物理全品2018课时作业(五)
物理全品2018课时作业(专题一)
专题训练（一）【题文】1．[2016·合肥质检] 图Z 1-1是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像(x-t 图像)，P(t 1，x 1)为图像上一点．PQ 为过P 点的切线，与x 轴交于点Q(0，x 2)．下列说法正确的是( )图Z 1-1A ．t 1时刻，质点的速率为x 1t 1B ．t 1时刻，质点的速率为x 1－x 2t 1C ．质点的加速度大小为x 1－x 2t 21D ．0～t 1时间内，质点的平均速度大小为2（x 1－x 2）t 1【答案】B【解析】在位移—时间图像中，过P 点的切线斜率表示相应时刻的瞬时速度，所以t 1时刻质点的速率为v ＝x 1－x 2t 1，A 错误，B 正确；由加速度定义可知a ＝v －v 0t 1，但因初速度未知，故加速度无法确定，C 错误；0～t 1时间内质点的平均速度v ＝x 1t 1，D 错误． 【结束】【题文】2．[2016·泰州期末] 质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图Z 1-2所示，该图线的斜率为k ，图中阴影部分面积为S ，下列说法正确的是( )图Z 1-2A ．斜率k 表示速度变化的快慢B ．斜率k 表示速度变化的大小C ．面积S 表示t 1～t 2的过程中质点速度的变化量D ．面积S 表示t 1～t 2的过程中质点的位移【答案】C【解析】斜率k 表示加速度变化的快慢，选项A 、B 错误；面积S 表示t 1～t 2的过程中质点速度的变化量，选项C 正确，选项D 错误．【结束】【题文】3．[2016·内蒙古赤峰模拟] 图像法可以形象直观地描述物体的运动情况．对于如图Z 1-3所示的两质点运动的位移—时间图像和速度－时间图像，下列分析结果正确的是( )图Z 1-3A ．由图甲可知，质点做曲线运动，且速度逐渐增大B ．由图甲可知，质点在前10 s 内的平均速度大小为4 m /sC ．由图乙可知，质点在第4 s 内的加速度方向与物体运动的方向相反D ．由图乙可知，质点在运动过程中，加速度大小的最大值为15 m /s 2【答案】D【解析】速度图线和位移图线只能描述直线运动，不能描述曲线运动，选项A 错误；由图甲可知，质点在前10 s 内的平均速度大小为2 m/s ，选项B 错误；由图乙可知，质点在第4 s 内沿负方向做加速运动，所以加速度方向与运动方向相同，选项C 错误；由图乙可知，质点在2～4 s 的运动过程中，加速度大小最大，为15 m/s 2，选项D 正确．【结束】【题文】4．[2016·长春期中] 一个物体沿直线运动，从t ＝0时刻开始，物体的x t-t 图像如图Z 1-4所示，图线与纵、横坐标轴的交点对应的数值分别为0.5和－1，由此可知( )图Z 1-4A ．物体做匀速直线运动B ．物体做变加速直线运动C ．物体的初速度大小为0.5 m /sD ．物体的初速度大小为1 m /s【答案】C【解析】x t -t 图像对应的直线方程为x t ＝b ＋kt ，变形得x ＝bt ＋kt 2，该式与x ＝v 0t ＋12at 2对比，可知物体做匀加速直线运动，故选项A 、B 错误；物体的初速度v 0＝b ＝0.5 m/s ，选项C 正确，选项D 错误．【结束】【题文】5．[2016·南昌模拟] 物体A 、B 运动的x-t 图像如图Z 1-5所示，由图可知( )图Z 1-5A ．从第3 s 起，两物体运动方向相同，且v A ＞v BB ．两物体由同一位置开始运动，但A 比B 迟3 s 才开始运动C ．在5 s 内两物体的位移相同，5 s 末A 、B 相遇D ．5 s 内A 、B 的平均速度相等【答案】A【解析】x -t 图像的斜率的大小表示物体运动的速度大小，斜率的正负表示物体运动的方向，由题图可知，选项A 正确；物体B 的出发点在离原点5 m 处，物体A 的出发点在原点处，选项B 错误；物体B 在5 s 内的位移为10 m －5 m ＝5 m ，物体A 在3～5 s 内的位移为10 m ，选项C 、D 错误．【结束】【题文】6．[2016·新疆适应性检测] 有雾霾的早晨，一辆小汽车以25 m /s 的速度行驶在平直高速公路上，在t ＝0时突然发现正前方50 m 处有一辆大卡车同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动，在前1.5 s 内的v-t 图像如图Z 1-6所示．已知卡车的速度为10 m /s ，则( )图Z 1-6A ．第3 s 末小汽车的速度会减到10 m /sB ．在t ＝3 s 时，两车相距最近C ．在t ＝3.5 s 时，两车会相撞D ．由于刹车及时，两车不会相撞【答案】D【解析】由题中图像知，小汽车减速时的加速度大小a ＝5 m/s 2，3 s 末小汽车的速度v ＝25 m/s －5×2.5 m/s ＝12.5 m/s ，选项A 错误；两车速度相等时相距最近，选项B 错误；小汽车减速到两车速度相等经历的时间Δt ＝25－105s ＝3 s ，即t ＝3.5 s 时两车速度相等，此时小汽车位移x 1＝25×0.5 m ＋25＋102×3 m ＝65 m ，卡车的位移x 2＝10×3.5 m ＝35 m ，因x 1－x 2＝30 m<50 m ，故两车没有相撞，选项C 错误，选项D 正确．【结束】【题文】7．[2016·河北唐山统测] 自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的v-t 图像如图Z 1-7所示，自行车在t ＝50 s 时追上汽车，则( )图Z 1-7A ．汽车的位移为100 mB ．汽车的运动时间为20 sC ．汽车的加速度大小为0.25 m /s 2D ．汽车停止运动时，两者间距最大【答案】C【解析】在t ＝50 s 时，自行车的位移x 1＝4×50 m ＝200 m ，由于自行车追上汽车，所以汽车的位移等于自行车的位移，即汽车的位移为200 m ，选项A 错误．由x ＝v m 2t 可得，汽车的运动时间为t ＝2×20010s ＝40 s ，由此可得汽车运动的加速度大小为a ＝0.25 m/s 2，选项B 错误，选项C 正确．两者速度相等时，间距最大，选项D 错误．【结束】【题文】8．[2016·浙江金丽衢十二校联考] 目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚．如图Z 1-8所示，以8 m /s 的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8 m ，该车减速时的加速度大小为5 m /s 2.下列说法中正确的是( )图Z 1-8A ．如果驾驶员立即刹车制动，则t ＝2 s 时汽车离停车线的距离为2 mB ．如果在距停车线6 m 处开始刹车制动，则汽车能在停车线处停下C ．如果驾驶员的反应时间为0.4 s ，则汽车刚好能在停车线处停下D ．如果驾驶员的反应时间为0.2 s ，则汽车刚好能在停车线处停下【答案】D【解析】汽车从开始刹车到停止所用的时间为t ＝v 0a＝1.6 s ．如果驾驶员立即刹车制动，则t ＝2 s 时汽车已经停下来，位移x 0＝v 202a＝6.4 m ，距离停车线为8 m －6.4 m ＝1.6 m ，选项A 错误．如果在距停车线6 m 处开始刹车制动，根据汽车停下来的位移x 0＝6.4 m 可判断，汽车将越过停车线0.4 m ，选项B 错误．如果驾驶员的反应时间为0.4 s ，则有x ＝0.4 s×8 m/s ＋x 0＝9.6 m ，汽车将越过停车线，选项C 错误．如果驾驶员的反应时间为0.2 s ，则有x ′＝0.2 s×8 m/s ＋x 0＝8 m ，汽车将恰好在停车线处停车，选项D 正确．【结束】【题文】9．(多选)[2015·郑州期中] 小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v-t 图像如图Z 1-9所示，初始时，小张在小王前方x 0处．下列说法正确的是( )图Z 1-9A ．若x 0＝18 m ，两车相遇1次B ．若x 0＜18 m ，两车相遇2次C ．若x 0＝36 m ，两车相遇1次D ．若x 0＝54 m ，两车相遇1次【答案】AB【解析】由图读出t ＝6 s 时，小王通过的位移x 1＝6＋122×6 m ＝54 m ，小张通过的位移x 2＝0＋122×6 m ＝36 m ，两者位移之差Δx ＝x 1－x 2＝18 m ．若x 0＝18 m ，因x 0＝Δx ，两车在t ＝6 s 时刻相遇，此刻以后小张的速度大于小王的速度，两车不可能再相遇，选项A 正确；若x 0＜18 m ，因x 0<Δx ，说明t ＝6 s 前，小王已追上小张相遇一次，相遇时，小王的速度大于小张的速度，接着由于小王速度大，小王在小张的前面，两车距离增大，在t ＝6 s 后，小张的速度大于小王的速度，两车距离减小，可以再次相遇，相遇后小张的速度大于小王的速度，不可能再相遇，所以两车相遇2次，选项B 正确；若x 0＝36 m 和54 m ，则两车速度相等时，小王还没有追上小张，故两车不可能相遇，选项C 、D 错误．【结束】【题文】10．(多选)a 、b 两车在平直公路上沿同一方向行驶，两车运动的v-t 图像如图Z 1-10所示，在t ＝0时刻，b 车在a 车前方s 0处，在0～t 1时间内，a 车的位移为s.下列说法正确的是( )图Z 1-10A ．若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0＝23s B ．若a 、b 在t 12时刻相遇，则下次相遇为2t 1时刻 C ．若a 、b 在t 12时刻相遇，则s 0＝12s D ．若a 、b 在t 1时刻相遇，则下次相遇为2t 1时刻【答案】AC【解析】由图可知，a 车的初速度等于2v 1，在t 1时间内，a 车的位移为s ，则b 车的位移为13s ，若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0＝s －13s ＝23s ，选项A 正确；若a 、b 在t 12时刻相遇，如图所示，s 0等于阴影部分对应的距离，由几何关系可知s 0＝12s ，由图像中的对称关系可知，下次相遇为32t 1时刻，选项C 正确，选项B 错误；若a 、b 在t 1时刻相遇，则t 1时刻后v b >v a ，两车不能再次相遇，选项D 错误．【结束】【题文】11．(多选)[2016·广西高三第一次质量检测] 图Z 1-11是质点甲和乙在同一条直线上运动的v-t 图像．已知甲、乙在t ＝10 s 时相遇，则( )图Z 1-11A ．在t ＝0时，甲、乙处于同一位置B ．在t ＝4 s 时，甲、乙速度相同C ．在0～5 s 内，甲在前，乙在后D ．在甲、乙速度相等时，甲、乙相距48 m【答案】BC【解析】根据题述，甲、乙在t ＝10 s 时相遇，而由速度图像与横轴所围面积表示位移可知，甲、乙两质点在0～10 s 时间内的位移分别为100 m 和120 m ，二者位移不相等，说明在t ＝0时，甲、乙不是处于同一位置，而是甲在乙前20 m 处，选项A 错误．由速度图像可知，甲做初速度v 0＝20 m/s 、加速度a ＝－2 m/s 2的匀减速直线运动，乙做速度为v 乙＝12 m/s 的匀速直线运动，设甲、乙速度相等时对应的时刻为t 0，则有v 0＋at 0＝v 乙，解得t 0＝4 s ，即在t ＝4 s 时，甲、乙速度相同，选项B 正确．在0～5 s 内，甲的位移x 甲1＝v 0t 1＋12at 21＝75 m ，乙的位移x 乙1＝v 乙t 1＝60 m ，故甲在乙前面35 m ，选项C 正确．在甲、乙速度相等时，甲的位移x 甲＝v 0t 0＋12at 20＝64 m ，乙的位移x 乙＝v 乙t 0＝48 m ，二者相距为x 甲＋20 m －x 乙＝36 m ，选项D 错误．【结束】【题文】12．[2016·湖北七州联考] 在平直公路上行驶的a 车和b 车的位移—时间图像分别为图Z 1-12中的直线a 和曲线b ，已知b 车的加速度恒定为a ＝－2 m /s 2，当t ＝3 s 时，直线a 和曲线b 刚好相切．求t ＝0时a 车和b 车的距离x 0.图Z 1-12【答案】9 m【解析】由题图可知，a 车的速度v a ＝8－23m/s ＝2 m/s ，当t ＝3 s 时，直线a 和曲线b 刚好相切，即此时b 车的速度v ′b ＝v a ＝2 m/s设b 车的初速度为v b ，对b 车，有v b ＋at ab ＝v ′b其中t ab ＝3 s解得v b ＝8 m/sa 车的位移x a ＝v a t ab ＝6 mb 车的位移x b ＝v b ＋v ′b 2t ab＝15 m 由题图知，当t ＝3 s 时a 车和b 车到达同一位置，故t ＝0时a 车和b 车的距离x 0＝x b －x a ＝9 m.