浙江省杭州市第四中学高一物理第9章同步练习题及答案

浙江省杭州市第四中学高一物理第9章同步练习题及答案第1页共1页浙江省杭州市第四中学高一物理第9章同步练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.一个物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.物体的速度不变B.物体的加速度为零C.物体所受合外力为零D.物体所受合外力提供向心力参考答案：D2.关于万有引力定律，下列说法正确的是A.万有引力定律是牛顿发现的B.万有引力定律适用于质点之间C.万有引力定律只适用于天体之间D.万有引力常量G是一个有单位的量参考答案：D3.地球同步卫星相对于地面是静止的，下列说法正确的是A.它的线速度大于7.9km/sB.它的角速度大于地球自转角速度C.它的向心加速度等于地球表面重力加速度D.它的轨道半径与地球半径相等参考答案：B4.两颗行星绕太阳做圆周运动，行星甲的轨道半径是行星乙的2倍，则行星甲的公转周期是行星乙的A.2倍B.4倍C.1倍D.8倍参考答案：D5.在地球表面附近，一个物体以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，则物体上升到最高点时A.速度为零，加速度不为零B.速度不为零，加速度为零C.速度为零，加速度为零D.速度不为零，加速度不为零参考答案：A6.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒，物体下落的高度是A.4米B.8米C.16米D.20米参考答案：C7.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A.F²t²/2mB.F²t/2mC.F²t²/mD.F²t/m参考答案：A8.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过一段时间，物体的速度大小是重力势能的2倍，则此时物体的动能与重力势能之比是A.1:1B.1:2C.2:1D.3:1参考答案：B9.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，物体的位移大小是A.F²t²/2mB.F²t/2mC.F²t²/mD.F²t/m参考答案：A10.一个物体做匀速圆周运动，周期为T，线速度为v，则它的角速度是A.vTB.v/TC.T/vD.2π/T参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是______。参考答案：牛顿2.物体做匀速圆周运动时，其加速度的方向始终指向______。参考答案：圆心3.万有引力定律的公式为F=______，其中G是引力常量。参考答案：Gm1m2/r²4.物体从静止开始做自由落体运动，第3秒末的速度是______m/s。（取g=10m/s²）参考答案：305.两个共点力F1和F2，它们的合力最大为______N，最小为______N。（F1=5N，F2=8N）参考答案：13,36.摩擦力总是阻碍物体间的______运动。参考答案：相对7.物体在水平面上做匀速直线运动时，所受的合外力为______。参考答案：08.重力势能的表达式为E_p=______，其中m是质量，g是重力加速度，h是高度。参考答案：mgh9.一个物体从高处自由下落，经过2秒落地，则它下落的高度是______m。（取g=10m/s²）参考答案：2010.牛顿第二定律的数学表达式为F=______。参考答案：ma三、判断题（共10小题，每题2分）1.物体做匀速圆周运动时，其加速度方向始终指向圆心。参考答案：√2.在光滑水平面上，质量为m的物体受到水平恒力F的作用，从静止开始运动，经过时间t，物体的动能变化量为Fs。参考答案：×3.向心力是维持物体做圆周运动的必要条件，它是一种效果力，不是物体间的相互作用力。参考答案：√4.在完全失重状态下，物体对支持面的压力一定为零。参考答案：√5.运动员在跳高时，以一定的初速度竖直向上跳起，在上升过程中，他的机械能是守恒的。参考答案：√6.物体在水平面上做匀速圆周运动时，其向心加速度大小不变，但方向时刻改变。参考答案：√7.在光滑水平面上，两个质量分别为m1和m2的小球发生弹性正碰，碰撞后，两小球的总动量守恒。参考答案：√8.物体做平抛运动时，其加速度始终竖直向下，大小为g。参考答案：√9.在光滑水平面上，一个质量为m的小球以速度v与一个静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后，小球的速度大小为v/2。参考答案：√10.物体做匀速圆周运动时，其线速度大小不变，但方向时刻改变。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述牛顿第一定律的内容。参考答案：任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。2.说明什么是惯性？参考答案：惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质。3.列举两个生活中应用惯性现象的实例。参考答案：①汽车刹车时，乘客由于惯性会向前倾；②跳远运动员起跳前要助跑。4.解释什么是滑动摩擦力。参考答案：滑动摩擦力是两个互相接触的物体发生相对滑动时，接触面之间产生的一种阻碍相对运动的力。5.判断：物体运动状态改变，一定受到力的作用，对吗？参考答案：√。6.简述力的三要素及其对力的作用效果的影响。参考答案：力的三要素是力的大小、方向和作用点。力的大小决定了力的作用效果的程度，方向决定了力的作用效果的方向，作用点决定了力的作用效果的位置。7.列举一个利用减小摩擦力的方法。