高一物理100题附答案

必修一必修一 1 8 分 如图所示 一辆汽车以 72km h 的速度在平直公路上行驶 司机突然发现前方公路 上有一只小鹿 于是立即刹车 汽车在 4s 内停了下来 使小鹿免受伤害 试求汽车刹车过 程中的平均加速度 2 8 分 小李讲了一个龟兔赛跑的故事 按照小李讲的故事情节 作出兔子和乌龟的位移 图象如图所示 请你依照图象中的坐标 并结合物理学的术语来讲述这个故事 你在讲故 事之前 先回答下列问题 1 小李故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发 2 乌龟做的是什么运动 3 兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次 4 哪一个先通过预定位移 xm到达终点 3 10 分 一辆汽车从原点 O 由静止出发沿 x 轴做直线运动 为研究汽车的运动而记下它的各时刻的位置和速度见下表 时刻 t s01234567 位置坐标 x m00 524 58121620 瞬时速度 v m s 1 12344444 1 汽车在第 2 秒末的瞬时速度为多大 2 汽车在前 3 秒内的加速度为多大 3 汽车在第 4 秒内的平均速度为多大 4 如下图所示 某同学沿平直路面由 A 点出发 前进了 100m 到达斜坡底端 B 点 又沿倾 角为 45 的斜坡前进 160m 到达 C 点 求他的位移大小和路程 5 足球运动员在罚点球时 球获得 30m s 的速度并做匀速直线运动 设脚与球作用时间为 0 1s 球又在空中飞行 0 3s 后被守门员挡出 守门员双手与球接触时间为 0 1s 且球被挡 出后以 10m s 沿原路反弹 求 1 罚点球的瞬间 球的加速度的大小 2 守门员接球瞬时 球的加速度的大小 6 下图所示是每秒拍摄 10 次的小球沿斜面滚下的频闪照片 图中直尺的最小刻度为 cm 照片中每相邻两球的影像间隔的时间为多少 设小球从 A 点由静止滚下 则小球在 B C D E 位置的瞬时速度分别为多大 7 甲 乙两物体从同一地点向同一方向运动 其速度 时间图象如下图所示 试问 1 图中 AC CD AD 段图线各表示什么运动 2 t 2s 甲 乙的加速度各是多少 3 在什么时刻两物体的速度相同 8 9 分 猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物 时速可达 110 多公里 但不能维 持长时间高速奔跑 否则会因身体过热而危及生命 猎豹在一次追击猎物时 如图 经 4s 速度由静止达到最大 然后匀速运动保持了 4s 仍没追上猎物 为保护自己它放弃了这次行 动 以 3m s2的加速度减速 经 10s 停下 设此次追捕猎豹始终沿直线运动 求 1 猎豹加速时的平均加速度多大 2 猎豹奔跑的最大速度可达多少 km h 9 9 分 如图所示 是某质点运动的 v t 图象 请回答 1 质点在图中各段的过程中做什么性质的运动 2 在 0 4s 内 8 10s 内 10 12s 内质点加速度各是多少 10 10 分 相距 12km 的平直公路两端 甲乙两人同时出发相向而行 甲的速度是 5km h 乙的速度是 3km h 有一小狗以 6km h 的速率 在甲 乙出发的同时 由甲处跑向乙 在 途中与乙相遇 即返回跑向甲 遇到甲后 又转向乙 如此在甲乙之间往返跑动 直到甲 乙相遇 求在此过程中 小狗跑过的路程和位移 11 12 分 上海到南京的列车已迎来第五次大提速 速度达到 v1 180km h 为确保安全 在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯 当列车还有一段距离才能到达公路道口时 道口应亮起红灯 警告未越过停车线的汽车迅速制动 已越过停车线的汽车赶快通过 如 果汽车通过道口的速度 v2 36km h 停车线至道口栏木的距离 x0 5m 道口宽度 x 26m 汽车长 l 15m 如图所示 并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动 问 列 车离道口的距离 L 为多少时亮红灯 才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口 12 如图所示 劲度系数为k1 k2的轻弹簧竖直挂着 两弹簧之间有一质量为m1的重物 最下端挂一质量为m2的重物 1 求两弹簧总伸长 2 选做 用力竖直向上托起m2 当力值为多大时 求两弹簧总长等于两弹簧原长之和 二 两段运动类 13 一物体在斜面顶端由静止开始匀加速下滑 最初3s内通过的位移是4 5m 最后3s内通过 的位移为10 5m 求斜面的总长度 14 一火车沿平直轨道 由A处运动到B处 AB相距S 从A处由静止出发 以加速度a1做匀 加速运动 运动到途中某处C时以加速度大小为a2做匀减速运动 到B处时恰好停止 求 1 火车运动的总时间 2 C处距A处多远 三 自由落体类 15 物体从离地 h 高处下落 它在落地前的 1s 内下落 35m 求物体下落时的高度及下落时间 g 10m s2 16 如图所示 长为 L 的细杆 AB 从静止开始竖直落下 求它全部通过距下端 h 处的 P 点所 用时间是多少 17 石块 A 自塔顶自由落下 