第3章物理公式应用同步练习题

第3章物理公式应用同步练习题【考核对象】高中物理学生（中等级别）【题型分值分布】-单项选择题（10题×2分=20分）-填空题（10题×2分=20分）-判断题（10题×2分=20分）-简答题（8题×2分=16分）-应用题（8题×4分=32分）单项选择题（20分）每题只有一个正确选项，请将正确选项字母填入括号内。1.在匀速圆周运动中，下列关于向心力的说法正确的是（）A.向心力是物体惯性产生的，方向始终与速度方向相同B.向心力由物体自身提供，不做功C.向心力大小始终不变，但方向时刻变化D.向心力是物体所受合外力的分力，方向始终指向圆心2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒和4秒时，速度之比和位移之比分别是（）A.速度之比为1:2，位移之比为1:4B.速度之比为2:1，位移之比为4:1C.速度之比为1:2，位移之比为1:2D.速度之比为2:1，位移之比为1:23.一根轻弹簧原长为10cm，劲度系数为200N/m。若在弹簧下端悬挂一个质量为2kg的物体，弹簧伸长多少？（取g=10m/s²）（）A.0.1mB.0.05mC.0.2mD.0.01m4.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动。经过时间t，物体的动能增加了多少？（）A.F²t²/2mB.F²t/2mC.F/mD.F²t²/m5.一辆汽车以20m/s的速度做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²。汽车在速度减为零前能行驶多远？（）A.40mB.80mC.20mD.100m6.一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面长为L。若物体与斜面的动摩擦因数为μ，物体滑到底端的速度是多少？（）A.√(2gLsinθ)B.√(2gLcosθ)C.√(2gL(sinθ-μcosθ))D.√(2gL(sinθ+μcosθ))7.在并联电路中，三个电阻R₁、R₂、R₃的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω，总电流为6A。则通过R₂的电流是多少？（）A.1AB.2AC.3AD.0.5A8.一束光从空气射入水中，入射角为30°，水的折射率为1.33。折射角是多少？（）A.19.5°B.30°C.60°D.10.5°9.一根长为L的均匀细棒，其重心位于何处？（）A.L/2B.L/3C.2L/3D.L/410.一质点做简谐运动，周期为T，振幅为A。在t=0时刻质点位于平衡位置向正方向运动，则其位移方程可能为（）A.x=Asin(2πt/T)B.x=Acos(2πt/T)C.x=Asin(πt/T)D.x=Acos(πt/T)填空题（20分）请将答案填入横线上空白处。11.一物体从高处自由下落，经过5秒落地，落地时的速度是多少？（取g=10m/s²）_________12.一根轻绳一端固定，另一端系一个质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳长为L，小球的速度为v，则绳子的拉力是多少？_________13.在串联电路中，三个电阻R₁、R₂、R₃的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，总电压为30V。则通过R₁的电流是多少？_________14.一束光从空气射入玻璃，入射角为45°，玻璃的折射率为1.5。折射率是多少？_________15.一根质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的恒力F作用，物体与水平面的动摩擦因数为μ，则物体的加速度是多少？_________16.一质点做简谐运动，周期为4秒，振幅为5cm。在t=1秒时质点的位移是多少？_________17.一根长为L的均匀细棒，其重心位于何处？_________18.一质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其角速度是多少？_________19.一物体从高处自由下落，经过3秒和5秒时，位移之差是多少？（取g=10m/s²）_________20.一根轻弹簧原长为l₀，劲度系数为k。若在弹簧下端悬挂一个质量为m的物体，弹簧伸长Δx，则物体的重力是多少？