参考答案：给自行车轮胎打气，增大轮胎与地面的接触面积，减小摩擦力。8.说明什么是合力？参考答案：合力是几个力共同作用的效果，可以用一个力来代替，这个力就叫做合力。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。求物体在3秒末的速度和位移。参考答案：速度为6m/s，位移为9m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面高度为20m。不计空气阻力，求子弹落地时的速度大小和水平射程。（g取10m/s²）参考答案：落地速度大小为800m/s，水平射程为60m3.一质量为50kg的人站在电梯中，电梯以1m/s²的加速度竖直向上运动。求电梯中的人对地板的压力。（g取10m/s²）参考答案：600N4.一物体在水平面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30°角的力作用，物体质量为5kg。求物体在水平方向和竖直方向上的分力。（g取10m/s²）参考答案：水平分力为17.32N，竖直分力为10N5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。当弹簧伸长到15cm时，求弹簧的弹力。参考答案：25N6.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，下滑过程中物体与斜面间的动摩擦因数为0.2。求物体下滑到斜面底端时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：10m/s7.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在2秒末的速度方向与水平方向的夹角。（g取10m/s²）参考答案：30°8.一物体从高处自由下落，经过2秒时速度达到20m/s。求物体下落的高度。（g取10m/s²）参考答案：20m标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：D解析：匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变，所以速度是变化的，A错误；匀速圆周运动的加速度不为零，因为速度方向改变，B错误；匀速圆周运动所受合外力不为零，因为加速度不为零，C错误；匀速圆周运动所受合外力提供向心力，D正确。2.参考答案：D解析：万有引力定律是牛顿发现的，A正确；万有引力定律适用于质点之间，B正确；万有引力定律不仅适用于天体之间，也适用于任何两个物体之间，C错误；万有引力常量G是一个有单位的量，单位是N•m²/kg²，D正确。3.参考答案：B解析：地球同步卫星相对于地面是静止的，它的角速度等于地球自转角速度，B正确；它的线速度小于7.9km/s，因为轨道半径大于地球半径，A错误；它的向心加速度小于地球表面重力加速度，因为轨道半径大于地球半径，C错误；它的轨道半径大于地球半径，D错误。4.参考答案：D解析：根据开普勒第三定律，T²/R³=常数，所以T²∝R³，行星甲的轨道半径是行星乙的2倍，则行星甲的公转周期是行星乙的8倍，D正确；A、B、C错误。5.参考答案：A解析：在地球表面附近，一个物体以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，则物体上升到最高点时速度为零，加速度不为零，因为仍然受到重力作用，A正确；B、C、D错误。6.参考答案：C解析：在地球表面附近，一个物体自由下落，不计空气阻力，则物体下落的高度h=1/2gt²，g≈10m/s²，t=2s，所以h=1/2×10×2²=16米，C正确；A、B、D错误。7.参考答案：A解析：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ΔEk=1/2mv²=1/2m(Ft)²=1/2mF²t²/2m=F²t²/2m，A正确；B、C、D错误。8.参考答案：B解析：设物体质量为m，重力为mg，物体下落一段时间后，速度大小是重力势能的2倍，即mv=2mgh，所以v=2gh，动能Ek=1/2mv²=1/2m(2gh)²=2mgh²，重力势能Ep=mgh，所以Ek/Ep=2mgh²/mgh=2:1，但题目问的是动能与重力势能之比，即Ep/Ek=1:2，B正确；A、C、D错误。9.参考答案：A解析：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，物体的位移大小s=1/2at²=1/2(F/m)t²=F²t²/2m，A正确；B、C、D错误。10.参考答案：D解析：一个物体做匀速圆周运动，周期为T，线速度为v，则它的角速度ω=v/r，又因为T=2πr/v，所以ω=2πr/T=2π/v，D正确；A、B、C错误。二、填空题1.参考答案：牛顿解析：力的单位在国际单位制中是牛顿，简称牛，符号为N，是根据牛顿第二定律定义的。2.参考答案：圆心解析：匀速圆周运动中，物体的加速度是向心加速度，方向始终指向圆心，这是匀速圆周运动的基本特征。3.参考答案：Gm1m2/r²解析：万有引力定律的公式为F=Gm1m2/r²，其中G是引力常量，m1和m2是两个物体的质量，r是它们之间的距离。4.参考答案：30解析：自由落体运动的速度公式为v=gt，第3秒末的速度v=10m/s²×3s=30m/s。5.参考答案：13,3解析：两个力的合力最大时，它们的方向相同，合力为F1+F2=5N+8N=13N；最小时，它们的方向相反，合力为|F1-F2|=|5N-8N|=3N。6.参考答案：相对解析：摩擦力的本质是阻碍物体间的相对运动，无论是静摩擦力还是动摩擦力，都是阻碍物体间相对滑动的力。7.