浙江省杭州市第四中学高一物理第8章同步练习题及答案

浙江省杭州市第四中学高一物理第8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8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.关于向心力的说法，正确的是A.向心力是一种特殊的力B.做匀速圆周运动的物体一定受到向心力C.向心力的大小总是等于mv²/rD.向心力方向始终指向圆心参考答案：B3.汽车在水平公路上转弯，提供向心力的是A.汽车的重力B.汽车的牵引力C.地面对汽车的支持力D.汽车轮胎与地面间的静摩擦力参考答案：D4.一个质量为m的物体，以速度v做匀速圆周运动，半径为r，则它受到的向心加速度大小为A.mv²/rB.v²/rC.r²/v²D.m²v/r参考答案：A5.下列哪个运动一定是匀速圆周运动A.物体受到的合外力大小不变，方向始终与速度垂直B.物体受到的合外力大小不变，方向始终与速度平行C.物体受到的合外力大小变化，方向始终与速度垂直D.物体受到的合外力大小变化，方向始终与速度平行参考答案：A6.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.它的线速度大于第一宇宙速度B.它的角速度大于地球自转角速度C.它的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.它的运行周期小于24小时参考答案：D7.火车在半径为R的圆弧轨道上匀速行驶，速度为v，则火车受到的向心力大小为A.mv²/RB.mv/RC.v²/RD.Rv²/m参考答案：A8.关于离心现象，下列说法正确的是A.做圆周运动的物体，当向心力突然消失时，会沿着切线方向飞出B.做圆周运动的物体，当向心力突然变大时，会做离心运动C.离心现象是物体受到离心力的作用D.离心现象是物体惯性的表现参考答案：A9.一个质量为m的物体，在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则它受到的向心力大小为A.4π²mr/T²B.2πmr/T²C.πmr/T²D.mrT²参考答案：A10.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A.它是加速度变化的运动B.它是速度变化的运动C.它是加速度不变的运动D.它是速度不变的运动参考答案：B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秒内通过的位移是______米。参考答案：4.55.一个物体在水平面上做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为10牛，则物体受到的合外力大小为______牛。参考答案：06.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：mgh7.牛顿第二定律的数学表达式为F=______，其中m是质量，a是加速度。参考答案：ma8.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，其速度随时间变化的规律是v=______。参考答案：gt9.弹簧的劲度系数k的单位是______。参考答案：牛/米10.一个物体在水平方向上做匀加速直线运动，初速度为5米/秒，加速度为2米/秒²，第3秒末的速度是______米/秒。参考答案：11三、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.向心力是做圆周运动的物体所受到的合外力。参考答案：×4.离心现象是指物体在旋转时由于惯性而远离圆心的现象。参考答案：√5.在完全失重状态下，物体不再受到重力的作用。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，方向始终指向圆心。参考答案：√7.万有引力定律适用于两个质点之间的相互作用，也可以近似应用于两个均匀球体之间的相互作用。参考答案：√8.在地球表面附近，重力加速度g是一个恒定不变的物理量。参考答案：×9.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，其线速度大小与轨道半径成正比。参考答案：×10.根据开普勒第三定律，所有行星绕太阳公转的轨道半径的立方与公转周期的平方之比是一个恒定值。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，并举例说明惯性的应用。参考答案：惯性是物体保持其原有运动状态的性质，即物体保持静止或匀速直线运动的能力。例如，汽车突然刹车时，乘客由于惯性会向前倾倒。3.列举三个生活中常见的力的例子，并简述其性质。参考答案：①重力：地球对物体的吸引力，方向竖直向下，例如物体自由下落。②摩擦力：两个物体接触面之间阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反，例如走路时地面给脚的摩擦力。③弹力：物体因形变而产生的力，方向与形变方向相反，例如弹簧拉力。4.解释什么是向心力，并说明它在匀速圆周运动中的作用。参考答案：向心力是使物体沿着圆周运动的力，方向始终指向圆心。它在匀速圆周运动中起着提供必要加速度的作用，使物体能够不断改变运动方向，维持圆周运动。5.简述功的定义，并说明做功的两个必要因素。参考答案：功是力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。6.分析功率的定义及其物理意义。参考答案：功率是描述做功快慢的物理量，定义为单位时间内所做的功。其物理意义是表示能量转化的速率。7.列举两个影响动能大小的因素，并说明它们是如何影响动能的。参考答案：①质量是影响动能大小的因素之一，质量越大，动能越大。②速度是影响动能大小的另一个因素，速度越大，动能越大。8.说明什么是势能，并举例说明重力势能和弹性势能的区别。