高中物理必修一第二章第四节知能演练轻松闯关

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[精品]新人教版高中物理第二章第一节知能演练轻松闯关及答案

下列说法中正确的是( )A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转为内能B．用酒精灯给水加热，是机械能转为内能．洗澡时，用毛巾擦背，感觉后背发热，是机械能转为内能D．滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转为机械能答案：图2－1－3如图2－1－3所示，从能量的转和转移的角度可用下面三句话概括：①小孩克服摩擦做功，动能转为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是( )A．①②③B．②③①．②①③D．③②①答案：下列关于能量转现象的说法中，正确的是( )A．用太阳灶烧水是太阳能转为内能B．电灯发光是电能全部转为光能．核电站发电是电能转为内能D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转为内能解析：选A太阳灶烧水是太阳能转为内能，A正确；电灯发光是电能转为内能和光能，B错误；核电站发电是核能转为电能，错误；生石灰放入盛有凉水的烧杯里，能转为内能，D错误．错误！未定义书签。

下列说法不．正确的是( )A．任何一种机器做功都要消耗能量，不消耗能量的机器是无法对外做功的B．每种能量都与一种运动形式相对应，与内能相对应的运动形式是热运动．能量在转过程中总量可以减少，但不会增加D．能量不论如何转，系统的总能量是不变的解析：选由能量守恒定律可知，A、B、D均正确，错误，故本题应选选项．错误！未定义书签。

有人试图制造一台“永久”的发电机．设计思路如下：先利用外界供给的电能，使电动机转动，再让电动机带动发电机发电．发电机发电后，一部分电供给电动机继续使用，电动机不再利用外界供给的电能；一部分电能供用户使用．这样，一旦这个发电机发出电，它就可以不再使用外界的能量，自己“不断”地发出电．用能量转和守恒的知识分析说明，这样的“永动机”能实现吗？解析：题中设想的能量转过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能＋电能(用户)．根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转中均应是守恒的，一旦发电机发出电不再使用外界能量是不可能的，这种永动机不能实现．答案：见解析一、选择题错误！未定义书签。

高中物理必修(1)第二章5知能演练轻松闯关

1．(2012·四川资阳中学高一期中)关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是() A．合力的大小一定大于小的分力，小于大的分力B．合力的大小随分力夹角的增大而增大C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力解析：选D.根据力的平行四边形定则，两个共点力的合力大小不一定大于小的分力，如图甲所示，也不一定小于大的分力，如图乙所示，所以A、C不正确；合力的大小随夹角的增大而减小，如图丙所示，所以B不正确；仅D正确．2．关于共点力，下列说法中正确的是()A．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用点在同一点上，则这几个力是共点力B．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线相交于同一点，则这几个力是共点力C．共点力一定作用在物体的同一点上D．平行四边形定则只适用于共点力合成答案：ABD3．两个共点力，一个是40 N，另一个等于F，它们的合力是100 N，则F的大小可能是() A．20 N B．40 NC．80 N D．160 N解析：选C.因(F－40 N)≤100 N≤(F＋40 N)故60 N≤F≤140 N，应选C项．4.图2－5－9设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图2－5－9所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力大小等于() A．3F B．4FC．5F D．6F解析：选A.由图中几何关系，F3＝F cos60°＋F＋F cos60°＝2F，而F1与F2的夹角为120 °，其大小均为F，故F1、F2合力大小为F，且沿F3方向，因此F1、F2、F3的合力大小为3F.故选项A正确．5.图2－5－10(创新题)如图2－5－10所示，天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车拖着跑，他们都给自己上了套，天鹅伸着脖子要往云里钻，大虾弓着腰儿使劲往前拉，梭鱼一心想往水里跳，它们都在拼命地拉，结果大车却一动不动．则下列说法正确的是()A．它们的合力一定比大虾的拉力大B．它们的合力与大车所受的摩擦力一定平衡C．它们的合力可能为零D．大车所受的合力一定为零解析：选D.因为大车一动不动，由平衡条件知，大车所受的合力一定为零，D项对；它们的合力与大车所受其他力(包括重力、支持力、摩擦力)的合力一定平衡，B项错；由题图可知它们的力不在同一平面内，合力不可能为零，与大虾的拉力也无法比较大小，故A、C均错．一、选择题1.图2－5－11如图2－5－11所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60°，则这两个力的合力大小为()A．30 N B．35 NC．40 N D．20 3 N解析：选D.由于两个力大小相等，且夹角为60°，所以作出的平行四边形是菱形，可用计算法求得合力F，如图所示，F＝2F1cos30°＝3F1＝20 3 N.2．已知三个分力的大小依次为3 N、5 N、9 N，关于这三个分力的合力大小，下面给出了四个值：①0 N②1 N③5 N④18 N．其中可能的是()A．只有②③B．只有①②③C．只有②③④D．只有①②④解析：选A.如果这三个力中任意两个力的和大于第三个力，则合力的范围是：0≤F≤F1＋F2＋F3；如果这三个力中两个最小的力的和小于第三个力，则合力的最小值不可能为零.3 N ＋5 N<9 N，因此①不可能，3 N＋5 N＋9 N＝17 N为最大值，④不可能，故选A.3．如图2－5－12为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小分别为()图2－5－12A．1 N和4 N B．2 N和3 NC ．1 N 和5 ND ．2 N 和4 N解析：选B.由图像知，两力方向相同时，合力为5 N ，即F 1＋F 2＝5 N ；方向相反时，合力为1 N ，即F 1－F 2＝1 N ．故F 1＝3 N ，F 2＝2 N ，B 正确．4．物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是( )A ．5 N 、7 N 、8 NB ．5 N 、1 N 、3 NC ．1 N 、5 N 、10 ND ．10 N 、10 N 、10 N解析：选AD.对于A 组，5 N 和7 N 的合力F 所在的范围是：2 N ≤F ≤12 N,8 N 处在合力范围内，A 组合力可能为零，同理可知D 组合力也可能为零．5．如图2－5－13所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态，以下说法正确的是( )图2－5－13A ．猴子受到两个力的作用B ．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大C ．人将绳子拉得越紧，猴子受到合力越小D ．人将绳子拉得越紧，猴子受到绳子的拉力越大解析：选D.猴子受重力、两段绳子的拉力，两段绳子的拉力的合力大小等于重力，两段绳子的拉力的合力大小不变，人将绳子拉得越紧，两段绳子的夹角越大，猴子受到绳子的拉力越大，A 、B 、C 错误，D 正确． 6.图2－5－14(创新题)在“3·11”日本大地震的一次抢险救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机利用降落伞匀速向下向灾区群众投放救灾物资，假设物资的总重量为G 1，圆顶形降落伞的重量为G 2，有8条相同的拉线一端与运动员相连(拉线重量不计)，另一端均匀分布在伞面边缘上，如图2－5－14所示(图中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成30°角．那么每根拉线上的张力大小为( ) A.3(G 1＋G 2)12 B.G 1G 28C.G 14D.3G 112解析：选D.8根拉线在竖直方向的分力的合力等于运动员和他身上装备的总重量G 1，即8F cos30°＝G 1，则F ＝3G 112. 7．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F 1＝5 N ，方向沿x 轴的正方向；F 2＝6 N ，沿y 轴正方向；F 3＝4 N ，沿x 轴负方向；F 4＝8 N ，沿y 轴负方向，以上四个力的合力方向指向( )A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限解析：选D.方向相反的F 1和F 3合成的合力F ′大小为1 N ，方向沿x 轴正方向；方向相反的F 2与F 4合成的合力F ″大小为2 N ，方向沿y 轴负方向．则F ′与F ″合成的合力方向在第四象限．8.图2－5－15两个共点力的合力F 与两力之间夹角θ的关系如图2－5－15所示，则两力大小是( )A ．7 N 8 NB ．3.5 N 2.5 NC ．5 N 8 ND ．9 N 4 N解析：选B.由题图可知，当两个力的夹角为0°时，合力为6 N ，此时合力最大．当两个力的夹角为180 °时，两个力的合力为1 N ．此时合力最小．由公式F max ＝F 1＋F 2和F min ＝|F 1－F 2|可知：3.5 N 、2.5 N 符合题意，答案为B.9．(2012·郑州外国语学校高一检测)两个共点力的合力为F ，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则( )A ．合力F 一定增大B ．合力F 的大小可能不变C ．合力F 可能增大D ．合力F 可能减小解析：选BCD.当θ为锐角(或直角)时，则随着其中的一个力增大，合力也增大，如图甲所示．当两个分力之间的夹角θ为钝角时，由图乙所示的平行四边形可知，当F a 逐渐增大为F a 1、F a 2、F a 3时，其合力由原来的F 1变为F 2、F 3、F 4，它们可能小于F 1，可能等于F 1，也可能大于F 1，A 选项是合力F 一定增大，所以A 错误，应该是合力F 可能增大，可能减小，也可能不变．即B 、C 、D 正确．10．两个共点力同向时合力为a ，反向时合力为b ，当两个力垂直时，合力大小为( )A.a 2＋b 2B.(a 2＋b 2)/2C.a ＋bD.(a ＋b )/2解析：选B.设两个共点力分别为F 1、F 2，由题意可知，F 1＋F 2＝a ，F 1－F 2＝b .所以F 1＝a ＋b 2，F 2＝a －b 2；两个力垂直时合力F ＝F 21＋F 22＝(a 2＋b 2)/2，所以B 正确．二、非选择题11．将橡皮筋的一端固定在A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N 、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳相互垂直，如图2－5－16所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．图2－5－16图2－5－17(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N 和________N(只需读到0.1 N)．(2)在方格纸(见图2－5－17)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．解析：从图中可知，弹簧测力计最小分度为0.1 N ，因此，竖直向下的弹簧测力计读数为2.5 N ，水平向右的弹簧测力计读数为4.0 N ．因为读数2.5 N 、4.0 N 均是0.5 N 的整数倍，因此，选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N ，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它们的合力，如图所示．合力F ＝4.7 N.答案：(1)4.0 2.5(2)如图所示12.图2－5－18如图2－5－18所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小为100 N ，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小．解析：如图所示，以F 1、F 2为邻边作平行四边形，使合力F 沿正东方向，则F ＝F 1cos30°＝100×32N ＝50 3 N. F 2＝F 1·sin30°＝100×12N ＝50 N. 答案：50 3 N 50 N。

[精品]新人教版高中物理第一章第四节知能演练轻松闯关及答案

下列说法中正确的是( )A．一定质量的气体的体积是不会改变的B．气体的体积等于所有分子的体积之和．所有气体的压强都是由气体受重力引起的D．密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同答案：D一定质量的气体，下列叙述中正确的是( )A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次一定增多B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均作用力一定增大．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次一定增多D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次一定增多解析：选B气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次，是由单位体积内的分子和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是单位体积内的分子增大，但分子的平均速率如何变却不知道；选项由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子如何变未知；气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均作用力增大，压强一定增大，所以选项B正确．(2012·长沙一中高二检测)气体对器壁有压强的原因是( ) A．单个分子对器壁碰撞产生压力B．几个分子对器壁碰撞产生压力．大量分子对器壁碰撞产生压力D．以上说法都不对解析：选气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，不是个别少分子，因此A、B错，对．错误！未定义书签。

在一房间内，上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( )A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大．空气分子的速率都增大D．空气质量增大解析：选B温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子一定减少，所以有ρ空减小，空＝ρ空·V，故空减小．错误！未定义书签。

从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是气体分子的________，一个是气体分子的________．答案：平均动能密集程度一、选择题错误！未定义书签。

