的人，受到的重力为_____N ．如果这个人在63.1='g N ／kg 的月球上，它的重力变为_______N ．第二节、弹力一、选择题1．图1，一个球形物体O 静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A 、B 两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是 [ ]A ．物体受三个力，重力、B 点的支持力、A 点的弹力B ．物体受二个力，重力、B 点的支持力C ．物体受三个力，重力、B 点的支持力、地面的弹力D ．物体受三个力，重力、B 点的支持力、物体对地面的压力2．小木块放在桌子上，下列说法正确的是 [ ]A ．在接触处只有桌子有弹力产生B ．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C ．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D ．木块对桌子的压力是木块的重力3．如图2，A 、B 叠放在水平地面上，则地面受到的压力是 [ ]A．A和B对地面的压力之和B．只有B对地面的压力C．B的重力D．A和B的重力4．关于弹力的方向，以下说法正确的是[ ]A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向D．杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向5．用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10N的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是[ ]A．4mm B．8mmC．16mm D．32mm6．如图3，不计悬绳的重量，把B、C两个物体悬吊在天花板A点．当物体静止后，下面哪一对力是平衡力[ ]A．天花板对绳的拉力和绳对B物的拉力B．上段绳对B物的拉力和下段绳对B物的拉力C．下段绳对B物的拉力和下段绳对C物的拉力D．下段绳对C物的拉力和C物受到的重力7．关于胡克定律的下列说法，正确的是[ ]A．拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度相同B．劲度相同的弹簧，弹簧的伸长相同C．知道弹簧的劲度，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D．劲度和拉力、伸长没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细8．把一根劲度系数k=1000N/m的弹簧截成等长的两段，每一段弹簧的劲度系数为[ ]A．500N/m B．1000N/mC．1500N/m D．2000N/m二、填空题9．用绳提一物体，绳对物体的拉力的方向是______的；对人的手，拉力的方向是______的。
动 量-2021-2022学年高二物理精讲精练(人教版2019选择性必修第一册)(解析版)
1.1 动 量考点精讲考点1：求碰撞中的不变量1．实验探究的基本思路（1）碰撞中的特殊情况——一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动．高中阶段仅限于用一维碰撞进行研究． 在一维碰撞的情况下，与物体运动有关的物理量只有物体的质量和速度，因此实验要测量物体的质量和速度．（2）寻找碰撞中的不变量①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们寻找的“不变量”． ①必须在多种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们寻找的“不变量”． ①猜想：在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m 1、m 2，碰撞前的速度分别为v 1、v 2，碰撞后的速度分别为v 1′、v 2′.如果速度与规定的正方向一致，则速度取正值，否则取负值．(①)碰撞中的不变量可能是质量与速度的乘积，那么就相应验证：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.(①)碰撞中的不变量可能是质量与速度的二次方的乘积，那么就相应验证：m 1v 21＋m 2v 22＝m 1v 1′2＋m 2v 2′2.(①)碰撞中的不变量也许是物体的速度与质量的比值，那么就相应地验证：v 1m 1＋v 2m 2＝v 1′m 1＋v 2′m 2.当然还有其他可能，依次进行验证． 2．实验探究方案【方案1】利用等长悬线悬挂等大小的小球实现一维碰撞 实验装置如图所示：（1）质量的测量：用天平测量质量．（2）速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，根据机械能守恒定律算出小球碰撞前对应的速度；测量碰撞后两小球分别摆起的对应角度，根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度．（3）不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两小球碰撞时的能量损失． 注意：利用摆球测定的方法：根据机械能守恒定律得到摆球在最低点的速度： mgL (1－cos θ)＝12mv 2得：v ＝2gL (1－cos θ).【方案2】用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞 实验装置如图所示：（1）质量的测量：用天平测量质量．（2）速度的测量：利用公式v ＝ΔxΔt ，式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度，Δt 为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间．（3）利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量．【点拨】方案2不仅能保证碰撞是一维碰撞，还可以做出多种情形的碰撞，速度的测量误差较小，准确性较高，是最佳方案．【例1】 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ①向气垫导轨通入压缩空气； ①接通数字计时器；①把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ①滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；①释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；①读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt 1＝10.01 ms ，通过光电门2的挡光时间Δt 2＝49.99 ms ，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt 3＝8.35 ms ；①测出挡光片的宽度d ＝5 mm ，测得滑块1(包括撞针)的质量为m 1＝300 g ，滑块2(包括弹簧)质量为m 2＝200 g.（2）数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：A.__________ __________________________， B ．______________________________________________________________.①碰撞前滑块1的速度v 1为________m/s ；碰撞后滑块1的速度v 2为________m/s ；滑块2的速度v 3为________m/s.(结果保留两位有效数字)①在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)a ．______________________________________________________________； ________________________________________________________________.b ．______________________________________________________________； ________________________________________________________________. 【解析】 (2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差， B ．保证两个滑块的碰撞是一维的．①滑块1碰撞前的速度v 1＝dΔt 1＝5×10－310.01×10－3 m/s≈0.50 m/s ；滑块1碰撞后的速度v 2＝dΔt 2＝5×10－349.99×10－3 m/s≈0.10 m/s ；滑块2碰撞后的速度v 3＝dΔt 3＝5×10－38.35×10－3 m/s≈0.60 m/s.①a.系统碰撞前后质量与速度的乘积之和不变．原因：系统碰撞前的质量与速度的乘积m 1v 1＝0.15 kg·m/s ，系统碰撞后的质量与速度的乘积之和m 1v 2＋m 2v 3＝0.15 kg·m/s.b ．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能E k1＝12m 1v 21＝0.037 5 J碰撞后的总动能E k2＝12m 1v 22＋12m 2v 23＝0.037 5 J 所以碰撞前后总动能相等．【答案】 (2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 B ．保证两个滑块的碰撞是一维的 ①0.50 0.10 0.60 ①见解析 【技巧与方法】（1）实验误差存在的主要原因是摩擦力的存在，利用气垫导轨进行实验，调节时注意利用水平仪，确保导轨水平.（2）利用气垫导轨结合光电门进行实验探究不仅能保证碰撞是一维的，还可以做出多种情形的碰撞，物体碰撞前后速度的测量简单，误差较小，准确性较高，是最佳探究方案.【针对训练】1．用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0 mm ，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040 s ，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060 s ，左侧滑块质量为100 g ，左侧滑块的m 1v 1＝________g·m/s ，右侧滑块质量为150 g ，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m 1v 1＋m 2v 2＝________.