物理必修一专题(含答案)

1 一、运动学专题一、运动学专题 2 参考系、质点、运动的相对性参考系、质点、运动的相对性 1、甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙 匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面看，甲、乙、丙的运动情况可能是（） A.甲、乙匀速下降，V乙V甲，丙停在空中 B.甲、乙匀速下降，V乙V甲，丙匀速上升 C.甲、乙匀速下降，V乙V甲，丙匀速下降，且 V丙V甲 D.以上说法均不正确 2、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动，如果这只蜜蜂的眼睛紧 盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是图中的（） 3、物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量X 表示物 体的位移.如图所示，一个物体从 A 运动到 C，它的位移X1=-4m-5m=-9m；从 C 运动到 B， 它的位移X2=1m-（-4m）=5m.下列说法中正确的是（） 。 A.C 到 B 的位移大于 A 到 C 的位移，因为正数大于负数 B.A 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移，因为符合表示位移的方向，不表示大小 C.因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由 A 到 B 的位移X=X1+X2 4、如图， 某质点沿半径为 r 的半圆由 a 点运动到 b 点， 则它通过的位移和路程分别是 （） A. 0；0B. 2r，向东；rC. r，向东；rD. 2r，向东；2r 3 位移、路程、位置与位移、平均速度、瞬时速度、平均速率、位移、路程、位置与位移、平均速度、瞬时速度、平均速率、x-t 图象图象 5、某人驾驶一辆轿车沿平直公路行驶，先后通过路旁相邻的三棵树 A、B、C. 已知 B、C 两 棵树之间的距离是 A、B 两棵树之间的距离的 2 倍，轿车在 A、B 两棵树之间行驶的平均速 度 V1=10m/s，在 B、C 两棵树之间行驶的平均速度 V2=30m/s，则该轿车在 A、C 两棵树之间 行驶的平均速度为（） A. 9m/sB. 18m/sC.30m/sD. 36m/s 6、一个人看到闪电，12.3s 后又听到雷声. 已知空气中声速约为 330m/s340m/s，光速为 3x108m/s，于是他用 12.3 除以 3 很快估算出闪电发生的位置到他的距离为 4.1km. 根据你所 学的物理知识可以判断（） A.这只估算方法是错误的，不可采用 B.这种估算方法可以比较准确地算出闪电发生位置与观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D.即使声速增大 2 倍以上，本题的估算结果依然正确 7、甲、乙两车在同一直线运动，某时刻位于同一点，若以该时刻作为计时起点，得到两车 继续运动的 x-t 图象如图 3-8 所示，则下列说法中正确的是（） A.t1时刻两车位于同一位置 B.t1时刻两车的瞬时速度相同 C.0t1时间内，两车的平均速度相等 D.0t1时间内，乙车的瞬时速度总是大于甲车的瞬时速度 8、质点做直线运动，其 x-t 关系如图所示，质点在 020s 内的平均速度大小为m/s，质 点在时的瞬时速度等于它在 6s20s 内的平均速度。 9、如上右图，直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b 的位置-时间（x-t）图 象。由图可知（） A.在时刻 t1，a 车追上 b 车B.在时刻 t2，a、b 两车运动方向相反 C.t1到 t2时间内，b 车速率先减少后增加D.t1到 t2时间内，b 车速率一直比 a 车大 4 打点计时器、测速度、打点计时器、测速度、v-t 图象图象 10、图 4-1 为电磁打点计时器打出的一条纸带，从纸带看，打点计时器的故障是（） A.打点计时器接在直流电源上 B.电源电压不够大 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧 11、像打点计时器一样， 光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器， 结构如图 4-14 甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电 计时器就可以显示物体的挡光时间. 现利用图乙所示装置测量，乙图中 MN 是水平桌面，PQ 是长 1m 左右的木板，Q 是木板和桌面的接触点，1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光 电门，与之连接的两个光电计时器没有画出. 此外在木板顶端的 P 点悬挂着一个铅锤，让滑 块从木板顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 5.0 x10-2s 和 2.0 x10-2s. 