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(完整版)高中物理力学经典的题(含答案),推荐文档

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s22H g ≈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=15220y v v 13y/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=5gh15,v1=gh15.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=v1=gh15,s=2h.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,线速度为v.由几何关系得r=22L R+,v=ω·r,解得v=ω22L R+.(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22L R+22L R+.。
高中物理典型例题集锦(三)

中学物理典型例题集锦(三)山东 贾玉兵电学部分25、如图22-1所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中心各有小孔M 、N 。
今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N 点时速度恰好为零,然后按原路径返回。
若保持两板间的电压不变,则:A. 若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回。
B. 若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回。
C. 若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔接着下落。
D. 若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔接着下落。
分析与解:当开关S 始终闭合时,A 、B 两板间的电压保持不变,当带电质点从M 向N 运动时,要克服电场力做功,W=qU AB ,由题设条件知:带电质点由P 到N 的运动过程中,重力做的功与质点克服电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB若把A 板向上平移一小段距离,因U AB 保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回,应选A 。
若把B 板下移一小段距离,因U AB 保持不变,质点克服电场力做功不变,而重力做功增加,所以它将始终下落,应选D 。
由上述分析可知:选项A 和D 是正确的。
想一想:在上题中若断开开关S 后,再移动金属板,则问题又如何?(选A 、B)。
26、两平行金属板相距为d ,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T 。
现有一离子束,其中每个离子的质量为m ,电量为q ,从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。
设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压改变周期相同),且全部离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。
试求:离子击中荧光屏上的位置的范围。
(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。
重力忽视不计。
分析与解: 各个离子在电场中运动时,其水平分运动都是匀速直线运动,而经过电场所需时间都是T ,但不同的离子进入电场的时刻不同,由于两极间电压改变,因此它们的侧向位移也会不同。
高中物理试题及答案大全

高中物理试题及答案大全一、选择题1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于()A. 物体质量与加速度的乘积B. 物体质量与速度的乘积C. 物体质量与速度的比值D. 物体质量与加速度的比值答案:A3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为2 m/s²,那么在第3秒末的速度是()A. 4 m/sB. 6 m/sC. 8 m/sD. 10 m/s答案:A二、填空题4. 电荷间的相互作用力遵循______定律。
答案:库仑5. 一个物体的动能是其质量的一半乘以速度的平方,其公式为______。
答案:E_k = 1/2mv²6. 根据能量守恒定律,在一个封闭系统中,能量的总量______。
答案:保持不变三、简答题7. 简述牛顿第三定律的内容。
答案:牛顿第三定律,又称作用与反作用定律,指出对于任何两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
8. 什么是电磁感应现象?请简述其基本原理。
答案:电磁感应现象是指当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势和感应电流的现象。
其基本原理是法拉第电磁感应定律,即感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
四、计算题9. 一个质量为2kg的物体,从静止开始在水平面上做匀加速直线运动,加速度为4 m/s²,求物体在第5秒末的速度和位移。
答案:根据公式v = at,物体在第5秒末的速度v = 4 m/s² × 5s= 20 m/s。
根据公式s = 1/2at²,物体在第5秒末的位移s = 1/2× 4 m/s² × (5s)² = 50 m。
10. 一个点电荷Q产生一个电场,其电场强度E与距离r的关系为E = kQ/r²,其中k为电场常数。
高中物理典型计算题100道及解析

一.计算题如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg ,长为L=1.4m ;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg ,其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s (1)现用恒力F 作用在木板M 上,为了使得m 能从M 上面滑落下来,问:F 大小的范围是什么?(2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M 上,最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问:m 在M 上面滑动的时间是多大?解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f N mg==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a F f M2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是a a 21>即Ng m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得(2)设m 在M 上滑动的时间为t ,当恒力F=22.8N ,木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./)小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/因S S L21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得二.有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示,电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置,相距为d ,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球,小球可视为质点。
已知:高中物理典型计算题100道及解析若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<<1)。
高中物理典型例题集锦二

高中物理典型例题集锦(二)13、如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M 和m ,半径分别为R 和r ,两板之间用一根长为0.4m 的轻绳相连结。
开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为0.2m 处。
然后自由下落到一固定支架C 上,支架上有一半径为R‘(r<R’<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,木板与支架发生没有机械能损失的碰撞。
碰撞后,两板即分离,直到轻绳绷紧。
在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度V ,如图12-2所示。
求:(1)若M=m ,则V 值为多大 (2)若M/m=K ,试讨论 V 的方向与K 值间的关系。
分析与解:开始 M 与m 自由下落,机械能守恒。
M 与支架C 碰撞后,M 以原速率返回,向上做匀减速运动。
m向下做匀加速运动。
在绳绷紧瞬间,内力(绳拉力)很大,可忽略重力,认为在竖直方向上M 与m 系统动量守恒。
(1)据机械能守恒:(M+m)gh=(M+m)V 02 所以,V 0==2m/s M 碰撞支架后以Vo 返回作竖直上抛运动,m 自由下落做匀加速运动。
在绳绷紧瞬间,M 速度为V 1,上升高度为h 1,m 的速度为V 2,下落高度为h 2。
则:h 1+h 2=0.4m ,h 1=V 0t-gt 2,h 2=V 0t+gt 2,而h 1+h 2=2V 0t , 故:所以:V 1=V 0-gt=2-10×0.1=1m/s V 2=V 0+gt=2+10×0.1=3m/s根据动量守恒,取向下为正方向,mV 2-MV 1=(M+m)V ,所以那么当m=M 时,V=1m/s ;当M/m=K 时,V=。
讨论:①K<3时,V >0,两板速度方向向下。
图12-1图12-2②K>3时,V<0,两板速度方向向上。
③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。
14、如图13-1所示,物体A从高h的P处沿光滑曲面从静止开始下滑,物体B用长为L的细绳竖直悬挂在O点且刚和平面上Q点接触。
高中物理经典高考难题集锦(解析版)

高中物理经典高考难题集锦(解析版)本文档收集了高中物理经典的高考难题,同时提供了详细的解析,帮助学生提高解题能力和应对高考。
题目一题目描述:一个小球自动上坡,它的重力做功与摩擦力做的功之和等于零。
求小球的加速度是多少?解析:我们知道,重力做功与摩擦力做的功之和等于零,说明小球的动能没有增加,也没有减少。
因此,小球的加速度为零,即小球保持匀速上坡。
题目二题目描述:一辆汽车以20 m/s的速度行驶,在制动的过程中,制动力为3500 N,制动距离为50 m。
汽车的质量是多少?解析:根据牛顿第二定律,制动力等于质量乘以加速度。
由于速度从20 m/s减小到零,汽车在制动过程中减速度为20 m/s。
将制动力和减速度代入公式可得:3500 = 质量 × (-20)解得质量为175 kg。
题目三题目描述:一根绳子贴在重力平衡两边的墙壁上,绳子的长度为5 m。
如果绳子的线密度为0.1 kg/m,那么绳子的质量是多少?解析:绳子的质量可以通过线密度乘以长度来计算。
将线密度0.1 kg/m和长度5 m代入计算公式可得:质量 = 0.1 × 5 = 0.5 kg。
题目四题目描述:一枚小球从高度为20 m的位置自由下落,求小球下落2秒后的速度是多少?解析:小球自由下落的加速度为9.8 m/s^2,根据速度与时间的关系公式v = u + at,将初始速度u设为0,加速度a设为9.8 m/s^2,时间t设为2 s,代入公式可得:v = 0 + 9.8 × 2 = 19.6 m/s。
题目五题目描述:一台电梯上行,在上升过程中,电梯门意外打开,此时电梯的加速度是多少?解析:电梯上行时,会受到重力的阻力。
当电梯上升过程中,电梯门打开,意味着接触到外界空气,会受到空气阻力。
所以此时电梯的加速度受到重力和空气阻力的共同作用,而具体数值需要具体情况具体分析。
以上是部分高中物理经典的高考难题及其解析,希望对学生们的物理学习有所帮助。
高中物理难题集锦