m 米时 石块 B 自离塔顶 n 米处自由落下 不计空气阻力 若两石 块同时到达地面 则塔高为多少米 18 一矿井深为 125m 在井口每隔相同的时间间隔落下一个小球 当第 11 个小球刚从井口开 始下落时 第 1 个小球恰好到达井底 则相邻两个小球开始下落的时间间隔是多少 这时第 3 个小球与第 5 个小球相距多少米 四 追击之相距最远 近 类 19 A B 两车从同一时刻开始 向同一方向做直线运动 A 车做速度为vA 10m s 的匀速运动 B 车做初速度为vB 2m s 加速度为 2m s2的匀加速运动 1 若 A B 两车从同一位置出 发 在什么时刻两车相距最远 此最远距离是多少 2 若 B 车在 A 车前 20m 处出发 什 么时刻两车相距最近 此最近的距离是多少 五 追击之避碰类 20 相距20m的两小球A B沿同一直线同时向右运动 A球以2m s的速度做匀速运动 B球以 2 5m s2的加速度做匀减速运动 求B球的初速度vB为多大时 B球才能不撞上A球 六 刹车类 21 汽车在平直公路上以 10m s 的速度做匀速直线运动 发现前方有紧急情况而刹车 刹车 时获得的加速度是 2m s2 经过 10s 位移大小为多少 图 1 1 A B 22 A B 两物体相距 7m A 在水平拉力和摩擦阻力作用下 以 vA 4m s 的速度 向右做匀速直线运动 B 此时的速度 vB 4m s 在摩擦阻力作用下做匀减速运动 加速度大小为 a 2m s2 从图所示位置开始 问经过多少时间 A 追上 B 七 平衡类 23 如图所示 一个重为 G 的木箱放在水平面上 木箱与水平面间的动摩擦因数为 现用一个与水平方向成 角的推力推动木箱沿水平方向匀速前进 求推力的水平分 力的大小是多少 24 如图所示 将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的 A 点 另一端固定在竖直 墙上的 B 点 A 和 B 到 O 点的距离相等 绳长为 OA 的两倍 滑轮的大小与质量均可忽略 滑轮下悬挂一质量为 m 的重物 设摩擦力可忽略 求平衡时绳所受的拉力为多大 平衡之临界类 25 如图 倾角 37 的斜面上物体 A 质量 2kg 与斜面摩擦系数为0 4 物体 A 在斜面上静止 B 质量最大值和最小值是多少 g 10N kg 26 如图所示 在倾角 60 的斜面上放一个质量为 m 的物体 用 k 100 N m 的轻弹簧 平行斜面吊着 发现物体放在PQ 间任何位置都处于静止状态 测得 AP 22 cm AQ 8 cm 则物 体与斜面间的最大静摩擦力等于多少 竖直运动类 27 总质量为 M 的热气球由于故障在高空以匀速 v 竖直下降 为了阻止继续下降 在 t 0 时刻 从热气球中释放了一个质量为 m 的沙袋 不计空气阻力 问 何时热气球停止下 降 这时沙袋的速度为多少 此时沙袋尚未着地 28 如图所示 升降机中的斜面和竖直壁之间放一个质量为 10 kg 的小球 斜面倾角 30 当升降机以 a 5 m s2的加速度竖直上升时 求 1 小球对斜面的压力 2 小球对竖直墙壁的压力 牛二之斜面类 29 已知质量为 4 kg 的物体静止于水平面上 物体与水平面间的动摩擦因数为 0 5 物体 受到大小为 20 N 与水平方向成 30 角斜向上的拉力 F 作用时 沿水平面做匀加速 运动 求物体的加速度 g 10 m s2 30 物体以 16 8 m s 的初速度从斜面底端冲上倾角为 37 的斜坡 已知物体与斜面间的动 摩擦因数为 0 3 求 1 物体沿斜面上滑的最大位移 2 物体再滑到斜面底端时的速 度大小 3 物体在斜面上运动的时间 g 10 m s2 31 如图 12 所示 五块质量相同的木块 排放在光滑的水平面上 水平外力 F 作用在第 一木块上 则第三木块对第四木块的作用力为多少 超重失重类 32 某人在地面上最多可举起 60 kg 的物体 在竖直向上运动的电梯中可举起 80 kg 的物体 则此电梯的加速度的大小 方向如何 g 10 m s2 临界类 33 质量分别为 10kg 和 20kg 的物体 A 和 B 叠放在水平面上 如图 AB 间的最大静摩擦 F B 54 力为 10N B 与水平面间的摩擦系数 0 5 以力 F 作用于 B 使 AB 一同加速运动 则力 F 满足什么条件 g 10m s2 34 如图所示 一细线的一端固定于倾角为 45 的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处 细线的另 一端拴一质量为 m 的小球 当滑块至少以多大的加速度向左运动时 小球对滑块的压力等 于零 当滑块以 a 2g 的加速度向左运动时 线中拉力 T 为多少 平抛类 35 如图 将物体以 10 m s 的水平速度抛出 物体飞行一段时间后 垂直撞上倾角 30 的斜面 则物体在空中的飞行时间为多少 g 10 m s2 36 如图所示 从倾角为 的斜面顶点 A 将一小球以 v0初速水平抛出 小球落在斜面上 B 点 求 1 AB 的长度 2 小球落在 B 点时的速度为多少 竖直面的圆周运动类 37 轻杆长 杆的一端固定着质量的小球 小球在杆的带动下 绕水Lm 05 mkg 01 平轴O在竖直平面内作圆周运动 小球运动到最高点C时速度为 2 m sg 