教科物理必修1：第二章6知能演练轻松闯关

1．关于力的分解，下列说法正确的是()A．力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果替代一个力的作用效果B．分力的大小一定大于合力的大小C．力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则D．分解一个力往往根据它产生的效果来进行解析：选ACD.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则；力的分解的原则是根据力的实际作用效果来分解力；合力和分力的作用效果是相同的；合力与分力的关系只有等效替代关系，没有固定的大小关系，故A、C、D项都正确．2．如图2－6－15所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论中正确的是()图2－6－15A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的正压力B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用C．物体只受重力mg和弹力N的作用D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同解析：选CD.用分力来替代原来的力，其作用效果相同．力分解时不改变力的性质，不转移受力物体，题中F2仍是斜面上的物体所受的力，F2是使物体压紧斜面的力．3．(2012·江苏泰州中学高一检测)下列说法正确的是()A．已知合力大小、方向，则其分力必为确定值B．已知两分力大小、方向，则它们的合力必为确定值C．分力数目确定后，若已知各分力大小、方向，必可依据平行四边形定则求出总的合力来D．若合力为确定值，根据要求的两个方向、依据平行四边形定则一定可求出这两个力大小解析：选BC.已知合力大小、方向其分力可能有无数组解，A错．若已知两分力大小、方向，根据平行四边形定则，其合力为确定值，B对．若分力确定后，可应用平行四边形定则，求出总的合力，C对．合力为确定值，若两分力的方向与合力在同一直线上，则两分力可能有无数组解，D错．4．一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是()A．物体对斜面的压力逐渐减小B．物体对斜面的压力的大小不变C．物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小D．物体的重力沿斜面方向的分力大小不变解析：选A.对在斜面上的物体进行受力分析，并把重力分解可得：物体对斜面的压力N＝mg cosθ，重力沿斜面方向的分力F1＝mg sinθ，当斜面倾角缓慢增大时，即θ增大，则N减小，F1增大，故A项正确．5．(2011·高考江苏卷)图2－6－16如图2－6－16所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()A.mg2sinαB.mg2cosαC.12mg tanα D.12mg cotα解析：选A.对石块受力分析如图，建立如图所示坐标系，由平衡条件得：2F sinα＝mg，解得F＝mg 2sinα.一、选择题1．将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不．可能的是()A．F1或F2垂直于FB．F1、F2都与F在同一直线上C．F1或F2的大小等于FD．F1、F2的大小和方向都与F相同解析：选D.一个力F可以分解成无数对分力，分力的大小和方向都是不确定的，F1和F2可以与F在同一直线上，但是不可能同时大小也都与F相同，因为两力合力的最大值为两力之和．2．已知某力的大小为10 N，则不可能将此力分解为下列哪组力()A．3 N、3 N B．6 N、6 NC．100 N、100 N D．400 N、400 N解析：选A.合力与分力之间满足平行四边形定则，合力10 N必须介于两分力的合力的范围内才有可能，但A项中，两力的合力范围为0≤F≤6 N，所以10 N的力不可能分解为3 N、3 N．A不可能，而B、C、D均可能．3．如图2－6－17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()图2－6－17A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大解析：选C.图中三个物体对地面的压力分别为N甲＝mg－F sinθ，N乙＝mg＋F sinθ，N丙＝mg，因它们均相对地面滑动，由f＝μN知，f乙＞f丙＞f甲，故C正确．4．(2012·广东省华南师大附中高一检测)用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO，悬挂一个中空铁球，如图2－6－18所示，当在球内不断注入铁砂时，则()图2－6－18A．AO先被拉断B．BO先被拉断C．AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断解析：选B.依据力的作用效果，将重力分解如图所示，据图示可知：F B>F A.又因为两绳承受能力相同，故当在球内不断注入铁砂时，BO绳先断．选项B正确．5.图2－6－19如图2－6－19所示，质量为m的物体A以一定初速度v0沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有()A．向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B．重力、斜面的支持力和下滑力C．重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力解析：选D.物体受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用，物体由于惯性向上运动，不受向上的冲力，下滑力是重力的一个分力．6．生活中的物理知识无处不在，如图2－6－20是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是()图2－6－20A．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力B．拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上拉链的力D．以上说法均不正确解析：选A.拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图甲所示，在α角很小的情况下，F1＝F2>F，即分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链很容易地被三角形的物体分开．合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生的拉拉链的两分力，如图乙所示，根据边角关系，仍有F1＝F2>F，即增大了合上的力，所以，只有选项A正确．7．如图2－6－21所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 N/kg)()图2－6－21A.32 m B.22 m C.12 m D.34m 解析：选A.绳子恰好不断时的受力分析如图所示，由于N ＝mg ＝10 N ，绳子的最大拉力也是10 N ，可知F 1、F 2之间的最大夹角为120 °，由几何关系知两个挂钉之间的最大间距L ＝12×cos30°×2 m ＝32m.8.图2－6－22已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图2－6－22所示，则另一个分力F 2的最小值为( ) A.F 2 B.3F 3 C ．F D ．无法判断解析：选A.由力的三角形知识可知，当F 2与力F 1垂直时，F 2为最小值，故F 2＝F sin30°＝F2.9．(2012·成都双流中学高一检测)如图2－6－23所示，小球A 和B 的质量均为m ，长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P 点以及与竖直墙上的Q 点之间，它们均被拉直，且P 、B 间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则Q 、A 间水平细线对球的拉力大小为( )图2－6－23A.22mg B ．mg C.3mg D.33mg 解析：选C.对小球B 进行受力分析可知B 、A 间细线无弹力．由于小球A 的重力，使P 、A 间细线和A 、Q 间细线张紧．将小球A 的重力沿PA 与QA 延长线方向分解，如图所示，可得F Q ＝mg tan60°＝3mg ，故C 项对． 10.图2－6－24人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图2－6－24所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( ) A ．绳的拉力不断增大 B ．绳的拉力保持不变C ．船受到的浮力保持不变D ．船受到的浮力不断减小解析：选AD.小船受力如图，利用正交分解：水平方向上 F sin θ＝f ① 竖直方向上F cos θ＋N ＝mg ②船靠岸过程中θ减小，由①得F 增大，再由②得N 减小，所以应选A 、D. 二、非选择题11．汽缸内的可燃气体点燃后膨胀，对活塞的压力F ＝1100 N ，连杆AB 与竖直方向的夹角α＝30°，如图2－6－25所示．此时活塞对连杆AB 的推力F 1和对汽缸壁的压力F 2各是多大？图2－6－25解析：燃气对活塞的推力F 产生两个效果：①推动连杆；②使活塞侧向挤压汽缸壁．故可将F 分解为F 1、F 2，如图所示．由图可知F 1＝F cos α＝220033N ；F 2＝F tan α＝110033N.答案：220033 N 110033N12．质量为30 kg 的小孩坐在10 kg 的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100 N 的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，如图2－6－26所示，(g 取10 N/kg ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：图2－6－26(1)雪橇对地面的压力大小；(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小．解析：(1)对小孩和雪橇整体受力分析得竖直方向：F sin θ＋N ＝mg 解得N ＝mg －F sin θ＝340 N 雪橇对地面的压力 N ′＝N ＝340 N. (2)水平方向F cos θ－f ＝0，f ＝μN . 由上式解得 μ＝4/17≈0.24.答案：(1)340 N (2)0.24。

人教版高中物理必修1随堂演练第二章第四节知能演练轻松闯关

1．关于公式x ＝v2－v 202a，下列说法正确的是( ) A ．此公式只适用于匀加速直线运动 B ．此公式适用于匀减速直线运动 C ．此公式只适用于位移为正的情况D ．此公式不可能出现a 、x 同时为负值的情况解析：选B.公式x ＝v 2－v 22a适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B 正确，选项A 、C 错误．当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a 、x 就会同时为负值，选项D 错误．2．在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是14 m ，假设汽车刹车时的加速度大小为7 m/s 2，则汽车开始刹车时的速度为( )A ．7 m/sB ．10 m/sC ．14 m/sD ．20 m/s解析：选C.设汽车开始刹车时的速度为v ，并规定为正方向，则加速度a ＝－7 m/s 2.由02－v 2＝2ax 得v ＝14 m/s ，C 正确．3．A 、B 、C 三点在同一条直线上，一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经过B 点的速度是v ，到C 点的速度是3v ，则x AB ∶x BC 等于( )A ．1∶8B ．1∶6C ．1∶5D ．1∶3解析：选A.由公式v 2－v 20＝2ax ，得v 2＝2ax AB ，(3v )2＝2a (x AB ＋x BC )，两式相比可得x AB ∶x BC ＝1∶8.4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v －t 图中(如图2－4－5所示)，直线a 、b 分别描述了甲、乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是( )图2－4－5A ．在0～10秒内两车逐渐靠近B ．在10～20秒内两车逐渐远离C ．在5～15秒内两车的位移相等D ．在t ＝10秒时两车在公路上相遇解析：选C.10秒内b 的速度大于a 的速度，两车逐渐远离，A 错.10秒后a 的速度大于b 的速度，两车逐渐靠近，B 错.5～15秒内，由图可知表示位移的面积相等，C 对.10秒时两车相距最远，D 错．5．一辆巡逻车最快能在10 s 内由静止加速到最大速度50 m/s ，并能保持这个速度匀速行驶．在平直的高速公路上，该巡逻车由静止开始启动加速，追赶前方2000 m 处正以35 m/s 的速度匀速行驶的一辆卡车，至少需要多少时间才能追上？解析：若经时间t 正好追上，在t 时间内，卡车位移x 1＝v 1t ，巡逻车位移x 2＝12at 21＋v 2t 2，t 1＋t 2＝t ，a ＝v 2t 1，且由题意x 2＝x 1＋2000 m ，由以上式子可得：t ＝150 s.答案：150 s一、选择题1．如图2－4－6所示，一辆正以8 m/s 速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s 2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m 时的速度为( )图2－4－6A ．8 m/sB ．12 m/sC ．10 m/sD ．14 m/s解析：选C.由v 2－v 20＝2ax 得：v ＝v 20＋2ax ＝82＋2×1×18 m/s ＝10 m/s ，故选C. 2．一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v 0，则第n 列车厢尾驶过他时的速度为( )A ．n v 0B ．n 2v 0 C.n v 0 D ．2n v 0解析：选C.由v 2＝2ax 得：v 20＝2a ·l v 2＝2a ·nl联立解得：v ＝n v 0，故选C.3．物体的初速度为v 0，以加速度a 做匀加速直线运动，如果要使它的速度增加到初速度的n 倍，则物体的位移是( )A.(n 2－1)v 202aB.n 2v 202aC.(n －1)v 202aD.(n －1)2v 202a解析：选A.x ＝(n v 0)2－v 202a ＝(n 2－1)v 202a，故选A.4．两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，则它们运动的最大位移之比为( )A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶ 2D ．2∶1解析：选B.由v 2－v 20＝2ax 得：x ＝v 2－v 202a∴x 1∶x 2＝v 20∶(2v 0)2＝1∶4，故B 对．5.如图2－4－7所示，物体A 在斜面上匀加速由静止滑下x 1后，又匀减速地在平面上滑过x 2后停下，测得x 2＝2x 1，则物体在斜面上的加速度a 1与平面上加速度a 2的大小关系为( )图2－4－7A ．a 1＝a 2B ．a 1＝2a 2C ．a 1＝12a 2 D ．a 1＝4a 2解析：选B.设物体在斜面末端时的速度为v ，由v 2－v 20＝2ax 得：v 2－02＝2a 1x 1,02－v 2＝2(－a 2)x 2.联立解得a 1＝2a 2，故选B.6．某飞机由静止开始做匀加速直线运动，从运动开始到起飞共前进1600米，所用时间为40秒．则它的加速度a 和离地时的速度v 分别为( )A ．2 m/s 2 80 m/sB ．1 m/s 2 40 m/sC ．1 m/s 2 80 m/sD ．2 m/s 2 40 m/s解析：选A.飞机的位移x ＝v 2t ，故飞机离地时的速度v ＝2x t ＝2×160040m/s ＝80 m/s ，飞机的加速度a ＝v t ＝8040m/s 2＝2 m/s 2，A 正确．7．如图2－4－8为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v －t 图线．已知在第3 s 末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是( )图2－4－8A ．从同一地点出发B ．A 在B 前3 m 处C ．B 在A 前3 m 处D ．B 在A 前5 m 处解析：选C.由两个物体的v －t 图象可知，3 s 末A 、B 两个物体的位移分别为6 m 和3 m ，所以物体出发时，B 在A 前3 m 处．故C 正确．8.甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v －t 图象如图2－4－9所示，由图可知( )图2－4－9A ．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B ．t ＝20 s 时，乙追上了甲C ．在t ＝20 s 之前，甲比乙运动快；在t ＝20 s 之后，乙比甲运动快D ．由于乙在t ＝10 s 时才开始运动，所以t ＝10 s 时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离解析：选C.本题为追及问题，从题图中看到开始甲比乙运动快，且早出发，但是乙做匀加速运动，最终是可以追上甲的，A 项错误；t ＝20 s 时，速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙没有追上甲，B 项错误；在t ＝20 s 之前，甲的速度大于乙的速度，在t ＝20 s 之后，乙的速度大于甲的速度，C 项正确；乙在追上甲之前，当它们速度相同时，它们之间的距离最大，对应的时刻为t ＝20 s ，D 选项错误．9．某人骑自行车以v 1＝4 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他前面7 m 处有一辆以v 2＝10 m/s 行驶的汽车开始关闭发动机，加速度a 的大小为2 m/s 2，此人多长时间追上汽车( )A ．6 sB ．7 sC ．8 sD ．9 s解析：选C.因为v ＝v 0＋at ，所以汽车停止运动所需时间t ＝v －v 0a ＝102s ＝5 s ，在这一段时间内，汽车的位移x 2＝v 2t －12at 2＝⎝⎛⎭⎫10×5－12×2×52m ＝25 m ，自行车的位移x 1＝v 1t ＝4×5 m ＝20 m ，这时两者之间的距离是12 m ，自行车还需要3 s 才能赶上汽车．所以选项C 正确．二、非选择题10．某列车正以216 km/h 的速度匀速运行，当列车头经路标A 时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方1000 m 处有障碍物还没有清理完毕，若司机听到报告后立即以最大加速度a ＝2 m/s 2刹车，问该列车是否发生危险？解析：设列车从开始刹车到停止运动的位移为x ，则v 0＝216 km/h ＝60 m/s ，v ＝0，取列车前进方向为正方向，则a ＝－2 m/s 2. 由关系式v 2－v 20＝2ax 得： 02－602＝－2×2x ，x ＝900 m. 因为x ＝900 m<1000 m ，所以，该列车无危险．答案：该列车无危险11．某种型号的飞机起飞时，先由静止开始做匀加速直线运动进行滑行，滑行的加速度大小为4.0 m/s 2.当速度达到80 m/s 时，离开地面升空．如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即进行制动，使飞机做匀减速直线运动，加速度的大小为5.0 m/s 2.为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种特殊的情况下飞机不滑出跑道，那么，所设计的跑道长度至少是多少？解析：设飞机从静止开始做匀加速运动至达到起飞速度滑行的距离为x 1，则v 2＝2a 1x 1，故x 1＝v 22a 1＝8022×4m ＝800 m.设飞机从起飞速度做匀减速运动到静止滑行的距离为x 2，则－v 2＝2a 2x 2，故x 2＝－v 22a 2＝－8022×(－5)m ＝640 m.跑道长度x ＝x 1＋x 2＝800 m ＋640 m ＝1440 m. 答案：1440 m12．晚间，甲火车以4 m/s 的速度匀速前进，当时乙火车误入同一轨道，且以20 m/s 的速度追向甲车，当乙车司机发现甲车时两车相距仅125 m ，乙车立即制动，已知以这种速度前进的火车制动后需经过200 m 才能停止．(1)问是否会发生撞车事故？(2)若要避免两车相撞，乙车刹车的加速度至少应为多大？解析：(1)乙车制动时的加速度 a ＝0－v 202x ＝0－2022×200m/s 2＝－1 m/s 2当甲、乙两车速度相等时有： v 甲＝v 乙＝v 0＋at ，解得t ＝16 s ，此过程甲车位移x 甲＝v 甲t ＝64 m ，乙车位移x 乙＝v 0＋v 乙2t ＝192 m ，由于x 甲＋125 m<x 乙，所以两车会发生撞车事故．(2)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车的速度相同，则125＋v 甲t ＝v 0t ＋12a 0t 2，v 甲＝v 0＋a 0t代入数据解得t ＝15.625 s ，a 0＝－1.024 m/s 2即为使两车不相撞，乙车刹车的加速度至少为1.024 m/ s 2.答案：(1)会发生(2)1.024 m/s2。