【解析】 以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为v 1＝d t 1＝9.0×10－30.040 m/s ＝0.225 m/s则左侧滑块的m 1v 1＝100 g×0.225 m/s ＝22.5 g·m/s 右侧滑块的速度为v 2＝－dt 2＝－9.0×10－30.060 m/s ＝－0.15 m/s则右侧滑块的m 2v 2＝150 g×(－0.15 m/s)＝－22.5 g·m/s由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m 1v 1＋m 2v 2＝0. 【答案】 22.5 0 考点2：动量1．动量（1）定义：物体质量与其速度的乘积叫动量，即p ＝mv . （2）单位：国际单位制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s. （3）动量是矢量，其方向跟速度的方向相同． 2．动量的变化量（1）动量的变化量公式：Δp ＝p 2－p 1＝mv 2－mv 1＝m Δv . （2）矢量性：其方向与Δv 的方向相同．（3）如果物体在一条直线上运动，分析计算Δp 以及判断Δp 的方向时，可选定一个正方向，将矢量运算转化为代数运算．3．动量的性质（1）瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量可用p ＝mv 表示． （2）矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．（3）相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关． 4．在同一直线上的动量变化量的计算先选取正方向，方向与正方向相同的动量为正值，方向与正方向相反的动量为负值，然后代入公式Δp ＝p 2－p 1计算．当p 1、p 2同方向且p 1＜p 2时，Δp 与p 1(或p 2)方向相同，如图甲所示． 当p 1、p 2同方向且p 2＜p 1时，Δp 与p 1(或p 2)方向相反，如图乙所示． 当p 1、p 2方向相反时，Δp 与p 2方向相同，如图丙所示．甲 乙 丙5．动量和动能的比较的动能发生了变化，其动量一定发生变化．【例2】 2019年亚洲羽毛球锦标赛于4月23日至28日在武汉体育中心体育馆举行．羽毛球是速度最快的球类运动之一，我国运动员扣杀羽毛球的速度为342 km/h ，假设羽毛球的速度为90 km/h ，运动员将羽毛球以342 km/h 的速度反向击回．设羽毛球的质量为5 g ，试求：（1）运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；（2）运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化量、动能变化量各是多少？ 【解析】 (1)以球飞回的方向为正方向，则 p 1＝mv 1＝－5×10－3×903.6kg·m/s ＝－0.125 kg·m/sp 2＝mv 2＝5×10－3×3423.6 kg·m/s ＝0.475 kg·m/s所以羽毛球的动量变化量为Δp ＝p 2－p 1＝0.475 kg·m/s －(－0.125 kg·m/s) ＝0.600 kg·m/s即羽毛球的动量变化量大小为0.600 kg·m/s ，方向与羽毛球飞回的方向相同． (2)羽毛球的初速度为v 1＝－25 m/s 羽毛球的末速度为v 2＝95 m/s所以Δv ＝v 2－v 1＝95 m/s －(－25 m/s)＝120 m/s 羽毛球的初动能：E k ＝12mv 21＝12×5×10－3×(－25)2 J ＝1.56 J 羽毛球的末动能：E ′k ＝12mv 22＝12×5×10－3×952 J ＝22.56 J 所以ΔE k ＝E ′k －E k ＝21 J. 【技巧与方法】（1）动量p ＝mv ，大小由m 和v 共同决定.（2）动量p 和动量的变化量Δp 均为矢量，计算时要注意其方向性. （3）动能是标量，动能的变化量等于末动能与初动能大小之差. （4）物体的动量变化时动能不一定变化，动能变化时动量一定变化. 【针对训练】训练角度1 对动量及动量变化量的理解2．(多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是( )A ．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp 与速度的方向相同B ．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp 与运动方向相反C ．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp 为零D ．物体做曲线运动时，动量的增量Δp 一定不为零【解析】AB 当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p 2大于初动量p 1，由矢量的运算法则可知Δp ＝p 2－p 1>0，与速度方向相同，如图甲所示，选项A 正确；当做直线运动的物体速度减小时，Δp ＝p 2－p 1<0，即p 2<p 1，如图乙所示，此时Δp 与物体的运动方向相反，选项B 正确；当物体的速度大小不变时，动量可能保持不变，此种情况Δp ＝0，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况Δp ≠0，选项C 错误；物体做圆周运动且回到原点时，Δp 为零，选项D 错误．甲 乙训练角度2 对动量及动能变化的理解3．(多选)关于同一物体的动量和动能，下列说法正确的是( ) A ．动能不变，动量一定不变 B ．动能变了，动量一定变 C ．动量不变，动能一定不变 D ．动量变了，动能一定变【解析】BC 同一物体的动能不变，速度大小一定不改变，但速度方向可能改变，故动量大小不变，方向可能改变，A错误；同一物体的动能变了，速度大小一定改变，故动量大小一定改变，B正确；同一物体的动量不变，速度的大小和方向一定都不改变，故动能一定不变，C正确；同一物体的动量变了，可能只是动量的方向改变了，故速度大小可能不变，故动能可能不变，D错误．考点达标考点一寻求碰撞中的不变量1．(多选)某同学利用如图所示的光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列说法正确的是()A．滑块的质量用天平测量B．挡光片的宽度用刻度尺测量C．挡光片通过光电门的时间用秒表测量D．挡光片通过光电门的时间用打点计时器测量【解析】AB用天平测量滑块的质量，用刻度尺测量挡光片的宽度，A、B正确；挡光片通过光电门的时间由数字计时器测量，因此不需要用秒表或打点计时器测量时间，C、D错误．2．(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差()A．导轨安放不水平B．小车上挡光板倾斜C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一起【解析】AB导轨不水平，小车速度将会受重力影响，选项A正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差，选项B正确；本实验要求两小车碰后连在一起，不要求两小车质量相等，选项C、D正确．3．在用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”实验时，不需要测量的物理量是()A．滑块的质量B．挡光时间C．挡光片的宽度D．光电门的高度【解析】D 在本实验中，与物体运动有关的物理量是质量和速度，速度由挡光片的宽度与挡光时间求得，不需要测量光电门的高度，D 正确．4．某同学采用如图所示的装置探究碰撞中的不变量，把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B 球静止，拉起A 球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A 球被拉起的角度θ1和两球碰撞后摆起的最大角度θ2之外，还需测量__________________(写出物理量的名称和符号)才能进行验证．用测量的物理量表示碰撞中的不变量的关系式是______________．【解析】 A 球由静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律，有 m A gl (1－cos θ1)＝12m A v 2A 两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律，有 (m A ＋m B )gl (1－cos θ2)＝12(m A ＋m B )v 2又碰撞中的不变量满足m A v A ＝(m A ＋m B )v所以用测得的物理量表示碰撞中的不变量的关系式为 m A 1－cos θ1＝(m A ＋m B )1－cos θ2. 考点二 动 量5．下列关于动量的说法正确的是( ) 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 ．两物体动能相等，动量不一定相等 D ．两物体动能相等，动量一定相等【解析】C 动量等于运动物体质量和速度的乘积，动量大小与物体质量、速度两个因素有关，A 、B 错；由动量大小和动能的表达式得出p ＝2mE k ，两物体动能相等，质量关系不明确，动量不一定相等，D 错，C 对．6．(多选)跳台滑雪运动员从平台末端a 点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡上b 点，不计空气阻力，则运动员在空中飞行过程中( )A．在相等的时间间隔内，动量的改变量总是相同的B．在相等的时间间隔内，动能的改变量总是相同的C．在下落相等高度的过程中，动量的改变量总是相同的D．在下落相等高度的过程中，动能的改变量总是相同的【解析】AD运动员做平抛运动，只受重力，是恒力，根据动量定理，动量的改变量等于合力的冲量，任意相等时间内合力的冲量相等，故任意相等时间内动量的改变量相等，故A正确；平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是匀加速运动，故在相等的时间间隔内竖直分位移不一定相等，故重力做的功不一定相等，故动能增加量不一定相等，故B错误；平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是加速运动，在下落相等高度的过程中，时间不一定相等，故合力的冲量不一定相等，故动量的增加量不一定相等，故C错误；在下落相等高度的过程中，合力的功相等，根据动能定理，动能的增加量相等，故D正确．