参考答案：0解析：物体在水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受的合外力为零，这是牛顿第一定律的体现。8.参考答案：mgh解析：重力势能的表达式为E_p=mgh，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体的高度。9.参考答案：20解析：自由落体运动的位移公式为h=½gt²，经过2秒落地，则下落的高度h=½×10m/s²×(2s)²=20m。10.参考答案：ma解析：牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。三、判断题1.参考答案：√解析：物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻改变，根据牛顿第二定律，加速度方向始终指向圆心，提供向心力，使物体保持圆周运动。2.参考答案：×解析：根据动能定理，物体动能的变化量等于合外力对物体做的功，即ΔEk=W合=Fdcosθ，其中θ为力F与位移s之间的夹角。题中未说明力F与位移s之间的夹角，因此不能简单认为动能变化量为Fs。3.参考答案：√解析：向心力是维持物体做圆周运动的必要条件，它是一种效果力，不是物体间的相互作用力。向心力可以是重力、弹力、摩擦力等的合力，也可以是某个力的分力。4.参考答案：√解析：在完全失重状态下，物体对支持面的压力一定为零。例如，在自由落体的电梯中，物体对支持面的压力为零。5.参考答案：√解析：运动员在跳高时，以一定的初速度竖直向上跳起，在上升过程中，只有重力做功，其他力不做功，因此他的机械能是守恒的。6.参考答案：√解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，其向心加速度大小不变，但方向时刻改变，始终指向圆心。7.参考答案：√解析：在光滑水平面上，两个质量分别为m1和m2的小球发生弹性正碰，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，碰撞后，两小球的总动量守恒，总动能也守恒。8.参考答案：√解析：物体做平抛运动时，只受重力作用，加速度始终竖直向下，大小为g。9.参考答案：√解析：在光滑水平面上，一个质量为m的小球以速度v与一个静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，碰撞后，小球的速度大小为v/2，木块的速度大小为v/3。10.参考答案：√解析：物体做匀速圆周运动时，其线速度大小不变，但方向时刻改变，始终沿圆周切线方向。四、简答题1.参考答案：任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。解析：牛顿第一定律阐述了物体不受力或受平衡力时的运动规律，即保持原有运动状态。该定律揭示了惯性是物体的固有属性，并通过实验归纳得出，是经典力学的基础。其内容包含两个部分：一是静止或匀速直线运动是物体的一种自然状态；二是改变这种状态需要力的作用。2.参考答案：惯性是物体保持其原有运动状态不变的性质。解析：惯性是物体的一种固有属性，只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。惯性不是力，也不是物体本身，而是物体抵抗运动状态改变的能力。惯性表现为物体保持静止或匀速直线运动的趋势。3.参考答案：①汽车刹车时，乘客由于惯性会向前倾；②跳远运动员起跳前要助跑。解析：惯性现象在生活中随处可见。当汽车突然刹车时，乘客由于惯性会保持原来的运动状态，身体向前倾。跳远运动员通过助跑获得较大的速度，起跳后由于惯性会继续向前运动，从而跳得更远。这些现象都体现了物体保持原有运动状态的性质。4.参考答案：滑动摩擦力是两个互相接触的物体发生相对滑动时，接触面之间产生的一种阻碍相对运动的力。解析：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，方向总是与物体相对运动的方向相反。滑动摩擦力是阻碍物体相对滑动的力，是物体运动状态改变的原因之一。5.参考答案：√。解析：根据牛顿第一定律，物体运动状态改变，即速度大小或方向发生变化，说明物体一定受到了合外力的作用。力是改变物体运动状态的原因，因此物体运动状态改变时，一定受到力的作用。6.参考答案：力的三要素是力的大小、方向和作用点。力的大小决定了力的作用效果的程度，方向决定了力的作用效果的方向，作用点决定了力的作用效果的位置。解析：力的三要素共同决定了力的作用效果。力的大小越大，作用效果越明显；力的方向决定了物体运动状态改变的方向；力的作用点不同，可能会产生不同的转动效果。7.参考答案：给自行车轮胎打气，增大轮胎与地面的接触面积，减小摩擦力。解析：减小摩擦力的方法有多种，如减小压力、减小接触面的粗糙程度、使接触面脱离、用滚动代替滑动等。在日常生活中，给自行车轮胎打气可以增大轮胎的气压，从而增大轮胎与地面的接触面积，减小摩擦力，使自行车骑行更轻松。8.参考答案：合力是几个力共同作用的效果，可以用一个力来代替，这个力就叫做合力。解析：合力是等效于几个力的力，其作用效果与几个力共同作用的效果相同。合力的大小和方向可以通过力的合成法则求得，如平行四边形定则或三角形定则。合力可以简化多个力的作用，使问题更易于分析。五、应用题1.参考答案：速度为6m/s，位移为9m解析：根据匀加速直线运动公式v=at，可得3秒末速度v=2×3=6m/s。根据位移公式s=½at²，可得位移s=½×2×3²=9m。2.参考答案：落地速度大小为800m/s，水平射程为60m解析：水平方向做匀速直线运动，水平速度v₀=600m/s，时间t=20/10=2s，水平射程x=v₀t=600×2=1200m。竖直方向做自由落体运动，落地时竖直速度v