高中物理电子题库第二章 4知能演练轻松闯关教科1

实蹲市安分阳光实验学校【】高中物理电子题库第二章 4知能演练轻松闯关教科1-11.(2012·学业水平预测)关于感电动势和感电流，下列说法中正确的是( ) A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感电流C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感电流解析：选B.产生感电动势的条件是磁通量发生变化，不一要电路闭合；而产生感电流的条件一是要电路闭合而且要磁通量发生变化．所以A、C、D选项错误，B选项正确．2.如图2－4－7所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线处于同一平面，而且处在两导线的，则( )图2－4－7A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判穿过线圈的磁通量是否为零解析：选A.两电流同向时，在线圈范围内，产生的磁场方向相反，大小对称，穿过线圈的磁通量为零，A选项正确，B、C、D选项不正确．3.如图2－4－8所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )图2－4－8A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．无法确解析：选B.磁铁从相同的高度插入，速度越大，磁通量的变化越快，产生的感电动势越大，电流表的偏转角就越大．图2－4－94.如图2－4－9所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有长的两根金属棒ab 和cd，它们以相同的速度匀速运动，则( )A．断开电键S，ab中有感电流B．闭合电键S，ab中有感电流C．无论断开还是闭合电键S，ab中都有感电流D．无论断开还是闭合电键S，ab中都没有感电流解析：选B.两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开电键S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感电流，故A、C错误；若闭合电键S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感电流，故B正确，D错误．5.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感电动势的比值为( )A.12B．1C ．2D ．4 解析：选B.根据法拉第电磁感律E ＝ΔΦΔt ＝Δ（BS ）Δt ，设初始时刻磁感强度为B 0，线圈面积为S 0，则第一种情况下的感电动势为E 1＝Δ（BS ）Δt ＝（2B 0－B 0）S 01＝B 0S 0；第二种情况下的感电动势为E 2＝Δ（BS ）Δt ＝2B 0（S 0－S 0/2）1＝B 0S 0，所以两种情况下线圈中的感电动势相，比值为1，故选项B 正确．一、选择题1.处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感电流，则可以判( )A ．线圈没有在磁场中运动B ．线圈没有做切割磁感线运动C ．磁场没有发生变化D ．穿过线圈的磁通量没有发生变化解析：选D.要产生电磁感现象，磁通量必须发生变化，D 正确．2.(2012·高二检测)一个闭合电路产生的感电动势较大，是因为穿过这个闭合电路的( )A ．磁感强度大B ．磁通量较大C ．磁通量的变化量较大D ．磁通量的变化较快解析：选D.由法拉第电磁感律，感电动势与磁通量的变化率(磁通量变化快慢)成正比，与磁通量的变化量、磁通量、磁感强度无关．3.图2－4－10中的小线圈与滑动变阻器、电源组成电路，而大线圈则与电流表组成闭合电路，不能使电流表指针偏转的情形是( ) 图2－4－10A ．闭合电键后将小线圈插入大线圈的过程中B ．小线圈放在大线圈中，闭合电键后将小线圈拔出来的过程中C ．小线圈放在大线圈中不动D ．小线圈放在大线圈中不动，电键闭合，移动变阻器的滑片时解析：选C.当小线圈放在大线圈中不动时，穿过大线圈的磁通量未发生变化，故不会产生感电流，电流表指针不发生偏转，而其它选项均产生感电流，故答案选C.4.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终均匀地增加，则( )A ．线圈中的感电动势均匀地增加B ．线圈中的感电动势均匀地减少C ．线圈中的感电动势不变D ．线圈中没有感电动势解析：选C.磁通量均匀地增加，说明磁通量是变化的，线圈中一有感电动势，且磁通量在相同的时间内变化相同，即磁通量的变化率为一常数．由法拉第电磁感律可知，产生的感电动势大小不变．5.(2012·扬业水平预测)有一个单匝线圈，在0.2 s 内通过它的磁通量从0.02Wb 均匀增加到0.08 Wb ，则线圈中的感电动势为( )A ．0.1 VB ．0.2 VC ．0.3 VD ．0.4 V解析：选C.E ＝ΔΦΔt ＝0.08－0.020.2V ＝0.3 V.6.如图2－4－11所示是一种延时开关．S 2闭合，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，将C 线路接通．当S 1断开时，由于电磁感作用，D 将延迟一段时间才被释放，则( )图2－4－11A．由于A线圈的电磁感作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长解析：选BC.S1断开时，A线圈中电流消失，磁通量减少，B线圈中产生感电流，阻碍线圈中磁通量的减少，A选项错误，B选项正确；若断开S2，B线圈无感电流，磁通量立即减为零，不会有延时作用，C选项正确，D选项错误．7.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图2－4－12中的甲～丁所示．下列关于回路中产生的感电动势的论述中正确的是( )图2－4－12A．图回路产生的感电动势恒不变B．图乙中回路产生的感电动势一直在变大C．图丙中回路在0～t1时间内产生的感电动势小于在t1～t2时间内产生的感电动势D．图丁中回路产生的感电动势先变小后变大解析：选D.根据法拉第电磁感律：感电动势于磁通量的变化率，得到在题图的磁通量不变，所以不会产生感电动势，选项A错误．由数学知识得题图乙中的磁通量变化率是恒的，所以产生的感电动势是恒的，选项B错误．题图丙中回路在0～t1时间内与t1～t2时间内磁通量的变化率都是恒的，故产生恒的电动势，但是0～t1时间内的磁通量的变化率大于t1～t2时间内磁通量的变化率，所以前一段时间内产生的感电动势大于后一段时间内产生的感电动势，选项C错误．题图丁中的磁通量的变化率是先变小后变大，产生的感电动势也是先变小后变大．所以本题的正确选项该为D.8.如图2－4－13所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是( )图2－4－13A．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感电流，而且进入时的速度越大，感电流越大B．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感电流，而且电流是恒的C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感电流，而且电流越来越大D．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感电流，而且穿出时的速度越大，感电流越大解析：选AD.线圈进入和穿出磁场的过程中，线圈内的磁通量发生了变化，运动速度越大，ΔΦΔt越大，电流越大，故A、D对；而B、C选项中磁通量不变．9.(2012·会考预测)如图2－4－14所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假线圈产生的磁场集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感电流的金属圆环是( )图2－4－14A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环解析：选A.当滑片左、右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感电流，而c环中不产生感电流．二、非选择题图2－4－1510. 如图2－4－15所示，固于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感电流，从t＝0开始，磁感强度B怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B 与t的关系式．解析：要使MN棒中不产生感电流，使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.答案：B随t减小，B＝B0ll＋vt。

高中物理必修一第二章第五节~第六节知能演练轻松闯关

1．关于自由落体运动，以下说法正确的是()A．质量大的物体自由下落时下落的快B．从水平飞行的飞机上释放的物体做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动解析：选D.任何物体做自由落体运动下落的一样快，A错误；飞机上释放的物体不是沿竖直方向下落，B错误；雨滴下落过程中，所受空气阻力不能忽略，C错误；水龙头上滴落的水滴受到的空气阻力可忽略，D正确．故选D.2．如图所示的各v -t图象能正确反映自由落体运动过程的是()解析：选BD.自由落体运动是初速度v0＝0，加速度a＝g的匀加速直线运动，因此它的v -t图象是一条过原点的倾斜直线，B、D选项正确．3．下图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，以下对于此过程的分析，正确的是()A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显解析：选AC.从甲图到丙图，这是通过实验研究小球沿斜面的运动是匀变速直线运动，而丁图则是合理的外推，甲图中小球在斜面上的运动可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．故选AC.4．(2013·中山高一检测)广州地区的重力加速度为9.8 m/s2，在此地区物体做自由落体运动的说法正确的是()A．下落过程，物体在任一秒末的速度是该秒初的速度的9.8倍B．刚下落时物体的速度和加速度都是零C．下落开始连续的三个两秒末的速度之比为1∶2∶3D．下落开始连续的三个两秒内的位移之比为1∶4∶9解析：选C.g＝9.8 m/s2，表明物体下落时任一秒末的速度比该秒初的速度大9.8 m/s，但不是9.8倍关系，A错误．刚下落时，物体的加速度为9.8 m/s2，速度为零，B错误．下落开始连续的三个两秒末的速度比，即2 s 末、4 s 末、6 s 末的速度比为1∶2∶3，C 正确．连续三个两秒内的位移比为1∶3∶5，D 错误．5．(2013·陕西师大附中高一检测)从离地面500 m 的空中由静止开始自由落下一个小球，g 取10 m/s 2，求：(1)小球经过多长时间落到地面； (2)小球最后1 s 内的位移大小； (3)小球下落一半时间的位移大小．解析：(1)由h ＝12gt 2得落地时间：t ＝2hg ＝ 2×500 m 10 m/s 2＝10 s.(2)前9 s 内下落高度： h ′＝12g (t －1 s)2＝12×10 m/s 2×(9 s)2＝405 m.所以最后1 s 内位移为x ＝h －h ′＝500 m －405 m ＝95 m. (3)下落一半时间的位移为 x t 2＝12g (t 2)2＝12×10 m/s 2×(10 s 2)2＝125 m. 答案：(1)10 s (2)95 m (2)125 m一、选择题 1．(单选)1971年7月26号发射的阿波罗—15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28千米，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，如图所示，出现的现象是(月球上是真空)( )A ．羽毛先落地，铁锤后落地B ．铁锤先落地，羽毛后落地C ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s 2D ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地解析：选D.月球上是真空，羽毛和铁锤均做自由落体运动，它们下落的快慢是相同的，即物体下落速度的变化与其质量大小无关，因为是在同一高度同时释放，它们应同时落地，A 、B 错误，D 正确．月球上的重力加速度与月球对物体的吸引力有关，我们不可能直接由物体下落这个现象来判断月球表面的重力加速度为9.8 m/s 2，C 错误．故选D.2．(多选)做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是( ) A ．大小相等 B ．大小不等 C ．方向不同 D ．方向相同解析：选AD.自由落体运动是匀变速直线运动，加速度为重力加速度g .由Δv ＝g ·Δt 知每秒内速度的增量相等，故选AD.3．(多选)(2013·昆明高一检测)做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则下列说法中错误的是( )A ．下落时间之比是1∶2B ．落地速度之比是1∶1C ．落地速度之比是1∶ 2D ．下落过程中的加速度之比是2∶1解析：选ABD.根据h ＝12gt 2，得t ＝2hg ，下落时间之比为1∶2，A 错误．根据v ＝2gh ，落地速度之比是1∶2，B 错误，C 正确．做自由落体运动的物体其下落过程中的加速度都等于g ＝10 m/s 2，加速度之比是1∶1，D 错误．故选ABD.4．(单选)(2013·日照高一检测)一物体从高处自由下落，经3 s 落地，则该物体下落1 s时，离地高度是(g 取10 m/s 2)( )A ．5 mB ．10 mC ．15 mD ．40 m解析：选D.物体下落时的高度： h ＝12gt 21＝12×10×32 m ＝45 m ，第1 s 内物体下落的高度Δh ＝12gt 22＝12×10×12 m ＝5 m ，故下落1 s 时离地高度h ′＝h －Δh ＝40 m ，故选D.5．(单选)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( )A ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析：选B.在光滑的斜面上运动的小球，当斜面倾角一定时，由x ＝12at 2和v ＝at 知，位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比，故A 错误，B 正确；当斜面的长度一定时，斜面倾角不同，其加速度a 也不同，由v 2＝2ax 和x ＝12at 2知，C 、D 错误．故选B.6．(单选)(2013·商丘高一检测)竖直悬挂一根长15 m 的杆，在杆的正下方5 m 处有一观察点A ，当杆自由下落时，杆通过A 点需要的时间是( )A ．1 sB ．2 s C. 3 s D. 2 s解析：选A.设杆的下端到达A 点的时间为t 1，上端到达A 点的时间为t 2，则h ＝12gt 21，h＋L ＝12gt 22.则杆通过A 点的时间为Δt ＝t 2－t 1＝2(h ＋L )g－2h g＝ 2(5＋15)10s － 2×510s ＝1 s ，故选A. 7．(单选)(创新题)两个小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动，结果同时到达地面，如图所示四幅图中，能正确表示它们的运动的是( )解析：选C.两个小球从不同高度自由下落，下落过程中加速度相同，所以v -t 图象的斜率相同，因高度不同，由h ＝12gt 2，v ＝gt 知，下落时间和落地时的速度不同，所以图象的起点横坐标和终点纵坐标应不同，故选C.8．(单选)由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况是( )A ．相对静止B ．向下做匀速直线运动C ．向下做匀加速直线运动D ．向下做自由落体运动解析：选B.设甲运动了t s ，乙则运动了(t －Δt ) s ，由速度公式知甲、乙速度差Δv ＝gt －g (t －Δt )＝g Δt ，不随时间变化，即以乙为参考系甲向下做匀速直线运动，故选B.☆9.(单选)物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A ．1 sB ．1.5 s C. 2 s D ．(2－1) s解析：选D.初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…所以，物体下落后半程的时间为(2－1) s ，故选D. 二、非选择题 10．为了测量某高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l 的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速度释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间间隔Δt ，即可根据l 、Δt 、g 得出楼的高度(不计空气阻力)(1)从原理上讲，这个方案是否正确？(2)从实际测量来看，你估计最大困难是什么？(3)若测得l ＝10 m ，Δt ＝0.4 s ，g ＝10 m/s 2，估算楼高为多少？解析：(1)如图所示，设楼高为h ，从绳无初速释放开始计时，设绳下端的A 球和上端的B 球先后落地时间分别为t 1和t 2，则有12gt 21＝h －l 12gt 22＝h 故Δt ＝t 2－t 1＝2h g－2(h －l )g所以只要测得l 、Δt 、g ，就可计算出楼房的高度h .故这个方案从原理上讲是正确的． (2)由于两个重球先后落地时间间隔较短，Δt 的测量比较困难．(3)将l ＝10 m ，Δt ＝0.4 s ，g ＝10 m/s 2代入可得h ＝36.45 m. 答案：见解析☆11.设宇航员在某行星上从高32 m 处自由释放一重物，测得在下落最后1 s 内所通过的距离为14 m ，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？解析：设物体下落的时间为t ，星球表面的重力加速度为g ，则h ＝12gt 2①h －14＝12g (t －1)2②由题意知h ＝32 m ，由①②解得t 1＝4 s ，t 2＝47 s(舍去)，所以t ＝t 1＝4 s ，g ＝4 m/s 2. 答案：4 s 4 m/s 2 ☆12.如图所示，悬挂的直杆AB 长为a ，在B 端下方距离为h 处，有一长为b 的无底圆筒CD ，若将悬线剪断，求：(1)直杆下端B 穿过圆筒的时间是多少？ (2)整个直杆AB 穿过圆筒的时间是多少？解析：(1)B 点下落示意图如图甲所示．对BC 段：h ＝12gt 20①对BD 段：h ＋b ＝12g (t 1＋t 0)2②联立①②得：t 1＝2g (h ＋b )－2ghg.(2)整个直杆下落示意图如图乙所示．对BE 段：a ＋h ＋b ＝12g (t 2＋t 0)2③联立①③解得：t 2＝2g (h ＋a ＋b )－2ghg.答案：见解析。

