高中物理重点章节练习题集

高中物理重点章节练习题集物理学习的核心在于对概念的精准理解、规律的灵活运用以及逻辑思维的深度培养。习题练习作为巩固知识、检验学习效果的重要手段，其价值不言而喻。本练习题集聚焦高中物理核心章节，精选典型题目，旨在帮助同学们深化理解，提升解题能力。每章节题目设置由浅入深，既有基础巩固，亦有能力提升，希望同学们能认真对待，独立思考，真正做到融会贯通。第一章牛顿运动定律牛顿运动定律是整个经典力学的基石，深刻理解惯性、力与运动的关系，以及运用牛顿第二定律解决各类动力学问题，是本章的核心。在解决问题时，准确的受力分析和清晰的运动过程分析是关键。例题精选例1：在水平地面上，一个质量为m的物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ。试分析物体的运动情况，并求出物体在t时间内的位移。若在t时刻突然撤去拉力F，物体还能滑行多远？解析：本题考察牛顿第二定律的基本应用及运动学公式的结合。首先应对物体进行受力分析。在拉力F作用时，物体受重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f。竖直方向受力平衡，N=mg，故滑动摩擦力f=μN=μmg。水平方向，根据牛顿第二定律F-f=ma₁，可求得加速度a₁=(F-μmg)/m。物体做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式s₁=½a₁t²可求得t时间内的位移。撤去拉力F后，物体仅受滑动摩擦力作用，此时加速度a₂=-f/m=-μg（负号表示方向与运动方向相反）。物体做匀减速直线运动，初速度为v=a₁t。根据运动学公式v²-v₀²=2a₂s₂，末速度v=0，可求得滑行距离s₂=v²/(2μg)。点评：本题关键在于分阶段分析物体的受力情况，进而确定加速度，再结合相应的运动学公式求解。注意摩擦力的大小和方向在不同阶段的变化。练习题A组（基础巩固）1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因C.惯性是物体的固有属性，与速度无关D.物体的质量越大，其惯性越小2.一个质量为kg的物体，在两个共点力的作用下保持静止。若将其中一个力突然减小到原来的一半，另一个力保持不变，则物体将做什么运动？其加速度大小如何？B组（能力提升）3.如图所示，质量为M的斜面体A放在光滑水平地面上，斜面光滑。质量为m的物体B从斜面顶端由静止开始下滑。在B下滑过程中，斜面体A会如何运动？若斜面高度为h，倾角为θ，当B滑到斜面底端时，A和B的速度大小分别为多少？（忽略空气阻力）4.一辆汽车在平直公路上以速度v匀速行驶，前方司机发现在同一车道前方距离为s处有一辆自行车同向匀速行驶，其速度为v₀(v₀<v)。汽车司机立即以大小为a的加速度刹车。为保证两车不相撞，加速度a应满足什么条件？第二章曲线运动与万有引力定律曲线运动是更为普遍的运动形式，其速度方向的变化是核心特征。平抛运动和匀速圆周运动是曲线运动的典型模型。万有引力定律揭示了天体运动的规律，其应用与匀速圆周运动知识紧密相连。理解向心力的来源和效果，是解决圆周运动问题的关键。例题精选例2：将一小球从某高处以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力。求：（1）小球抛出后t时刻的速度大小和方向；（2）小球抛出后经多长时间，其速度方向与水平方向夹角为θ；（3）小球在运动过程中，其位移方向与水平方向夹角的正切值是否等于速度方向与水平方向夹角正切值的一半？请证明。解析：本题考察平抛运动的规律。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。（1）水平方向速度vₓ=v₀，竖直方向速度vᵧ=gt。t时刻速度大小v=√(vₓ²+vᵧ²)=√(v₀²+(gt)²)。设速度方向与水平方向夹角为α，则tanα=vᵧ/vₓ=gt/v₀。（2）由tanθ=gt/v₀，可得t=v₀tanθ/g。（3）设t时间内水平位移为x=v₀t，竖直位移为y=½gt²。位移方向与水平方向夹角为φ，则tanφ=y/x=(½gt²)/(v₀t)=gt/(2v₀)=(1/2)tanα。故结论成立。点评：平抛运动的研究方法是运动的合成与分解，明确两个分运动的独立性和等时性是解题基础。速度偏向角与位移偏向角的关系是一个重要推论，记住它有助于快速解题。练习题A组（基础巩固）5.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.