_________判断题（20分）请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。21.在匀速圆周运动中，物体的加速度始终为零。_________22.自由落体运动是匀变速直线运动。_________23.在并联电路中，各支路两端的电压相等。_________24.光的折射率与光的传播速度有关，光速越大，折射率越小。_________25.在简谐运动中，回复力与位移成正比，方向相反。_________26.在恒力作用下，物体的动能增量等于恒力做的功。_________27.在并联电路中，总电流等于各支路电流之和。_________28.向心力是物体惯性产生的，没有向心力，物体就无法做圆周运动。_________29.在匀速圆周运动中，物体的速度大小不变，但速度方向时刻变化。_________30.动量守恒定律适用于所有封闭系统。_________简答题（16分）请简要回答下列问题。31.简述匀速圆周运动的特点及其与直线运动的区别。32.解释什么是向心力，并举例说明向心力在生活中的应用。33.说明并联电路和串联电路的区别，并举例说明实际应用场景。34.什么是光的折射现象？折射定律的内容是什么？35.简述简谐运动的定义及其特征。36.解释动能定理的内容，并说明其物理意义。37.说明重力势能的定义及其影响因素。38.解释什么是重心，并说明如何确定均匀细棒的重心位置。应用题（32分）请根据题目要求完成下列问题。39.一物体从高处自由下落，经过3秒落地，求物体下落的高度。（取g=10m/s²）40.一根轻绳一端固定，另一端系一个质量为2kg的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳长为1m，小球的速度为5m/s。求绳子的拉力。41.在串联电路中，三个电阻R₁、R₂、R₃的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，总电压为36V。求通过R₁的电流。42.一束光从空气射入水中，入射角为30°，水的折射率为1.33。求折射角。43.一质点做简谐运动，周期为6秒，振幅为8cm。求质点的最大速度和最大加速度。44.一根轻弹簧原长为10cm，劲度系数为300N/m。若在弹簧下端悬挂一个质量为3kg的物体，弹簧伸长多少？（取g=10m/s²）45.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止下滑，斜面长为5m。若物体与斜面的动摩擦因数为0.2，求物体滑到底端的速度。46.一质点做匀速圆周运动，半径为2m，周期为4秒。求质点的角速度和线速度。【标准答案及解析】单项选择题答案1.D2.A3.B4.A5.A6.C7.A8.A9.A10.A解析1.向心力是物体做圆周运动所需的合外力，方向始终指向圆心，由外界提供，不做功。故选D。2.自由落体运动是匀加速直线运动，速度v=gt，位移s=½gt²。经过2秒和4秒的速度之比为2:4=1:2，位移之比为4:16=1:4。故选A。3.弹簧伸长量Δx=mg/k=2×10/200=0.1m。故选A。4.动能定理：ΔEk=W=Fs=½mv²，v=at，s=½at²，故ΔEk=½m(F/m)²t²=½F²t²/m。故选A。5.速度减为零的位移x=v²/2a=20²/2×5=40m。故选A。6.沿斜面方向的合力F=mg(sinθ-μcosθ)，加速度a=g(sinθ-μcosθ)，位移L=½at²，v²=2aL，故v=√[2gL(sinθ-μcosθ)]。故选C。7.并联电路总电阻R=1/(1/R₁+1/R₂+1/R₃)=1/(1/10+1/20+1/30)=6Ω，总电流I=V/R=6A，各支路电流与电阻成反比，通过R₂的电流I₂=I×R₁/(R₁+R₂+R₃)=6×10/(10+20+30)=1A。故选A。8.折射定律：n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，1×sin30°=1.33sinθ₂，sinθ₂=0.5/1.33≈0.3759，θ₂≈19.5°。故选A。9.均匀细棒的重心位于其几何中心，即L/2。故选A。10.t=0时质点位于平衡位置向正方向运动，位移方程应为正弦函数，且周期为T，故x=Asin(2πt/T)。故选A。填空题答案11.50m/s12.mv²/L13.2A14.1.515.a=(Fcosθ-μmg)/m16.0cm（或5cm，取决于t=1秒时质点的位置）17.L/218.2π/T19.40m20.mg=kkΔx解析11.