高一物理必修1计算题及答案详解

1 1 高一物理必修高一物理必修 1 1 期末综合计算题期末综合计算题 1 10 分 如图所示 质量为 m 10kg 的物体 在 F 60N 水平向右的拉力作用下 由静止开始 运动 设物体与水平面之间的动摩擦因素 0 4 求 1 物体所滑动受摩擦力为多大 2 物体的加速度为多大 3 物体在第 3s 内的位移为多大 2 10 分 某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道 上加速时 发动机产生的最大加速度为 a 5m s2 所需的起飞速度为 v 50m s 跑道 长 x 100m 试通过计算判断 飞机能否靠自 身的发动机从舰上起飞 为了使飞机在开始 滑行时就有一定的初速度 航空母舰装有弹 射装置 对于该型号的舰载机 弹射系统必 须使它具有多大的初速度 v0 3 10 分 放在水平地面上的物体 P 的重量为 GP 10N 与 P 相连的细绳通过光滑的滑轮挂 了一个重物 Q 拉住物体 P 重物 Q 的重量为 GQ 2N 此时两物体保持静止状态 绳与水 平方向成 300角 则物体 P 受到地面对它的 摩擦 F1与地面对它的支持力 F2各位多大 4 10 分 如图所 示 足球质量 为 m 尼龙绳 与墙壁的夹角 为 求尼龙 绳对足球的拉力 F1和墙壁对足球的支持力 F2 5 10 分 静止在水平地面上的木块 质量为 m 10kg 受水平恒力 F 作 用一段时间后撤去该恒力 物体运动的速度时间图像 如图所示 求 1 F 的大 2 木块与 地面间的动摩擦因素 v m s t s 0 2 8 4 6 4 F P Q 2 2 6 10 分 据报载 我国自行设计生产运行速度 可达 v 150m s 的磁悬浮飞机 假设 飞机 的总质量 m 5t 沿水平直轨道以 a 1m s2的 加速度匀加速起动至最大速度 忽略一切阻 力的影响 求 1 飞机 所需的动力 F 2 飞机 起动至最大速度所需的时间 t 7 10 分 如图所示 质量为 m 2 0kg 的物体静 止在水平面上 现用 F 10N 的水平拉力拉物 体 使物体做匀加速直线运动 经 t 2 0s 物 体的速度增大到 v 4 0m s 求 1 物体在此 2 0s 内通过的位移 2 物体与桌面间的动摩擦因素 8 10 分 如图所示 水平传送带以不变的速度 v 向右运动 将工件轻轻放在传送带的左端 由于摩擦力的作用 工件做匀加速运动 经 过时间 t 速度变为 v 再经时间 2t 工件到 达传送带的右端 求 1 工件在水平传送带上滑动时的加速度 2 工件与水平传送带间的动摩擦因素 3 工件从水平传送带的左端到达右端通过 的距离 9 一辆汽车正以 smv 30 0 的速度在平直路面上行驶 驾驶员突然发现 正前方约处有一个障碍物 立即以大小m50 为的加速度刹车 为了研究汽车经过 2 8sm 是否撞上障碍物 甲 乙两位同学根据已s2 知条件作出以下判 断 甲同学认为汽车已 撞上障碍物 理由是 在时间内汽车通过的位移s2 mmattvx507648 2 1 230 2 1 2 0 乙同学也认为汽车已撞上障碍物 理由是 在时间内汽车通过的位移s2 mm a vv x5025 56 8 2 300 2 2 2 0 2 问 以上两位同学的判断是否正确 如果不 正确 请指出错误的原因 并作出正确的解 答 v F 3 3 10 8 分 1996 年曾在地球的上空完成了以 牛顿第二定律为基础的测定质量的实验 实验 时 用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道 1 m 上运行的火箭组 发动机已熄火 接触 2 m 以后 开动飞船尾部的推进器 使飞船和火 箭组共同加速 推进器的平均推力等于F 推进器开动时间为 测出飞船和N895s7 火箭组的速度变化是 双子星号宇sm 91 0 宙飞船的质量 求火箭组的质kgm3400 