7．(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】BC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．8．(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．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】ABD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，故绳对人的拉力始终做负功．故选项A、B、D正确，选项C错误．9．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)平抛运动过程中小球动量的增量Δp；(2)小球落地时的动量p ′.【解析】(1)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h ＝12gt 2落地时间t ＝2hg＝1 s Δv ＝v y ＝gt ＝10×1 m/s ＝10 m/s 方向竖直向下故Δp ＝m Δv ＝1×10 kg·m/s ＝10 kg·m/s ，方向竖直向下．(2)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 ＝v 20＋v 2y＝102＋102 m/s ＝10 2 m/s所以小球落地时的动量大小为p ′＝mv ＝10 2 kg·m/s 方向与水平方向的夹角为45°.巩固提升10．(多选)如图所示，表示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】BC 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；根据牛顿第二定律知物体第1 s 内的加速度为a 1＝20m m/s 2,1 s 末的速度v 1＝a 1t 1＝20m ×1 m/s ＝20m m/s ，物体第2、3 s 内的加速度为a 2＝－10m m/s 2,3 s 末的速度v 3＝v 1＋a 2t 2＝20m －10m ×2＝0， 故前3 s 内动量变化量Δp ＝mv 3－mv 0＝0－0＝0，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．11．某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O 点，另一端连接小钢球A (绳长远大于小钢球半径)，把小钢球拉至M 处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N 右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B (B 上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g .某同学按图所示安装气垫导轨、滑块B (调整滑块B 的位置使小钢球自由下垂静止在N 点时与滑块B 接触且无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A 通过最低点时恰好与滑块B 发生正碰．让小钢球A 从某位置静止释放，摆到最低点N 与滑块B 碰撞，碰撞后小钢球A 并没有立即反向，碰撞时间极短．(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt 、碰撞前瞬间绳的拉力F 1、碰撞结束瞬间绳的拉力F 2、滑块B 的质量m B 和遮光板宽度d 外，还需要测量的物理量有________．A ．小钢球A 的质量m AB ．绳长LC ．小钢球从M 到N 运动的时间(2)滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝________.(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是：________________.(用题中已给的物理量符号来表示)【解析】 滑块B 通过光电门时的瞬时速度v B ＝d Δt根据牛顿第二定律得：F 1－m A g ＝m A v 21LF 2－m A g ＝m A v 22L实验中的不变量的表达式为：m A v 1＝m A v 2＋m B v B整理得：F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋m B d Δt所以还需要测量小钢球A 的质量m A 以及绳长L .【答案】 (1)AB (2)d Δt(3)F 1m A L －m 2A gL ＝F 2m A L －m 2A gL ＋m B d Δt12．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A 的前端粘有橡皮泥，设法使小车A 做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B 相碰并黏在一起继续做匀速运动，如图甲所示．在小车A 的后面连着纸带，电磁打点计时器的打点频率为50 Hz.甲(1)若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离．则应选图中__________段来计算A 碰前的速度，应选________段来计算A 和B 碰后的速度．乙(2)已测得小车A 的质量m A ＝0.40 kg ，小车B 的质量m B ＝0.20 kg ，则由以上结果可得碰前m A v A ＋m B v B ＝______kg·m/s ，碰后m A v A ′＋m B v B ′＝______kg·m/s.(3)从实验数据的处理结果来看，A 、B 碰撞的过程中，可能哪个物理量是不变的？【解析】 (1)因为小车A 与B 碰撞前、后都做匀速运动，且碰后A 与B 黏在一起，其共同速度比A 原来的速度小．所以，应选点迹分布均匀且点距较大的BC 段计算A 碰前的速度，选点迹分布均匀且点距较小的DE 段计算A 和B 碰后的速度．(2)由题图可知，碰前A 的速度和碰后A 、B 的共同速度分别为：v A ＝10.50×10－20.02×5m/s ＝1.05 m/s v A ′＝v B ′＝6.95×10－20.02×5m/s ＝0.695 m/s 故碰撞前：m A v A ＋m B v B ＝0.40×1.05 kg·m/s ＋0.20×0 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s碰撞后：m A v A ′＋m B v B ′＝(m A ＋m B )v A ′＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s.(3)数据处理表明，m A v A ＋m B v B ≈m A v A ′＋m B v B ′，即在实验误差允许的范围内，A 、B 碰撞前后总的物理量mv 是不变的．【答案】 (1)BC DE (2)0.420 0.417 (3)见解析13．将质量为0.10 kg 的小球从离地面20 m 高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15 m/s ，g 取10 m/s 2，求：(1)当小球落地时，小球的动量；(2)小球从抛出至落地过程中动量的增量．【解析】 (1)由v 2－v 20＝2ax 可得小球落地时的速度大小v ＝v 20＋2ax ＝152＋2×10×20 m/s ＝25 m/s. 取竖直向下为正，则小球落地时的动量p ＝mv ＝0.10×25 kg·m/s ＝2.5 kg·m/s ，方向竖直向下．(2)以竖直向下为正方向，小球从抛出至落地动量的增量Δp ＝mv －mv 0＝0.10×25 kg·m/s －0.10×(－15) kg·m/s ＝4.0 kg·m/s ，方向竖直向下．。
新人教版高一物理必修一全册学案(精简有答案)
物理必修一全册学案第一章运动的描述§1.1 质点、参考系和坐标系【学习目标】1．掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点。
2．知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3．认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
【课前预习】1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。
是绝对的，是相对的。
2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。
3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。
【课堂练习】1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点3．关于坐标系，下列说法正确的是（）A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【课后练习】5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