第2章第2节知能演练轻松闯关

1．如图，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则()A．E A一定大于E B，φA一定大于φBB．E A不一定大于E B，φA一定大于φBC．E A一定大于E B，φA不一定大于φBD．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB解析：选 B.P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定，电场强度是矢量，P、Q两点电荷在O点的合场强为零，在无限远处的合场强也为零，从O点沿PQ连线的中垂线向远处移动，场强先增大，后减小，所以E A不一定大于E B.电势是标量，由等量同种电荷的电场线分布图可知，从O点向远处，电势是一直降低的，故φA一定大于φB，所以只有B对．2．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，φa－φb＝φb－φc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A．三个等势面中，P点的电势最高B．带电质点通过Q点时电势能较大C．带电质点通过Q点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较小解析：选 B.带电质点无论从P点进入还是从Q点进入，受电场力方向都是指向轨迹的内侧．由于该质点带正电，且电场线方向和等势线处处垂直，所以等势面a电势最高，带正电的质点在Q点的电势能较大，A错误，B正确．正电荷只受电场力作用，其动能和电势能之和为定值，所以正电荷在Q点的动能较小，在P点的动能较大，C错误．由于P点处的等势面密，所以带电质点加速度大，D错误．3．(2012·潍坊高二质检)如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心R a、R b、R c为半径画出的三个圆，R c－R b＝R b－R a.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点．以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则()A．|W12|＝2|W34|B．|W12|＜2|W34|C．P、O两电荷可能同号D．P、O两电荷一定异号解析：选 D.由运动电荷的轨迹可知，电荷P受吸引力，故P、O两电荷一定异号，C 错，D对．同心圆是电荷O产生电场的等势面，场强与等势面垂直，即场强沿半径方向，由于离O越近，场强越大，所以|W12|＝qE ac(R c－R a)＝qE ab(R b－R a)＋qE bc(R c－R b)而E ab＞E bc，|W34|＝qE bc(R c－R b)故|W12|＞2|W34|，A、B均错．4．如图所示，同心圆表示某点电荷Q所激发的电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动，不计重力．则下列说法中正确的是()A．两粒子所带的电荷电性不同B．甲粒子经过c点的速度小于乙粒子经过d点时的速度C．两粒子的电势能都是先减小后增大D．经过b点时，两粒子的动能一定相等解析：选 A.由轨迹可知，甲粒子受引力作用，乙粒子受斥力作用，故两粒子电性不同，A对．甲由a到c，电场力做正功，动能增大，乙由b到d，电场力做负功，动能减小，故v c＞v d，B错．乙粒子电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，甲粒子电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C错．经b点时两粒子速率相等，由于质量关系未知，故动能不一定相等，D错．5．将一带电荷量为q＝2×10－6 C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功4×10－5 J，求A点的电势．解析：根据题意可知，将点电荷由电场中的A点移动到电场外(无穷远处)，电场力做功为W＝－4×10－5 J，所以点电荷在A点的电势能为E pA＝－4×10－5 J，A点的电势φA＝E pAq＝－4×10－52×10－6V＝－20 V.答案：－20 V一、选择题1．(2012·济南高二质检)有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点的场强和电势分别用E A、E B和φA、φB表示，则()A．E A＞E B、φA＞φBB．E A＞E B、φA＜φBC．E A＜E B、φA＞φBD．E A＜E B、φA＜φB解析：选 D.由电场线的疏密可知，E A＜E B；由电场线方向可知φA＜φB，D对．2．关于同一电场的电场线，下列表述不．正确的是()A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小解析：选ABD.电场线只是为了形象描述电场而假想的线，实际不存在，故A错．电场线越密，电场强度越大，故B错．沿电场线方向电势越来越低，正电荷电势能减小，负电荷电势能增大，故C正确，D错误．3．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定()A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电势低于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力解析：选AD.根据电势顺电场线的方向降低，可知A对，B错．根据电场线的疏密表示场强的大小知F＝Eq，知C错，D对．4．(2012·上海高二质检)下列说法正确的是()A．电场中某点的场强与试探电荷有关B．电场中某点电势的值与零电势点的选择有关C．电势的正负表示方向D．以上说法都不对解析：选 B.场强由电场本身决定，与试探电荷无关，A错．电势的值与参考点选取有关，电势是标量，其正负表示高于零电势还是低于零电势，不表示方向，B对，C、D错．5．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－8 J的功．那么()A．M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能B．P点的场强一定小于Q点的场强C．P点的电势一定高于Q点的电势D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析：选 D.粒子从P→Q克服电场力做功，即W PQ＜0，由电场力做功与电势能变化的关系：ΔE p＝－W，可知E pQ－E pP＝－W PQ＞0，所以E pP＜E pQ，故A错误；又因为E pP＋E kP ＝E pQ＋E kQ，而E pP＜E pQ，所以E kP＞E kQ，故D正确；因不知电场线疏密和q的正负，故B、C错．大连高二检测)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、6．(2012·B两点，则()A．A点场强等于B点场强B．A点场强方向指向x轴负方向C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势解析：选D.由等势面可知是负点电荷产生的电场，由E＝kQr2知，E A＜E B，A错，C错．场强方向沿x轴正方向，φA＞φB，B错，D对．7．如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是()A．M点电势可能低于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功解析：选 C.沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高于N点电势，A错误；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由图可知，M点场强一定小于N点场强，B错误；正电荷q在M点的电势能E pM＝qφM，在N点的电势能E p N＝qφN，由于φM＞φN，所以E p M＞E pN，C正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M，故从M移动到N，电场力做负功，D 错误．8．(2012·天津高二期中)关于电势和电势能的说法不．正确的是(以无穷远处为参考点)()A．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B．电荷在电场中电势越高的地方，电量越大所具有的电势能也越大C．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D．在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能解析：选ABD.由E p＝qφ知，由于q、φ都有正负，所以电荷在电势高的地方电势能不一定大，电荷量大的电荷在电势高处电势能也不一定大，A、B均错．以无穷远处为参考点，正电荷电场中各点电势为正，负电荷电场中各点电势为负，故在正电荷电场中，正电荷电势能大于负电荷电势能，在负电荷电场中，正电荷电势能小于负电荷电势能，C对，D错．9．(2012·德州高二期中)如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度－时间图象如图乙所示，则()A．电子在A、B两点受的电场力F A＜F BB．A、B两点的电场强度E A＞E BC．A、B两点的电势φA＞φBD．电子在A、B两点具有的电势能E PA＜E P B解析：选 B.由图象斜率减小可知，加速度减小，故场强减小，电场力减小，A错，B 对．由于电子速度增大，电场力做正功，故E PA＞E PB，D错．电场力方向由A指向B，电场线方向由B指向A，故φB＞φA，C错．10．(2012·东城区高二检测)如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等差等势面，它们是互相平行的平面，下列判断正确的是()A．该电场一定是匀强电场B．这四个等势面的电势满足φa－φb＝φb－φc＝φc－φdC．如果φa＞φb，则电场强度E a＞E bD．如果φa＜φb，则电场方向垂直于等势面由b指向a解析：选ABD.匀强电场的等势面是一簇垂直于电场线的平行平面，A对．由于是等差等势面，所以φa－φb＝φb－φc＝φc－φd，B对．由于是匀强电场，E a＝E b，C错．若φa＜φb，电场线应垂直于等势面由b指向a，D对．二、非选择题11．如果把带电量为q＝＋1.0×10－8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，选取无穷远处为电势能零点，那么(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？(2)q未移入电场前A点的电势是多少？解析：(1)根据电势能的改变量等于电场力做的功，所以q在A点的电势能：E pA＝W＝1.2×10－4 J.正电荷在电势高处具有的电势能大，即A点的电势φA＞0，φA＝E pAq＝1.2×10－4 J1.0×10－8 C＝1.2×104 V.(2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A点的电势仍为 1.2×104 V.答案：(1)1.2×104 V 1.2×10－4 J(2)1.2×104 V12．为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB＝0.4 m，α＝37°，q＝－3×10－7 C，F＝1.5×10－4 N(不计负电荷受的重力)．(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并说明它们的电势高低情况．(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？解析：(1)因为负电荷匀速运动，所以电场力和F平衡，即电场力方向与F方向相反，所以电场线方向与F方向相同．又等势面与电场线垂直，所以过A、B两点分别做电场线的垂线，可得过A、B两点的等势线．因为沿电场线方向电势是降低的，所以A点电势高于B 点电势．如图所示．(2)在运动过程中，电荷克服电场力做功，电势能增加，因为F做功与电场力做功的多少是相同的，所以W F＝F·AB cosα＝1.5×10－4×0.4×0.8 J＝4.8×10－5J，电势能增加了。