高中物理难题集锦1.如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:【小题1】离子运动的速度为多大?【小题2】x轴上被离子打中的区间范围?【小题3】离子从Q运动到x轴的最长时间?【小题4】若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?答案:【小题1】v=5.0×105m/s【小题2】0.1m≤x≤【小题3】【小题4】B2´≥0.60T解析:(1):离子在两板间时有:解得:v=5.0×105m/s(2)当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时,到达x轴上的M点,如图所示,则:r1="0.2m " 所以:OM=当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时,到达x轴上的N点,则:r2="0.1m " 所以:ON=r2="0.1m "所以离子到达x轴的区间范围是0.1m≤x≤(3)所有离子速度都相同,当离子运动路程最长时,时间也最长,由图知当r=r1时离子运动时间最长,则:t m=(4)由牛顿第二定律有:则:当r=r1时,同位素离子质量最大:若质量最大的离子不能穿过直线OA,则所有离子必都不能到达x轴,由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径:设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则解得B0=="0.60T " 则:B2´≥0.60T2.为了有效地将重物从深井中提出,现用小车利用“双滑轮系统”(两滑轮同轴且有相同的角速度,大轮通过绳子与物体相连,小轮通过另绳子与车相连)来提升井底的重物,如图所示。
(word完整版)高中物理经典题库1000题

《物理学》题库一、选择题1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是()A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变B、光速为原来的n倍C、光速为原来的1/nD、入射角和折射角均为90°,光速不变2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是()A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是()A、像倒立,放大率K=2B、像正立,放大率K=0.5C、像倒立,放大率K=0.5D、像正立,放大率K=24、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币()A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。
光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是()A、折射角>入射角B、折射角=入射角C、折射角<入射角D、以上三种情况都有可能发生6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角()A、大于45ºB、小于45ºC、等于45ºD、等于90º7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是()A、α>γ,v甲>v乙B、α<γ,v甲>v乙C、α>γ,v甲<v乙D、α<γ,v甲<v乙8、如图所示方框的左侧为入射光线,右侧为出射光线,方框内的光学器件是( ) A 、等腰直角全反射棱镜 B 、凸透镜 C 、凹透镜 D 、平面镜9、水对空气的临界角为48.6˚,以下说法中能发生全反射的是( )A 、光从水射入空气,入射角大于48.6˚B 、光从水射入空气,入射角小于48.6˚C 、光从空气射入水,入射角大于48.6˚D 、光从空气射入水,入射角小于48.6˚10、媒质Ⅰ和Ⅱ的折射率分别为n 1和n 2,光速分别为v 1和v 2。
高三物理经典例题+高考必备知识点

高中物理典型例题集锦(一)力学部分1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F’与F大小相等方向相反。
以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。
如图1-2所示,其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则:得:牛。
想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。
)2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。
在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。
先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。
因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。
当物块的合外力为零时,速度达到最大值。
之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。
高中物理基础题含解答共10题

高中物理基础题含解答共10题1. 题目:一辆汽车以恒定速度行驶了2小时,总路程为120公里。
求汽车的平均速度。
解答:平均速度= 总路程/ 总时间= 120公里/ 2小时= 60公里/小时。
2. 题目:一块质量为2千克的物体,受到10牛的水平力作用,求物体的加速度。
解答:根据牛顿第二定律F = ma,其中F 是力,m 是物体的质量,a 是加速度。
所以a = F / m = 10牛/ 2千克= 5米/秒²。
3. 题目:一个弹簧的劲度系数为200牛/米,当受到10牛的力时,弹簧的伸长量是多少?解答:根据胡克定律F = kx,其中F 是力,k 是弹簧的劲度系数,x 是伸长量。
所以x = F / k = 10牛/ 200牛/米= 0.05米。
4. 题目:一辆汽车以10米/秒的速度通过一个半径为50米的圆弯道,求汽车在弯道上受到的向心力大小。
解答:向心力= mv²/ r,其中m 是汽车的质量,v 是速度,r 是半径。
所以向心力= (m ×10²) / 50 = 2m牛。
5. 题目:一块物体从10米的高度自由落下,求它落地时的速度。
解答:使用重力势能和动能的转化关系。
物体在高度为h处的重力势能为mgh,动能为(1/2)mv²。
根据能量守恒,mgh = (1/2)mv²,解得v = √(2gh)。
代入数值,v = √(2 ×9.8 ×10) ≈14米/秒。
6. 题目:一根铜棒的温度从100°C升到200°C,求它的温度变化所吸收的热量。
解答:热量变化= 热容×质量×温度变化。
铜的热容为0.39焦耳/克·°C,假设质量为100克,温度变化为200°C - 100°C = 100°C。
所以热量变化= 0.39 ×100 ×100 = 3900焦耳。
高中物理精典例题专题解析[共23专题]
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高中物理精典名题解析专题[23个专题]专题01:运动学专题.doc专题02:摩擦力专题.doc专题03:牛顿运动定律总结.doc专题04:万有引力定律全面提高.doc专题05:动量、动量守恒定律.doc专题06:机械能守恒定律.doc专题07:功和能.doc专题08:带电粒子在电场中的运动.doc专题09:电场力的性质,能的性质.doc专题10:电容器专题2.doc专题11:电学图象专题.doc专题12:恒定电流.doc专题13:带电粒子在磁场中的运动.doc专题14:电磁感应功能问题.doc专题15:电磁感应力学综合题.doc专题16:交流电.doc专题17:几何光学.doc专题18:物理光学.doc专题19:如何审题.doc专题20:物理解题方法.doc专题21:高三后期复习的指导思想.doc专题22:中档计算题专题.doc 专题23:创新设计与新情景问题.doc一、运动学专题 直线运动规律及追及问题一 、 例题例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 ( )A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/sD.加速度的大小可能大于10m/s析:同向时2201/6/1410s m s m t v v a t =-=-=m m t v v s t 712104201=⋅+=⋅+=反向时2202/14/1410s m s m t v v a t -=--=-=m m t v v s t 312104202-=⋅-=⋅+=式中负号表示方向跟规定正方向相反答案:A 、D例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( )A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同B 在时刻t1两木块速度相同C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。
高三物理典型例题集锦(四).doc