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1．在研究下述运动时，可以把物体看作质点的是()A．研究地球的自转问题B．研究体操运动员参赛时的姿势C．研究乒乓球的旋转效应D．研究火车从北京到上海所用时间【解析】在研究火车从北京到上海的运动时，火车的长度、形状与北京到上海的距离相比可以忽略，可以把火车视为质点，而对地球的自转、运动员的姿势、乒乓球旋转等现象中的物体，其大小或形状不能忽略，不能视为质点．【答案】D2．关于参考系，下列说法正确的是()A．参考系必须是静止不动的物体B．参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系观察结果是一样的D．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言，一般会出现不同的结果【解析】参考系的选取是任意的，A、B错误；选择不同的参考系，对同一物体运动的描述一般是不同的，C错误、D正确．【答案】D3．下列关于运动的说法中，正确的是()A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言【解析】物体的位置对某一参考系不变，但对另一参考系位置可能变化，物体在运动，故A错误；两物体间距离没有变化，两者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，由于参考系的选择是任意的，故C、D正确．【答案】CD4．(2012·杭州二中高一检测)明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A．水B．桥C．人D．河岸【解析】“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故A正确．【答案】A图1－1－105．在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看，也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌．人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图1－1－10所示．下面有关探究分析这一现象原因的说法中正确的是()A．是一种错觉，不可能发生B．感觉楼要倾倒的原因是人在运动C．是因为选择了高空运动的云作为参考系D．是因为选择了旁边更高的楼作为参考系【解析】若人以旁边的楼作为参考系，两个楼之间是相对静止的，人会感觉楼是静止的，D错．若人以高空运动的云作为参考系，认为云是静止的，那么楼相对云是运动的，人就感觉楼在动，即感觉楼在慢慢倾倒，C对，A、B错．【答案】C6．(2012·郑州一中高一检测)公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行了x＝5 cm，为了测出这个距离x，我们选取的最合理的参考系应该是()A．树木B．行人C．卡车D．公路【解析】参考系的选取是任意的，但当研究具体问题时，要以简单为准，本题中以卡车为参考系最方便，故选项C正确．【答案】C7.图1－1－11某空军红鹰飞行表演队驾驶我国自主研制的k－8高级教练机首次亮相，飞出特高难动作，如图1－1－11为六机低空拉烟通场表演，以非常一致的飞行姿态通过观礼台．飞机编队保持队形不变．下列关于飞机运动情况的说法正确的是() A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行，而地面上的建筑物相对飞机向后运动．可见，地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系．飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系，A、B正确，由于飞机编队保持队形不变，所以以某一飞机为参考系，其他飞机是静止的，C对、D错．【答案】ABC图1－1－128．(2012·石家庄一中高一期中)如图1－1－12是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是() A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人【解析】由于摄影师眼中运动员是静止的，所以摄影师选择的参考系是滑板运动员，此时背景相对运动员是运动的，从而模糊不清，故C正确．【答案】C9．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是()A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题【解析】在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因而不可以把子弹看做质点；但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可以忽略，可以看做质点，故选项B、D正确．【答案】BD10．如图1－1－13所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m 到达B处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？图1－1－13【解析】可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图所示，则各点坐标为A(0,0)、B(0，－50 m)、C(100 m，－50 m)、D(100 m，100 m)．【答案】见解析11．以某十字路口的交通岗亭为坐标原点，向东为x轴正方向，向南为y轴正方向，画出用坐标系描述坐标为(－60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置，并求该建筑物距岗亭的距离．【解析】二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标，故该建筑物的坐标x＝－60 m、y＝80 m，该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处，由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m.【答案】见下图100 m图1－1－1412．如图1－1－14所示，一根长0.8 m的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，向下为正方向，(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【解析】(1)由于杆长0.8 m，OB为0.2 m，题目给出坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m．由A到B位置变化为x B－x A＝－0.2 m－(－0.8) m＝0.6 m.(2)由题意知，AB长为0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x B＝0.6 m．A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m－0＝0.6 m.(3)坐标原点选的不同，同一位置的坐标不同，但位置变化相同．【答案】(1)x A＝－0.8 m x B＝－0.2 mx B－x A＝0.6 m(2)x A＝0x B＝0.6 mx B－x A＝0.6 m(3)坐标不同位置变化相同1．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零【解析】位移是有向线段，是矢量，而路程是标量，二者是不同概念，A 错．当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等，B正确．位移大小和路程无直接关系，路程不为零，但可能是运动物体又回到出发点，位移为零，即C、D均错．【答案】B3．(2012·西安一中检测)根据材料，结合已学的知识，判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1－2－5A．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是位移B．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是路程C．如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图，由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D．如图(丙)所示是高速公路指示牌，牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程，B正确，A错误；火炬手所走路线总长度指路程，C错误；25 km指从此处到下一出口的路程，D错误．【答案】B图1－2－64．如图1－2－6所示，“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空，583秒后精准进入轨道．从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接，大约耗时2天．此后飞船绕地球稳定运行．下列说法正确的是()A．5时58分10秒表示时间间隔B．“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C．2天表示时刻D．研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻，2天表示时间间隔，A、C错误；“神舟八号”绕地球运行过程中，轨迹为曲线，位移大小始终小于路程，B正确；研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，飞船大小对轨迹影响不大，可以将飞船看成质点，D正确．【答案】BD图1－2－75．由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图1－2－7所示，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是()A．乘火车通过的路程等于其位移的大小B．乘轮船通过的路程等于其位移的大小C．乘火车与轮船通过的位移大小相等D．乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程，A、B错误；位移只与初末位置有关，与路径无关，C正确，D错误．【答案】C6．一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是()A．物体的位移一定等于路程B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向BC．物体位移的大小总是小于或等于它的路程D．物体的位移是直线，而路程是曲线【解析】位移是矢量，路程是标量，A、B错误；物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，做其他类型运动时，位移的大小小于路程，C正确；位移和路程都是描述物体运动的物理量，位移与初、末位置有关，路程与运动轨迹有关，不一定是曲线，D错误．【答案】C7．在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中，埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠．对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A．位移相同比较运动的时刻B．位移相同比较运动的时间间隔C．路程相同比较运动的时刻D．路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时，选手的起点位置是不同的，但跑过的路程相同．比赛比较的是完成全程所用的时间，指的是时间间隔．