【结束】【题文】13．[2016·安徽示范高中联考] 某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车的速度大小分别为v 1＝40 m /s 和v 2＝25 m /s ，轿车在与货车距离s 0＝22 m 时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s ＝160 m 才停下来．两车可视为质点．(1)若轿车刹车时货车以v 2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞．(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经过t 0＝2 s 收到信号并立即以加速度大小a 2＝2.5 m /s 2加速前进，通过计算分析两车会不会相撞．【答案】(1)会相撞 (2)不会相撞【解析】(1)由v 21＝2a 1s解得轿车刹车时加速度大小为a 1＝v 212s＝5 m/s 2 两车恰好不相撞时速度相等，有v 1－a 1t 1＝v 2解得t 1＝v 1－v 2a 1＝3 s 此时轿车前进的距离s 1＝v 1＋v 22t 1＝97.5 m 货车前进的距离s 2＝v 2t 1＝75 m因为s 1－s 2＝22.5 m>s 0，故两车会相撞．(2)假设经过时间t 后，两车的速度相等，则v 1－a 1t ＝v 2＋a 2(t －t 0)解得t ＝83s 此时轿车前进的距离s ′1＝v 1t －12a 1t 2＝8009m 货车前进的距离s ′2＝v 2t 0＋12a 2(t －t 0)2＝6059m 因为s ′1－s ′2＝21.7 m<s 0，故两车不会相撞．【结束】。
2018—2019学年度八年级上册物理课时作业练习新人教版附答案
2018—2019学年度八年级上册物理课时作业练习新人教版1.1长度和时间的测量姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、单选题（共7题）1.纳米材料的出现对信息技术、材料技术的提高具有很大的推动作用。
“纳米”实际上是一个长度单位，1纳米＝米。
那么0.3纳米可能是下列哪个物体的长度( )A. 某原子的半径B. 一枚硬币的厚度C. 一根铅笔芯的直径D. 地球的半径2.小超为了检验躺着和站立时身体长度是否有差异，下列几种尺子哪种最合适（）A. 量程15cm，分度值0.5mmB. 量程10m，分度值1dmC. 量程30cm，分度值1mmD. 量程3m，分度值1mm3.（2017•常州）如图所示，小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮的长度，长度为（）A. 3.15cmB. 3.150cmC. 2.15cmD. 2.150cm4.有5把刻度尺：①零刻线一端已磨损的尺；②刻度线模糊不清的尺；③最小分度不是毫米的尺；④比被测长度短的尺；⑤刻度不均匀的尺．这些尺子中不能用来测量物体长度的刻度尺是（）A. ①和②B. ②和⑤C. ③和④D. 5把刻度尺都不行5.如图是小强用刻度尺测量一条形金属片长度的情形，该刻度尺的分度值和金属片的长度分别是（）A. 1cm 5.50cmB. 1cm 3.50cmC. 1mm 5.50cmD. 1mm 3.50cm6.某同学利用同一把刻度尺测量一个物体的长度，三次测量的数据分别为2.45cm、2.46cm、2.46cm，则测量结果应记为（）A.2.5cmB.2.457cmC.2.45cmD.2.46cm7.下列关于误差与错误的说法中，正确的是（）A. 误差就是实验中产生的错误B. 采用精密仪器就可以避免误差C. 测量中应该而且能够避免产生误差D. 多次测量的方法，可以减小误差二、填空题（共3题）8.如图所示,用刻度尺测量木块的长度,则测量值为________cm,其中准确值为________cm,估计值为________ cm。
物理全品2018课时作业(一)
课时作业（一）【题文】1．2016年夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行，我国的跳水体育健儿赛前进行刻苦地训练，为了提高训练成绩，教练员和运动员认真分析训练视频．下面的叙述中正确的是()A．研究运动员的跳水动作时，可以将运动员看成质点B．研究运动员与跳板接触过程中跳板的弯曲情况时，不能将运动员看成质点C．为了提高训练成绩，不管分析什么问题，都不能把运动员看成质点D．能否把运动员看成质点，应根据研究问题而定【答案】D【解析】物体能否看成质点，关键是看物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可以忽略．研究运动员的跳水动作时，不能将运动员看成质点；研究运动员接触跳板时跳板的弯曲情况时，可以将运动员看作质点，故选项A、B、C错误，选项D正确．【结束】【题文】2．校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图K1-1所示)．关于这样的做法，下列说法正确的是()图K1-1A．这样做是为了使参加比赛的同学位移大小相同B．这样做是为了使参加比赛的同学路程相同C．这样做是为了使参加比赛的同学所用时间相同D．这样做其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利【答案】B【解析】校运会400 m比赛中，其跑道是弯的，为了保证其路程均为400 m，终点在同一直线上，起点则不在同一直线上，故B正确．【结束】【题文】3．[2016·成都模拟] 如图K1-2所示为成都到重庆的“和谐号”动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图，图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量．下列说法中正确的是()图K1-2A．甲处表示时间，乙处表示平均速度B．甲处表示时间，乙处表示瞬时速度C．甲处表示时刻，乙处表示平均速度D．甲处表示时刻，乙处表示瞬时速度【答案】D【解析】显示屏上甲处显示时刻，乙处显示动车行进过程中的瞬时速度，选项D 正确．【结束】【题文】4．[2016·云南模拟] 一辆做匀减速直线运动的汽车，运动过程中的( )A ．速度越来越小，位移越来越大B ．加速度越来越小，位移越来越大C ．速度和加速度越来越小D ．速度越来越大，位移越来越小【答案】A【解析】匀减速直线运动是加速度不变的直线运动，加速度方向与速度方向相反，速度越来越小，位移越来越大，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．【结束】【题文】5．[2016·皖南八校联考] 某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v 1，下山的平均速度为v 2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )A.v 1＋v 22、v 1＋v 22B.v 1－v 22、v 1－v 22C ．0、v 1－v 2v 1＋v 2D ．0、2v 1v 2v 1＋v 2【答案】D【解析】平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移Δx ＝0，平均速度v ＝Δx Δt ＝0Δt＝0；平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为从山脚到山顶路程的2倍，平均速率为s 1＋s 2t 1＋t 2＝2s s v 1＋s v 2＝2v 1v 2v 1＋v 2，选项D 正确． 【结束】【题文】6．[2016·河北唐山统测] 伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家，哲学家罗素给予了极高的评价：“加速度的重要性，也许是伽利略所有发现中最具有永久价值和最有效果的一个发现．”下列关于加速度的说法正确的是( )A ．加速度恒定的运动中，速度大小恒定B ．加速度恒定的运动中，速度的方向恒定不变C ．速度为零时，加速度可能不为零D ．速度变化率很大时，加速度可能很小【答案】C【解析】加速度恒定的运动是匀变速运动，速度均匀变化，速度大小变化，速度方向也可能变化，例如平抛运动是匀变速曲线运动，速度的大小和方向都变化，选项A 、B 错误．速度为零时，加速度可能不为零，例如竖直上抛运动中到达最高点时，速度为零，加速度为g ，选项C 正确．加速度等于速度变化率，所以速度变化率很大，加速度一定很大，选项D 错误．【结束】【题文】7．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d ＝3.0 cm 的遮光板，如图K1-3所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt ＝3.0 s ，则滑块的加速度约为( )图K1-3 A ．0.067 m/s 2 B ．0.67 m/s2 C ．6.7 m/s 2 D ．不能计算出【答案】A 【解析】遮光板通过第一个光电门时的速度v 1＝d Δt 1＝0.030.30m/s ＝0.10 m/s ，遮光板通过第二个光电门时的速度v 2＝d Δt 2＝0.030.10 m/s ＝0.30 m/s ，故滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt≈0.067 m/s 2，选项A 正确．【结束】【题文】8．[2016·大连检测] 如图K1-4所示，哈大高铁运营里程为921公里，设计时速为350公里．某列车到达大连北站时刹车做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ，第10 s 内的位移是32.5 m ，则下列说法正确的是( )图K1-4A ．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B ．921公里是指位移C ．列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D ．列车在开始刹车时的速度为80 m/s【答案】D【解析】因列车的长度远小于哈尔滨到大连的距离，研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，选项A 错误；由位移与路程的意义知921公里是指路程，选项B 错误；由等时位移差公式x n －x m ＝(n －m )aT 2，解得加速度a ＝32.5 m －57.5 m 5×（1 s ）2＝－5 m/s 2，即加速度大小为5 m/s 2，选项C 错误；匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则第4.5 s 末列车速度为57.5 m/s ，由加速度公式可得v 0＝v －at ＝57.5 m/s －(－5 m/s 2×4.5 s)＝80 m/s ，选项D 正确．【结束】【题文】9．(多选)湖中O 处有一观察站，一小船从O 处出发一直向东行驶4 km ，又向北沿直线行驶3 km ，则下列说法中正确的是( )A ．相对于O 处的观察员，小船运动的路程为7 kmB ．相对于小船，O 处的观察员始终处于静止状态C ．相对于O 处的观察员，小船最终位于东偏北37°方向5 km 处D ．相对于湖岸上的另一观察员，小船不可能是静止的【答案】AC【解析】在O 处的观察员看来，小船最终离自己的距离为32＋42 km ＝5 km ，方向为东偏北θ角，满足sin θ＝35，即θ＝37°，运动的路程为7 km ，选项A 、C 正确；由运动的相对性可知选项B 错误；若湖岸上的观察员运行速度大小、方向均与小船一样，则小船相对其而言是静止的，选项D 错误．【结束】【题文】10．(多选)[2016·梅州模拟] 某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km ，从出发地到目的地用了5 min ，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150 km/h ，那么可以确定的是( )A ．