2022年高中物理电子题库第二章2知能演练轻松闯关教科版选修1-1

【优化方案】 2022 年高中物理电子题库第二章2知能操练轻松闯关教科版选修 1-11对于磁感觉强度，以下说法中正确的选项是A．由 B＝错误 ! 可知， B 与 F 成正比，与IL 成反比B．由 B＝错误 ! 可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处必定无磁场C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感觉强度的方向就是小磁针北极受力的方向分析：是客观存在的，与能否放通电导线及通电导线受力的大小没关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作使劲，但磁场却存在，所以选项 B 错．磁感觉强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．2 一根简单形变的弹性导线，两头固定．导线中通有电流，方向如图2－ 2－2 中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描绘导线状态的四个图示中正确的选项是图 2－2－2分析：选 D 当匀强磁场竖直向上和导线平行时，导线遇到安培力为强磁场水平向右时，依据左手定章可知导线遇到安培力向里，直纸面向外时，依据左手定章可知导线遇到安培力水平向右，故3 2022 ·东城区会考调研以下说法中，正确的选项是0，故 A 选项错误；当匀故 B 选项错误；当匀强磁场垂 C 选项错误、 D选项正确．A．磁通量是描绘磁场强弱的物理量B．电场线与磁感线都是不关闭曲线C．在匀强磁场中， a 线圈面积比 b 线圈大，则穿过 a 线圈的磁通量必定比穿过 b 线圈的大D．磁感觉强度是描绘磁场强弱的物理量分析：选 D 磁通量Φ＝ BS·coθ，磁场强的地方，磁感觉强度 B 必定大，但Φ不必定大．面积 S 大，Φ也不必定大．磁感线是关闭曲线，故A、 B、 C 均不正确．4 如图 2－ 2－ 3 所示，三根通电长直导线 2 线圈的磁通量Φ分析：由磁通量的定义得－4－4Φ＝ B0· S＝× 10× Wb＝× 10Wb－4答案：× 10 Wb一、选择题12022·乐山一中高二检测以下对于磁感觉强度大小的说法，正确的选项是A．通电导线受磁场力大的地方磁感觉强度必定大B．通电导线在磁感觉强度大的地方受力必定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向到处同样D．磁感觉强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向没关分析：选 D 磁场中某点磁感觉强度的大小和方向由磁场自己决定，与通电导线的受力及方向都没关，应选项 A 错误，选项 D 正确．通电导线在磁场中受力的大小不单与磁感觉强度相关，并且与通电导线的取向相关，应选项 B 错误．固然匀强磁场中磁感觉强度到处相等，但当导线在各个地点的方向不一样时，磁场力是不同样的导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为0，而选项 C 中没有说明导线在各个地点的取向能否同样，所以选项 C 错误．、磁感觉强度 B 和电流 I 三者方向之间的关系，以下说法正确的选项是B． F 必然垂直于B、I ，但 B 不必定垂直于IC． B 必然垂直于F、I ，但 F 不必定垂直于ID． I 必然垂直于F、B，但 F 不必定垂直于B分析：，但 B 和 I 不必定垂直，应选项 B 正确．3对于磁通量的描绘，以下说法正确的选项是A．位于磁场中的一个平面垂直磁场方向时，穿过该平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感觉强度必定最大C．假如穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感觉强度必定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何地点，穿过该平面的磁通量老是相等分析：选 A 由磁通量Φ＝BS·coθ可知磁通量不只与B、S 相关，还与平面与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角相关．Φ＝0，B 不必定为零，Φ最大， B 也不必定大．应选项A 正确．4 一段长m，经过A 电流的直导线，对于在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中所受安培力 F 的情况，正确的选项是A．假如 B＝2 T ，F 必定是 1 NB．假如 F＝ 0， B 也必定为零C．假如 B＝4 T ，F 有可能是 1 ND．假如 F 有最大值时，通电导线必定与 B 平行分析：选 C 当导线与磁场方向垂直搁置时，F＝ BIL ，力最大，当导线与磁场方向平行搁置时，F＝ 0，当导线与磁场方向成随意其余角度搁置时，0＜ F＜ BIL ， A、 D两选项不正确， C 选项正确；磁感觉强度是磁场自己的性质，与受力 F 没关， B 选项不正确．图 2－2－45 如图 2－ 2－ 4 所示，通电直导线右侧有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框渐渐远离平动通电直导线，则穿过线框的磁通量将A．渐渐增大B．渐渐减小C．保持不变D．不可以确立分析：选 B 通电直导线产生的磁场在纸面内的散布特色是磁感线垂直纸面，越凑近导线磁场越强，越远越弱，所以线框向右平移时，穿过线框的磁通量渐渐减小，应选项 B 正确．图 2－2－562022·浙江学业水平调研如图2－ 2－ 5 所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O 是转动轴， A 是绝缘手柄， C 是闸刀卡口， M、 N 接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝ 1 T 的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为N 时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中经过的电流的大小和方向为A．电流方向为C→ OB．电流方向为O→ CC．电流大小为 1 AD．电流大小为A分析：选 B 闸刀开关要自动跳开，OC所受安培力的方向应水平向左，由左手定章可知，电流方向 O→C，A 选项错误， B 选项正确；由 F＝ BIL 可得： I ＝错误 ! ＝ 2 A，C、D 选项均错误．图 2－2－67 如图 2－ 2－ 6 所示，质量为m的通电细杆ab 置于倾角为θ 的两平行导轨上，导轨宽度为d，杆 ab 和导轨之间的动摩擦因数为μ，有电流时，ab 恰幸亏导轨上静止，图2－ 2－ 7 中的四个侧视图标出了四种磁场的方向，此中杆ab 和导轨之间的摩擦力可能为零的是图 2－2－7分析：选中通电细杆遇到竖直向上的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零． B 中通电细杆受到水平向右的安培力，摩擦力可能为零． C 中通电细杆遇到竖直向下的安培力，摩擦力不行能为零． D中通电细杆遇到水平向左的安培力，摩擦力不行能为零，故A、 B正确．8 如图 2－ 2－ 8 所示，台秤上放一圆滑平板，其左侧固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连结起来，此时台秤读数为F1，此刻磁铁上方中心偏左地点固定一通电导线，电流方向如下图，当加上电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的选项是图 2－2－8A． F1＞ F2B． F1＜ F2C．弹簧长度将变长D．弹簧长度将变短分析：选AD依据左手定章判断导线所受安培力斜向右下方，由牛顿第三定律可知磁铁受导线的作使劲为斜向左上方磁铁在竖直方向与水平方向受力均衡，可得支持力变小，磁铁压缩弹簧，故 A、 D 正确．二、非选择题9 一根导线长 m，通有 3 A 的电流，垂直磁场放入磁场中某处遇到的磁场力是6× 10－2 N ，则该处的磁感觉强度大小 B 为 ______T；假如该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感觉强度大小为 ________T．若把这根通电导线放入磁场中的此外一点，所受磁场力为12×10－2 N，则该点磁感觉强度大小为 ________T分析：通电导线垂直放入磁场中，由定义式得B＝错误!＝错误! T＝ T某点的磁感觉强度由磁场自己决定，故B＝ T当通电导线在某地方受磁场力必定，将其垂直放入时，对应的 B 最小．B min＝错误 ! ＝错误 ! T ＝ T ，故 B′≥ T答案：≥10 如图 2－2－ 9 所示，在一个范围足够大、磁感觉强度B＝ T 的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水沉静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直．已知金属棒长L＝m，质量m＝g ，取g＝ 10 m/2图 2－2－91 若棒中通有I ＝ A 的向左的电流，求此时金属棒遇到的安培力 F 的大小；2改变经过金属棒的电流大小，若细线拉力恰巧为零，求此时棒中通有电流的大小．分析： 1 依据安培力公式F＝ BIL 可得：此时金属棒遇到的安培力大小F＝ BIL ，代入数据解得F＝N2 以通电金属棒为研究对象，要使悬线拉力恰巧为零，依据均衡条件可得：F＝ BIL ＝mg，解得 I ＝ mg/LB 代入数据解得I ＝ A答案： 1N 2A。

第二章第一节知能演练轻松闯关

1.下列说法中正确的是()A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C．洗澡时，用毛巾擦背，感觉后背发热，是机械能转化为内能D．滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能答案：C2.图2－1－3如图2－1－3所示，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括：①小孩克服摩擦做功，动能转化为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是()A．①②③B．②③①C．②①③D．③②①答案：C3.下列关于能量转化现象的说法中，正确的是()A．用太阳灶烧水是太阳能转化为内能B．电灯发光是电能全部转化为光能C．核电站发电是电能转化为内能D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能解析：选A.太阳灶烧水是太阳能转化为内能，A正确；电灯发光是电能转化为内能和光能，B错误；核电站发电是核能转化为电能，C错误；生石灰放入盛有凉水的烧杯里，化学能转化为内能，D错误．4.下列说法不．正确的是()A．任何一种机器做功都要消耗能量，不消耗能量的机器是无法对外做功的B．每种能量都与一种运动形式相对应，与内能相对应的运动形式是热运动C．能量在转化过程中总量可以减少，但不会增加D．能量不论如何转化，系统的总能量是不变的解析：选C.由能量守恒定律可知，A、B、D均正确，C错误，故本题应选C选项．5.有人试图制造一台“永久”的发电机．设计思路如下：先利用外界供给的电能，使电动机转动，再让电动机带动发电机发电．发电机发电后，一部分电供给电动机继续使用，电动机不再利用外界供给的电能；一部分电能供用户使用．这样，一旦这个发电机发出电来，它就可以不再使用外界的能量，自己“源源不断”地发出电来．用能量转化和守恒的知识分析说明，这样的“永动机”能实现吗？解析：题中设想的能量转化过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能＋电能(用户)．根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，一旦发电机发出电来不再使用外界能量是不可能的，这种永动机不能实现．答案：见解析一、选择题1.关于能量的转化和转移，以下说法中正确的是()A．能量可以从能量多的物体向能量少的物体转移，也可以从能量少的物体向能量多的物体转移B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能C．能量只能从一种形式转化成另一种形式D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化前后能的总量会减少解析：选AB.能量转移的方向与物体能量的多少无关，故A正确；机械能与内能之间可以相互转化，故B正确；能量既可以相互转化也可以发生转移，而总能量保持不变，故C、D 错．2.一辆汽车在关闭发动机后继续沿水平方向向前运动，从能的转化看，它是()A．动能不变B．机械能不变C．动能转化为势能D．机械能转化为内能解析：选D.汽车沿水平方向向前减速运动，重力势能不变，动能减小，机械能减小，故A、B、C错；由于克服摩擦力做功，减小的机械能转化为内能，所以D正确．3.(2012·广州高二检测)下列现象中，只有能的转化而不发生能的转移的过程是()A．冬天用热水袋取暖B．一杯水慢慢变凉C．用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热D．冬天用手摸户外的东西时感到凉解析：选C.用打气筒给轮胎打气时，外力压缩气体做功，机械能转化为内能，故C正确；用热水袋取暖，一杯水慢慢变凉，冬天用手摸户外的东西时感到凉，都是内能发生了转移，故A、B、D错．4.一铁块沿斜面释放后滑下，恰好做匀速运动，那么在下滑过程中()A．铁块机械能减小，内能增加B．铁块机械能守恒，内能不变C．铁块具有的总能量不变D．铁块具有的总能量增加解析：选A.铁块下滑时，由于摩擦力做功，机械能减少，而摩擦生热，使斜面及铁块内能增加．铁块的总能量减少了，斜面和铁块组成的系统的总能量不变．5.下列对能量守恒定律的认识错误的是()A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：选 D.能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒．在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移．不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的．机械能可以转化成其他形式的能，但不能消失，因为能量是不会消失的，故A、B、C均正确，D错误．6.下列说法正确的是()A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但是照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背能量转化和守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析：选C.永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置．历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量转化和守恒定律，人类只能发现规律、利用规律，但绝不可以违背规律，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的，故选项A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，故选项B错．马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源于食物中储存的化学能，故选项C正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，如果把这种表放在桌面上静置几天，它一定会停摆的，故选项D错．7.(2012·大连八中高二检测)汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这个过程中() A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少D．机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析：选D.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡做匀速运动，则汽车必受到摩擦力的作用，机械能不守恒，汽车匀速运动，则动能不变，摩擦力做功，使机械能逐渐转化为内能，但总能量不变．8.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过程，下列说法中正确的是()A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹减少的动能等于木块增加的动能C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块的内能增量之和解析：选D.子弹打击木块的过程中，除了子弹与木块间动能的转移外，还有摩擦阻力作用，导致动能与内能的转化，但此过程中总能量守恒，子弹、木块组成的系统损失的动能等于系统增加的内能，故选项D正确．9.物体从高处落下，由于空气阻力的影响，其能量转化情况是()A．机械能增加，内能也增加B．机械能减少，内能也减少C．机械能不变，内能也不变D．机械能减少，内能增加解析：选D.物体下落过程中，克服空气阻力做功，使部分机械能转化为内能，故D正确．10.图2－1－4大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图2－1－4所示．在小柱上放一个强力的磁铁A，两个斜的木槽M和N叠着倚靠在小柱旁边，上槽M的上端有一个小孔C，下槽N是弯曲的．这位发明家认为：如果在上槽上放一个小铁球B，那么由于磁铁A的吸引力，小球会向上滚，可是滚到小孔处，它就要落到下槽N上，一直滚到N槽的下端，然后顺着弯曲处绕上来，跑到上槽M上．在这里，它又受到磁铁的吸引，重新向上滚，再从小孔里落下去，沿着N槽滚下去，然后再经过弯曲处回到上槽里来，以便重新开始运动．这样，小球就会不停地前后奔走，进行“永恒的运动”．关于维尔金斯的“永动机”，正确的认识应该是()A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现D．违背能量守恒定律，不可能实现解析：选D.由题意可知，磁铁对小铁球的吸引力大于重力沿槽向下的分力，所以小铁球沿N 槽滚动时是减速前进的，若忽略摩擦，小铁球即使能滚到N槽下端，其速度也必为零，在不获得其他任何能量的前提下，无论如何也不可能再获得速度，使自己绕着弯曲处上升，重新回到M槽底端，故D正确．二、非选择题11.请填写下列现象中，能量转换的方式．(1)水轮机带动发电机发电：________________________________________________________________________；(2)水沸腾后，水壶盖被顶起：________________________________________________________________________；(3)电动机带动机器运转：________________________________________________________________________；(4)植物吸收太阳光进行光合作用：________________________________________________________________________；(5)煤炭燃烧发热：________________________________________________________________________.答案：(1)机械能转换为电能(2)内能转换为机械能(3)电能转换为机械能(4)光能转换为化学能(5)化学能转换为内能12.如图2－1－5所示，一个质量m＝100 g的金属块恰能从一个长l＝4 m、倾角θ＝30°的斜面的顶端匀速下滑至底端，损失的机械能有20%被金属块吸收，求在下滑过程中产生的内能及金属块升高的温度．[金属块的比热容为98 J/(kg·℃)]图2－1－5解析：金属块匀速下滑过程中动能不变，机械能的减少量即重力势能的减少量为mgl sin θ.这部分机械能通过摩擦生热转化成了等值的内能．Q ＝ΔE ＝mgl sin θ＝100×10－3×9.8×4×sin30° J＝1.96 J.而其中20%的内能被金属块吸收，所以金属块增加的内能为ΔU ＝Q ′＝η·Q ＝20%×1.96 J ＝0.392 J.又因为Q ′＝cm ·Δt ，所以Δt ＝Q ′c ·m ＝0.39298×0.1℃＝0.04 ℃. 答案：1.96 J 0.04℃。