高中物理典型例题集锦(四)40.如图37-1所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的电压为U,带电粒子的带电量为q,粒子通过平行金属板的时间为T,不计粒子的重力,则[ ]A.粒子在前T/2时间内,电场力对粒子做功为(1/4)qUB.粒子在后T/2时间内,电场力对粒子做功为(3/8)qU图37-1C.粒子在下落前d/4和后d/4内,电场力做功之比为1∶2D.粒子在下落前d/4和后d/4内,通过的时间之比为1∶3答案:B41.如图38-1所示,三平行金属板a、b、c接到电动势分别为1、2的电源上,已知1<2,在A孔右侧有一带负电的质点,由静止释放后向右运动穿过B 到达P 点后再返回A孔,则[ ]A.只将b板右移一小段距离后再释放该质点,质点仍运动到P点后返回B.只将b板右移一小段距离后再释放该质点,质点将达不到P点C.只将b板右移稍长距离后再释放该质点,质点能穿过C 孔D.若将质点放在C 孔左侧由静止释放,质点将能穿过A孔答案:D42.如图39-1所示,U型线框abcd处于匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向垂直于纸面向内.长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab与cd上且与ab垂直,它们之间的接触是完全光滑的.R为电阻,C 为电容器,现令MN以速度v0向右匀速运动,用U 表示电压表的读数,q表示电容器所带电量,C表示电容器电容.F表示对MN的拉力.设电压表体积很小,其中线圈切割磁感线对MN间的电压的影响可以忽略不计.则[ ]A.U=BLv0 F=v0B2L2/RB.U=BLv0 F=0C.U=0 F=图37-1图38-1 图39-1D.U=q/C F=v0B2L2/R答案:C43.密立根油滴实验如图40-1所示:在电介质为空气的电容器中,观测以某速度送入的一个油滴,这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1,这时加上电场强度为E的匀强电场,再过一会儿达到另一恒定速度v2.在这样短的时间内速度变为恒定,说明油滴受到 的作用,这个力的大小与速度成正比,可表示为kv(式中k为常量)而方向与 .设油滴质量为m,电量为q,写出这两种情况下的方程式① ;② .下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴所带电量q值的一个实例:q的测定值(单位:10-19C)分析这些数据可知:(答案.空气阻力 速度方向相反 ①mg-kv1=0 ②mg-kv2-qE=0小球的电量是1.6×10-19C的整数倍,故电荷的最小电量为1.6×10-19C)44.用长度相同,横截面积之比为2∶1的均匀铜导线制成的两个正方形线框M和N,使它们从同一高度自由下落,途中经过一个有边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,如图41-1所示.若下落过程中线框平面始终与磁场方向保持垂直,不计空气阻力,则M、N底边进入磁场瞬间的速度vM∶vN= ,加速度aM∶aN= ,在穿过磁场的过程中,线框M、N内产生的热量QM∶QN= .(答案:1:1,1:1,2:1)45.现有一电阻箱,一个开关,若干根导线和一个电流表,该电流表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电流表内阻可忽略,电流表量程符合要求,电源内阻约为几欧).要求:①画出实验电路图;②简要写出完成接线后的实验步骤;③写出用测得的量计算电源内阻的表达式r= .答案:(1)图略 (2)①使电阻箱阻值最大,合上开关S ,调节电阻箱阻值为R1,记下电流表对应的刻度N1;②调节电阻箱阻值为R2,记下电流表对应的刻度N2;③计图41-1算出r的值;④多侧几次;取r的平均值;⑤断开S,拆除电阻,整理器材.(3)(N1R1-N2R2)/(N2-N1)46.如图42-1所示为一固定在水平面上长L的绝缘板,整个空间有一水平的匀强电场,板在右半部有一个垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m、带电量为q的物体,从板的P端由静止开始在电场力的作用下向右运动.小物体与水平面间摩擦系数为μ,进入磁场区域后恰能作匀速运动.当物体碰到挡板Q 后被弹回.若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁中仍能作匀速运动,离开磁场后作匀减速运动,并停在C 点.设PC=1/4L.求:(1)物体与挡板碰撞前后的速率v1和v2;(2)磁感应强度B 的大小;(3)电场强度E 的大小和方向.解 物体从P 静止开始运动进入磁场速度v1,由动能定理得qE(L/2)-μmg(L/2)=(1/2)mv12,进入磁场匀速,由反弹后仍匀速可知,电荷带正电.电场强度方向水平向右;进入磁场匀速qE=μ(mg+qv1B),反弹后匀速mg=qv2B出磁场后到C 点停止-μmg(L/4)=-(1/2)mv22;,方向水平向右.47、在磁场中某处磁感应强度B ,可由B=F /IL求出,由此可知磁感应强度B( )A. 随通电直导线所受磁场力增大而增大;B.随通电直导线中电流强度增大而减小;C 随通电直导线长度增大而减小;D.不随导线长度通过电流强度和通电直导线所受磁场力的变化而变化。
高中物理经典题库-力学计算题49个