在整个过程中赛车手的位移是9 kmB ．在整个过程中赛车手的路程是9 kmC ．在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hD ．经过路标时的瞬时速率是150 km/h【答案】AD【解析】利用地图计算出的出发地和目的地之间的直线距离为整个运动过程的位移，里程表显示的是路程，平均速度v ＝x t ＝9 km 112h ＝108 km/h ，选项A 正确，选项B 、C 错误；车内速率计示数为对应位置的瞬时速率，故选项D 正确．【结束】【题文】11．(多选)[2016·南通质检] 某质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动，每秒钟匀速率移动1 m ，初始位置在bc 边的中点A ，由b 向c 运动，如图K1-5所示，A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点，则下列说法正确的是( )图K1-5A ．第2 s 末的瞬时速度为1 m/sB ．前2 s 内的平均速度为22m/s C ．前4 s 内的平均速率为0.5 m/sD ．前2 s 内的平均速度为2 m/s【答案】AB【解析】由题意知，质点运动的速率为1 m/s ，即在每一时刻的瞬时速率均为1 m/s ，每段时间内的平均速率也均为1 m/s ，选项C 错误．在前2 s 内质点通过的路程为2 m ，由A 运动到cd 边的中点B ，在第2 s 末瞬时速度大小为1 m/s ，方向由B 指向d ，选项A 正确．前2 s 内的位移大小为x 1＝AB ＝ 2 m ，故平均速度为v ＝x 1t 1＝22m/s ，方向由A 指向B ，选项B 正确，选项D 错误．【结束】【题文】12．(多选)如图K1-6所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结论是( )图K1-6A ．0～1 s 内的平均速度是2 m/sB ．0～2 s 内的位移大小是3 mC ．0～1 s 内的加速度大于2～4 s 内的加速度D ．0～1 s 内的运动方向与2～4 s 内的运动方向相反【答案】BC【解析】根据v -t 图像可知，质点在0～1 s 内的位移x 1＝12×2×1 m ＝1 m ，1～2 s 内的位移x 2＝2×1 m ＝2 m ，故0～1 s 内的平均速度v 1＝x 1t 1＝1 m/s ，0～2 s 内的位移x ＝x 1＋x 2＝3 m ，选项A 错误，B 正确；0～1 s 内的加速度a 1＝2－01 m/s 2＝2 m/s 2，2～4 s 内的加速度a 2＝0－22m/s 2＝－1 m/s 2，负号表示a 2和v 方向相反，故a 1>|a 2|，选项C 正确；0～1 s 内与2～4 s 内的速度均为正值，表示质点都沿正方向运动，选项D 错误．【结束】【题文】13．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了“死亡加速度”为500g (g 取10 m/s 2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值．试问：(1)一辆以72 km/h 的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上，设大货车没有被撞动，汽车与大货车的碰撞时间为2.0×10－3 s ，汽车驾驶员是否有生命危险？(2)若汽车内装有安全气囊，缓冲时间为1×10－2 s ，汽车驾驶员是否有生命危险？【答案】(1)有生命危险 (2)无生命危险【解析】选汽车运动的方向为正方向(1)汽车的加速度a ＝0－v 0t ＝－202.0×10－3 m/s 2＝－104 m/s 2 因为加速度大小为104 m/s 2，大于500g ，所以驾驶员有生命危险．(2)在装有气囊的情况下，汽车的加速度a ′＝0－v 0t ′＝－201×10－2 m/s 2＝－2000 m/s 2 因为加速度大小为2000 m/s 2，小于500g ，所以驾驶员无生命危险．【结束】【题文】14．图K1-7是在高速公路上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信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测汽车的速度．图中p 1、p 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2是p 1、p 2由汽车反射回来的信号，发射和接收到超声波信号对应的时刻如图所示．设测速仪匀速扫描，p 1、p 2对应时刻之间的时间间隔Δt ＝1.0 s ，超声波在空气中传播的速度是v ＝340 m/s ，若汽车是匀速行驶的，求：(1)汽车在接收到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离；(2)汽车的速度．图K1-7【答案】(1)17 m (2)17.9 m/s【解析】(1)设p 1、n 1、p 2、n 2对应的时刻分别为t 1、t 2、t 3、t 4，t 1～t 2的中间时刻(汽车与超声波第一次相遇的时刻)为t 5，t 3～t 4的中间时刻(汽车与超声波第二次相遇的时刻)为t 6.从题目所给条件得，标尺上每小格表示的时间为130s ，则有 超声波第一次与汽车相遇时通过的位移为s 1＝t 2－t 12v 超声波第二次与汽车相遇时通过的位移为s 2＝t 4－t 32v 汽车在接收到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离为s 1－s 2＝17 m(2)以上过程中，汽车的运动时间为Δt ′＝t 6－t 5汽车的速度为v ′＝s 1－s 2t 6－t 5， 从标尺上读出数据代入得v ′＝17.9 m/s.【结束】。
全品复习方案2018高考物理大一轮复习 第5单元 机械能听课手册
第五单元机械能高考纵览第13讲 功 功率 教材知识梳理一、功1．力做功的两个要素：力和物体在________发生的位移． 2．定义式： W ＝________，仅适用于________做功，功的单位为________，功是________量．3．物理意义：功是________转化的量度． 二、功率1．定义：力对物体做的功与所用________的比值．2．物理意义：功率是描述力对物体做功________的物理量． 3．公式：(1)P ＝W t，P 为时间t 内的________功率；(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)：①v 为平均速度时，则P 为________；②v 为瞬时速度时，则P 为________． 4．发动机功率：P ＝________．(通常不考虑力与速度夹角),【思维辨析】 (1)运动员起跳离地前，地面对运动员做正功．( )(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．( ) (3)作用力做正功时，其反作用力一定做负功．( ) (4)相互垂直的两个力分别对物体做功为4 J 和3 J ，则这两个力的合力做功为5 J ．( ) (5)静摩擦力不可能对物体做功．( )(6)汽车上坡时换成低挡位，其目的是为了减小速度以便获得较大的牵引力．( ) (7)机车发动机的功率P ＝Fv ，F 为牵引力，并非机车所受的合力．( )考点互动探究考点一 恒力做功考向一 功的正负的判断1．恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断．2．曲线运动中做功的判断：依据F 与v 方向的夹角α来判断，0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功．3．依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的情况．1．如图5131所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( )图5131A ．垂直于接触面，做功为零B ．垂直于接触面，做功不为零C ．不垂直于接触面，做功为零D ．不垂直于接触面，做功不为零考向二恒力做功的计算恒力做功的计算要严格按照公式W＝Fl cos α进行．应先对物体进行受力分析和运动分析，确定力、位移及力与位移之间的夹角，用W＝Fl cos α直接求解或利用动能定理求解．2．(多选)[2016·全国卷Ⅱ] 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功考向三合力做功的计算3．质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图像如图5132所示．由此不能求出( )图5132A．前25 s内汽车的位移B．前10 s内汽车所受的牵引力C．前10 s内汽车的平均速度D．15～25 s内合外力对汽车所做的功考点二变力做功考向一微元法求变力做功将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和，此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功．1．(多选)[2016·宁波模拟] 如图5133所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则在摆球从A到B的过程中，下列说法正确的是( )图5133A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力F阻做功为－mghD．空气阻力F阻做功为－22F阻L2．[2015·兰州一中冲刺模拟] 如图5134甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10 m/s2.则( )图5134A．物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动B．运动过程中推力做的功为200 JC．物体在运动过程中的加速度先变小后不变D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小考向三“转化法”求变力做功通过转换研究的对象，可将变力做功转化为恒力做功，用W＝Fl cos α求解，如轻绳通过定滑轮拉动物体运动过程中拉力做功问题．3．如图5135所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O.现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．滑块运动到C点时速度最大．已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，∠OAO′＝37°，∠OCO′＝53°，重力加速度为g.求：(1)拉力F的大小；(2)滑块由A到C过程中拉力F做的功．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图5135当力的方向不变而大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F ＝F 1＋F 22，再由W ＝Fl cos α计算，如弹簧弹力做功．4．(多选)[2016·江西九江三十校联考] 如图5136所示，n 个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l ，总质量为M ，它们一起以速度v 在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面．小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则所有小方块克服摩擦力做的功为( )图5136A.12Mv 2 B ．Mv 2 C.12μMgl D ．μMgl ■ 规律总结除了以上变力做功形式，还存在其他变力做功情况，平时要注意多总结．1．用功率求功：机车类发动机保持功率P 恒定做变速运动时，牵引力是变力，牵引力做的功W ＝Pt (详见考点四)．2．恒力做功和变力做功均可应用动能定理求解(详见下一讲)． 