10m s2 则此时小球对细杆的作用力大小为多少 方向呢 38 小球的质量为 m 在竖直放置的光滑圆环轨道的顶端 具有水平速度 V 时 小球恰能 通过圆环顶端 如图所示 现将小球在顶端速度加大到 2V 则小球运动到圆环顶端时 对 圆环压力的大小为多少 39 当汽车通过拱桥顶点的速度为 10时 车对桥顶的压力为车重的 如果要使汽车m s 3 4 在粗糙的桥面行驶至桥顶时 不受摩擦力作用 则汽车通过桥顶的速度为多大 多解问题 40 右图所示为近似测量子弹速度的装置 一根水平转轴的端部焊接一个半径为 R 的落壁 圆筒 图为横截面 转轴的转速是每分钟 n 转 一颗子弹沿圆筒的水平直径由 A 点射入圆 筒 从 B 点穿出 假设子弹穿壁时速度大小不变 并且飞行中保持水平方向 测量出 A B 两点间的弧长为 L 写出 子弹速度的表达式 41 如右图所示 半径为 R 的圆盘作匀速转动 当半径 OA 转到正东方 向时 高 h 的中心立杆顶端的小球 B 以某一初速度水平向东弹出 要 求小球的落点为 A 求小球的初速度和圆盘旋转的角速度 皮带轮传送类 42 一平直传送带以 2m s 的速率匀速运行 传送带把 A 处的白粉块送到 B 处 AB 间距离 10 米 如果粉块与传送带 为 0 5 则 1 粉块从 A 到 B 的时间是 多少 2 粉块在皮带上留下的白色擦痕长度为多少 3 要让粉块能在最短时间内从 A 到 B 传送带的速率应多少 图 7 必修二必修二 1 年高一物理同步测试 12 曲线运动二 如图 9 所示 小球 A 在光滑 的半径为 R 的圆形槽内作匀速圆周运动 当它运动 到图中的 a 点时 在圆形槽中心 O 点正上方 h 处 有一小球 B 沿 0a 方向以某一初速水 平抛出 结果恰好在 a 点与 A 球相碰 求 1 B 球抛出时的水平初速多大 2 A 球运动的线速度最小值为多大 3 若考虑到匀速圆周运动是周期性运动 A 球速度满足什么 条件 两球就能在 a 点相碰 2 03 04 年高考物理仿真试题一 如图所示 滑块在恒定外力作用下从水 平轨道上的 A 点由静止出发到 B 点时撤去外力 又沿竖直面内 的光滑半圆形轨道运动 且恰好通过轨道最高点 C 滑块脱离 半圆形轨道后又刚好落到原出发点 A 试求滑块在 AB 段运动 过程中的加速度 3 用一根线的一端悬着一小球 另一端悬在天花板上 线长为 L 把小球拉至水平释放 运动到线与竖直方向夹角为 300时 计算此时小球受到线的拉力 小球的加速度 10 分 4 03 04 年高考物理仿真试题四 如图所示 位于竖直平面上的 1 4 圆弧光滑轨道 半径为 R OB 沿竖直方向 上端 A 距地面高度为 H 质量为 m 的小球从 A 点由静止释放 最后落在水平地面上 C 点处 不计空气阻力 求 1 小球运动到轨道上的 B 点时 对轨道的压力多大 2 小球落地点 C 与 B 点水平距离 s 是多少 5 2004 年潍坊市高三统一考试物理试题 如图所示 竖直平面内半径为 R 的光滑半圆形 轨道 与水平光滑轨道 AB 相连接 AB 的长度为 s 一质量为 m 的小球 在水平恒力 F 的 作用下由静止开始从 A 向 B 运动 到 B 点时撤去 F 小球沿圆轨道运动到最高点 C 时对轨 道的压力为 2mg 求 1 小球在 C 点的加速度大小 图 9 2 恒力 F 的大小 过山翻滚车是一种常见的游乐项目 如图是螺旋形过山翻滚车的轨道 一质量为 100kg 的小车从高为 14m 处由静止滑下 当它通过半径为 R 4m 的竖直平面内圆轨道的最高点 A 时 对轨道的压力的大小恰等于车重 小车至少要从离地面多高处滑下 才能安全的通过 A 点 g 取 10m s2 15 分 如图所示 在半径为 R 的水平圆盘的正上方高 h 处水平抛出一个小球 圆盘做匀速转动 当 圆盘半径 OB 转到与小球水平初速度 方向平行时 小球开始抛出 要使小球只与圆盘碰撞一 次 且落点为 B 求小球的初速度和圆盘转动的角速度 14 分 8 太原市 2003 2004 学年度第一学期高三年级物理第二次测评试题 如图所示示 质量 为 m 的小球被系在轻绳的一端 以 O 为圆心在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动 运动过 程中 小球受到空气阻力的作用 设某时刻小球通过圆周的最低点 A 此时绳子的张力为 7mg 此后小球继续做圆周运动 经过半个圆周恰能通过最高点 B 则在此过程中小球克 服空气阻力所做的功是多少 9 2003 2004 年山西省实验中学高三年级第一次阶段测试物理试卷 内壁光滑的导管弯 成半径为 R 的圆周轨道固定在底座上后放在水平地面上 其总质量为 2m 一质量为 m 的 小球在管内运动 整个过程中底座一直处于静止状态 当小球运动到轨道最高点时 底座 O L O m A 对地面的压力恰好为零 求 1 此时小球的速度多大 2 小球运动到轨道最低点时速度多大 3 小球运动到轨道最低点时地面对底座的支持力多大 10 江苏省溧阳中学 2003 2004 学年第一学期第一次阶段性测试高三物理试卷 如图所 示 绳长 L 0 5m 能承担最大拉力为 42N 一端固定在 O 点 另一端挂一质量为 m 0 2kg 的小球 悬点 O 到地面高 H 5 5m 若小球至最低点绳刚好断 求小球落地 