力学计算题集粹(49个)1.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.2.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1-71图1-72图1-73图1-74图1-75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图1-80图1-81图1-82图1-83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.图1-80 图1-81图1-82 图1-83图1-84 图1-8532.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1-88图1-89 图1-90 图1-91图1-92 图1-93图1-96 图1-97图1-98 图1-99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: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=15m/s,∴v=220yv v += 513m/s, tgα=vy/v0=15/10=3/2,∴ α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.2.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, ② ②式代入①式,得 F=18N.3.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=2L a =2101⨯=25s. vmin=at2=1×25m/s=25m/s.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25m/s.4.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.5.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).7.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).⑤8.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.9.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.10.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=v2Hg≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.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=mv2/R得v=GMR.(2)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.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=5gh15,v1=gh15.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=v1gh152h.图4研究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 sinθ=R/22L R +, 联立解得 f=P/ω22L R +.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)v12=-μ(m+M)gL,解得 v2=21v 2gL -μ=22m/s.(2)用v′表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由动量守恒定律,得 mv0′+Mu=(m+M)v1′,解得 v1′=4m/s.木块C及子弹在AB木板表面上做匀减速运动 a=μg.设木块C和子弹滑至AB板右端的时间为t,则木块C和子弹的位移s1=v1′t-(1/2)at2,由于m车≥(m+M),故小车及木块AB仍做匀速直线运动,小车及木板AB的位移 s=ut,由图5可知:s1=s+L,联立以上四式并代入数据得: t2-6t+1=0,解得:t=(3-22)s,(t=(3+22)s不合题意舍去), (11)∴ s=ut=0.18m.16.解:(1)设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板,则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v,有图5mv0=(M+m)v,解得v=2m/s,在这一过程中,B的位移为sB=vB2/2aB且aB=μmg/M,解得sB=Mv2/2μmg=2×22/2×0.2×1×10=2m.设这一过程中,A、B的相对位移为s1,根据系统的动能定理,得μmgs1=(1/2)mv02-(1/2)(M+m)v2,解得s1=6m.当s=4m时,A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到挡板,B碰到竖直挡板后,根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v′,则Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B的相对位移为s2,根据系统的动能定理,得μmgs2=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s2=2.67m.因此,A、B最终不脱离的木板最小长度为s1+s2=8.67m(2)因B离竖直档板的距离s=0.5m<2m,所以碰到档板时,A、B未达到相对静止,此时B的速度vB为vB2=2aBs=(2μmg/M)s,解得vB=1m/s,设此时A的速度为vA,根据动量守恒定律,得mv0=MvB+mvA,解得vA=4m/s,设在这一过程中,A、B发生的相对位移为s1′,根据动能定理得:μmgs1′=(1/2)mv02-((1/2)mvA2+(1/2)MvB2),解得s1′=4.5m.B碰撞挡板后,A、B最终达到向右的相同速度v,根据动能定理得mvA-MvB=(M+m)v,解得v=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s2′为μmgs2′=(1/2)mvA2+(1/2)(M+m)v2,解得s2′=(25/6)m.B再次碰到挡板后,A、B最终以相同的速度v′向左共同运动,根据动量守恒定律,得Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/9)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s3′为:μmgs3′=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s3′=(8/27)m.因此,为使A不从B上脱落,B的最小长度为s1′+s2′+s3′=8.96m.17.解:(1)B与A碰撞后,B相对于A向左运动,A所受摩擦力方向向左,A的运动方向向右,故摩擦力作负功.设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v1,B的速度为v2,A、B相对静止后的共同速度为v,整个过程中A、B组成的系统动量守恒,有Mv0=(M+1.5M)v,v=2v0/5.碰撞后直至相对静止的过程中,系统动量守恒,机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功,即Mv2+1.5Mv1=2.5Mv,①(1/2)×1.5Mv12+(1/2)Mv22-(1/2)×2.5Mv2=Mμgl,②可解出v1=(1/2)v0(另一解v1=(3/10)v0因小于v而舍去)这段过程中,A克服摩擦力做功W=(1/2)×1.5Mv12-(1/2)×1.5Mv2=(27/400)Mv02(0.068Mv02).(2)A在运动过程中不可能向左运动,因为在B未与A碰撞之前,A受到的摩擦力方向向右,做加速运动,碰撞之后A受到的摩擦力方向向左,做减速运动,直到最后,速度仍向右,因此不可能向左运动.B在碰撞之后,有可能向左运动,即v2<0.先计算当v2=0时满足的条件,由①式,得v1=(2v0/3)-(2v2/3),当v2=0时,v1=2v0/3,代入②式,得((1/2)×1.5M4v02/9)-((1/2)×2.5M4v02/25)=Mμgl,解得μgl=2v02/15.B在某段时间内向左运动的条件之一是μl<2v02/15g.另一方面,整个过程中损失的机械能一定大于或等于系统克服摩擦力做的功,即(1/2)Mv02-(1/2)2.5M(2v0/5)2≥2Mμgl,解出另一个条件是μl≤3v02/20g,最后得出B在某段时间内向左运动的条件是2v02/15g<μl≤3v02/20g.19.解:(1)开始A、B处于静止状态时,有kx0-(mA+mB)gsin30°=0,①设施加F时,前一段时间A、B一起向上做匀加速运动,加速度为a,t=0.2s,A、B间相互作用力为零,对B有:kx-mBgsin30°=mBa,②x-x0=(1/2)at2,③解①、②、③得:a=5ms-2,x0=0.05m,x=0.15m,初始时刻F最小Fmin=(mA+mB)a=60N.t=0.2s时,F最大Fmax-mAgsin30°=mAa,Fmax=mA(gsin30°+a)=100N,(2)ΔEPA=mAgΔh=mAg(x-x0)sin30°=5J.20.解:当弹簧处于压缩状态时,系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和.当弹簧伸长到其自然长度时,弹性势能为零,因这时滑块A的速度为零,故系统的机械能等于滑块B的动能.设这时滑块B的速度为v则有E=(1/2)m2v2,①由动量守恒定律(m1+m2)v0=m2v,②解得E=(1/2)(m1+m2)2v02/m2.③假定在以后的运动中,滑块B可以出现速度为零的时刻,并设此时滑块A的速度为v1.这时,不论弹簧是处于伸长还是压缩状态,都具有弹性势能Ep.由机械能守恒定律得(1/2)m1v12+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),④根据动量守恒(m1+m2)v0=m1v1,⑤求出v1,代入④式得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑥因为Ep≥0,故得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)≤(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑦即m1≥m2,与已知条件m1<m2不符.可见滑块B的速度永不为零,即在以后的运动中,不可能出现滑动B的速度为零的情况.21.解:设恰好物体相对圆盘静止时,弹簧压缩量为Δl,静摩擦力为最大静摩擦力fmax,这时物体处于临界状态,由向心力公式fmax-kΔl=mRw2,①假若物体向圆心移动x后,仍保持相对静止,f1-k(Δl+x)=m(R-x)w2,②由①、②两式可得fmax-f1=mxw2-kx,③所以mxw2-kx≥0,得k≤mw2,④若物体向外移动x后,仍保持相对静止,f2-k(Δl-x)≥m(R+x)w2,⑤由①~⑥式得fmax-f2=kx-mxw2≥0,⑥所以k≥mw2,⑦即若物体向圆心移动,则k≤mw2,若物体向远离圆心方向移动,则k≥mw2.22.解:卫星环绕地球作匀速圆周运动,设卫星的质量为m,轨道半径为r,受到地球的万有引力为F,F=GMm/r2,①式中G为万有引力恒量,M是地球质量.设v是卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度,T是运动周期,根据牛顿第二定律,得F=mv2/r,②由①、②推导出v=GMr.③③式表明:r越大,v越小.人造卫星的周期就是它环绕地球运行一周所需的时间T,T=2πr/v,④由③、④推出T=2π3rGM,⑤⑤式说明:r越大,T越大.23.证:设质点通过A点时的速度为vA,通过C点时的速度为vC,由匀变速直线运动的公式得:s1=vAT+aT2/2,s3=vCT+aT2/2,s3-s1=vCT-vAT.∵vC=vA+2aT,∴s3-s1=(vA-2aT-vA)T=2aT2,a=(s3-s1)/2T2.24.根据:如果在连续的相等的时间内的位移之差相等,则物体做匀变速运动.