用游标卡尺测出小滑块的宽度 d，读出滑块的宽度 d=5.015 cm. （1）滑块通过光电门 1 的速度 V1=m/s，滑块通过光电门 2 的速度 V2=m/s. （2）由此测得的瞬时速度 V1和 V2只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门 1 和 2 的，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将的宽度减小一些. 12、图甲是高速公路用超声波测速仪测量车速的示意图， 测速仪发出并接收超声波脉冲信号， 根据发出和接收信号的时间差，测出车速。图乙中 p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、 n2分别为 p1、 p2由汽车反射回来的信号. 设测速仪匀速扫描， p1、 p2之间的时间间隔t=1.0s. 超声波在空气中的传播速度 v=340m/s. 若汽车是匀速行驶的， 则根据图乙可知， 汽车在接收 到 p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是 m，车速是m/s. 5 加速度加速度、加速度与速度变化量、加速度与速度变化量、a-ta-t 图象看图象看 v-tv-t 图象图象 13、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.物体速度很大，加速度可能为零 14、下列所描述的运动中，可能的有（） A.速度变化很大，加速度很小B.速度变化方向为正，加速度方向为负 C.速度越来越大，加速度越来越小D.速度变化越来越快，加速度越来越小 15、一物体自 t=0 时开始做直线运动， 其速度图线如图 5-3 所示. 下列选项中正确的是 （） A.在 t=1s 时，物体的加速度为 5m/s2 B.在 04s 内，物体的平均加速度为 5m/s2 C.在 4s5s 内的加速度与 5s6s 内的加速度大小相等，方向相反 D.在 02s 内的加速度大于在 4s5s 内的加速度 16、根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断中正确的是（） A. V00，a0，物体做加速运动B. V00，a0，a0，物体做加速运动 17、一物体做直线运动，其 v-t 图象如图所示，下列说法中正确的是（） A. 只有 0t2s 内加速度与速度方向相同 B. 02s 内物体的加速度为 1.5m/s2 C. 46s 内物体的速度一直在减小 D. 0t2s 和 5sv2 C.当物体匀速直线运动时，v1=v2 D.当物体做匀减速直线运动时，v1s1） ，初始时，甲车在乙车前方 s0处，则（ ） A.若 s0=s1+s2，两车不会相遇 B.若 s0v1，则（） A. t2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大 B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 20 力的合成与分解、力的分解中的动态分析力的合成与分解、力的分解中的动态分析 21、已知两个共点力的合力为 F，现保持两力间的夹角不变，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，也可能减小D.当 0umg，Ff丙umgD.Ff甲=umg，Ff乙a3 C. a1a2，a2a2a3 17、质量为 m 的三角形木楔 A 置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间 的动摩擦因数为 u，一水平力 F 作用在木楔 A 上，在 F 的推动下，木楔 A 沿斜面以恒定的加速度 a 向上运动，如图所示，则力 F 的大小为（） A. cos )cos(sinugam B. coscos )sin( u gam C. sincos )cos(sin u ugam D. sincos )cos(sin u ugam 18、如图所示，质量相等的 A、B 两个小球用轻弹簧相连，A 球上连一轻绳，使 A、B 两小 球及轻弹簧（研究系统）静止在光滑的斜面上. 斜面倾角为，系统静止时，弹簧与轻绳均 平行于斜面，在轻绳被烧断瞬间，下列说法中正确的是（） A.两小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为 gsin B. B 球的瞬时加速度为零 C. A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为 2gsin D.弹簧有收缩的趋势，B 球瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度均不为零 19、如图所示，物体 A 放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体 A 受到斜面对它 的支持力和摩擦力的合力方向可能是（） A.向右斜上方B.竖直向上 C.向右斜下方D.以上均错 20、如图甲所示，水平木板上有质量 m=1.0kg 的物块，受到随时间 t 变化 的水平拉力 F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 Ff的大小. 