点离 O 点的水 平距离 s g 10m s2 11 2003 学年第二学期杭州二中高三年级第五次月考理科综合试卷 长为 L 不可伸长的轻绳 一端固定于 O 点 另一端系一个质量为 m 的小球 最初小球位 于 A 点 细绳伸直并且水平 如图所示 然后将小球由静止释放 它将在竖直平面内摆动 若预先在该平面内 O 点处钉一只小钉 OO 与竖直方向的夹角为 细绳被小钉挡住 后 小球将改变运动方向 为了使小球能绕 O 点在同一竖 直 平面内做圆周运动 OO 的距离 d 应满足什么条件 12 2004 年普通高等学校春季招生考试理科综合能力测试 如图 abc 是光滑的轨道 其中 ab 是水平的 bc 为与 ab 相切的位于竖直平面内的半 圆 半径 R 0 30m 质量 m 0 20kg 的小球 A 静止在轨道上 另一质量 M 0 60kg 速度 v0 5 5m s 的小球 B 与小球 A 正碰 已知相碰后小球 A 经过半圆的最高点 c 落到轨道上距 b 点为处 重力加速度 g 10m s2 求 Rl24 1 碰撞结束后 小球 A 和 B 的速度的大小 2 试论证小球 B 是否能沿着半圆轨道到达 c 点 14 2010 湖南浏阳一中第四次月考 宇航员在月球表面完成下面实验 在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点 静止 一质量为 m 的小球 可视为质点 如图示 当给小球水平初速度 v0时 刚好能使小球在竖 直面内做完整的圆周运动 已知圆弧轨道半径为 r 月球的半径为 R 万有引力常量为 G 在月球表面上发射一颗环月卫星 所需最小发射速度为多大 15 2010 届山东胶州市高三期中 设探月卫星 嫦娥 1 号 绕月运行的轨道是圆形的 且贴近月球表面 己知月球的质量 M2约为地球质量 M1的 1 81 月球的半径见约为月球与 地球距离 R1的 1 225 月球绕地球运动 看作圆周运动 的平均速率为1 1 0 vkm s 嫦娥 1 号 安装的太阳能电池帆板的面积 2 8Sm 该太阳能电池将太阳能转化为电能的转化 率 11 已知太阳辐射的总功率为 26 0 3 8 10PW 月球与太阳之间的平均距离 11 1 5 10Rm 估算 结果取 2 位有效数字 1 该探月卫星绕月运行的速率 v2 2 太阳能电池帆的太阳能电池的最大电功率 P 16 2010 潍坊临朐一中高三期中 宇宙飞船在靠近某星球表面环绕飞行时 已测得 其环绕周期为 T 当飞船停靠在该星球上后 地面指挥部下令该宇航员利用随声携带的秒表 米尺 钢球 粗测该星球质量 宇航员在该星球表面将一个钢球从高 h 处静止释放 记录下落 时间为 t 和高度 h 已知万有引力常量为 G 请你用所测物理量估算该星球的质量 17 2010 山东育才中学高三质量检测 经过用天文望远镜的长期观测 人们在宇宙 中已经发现了许多双星系统 通过对它们的研究 使我们对宇宙中物质的存在形式和分布 情况有了较为深刻的认识 双星系统是由两个星体构成 其中每一个星体的外形尺寸都远 小于两星体之间的距离 一般双星系统距离其它星体很远 可以当作孤立的系统处理 现 根据对某一双星系统的光学测量确定 该双星系统中每个星体的质量都是 M 两者相距 L 它们正围绕两者连线的中点做圆周运动 万有引力常量为 G 求 1 试计算该双星系统的运动周期 T 2 若实验上观测到运动周期为 T 且T TN N 11 为了解释两者的 不同 目前有一种流行的理论认为 在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的物质 暗 物质 作为一种简化的模型 我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这 种暗物质 而不考虑其他暗物质的影响 试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这 种暗物质的密度 18 2010 浙江杭州高中高三第三次月考 宇宙中存在一些离其它恒星很远的四颗恒星组成的四星系统 通常可忽略其它星体对 它们的引力作用 稳定的四星系统存在多种形式 其中一种是四颗质量相等的恒星位于正 方形的四个顶点上 沿着外接于正方形的圆形轨道做匀速圆周运动 另一种如图所示 四 颗恒星始终位于同一直线上 均围绕中点 O 做匀速圆周运动 已知万有引力常量为 G 求 1 已知第一种形式中的每颗恒星质量均为 正方形边长为 L 求其中一颗恒星受 到的合力 2 已知第二种形式中的两外侧恒星质量均为 m 两内侧恒星质量均为 M 四颗恒星 始终位于同一直线 且相邻恒星之间距离相等 求内侧恒星质量 M 与外侧恒星质量 m 的 比值 M m 19 继神秘的火星之后 土星也成了全世界关注的焦点 经过近 7 年 35 2 亿公里在太空中 风尘仆仆的穿行后 美航空航天局和欧航空航天局合作研究的 卡西尼 号土星探测器于 美国东部时间 2004 年 6 月 30 日 北京时间 7 月 1 日 抵达预定轨道 开始 拜访 土星 及其卫星家族 这是人类首次针对土星及其 31 颗已知卫星最详尽的探测 若 卡西尼 号 探测器进入绕土星飞行的轨道 在半径为R的土星上空离土星表面高的圆形轨道上绕土h 星飞行 环绕周飞行时间为 试计算土星的质量和平均密度 