自由落体运动速度v=gt=10×5=50m/s。12.匀速圆周运动向心力F=mv²/L。13.串联电路电流相等，I=V/R=36/(5+10+15)=1.2A，通过R₁的电流为1.2A。14.折射率n=sinθ₁/sinθ₂=1×sin45°/sin30°=1×√2/0.5≈1.414，但题目中给出n=1.33，故答案为1.33。15.沿斜面方向的合力F=mg(sinθ-μcosθ)，加速度a=(F/m)=(Fcosθ-μmg)/m。16.简谐运动位移x=Asin(2πt/T)，若t=1秒时质点在平衡位置，则x=0；若在最大位移处，则x=5cm。17.均匀细棒的重心位于其几何中心，即L/2。18.角速度ω=2π/T。19.位移差Δs=s₅-s₃=½g(t₅²-t₃²)=½×10×(5²-3²)=40m。20.弹簧伸长Δx=mg/k，故重力mg=kkΔx。判断题答案21.×22.√23.√24.√25.√26.√27.√28.×29.√30.√解析21.匀速圆周运动加速度不为零，是向心加速度。22.自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。23.并联电路各支路电压相等，等于总电压。24.折射率n=c/v，光速越大，折射率越小。25.简谐运动的回复力F=-kx，与位移成正比，方向相反。26.动能定理：ΔEk=W总，动能增量等于合外力做的功。27.并联电路电流分支，总电流等于各支路电流之和。28.向心力是效果力，由外界提供，不是惯性产生的。29.匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化。30.动量守恒定律适用于封闭系统，系统不受外力或外力之和为零。简答题答案及解析31.匀速圆周运动的特点：速度大小不变，方向时刻变化；加速度不为零，始终指向圆心，称为向心加速度。与直线运动的区别：直线运动速度方向不变，匀速圆周运动速度方向时刻变化；直线运动加速度可能为零，匀速圆周运动加速度不为零。32.向心力：做圆周运动所需的合外力，方向指向圆心。应用：汽车转弯需要向心力（地面摩擦力提供）；卫星绕地球运动需要向心力（地球引力提供）。33.并联电路与串联电路的区别：-并联电路各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和；串联电路电流相等，总电压等于各支路电压之和。-并联电路各支路独立工作，断一路不影响其他支路；串联电路断一路则全断。应用：家庭电路为并联（各电器独立工作）；圣诞树灯泡常串联（一灯坏则全灭，但现代多用并联）。34.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。折射定律：-光路可逆；-入射光线、折射光线、法线在同一平面内；-入射光线、折射光线分居法线两侧；-入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比（sinθ₁/sinθ₂=n₂/n₁）。35.简谐运动的定义：物体在平衡位置附近，所受回复力与位移成正比、方向相反的运动。特征：-位移方程为正弦或余弦函数；-周期T=2π√(m/k)（与质量m和劲度系数k有关）；-机械能守恒。36.动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的增量（ΔEk=W总）。物理意义：揭示了功与能的关系，即做功可以改变物体的动能。37.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，Ep=mgh（h为相对高度）。影响因素：物体的质量m和相对高度h。38.重心：物体各部分所受重力的等效作用点。均匀细棒的重心：位于棒的中点，即L/2。应用题答案及解析39.物体下落高度已知：g=10m/s²，t=3s解：自由落体位移s=½gt²=½×10×3²=45m解析：自由落体运动位移公式s=½gt²，代入数据计算即可。40.绳子的拉力已知：m=2kg，v=5m/s，L=1m解：向心力F=mv²/L=2×5²/1=50N解析：匀速圆周运动向心力公式F=mv²/L，代入数据计算即可。41.通过R₁的电流已知：R₁=5Ω，R₂=10Ω，R₃=15Ω，V=36V解：总电阻R=5+10+15=30Ω，总电流I=V/R=36/30=1.2A解析：串联电路电流相等，总电阻等于各分电阻之和，代入数据计算即可。42.折射角已知：θ₁=30°，n₂=1.33解：折射定律sinθ₁=n₂