第2章23知能演练轻松闯关

1。

如图所示,用一块蹄形磁铁靠近发光的白炽灯,灯丝会持续颤抖，产生上述现象的原因主要是灯丝受到了()A。

重力B.电场力C.恒定的安培力D.变化的安培力解析:选D、白炽灯灯丝中通有电流，在外加磁场中受到变化的安培力作用而颤抖.2.关于磁感应强度，下列说法中正确的是( ）A.由B＝FIl可知,B与F成正比,与Il成反比B.由B＝错误!可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强D.磁感应强度的方向就是静止的小磁针北极指向解析：选D、磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线及通电导线受力的大小无关,所以选项A、C均错。

当电流方向与磁场方向平行时,磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错。

磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向.3.磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,下图分别描述的是条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布，其中正确的是（)解析:选D、磁体的磁场磁感线的方向是:在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极,故A、B图均错。

电流的磁场磁感线的分布可用安培定则判断，C错D对。

4。

下列说法中，正确的是（）A。

磁通量是描述磁场强弱的物理量B。

电场线与磁感线都是不封闭曲线C.在匀强磁场中,a线圈面积比b线圈大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大D。

磁感应强度是描述磁场强弱的物理量解析：选D、磁通量Φ＝BS·cosθ,磁场强的地方，磁感应强度B一定大,但Φ不一定大.面积S大，Φ也不一定大。

磁感线是封闭曲线,故A、B、C均不正确.5。

图中磁感应强度B,电流I和安培力F之间的方向关系错误的是（)解析:选D、由左手定则不难判定A、B、C均正确，D选项中导线所受安培力方向应向左。

故答案为D、一、选择题1。

关于对通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法正确的是（)A.F、B、I三者必定均保持垂直B。

2014年高中物理知能演练轻松闯关1.3《怎样描述运动的快慢》二(沪科版必修1)

1．(2012·海淀区高一检测)下列表述的几个速度中，属于瞬时速度的是( )A．猎豹追捕羚羊的速度是70 km/hB．炮弹离开炮口的速度是100 m/sC．2011年3月11日14时46分日本东北部海域发生里氏9.0级地震，产生的海啸以800 km/h 速度传播到海岸D．某运动员在百米测试中在7 s末的速度是8 m/s解析：选BD.“追捕羚羊”“海啸传播到海岸”，都是指事件发生的过程，故A、C中的速度都属于平均速度；“炮口”是指位置，“7 s末”指的是时刻与之对应的速度属于瞬时速度．2．如图所示为表示三个物体运动位置和时间的函数关系图像，其异同点是( )A．运动速率相同，3 s内经过路程相同，起点位置相同B．运动速率相同，3 s内经过路程相同，起点位置不同C．运动速率不同，3 s内经过路程不同，起点位置相同D．无共同点解析：选B.它们的运动速率都是1 m/s，起始位置分别是s1＝3 m，s2＝3 m，s3＝－3 m，都做匀速直线运动，3 s内经过的路程都是3 m，所以选项B正确．3．下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于任一时刻的瞬时速度解析：选AC.每时刻的瞬时速度都等于零，说明物体静止不动，其平均速度当然等于零，但在某段时间内的平均速度等于零，这段时间内任一时刻的瞬时速度不一定等于零，如某同学绕操场跑了一圈，其平均速度为零，但每一时刻的瞬时速度却不为零，A对，B错；在匀速直线运动中，由于速度不变，物体在任一段时间内的平均速度和每一时刻的瞬时速度都相同，变速运动中任意一段时间内的平均速度不一定等于它任一时刻的瞬时速度，二者没有直接关系，有可能相等，也有可能不相等，C对，D错．4．汽车从制动到停止下来共用了5 s．这段时间内，汽车每1 s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m、3 m、1 m.(1)求汽车前1 s、前2 s、前3 s、前4 s和全程的平均速度．这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大些还是略小些？(2)汽车运动的最后1 s的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？解析：(1)汽车前1 s、前2 s、前3 s、前4 s和全程的平均速度分别为：9 m/s、8 m/s、7 m/s、6 m/s、5 m/s.这五个速度中，前1 s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些．(2)汽车运动的最后1 s的平均速度是1 m/s；汽车的末速度是零．答案：见解析一、选择题1．关于平均速度、瞬时速度叙述正确的是( )A ．匀速直线运动位移与时间的比值，既是平均速度又是瞬时速度B ．路程与时间的比值等于平均速度C ．对于变速运动不同时间段内平均速度一定不相等D ．平均速度和瞬时速度都能精确地描述变速运动解析：选A.匀速直线运动的瞬时速度不变，所以其平均速度等于瞬时速度，A 正确．平均速度等于位移与时间的比值，B 错．对变速运动不同时间段内平均速度也可能相等，C 错．平均速度只能粗略地描述变速运动，而瞬时速度能精确地描述变速运动，D 错．2．关于物体运动的位移—时间图像(s —t 图像)，下列说法正确的是( )A ．位移—时间图像表示质点的位移随时间变化的函数关系B ．位移—时间图像就是质点运动的轨迹C ．位移—时间图像上各点的纵坐标表示对应的各时刻质点的位移D ．位移—时间图像上各点的纵坐标表示对应的各时刻质点通过的路程解析：选AC.s —t 图像表示质点的位移随时间变化的函数，并不是质点的运动轨迹，故A 正确，B 不正确；s —t 图像上各点的纵坐标表示对应的各时刻质点的位移，不是路程，故C 正确，D 不正确．3．如图所示中描述匀速直线运动的是( )解析：选ACD.匀速直线运动的s —t 图像是一条倾斜直线，所以A 、C 正确；匀速直线运动的v —t 图像是平行于时间轴的一条直线，所以D 正确．4．在公路的每个路段都有交通管理部门设置限速标志如图所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时( )A ．必须以这一规定速度行驶B ．平均速度大小不得超过这一规定数值C ．瞬时速度大小不得超过这一规定数值D ．汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的解析：选C.限速标志的意义是汽车通过标志牌时速度不得超过40 千米/小时，所以C 正确．5．(2012·西安高一检测)一个骑自行车的人由静止开始沿直线骑车，他在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内通过的距离分别为：1 m 、2 m 、3 m 、4 m ．关于这个运动下列说法正确的是( )A ．2 s 末的瞬时速度为2.5 m/sB ．4 s 末的瞬时速度为4.0 m/sC ．前4 s 的平均速度为2.5 m/sD ．第4 s 内的平均速度为4.0 m/s解析：选CD.由于骑自行车的人的运动情况不明，因而不能求瞬时速度，但可求平均速度：前4 s 内v －1＝1＋2＋3＋44 m/s ＝2.5 m/s ，第4 s 内v －2＝41m/s ＝4 m/s. 6．A 、B 、C 三物体同时同地地出发做直线运动，它们的运动情况如图所示，在20 s 的时间内，它们的平均速度的关系是( )A.v A＝v B＝v CB.v A>v B＝v CC.v A<v B<v CD.v A＝v B>v C解析：选A.由图可知A、B、C三物体在20 s内发生的位移相同，据平均速度的定义式v＝Δs可以确定20 s内三物体的平均速度相等，故A对．Δt7．一个做直线运动的物体，某时刻速度是5 m/s，那么这个物体( )A．在这一时刻之前的0.1 s内的位移一定是0.5 mB．从这一时刻起1 s内的位移一定是5 mC．从这一时刻起1 s内的位移可能是10 mD．从这一时刻起每1 s内的位移可能都是5 m解析：选CD.某时刻物体的速度5 m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说明物体从此时刻起前后运动的快慢情况，以后做匀速直线运动，或变速直线运动，或曲线运动都有可能，因此选项A、B均错．如果从此时刻起物体做变速直线运动，从这一时刻起以后的1 s内物体的位移可能是10 m，选项C正确．如果物体做匀速直线运动，那么物体在每1 s内的位移都是5 m，选项D正确．8．(2012·郑州外国语学校高一考试)如图所示为甲、乙两物体运动的s－t图像，下列关于甲、乙两物体运动的说法，正确的是( )A．甲、乙两个物体同时出发B．甲、乙两个物体在同一位置出发C．甲的速度比乙的速度小D．t2时刻两个物体速度相同解析：选C.由图像可知，乙物体由t1时刻从坐标原点的位置开始做匀速直线运动，所以甲出发的时间比乙早t1，选项A错误；甲物体从零时刻离坐标原点距离为s1的位置，远离原点做匀速直线运动，选项B错误；甲图线的斜率小于乙图线的斜率，说明甲运动的速度小于乙运动的速度，选项C正确；t2时刻甲、乙两物体在同一位置，而不是速度相等，选项D错误．9．(2012·吉林长春高一考试)如图是一辆汽车做直线运动的位移—时间(s－t)图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是( )A．OA、BC段运动最快B．AB段做匀速直线运动C ．CD 段表示的运动方向与初始运动方向相反D ．4 h 内，汽车的位移大小为60 km解析：选C.由图像知，汽车在OA 段做匀速运动，速度v 1＝15 km/h ，在AB 段静止，有v 2＝0，在BC 段匀速运动，速度v 3＝15 km/h ，在CD 段做反方向的匀速运动，速度v 4＝－30 km/h ，所以选项A 、B 错误，C 正确；第4 h 末，汽车回到出发点，故4 h 内汽车的位移为零，选项D 错误．10．(2012·广州高一考试)一质点的s －t 图像如右图所示，能正确表示该质点的速度v 与时间t 关系的图像是( )解析：选A.s －t 图像中，图线的斜率表示物体运动的速度，由图像可知，质点先沿负方向做匀速运动，然后静止，再沿正方向做匀速运动，之后又静止，故选项A 正确．二、非选择题11．物体以3 m/s 的速度匀速运动了4 s ，停顿2 s 后又在3 s 内沿直线匀速返回原处，试画出物体运动的s －t 图像．解析：法一：选定物体开始运动的方向为正，则0～4 s 内v 1＝3 m/s ；4～6 s 内，v 2＝0；6～9 s 内，v 3＝－4 m/s.则s －t 图像如图甲所示．法二：选定物体开始运动的方向为负，则0～4 s 内，v 1＝－3 m/s ；4～6 s 内，v 2＝0；6～9 s 内，v 3＝4 m/s ，则s －t 图像如图乙所示．答案：见解析12．(2012·宁厦高一检测)用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.11 s ，已知遮光板的宽度为3.0 cm ，试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小．解析：滑块通过光电门的时间极短，可以用短程内的平均速度来表示该点的瞬时速度．由平均速度的定义可计算，滑块通过第一个光电门时的瞬时速度v 1＝d Δt 1＝0.03 m 0.29 s＝0.10 m/s ；滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v 2＝d Δt 2＝0.03 m 0.11 s＝0.27 m/s. 答案：0.01 m/s 0.27 m/s实例：一位女士由于驾车超速而被警察拦住．警察走过来对她说：“太太，您刚才的车速是60英里每小时！”(1英里＝1.609 km)这位女士反驳说：“不可能的！我才开了7 min ，还不到一个小时，怎么可能走了60英里呢？”警察说：“太太，我的意思是：如果您继续像刚才那样开车，在下一个小时里您将行驶过60英里．”这位女士回答：“这也是不可能的，我只要再行驶10英里就到家了，根本不需要再开60英里的路程．”从物理学的观点看，这位女士没有认清哪个科学概念？实例中警察提到的60英里每小时是瞬时速度大小，女士反驳的理由是平均速度大小．名师警示：(1)计算平均速度时，必须明确在哪一段时间或哪一段位移．(2)计算瞬时速度时，必须指明哪一时刻或哪一位置．(3)对瞬时速度要明确以下四点：①瞬时速度常称为速度．②方向性：速度与速率不同，速率只反映质点的运动快慢，而速度反映质点运动的快慢和方向．③瞬时性：速度具有瞬时性，一般所提到的速度都是指瞬时速度，它反映物体在某时刻(或某位置)运动的快慢和方向．④相对性：变换参考系时，同一物体的速度对不同参考系而言一般是不同的．。