考点三 功率的分析与计算求解功率问题时，要明确是求平均功率还是求瞬时功率，一般情况下平均功率用P ＝W t求解，瞬时功率用P ＝Fv cos α求解．1．平均功率的计算方法(1)利用P ＝W t.(2)利用P ＝Fv cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度． (2)P ＝Fv F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度． (3)P ＝F v v ，其中F v 为物体受的外力F 在速度v 方向上的分力．把A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图5137所示，则下列说法正确的是( )图5137A ．两小球落地时速度相同B ．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C ．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同D ．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率P A >P B[2015·浙江卷改编] 我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104 kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N ；弹射器有效作用长度为100 m ，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则下列说法错误的是( )A．弹射器的推力大小为1.1×106 NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2■ 规律总结计算功率的基本思路：(1)首先要弄清楚计算的是平均功率还是瞬时功率．(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率．(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率，求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以力F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解．考点四P＝6×105 W，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍，g取10 m/s2.(1)求火车在水平轨道上行驶的最大速度v m；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s时，求列车的瞬时加速度a1；(3)在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P′；(4)若火车从静止开始，保持a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间t.1 [2015·全国卷Ⅱ] 一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图5138所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )图5138图51392 [2016·湖北宜昌期中联考] 一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力与速度的关系图像如图51310所示．若已知汽车的质量m 、牵引力F 1和速度v 1及该车所能达到的最大速度v 3，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是( )图51310A ．汽车运动过程中的最大功率为F 1v 1B ．速度为v 2时的加速度大小为F 1v 1mv 2C ．汽车行驶中所受的阻力为F 1v 1v 2 D ．加速度恒定时，其大小为F 1m■ 规律总结1．无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的 速度，即v m ＝Pf.2．机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率达到最大，速度不是最大，即v 1＝P F <v m ＝P f.3．机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －fx ＝ΔE k ，该式可求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度问题．第14讲动能动能定理教材知识梳理一、物体的动能1．动能：物体由于________而具有的能量叫作动能；物体的动能跟物体的________和________有关．2．表达式：E k＝________，式中v为瞬时速度；动能的单位是________．3．矢标性：动能是________(选填“矢量”或“标量”)．4．相对性：动能具有相对性，物体动能的大小与________的选择有关，一般取地面为参考系．5．动能是________(选填“状态”或“过程”)量，动能的变化量是________(选填“状态”或“过程”)量．二、动能定理1．内容：(合)力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中________的变化．2．表达式：W＝________．3．意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体________之间的关系，即合外力做的功是物体________变化的量度．4．适用范围：(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于________运动；(2)既适用于恒力做功，也适用于________做功；(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．【思维辨析】(1)选择不同的参考系时，动能可能为负值．( )(2)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．( )(3)动能不变的物体一定处于平衡状态．( )(4)如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零．( )(5)物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化．( )(6)根据动能定理，合外力做的功就是动能的变化．( )(7)重力做功和摩擦力做功都与物体运动的路径无关．( )考点互动探究考点一动能定理的理解1．动能定理表明了合外力做的功与物体动能的变化间的关系(1)数量关系：合外力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系，但并不是说动能变化就是合外力做的功；(2)因果关系：合外力做功是引起物体动能变化的原因．(3)量纲关系：单位相同，国际单位都是焦耳．2．标量性动能是标量，功也是标量，所以动能定理是一个标量式，不存在方向的选取问题．当然动能定理也就不存在分量的表达式．例如，以相同大小的初速度不管以什么方向抛出，在最终落到地面速度大小相同的情况下，所列的动能定理的表达式都是一样的．3．高中阶段动能定理中的位移和速度必须相对于同一个参考系，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系．1．如图5141所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则小球从A到C的过程中弹簧弹力做功是( )图5141A ．mgh －12mv 2B.12mv 2－mgh C ．－mgh D ．－mgh ＋12mv 22．[2016·四川卷] 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900 J ，他克服阻力做功100 J ．韩晓鹏在此过程中( )A ．动能增加了1900 JB ．动能增加了2000 JC ．重力势能减小了1900 JD ．重力势能减小了2000 J3．[2015·四川卷] 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小( )A ．一样大B ．水平抛的最大C ．斜向上抛的最大D ．斜向下抛的最大 考点二 动能定理的应用1．应用动能定理解题时，应对运动过程中物体受力情况和运动情况进行分析，在分析运动过程时不需要深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程中有哪些力对物体做功，做正功还是负功，以及运动过程初、末状态物体的动能．2．应用动能定理解题基本步骤] 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图5142所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1530 J ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大？图51421 如图5143所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L ，子弹进入木块的深度为s ，若木块对子弹的阻力F 视为恒定，则下列关系中错误的是( )图5143A ．FL ＝12Mv 2B ．Fs ＝12mv 2C ．Fs ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2D ．F (L ＋s )＝12mv 20－12mv 22 (多选)[2016·全国卷Ⅲ] 如图5144所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )图5144A ．a ＝2（mgR －W ）mRB ．a ＝2mgR －W mRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝2（mgR －W ）R■ 规律总结(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简便．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理没有任何依据． (3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解．(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正负．当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W ，则该力做功为－W ，也可以直接用字母W 表示该力做功，使其字母本身含有负号．考点三 动能定理与图像结合问题解决物理图像问题的基本步骤：] 游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图5145甲所示，滑道由倾角为θ＝30°的斜坡和水平滑道组成．小孩在距地面高h ＝10 m 处由静止开始沿斜坡滑下，到达底端时恰好滑上水平滑道上放置的长为l ＝3 m 木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板运动的v t 图像如图乙所示．已知斜坡滑道与水平滑道平滑连接，速度由斜坡方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)小孩与斜坡间的动摩擦因数； (2)小孩脱离木板时的速度大小．图5145■ 规律总结(1)观察题目给出的图像，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线与坐标轴所表示的物理意义．(2)根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式．(3)将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，图线与坐标轴所围的面积所对应的物理意义，分析解答问题．