36 重力加速度 g 取 10m/s2，下列判断中正确的是（） A. 5s 内物体位移为零 B. 4s 末物块所受合力大小为 4.0N C. 物块与木板间的动摩擦因数为 0.4 D. 6s9s 内物块的加速度大小为 2.0m/s2 21、如图，物块 a、b、c 的质量相同，a 和 b、b 和 c 之间分别用完全相同的 轻弹簧 S1和 S2相连， 通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O. 整个系统处于静止 状态. 现将细线剪断. 将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S1和 S2相对于原长的 伸长量分别为l1和l2，重力加速度的大小为 g. 在剪断的瞬间（） A. a1=3gB. a1=0C.l1=2l2D.l1=l2 22、如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是（） A. F1B. F2C. F3D. F4 23、如图甲所示， 将质量 m=0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上， 环的直径略大于杆的截面 直径，环与杆间动摩擦因数 u=0.8. 对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角=53的 拉力 F，使圆环以 a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求 F 大小？（g 取 10m/s2） 37 受力情况确定运动情况受力情况确定运动情况 24、风洞实验室中可产生水平方向的、 大小可调节的风力. 现将一套有小球的细直杆放入风 洞实验室，小球孔径略大于细杆直径. 当杆在水平方向上固定时，调节风力大小，使小球在 杆上匀速运动. 这时小球所受的风力为小球所受重力的 0.5 倍. （1）求小球与杆间的动摩擦因数； （2）保持小球所受风力大小不变，使杆与水平方向间的夹角为 37 并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离 x 所需时间为多少？ 25、下暴雨时，有时会发生山顶滑坡或泥石流等地质灾害. 某地有一倾角=37的山坡 C， 上面有一质量为 m 的石板 B，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆 A（含有大量泥土） ， A 和 B 均处于静止状态，如图. 假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为 m（可视为质量 不变的滑块） ，在极短时间内，A、B 间的动摩擦因数 u1减小为 3/8，B、C 间的动摩擦因数 u2减小为 0.5，A、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第 2s 末，B 的上表面突然变为光滑， u2保持不变.已知 A 开始运动时，A 离 B 下边缘的距离 l=27m，C 足够长. 设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力. g 取 10m/s2. 求： （1）在 02s 时间内 A 和 B 加速度的大小； （2）A 在 B 上总的运动时间. 38 运动情况确定受力情况运动情况确定受力情况 26、如图，倾角 37的斜面固定在水平地面上，质量 m=1kg 的物体在平行于斜面向上的恒力 F 作用下， 从 A 点由静止开始 运动，到达 B 点时立即撤去力 F，此后，物体到达 C 点时速度 为零. 通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速 度，下表给出了部分数据： t/s0.00.20.40.6.1.82.02.2. v/（ms-1）0.01.22.43.6.6.04.02.0. （1）求物体与斜面间动摩擦因数 u； （2）恒力 F 的大小； （3）A、C 间的距离. 27、研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会 导致反应时间延长. 在某次实验，志愿者少量饮酒驾车以 v0=72km/h 的速度在试验场的水平 路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止. 行驶距离 L=39m. 减速过程中汽车位移 s 与速度 v 的关系曲线如图乙所示， 此过程可视为匀变速直线运动. 取重力加速度大小 g=10m/s2. 求： （1）减速过程中汽车加速度大小及所用时间； （2）志愿者的反应时间比一般人增加了多少. 39 整体法和隔离法研究连接体问题整体法和隔离法研究连接体问题 两个或两个以上物体在相互作用力的关联下参与运动，这两个或两个以上的物体组称两个或两个以上物体在相互作用力的关联下参与运动，这两个或两个以上的物体组称 为连接体为连接体. 特点：连接体系统内的物体可以具有相同的速度和加速度，也可以具有不同的速度或特点：连接体系统内的物体可以具有相同的速度和加速度，也可以具有不同的速度或 不同的加速度不同的加速度. 