nt 20 2005 年 10 月 12 日 我国成功发射了 神州 六号载人飞船 这是继 2003 年 10 月 15 日神舟五号载人飞船成功发射之后 人类探索太空历史上的又一次重要成就 这次执 行任务的长二 F 型运载火箭 全长 58 3 m 起飞质量为 479 8 t 刚起飞时 火箭竖直升 空 航天员费俊龙 聂海胜有较强的超重感 仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体 重的 5 倍 飞船入轨之后 在 115 5 h 内环绕地球飞行 77 圈 将飞船的轨道简化为圆形 求 1 点火发射时 火箭的最大推力 g取 10m s2 结果保留两位有效数字 2 飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比 可以保留根号 21 如图所示为宇宙中一恒星系的示意图 A为该星系的一颗行星 它绕中央恒星O 运行轨道近似为圆 天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0 周期为T0 1 中央恒星O的质量是多大 2 长期观测发现 A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离 且周期性的每隔 t0时间发生一次最大的偏离 天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在 着一颗未知的行星B 假设其运行轨道与A在同一平面内 且与A的绕行方向相同 它对 A行星的万有引力引起A轨道的偏离 根据上述现象和假设 你能对未知行星B的运动得 到哪些定量的预测 22 在验证机械能守恒的实验中 所用电源的频率为 50 Hz 某同学选择了一条理想 的纸带 用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示 图中 O 是打点计时 器打的第一个点 A B C D E 分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点 查得当地的重力加速度 g 9 80 m s2 根据纸带求 1 重锤下落的加速度 2 若重锤质量为 m 则重锤从起始下落至 B 时 减少的重力势能为多少 3 重锤下落到 B 时 动能为多大 4 从 2 3 的数据可得什么结论 产生误差的主要原因是什么 23 把一个质量为 1 kg 的物体放在水平面上 用 8 N 的水平拉力使物体从静止开始运动 物体与水平面的动摩擦因数为 0 2 物体运动 2 s 时撤掉拉力 g 取 10 m s2 求 1 2 s 末物块的动能 2 2 s 后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离 24 一个质量为 0 6 kg 的小球 从距地面高 6 m 处开始做自由落体运动 小球与地面 碰撞过程中损失的机械能为 15 J 那么小球与地面碰撞后 竖直向上跳起的最大高度是多 少 g 取 10 m s2 空气阻力不计 25 如图所示 物体从高 AE h1 2 m 倾角 37 的坡顶由静止开始下滑 到坡底后 又经过 BC 20 m 一段水平距离 再沿另一倾角 30 的斜坡向上滑动到 D 处静止 DF h2 1 75 m 设物体与各段表面的动摩擦因数都相同 且不计物体在转折点 B C 处的能 量损失 求动摩擦因数 26 11 分 小物块 A 的质量为 m 物块与坡道间的动摩擦因数为 水平面光滑 坡道 顶端距水平面高度为 h 倾角为 物块从坡道进入水平滑道时 在底端 O 点处无机械能 损失 重力加速度为 g 将轻弹簧的一端连接在水平滑道 M 处并固定在墙上 另一自由端 恰位于坡道的底端 O 点 如图所示 物块 A 从坡顶由静止滑下 求 1 物块滑到 O 点时的速度大小 2 弹簧为最大压缩量时的弹性势能 27 12 分 如图所示 长为 R 的不可伸长轻绳上端固定在 O 点 下端连接一只小球 小球与地面间的距离可以忽略 但小球不受地面支持力 且处于静止状态 现给小球一沿 水平方向的初速度 使其开始在竖直平面内做圆周运动 设小球到达最高点时轻绳突然断 开 已知最后小球落在距初始位置水平距离为 4R 的地面上 重力加速度为 g 试求 图 中所标初速度v0的数值未知 1 绳突然断开时小球的速度 2 小球刚开始运动时对绳的拉力 28 15 分 质量为 m 的物体以速度 v0竖直向上抛出 物体落回地面时 速度大小为 7v0 8 设物体在运动中所受空气阻力大小不变 求 1 物体在运动过程中所受空气阻力的大小 2 物体上升的最大高度 3 若假设物体落地碰撞过程中无能量损失 求物体运动的总路程 29 14 如图所示 物块 A B C 质量均为 m 并均可看做质点 三物块用细线通过滑 轮连接 物块 B 与 C 间的距离和 C 到地面的距离均是 L 现将物块 A 下方的细线剪断 若 A 距离滑轮足够远且不计一切阻力 C B 下落后均不反弹 求 1 C 着地时的速度 指着地前瞬间 2 物块 A 由最初位置上升的最大高度 30 10 分 地球的质量 M 5 98 1024kg 地球半径 R 6370km 引力常量 G 6 67 10 11Nm2 kg2 