或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量．图像所围面积的意义：①v t 图线与横轴围成的面积表示物体的位移；②a t 图线与横轴围成的面积表示物体速度的变化量；③F x 图线与横轴围成的面积表示力所做的功；④P t 图线与横轴围成的面积表示力所做的功．(多选)质量为1 kg 的物体静止在粗糙的水平地面上，在一水平外力F 的作用下运动，如图5146甲所示，外力F 和物体克服摩擦力f 做的功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2.下列分析正确的是( )图5146A ．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B ．物体运动的位移为13 mC ．物体在前3 m 运动过程中的加速度为3 m/s 2D ．x ＝9 m 时，物体的速度为3 2 m/s 考点四1.由于多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂，从动力学的角度分析多过程问题往往比较复杂，但是，用动能定理分析问题，是从总体上把握其运动状态的变化，并不需要从细节上了解．因此，动能定理的优越性就明显地表现出来了，分析力的作用是看力做的功，也只需把所有的力做的功累加起来即可．2．运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式． 3．全过程列式时，涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点：(1)重力做的功取决于物体的初、末位置，与路径无关；(2)大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积． (3)弹簧弹力做功与路径无关．分)[2016·全国卷Ⅰ] 如图5147所示，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC ＝7R ，A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内．质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点(未画出)，随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，AF ＝4R ，已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g .(取sin 37°＝35，cos 37°＝45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小． (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能．(3)改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放．已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点．G 点在C 点左下方，与C 点水平相距72R 、竖直相距R ，求P运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量．图5147[解答规范] (1)根据题意知，B 、C 之间的距离l 为 l ＝7R －2R ①(1分)设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得 ________＝12mv 2B ②(2分)式中θ＝37°，联立①②式并由题给条件得v B ＝2gR ③(1分)(2)设BE ＝x ，P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有____________________＝0－12mv 2B ④(2分)E 、F 之间的距离l 1为 l 1＝4R －2R ＋x ⑤(1分)P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有________________________＝0 ⑥(2分) 联立③④⑤⑥式并由题给条件得 x ＝R ⑦E p ＝125mgR ⑧(1分)(3)设改变后P 的质量为m 1，D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1＝72R －56R sin θ ⑨(1分) y 1＝R ＋56R ＋56R cos θ ⑩(1分)式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实． 设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1＝12gt 2 ⑪ x 1＝v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D ＝355gR ⑬(1分)设P 在C 点速度的大小为v C ，在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有 12m 1v 2C ＝12m 1v 2D ＋m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫56R ＋56R cos θ ⑭(2分) P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有____________________________＝12m 1v 2C ⑮(2分)联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1＝13m ⑯(1分)1 [2016·株洲三模] 如图5148甲所示，一根直杆AB 与水平面成某一角度固定，在杆上套一个小物块，杆底端B 处有一弹性挡板，杆与板面垂直，现将物块拉到顶端A 点由静止释放，物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v t 图像如图乙所示，物块最终停止在B处．重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)物块与杆之间的动摩擦因数； (2)物块滑过的总路程．图51482 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪道ABC 的底部是一个半径为R 的圆，圆与雪道相切于C 点，C 的切线沿水平方向，到水平雪地之间是高为H 的峭壁，D 是圆的最高点，如图5149所示．运动员从A 点由静止下滑，刚好经过圆轨道最高点D 旋转一周，再滑到C 点后被水平抛出，当抛出时间为t 时，迎面遭遇一股强风，运动员最终落到了雪地上，落地时速度大小为v .已知运动员连同滑雪装备总质量为m ，重力加速度为g ，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道的摩擦阻力，求：(1)A 、C 的高度差h ；(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；(3)强风对运动员所做的功．图51493 如图51410甲所示，自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端在O位置．质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点x0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回．A离开弹簧后，恰好回到P点．物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.(1)求物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功．(2)求O点和O′点间的距离x1.(3)如图乙所示，若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接，将A 放在B右边，向左推A、B，使弹簧右端压缩到O′点位置，然后从静止释放，A、B共同滑行一段距离后分离．分离后物块A向右滑行的最大距离x2是多少？图51410■ 规律总结利用动能定理求解多过程问题的基本思路1．弄清物体的运动由哪些过程组成．2．分析每个过程中物体的受力情况．3．各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响．4．从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能．5．对所研究的全过程运用动能定理列方程．第15讲机械能守恒定律及其应用教材知识梳理一、重力势能与重力做功1．物体的重力势能等于它所受的________与所处位置的________的乘积，E p＝________．2．重力势能是________量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在零势能参考平面的大还是小．3．重力势能是物体和________所共有的．重力势能的大小与零势能面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．4．重力做功与物体运动的路径无关，只与重力及________________有关，W G＝mgh.5．重力做功与重力势能变化的关系：W G＝－ΔE p.二、弹性势能1．定义：物体由于发生________而具有的能，是标量．2．弹力做功与弹性势能变化的关系：W＝－ΔE p.三、机械能守恒定律1．内容：在只有重力或(弹簧)弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．2．表达式(1)守恒角度：E1＝E2(2)转化角度：ΔE k＝－ΔE p(3)转移角度：ΔE A＝－ΔE B3．判断：方法1：只有重力或系统内弹簧弹力做功；方法2：只有动能和势能之间转化，没有其他能量参与．,【思维辨析】(1)重力势能的大小及变化与零势能面的选取有关．( )(2)重力做功与路径有关．( )(3)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒．( )(4)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒．( )(5)做曲线运动的物体机械能可能守恒．( )考点互动探究考点一机械能守恒的理解和判断题组1.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( )A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒2．如图5151所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能不守恒的是( )图5151A．子弹射入物块B的过程B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大的过程。
最新-2018届高三物理总复习课时作业5 力的合成与分解
