高中物理人教版必修一计算题练习及答案.doc

.1(8分)B、C两个小球所受重力均为G，用轻质细线悬挂在竖直墙上的A、D两点(A、D与两小球在同一竖直平面内)细线与竖直墙壁之间的夹角分别为30和60(如图14所示)，两个小球均处于静止状态则：图14(1)AB和CD两根细线的拉力FAB和FCD分别为多大？(2)细线BC与竖直方向的夹角是多少？答案(1)GG(2)60解析(1)对两个小球构成的整体受力分析，根据力的平衡条件得：水平方向：FABsin 30FCDsin 60(1分)竖直方向：FABcos 30FCDcos 602G(1分)联立解得：FABG，FCDG(2分)(2)对小球C受力分析，根据力的平衡条件得：水平方向：FBCsin FCDsin 60(1分)竖直方向：FBCcos FCDcos 60G(1分)联立解得：60.(2分)2.(11分)(2019雅安中学期中)如图15所示，质量为m的物体A放在竖直轻弹簧B上，且弹簧B分别与地面和物体A相连接现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时没有发生形变已知弹簧B与弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B的弹力的大小变为原来的，求：图15(1)弹簧C在a点时，弹簧B的压缩量x1；(2)a、b两点间的距离L.答案(1)(2)()或()解析(1)由胡克定律和二力平衡得：k1x1mg(1分)故x1(1分)(2)第一种情形：当弹簧B处于压缩状态，弹力大小为原来的时，与最开始相比，弹力变化F1mg(1分)弹簧B的压缩量的减少量x1(1分)由于物体A处于静止状态弹簧C的弹力F1F1弹簧C的伸长量x2(1分)所以L()(1分)第二种情形：当弹簧B处于拉伸状态，弹力大小为原来的时与最开始相比，弹力变化F2mg(1分)弹簧B的形变量的变化量x1(1分)由于物体A处于静止状态弹簧C的弹力F2F2(1分)弹簧C的伸长量x2(1分)所以L().(1分)3.(13分)如图16所示为货场使用的传送带装置，传送带倾斜放置，与水平面夹角为37，传送带AB足够长，传送带以大小为v2 m/s的恒定速率顺时针转动一包货物以v012 m/s的初速度从A端滑上传送带，货物与传送带之间的动摩擦因数0.5，且可将货物视为质点(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图16(1)货物刚滑上传送带时加速度为多大？(2)当货物的速度和传送带的速度相同时用了多长时间？这时货物相当于地面沿传送带方向运动了多远？(3)从货物滑上传送带开始计时，到货物再次滑回A端共用了多少时间？(计算结果可用根式表示)答案(1)10 m/s2(2)1 s7 m(3)(22) s解析(1)设货物刚滑上传送带时加速度大小为a1，货物相对传送带向上运动，所以货物受到的摩擦力沿传送带向下，货物受力如图所示根据牛顿第二定律得mgsin fma1，(1分)FNmgcos 0(1分)又fFN，(1分)解得a1g(sin cos )10 m/s2.(1分)(2)货物速度从v0减至v所用时间t11 s，(1分)位移s17 m(2分)(3)过了t11 s后货物所受摩擦力沿传送带向上，设此时货物的加速度大小为a2，同理可得a2g(sin cos )2 m/s2，方向沿传送带向下(1分)设货物再经时间t2，速度减为零，则t21 s(1分)沿传送带向上滑动的位移s2 m1 m，(1分)上滑的总距离为ss1s28 m(1分)货物到达最高点下滑时的加速度大小为a2，设下滑时间为t3，由sa2t，解得t32 s，(1分)则货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为tt1t2t3(22) s(1分)4(8分)出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10 s时，速度表显示54 km/h.(1)求这时出租车离出发点的距离；(2)出租车以相同的加速度继续做匀加速直线运动，当速度表显示108 km/h时，出租车开始做匀速直线运动求时间表显示10时12分35秒时，计价器里程表示数应为多少？(出租车启动时，里程表示数为零)答案(1)75 m(2)2 700 m解析(1)54 km/h15 m/s，根据速度公式，得到a m/s21.5 m/s2(1分)再根据位移公式，得到s1at1.5102 m75 m(1分)这时出租车距出发点75 m(2)108 km/h30 m/s，根据v2as2(1分)得到出租车匀加速运动过程的位移s2 m300 m(1分)设经历的时间为t2，根据v2at2(1分)得t2 s20 s(1分)这时出租车时间表应显示10时11分15秒出租车匀速运动的时间t380 s，匀速运动的位移s3v2t33080 m2 400 m(1分)所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示的示数为ss2s3(3002 400) m2 700 m(1分)5(10分)“娱乐风洞”是集高科技与惊险于一体的娱乐项目，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力的大小，人体可上下移动的空间总高度为H.假设站立时表演者所受的向上风力为体重的，横躺时表演者所受的向上风力为体重的2倍如图16所示，表演开始时开启风力，表演者先以站立身姿从A点由静止下落，经过B点时立即调整为横躺身姿，运动到最低点C处恰好减速为零，重力加速度为g，求：图16(1)表演者在AB段运动时的加速度大小；(2)BC段的距离答案(1)g(2)H解析(1)设表演者质量为m，站立时由牛顿第二定律得mgF1ma1(1分)F1mg(1分)解得a1g(1分)(2)横躺时由牛顿第二定律得：F2mgma2(1分)F22mg(1分)解得a2g(1分)设AB段距离为h1，BC段距离为h2，到达B点时速度为v，则加速过程：v22a1h1(1分)减速过程：v22a2h2(1分)又Hh1h2(1分)解得h2H.(1分)6(12分)(2018上海中学高一月考)水平面上固定一斜面体，其斜面足够长且光滑，倾角53，水平面与斜面的交界处为一小段光滑圆弧(图中未画出)，一质量为m2 kg的小物块静止于A点，现在对小物块施加一与水平方向成53的恒力F，如图18甲所示小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，在AB段运动的速度时间图象如图乙所示，到达B点时迅速撤去恒力F.(已知sin 530.8，cos 530.6，取g10 m/s2)图18(1)求小物块所受到的恒力F的大小；(2)求小物块从B点沿斜面向上运动，到返回到B点所用的时间；(3)小物块能否返回A点？若能，计算小物块通过A点时的速度大小；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离答案(1)11 N(2)0.5 s(3)不能0.4 m解析(1)由题图乙可知，小物块在AB段运动的加速度大小a1 m/s20.5 m/s2(1分)以小物块为研究对象，根据牛顿第二定律，有Fcos (mgFsin )ma1(1分)得F N11 N(1分)(2)由题图乙可知，小物块到达B点时的速度大小vB2.0 m/s(1分)在BC段运动时，有mgsin ma2(1分)得a2gsin 8 m/s2(1分)小物块沿斜面从B点运动到最高点所用时间与