故D项正确．【答案】D8．北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错、B对．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错，D对．【答案】BD图1－2－89．(2012·保定一中高一检测)如图1－2－8所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D．R4＋π2【解析】如图所示，气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中，初末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，因此选项D正确，其他选项均错误．【答案】D10．在图1－2－9中，汽车初位置的坐标是－2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向．图1－2－9【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1＝－2 km，x2＝1 km.所以汽车的位移为Δx＝x2－x1＝1 km－(－2) km＝3 km，位移的方向与x轴正方向相同．【答案】 3 km与x轴正方向相同11．某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时，他从操场上某点A处开始，先向南走了30 m到达B处，再向东走了40 m到达C处，最后又向北走了60 m到达D处，则：(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少？(2)要比较确切地表示此人的位置变化，应该用位移还是路程？【解析】(1)如图，三角形AED为直角三角形，AE＝40 m，DE＝30 m，所以AD＝AE2＋DE2＝50 m，A、D分别为起点和终点，所以位移的大小是50 m.他走过的路程为：30 m＋40 m＋60 m＝130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化，应该用位移，这样既能表示他相对出发点的距离，又能表示他相对出发点的方位．【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1－2－1012．(2012·杭州一中高一检测)图1－2－10为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m．A 点为200 m赛跑的起点，经B点到终点C.求：(1)200 m赛跑的路程和位移；(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中，200 m指路径的长度，即路程是200 m；位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，则直径d＝2×100πm≈63.7 m，故位移的大小AC＝AB2＋d2≈118.6 m，方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时，路程是s＝AB＋BP＝100 m＋50 m＝150 m；位移的大小AP＝(AB＋d2)2＋(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m，方向由A指向C(2)150 m135.6 m，方向由A指向P.1．下列所说的速度中，哪些是瞬时速度()A．百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B. 2011年8月28日铁路调整列车运行后，部分高铁和客专的动车组速度悄然降低，如济南西—杭州的G51次列车，在沪杭高铁段时速由350 km降至300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s【解析】9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度，8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度，对应的都是一个时刻，都是瞬时速度；350 km/h、300 km/h、1.2 m/s 说的都是行程中的平均速度，故应选A、C两项．【答案】AC2．(2012·海口一中高一检测)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是()A．瞬时速度为0，平均速度一定为0B．瞬时速度为0，平均速度可以不为0C．瞬时速度不为0，平均速度一定不为0D．瞬时速度不为0，平均速度可以为0【解析】车辆中途刹车停止后，再启动运行的一段时间内平均速度不为0，但停止时的瞬时速度为0，A错误；B正确；物体沿一圆周运动一圈的过程中，瞬时速度不为0，但位移为0，所以平均速度为0，C错误，D正确．【答案】BD图1－3－53．(2012·玉溪高一检测)2012伦敦奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.63 s和19.32 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如图1－3－5所示．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A．200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B．200 m决赛中的平均速度约为10.35 m/sC．100 m决赛中的平均速度约为10.38 m/sD．100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s【解析】200 m决赛是曲线，指路程，其位移小于200 m，因此选项A错误．由于200 m决赛的位移x1<200 m，则平均速度v1＝x1t1<20019.32m/s≈10.35 m/s，故选项B错.100 m决赛的平均速度v2＝x2t2＝1009.63m/s≈10.38 m/s，故C选项正确.100 m决赛中的最大速度无法求得，故选项D错误．【答案】C4．下列说法中正确的是()A．在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B．做匀速运动的物体，在任何一个时刻的速度都相等C．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量，则该物体的运动一定是匀速直线运动D．以上说法都不对【解析】匀速直线运动中，在任何相等的时间内发生的位移相等，且瞬时速度不变，B正确．【答案】B5．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照，得到的照片如图1－3－6所示，则小球在图示过程的平均速度是()图1－3－6 A．0.25 m/s B．0.2 m/sC．0.17 m/s D．无法确定【解析】从图上读出Δx＝5 cm＝5×10－2 m，Δt＝110×3 s＝0.3 s，所以v＝Δx Δt ＝5×10－20.3m/s≈0.17 m/s，故选C.【答案】C6．三个质点A、B、C的运动轨迹如图1－3－7所示，三个质点同时从N点出发，图1－3－7同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是()A．三个质点从N到M的平均速度相同B．三个质点任意时刻的速度方向都相同C．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D．三个质点从Ν到Μ的平均速率相同【解析】本题考查了平均速度与平均速率的区别，关键明确平均速度与平均速率的区别．三个质点在相同时间内，位移相同，大小是MN的长度，方向由N指向M，因此它们的平均速度相同，A正确；速度方向即物体的运动方向，显然三个质点任意时刻的运动方向是不同的，因此速度方向不同，故B错误；不同时段三个质点的位移大小、方向均不同，因此从N点出发到任意时刻的平均速度都不同，故C错误；从N到M的过程中，AC路程相同，且比B的路程大，因此A、C的平均速率相等，比B的平均速率大，故D错误．【答案】A7．下列说法中，正确的是()A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v【解析】物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于其周长，平均速度为零，平均速率不为零．物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.【答案】AD图1－3－88．如图1－3－8所示，两个人以相同大小的速度同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是() A．瞬时速度B．位移C．路程D．平均速度【解析】两个人所走的路径不同，所以瞬时速度方向不同，所走过的路程相同，由于初、末位置相同，所以两个人的位移相同，又因为时间相同，所以平均速度相同，综上所述，应选A.【答案】A甲乙图1－3－99．(2012·合肥一中高一检测)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图1－3－9所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A．80 km/h是平均速度，100 km是位移B．80 km/h是平均速度，100 km是路程C．80 km/h是瞬时速度，100 km是位移D．80 km/h是瞬时速度，100 km是路程【解析】在某路段或路口限定最高时速，是指每时每刻不能超过该速度，是瞬时速度，较远距离的公路是有弯的，里程指路程，D选项正确．【答案】D图1－3－1010．(2013·吉安高一检测)一个物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地，又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地，已知甲、乙两地之间的距离等于乙、丙两地之间的距离，试求物体从甲地到丙地的平均速度．【解析】物体从甲地到乙地的速度v1＝10 m/s，从乙地到丙地的速度v2＝20 m/s，若物体运动的总位移为2x.则总时间：t＝xv1＋x v2＝320x所以物体的平均速度：v＝2xt＝403m/s【答案】403m/s甲乙图1－3－1111．甲、乙两物体的运动情况如图1－3－11所示，两者由初位置到末位置用时都为1 s，分析两者速度的大小、方向关系．