参考答案：势能是物体由于位置或形变而具有的能量。重力势能是物体由于高度而具有的能量，弹性势能是物体由于形变而具有的能量。重力势能的大小与物体的质量和高度有关，弹性势能的大小与物体的形变程度有关。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。求物体在第3秒末的速度和第3秒内的位移。参考答案：速度为6m/s，位移为8m2.一颗子弹以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，求子弹落地时水平位移和速度大小。（g取10m/s²）参考答案：水平位移60m，速度大小632m/s3.一质量为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：600N4.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面长10m。求物体滑到底端所需的时间。（物体与斜面间的动摩擦因数为0.2）（g取10m/s²）参考答案：2s5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。现将弹簧一端固定，另一端悬挂一质量为2kg的物体。求弹簧伸长后的长度。（g取10m/s²）参考答案：11cm6.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在空中飞行2秒时的速度方向与水平方向的夹角。（g取10m/s²）参考答案：arctan(20/10)=63.4°7.一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：20m8.一质量为3kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力作用，物体从静止开始运动，2秒内位移为16m。求水平恒力的大小。（忽略摩擦力）参考答案：16N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，且始终指向圆心，B错误；匀速圆周运动的加速度不为零，所以合外力不为零，C错误；匀速圆周运动的加速度是向心加速度，由合外力提供，所以合外力提供向心力，D正确。2.参考答案：B解析：向心力不是一种特殊的力，它是按效果命名的，A错误；做匀速圆周运动的物体速度方向时刻改变，所以一定受到向心力，B正确；向心力的大小为F=mv²/r，但只有做匀速圆周运动时才适用，C错误；向心力方向始终指向圆心，但大小可能变化，D错误。3.参考答案：D解析：汽车在水平公路上转弯时，需要向心力，这个向心力由汽车轮胎与地面间的静摩擦力提供，A错误，C错误；汽车的牵引力是使汽车前进的力，与转弯无关，B错误；D正确。4.参考答案：A解析：向心加速度a=v²/r，所以a=mv²/r，A正确；B错误是因为缺少质量m；C错误是因为r²/v²没有物理意义；D错误是因为缺少质量m。5.参考答案：A解析：物体受到的合外力大小不变，方向始终与速度垂直，根据牛顿第二定律，加速度大小不变，方向始终与速度垂直，所以物体做匀速圆周运动，A正确；B错误是因为合外力方向与速度平行，物体做直线运动；C错误是因为合外力大小变化，加速度大小变化，物体不做匀速圆周运动；D错误是因为合外力方向与速度平行，物体做直线运动。6.参考答案：D解析：地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，A错误；地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度，B错误；地球同步卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度，C错误；地球同步卫星的运行周期等于24小时，D正确。7.参考答案：A解析：火车在圆弧轨道上匀速行驶，需要向心力，向心力大小为F=mv²/R，A正确；B错误是因为缺少质量m；C错误是因为v²/R没有物理意义；D错误是因为缺少质量m。8.参考答案：A解析：做圆周运动的物体，当向心力突然消失时，由于惯性，会沿着切线方向飞出，A正确；B错误是因为向心力变大，物体做近心运动；C错误因为离心力是惯性力，不存在；D错误因为离心现象不是惯性的表现。9.参考答案：A解析：向心加速度a=v²/r，v=2πr/T，所以a=(2πr/T)²/r=4π²r/T²，根据牛顿第二定律，F=ma=4π²mr/T²，A正确；B错误是因为缺少质量m；C错误是因为πmr/T²没有物理意义；D错误是因为缺少质量m。10.参考答案：B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，B正确；匀速圆周运动的加速度不为零，且始终指向圆心，所以加速度是变化的，A错误；C错误；D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，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是两个物体之间的距离。4.参考答案：4.5解析：自由落体运动的位移公式为s=1/2gt²，第3秒内的位移为s₃=1/2g(3²)-1/2g(2²)=4.5g，取g=10m/s²，则s₃=4.5m。5.参考答案：0解析：物体做匀速直线运动时，合外力为零，因此摩擦力大小为10牛时，合外力大小也为10牛，但方向相反，所以合外力大小为0。6.参考答案：mgh解析：重力势能的表达式为E_p=mgh，其中m是质量，g是重力加速度，h是高度，这是重力势能的基本公式。7.参考答案：ma解析：牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度，这是牛顿第二定律的基本形式。8.参考答案：gt解析：自由下落运动的速度随时间变化的规律是v=gt，其中g是重力加速度，t是时间，这是自由落体运动的基本规律。9.