做匀速圆周运动的物体，其加速度大小不变，方向始终指向圆心D.做匀速圆周运动的物体，其向心力是产生向心加速度的原因6.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。一颗人造地球卫星在离地面高度为h的圆轨道上运行，求该卫星的运行周期T。B组（能力提升）7.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在水平地面上，圆锥筒的轴线竖直，母线与轴线的夹角为θ。一小球在圆锥筒内壁某一水平面内做匀速圆周运动，试分析小球的受力情况，并求出其运动的角速度ω与小球到圆锥筒轴线距离r的关系。8.两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rₐ:rᵦ=1:4。求它们的线速度大小之比vₐ:vᵦ、角速度之比ωₐ:ωᵦ、周期之比Tₐ:Tᵦ以及向心加速度大小之比aₐ:aᵦ。第三章机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的重要守恒定律之一，它从能量的角度揭示了物体运动状态变化的规律。掌握功和功率的概念，理解动能定理，特别是机械能守恒的条件和应用，对于解决复杂物理问题具有重要意义。例题精选例3：质量为m的物体从静止开始，沿倾角为θ的光滑斜面下滑，斜面高度为h。求：（1）物体滑到斜面底端时的速度大小；（2）物体下滑过程中，重力的瞬时功率何时达到最大？最大功率是多少？解析：本题可分别用牛顿运动定律和机械能守恒定律求解，后者更为简便。（1）因斜面光滑，物体下滑过程中只有重力做功，机械能守恒。取斜面底端为重力势能零点，则有mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。（2）重力的瞬时功率P=mgvᵧ，其中vᵧ是物体沿竖直方向的分速度。物体沿斜面做匀加速直线运动，加速度a=gsinθ。设下滑时间为t，则沿斜面速度v=at=gsinθ·t，竖直方向分速度vᵧ=vsinθ=gsin²θ·t。可见vᵧ随t增大而增大，P也随之增大，在滑到斜面底端时功率最大？但此结论是否正确？另解：设物体下滑位移为l时，速度为v'，由机械能守恒有mglsinθ=½mv'²，v'=√(2glsinθ)。此时重力功率P=mgv'sinθ=mgsinθ√(2glsinθ)。l越大，P越大，故在斜面底端时功率最大，Pₘₐₓ=mgsinθ√(2gh/sinθ))=mgsinθ√(2gh)/√sinθ=mg√(2ghsinθ)。或者，滑到底端时速度v=√(2gh)，竖直分速度vᵧ=vsinθ=√(2gh)sinθ，故Pₘₐₓ=mgvᵧ=mgsinθ√(2gh)，与上述结果一致。可见，在本题条件下，重力的瞬时功率在物体滑到斜面底端时达到最大。点评：应用机械能守恒定律时，需明确守恒条件，并恰当选取参考平面。对于功率问题，要区分平均功率和瞬时功率，瞬时功率需用P=Fvcosα计算，其中α是力与速度方向的夹角。练习题A组（基础巩固）9.关于功和能，下列说法正确的是（）A.物体做功越多，其具有的能量就越大B.合力对物体做正功，物体的动能一定增加C.重力势能的变化量与零势能参考平面的选取有关D.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功10.质量为kg的物体，以初速度v₀=m/s在粗糙水平面上滑行，最终静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=，求物体滑行的距离。（重力加速度g取m/s²）B组（能力提升）11.如图所示，轻弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为m的物块A相连，A放在光滑水平面上。质量为M的物块B以速度v₀向A运动，与A发生碰撞后一起压缩弹簧。已知A、B碰撞过程时间极短，求弹簧被压缩到最短时具有的弹性势能。12.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。现将小球拉至与O点等高的位置A，使绳伸直且水平，然后由静止释放。小球运动到最低点B时，绳与一固定在水平面上的钉子C相碰，钉子C到小球的距离为l(l<L)。求小球能上升的最大高度。---使用建议：1.独立思考：在做每一道题之前，请先独立思考，尝试自行解答，不要急于查看答案。2.注重过程：解题时不仅要关注结果，更要重视分析过程和所用方法，理解物理概念和规律的应用。3.错题整理：建立错题本，分析错误原因，定期回顾，避免重复犯错。4.举一反三：对于典型题目，要尝试