方法：整体法与隔离法往往配合使用方法：整体法与隔离法往往配合使用 一个常用结论一个常用结论-动力分配原理动力分配原理 图甲图甲、乙中乙中，无论地面或斜面是否光滑无论地面或斜面是否光滑，只要力只要力 F 拉物体拉物体 m1、 m2 一起加速运动一起加速运动，总有总有 F内 内= F mm m 21 1 ，即动力的效果按与质量成即动力的效果按与质量成 正比的规律分配正比的规律分配. 28、如图，质量为 m 的物块放在倾角为的斜面上，斜面的质量为 M，斜面与物块间无摩擦，斜面与水平面间动摩擦因数为 u. 现对斜 面施加一水平推力 F，要使物块相对斜面静止，力 F 应为多大？ 29、在 08 年残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登点燃火炬，体现了运动员坚韧不拔 的精神. 为探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化如图：一根不可伸 缩的轻绳跨过轻质定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住。设运动员质 量为 65kg，吊椅质量为 15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度 g=10m/s2. 当运动 员与吊椅一起以加速度 a=1m/s2上升时，试求： （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力. 40 系统的牛顿第二定律系统的牛顿第二定律 对各物体的加速度并不相同的物体系统来说，一般用隔离法处理，有时也可利用整体对各物体的加速度并不相同的物体系统来说，一般用隔离法处理，有时也可利用整体 的牛顿第二定律来求解问题，即系统所受的合力等于各部分物体的质量与加速度乘积的矢的牛顿第二定律来求解问题，即系统所受的合力等于各部分物体的质量与加速度乘积的矢 量和：量和： F合 合=m1a1+m2a2+. 或表示为或表示为Fx合 合=m1ax1+m2ax2+. Fy合 合=m1ay1+m2ay2+. 30、如图，A，B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右匀减速运动. 运 动过程中 B 受到的摩擦力（） A.方向向左，大小不变B.方向向左，逐渐减小 C.方向向右，大小不变D.方向向右，逐渐减小 31、如图，倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板， 木板上站着一只猫. 已知木板的质量是猫质量的 2 倍. 当绳子突然 断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变. 则 此时木板沿斜面下滑的加速度为（） A.sin 2 g B.singC.sin 2 3 gD.sin2g 41 32、一颗子弹以水平速度 v0穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后，两者运动方向均 不变. 设子弹与木块间相互作用力恒定，木块最后速度为 v，则（） A. v0越大，v 越大B. v0越小，v 越大 C. 子弹质量越大，v 越大D. 木块质量越小，v 越大 33、如图所示， 车厢在运动过程中所受阻力恒为 F阻， 当车厢以某一加 速度 a 向右加速时，在车厢后壁上相对车厢静止着一物体 m，物体与 车厢壁之间的动摩擦因数为 u，设车厢的质量为 M，要使物体在车厢 壁上不下滑，则车厢内发动机的牵引力至少是（） A. MgB. mgC. （M+m） u g D. F阻+（M+m） u g 34、在水平足够长的固定木板上， 一小物块以某一初速度开始滑动， 经一段时间 t 后停止. 现 将该木板改置成倾角为 45的斜面， 让小物块以相同的初速度沿木板上滑. 若小物块与木板 之间的动摩擦因数为 u，则小物块上滑到最高位置所需时间与 t 之比为（） A. u u 1 2 B. u u 21 C. u u 2 D. u u 2 1 35、如图，一夹子夹住木块，在力 F 作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为 m、 M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为 f. 若木块不滑动，力 F 的最大值是（） A. M Mmf)(2 B. m Mmf)(2 C. gMmM Mmf )( )(2 D. gMmm Mmf )( )(2 【解法一】 ：整体法与隔离法结合，先隔离 M 受力分析利用牛顿第二定律，再整体用 牛顿第二定律； 【解法二】 ： 直接用动力分配原理： 当 F 拉着 m1、 m2向上加速时， 内部绳的拉力 F内=F mm m 21 1 , 对本题模型有 2f=F mM M ,即 F= M Mmf)(2 ，选 A. 36、如图甲，一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面，其运动的 v-t 图线如图乙所示. 若重力加 42 速度及图中的 v0、v1、t1均为已知量，则可求出（） A. 