证明:设物体做匀速运动的初速度为v0,加速度为a,第一个T内的位移为s1=v0T+aT2/2;第二个T内的位移为s2=(v0+aT)T+aT2/2;第N个T内的位移为sN=[v0+(N-1)aT]T+aT2/2.sN-sN-1=aT2,逆定理也成立.25.解:由匀变速直线运动的公式得小物块的加速度的大小为a1=(v0-vt)/t=2(m/s2).木板的加速度大小为a2=2s/t2=0.25(m/s2).根据牛顿第二定律F=ma对小物块得f′1=ma1=1×2=2N,对木板得f1-μ(m+M)g=Ma2,μ=(f1-Ma2)/(m+M)g=(2-4×0.25)/(1+4)×10=0.02.27.解:当t=0时,aA0=9/3=3m/s2,aB0=3/6=0.5m/s2.aA0>aB0,A、B间有弹力,随t之增加,A、B间弹力在减小,当(9-2t)/3=(3+2t)/6,t=2.5s时,A、B脱离,以A、B整体为研究对象,在t=2.5s内,加速度a=(FA+FB)/(mA+mB)=4/3m/s2,s=at2/2=4.17m.28.解:(1)由mCv0=mCv+(mA+mB)v1,C由A滑至B时,A、B的共同速度是v1=mC(v0-v)/(mA+mB)=0.2m/s.由μmCglA=mCv02/2-mCv2/2-(mA+mB)v12/2,得μ=[mC(v02-v2)-(mA+mB)v12]/2mCglA=0.48.(2)由mCv+mBv1=(mC+mB)v2,C相对B静止时,B、C的共同速度是v2=(mCv+mBv1)/(mC+mB)=0.65m/s.由μmCglB=mCv2/2+mBv12-(mC+mB)v22/2,C在B上滑行距离为lB=[mCv2+mBv12-(mC+mB)v22]/2μmCg=0.25m.(3)由μmCgs=mBv22/2-mBv12/2,B相对地滑行的距离s=[mB(v22-v12)]/2μmCg=0.12m.(4)C在A、B上匀减速滑行,加速度大小由μmCg=mCa,得a=μg=4.8m/s2.C在A上滑行的时间t1=(v0-v)/a=0.21s.C在B上滑行的时间t2=(v-v2)/a=0.28s.所求时间t=t1+t2=0.21s+0.28s=0.49s.29.匀加速下滑时,受力如图1a,由牛顿第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma=mgsinθ/2,sinθ/2=μcosθ,得μ=sinθ/2cosθ.图1静止时受力分析如图1b,摩擦力有两种可能:①摩擦力沿斜面向下;②摩擦力沿斜面向上.摩擦力沿斜面向下时,由平衡条件Fcosθ=f+mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN,解得F=(sinθ+μcosθ)/(cosθ-μsinθ)mg=3sinθcosθ/(2cos2θ-sin2θ)mg.摩擦力沿斜面向上时,由平衡条件Fcosθ+f=mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN.解得F=(sinθ-μcosθ)/(cosθ+μsinθ)mg=sinθcosθ/(2cos2θ+sin2θ)mg.31.解:(1)设刹车后,平板车的加速度为a0,从开始刹车到车停止所经历时间为t0,车所行驶距离为s0,则有v02=2a0s0,v0=a0t0.欲使t0小,a0应该大,作用于木箱的滑动摩擦力产生的加速度a1=μmg/m=μg.当a0>a1时,木箱相对车底板滑动,从刹车到车停止过程中木箱运动的路程为s1,则v02=2a2s1.为使木箱不撞击驾驶室,应有s1-s0≤L.联立以上各式解得:a0≤μgv02/(v02-2μgL)=5m/s2,∴t0=v0/a0=4.4s.(2)对平板车,设制动力为F,则F+k(M+m)g-μmg=Ma0,解得:F=7420N.32.解:对系统a0=[F-μg(m1+m2)]/(m1+m2)=1m/s2.对木块1,细绳断后:│a1│=f1/m1=μg=1m/s2.设细绳断裂时刻为t1,则木块1运动的总位移:s1=2a0t12/2=a0t12.对木块2,细绳断后,a2=(F-μm2g)/m2=2m/s2.木块2总位移s2=s′+s″=a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2,两木块位移差Δs=s2-s1=22(m).得a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2-a0t12=22,把a0,a2值,v1=a0t1代入上式整理得:t12+12t1-28=0,得t1=2s.木块2末速v2=v1+a2(6-t1)=a0t1+a2(6-t1)=10m/s.此时动能Ek=m2v22/2=2×102/2J=100J.图234.解:设m1、m2两物体受恒力F作用后,产生的加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律F=ma,得a1=F/m1,a2=F/m2,历时t两物体速度分别为v1=a1t,v2=v0+a2t,由题意令v1=v2,即a1t=v0+a2t或(a1-a2)t=v0,因t≠0、v0>0,欲使上式成立,需满足a1-a2>0,即F/m1>F/m2,或m1<m2,也即当m1≥m2时不可能达到共同速度,当m1<m2时,可以达到共同速度.35.解:(1)当小球刚好能在轨道内做圆周运动时,水平初速度v最小,此时有mg=mv2/R, 故 v=gR =100.8/2⨯=2m/s.(2)若初速度v′<v,小球将做平抛运动,如在其竖直位移为R的时间内,其水平位移s≥R,小球可进入轨道经过B点.设其竖直位移为R时,水平位移也恰为R ,则R=gt2/2,R=v′t,解得:v′=2gR /2=2m/s.因此,初速度满足2m/s>v′≥2m/s时,小球可做平抛运动经过B点.36.卫星在天空中任何天体表面附近运行时,仅受万有引力F作用使卫星做圆周运动,运动半径等于天体的球半径R.设天体质量为M,卫星质量为m,卫星运动周期为T,天体密度为ρ.根据万有引力定律F=GMm/R2,卫星做圆周运动向心力F′=m4π2R/T2, 因为 F′=F,得GMm/R2=m4π2R/T2,∴T=234R GMπ.又球体质量M=4πR3ρ/3.得T=2334R 4G R3ππ⋅⋅ρ=3G πρ,∴T∝1/ρ,得证.37.解:由于两球相碰满足动量守恒m1v0=m1v1+m2v2,v1=-1.3m/s. 两球组成系统碰撞前后的总动能Ek1+Ek2=m1v02/2+0=2.5J, Ek1′+Ek2′=m1v12/2+m2v22/2=2.8J.可见,Ek1′+Ek2′>Ek1+Ek2,碰后能量较碰撞前增多了,违背了能量守恒定律,这种假设不合理.38.解:(1)由动量守恒,得mv0=mv1+Mv2, 由运动学公式得s=(v1-v2)t,h=gt2/2, 由以上三式得v2=(mv0-smg2h)/(M+m). (2)最后车与物体以共同的速度v向右运动,故有mv0=(M+m)vv=mv0/(M+m).∴ΔE=mv02/2+mgh-(M+m)m2v02/2(M+m)2. 解得ΔE=mgh+Mmv02/2(M+m).39.解:设碰前A、B有共同速度v时,M前滑的距离为s.则mv0=(m+M)v,fs=Mv2/2,f=μmg.由以上各式得s=Mmv02/2μg(M+m)2.当v0=2m/s时,s=2/9m<0.5m,即A、B有共同速度.当v0=4m/s时,s=8/9m>0.5m,即碰前A、B速度不同.40.解:(1)物体由A滑至B的过程中,由三者系统水平方向动量守恒得:mv0=mv0/2+2mvAB.解之得vAB=v0/4.(2)物块由A滑至B的过程中,由三者功能关系得:μmgL=mv02/2-m(v0/2)2/2-2m(v2/2.0/4)解之得L=5v02/16μg.(3)物块由D滑到C的过程中,二者系统水平方向动量守恒,又因为物块到达最高点C时,物块与滑块速度相等且水平,均为v.故得mv0/2+mv0/4=2mv,∴得滑块的动能ECD=mv2/2=9mv02/128.42.解:(1)m速度最大的位置应在O点左侧.因为细线烧断后,m在弹簧弹力和滑动摩擦力的合力作用下向右做加速运动,当弹力与摩擦力的合力为零时,m的速度达到最大,此时弹簧必处于压缩状态.此后,系统的机械能不断减小,不能再达到这一最大速度.(2)选m、M为一系统,由动量守恒定律得mv1=Mv2.设这一过程中弹簧释放的弹性势能为Ep,则Ep=mv12/2+Mv22/2+μmgs,解得v2=mv1/M,Ep=m[(M+m)v12/2M+μgs].(2)m与M最终将静止,因为系统动量守恒,且总动量为零,只要m与M间有相对运动,就要克服摩擦力做功,不断消耗能量,所以,m与M最终必定都静止.43.解:(1)第一颗子弹射入木块过程,系统动量守恒,有mv0=(m+M)v1.射入后,在OBC运动过程中,机械能守恒,有(m+M)v12/2=(m+M)gR,得v0=(M+m)2gR/m.(2)由动量守恒定律知,第2、4、6……颗子弹射入木块后,木块速度为0,第1、3、5……颗子弹射入后,木块运动.当第9颗子弹射入木块时,由动量守恒得:mv0=(9m+M)v9,设此后木块沿圆弧上升最大高度为H,由机械能守恒定律得:(9m+M)v92/2=(9m+M)gH,由以上可得:H=[(M+m)/(M+9m)]2R.44.解:(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,速度变为0.由于体系总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行.由动能定理-μMgs=0-mv02/2,s=mv02/2μMg=0.33m.(2)假如平板车在第二次碰墙前还未和滑块相对静止,则其速度的大小肯定还是2m/s,因为只要相对运动,摩擦力大小为恒值.滑块速度则大于2m/s,方向均向右.这样就违反动量守恒.所以平板车在第二次碰墙前肯定已和滑块具有共同速度v.此即平板车碰墙前瞬间的速度.Mv0-mv0=(M+m)v,∴v=(M-m)v0/(M+m)=0.4m/s.图3(3)平板车与墙壁第一次碰撞后滑块与平板又达到共同速度v前的过程,可用图3(a)、(b)、(c)表示.图3(a)为平板车与墙碰撞后瞬间滑块与平板车的位置,图3(b)为平板车到达最左端时两者的位置,图3(c)为平板车与滑块再次达到共同速度时两者的位置.在此过程中滑块动能减少等于摩擦力对滑块所做功μΜgs′,平板车动能减少等于摩擦力对平板车所做功μMgs″(平板车从B到A再回到B的过程中摩擦力做功为零),其中s′、s″分别为滑块和平板车的位移.滑块和平板车动能总减少为μMgl1,其中l1=s′+s″为滑块相对平板车的位移,此后,平板车与墙壁发生多次碰撞,每次情况与此类似,最后停在墙边.设滑块相对平板车总位移为l,则有(M+m)v02/2=μMgl,l=(M+m)v02/2μMg=0.833m.l即为平板车的最短长度.图445.解:如图4,A球从静止释放后将自由下落至C点悬线绷直,此时速度为vC∵vC2=2g×2Lsin30°,∴vC=2gL=2m/s.在线绷直的过程中沿线的速度分量减为零时,A将以切向速度v1沿圆弧运动且v1=vC3A球从C点运动到最低点与B球碰撞前机械能守恒,可求出A球与B球碰前的速度 mAv12/2+mAgL(1-cos60°)=mAv22/2,v2=21v gL +=3100.2+⨯=5m/s.因A、B两球发生无能量损失的碰撞且mA=mB,所以它们的速度交换,即碰后A球的速度为零,B球的速度为v2=5(m/s).对B球和小车组成的系统水平方向动量守恒和机械能守恒,当两者有共同水平速度u时,B球上升到最高点,设上升高度为h. mBv2=(mB+M)u,mBv22/2=(mB+M)u2/2+mBgh.解得h=3/16≈0.19m. 在B球回摆到最低点的过程中,悬线拉力仍使小车加速,当B球回到最低点时小车有最大速度vm,设小球B回到最低点时速度的大小为v3,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mBv2=-mBv3+Mvm,mBv22/2=mBv32/2+Mvm2/2, 解得vm=2mBv2/(m3+M)=5/2m/s=1.12m/s.46.解:(1)小球的角速度与运动的角速度必定相等,则有v=ωR=ω22L r +.(2)人手所提供的功率应等于小球在运动过程中克服摩擦力做功的功率.即有P=fv,∴ f=P/v=P/ω22L r +.48.解:m与A粘在一起后水平方向动量守恒,共同速度设为v1,Mv0=(M+m)v1, 得v1=Mv0/(M+m)=2v0/3. 当弹簧压缩到最大时即有最大弹性势能E,此时系统中各物体有相同速度,设为v2,由动量守恒定律 2Mv0=(2M+m)v2,得v2=2Mv0/(2M+m)=4v0/5. 由能量守恒有 E=Mv02/2+(M+m)v12/2-(2M+m)v22/2,解得E=Mv02/30.。
高一物理必修1典型例题(经典)