【解析】位移Δx＝x末－x初，由题图可知Δx甲＝3 m，Δx乙＝－3 m，又Δt＝1 s，由v＝ΔxΔt ＝x末－x初Δt可得v甲＝3 m/s，v乙＝－3 m/s.两速度绝对值相等，表明两物体速度大小相同，即运动快慢相同；两速度一正一负，表明两物体运动方向相反．【答案】大小相同，均为3 m/s方向相反12．(2011·杭州期末)天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s．试估算云层下表面的高度．已知空气中的声速v＝13km/s.【解析】如图所示，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度．用t1表示爆炸声沿直线传到O处所经时间，则有d＝v t1①用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经时间，因为入射角等于反射角，故有2(d2)2＋h2＝v t2②已知t2－t1＝Δt③联立①②③式，可得h＝12(vΔt)2＋2d vΔt代入数值得h＝2.0×103m.【答案】 2.0×103 m1．下列运动可能出现的是()A．物体的加速度增大，速度反而减小B．物体的加速度减小，速度反而增大C．物体的速度为零时，加速度却不为零D．物体的加速度始终不变，速度也始终不变【解析】当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，速度在不断减小，若加速度增大，速度减小得更快．当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加速度减小时，速度在不断增大，只是速度增大得慢了．当速度为零时，加速度可能为零，也可能不为零．加速度是描述速度变化快慢的物理量，有了加速度，物体的速度一定要发生变化．【答案】ABC2．下列关于加速度的说法中，正确的是()A．加速度越大，速度变化越大B．加速度越大，速度变化越快C．加速度－3 m/s2比1 m/s2小D．做匀速直线运动的物体，加速度为零【解析】加速度大小与速度大小无直接关系，A错．加速度是描述速度变化快慢的量，加速度大，速度变化快，B正确．加速度是矢量，其正负号只表示方向，C错．匀速直线运动，速度不变加速度为零，D正确．【答案】BD3．(2013·三亚高一检测)关于小汽车的运动，下列说法不可能的是() A．小汽车在某一时刻速度很大，而加速度为零B．小汽车在某一时刻速度为零，而加速度不为零C．小汽车在某一段时间，速度变化量很大而加速度较小D．小汽车加速度很大，而速度变化得很慢【解析】小汽车在刚启动时，速度为零，加速度不为零，B可能．小汽车高速且匀速行驶时，速度很大，而加速度为零，A可能．在较长的时间内，小汽车加速度较小，速度变化量也可以很大，C可能．加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化一定快，D不可能．【答案】D图1－5－64．如图1－5－6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()【解析】由v－t图知，第1 s内质点做匀加速直线运动，a＝Δv/Δt＝4 m/s2，＝－2 m/s2，故A正确．后2 s内又做匀减速直线运动，a＝ΔvΔt【答案】A5．一个加速直线运动的物体，其加速度是6 m/s2，关于这个6 m/s2理解正确的是()A．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6 m/sB．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6倍C．某1 s初的速度与前1 s末的速度相差6 m/sD．某1 s末的速度与前1 s初的速度总是相差6 m/s【解析】某1 s末比该1 s初多了1 s的时间，据加速度的物理意义，该段时间的初、末速度之差为6 m/s，A对，B错．某1 s初与前1 s末为同一时刻，速度为同一个值，C错．某1 s末比前1 s初多了2 s的时间，物体的速度增加了12 m/s，D错．【答案】A6．(2012·大庆一中高一检测)如图1－5－7所示为一物体做直线运动的v－t 图象，则在0～t1和t1～t2时间内()。
新教材高中物理人教版必修一 精品精讲精练 3-5 共点力的平衡
第三章相互作用-力3.5 共点力的平衡一：知识精讲归纳考点一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1.平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件：合外力等于0，即F合＝0.3.推论(1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向.(2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意n－1个力的合力必定与第n个力等大、反向. 二：技巧归纳1．静态平衡问题的解题“四步骤”2.动态平衡问题的分析方法1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡。
2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。
3．“两种”典型方法4:处理平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件矢量三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力二：考点题型归纳题型一：受力分析1．（2021·全国高一专题练习）静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。
关于小球的受力，下列说法正确的是（）A．受重力和细线对它的拉力B．受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C．受重力和斜面对它的支持力D．受细线对它的拉力和斜面对它的支持力2．（2020·山西晋中市·榆次一中高一月考）如图所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙。
下列说法正确的是（）A ．A 物体受到三个力作用B ．B 物体受到四个力作用C ．C 物体受到三个力作用D ．D 物体受到五个力作用3．（2021·浙江）下列“画阴影”的物体受力分析正确的是（ ）A ．接触面光滑，球静止B ．光滑斜面，球静止C ．物体冲上粗糙斜面D ．一起向右匀速运动题型二：直接三力合成解决平衡问题4．（2021·浙江高一月考）如图所示，质量为m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第四章第6节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(2022·沈阳高一检测)A 、B 两物体以相同的初速度在一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且m A ＝3m B ，则它们能滑动的最大距离x A 和x B 的关系为( )A ．x A ＝xB B ．x A ＝3x BC ．x A ＝13x B D ．x A ＝9x B解析：选A.对物体受力分析，由牛顿其次定律μmg ＝ma 得a ＝μg .则a A ＝a B ，x A ＝v 202a A ，x B ＝v 202a B ，故x A＝xB ．2．(2021·高考重庆卷)高空作业须系平安带，假如质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开头跌落到平安带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)，此后经受时间t 平安带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间平安带对人的平均作用力大小为( )A.m 2gh t ＋mg B ．m 2gh t －mgC.m gh t ＋mg D ．m gh t－mg解析：选A.设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ，则v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，设平安带对人的平均作用力为F ，由牛顿其次定律得F －mg ＝ma ，又v ＝at解得F ＝m 2gh t＋mg .3. 如图所示，在光滑地面上，水平外力F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M ，木块质量是m ，外力大小是F ，木块和小车之间动摩擦因数是μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是( )A ．μmgB ．mF M ＋mC ．μ(M ＋m )gD ．MF M ＋m解析：选B ．对m 和M 整体，由牛顿其次定律 F ＝(M ＋m )a ① 对m ：F f ＝ma ② 由①②得：F f ＝mM ＋mF ，故B 正确． 4. (多选)(2022·会宁高一检测)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针方向运动，把一质量为m 的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．物体始终受到摩擦力作用，大小为μmgB ．物体最终的速度为v 1C ．开头阶段物体做匀加速直线运动D ．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右解析：选BC.当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为F f ＝μmg ，方向水平向右；所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v 1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项A 、D 错，B 、C 对．5. 一根不行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65 kg ，吊椅的质量为15 kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g ＝10 m/s 2，当运动员与吊椅一起以a ＝1 m/s 2的加速度上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力． 解析：(1)设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ，绳对运动员的拉力为F .