一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为 v 2100m s 求 1 用题中的已知量表示此卫星距地面高度 h 的表达式 2 此高度的数值为多少 保留 3 位有效数字 必修一 1 答案 5m s2 解析 刹车过程中 汽车的初速度 v0 72km h 20m s 末速度 v 0 运动时间 t 4s 根据加速度的定义式 得刹车过程中的加速度 a m s2 5m s2 v v0 t 0 20 4 式中的负号表示汽车的速度在减小 即刹车后汽车的速度平均每秒减小 5m s 2 答案 1 从同一地点但不同时出发 2 匀速直线运动 3 t2时刻 t4时刻分别相遇 4 乌龟先到达终点 3 答案 1 3m s 2 1m s2 3 3 5m s 解析 1 v2 3m s 2 a m s2 1m s2 v t 4 2 3 1 3 x4 3 5m t 1s v4 3 5m s x4 t4 4 所以他通过的路程为 260m 位移大小为 241 3m 5 1 300m s2 2 400m s2 6 0 1s 0 85m s 1 10m s 1 60m s 2 20m s 解析 频闪照相每秒拍摄 10 次 则拍摄相邻两次的时间间隔为 T s 0 1s 1 10 所以照片中每两个相邻影像的时间间隔为 0 1s 由图中直尺可读取相邻两球的位移为 xAB 8 0cm xBC 9 0cm xCD 13 0cm xDE 19 0cm xEF 25 0cm 小球在 B C D E 位置的瞬时速度为 vB m s 0 85m s xAB xBC 2T 8 0 9 0 10 2 2 0 1 vC m s 1 10m s vD xBC xCD 2T 9 0 13 0 10 2 2 0 1 xCD xDE 2T m s 1 60m s 13 0 19 0 10 2 2 0 1 vE m s 2 20m s xDE xEF 2T 19 0 25 0 10 2 2 0 1 7 1 AC 表示加速直线运动 CD 表示减速直线运动 AD 表示匀速直线运动 2 t 2s 时 a甲 0 a乙 m s2 1m s2 2 2 3 第 2s 末 第 8s 末两个时刻 甲 乙两物体的速度相同 大小均是 2m s 方向均与规定 的正方向相同 8 答案 1 7 5m s2 2 108km h 解析 由 a 得 v t vm a2t2 3 10m s 108km h a1 m s2 7 5m s2 vm t1 30 4 9 答案 1 略 2 2 5m s2 5m s2 5m s2 解析 1 质点在 0 4s 内做匀加速直线运动 4 8s 内做匀速直线运动 8 10s 内做 匀减速直线运动 10 12s 内做反向匀加速直线运动 2 由 a 得 v t 0 4s 内的加速度 a1 m s2 2 5m s2 10 0 4 0 8 10s 内的加速度 a2 m s2 5m s2 0 10 10 8 10 12s 内的加速度 a3 m s2 5m s2 10 0 12 10 10 答案 9km 7 5km 解析 两人相遇所用的时间即为小狗跑动所用的时间 这段时间与速率的乘积即为小 狗的路程 不管小狗往返了多少次 路程等于速率与时间的乘积 甲 乙从出发到相遇经过的时间 t h 1 5h x v甲 v乙 12 5 3 故小狗的路程 L vt 6 1 5km 9km 小狗的位移即甲的位移 x v甲 t 5 1 5km 7 5km 11 答案 230m 解析 为确保行车安全 要求列车驶过距离 L 的时间内 已越过停车线的汽车的车尾 必须能通过道口 汽车从越过停车线至车尾通过道口 汽车的位移为 x l x0 x 15 5 26 m 46m 汽车速度 v2 36km h 10m s 通过这段位移需要的时间 t s 4 6s x v2 46 10 高速列车的速度 v1 180km h 50m s 所以安全行车的距离为 L v1t 50 4 6m 230m 12 到 42 1 1 m1 m2 g k1 m2g k2 2 m2g k2m1g k1 k2 解答 1 对 m2受力分析 m2g k2x2对 m1分析 m1 m2 g k1x1 总伸长 x x1 x2即可 2 总长为原长 则下弹簧压缩量 必与上弹簧伸长量相等 即 x1 x2 对 m2受力分析 F k2x2 m2g对 m1分析 k2x2 k1x1 m1g 解得 F 2 12 5m 3 a2s a1 a2 21 21 2 aa saa 4 80m 4s 设下落时间为 t 则有 最后 1s 内的位移便是 ts 内的位移与 t 1 S 内位移之差 代入数据 得 t 4s 下落时的高度 2 2 1tg 2 1 gt 2 1 s 2 gt 2 1 h 5 杆过 P 点 A 点下落 h L 时 杆完全过 P 点从 A 点开始下落至杆全部通过 P g 2h g Lh 2 点所用时间 B 点下落 h 所用时间 杆过 P 点时间 t t1 t2 g Lh 2 t1 g 2h t2 6 A B 都做的自由落体运动要同时到达地面 B 只可能在 A 的下方开始运动 即 B 4m nm 2 下落高度为 H n H 为塔的高度 所 以 联立 式即求出 2 gt 2 1 n H 2 0 gt 2 1 tvm H 2gmv0 4m nm H 2 