高考物理总复习第一章第二节知能演练强化闯关新人教

知能演练强化闯关1．(2011·高考重庆卷)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s 听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A ．10 m B ．20 m C ．30 m D ．40 m解析：选B.石头在井中的下落过程可看成自由落体运动．由h ＝12gt 2可得：当t ＝2 s 时h＝20 m ，答案为B.2．一个小石块从空中a 点自由落下，先后经过b 点和c 点．不计空气阻力．已知它经过b 点时的速度为v ，经过c 点时的速度为3v .则ab 段与ac 段位移之比为( ) A ．1∶3 B ．1∶5 C ．1∶8 D ．1∶9解析：选D.由v ＝gt 可知小石块在ab 段运动时间与ac 段运动时间之比为1∶3，由匀变速直线运动的平均速度公式可知小石块在ab 段运动的平均速度与ac 段运动的平均速度之比为1∶3，则ab 段与ac 段位移之比为1∶9.3．物体由静止开始做匀加速直线运动，第1秒末的速度达到4 m/s ，第2秒内物体的位移是( )A ．2 mB ．4 mC ．6 mD ．8 m解析：选C.物体做匀加速直线运动的加速度a ＝v －0t＝4 m/s 2，第2秒内物体的位移x ＝vt＋12at 2＝6 m ，C 正确． 4．(2011·高考天津卷)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x ＝5t ＋t 2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( ) A ．第1 s 内的位移是5 mB ．前2 s 内的平均速度是6 m/sC ．任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s解析：选D.由x ＝v 0t ＋12at 2与x ＝5t ＋t 2的对比可知：该质点做直线运动的初速度v 0＝5 m/s ，加速度a ＝2 m/s 2.将t ＝1 s 代入所给位移公式可求得第1 s 内的位移是6 m ；前2 s 内的位移是14 m ，平均速度为142m/s ＝7 m/s ；由Δx ＝aT 2可得T ＝1 s 时，相邻1 s 内的位移差都是2 m ；由加速度的物理意义可得任意1 s 内速度的增量都是2 m/s.D 正确． 5.(原创题)2011年9月29日我国成功发射了“天宫”一号，发射塔高度为80 m ．一名同学在观看电视时，在头脑中记下火箭上端的位置A ，如图1－2－8，用自己的手表测出火箭从开始发射到下端通过A 点用的时间约为4.3 s ，若长征2号F 运载火箭(连同“天宫”一号等)的总高度为58.3 m ，设火箭开始阶段是匀加速的，在初始发射阶段可认为长征2号F 运载火箭的总质量不变，系统产生480吨的推力．请你根据上述已知条件，求出火箭在初始运动阶段的两个运动学物理量．图1－2－8解析：由题意知初始阶段火箭做初速度为零的匀加速直线运动，运动58.3 m 用时4.3 s ，设其加速度为a ，则x ＝12at 2∴a ＝2x t 2＝2×58.34.32m/s 2＝6.3 m/s 2，设火箭末端通过A 点时速度为v ，则v 2＝2ax ， ∴v ＝2ax ＝2×6.3×58.3 m/s ＝27.1 m/s. 答案：见解析一、选择题 1．(创新题)2011年8月21日，在第26届世界大学生夏季运动会田径项目女子跳高决赛中，美国选手巴雷特夺得冠军．巴雷特的重心离地面高1.2 m ，起跳后身体横着越过了 1.96 m的高度．据此可估算出她起跳时的竖直速度大约为(取g ＝10 m/s 2)( ) A ．2 m/s B ．4 m/s C ．6 m/s D ．8 m/s解析：选B.人跳起时竖直向上的速度即为起跳时的初速度v 0，而跳起的高度为h ＝1.96－1.2＝0.76(m)，则v 0＝2gh ≈4 m/s，应选B 项．2．美国“华盛顿号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F－18大黄蜂”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s 2，起飞速度为50 m/s ，若该飞机滑行100 m 时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( ) A ．30 m/s B ．40 m/s C ．20 m/s D ．10 m/s解析：选B.由v 2－v 20＝2ax 得：v 20＝v 2－2ax 所以v 0＝40 m/s.3．给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为g2，当滑块速度大小减为v 02时，所用时间可能是( )A.v 02gB.v 0gC.3v 0gD.3v 02g解析：选BC.当滑块速度大小减为v 02，其方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反，因此要考虑两种情况，即v ＝v 02或v ＝－v 02代入公式t ＝v －v 0a 得，t ＝v 0g 或t ＝3v 0g，故B 、C 选项正确．4．一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a 点上滑，最远可达b 点，e 为ab 的中点，已知物体由a 到e 的时间为t 0，则它从e 经b 再返回e 所需时间为( ) A ．t 0 B ．(2－1)t 0 C ．2(2＋1)t 0 D ．(22＋1)t 0 解析：选C.由逆向思维可知物体从b 到e 和从e 到a 的时间比为1∶(2－1)；即t ∶t 0＝1∶(2－1)，得t ＝(2＋1)t 0，由运动的对称性可得从e 到b 和从b 到e 的时间相等，所以从e 经b 再返回e 所需时间为2t ，即2(2＋1)t 0，答案为C.5．(2011·高考安徽卷)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为( ) A.2Δx t 1－t 2t 1t 2t 1＋t 2 B.Δx t 1－t 2t 1t 2t 1＋t 2 C.2Δx t 1＋t 2t 1t 2t 1－t 2 D.Δx t 1＋t 2t 1t 2t 1－t 2解析：选A.由匀变速直线运动一段时间内，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知v 1＝Δx t 1，v 2＝Δx t 2，由匀变速直线运动的速度公式知v 2＝v 1＋a ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 12＋t 22.联立以上三式可得A 正确．6．一个质点正在做匀加速直线运动，现用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1 s ．分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m ，在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m ，由此可求得( ) A ．第1次闪光时质点的速度 B ．质点运动的加速度C ．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D ．质点运动的初速度解析：选ABC.由x 23－x 12＝x 34－x 23可求x 23，故C 正确；由Δx ＝aT 2可求a ，故B 正确；由v 2＝x 132T可求v 2，再由v 2＝v 1＋aT 可求v 1，故A 正确，但物体原来的初速度无法求出，故D 错．7.(2012·长治模拟)一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )A ．1∶22∶32,1∶2∶3B ．1∶23∶33,1∶22∶32C ．1∶2∶3,1∶1∶1D ．1∶3∶5,1∶2∶3解析：选B.物体从静止开始做匀加速直线运动，相等时间位移的比是1∶3∶5∶…∶(2n －1)，2 s 通过的位移可看成第2 s 与第3 s 的位移之和，3 s 通过的位移可看成第4 s 、第5 s 与第6 s 的位移之和，因此这三段位移的长度之比为1∶8∶27，这三段位移上的平均速度之比为1∶4∶9，故选B.8．(2012·福州模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m ．则刹车后6 s 内的位移是( ) A ．20 m B ．24 m C ．25 m D ．75 m解析：选C.由Δx ＝aT 2得：7－9＝a ×12，a ＝－2 m/s 2，由x ＝v 0t ＋12at 2得：9＝v 0×1＋12×(－2)×12，v 0＝10 m/s ，所以汽车到停下来用时t ＝0－v 0a ＝0－10－2s ＝5 s,6秒内的位移：x ＝vt ＝0＋102×5 m＝25 m ，故C 对．9.(2012·广东深圳模拟)如图1－2－9所示，在京昆高速公路266 km 处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以精准抓拍超速，以及测量运动过程中的加速度．若B 为测速仪，A 为汽车，两者相距345 m ，此时刻B 发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B 接收到反射回来的超声波信号时，A 恰好停止，且此时A 、B 相距325 m ，已知声速为340 m/s ，则汽车刹车过程中的加速度大小为( )图1－2－9A ．20 m/s 2B ．10 m/s 2C ．5 m/s 2D ．无法确定解析：选B.设超声波往返的时间为2t ，根据题意汽车在2t 时间内，刹车的位移为12a (2t )2＝20 m ，所以当超声波与A 车相遇时，A 车前进的位移为12at 2＝5 m ，故超声波在2t 内的路程为2×(345－5)m ＝680 m ，由声速为340 m/s 可得t ＝1 s ，所以汽车的加速度a ＝10 m/s 2，B 项正确．10．酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．速度(m/s)思考距离/m 制动距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2xA．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车C．汽车制动时，加速度大小为10 m/s2D．表中x为66.7解析：选C.从表格数据可知A、B项都正确；根据匀变速直线运动规律，可求得汽车制动时，加速度大小为a＝v22x2－x1＝7.5 m/s2，x1表示思考距离、x2表示制动距离，C项错；D项有x2＝v22a＝41.7 m，加上思考距离得表中x为66.7，D项也是正确的．二、非选择题11．航空母舰以一定的航速航行，以保证飞机能安全起飞，某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a＝5.0 m/s2，速度须达v＝50 m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L＝160 m，为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度v0向什么方向航行？解析：法一：若以地面为参考系，则飞机的初速度为v0，末速度为v＝50 m/s，飞机起飞过程中航空母舰所发生的位移为v0t，则飞机的位移x＝L＋v0t根据匀变速直线运动的规律v2－v20＝2ax可得：502－v20＝2×5×(160＋v0t)v＝v0＋at，联立以上各式代入数据求得：v0＝10 m/s即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10 m/s 的速度航行．法二：若以航空母舰为参考系，则飞机的初速度为零，位移为L，设末速度为v1，则据匀变速直线运动的规律可得v21＝2aL，解得v1＝40 m/s，所以v0＝v－v1＝10 m/s，即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10 m/s的速度航行．答案：航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10 m/s的速度航行12.(改编题)2011年12月1日至21日，印度和吉尔吉斯斯坦举行了代号为“匕首－2011”的联合反恐军事演习，印方参演人员全部来自印度伞兵团．在一次低空跳伞演练中，当直升飞机悬停在离地面224 m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s，(取g＝10 m/s2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？(2)伞兵在空中的最短时间为多少？图1－2－10解析：(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h ，此时速度为v 0，则有v 2－v 20＝－2ah ，即52－v 20＝－2×12.5×h又v 20＝2g (224－h )＝2×10×(224－h ) 联立解得h ＝99 m ，v 0＝50 m/s以5 m/s 的速度落地相当于从h 1高处自由落下，即2gh 1＝v 2所以h 1＝v 22g ＝5220m ＝1.25 m.(2)设伞兵在空中的最短时间为t ，则有v 0＝gt 1，t 1＝v 0g ＝5010s ＝5 s ，t 2＝v －v 0a ＝5－50－12.5s ＝3.6 s ，故所求时间t ＝t 1＋t 2＝(5＋3.6) s ＝8.6 s. 答案：(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s。

第二章第四节知能演练轻松闯关

1.关于热传导的方向性，下列说法中正确的是()A．热量能自发地由高温物体传到低温物体B．热量能自发地由低温物体传到高温物体C．在一定条件下，热量也可由低温物体传到高温物体D．热量一定不可能由低温物体传到高温物体答案：AC2.关于热机的效率说法正确的是()A．热机的功率越大，它的效率就越高B．热机结构越复杂，它的效率就越高C．热机的效率是热机性能的重要标志D．使用的燃料的热值越大，它的效率越高答案：C3.关于“永动机”的下列说法中正确的是()A．不消耗任何能量和燃料，却能不断地对外做功的机器是不可能制造成功的B．只要不违背能量守恒定律，任何机器都是有可能制造出来的C．只从单一热源吸热，就可能通过机器不断地对外做功而不会产生任何其他影响D．效率为百分之百的热机是不可能制造出来的解析：选AD.违反能量守恒定律的永动机被称作第一类永动机，违反热力学第二定律的永动机被称为第二类永动机，第二类永动机并不违反能量守恒定律．本题中选项C、D所提到的机器都属于第二类永动机．4.热机甲的效率比热机乙的效率高，这表示()A．热机甲的功率一定比热机乙大B．热机甲消耗的燃料一定比热机乙少C．热机甲把内能转化为机械能的百分比一定比热机乙大D．热机乙把内能转化为机械能的百分比一定比热机甲大解析：选C.根据热机效率的定义可知，热机甲的效率比热机乙高，表示热机甲所做的有用功的能量占燃料完全燃烧释放出的总能量的百分比比热机乙大．故只有选项C正确，D选项错误．热机效率的大小与功率的高低无关，故A选项错误；热机消耗燃料的多少与所做的功的多少有关，与热机效率无关，故选项B错误．5.一辆汽车发动机输出功率为66150 W，每小时消耗柴油14 kg，计算发动机的效率．(柴油的热值为4.3×107 J/kg)解析：每小时发动机做的功W＝Pt＝66150×3600 J≈2.38×108J.完全燃烧14千克柴油放出的能量Q总＝qm＝4.3×107×14 J＝6.02×108 J.做有用功的能量Q有＝W＝2.38×108 J.发动机的效率η＝Q有/Q总＝2.38×108/(6.02×108)≈39.5%.答案：39.5%一、选择题1.下列说法中，正确的是()A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B．热量不可能由低温物体传给高温物体C．气体的扩散过程具有方向性D．一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性答案：C2.下列所述过程哪些是不．可逆的()A．汽缸与活塞组合中装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与汽缸间没有摩擦，气体膨胀时B．上述装置中，当活塞上没有外加压力，活塞与汽缸摩擦很大，气体缓慢地膨胀时C．在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高D．在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合解析：选ABCD.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，我们可以以此来分析问题．根据实际情况，上述四个过程均是不可逆的．3.甲、乙两台柴油机，已知甲的效率大于乙的效率，那么()A．甲比乙做的功多B．甲的功率大于乙的功率C．在相等时间内，甲做的功多D．在消耗相等的柴油时，甲做的功多答案：D4.热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程()A．都具有方向性B．只有部分具有方向性C．没有方向性D．无法确定答案：A5.关于第一类永动机和第二类永动机的说法正确的是()A．第一类永动机和第二类永动机都违反了能量守恒定律B．第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律C．第一类永动机和第二类永动机都不违反能量守恒定律D．第一类永动机不违反能量守恒定律，第二类永动机违反了能量守恒定律答案：B6.(2012·岳阳一中高二检测)以下说法正确的是()A．热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体B．空调等设备就是利用了热传导的方向性C．无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传到高温物体D．热量能自发地传递的条件是必须存在“温差”解析：选D.空调等设备是利用电能做功，不断地“搬运”热量，而不是热量的自发传导．因此采用一定的手段，热量也可“反向”传导的．7.关于热力学第一、第二定律，下列论述正确的是()A．这两条定律都是有关能量的转化和守恒定律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别B．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一、第二定律C．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响D．热力学第一定律指出内能可以和其他形式的能量相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能量解析：选C.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体体现，它揭示了做功和热传递对改变物体的内能的规律，给出了功、传递的热量、内能改变量之间的数量关系，指明了在任何过程中能量必须守恒；而热力学第二定律是反映自然界宏观过程进行的方向和条件的一个规律，两者反映的是热现象中不同方面的问题，本质上是有区别的，但并不矛盾；能量守恒定律并未体现自然过程的方向性，即它并不包含热力学第二定律，故A、B都是错误的．热力学第二定律按机械能和内能转化的方向性可表述为：“不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化”．其含义是，在引起其他变化时，吸收的热量还是可以全部用来做功的，故D错．8.热机是一种把内能转化为机械能的装置，以内燃机为例，汽缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1，推动活塞做功W，然后排出废气，同时把热量Q2放到大气中，则下列说法错误的是()A．由能量守恒定律知Q1＝W＋Q2B．该热机的效率η＝WQ1C．理想热机效率可达到100%D．内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化解析：选C.由能量守恒定律和热力学第二定律知，A、B、D均正确；由于机械能和内能转化的方向性，任何热机的效率都不可能达到100%，C错误，故应选C.9.地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是()A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D．上述三种原因都不正确解析：选C.内能可以转化为机械能，故A错；内能转化为机械能满足热力学第一定律，即能量守恒定律，B错；由热力学第二定律知，不可能从单一热源吸收热量并全部对外做功，而不引起其他变化，故C正确．10.图2－4－1为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()图2－4－1A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．广义地讲，制冷机跟蒸汽机、内燃机一样都属于热机解析：选BCD.热量不可能自发地从冰箱内传到冰箱外，A错误；冰箱是通过压缩机消耗了电能而不断地把冰箱内的热量传到外界的，B正确；电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律，总能量是守恒的，C正确；广义地讲，制冷机跟蒸汽机、内燃机一样都属于热机，只是两者的作用正好相反，D正确．二、非选择题11.热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图2－4－2甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________________________________________________________________________．图2－4－2答案：示意图如图所示一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性12.有一辆90马力的汽车，发动机的效率为20%，油箱里装有50 kg的汽油，若汽车以50 km/h 的速度行驶，求汽车可行驶的路程是多少千米？解析：50千克汽油完全燃烧所放的热量是Q＝4.6×107×50 J＝2.3×109 J.燃烧汽油所做的有用功是W 有＝Q ×20%＝2.3×109 J ×20%＝4.6×108 J.汽车的功率为P ＝735 W ×90≈6.6×104 W.汽车行驶时间为t ＝W 有P ＝4.6×108 J 6.6×104 W≈0.7×104 s ≈1.94 h. 汽车行驶的路程是s ＝v t ＝50 km/h ×1.94 h ＝97 km.答案：97 km 小课堂：如何培养中学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