斜面倾角 B. 物块质量 C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 37、在固定斜面上的一物块受一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上. 若要物块在斜面上保持 静止， F 的取值应有一定范围， 已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2（F20） . 由此可求 （） A. 物块质量 B. 斜面倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力 38、如图，一半球形碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗 内表面及碗口光滑. 一根细线跨在碗口上， 线的两端分别系有质量为 m1、m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为 m1的小球与 O 点 的连线与水平线的夹角为=60， 则两小球的质量比 m2/m1为 （） A. 3 3 B. 3 2 C. 2 3 D. 2 2 39、用轻绳把两质量未知的小球悬挂起来，对 a 球持续施加一个左偏下 30的恒力，并同 时对 b 球施加一右偏上 30同样大小的恒力， 最后两球保持静止. 平衡时的图可能是 （） 40、一个底面粗糙、 质量为 m 的劈放在粗糙水平面上， 劈的斜面光滑且与水平面夹角 30， 现用一端固定的轻绳系一质量也为 m 的小球，小球与斜面夹角为 30，如图. 43 （1）当劈静止时绳子中拉力大小为多少？ （2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的 k 倍，为使整个 系统静止，k 值必须符合什么条件？ 物体动平衡物体的分析：解析法、图解法、相似三角形法等物体动平衡物体的分析：解析法、图解法、相似三角形法等 41、（相似三角形相似三角形）如图，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑 小孔. 质量为 m 的小球套在圆环上. 一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔 用手拉住. 现拉细线使球沿环缓慢上移. 在移动过程中手对线的拉力 F 和轨道 对球的弹力 FN的大小变化情况是（） A. F 不变，FN增大B. F 不变，FN减小 C. F 减小，FN不变D. F 增大，FN减小 42、如图，物体质量为 2kg，两根轻绳 AB 和 AC 的一端连接于竖直墙上，另一端 系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成=60的拉力 F，若要使绳都 能伸直，求拉力 F 的大小范围. 43、一个人最多能提起质量为 20kg 的重物. 如图， 在倾角=15的固定斜 面上放置一物体（可视为质点） ，物体与斜面间动摩擦因数 3 3 u . 设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，求人能够向上拖动该重物质量的最大值 m. 44、如图，一物体置于水平地面上，当用与水平方向成 60角的 44 力 F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成 30角的力 F2推物块时，物块 仍做匀速直线运动. 若 F1和 F2的大小相等，则物块与地面间的动摩擦因数为（） A.13 B.32C. 2 1 2 3 D. 2 3 1 45、如图甲粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈 A， 质量为 M， 两底角均为 30. 两个完全相同的、质量均为 m 的小物块 p 和 q 恰好能沿两侧面匀速下滑. 若现在对两小物 块同时各施加一个平行斜劈侧面的恒力 F1、F2且 F1F2，如图乙所示，则在 p 和 q 下滑过程 中，下列说法正确的是（） A.斜劈 A 仍保持静止 B.斜劈 A 受到地面向右的摩擦力作用 C.斜劈 A 对地面的压力大小等于（M+2m）g D.斜劈 A 对地面的压力大小大于（M+2m）g 46、如图质量为 m 的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为 30时恰能沿斜面匀速下滑. 对物体施加一大小为 F 的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行. 设最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角 0 时，不论水平恒力 F 多大，都不能使 物体沿斜面向上滑行，试求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数； （2）这一临界角 0 的大小. 47、如图，质量 m 的正方体物块置于风洞内水平面上，其一面与风速垂直，当风速为 v0时 刚好能推动该物块. 已知风对物块的推力（v 为风速、S 为迎风面积）. 当风速变为 2v0时，刚好推