高一物理必修1典型例题例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s 末,第5s 末和第2s ,第4s ,并说明它们表示的是时间还是时刻。
甲乙例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程例3. 从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m 处被接住,则在这段过程中A. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为7mB. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7mC. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3mD. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。
B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。
C. 汽车以速度1v 经过某一路标,子弹以速度2v 从枪口射出,1v 和2v 均指平均速度。
D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。
例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v ,后一半时间的平均速度为2v ,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v ,后一半位移的平均速度为2v ,全程的平均速度又为多少?例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间B. 物体在不同时刻的位置C. 物体在不同时间内的位移D. 物体在不同时刻的速度例7. 如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz ,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A 、C 间的平均速度为 m /s ,在A 、D 间的平均速度为 m /s ,B 点的瞬时速度更接近于 m /s 。
例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大C. 速度变化越快,加速度一定越大D. 速度为零,加速度一定为零例9. 如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象,试根据图象分析各段的运动情况,并计算各段的加速度。
高中物理精典例题专题解析共23专题

(1)拍照时B球的速度;
(2)A球上面还有几颗正在滚动的钢球
解析:拍摄得到的小球的照片中,A、B、C、D…各小球的位置,正是首先释放的某球每隔0.1s所在的位置.这样就把本题转换成一个物体在斜面上做初速度为零的匀加速运动的问题了。求拍摄时B球的速度就是求首先释放的那个球运动到B处的速度;求A球上面还有几个正在滚动的小球变换为首先释放的那个小球运动到A处经过了几个时间间隔(0.1s)
D 一直向A运动,4秒末静止在偏向A的某点
解析:根据a-t图象作出其v-t图象,如右图所示,由该图可以看出物体的速度时大时小,但方向始终不变,一直向A运动,又因v-t图象与t轴所围“面积”数值上等于物体在t时间内的位移大小,所以4秒末物体距A点为2米
答案:D
7、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,有人提供一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大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。
答案:C
例题3 一跳水运动员从离水面10m高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?(g取10m/s2结果保留两位数字)
高一必修一物理经典力学典型例题(有答案,含解析)

高一必修一物理经典力学典型例题1.倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带BC长L=6 m,始终以v0=6m/s的速度顺时针运动。
一个质量m=1 kg的物块从距斜面底端高度h1=5.4m的A点由静止滑下,物块通过B点时速度的大小不变。
物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2,传送带上表面在距地面一定高度处,g取10m/s2。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物块由A点运动到C点的时间;(2)求物块距斜面底端高度满足什么条件时,将物块静止释放均落到地面上的同一点D。
2.如图,倾斜的传送带向下匀加速运转,传送带与其上的物体保持相对静止。
那么关于传送带与物体间静摩擦力的方向,以下判断正确的是A.物体所受摩擦力为零B.物体所受摩擦力方向沿传送带向上C.物体所受摩擦力方向沿传送带向下D.上述三种情况都有可能出现3.(2018·江西师大附中)如图是工厂流水生产线包装线示意图,质量均为m=2.5 kg、长度均为l=0.36 m的产品在光滑水平工作台AB上紧靠在一起排列成直线(不粘连),以v0=0.6 m/s 的速度向水平传送带运动,设当每个产品有一半长度滑上传送带时,该产品即刻受到恒定摩擦力F f=μmg而做匀加速运动,当产品与传送带间没有相对滑动时,相邻产品首尾间距离保持2l(如图)被依次送入自动包装机C进行包装。
观察到前一个产品速度达到传送带速度时,下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。
取g=10 m/s2。
试求:(1)传送带的运行速度v;(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ:(3)满载工作时与空载时相比,传送带驱动电动机增加的功率∆P;(4)为提高工作效率,工作人员把传送带速度调成v'=2.4 m/s,已知产品送入自动包装机前已匀速运动,求第(3)问中的∆P′?第(3)问中在相当长时间内的等效∆P′′?4.如图所示,传送带AB段是水平的,长20 m,传送带上各点相对地面的速度大小是2 m/s,某物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。
高三物理经典例题