课时作业5 力的合成与分解时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1．若两个力F1、F2的夹角为α(90°<α<180°)，且α保持不变，则( )A．一个力增大，合力一定增大B．两个力都增大，合力一定增大C．两个力都增大，合力可能减小D．两个力都增大，合力可能不变解析：图1参照图1分析：保持F1与F2的夹角α不变，当F2增至F2′时，F1和F2的合力F变为F′，由图象可直观看出F>F′，即两分力中一个力增大，合力不一定增大．同理可分析出：两个力都增大，合力可能增大，可能减小，也可能不变，故C、D两项正确．答案：CD图22．如图2所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么( )A．F1就是物体对斜面的压力B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为G cosαC．F2就是物体受到的静摩擦力D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用解析：某几个真实力的合力或某一真实力的分力，是为了研究问题方便而假想的力，实际上是不存在的，以本题为例，真实力G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力，应与其他实际力区别开来，题中A、C两项将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈，显然是错误的．由物体的平衡以及牛顿第三定律的知识，可以判断B项正确．答案：B3．受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )A．拉力在竖直方向的分量一定大于重力B．拉力在竖直方向的分量一定等于重力C．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力解析：图3对物体进行受力分析如图3所示，由平衡条件得F cosθ＝fN＋F sinθ＝G故D正确．答案：图44．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图4所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD互相平行(杆的长度不变)，斜靠在竖直的墙壁上，把一摞瓦片放在两木杆构成的滑轨上，瓦片将沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦片滑到底端时速度较大，有可能摔坏，为了防止瓦片被摔坏，下列措施中可行的是( ) A．减小每次运送瓦片的块数B．增多每次运送瓦片的块数C．减小两杆间的距离D．增大两杆间的距离解析：图5防止瓦片被摔坏，则要求瓦片滑下的速度越小越好，在瓦片的位移一定的情况下，就要求其加速度越小越好．对瓦片受力分析，由牛顿第二定律有mg sinα－(Ff1＋Ff2)＝ma，要使加速度减小，则要增大杆和瓦片之间的摩擦力，那么就要增大正压力．由图5知，F N1和F N2的合力大小为mg cosα，则当F N1和F N2的夹角越大时，F N1和F N2就越大．当两杆的距离增加时，夹角增大，则D对．由以上分析知，改变瓦片的块数并不能改变它下滑的加速度，则A、B错．答案：D5．F1、F2合力方向竖直向下，若保持F1的大小和方向都不变，保持F2的大小不变，而将F2的方向在竖直平面内转过60°角，合力的方向仍竖直向下，下列说法正确的是( ) A．F1一定大于F2B．F1可能小于F2C．F2的方向与水平面成30°角D．F1的方向与F2的方向成60°角解析：图6由于合力始终向下，可知F2与F2′的水平分力相同．故F2与F2′关于水平方向对称．所以F2与水平方向成30°，设F1与竖直方向成α，如图6所示．对各力进行分解可得：F1sinα＝F2cos30°.①F1cosα>F2sin30°.②由①2＋②2得：F12>F22.即F1>F2.答案：AC6．我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥，桥面高46 m，主桥全长845 m，引桥全长7500 m，引桥建得这样长的目的是( )A．增大汽车上桥时的牵引力B．减小汽车上桥时的牵引力C．增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力D．减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力解析：引桥越长，斜面倾角θ越小，重力沿斜面方向的分力F＝mg sinθ越小，故D 对．答案：D图77．如图7所示，两根轻绳AO与BO所能承受的最大拉力大小相同，轻绳长度AO<BO，若把所吊电灯的重力逐渐增大，则( )A．AO绳先被拉断B．BO绳先被拉断C．AO绳和BO绳同时被拉断D．条件不足，无法判断解析：物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使AO绳拉紧；二是使BO 绳拉紧．按效果把物体对O点的拉力分解，通过作图可得AO绳受的力大于BO绳受的力．答案：A8．如图8所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住．在这三种情况下，图8若绳的张力分别为F T1、F T2、F T3，轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3，滑轮的摩擦、质量均不计，则( )A．F T1＝F T2＝F T3，F N1>F N2>F N3B．F T1>F T2>F T3，F N1＝F N2＝F N3C．F T1＝F T2＝F T3，F N1＝F N2＝F N3D．F T1<F T2<F T3，F N1<F N2<F N3解析：由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以F T1＝F T2＝F T3.又轴心对定滑轮的支持力等于绳对其的合作用力．而已知两个分力的大小、其合力与两分力的夹角θ满足关系式：F＝F12＋F22＋2F1F2cosθ，θ越大，F越小，故F N1>F N2>F N3，只有选项A正确．答案：A二、计算题(3×12′＝36′)9.黄冈模拟如图9所示，能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5 N的细线OB水平，细线OC能承受足够的拉力，为使OA、OB 均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？图9解析：当OC 下端所悬物重不断增大时，细线OA 、OB 所受的拉力同时增大．为了判断哪根细线先被图10拉断，可选O 点为研究对象，其受力情况如图10所示，利用假设，分别假设OA 、OB 达最大值时，看另一细线是否达到最大值，从而得到结果．取O 点为研究对象，受力分析如图5所示，假设OB 不会被拉断，且OA 上的拉力先达到最大值，即F 1＝10 N ，根据平衡条件有F 2＝F 1max cos45°＝10×22N ＝7.18 N ，由于F 2大于OB 能承受的最大拉力，所以在物重逐渐增大时，细线OB 先被拉断．再假设OB 线上的拉力刚好达到最大值(即F 2max ＝5 N)处于将被拉断的临界状态，根据平衡条件有F 1·cos45°＝F 2max ，F 1sin45°＝F 3.再选重物为研究对象，根据平衡条件有F 3＝G max .以上三式联立解得悬挂最大重物为G max ＝F 2max ＝5 N.答案：5 N10．如图11为曲柄压榨机结构示意图，A 处作用一水平力F ，OB 是竖直线．若杆和活塞重力不计，两杆AO 与AB 的长度相同；当OB 的尺寸为200，A 到OB 的距离为10时，求货物M 在此时所受压力为多少？图11解析：力F 的作用效果是对AB 、AO 两杆产生沿杆方向的压力F 1、F 2，如图12(a)．而F 1的作用效果是对M 产生水平的推力F ′和竖直向下的压力F N (见图12(b)，可得对货物M 的压力)．由图可得：tan α＝10010＝10图12F1＝F2＝F2cosα而F N＝F1sinα则F N＝F2cosαsinα＝F2tanα＝5F答案：5F图1311．在医院里常用如图13所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗．不计滑轮组的摩擦和绳子的质量，绳子下端所挂重物的质量是5 kg，问：(1)病人的腿所受水平方向的牵引力是多大？(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大？(g取10 N/kg)解析：图14因绳子中各处与其他物体没有结点，所以绳子中各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力，即F T＝mg＝50 N.将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解，如图14所示．F水平＝F T cos30°＝43.3 N，F竖直＝F T sin30°＝25 N.(1)由图知，病人的脚所受水平方向的牵引力：F牵＝F T＋F水平＝50 N＋43.3 N＝93.3 N.(2)由图知，病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力：F′牵＝F T＋F竖直＝50 N＋25 N＝75 N.答案：(1)93.3 N (2)75 N。
全品复习方案2018高考物理大一轮复习 第2单元 相互作用 物体平衡 第5讲 力的合成与分解课时作业
力的合成与分解基础巩固1．同一平面内的三个力大小分别为 4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体上，则该物体所受三力的合力的最大值和最小值分别为( )A．17 N、3 N B．17 N、0 C．9 N、0 D．5 N、3 N2．[2016·江苏南通如皋中学模拟] 如图K51所示，一个重为80 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受到的合力为( )图K51A．60 N，方向竖直向下B．100 N，方向竖直向上C．0D．80 N，方向竖直向下3．如图K52所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，每根橡皮条的劲度系数均为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中橡皮条对裹片的最大作用力为( )图K52A．kL B．2kL C.32kL D.152kL4．(多选)[2016·福建质量检测] 我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图K53所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g.设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B，轻绳能够承受足够大的拉力，则( )图K53A．F A小于F BB．F A、F B的合力大于mgC．F A大于F BD．换一质量更大的灯笼，F B的增加量比F A的增加量大5．如图K54所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为 1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是( )图K54A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小能力提升6．[2016·陕西汉中二模] 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生．近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量．不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等．当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化．现将人低头时头颈部简化为如图K55所示的模型：重心在头部的P点，颈椎OP(轻杆)可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止．假设低头时颈椎OP 与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(2≈1.414，3≈1.732)( )图K55A．4.2倍 B．3.3倍 C．2.8倍 D．2.0倍7．已知F1、F2两个共点力的合力F为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N，则( )A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向8．(多选)如图K56所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，两物块处在同一水平面内，物块之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态．