1 量 2 m 11 10 分 一质量为 倾角为的楔形木M 块静置于水平桌面上 与桌面间的动摩擦因 数为 另一质量为的木块 置于楔形木 m 块的斜面上 木块与斜面的接触是光滑的 为 了保持木块相对于斜面静止 可用一水平力 推楔形木块 如图 13 所示 求此水平力的F 大小 12 10 分 如图 14 所 示 物体的质量为 两根轻绳 AB 和 AC 的m 一端连接于竖直墙上 另一端 BAC 系于物体上 在物体上另施加一个与水平线 也成角的拉力 若要使两绳都能伸直 F 求拉力的大小范围 F 4 4 1 解 1 F FN mg 0 4 10 10N 40N 3 分 2 由牛顿第二定律 3 分 2 2 10 4060 sm m FF a 3 第 3s 内位移 matatx542 2 1 92 2 1 2 1 2 1 2 2 2 3 4 分 2 解 1 若靠自身发动机起飞 设通过 x 100m 的速度为 vx 则 由得 axvx2 2 smsmsmaxvx 50 1010 100522 4 分 所以不能靠自身发动机起飞 1 分 2 弹射装置使飞机起飞初速度为 v0 则根据 得 axvv2 2 0 2 smsmaxvv 39 10052502 22 0 5 分 3 解 如图所示 P 的受力图 水平方向 F1 Fcos300 3 分 竖直方向 F2 Fsin300 GP 3 分 又 F GQ 2N 联合 解得 F1 2 分 N3 F2 9N 2 分 4 解 如图所示的受力图 由三角知识得 3 分 mg F2 tan 3 分 1 cos F mg 所以 2 分 tan 2 mgF 2 分 cos 1 mg F 5 解 1 由图像知 匀加速的末速度 v 4m s 加速过程 a1 v t1 4 2 2m s2 1 分 由牛顿第二定律得 F mg ma1 2 分 减速过程 a2 v t2 4 4 1m s2 1 分 由 牛顿第二定律得 mg ma2 2 分 联合 解得 F 30N 2 分 0 1 2 分 6 解 1 m 5t 5000kg 由牛顿第二定律得 飞机 所需的动力 F ma 5000N 5 分 2 起飞所需时间 t v a 150s 5 分 7 解 1 2s 内位移 mmt v tvx42 2 4 2 3 分 2 加速度 a v t 2m s2 1 分 如图所示的受力图 由牛顿第二定律得 F F ma 3 分 F F ma 10 2 3 6N 1 分 由 F FN 得 F F mg FN F F mg FN mg mg FN F 30 F1 GP F2 F1 mg F2 5 5 F FN 6 20 0 3 2 分 8 解 1 工件的加速度 a v t 2 分 2 设工件的质量为 m 则由牛顿 第二定律得 mg ma 1 分 所以动摩擦因素 2 分 gt v g a mg ma 3 工件加速距离 2 分 t v x 2 1 工件匀速距离 2 分 vttvx22 2 所以工件从左端到达右端通过的 距离 1 分 vtxxx5 2 21 9 解 1 甲 乙都不正确 1 分 2 甲 把加速度 a 代入正值 乙 认为 2s 末车的速度为零 2 分 3 车停止时间为 sss a v t275 3 8 300 0 2 分 所以 2s 时间内汽车通过 的位移 mmattvx504448 2 1 230 2 1 2 0 2 分 因此 2s 内车不会撞上障碍物 1 分 10 解 飞船和火箭组的加速度 t v a 2 分 对飞船和火箭组整体 由牛顿第二定律得 2 分 ammF 21 由 得 12 m v tF m 2 分 代入数据得 kgm 6 3484 2 2 分 11 解 对整体受力分析 由牛顿第二Mm和 定律得 amMFF f 3 分 gMmFf 2 分 对受力分析如图m 由牛顿第二定律得 mamg tan 3 分 由 得 2 分 gMmgmMF tan 12解 设当最小为时 F 1 F 此时物体受力如图 0 A