高中物理典型例题集锦(一)力学部分1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F’与F大小相等方向相反。
以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。
如图1-2所示,其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则:得:牛。
想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。
)2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。
在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。
先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。
因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。
当物块的合外力为零时,速度达到最大值。
之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。
高一物理经典例题60道

高一物理经典例题60道一、运动的描述例题1:一个物体做直线运动,其位移随时间变化的关系为x = 4t - 2t^2(x的单位为m,t 的单位为s)。
求:(1)物体的初速度和加速度;(2) t = 3s时物体的速度;(3)物体在t = 1s到t = 3s内的位移。
解析:1. 已知位移公式x=v_0t+(1)/(2)at^2,与x = 4t-2t^2对比可得:- 初速度v_0=4m/s;- 加速度a=- 4m/s^2。
2. 根据速度公式v = v_0+at,当t = 3s时,v=4+( - 4)×3=-8m/s。
3. 当t = 1s时,x_1=4×1-2×1^2=2m;当t = 3s时,x_3=4×3-2×3^2=-6m。
- 则t = 1s到t = 3s内的位移Δ x=x_3-x_1=-6 - 2=-8m。
例题2:一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5 + 2t^3)m。
求:(1)该质点在t = 0到t = 2s内的平均速度;(2)该质点在t = 2s到t = 3s内的平均速度。
解析:1. 当t = 0时,x_0=5m;当t = 2s时,x_2=5 + 2×2^3=21m。
- 则t = 0到t = 2s内的平均速度¯v_1=frac{x_2-x_0}{t_2-t_0}=(21 -5)/(2)=8m/s。
2. 当t = 3s时,x_3=5+2×3^3=59m。
- 则t = 2s到t = 3s内的平均速度¯v_2=frac{x_3-x_2}{t_3-t_2}=(59 -21)/(1)=38m/s。
二、匀变速直线运动的研究例题3:一辆汽车以v_0=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s。
求:(1)刹车后2s内前进的距离;(2)刹车过程中的加速度;(3)刹车后前进9m所用的时间;(4)刹车后8s内前进的距离。
高中物理高考经典名题专项练习(共20题,附参考答案和解析)

高考物理经典名题练习班级考号姓名总分1、甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体).甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为p.现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等.求调配后(i)两罐中气体的压强;(ii)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比.2、在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变,放射出的α粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R.以m、q 分别表示α粒子的质量和电荷量,M 表示新核的质量,放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核Y 的动能,则()A.新核Y 和α粒子的半径之比B.α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,环形电流大小(Wewuli)C.新核的运动周期D.衰变过程的质量亏损为3、如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为,长为,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部刷有一段长为的薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与导轨平面垂直,质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。
导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为,其他部分的电阻均不计,重力加速度为,求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;(2)导体棒匀速运动的速度大小;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热。
4、如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
学.科网物块与桌面间的动摩擦因数为()A. B. C. D.5、如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa 水平,b点为抛物线顶点。
已知h=2m,,s=。
高中物理典型例题