当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是( )图K56A ．绳受到的拉力变大B ．物块与斜面间的摩擦力变小C ．物块对斜面的压力变小D ．物块受到的合力不变9．[2016·合肥质量检测] 如图K57所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为37°，两者的高度差为L .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳ab 段的中点c 有一固定细绳套，若细绳套上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段恰好水平，则重物和钩码的质量之比m 1m 2为( )图K57A. 5 B ．2 C. 2 D.5210．(多选)如图K58所示，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则(重力加速度为g )( )图K58A ．滑块可能受到三个力作用B ．弹簧一定处于压缩状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg11．(多选)如图K59所示，滑块A 与小球B 用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A 套在水平直杆上．现用大小为10 N 、与水平方向成30°角的力F 拉B ，使A 、B 一起向右匀速运动，运动过程中A 、B 保持相对静止．已知A 、B 的质量分别为2 kg 、1 kg ，重力加速度g取10 m/s 2，则( )图K59A ．轻绳与水平方向的夹角θ＝30°B ．轻绳与水平方向的夹角θ＝60°C ．滑块A 与水平直杆之间的动摩擦因数为34D ．滑块A 与水平直杆之间的动摩擦因数为35挑战自我12．如图K510所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA 、OB 搁在滑块上，且可绕铰链O 自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？图K510课时作业(五)1．B [解析] 当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F ＝4 N ＋6 N ＋7 N ＝17 N ；4 N 、6 N 的合力的最大值为10 N 、最小值为2 N ，而7 N 在最大值与最小值之间，因此三个力的合力能够为零，则合力的最小值为0.2．C [解析] 物体的重力为80 N ，向上的拉力为20 N ，此时地面对物体的支持力为60 N ，多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体所受的合力还是零，所以C 正确．3．D [解析] 由胡克定律知，每根橡皮条的最大弹力为F ＝kL ，设两橡皮条的夹角为θ，根据几何关系得sin θ2＝14，由平行四边形定则得，发射过程中橡皮条对裹片的最大作用力F 合＝2F cos θ2＝152kL ，选项D 正确．4．AD [解析] 对结点O 受力分析，画出力的矢量图．由图可知，F A 小于F B ，F A 、F B 的合力等于mg ，选项A 正确，选项B 、C 错误．换一质量更大的灯笼，则重力mg 增大，F B 的增加量比F A 的增加量大，选项D 正确．5．D [解析] 车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，等于汽车对千斤顶的压力，大小为1.0×105N ，B 错误；千斤顶两臂间的夹角为120°，由力的合成可知，千斤顶每臂受到的压力为 1.0×105N ，A 错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂间的夹角减小，每臂受到的压力减小，D 正确，C 错误．6．B [解析] 设头部的质量为m ，当人体直立时，颈椎所受的压力F ＝mg ；当低头时，设颈椎所受的压力为F 1，以P 点为研究对象，受力分析如图所示，由正弦定理得F 1sin 120°＝mgsin 15°，解得F 1≈3.3F ，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．7．C [解析] 作出F 1、F 2和F 的矢量三角形如图所示，由几何关系可以看出，当F 2＝F 20＝25 N 时，F 1的大小是唯一的，F 2的方向也是唯一的．因F 2＝30 N ＞F 20＝25 N ，所以F 1的大小有两个，即F ′1和F ″1，F 2的方向也有两个，即F ′2的方向和F ″2的方向，故C 正确．8．ACD [解析] 拉力F 增大，由于两段绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A 正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向上，绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向上，物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，B 错误，C 正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D 正确．9．D [解析] 根据题意知，ab sin 37°＝L ，故ab cos 37°＝4L 3，ab ＝5L3.细绳套上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后如图所示．设bc 段细绳与水平面夹角为α，则4L 3－5L6tan α＝L ，解得tan α＝2.对C 点，由平衡条件得m 1g sin α＝m 2g ，而sin α＝25，解得m 1m 2＝52，选项D 正确．10．AD [解析] 轻弹簧可能处于原长状态，也可能处于压缩状态，还可能处于伸长状态，选项B 错误；当轻弹簧处于原长状态时，滑块受到重力、斜面的支持力和静摩擦力三个力作用，选项A 正确；假设斜面对滑块的支持力大小为零，则滑块只受到弹簧的弹力和重力，这两个力不在一条直线上，所以滑块不会静止在斜面上，故假设不正确，选项C 错误；滑块静止在斜面上，则沿斜面方向受力平衡，因此摩擦力大小等于重力沿斜面方向的分力大小，为12mg ，选项D 正确．11．AD [解析] 以A 、B 整体为研究对象，由平衡条件可知，在水平方向上，有f ＝F cos 30°，在竖直方向上，有F N ＝(m A ＋m B )g －F sin 30°，且f ＝μF N ，联立解得μ＝35，选项C 错误，选项D 正确；隔离小球B 进行分析，设轻绳拉力为T ，由正交分解法和平衡条件可知，在水平方向上，有T cos θ＝F cos 30°，在竖直方向上，有T sin θ＝m B g －F sin 30°，联立解得θ＝30°，选项A 正确，选项B 错误．12.F 2tan θ2[解析] 把竖直向下的力F 沿两杆OA 、OB 方向分解，如图甲所示，可求出杆作用于滑块斜向下的力为F 1＝F 2＝F2cosθ2斜向下的压力F 1按产生的效果分解为竖直向下压滑块的力F ″1和沿水平方向推滑块的力F ′1，如图乙所示，考虑到滑块不受摩擦力，故细线上的张力等于F 1在水平方向上的分力F ′1，即T ＝F ′1＝F 1sin θ2解得T ＝F 2tan θ2.。
2018年普通高中全国统一考试仿真卷 物理(五)word 解析版
绝密 ★ 启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷理科综合能力测试·物理（五）本试卷共30页，38题（含选考题）。
全卷满分300分。
考试用时150分钟。
★祝考试顺利★注意事项：1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 V 51 Sn 119第Ⅰ卷二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。
第19～21题有多选项符合题目要求。
全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．下列说法正确的是A ．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒B ．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律C ．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律D ．法拉第首先发现了电流可以使周围的小磁针偏转【解析】在国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，牛顿不是基本单位，故A 错误；牛顿通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律，故B 错误；库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故C 正确；奥斯特首先发现了电流的磁效应，发现了电流可以使周围的小磁针偏转，故D 错误。
【答案】C15．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A 和B ，半径分别为R A 和R B 。
(高中物理)课时作业(五)
课时作业(五)1．关于力的概念，以下说法正确的选项是( )A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体B．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力F，等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D．根据力的作用效果命名的不同名称的力，性质可能也不相同[解析] 力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体，所以A正确；产生弹力时，施力物体和受力物体同时发生形变，放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故B不正确；力的作用是相互的，作用力和反作用力同时产生、同时消失，故C选项错误；根据力的作用效果命名的力，性质可能相同，也可能不相同，D选项正确．[答案] AD2．(·高三检测)如以下列图所示，以下四个图中，所有的球都是相同的，且形状规那么质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，以下说法正确的选项是( )A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．丁球受到两个弹力的作用[解析] 甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和地面的两个弹力作用，丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为零，故C对，A、B、D错．[答案] C3．(·质检)一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，那么它的劲度系数是( )A.GL1 B.GL2C.GL1－L2D.2GL1－L2[解析] 由胡克定律知，G ＝k (L 1－L 0)，G ＝k (L 0－L 2)，联立可得k ＝2G L 1－L 2，D 对． [答案] D 4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )A.F 2－F 1l 2－l 1B.F 2＋F 1l 2＋l 1 C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 1[解析] 根据胡克定律有F 1＝k (l 0－l 1)，F 2＝k (l 2－l 0)，解得k ＝F 2＋F 1l 2－l 1，C 正确． [答案] C5．如右图所示，小球A 的重力为G ＝20 N ，上端被竖直悬线挂于O 点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A 、水平桌面对球A 的弹力大小可能为( )A ．