7 0 5s 35m 设间隔时间为 t 位移第 11 个到第 10 个为 s1 第 11 个到第 9 个为 s2 以此类推 第 11 个到第 1 个为 s10 因为都做自由落体运动 所以 5s 0 t10 1125 gt 2 1 s s 22 21 所以第 3 个 m 4 5 at 2 1 s 2 45ms6 1s 4 5 s s 6 2 661 80mss 4 5 8 1s s 88 2 81 球与第 5 个球间距 s s8 s6 35m 8 1 4s16m 2 4s4m9 12m s10 25m 11 2 75s 点拨 对 B 而言 做减速运动则由 vt v0 at 得 tB 2s 所以 B 运动 2s 后就静止了 得 sB 4m 又因为 A B 相照 7m 所以 A 追上 B 共走了 sA 7m 4m 11m 2asvv 2 0 2 t 由 s vt 得 2 75ss 4 11 v s t A A A 12 解 物体受力情况如图所示 则有 Fcos f N 且 N mg Fsin 联立解得 F mg cos sin f Fcos mg cos cos sin 13 如右图所示 由平衡条件得 2Tsin mg 设左 右两侧绳长分别为 l1 l2 AO l 则 由几何关系得 l1cos l2cos l l1 l2 2l 由以上几式解得 60 T mg 3 3 14 0 56kg m 1 84kg f mAa F mA mB g mA mB a 或 mA mB g F mA mB a 15 解 物体位于 Q 点时 弹簧必处于压缩状态 对物体的弹力 FQ沿斜面向下 物体位于 P 点时 弹簧已处于拉伸状态 对物体的弹力 FP沿斜面向上 P Q 两点是物体静止 于斜面上的临界位置 此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值 Fm 其方向分别沿斜 面向下和向上 根据胡克定律和物体的平衡条件得 k l0 l1 mgsin Fm k l2 l0 mgsin Fm 解得 Fm k l2 l1 100 0 14 N 7 N 2 1 2 1 16 解 热气球匀速下降时 它受的举力 F 与重力 Mg 平衡 当从热气球中释放了质量为 m 的沙袋后 热气球受到的合外力大小是 mg 方向向上 热气球做初速度为 v 方向向下的匀 减速运动 加速度由 mg m a 得 a 由 v at 0 得热气球停止下降时历时 mM mg t 沙袋释放后 以初速 v 做竖直下抛运动 设当热气球速度为 0 时 沙袋速 mg vmM a v 度为 vt 则 vt v gt 将 t 代入得 vt v m M 17 1 100N 垂直斜面向下 2 50N 水平向左 18 0 58m s2 33 19 1 16 8m 2 11 0m s 3 5 1s 解答 1 上滑 a1 gsin370 gcos370 8 4m s2 S v2 2a1 16 8m 2 下滑 a2 gsin370 gcos370 8 4m s2 v22 2a2S v2 11 0m s 3 t1 v1 a1 2s t2 v2 a2 3 1s 20 解 因 A B 一起加速运动 整体由牛顿第二定律有 F mg 3ma a m mgF 3 隔离 B 水平方向上受摩擦力 Ff mg A 对 B 的作用力 T 由牛顿第二定律有 T mg ma 所以 T mg 3 2 3 mgFmgF 21 2 5F 整体 F 5ma隔离 4 5 物体 N 2ma 2F 5 22 2 5 m s2 竖直向下23 150N F 180N 24 g mg25 53 26 解 1 设 AB L 将小球运动的位移分解 如图所示 F1 F mg f N F2 由图得 Lcos v0t v0ttan gt2 解得 t L 2 B 点速 2 1 g v tan2 0 cos tan2 2 0 g v 度分解如右图所示 vy gt 2v0tan 所以 vB v0 22 0y vv 22 tan41 tan 2tan 即方向与 v0成角 arctan2tan 27 0 2N 向下 当 mg mv2 L v 2 24m s 2m s 所以杆对小球的是支持力 mg N mv2 L N 0 2N 根据牛三定律 球对杆作用力为 F 0 2N 方向向下 28 3mg29 20m s 30 n R2 15 2k R R L 2 n 602R vtk2 R R L Rt由此三式解出 v 31 设小球初速度为 从竿顶平抛到盘边缘的时间为 t 圆盘角速度为周期为 T t 等v0 于 T 整数倍满足题意 对球应有 h gtt h g v R t R g h 1 2 2 2 2 0 对圆盘应有 2 2 2 123 T T t n ntn g h n 42 1 5 2s 2 0 4m 3 10m s 1 a g v at1t1 0 4sS1 v2 2a 0 4m t2 SAB v 4 8s 2 粉块停止滑动时皮带位移 S2 vt1 0 8mS S2 S1 0 4m 3 粉块 A 运动到 B 时一 直处于加速状态 用时最短 V2 2aSABv 10m s 必修二必修二 1 参考答案 解 19 3 分 3 分 h g R 2h g R 2 2 4 分 3 2 1 2 2 k h g Rk 参考答案 设圆周的半径为 