参考答案：牛/米解析：弹簧的劲度系数k的单位是牛/米，表示弹簧每伸长或缩短1米所需的力。10.参考答案：11解析：匀加速直线运动的速度公式为v=v₀+at，其中v₀是初速度，a是加速度，t是时间，代入数据得v=5+2×3=11m/s。三、判断题1.参考答案：√解析：物体做匀速圆周运动时，速度方向不断改变，根据牛顿第二定律，加速度方向必然指向速度变化的方向，即圆心。这是匀速圆周运动的本质特征。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所做的功。在光滑水平面上，水平恒力F是合外力，但物体经过时间t的位移不一定是Fs，因为物体可能做曲线运动。只有在匀加速直线运动中，动能变化量才等于合外力乘以位移。3.参考答案：×解析：向心力是产生向心加速度的力，但不一定是物体所受到的合外力。例如，在水平面上做匀速圆周运动的物体，其合外力是向心力，但在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力是重力和支持力的合力，向心力只是其中的一部分。4.参考答案：√解析：离心现象是物体在旋转时由于惯性而远离圆心的趋势。当提供向心力的合外力不足以维持圆周运动时，物体会沿着切线方向飞出，表现为远离圆心的现象。5.参考答案：×解析：在完全失重状态下，物体仍然受到重力的作用，但由于物体和周围环境一起自由下落，物体相对于周围环境没有重力的表现，即处于失重状态。6.参考答案：√解析：在水平面上做匀速圆周运动时，物体的速度大小不变，根据向心加速度公式a=v²/r，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心。7.参考答案：√解析：万有引力定律适用于两个质点之间的相互作用，对于均匀球体，可以将其视为质点，因此也可以近似应用于两个均匀球体之间的相互作用。8.参考答案：×解析：在地球表面附近，重力加速度g随纬度的变化而变化，赤道处g最小，两极处g最大。此外，g还随海拔的升高而减小。9.参考答案：×解析：根据人造地球卫星的线速度公式v=√(GM/r)，线速度大小与轨道半径r成反比，而不是成正比。10.参考答案：√解析：根据开普勒第三定律，所有行星绕太阳公转的轨道半径的立方与公转周期的平方之比是一个恒定值，即R³/T²=常数。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，又称惯性定律，描述了物体在不受外力或所受外力合力为零时的运动状态。该定律揭示了物体保持原有运动状态的性质，即惯性。在解答此类问题时，需要准确复述定律的核心内容，并理解其背后的物理意义。2.参考答案：惯性是物体保持其原有运动状态的性质，即物体保持静止或匀速直线运动的能力。例如，汽车突然刹车时，乘客由于惯性会向前倾倒。解析：惯性是物体的一种固有属性，与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。在解答此类问题时，需要明确惯性的定义，并能够结合生活中的实例进行说明，以加深对惯性的理解。3.参考答案：①重力：地球对物体的吸引力，方向竖直向下，例如物体自由下落。②摩擦力：两个物体接触面之间阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反，例如走路时地面给脚的摩擦力。③弹力：物体因形变而产生的力，方向与形变方向相反，例如弹簧拉力。解析：力是物体之间的相互作用，具有大小、方向和作用点三个要素。在解答此类问题时，需要列举生活中常见的力，并简述其性质，例如力的方向、作用效果等，以加深对力的理解。4.参考答案：向心力是使物体沿着圆周运动的力，方向始终指向圆心。它在匀速圆周运动中起着提供必要加速度的作用，使物体能够不断改变运动方向，维持圆周运动。解析：向心力是一种效果力，它并不存在独立的来源，而是由其他力的合力提供。在解答此类问题时，需要明确向心力的定义、方向和作用，并理解其在匀速圆周运动中的重要性。5.参考答案：功是力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。解析：功是描述力对物体作用效果的物理量，它与力和位移两个因素有关。在解答此类问题时，需要准确复述功的定义，并明确做功的两个必要因素，以加深对功的理解。6.参考答案：功率是描述做功快慢的物理量，定义为单位时间内所做的功。其物理意义是表示能量转化的速率。解析：功率是衡量做功效率的重要指标，它与功和时间两个因素有关。在解答此类问题时，需要明确功率的定义和物理意义，并理解其在实际生活中的应用，例如发动机的功率、电器的功率等。7.参考答案：①质量是影响动能大小的因素之一，质量越大，动能越大。②速度是影响动能大小的另一个因素，速度越大，动能越大。解析：动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关。在解答此类问题时，需要明确动能的定义，并列举影响动能大小的因素，并说明它们是如何影响动能的。8.参考答案：势能是物体由于位置或形变而具有的能量。重力势能是物体由于高度而具有的能量，弹性势能是物体由于形变而具有的能量。重力势能的大小与物体的质量和高度有关，弹性势能的大小与物体的形变程度有关。解析：势能是物体具有的另一种形式的能量，它与物体的位置或形变有关。在解答此类问题时，需要明确势能的定义，并举例说明重力势能和弹性势能的区别，以加深对势能的理解。五、应用题1.参考答案：速度为6m/s，位移为8m解析：物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。根据速度公式v=at，第3秒末的速度v=2×3=6m/s。根据位移公式x=½at²，前3秒的位移x₁=½×2×3²=9m，前2秒的位移x₂=½×2×2²=4m，第3秒内的位移x=x₁-x₂=9-4=5m。但更准确的是用x=½at²计算第3秒的位移，x=2×3²=18m，这里需要修正。第3秒内的位移应为x=½×2×3²-½×2×2²=9-4=5m。修正后的答案为速度6m/s，位移5m。2.参考