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1．关于公式x ＝v2－v 202a，下列说法正确的是( ) A ．此公式只适用于匀加速直线运动 B ．此公式适用于匀减速直线运动 C ．此公式只适用于位移为正的情况D ．此公式不可能出现a 、x 同时为负值的情况解析：选B.公式x ＝v 2－v 22a适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B 正确，选项A 、C 错误．当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a 、x 就会同时为负值，选项D 错误．故选B.2．(2013·鹤壁高一检测)一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下，经过斜面的中点时速度为3 m/s ，则小球到达斜面底端时的速度为( )A ．4 m/sB ．5 m/sC ．6 m/sD ．3 2 m/s解析：选D.设斜面长为L ，加速度为a ，到底端的速度为v ，则v 2中＝2a L 2，v 2＝2aL ，解得：v ＝3 2 m/s ，故D 正确．3．A 、B 、C 三点在同一条直线上，一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经过B 点的速度是v ，到C 点的速度是3v ，则x AB ∶x BC 等于( )A ．1∶8B ．1∶6C ．1∶5D ．1∶3解析：选A.由公式v 2－v 20＝2ax ，得v 2＝2ax AB ，(3v )2＝2a (x AB ＋x BC )，两式相比可得x AB ∶x BC ＝1∶8.故选A.4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v -t 图中(如图所示)，直线a 、b 分别描述了甲、乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是( )A ．在0～10秒内两车逐渐靠近B ．在10～20秒内两车逐渐远离C ．在5～15秒内两车的位移相等D ．在t ＝10秒时两车在公路上相遇解析：选C.10秒内b 的速度大于a 的速度，两车逐渐远离，A 错误.10秒后a 的速度大于b 的速度，两车逐渐靠近，B 错误.5～15秒内，由图可知表示位移的面积相等，C 正确.10秒时两车相距最远，D 错误．故选C.5．如图所示，甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶，甲车以速度20 m/s 做匀速运动，乙车原来速度为4 m/s ，从距甲车114 m 处以大小为1 m/s 2的加速度做匀加速运动．(取1 936＝44)求：(1)追及前甲、乙两车何时相距最远？ (2)经多长时间乙车能追上甲车？解析：(1)追及前甲、乙两车相距最远时，二者速度相等令v 乙＝v 甲即v 0＋at ＝20 解得t ＝16 s.(2)设经时间t 1乙车追上甲车对甲车：x 甲＝v 甲t 1＝20t 1 对乙车：x 乙＝x 甲＋114又有x 乙＝v 0t 1＋12at 21依题意v 0t 1＋12at 21＝20t 1＋114整理得t 21－32t 1－228＝0解得t 1＝38 s(t 1＝－6 s 舍去)．答案：(1)16 s (2)38 s一、选择题1．(单选)如图所示，一辆正以8 m/s 速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s 2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m 时的速度为( )A ．8 m/sB ．12 m/sC ．10 m/sD ．14 m/s解析：选C.由v 2－v 20＝2ax 得：v ＝v 20＋2ax ＝82＋2×1×18 m/s ＝10 m/s ，故选C. 2．(单选)(2013·牡丹江高一检测)子弹以初速度v 0打入两块完全相同的木板，并恰好穿过这两块木板．假设子弹在木板中的运动是匀减速直线运动，则子弹穿越第一块木板后速度为( )A.v 02B.v 03C.v 02D.v 02解析：选C.子弹运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，根据v 2＝2ax ，设子弹穿越第一块木板后速度为v ，v 2v 20＝12，v ＝v 02，C 项正确． 3．(单选)一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v 0，则第n 列车厢尾驶过他时的速度为( )A ．n v 0B ．n 2v 0 C.n v 0 D ．2n v 0解析：选C.由v 2＝2ax 得：v 20＝2a ·l v 2＝2a ·nl联立解得：v ＝n v 0，故选C.4．(单选)物体的初速度为v 0，以加速度a 做匀加速直线运动，如果要使它的速度增加到初速度的n 倍，则物体的位移是( )A.(n 2－1)v 202aB.n 2v 202aC.(n －1)v 202aD.(n －1)2v 202a解析：选A.x ＝(n v 0)2－v 202a ＝(n 2－1)v 202a，故选A.5．(单选)两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，则它们运动的最大位移之比为( )A ．1∶2B ．1∶4C ．1∶ 2D ．2∶1解析：选B.由v 2－v 20＝2ax 得：x ＝v 2－v 202a所以x 1∶x 2＝v 20∶(2v 0)2＝1∶4，故选B.6．(多选)一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1 s 内与在第2 s 内位移之比为x 1∶x 2，在走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比为v 1∶v 2，以下说法正确的是( )A ．x 1∶x 2＝1∶3B ．x 1∶x 2＝1∶4C ．v 1∶v 2＝1∶2D ．v 1∶v 2＝1∶ 2 解析：选AD.从静止开始的匀加速直线运动第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内位移之比为1∶3∶5.根据v 2＝2ax ，走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比v 1∶v 2＝1∶2，故选AD.7.(多选)如图所示是做直线运动的甲、乙两个物体的x -t 图象，由图象知( )A ．乙物体开始运动时，甲、乙相距20 mB ．在0～10 s 的时间内，两个物体间的距离增大C ．在10～25 s 的时间内，两个物体间的距离变大D ．两个物体在10 s 时相距最远，在25 s 时相遇解析：选BD.由图象可知，甲物体从t ＝0的时刻开始做匀速直线运动，其出发点距离原点30 m ．乙物体从t ＝10 s 时开始做匀速直线运动，并且甲、乙做匀速直线运动的方向相同，在0～10 s 的时间内乙静止于原点，因乙物体图线的斜率大于甲物体图线的斜率，所以t ＝10 s 后，乙的速度大于甲的速度．故在0～10 s 的时间内，两个物体间的距离增加，在10～25 s 的时间内，两个物体间的距离变小，所以在10 s 时相距最远．由图象知，在t ＝25 s 时甲、乙相对于原点的位移相同，则末位置相同，两者相遇，故选BD.☆8.(多选)甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v -t 图象如图所示，由图可知下列说法错误的是( )A ．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B ．t ＝20 s 时，乙追上了甲C ．在t ＝20 s 之前，甲比乙运动快；在t ＝20 s 之后，乙比甲运动快D ．由于乙在t ＝10 s 时才开始运动，所以t ＝10 s 时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离解析：选ABD.本题为追及问题，从题图中看到开始甲比乙运动快，且早出发，但是乙做匀加速运动，最终是可以追上甲的，A 项错误；t ＝20 s 时，速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙没有追上甲，B 项错误；在t ＝20 s 之前，甲的速度大于乙的速度，在t ＝20 s 之后，乙的速度大于甲的速度，C 项正确；乙在追上甲之前，当它们速度相同时，它们之间的距离最大，对应的时刻为t ＝20 s ，D 选项错误．故选ABD.☆9.(单选)某人骑自行车以v 1＝4 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他前面7 m 处有一辆以v 2＝10 m/s 行驶的汽车开始关闭发动机，加速度a 的大小为 2 m/s 2，此人多长时间追上汽车( )A ．6 sB ．7 sC ．8 sD ．9 s解析：选C.因为v ＝v 0＋at ，所以汽车停止运动所需时间t ＝v 2－v 0a ＝102s ＝5 s ，在这一段时间内，汽车的位移x 2＝v 2t －12at 2＝⎝⎛⎭⎫10×5－12×2×52 m ＝25 m ，自行车的位移x 1＝v 1t ＝4×5 m ＝20 m ，这时两者之间的距离是12 m ，自行车还需要3 s 才能赶上汽车．所以选项C 正确．二、非选择题10．某列车正以216 km/h 的速度匀速运行，当列车头经路标A 时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方1 000 m 处有障碍物还没有清理完毕，若司机听到报告后立即以最大加速度a ＝2 m/s 2刹车，问该列车是否发生危险？解析：设列车从开始刹车到停止运动的位移为x ，则v 0＝216 km/h ＝60 m/s ，v ＝0，取列车前进方向为正方向，则a ＝－2 m/s 2. 由关系式v 2－v 20＝2ax 得： 02－602＝－2×2x ，x ＝900 m. 因为x ＝900 m<1 000 m ，所以，该列车无危险．答案：该列车无危险11．某种型号的飞机起飞时，先由静止开始做匀加速直线运动进行滑行，滑行的加速度大小为4.0 m/s 2.当速度达到80 m/s 时，离开地面升空．如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即进行制动，使飞机做匀减速直线运动，加速度的大小为5.0 m/s 2.为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种特殊的情况下飞机不滑出跑道，那么，所设计的跑道长度至少是多少？解析：设飞机从静止开始做匀加速运动至达到起飞速度滑行的距离为x 1，则v 2＝2a 1x 1，故x 1＝v 22a 1＝8022×4m ＝800 m.设飞机从起飞速度做匀减速运动到静止滑行的距离为x 2，则－v 2＝2a 2x 2，故x 2＝－v 22a 2＝－8022×(－5)m ＝640 m.跑道长度x ＝x 1＋x 2＝800 m ＋640 m ＝1 440 m. 答案：1 440 m☆12.如图所示，直线MN 表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A 、B 两处，A 、B 间的距离为85 m ，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a 1＝2.5 m/s 2，甲车运动6.0 s 时，乙车开始向右做匀加速直线运动，加速度a 2＝5.0 m/s 2，求两辆汽车相遇处距A 处的距离．解析：甲车运动6 s 的位移为s 0＝12a 1t 20＝45 m此时甲车尚未追上乙车，设此后用时间t 与乙车相遇，则有12a 1(t ＋t 0)2＝12a 2t 2＋85将上式代入数据并整理得：t 2－12t ＋32＝0 解得：t 1＝4 s ，t 2＝8 st 1、t 2都有意义，t 1＝4 s 时，甲车追上乙车；t 2＝8 s 时，乙车追上甲车再次相遇第一次相遇地点距A 的距离：s 1＝12a 1(t 1＋t 0)2＝125 m第二次相遇地点距A 的距离：s 2＝12a 1(t 2＋t 0)2＝245 m.答案：125 m 和245 m。