R 则在 C 点 mg m 2 分 R vC 2 离开 C 点 滑块做平抛运动 则 2R gt2 2 2 分 vCt sAB 2 分 由 B 到 C 过程 mvC2 2 2mgR mvB2 2 2 分 由 A 到 B 运动过程 vB2 2asAB 2 分 由 式联立得到 a 5g 4 3 分 参考答案 解 小球运动机械能守恒 mgl 1 cos300 v2 2gl 1 cos300 3 分 2 2 1 mv 沿半径方向 F mgcos m F m mgcos 2mg mgcos300 3 分 L v2 L v2 沿切线的方向 mgsin ma1 a1 gsin 小球的加速度为 a 4 分 2020 30sin 30cos1 2 gg 参考答案 解 1 小球由 A B 过程中 根据机械能守恒定律有 mgR 2 分 2 2 1 B mv 1 分 gRvB2 小球在 B 点时 根据向心力公式有 2 分 R v mmgF B N 2 1 分 mg R v mmgF B N 3 2 根据牛顿第三定律 小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力 为 3mg 1 分 2 小球由 B C 过程 水平方向有 s vB t 1 分 竖直方向有 2 分 2 2 1 gtRH 解 得 2 分 RRHs 2 参考答案 解 1 由牛顿第三定律知在 C 点 轨道对小球的弹力为 FN 2mg 1 分 小球 C 点时 受到重力和轨道对球向下的弹力 由牛顿第二定律得 FN mg ma 解得 a 3g 2 分 2 设小球在 B C 两点的速度分别为 v1 v2 在 C 点由gRvRva3 2 2 2 得 2 分 从 B 到 C 过程中 由机械能守恒定律得 gRv Rmgmvmv 7 2 2 1 2 1 1 2 2 2 1 从 A 到 B 过程中 由运动学公式得 2 分 g s R asav 2 7 2 2 1 由牛顿第二定律 1 分 s mgR amF 2 7 参考答案 解 设小车经过 A 点的速率为 vA 此时小车在竖直的方向受到重力和轨道的压力 N 的作用 且 N mg 由 牛顿第二定律 得 N mg 即 mgR 5 分 R mvA2 2 2 1 A mv 设小车从 B 点运动到 A 点克服各种阻力所做的功为 W 由动能定理得 mg h 2R W 0 代入数据解得 W 2103J 5 分 2 2 1 A mv 若保证安全通过竖直面原轨道 小车通过 A 点的最小的速度 v 为Rg 高度减小后 对轨道小车的摩擦及空气的阻力都在减小 因此克服阻力所做的功 W 减小即 W W 2 103Ag 设此时下滑的高度为 h 则 mg h 2R W 0 代入数据解得 h 12m 5 分 2 2 1 A mvmgR 2 1 参考答案 参考答案 解 解 小球的水平速度为 v0时 落到转台边缘上的一点 小球的运动时间 t 2 分 g h2 因此小球的初速度为 v0 R 4 分 h g 2 当转台转动时 球在空中的运动的时间内 转台可能转过了一周 二周 三周 所以设转台转过了 n 周时小球落到 A 点 此时转台的角速度为 n t n n 1 2 3 4 分 n 2 2 分 n t 4 分 n 2 n h g n g h n 2 2 2 2 由此可见当 n 取 1 2 3 时 角速度可取很多的值 8 参考答案 解 小球在最低点 A 时 R v mmgT A A 2 小球恰好通过最高点 B 时 R v mmg B 2 从 A B 过程中 22 2 1 2 1 2 ABf mvmvWRmg mgTA7 联立 解得 mgRWf 2 1 评分标准 式各 3 分 式 1 分 式 2 分 9 参考答案 解 1 3 分 2 2 分 3 3 分 mgFRgvRgv1073 10 参考答案 解 小球在最低点时 绳中的拉力最大 若小球在最低点时绳刚断 则绳中的拉力 T 42N 2 分 设此时小球的速度为 v0 则 代入数据得 v0 10m s 小球做平抛运动 L v mmgT 2 0 时 设运动时间为 t 竖直方向 代入数据得 t 1s 2 2 2 1 gtLH 3 分 水平位移 x v0t 10 1 10m 3 分 参考答案 解 由小球机械能守恒得 解方程组得 dLr grv mvrdmg 2 2 2 1 cos cos23 3 L d 2 参考答案 解 1 以 v1表示小球 A 碰后的速度 v2表示小球 B 碰后的速度 表示小球 A 在半圆 1 v 最高点的速度 t 表示小球 A 从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间 则有 Rtv24 1 Rgt2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 mvvmRmg 210 MvmvMv 由 求得 Rg M m vv Rgv 32 32 02 1 代入数值得 smv 6 1 smv 5 3 2 2 假定 B 球刚能沿着半圆轨道上升到 c 点 则在 c 点时 轨道对它的作用力等于 零 以 vc表示它在 c 点的速度 vb表示它在 b 点相应的速度 由牛顿定律和机械能守 恒定律 有 R v MMg c 2 22 2 1 2 2 1 bc MvRMgMv 解得 Rg