以运动员和吊椅整体为争辩对象，受力如图甲所示．由牛顿其次定律得2F －(M ＋m )g ＝(M ＋m )a 解得F ＝440 N由牛顿第三定律得，运动员拉绳的力大小为440 N.(2)设吊椅对运动员的支持力为F N ，以运动员为争辩对象，运动员受到三个力的作用，如图乙所示．由牛顿其次定律得F ＋F N －Mg ＝Ma 解得F N ＝275 N依据牛顿第三定律得，运动员对吊椅的压力大小为275 N. 答案：(1)440 N (2)275 N [课时作业] 一、单项选择题 1．(2022·成都高一检测)某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估量为( )A ．自身所受重力的2倍B ．自身所受重力的5倍C ．自身所受重力的8倍D ．自身所受重力的10倍解析：选B ．由自由落体v 2＝2gH ，缓冲减速v 2＝2ah ，由牛顿其次定律F －mg ＝ma ，解得F ＝mg ⎝⎛⎭⎫1＋H h ＝5mg ，故B 正确．2．用30 N 的水平外力F 拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后撤去，则第5 s 末物体的速度和加速度分别是( )A ．4.5 m/s,1.5 m/s 2B ．7.5 m/s,1.5 m/s 2C ．4.5 m/s,0D ．7.5 m/s,0解析：选C.有力F 作用时，物体做匀加速直线运动，加速度a ＝Fm ＝1.5 m/s 2.力F 作用3 s 撤去之后，物体做匀速直线运动，速度大小为v ＝at ＝4.5 m/s ，而加速度为0.选项C 正确．3. (2022·安庆高一检测)如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m 1和m 2，中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F 向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是( )A ．L ＋Fm 2(m 1＋m 2)kB ．L －Fm 1(m 1＋m 2)kC ．L －Fm 1m 2kD ．L ＋Fm 2m 1k解析：选B ．由牛顿其次定律，对甲、乙整体F ＝(m 1＋m 2)a ，对甲，kx ＝m 1a ，其中x 为弹簧的压缩量，解得x ＝m 1F (m 1＋m 2)k ，所以两木块之间的距离为L －x ＝L －m 1F(m 1＋m 2)k ，B 正确．4. 如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为F f .若木块不滑动，力F 的最大值是( )A.2F f (m ＋M )MB ．2F f (m ＋M )mC.2F f (m ＋M )M－(m ＋M )gD ．2F f (m ＋M )m＋(m ＋M )g解析：选A.当F 达到最大值时，以夹子和木块作为整体，竖直方向上由牛顿其次定律可得：F －(m ＋M )g ＝(m ＋M )a ，再以木块为争辩对象，F 最大时木块刚好不滑脱，静摩擦力为最大值，在竖直方向上由牛顿其次定律可得，2F f －Mg ＝Ma ，两式联立解得F ＝2F f (m ＋M )M，选项A 正确．5．用平行于斜面的力推动一个质量为m 的物体沿着倾斜角为α的光滑斜面由静止向上运动，当物体运动到斜面的中点时撤去推力，物体恰能滑到斜面顶点，由此可以判定推力F 的大小必定是 ( )A ．2mg cos αB ．2mg sin αC ．2mg (1－sin α)D ．2mg (1＋sin α)解析：选B ．有推力F 时，a ＝F －mg sin αm ，撤去F 后，a ′＝g sin α，由v 2＝2ax 知a ＝a ′，即：F －mg sin αm ＝g sin α，得F ＝2mg sin α，故选项B 正确．6. 应用于机场和火车站的平安检查仪，用于对旅客的行李进行平安检查．其传送装置可简化为如图所示的模型，紧绷的传送带始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，AB 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处去取行李，则( )A ．乘客与行李同时到达B 处 B ．乘客提前0.5 s 到达B 处C ．行李提前0.5 s 到达B 处D ．若传送带速度足够大，行李最快也要4 s 才能到达B 处解析：选B ．行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开头做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度为a ＝μg ＝1 m/s 2，历时t 1＝va ＝1 s 达到共同速度，位移x 1＝v 2t 1＝0.5 m ，此后行李匀速运动t 2＝2－x 1v ＝1.5 s 到达B ，共用2.5 s ．乘客到达B ，历时t ＝2v ＝2 s ，故B 正确．若传送带速度足够大，行李始终加速运动，最短运动时间t min ＝2×21s ＝2 s ，D 项错误． 二、多项选择题7. 如图所示，5块质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F 推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法中正确的是( )A ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变小B ．由右向左，两块木块之间的相互作用力依次变大C ．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6FD ．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F解析：选BC.取整体为争辩对象，由牛顿其次定律得F －5μmg ＝5ma .再选取1、2两块木块为争辩对象，由牛顿其次定律得F －2μmg －F N ＝2ma ，两式联立解得F N ＝0.6F ，进一步分析可得，从右向左，木块间的相互作用力是依次变大的．选项B 、C 正确．8．(2022·高考江苏卷)如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m, 静止叠放在水平地面上．A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g ．现对 A施加一水平拉力 F ，则( )A ．当 F < 2μmg 时，A 、B 都相对地面静止B ．当 F ＝52μmg 时， A 的加速度为13μgC ．当 F > 3μmg 时，A 相对 B 滑动D ．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过12μg解析：选BCD ．当0<F ≤32μmg 时，A 、B 皆静止；当32μmg <F ≤3μmg时，A 、B 相对静止，但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动；当F >3μmg 时，A 相对B 向右做加速运动，B 相对地面也向右加速，选项A 错误，选项C 正确．当F ＝52μmg 时，A 与B 共同的加速度a ＝F －32μmg3m ＝13μg ，选项B 正确．F 较大时，取物块B 为争辩对象，物块B 的加速度最大为a 2＝2μmg －32μmgm ＝12μg ，选项D 正确．9. (2022·山东师大附中高一检测)如图所示，质量为m ＝1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F ＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(取g ＝10 m/s 2)( )A ．物体经10 s 速度减为零B ．物体经2 s 速度减为零C ．物体速度减为零后将保持静止D ．物体速度减为零后将向右运动解析：选BC.水平方向上物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为F f ＝μF N ＝μmg ＝3 N ．故a ＝F ＋F f m ＝5 m/s 2，方向向右，物体减速到0所需时间为t ＝v 0a ＝2 s ，故B 正确，A 错误．减速到零后F <F f ，物体处于静止状态，故C 正确，D 错误．10．(2022·天津高一检测) 如图所示，光滑斜面CA 、DA 、EA 都以AB 为底边．三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是( )A ．物体沿DA 滑到底端时具有最大速率B ．物体沿EA 滑到底端所需时间最短C ．物体沿CA 下滑，加速度最大D ．物体沿DA 滑到底端所需时间最短解析：选C D ．设AB ＝l ，当斜面的倾角为θ时，斜面的长度x ＝l cos θ；由牛顿其次定律得，物体沿光滑斜面下滑时加速度a ＝g sin θ，当θ＝75°时加速度最大，选项C 正确；由v 2＝2ax 可得，物体沿斜面滑到底端时的速度v ＝2ax ＝ 2g sin θlcos θ＝2gl tan θ，当θ＝75°时速度最大，选项A 错误；由x ＝12at 2可得t ＝ 2x a ＝ 2l cos θg sin θ＝ 2l g sin θcos θ＝ 4lg sin 2θ，当θ＝45°时t 最小，故选项B 错误、D 正确．三、非选择题 11．(2022·高考全国卷Ⅰ)大路上行驶的两汽车之间应保持肯定的平安距离．当前车突然停止时，后车司机可以实行刹车措施，使汽车在平安距离内停下而不会与前车相碰．通常状况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时，平安距离为120 m ．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5.若要求平安距离仍为120 m ，求汽车在雨天平安行驶的最大速度．解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，平安距离为s ，反应时间为t 0，由牛顿其次定律和运动学公式得μ0mg ＝ma 0①s ＝v 0t 0＋v 202a 0②式中，m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有 μ＝25μ0③ 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ，平安行驶的最大速度为v ，由牛顿其次定律和运动学公式得 μmg ＝ma ④s ＝v t 0＋v 22a⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v ＝20 m/s(72 km/h)． 