高中物理最新试题精编全套(一)板块一力学部分一、选择题:在下列每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的,把正确答案全选出来.1.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值,在他的实验装置中,下列哪些措施是为了测量极小的引力而采取的?()A.将测量力变为测量力矩B.使固定小球的质量尽可能大些C.用镜尺法显示扭秤的偏转情况D.把实验装置放在恒温箱内答案:AC2.放在光滑水平面上的物块1、2用轻质弹簧秤相连,如图所示.今对物块1、2分别施以相反的水平力F1、F2.且F1大于F2,则弹簧秤的示数()A.一定等于F1+F2B.一定等于F1-F2C.一定大于F2小于F1D.条件不足,无法确定答案:C3.下列说法中正确的是()A.运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化B.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零D.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能肯定要变化答案:B4.一辆汽车重104N,使它的前轮压在地秤上,测得的结果为6×103N,汽车前后轮之间的距离是2m.则汽车重心的位置和前轮的水平距离为()A. 2 mB. 1. 8 mC. 1. 2 mD. 0. 8 m答案:D5.汽车在水平公路上运动,假设所受到的阻力恒定,汽车达到额定功率时,匀速运动的v,以下说法中错误的是()速度为mA.汽车启动时加速度与它受到的牵引力成正比B.汽车以恒定功率启动,不可能做匀加速度运动C.汽车以最大速度行驶后,若要减小行驶速度,可减少牵引功率vD.若汽车匀加速启动,则匀加速的末速度小于m答案:A6.如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动,则A和B之间的相互作用力大小为()A. mgB. mgsinθC. mgcosθD. 0答案:A7.在粗糙水平面上静放着一个质量为m的物体,已知该物体与水平面之间的动摩擦因数为μ(计算时设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).现沿某一水平方向对该物体施加一个量值变化的力F,其量值可能是①F=0且历时t0;②F=μmg且作用时间t0;③F=2μmg 且作用时间t0.若此外力F按以下顺序施加在物体上,则使该物体在3 t0时间内所发生的位移最大的情况是()A.①②③B.②①③C.①③②D.③②①答案:D8.一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面受地面的摩擦力()A.大小为零B.方向水平向右C.方向水平向左D.无法判断大小和方向答案:A9.质量为m的球置于倾角为θ的光滑面上,被与斜面垂直的光滑挡板挡着,如图所示.当挡板从图示位置缓缓做逆时针转动至水平位置的过程中,挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹力N2的变化情况是()A. N1增大B. N1先减小后增大C. N2增大D. N2减少答案:AD10.如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用,静止不动,现保持力F1不变,使力F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的()答案:B11.一对作用力与反作用力的总功为W,总冲量为I,下列说法正确的是()A. W一定等于零,I可能不等于零B. W可能不等于零,I一定等于零C. W和I一定都等于零D. W和I可能都不等于零答案:B12.电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速下降D.以大小为g的加速度减速下降答案:D13.同步卫星的加速度为a1,地面附近卫星的加速度为a2,地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a3,则()A. a1> a2> a3B. a3> a2> a1C. a2> a3> a1D. a2> a1> a3答案:D14.为了航天员的生存,环绕地球飞行的航天飞机内密封着地球表面大气成分的混合气体,针对舱内的封闭气体,下列说法中正确的是( )A .气体不受重力B .气体受重力C .气体对舱壁无压力D .气体对舱壁有压力答案:BD15.一杂技演员用一只手抛球、接球.他每隔t ∆时间抛出一球,接到球便立即将球抛出(小球在手中停留时间不计),总共有5个球.如将球的运动看做是竖直上抛运动,不计空气阻力,每个球的最大高度都是5m ,那么(g 取10 m/ s 2)( )A. t ∆= 0. 2 sB. t ∆=0. 3 sC. t ∆=0. 4 sD. t ∆=0. 5 s答案:C16.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度一时间图象如图所示,则由图可知(g=10m/s 2)( )A .小球下落的最大速度为5 m/sB .小球第一次反弹初速度的大小为3 m/sC .小球能弹起的最大高度0. 45 mD .小球能弹起的最大高度1. 25 m答案:ABC17.如图(a )所示,水平面上质量相等的两木块A 、B 用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F 拉动木块A ,使木块A 向上做匀加速直线运动,如图(b )所示.研究从力F 刚作用在木块A 的瞬间到木块B 刚离开地面的瞬间这一过程,并且选定该过程中木块A 的起点位置为坐标原点,则图(c )中可以表示力F 和木块A 的位移x 之间关系的是( )答案:A18.如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:(1)在光滑水平面上做加速度大小为g 的匀加速直线运动;(2)在光滑斜面上做向上的匀速直线运动;(3)做竖直向下的匀速直线运动,(4)做竖直向上的加速度大小为g 的匀加速直线运动.设四根弹簧伸长量分别为1l ∆、2l ∆、3l ∆、4l ∆,不计空气阻力,g 为重力加速度,则( )A. 1l ∆>2l ∆B. 3l ∆ < 4l ∆C. 1l ∆< 4l ∆D. 2l ∆ = 3l ∆答案:ABC19.如图所示,不可伸长的轻绳AO 和BO 下端共同系一个物体P ,且绳长BO AO >,A 、B 两端点在同一水平线上,开始时两绳刚好绷直,细绳A O 、BO 的拉力分别设为A F 、B F .现保持A 、B 端点在同一水平线上,在A 、B 端缓慢向两侧远离的过程中,关于两绳拉力的大小随点A 、B 间距离的变化情况是( )A. A F 随距离的增大而一直增大B. A F 随距离的增大而一直减小C. B F 随距离的增大而一直增大D. B F 随距离的增大而一直减小答案:A20.如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在物体B 、C 上.物体A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.物体A 、C 间的摩擦力大小为f 1,物体B 、C 间的摩擦力大小为f 2,物体C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )A. 0,0,0321===f f fB. 0,,0321===f F f fC. 0,0,321===f f F fD. F f F f f ===321,,0答案:B21.水平面上两物体A 、B 通过一根跨过定滑轮的轻绳相连,现物体A 以v 1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时(如图所示),物体B 的运动速度B v 为(绳始终有拉力)( )A. βαsin /sin 1vB. βαsin /cos 1vC. βαcos /sin 1vD. βαcos /cos 1v答案:D22.将某材料制成的长方体锯成A 、B 两块放在水平面上,A 、B 紧靠在一起,物体A 的角度如图所示.现用水平方向的力F 推物体B, 使物体A 、B 保持原来形状整体沿力F 的方向匀速运动,则( )A .物体A 在水平方向受两个力的作用,合力为零B .物体A 只受一个摩擦力C .物体B 对A 的压力小于桌面对物体A 的摩擦力D .物体B 在水平方向受三个力的作用答案:C23.如图所示,在倾角为300的粗糙斜面上有一重为G 的物体,若用与斜面底边平行的恒力2G F =推它,恰好能使它做匀速直线运动。
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B( )
A. 随通电直导线所受磁场力增大而增大;
B.随通电直导线中电流强度增大而减小;
C 随通电直导线长度增大而减小;
D.不随导线长度通过电流强度和通电直导线所受磁场力的变化而变化。
解析:磁感应强度 B 是描述磁场强弱的物理量,磁场强弱是由磁场本身决定的,与
是否放入通电直导线,通电导线中电流强弱,以及通电直导线受磁场力等外界条件无关。
撤去电场,物体返回时在磁中仍能作匀速运动,离开磁场后作匀减速运动,并停在 C
点.设PC=1/4L.求:
(1)物体与挡板碰撞前后的速率v1 和 v2;
(2)磁感应强度 B 的大小;
(3)电场强度 E 的大小和方向.
解 物体从 P 静止开始运动进入磁场速
度v1,由动能定理得 qE(L/2)-μmg(L/2)
电的质点,由静止释放后向右运动穿过 B 到达 P 点后再返回A孔,则[ ]
A.只将b板右移一小段距离后再释放该质点,质点
仍运动到P点后返回
B.只将b板右移一小段距离后再释放该质点,质点
将达不到P点
穿过 C 孔
过A孔
C.只将b板右移稍长距离后再释放该质点,质点能
D.若将质点放在 C 孔左侧由静止释放,质点将能穿
=(1/2)mv12, 进入磁场匀速,由反弹后仍匀速可知,
电荷带正电.电场强度方向水平向右;进入磁场匀速
qE=μ(mg+qv1B), 反弹后匀速
mg=qv2B 出磁场后到 C 点停止
-μmg(L/4)=-(1/2)mv22;
,方向水平向右.
47、在磁场中某处磁感应强图 37-1
图 38-1
B.U=BLv0 F=0 C.U=0 F=0 D.U=q/C F=v0B2L2/R 答案:C 43.密立根油滴实验如图 40-1 所示:在电介质为空气的电容器中,观测以某速度 送入的一个油滴,这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1,这时加上电场强度为E 的匀强电场,再过一会儿达到另一恒定速度v2.在这样短的时间内速度变为恒定,说 明油滴受到 的作用,这个力的大小与速度成正比,可表示为 kv(式中k为常量)而方向与 .设油滴质量为m,电量为q,写 出这两种情况下的方程式① ;② . 下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴 所带电量q值的一个实例:q的测定值(单位: 10-19C)
一个有边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直
纸面向里,如图 41-1 所示.若下落过程中
线框平面始终与磁场方向保持垂直,不计空
气阻力,则M、N底边进入磁场瞬间的速度
vM∶vN= ,加速度 aM∶aN= ,在穿过磁场的过 程中,线框M、N内产生的热量
QM∶QN= . (答案:1:1,1:1,2:1)
6.41
分析这些数据可知:
8.01
9.65
(答案.空气阻力 速度方向相反 ①mg-kv1=0 ②mg-kv2-qE=0 小球的电量是 1.6×10-19C的整数倍,故电荷的最小电量为 1.6×10-19C)
44.用长度相同,横截面积之比为 2∶1 的均匀铜导线制成的两个正方形线框M和
N,使它们从同一高度自由下落,途中经过
45.现有一电阻箱,一个开关,若干根 导线和一个电流表,该电流表表面上有刻度
但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电流表内阻可忽略,
电流表量程符合要求,电源内阻约为几欧).
要求:①画出实验电路图;
②简要写出完成接线后的实验步骤;
③写出用测得的量计算电源内阻的表达式r= .
B.粒子在后T/2 时间内,电场力对粒子做功为(3/8)qU
图 37-1C.粒子在下落前d/4 和后
d/4 内,电场力做功之比为 1∶2
D.粒子在下落前d/4 和后d/4 内,
通过的时间之比为 1∶3
答案:B
41.如图 38-1 所示,三平行金属板
a、b、c接到电动势分别为 1、 2 的电 源上,已知 1< 2,在A孔右侧有一带负
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
高中物理典型例题集锦(四)
山东 贾玉兵
40.如图 37-1 所示,带正电的粒子以一定的初速度v0 沿中线进入水平放置的平 行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的电压为U,带电粒子的
带电量为q,粒子通过平行金属板的时间为T,不计粒子的重力,则[ ]
A.粒子在前T/2 时间内,电场力对粒子做功为(1/4)qU
11.23
图 40-1
11.83
图 41-1
14.48
答案:(1)图略 (2)①使电阻箱阻值最大,合上开关 S,调节电阻箱阻值为
R1,记下电流表对应的刻度N1;②调节电阻箱阻值为R2,记下电流表对应的刻度 N2;③计算出r的值;④多侧几次;取r的平均值;⑤断开S,拆除电阻,整理器 材.(3)(N1R1-N2R2)/(N2-N1)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
容.F表示对MN的拉力.设电压表体
积很小,其中线圈切割磁感线对MN间
的电压的影响可以忽略不计.则[
]
A.U=BLv0 F=v0B2L2/R
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