答案：20 m/s12. 如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，将一小物块轻轻地放在正在以速度v ＝10 m/s 匀速逆时针转动的传送带的上端，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)，传送带两皮带轮轴心间的距离为L ＝29 m ，(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)将物块从顶部传送到传送带底部所需的时间为多少？ (2)若物块与传送带之间的动摩擦因数为μ′＝0.8 ，物块从顶部传送到传送带底部所需的时间又为多少？ 解析：(1)物块放到传送带上后，沿斜面对下做加速直线运动，开头时相对于传动带向后运动，受到的摩擦力沿斜面对下(物块受力如图甲所示)，则a 1＝g sin θ＋μg cos θ＝10 m/s 2当物块加速到与传送带同速时，所用时间为：t 1＝va 1＝1 s运动的位移为x 1＝v 22a 1＝1022×10m ＝5 m物块加速到与传送带同速后，由于mg sin θ＞μmg cos θ，所以物块相对于传送带向下运动，摩擦力变为沿斜面对上(物块的受力状况如图乙所示)，所以此时的加速度为a 2＝g sin θ－μg cos θ＝2 m/s 2由x 2＝L －x 1＝v t 2＋12a 2t 22解得t 2＝2 s因此所需的时间为t ＝t 1＋t 2＝3 s.(2)若μ′＝0.8 ，开头时(即物块与传送带同速前)物块的加速度为a ′＝g (sin θ＋μ′cos θ)＝10×(0.6＋0.8×0.8)m/s 2＝12.4 m/s 2物体加速到与传送带同速时所用的时间t 1′＝v a ′＝1012.4s ≈0.81 s位移x 1′＝v 22a ′≈4.03 m由于mg sin θ＜μ′mg cos θ，故物块与传送带同速后将与传送带一起做匀速运动，则t ′2＝L －x 1′v ≈2.50 s ，因此所需的时间为：t ′＝t 1′＋t ′2＝3.31 s.答案：(1)3 s (2)3.31 s。
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A．A与B之间没有摩擦力
B．A受到B对它的摩擦力向右
C．B受到三个力作用
D．A给B的摩擦力向左
[思路探究]
(1)两个物体一起向右做匀速直线运动，说明两者处于什么状态？
提示：处于平衡状态。
人教版高中物理必修1
全册学案
1．摩擦力
(1)概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
(2)分类：摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力。
2．静摩擦力
(1)定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，在接触面上产生的阻碍物体间相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
1．关于滑动摩擦力的说法，下列说法正确的是()
A．只有运动的物体才受到滑动摩擦力
B．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比
C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
解析：选D滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间，但受滑动摩擦力的物体不一定运动，A错误；滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比，与重力不一定成正比，B错误；滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，并不一定阻碍物体的运动，C错误，D正确。
(2)产生条件
①两物体接触且挤压，即存在弹力；
②接触面不光滑；
③接触面间有相对运动趋势。
(3)方向：沿着接触面，跟物体的相对运动趋势方向相反。
(4)大小：范围0<F≤Fmax，Fmax为最大静摩擦力。
(5)作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势。
1．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力(×)
答案：1.×2.√3.√4.×
3．滑动摩擦力
(1)定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
(2)产生条件
①两物体接触且挤压，即存在弹力；
②接触面不光滑；
③两物体间存在相对运动。
(3)方向：与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反。
(4)大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即F＝μFN，其中FN为两接触面间的垂直作用力(压力)；μ为动摩擦因数。
2．有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力(√)
3．摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间(√)
4．静摩擦力一定作用在两个静止的物体之间(×)
解析：摩擦力的产生须具备三个条件，一个物体在另一个物体表面滑动只具备条件之一，此时物体间不一定有摩擦力，1错误；根据弹力和摩擦力的产生条件知，有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力，2正确；两物体相互接触挤压是产生摩擦力的前提，3正确；静摩擦力一定作用在相对静止的两个物体之间，这两个物体可以是静止的，也可以是运动情况相同的，4错误。
[答案]CD
[总结提能]
有关摩擦力的几个需要注意的问题
(1)不论物体是静止还是运动，都可能受静摩擦力或滑动摩擦力。
(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同，甚至可能与运动方向成一定角度。
(3)摩擦力并不是总阻碍物体的运动，它既可作动力，又可作阻力，它阻碍的是物体的相对运动(或相对运动趋势)。
(2)B物体在水平方向受到几个力的作用，这几个力有什么关系？
提示：两个力的作用，这两个力等大反向。
[解析]假设A与B之间有静摩擦力的作用，无论方向向哪都不能使A保持匀速运动，所以A与B之间无摩擦力作用，A正确，B错误；根据牛顿第三定律，A对B没有摩擦力作用，D错误；B要保持匀速运动，水平面给B的滑动摩擦力与拉力F平衡，另外B还受重力、水平面的支持力和A对B的压力，共五个力作用，C错误。
跟接触面相切并与物体相对运动的方向相反
[典例1][多选]关于摩擦力，下列说法中正确的是()
A．两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B．受静摩擦作用的物体一定是静止的
C．滑动摩擦力方向可能与运动方向相同
D．物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
[思路探究]
(1)摩擦力的产生条件。
(2)摩擦力的方向判断。
答案：1.×2.×3.√
考点一
对摩擦力概念的理解
摩擦力比较
静摩擦力
滑动摩擦力
产生
条件
①两物体之间有弹力；
②接触面粗糙；
③有相对运动趋势
①两物体之间有弹力；
②接触面粗糙；
③有相对运动
“相对”
的含义
两物体相对静止但有相对运动趋势
两物体间有相对运动
作用
效果
阻碍物体间的相对运动趋势
阻碍物体间的相对运动
方向
跟接触面相切并与物体相对运动趋势的方向相反
3．运动状态判断法
看物体所受的除该摩擦力之外其他作用力与物体的运动状态是否对应(目前主要应用二力平衡的规律)，若对应，则不存在该摩擦力；若需要向左的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况对应，则摩擦力向左；若需要向右的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况对应，则摩擦力向右。
4．相互作用判断法
若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。
(3)摩擦力大小的确定。
[解析]两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还要看它们之间是否有相对运动趋势，例如，静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静摩擦力；受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，例如，与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩擦力存在，但物体并不是静止的；产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了，上述输送带如果突然加速，物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力，A、B错误，C正确；在正压力一定时，静摩擦力的大可以因外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度，D正确。
考点二
静摩擦力的有无及方向判断
1．条件判断法
根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。静摩擦力产生的条件：
①物体间接触且挤压；
②接触面粗糙；
③物体间有相对运动趋势。
2．假设判断法
若物体间是否存在相对运动趋势不易判断，可假设接触面光滑，看物体是否发生相对运动以及怎样相对运动，以此判断物体间是否存在相对运动趋势及相对运动趋势的方向，进而判断是否存在静摩擦力以及静摩擦力的方向。
(5)作用效果：总是阻碍物体间的相对运动。
1．只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力(×)
2．滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间(×)
3．静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力(√)
解析：滑动摩擦力的产生必须同时满足三个条件，当接触面光滑时，就不存在滑动摩擦力，1错误；滑动摩擦力产生在两个相对运动的物体之间，可以是一个物体静止，一个物体运动，2错误，3正确。