0，GB ．G,0C.G 2，G 2D.12G ，32G [解析] 球A 处于静止状态，球A 所受的力为平衡力，即线对球的拉力F T 及桌面对球的支持力F N 共同作用与重力G 平衡，即F T ＋F N ＝G ，假设绳恰好伸直，那么F T ＝0，F N ＝G ，A 对；假设球刚好离开桌面，那么F N ＝0，F T ＝G ，B 对；也可能F N ＝F T ＝G 2，C 对． [答案] ABC6．(·联考)实验室常用的弹簧测力计如(图甲)所示，有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳的一端上，外壳上固定一个圆环，可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳(重量为G )上，弹簧和拉杆的质量忽略不计．再将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上，如图(乙)、(丙)所示，分别用恒力F 0竖直向上拉弹簧测力计，静止时弹簧测力计的读数为( )A ．(乙)图读数F 0－G ，(丙)图读数F 0＋GB ．(乙)图读数F 0＋G ，(丙)图读数F 0－GC ．(乙)图读数F 0，(丙)图读数F 0－GD ．(乙)图读数F 0－G ，(丙)图读数F 0[解析]对(乙)中弹簧测力计的外壳受力分析可知，受重力G 、拉力F 0和弹簧的拉力F 1，如右图所示，那么弹簧测力计的读数为F 1＝F 0－G ；由于弹簧和拉杆的质量忽略不计，所以(丙)中弹簧的拉力等于F 0，即弹簧测力计的读数为F 2＝F 0，故D 正确．[答案] D7.如右图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的选项是( )A．F1＝mg sinθB．F1＝mgsinθC．F2＝mg cosθD．F2＝mgcosθ[解析]由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，那么绳子拉O 点的力也等于重力．求OA和OB的弹力，选择的研究对象为作用点O，受力分析如图，由平衡条件可知，F1和F2的合力与F T等大反向，那么由平行四边形定那么和几何关系可得：F1＝mg tanθ，F2＝mgcosθ，故D正确．[答案] D8．(·市测试)如右图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动．那么每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)( )A.mg2 B．mgC.3F/3 D．F[解析] 根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，每个小球所受的拉力大小为F′，对结点进行受力分析，根据平衡条件可得，F＝2F′cos30°，解得小球所受拉力F′＝3F3，C正确．[答案] C9.(·师大附中、临川联考)如右图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，那么弹簧的长度被压缩了( )A.mg tanθkB.2mg tanθkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k[解析] 考查受力分析、物体的平衡．对A 受力分析可知，有竖直向下的重力mg 、沿着细线方向的拉力F T 以及水平向左的弹簧弹力F ，由正交分解法可得水平方向F T sin θ2＝F ＝kΔx ，竖直方向F T cos θ2＝mg ，解得Δx ＝mg tan θ2k ，C 正确．[答案] C 10．(·市期中)如下列图，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，假设θ<α，那么以下说法中正确的选项是( )A ．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B ．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C ．小车一定以加速度gtg α向右做匀加速运动D ．小车一定以加速度gtg θ向右做匀加速运动[解析] 由于两小球加速度方向相同，所受弹力方向也应该相同，所以轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上，选项A 错误B 正确；对细线悬挂的小铁球受力分析，由牛顿第二定律可得，小车一定以加速度gtg α向右做匀加速运动，选项C 正确D 错误．[答案] BC11．如右图所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC ，分别系在水平直杆AB 两端的轻弹簧和细线将小球P 悬吊起来．轻弹簧的劲度系数为k ，小球P 的质量为m ，当小车沿水平地面以加速度a 向右运动而到达稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直局部的夹角为θ，试求此时弹簧的形变量．[解析] F T sin θ＝ma ，F T cos θ＋F ＝mg ，F ＝kx联立解得：x ＝m (g －a cot θ)/k讨论：(1)假设a <g tan θ，那么弹簧伸长x ＝m (g －a cot θ)/k(2)假设a ＝g tan θ，那么弹簧伸长x ＝0(3)假设a >g tan θ，那么弹簧压缩x ＝m (a cot θ－g )/k[答案] 见解析12．如右图所示，原长分别为L 1和L 2，劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m 1的物体，最下端挂着质量为m 2的另一物体，整个装置处于静止状态．(1)求这时两弹簧的总长．(2)假设用一个质量为M 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板对物体m 2的支持力大小．[解析] (1)设上面弹簧的伸长量为Δx 1，下面弹簧的伸长量为Δx 2，由物体的平衡及胡克定律得，k 1Δx 1＝(m 1＋m 2)g ，Δx 1＝m 1＋m 2g k 1，k 2Δx 2＝m 2g ， Δx 2＝m 2g k 2所以总长为L ＝L 1＋L 2＋Δx 1＋Δx 2＝L 1＋L 2＋m 1＋m 2g k 1＋m 2g k 2. (2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长Δx ，下面弹簧缩短Δx .对m 2∶F N ＝k 2Δx ＋m 2g对m 1∶m 1g ＝k 1Δx ＋k 2ΔxF N ＝m 2g ＋k 2k 1＋k 2m 1g . [答案] (1)L 1＋L 2＋m 1＋m 2g k 1＋m 2g k 2 (2)m 2g ＋k 2k 1＋k 2m 1g。
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课时作业(五)基础巩固1．同一平面内的三个力大小分别为4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体上，则该物体所受三力的合力的最大值和最小值分别为()A．17 N、3 N B．17 N、0 C．9 N、0 D．5 N、3 N2．[2016·江苏南通如皋中学模拟] 如图K51所示，一个重为80 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受到的合力为()图K51A．60 N，方向竖直向下B．100 N，方向竖直向上C．0D．80 N，方向竖直向下3．如图K52所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，每根橡皮条的劲度系数均为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中橡皮条对裹片的最大作用力为()图K52A．kL B．2kL C.32kL D.152kL4．(多选)[2016·福建质量检测] 我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图K53所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g.设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B，轻绳能够承受足够大的拉力，则()图K53A．F A小于F BB．F A、F B的合力大于mgC．F A大于F BD．换一质量更大的灯笼，F B的增加量比F A的增加量大5．如图K54所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()图K54A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小能力提升6．[2016·陕西汉中二模] 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生．近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量．不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等．当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化．现将人低头时头颈部简化为如图K55所示的模型：重心在头部的P点，颈椎OP(轻杆)可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿P A方向肌肉拉力的作用下处于静止．假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°，P A与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(2≈1.414，3≈1.732)()图K55A．4.2倍B．3.3倍C．2.8倍D．2.0倍7．已知F1、F2两个共点力的合力F为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N，则()A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向8．(多选)如图K56所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，两物块处在同一水平面内，物块之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态．当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是()图K56A ．绳受到的拉力变大B ．物块与斜面间的摩擦力变小C ．物块对斜面的压力变小D ．物块受到的合力不变 9．[2016·合肥质量检测] 如图K57所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为37°，两者的高度差为L .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳ab 段的中点c 有一固定细绳套，若细绳套上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段恰好水平，则重物和钩码的质量之比m 1m 2为( )图K57A. 5 B ．2 C. 2 D.5210．(多选)如图K58所示，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则(重力加速度为g )( )图K58A ．滑块可能受到三个力作用B ．弹簧一定处于压缩状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg11．(多选)如图K59所示，滑块A 与小球B 用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A 套在水平直杆上．现用大小为10 N 、与水平方向成30°角的力F 拉B ，使A 、B 一起向右匀速运动，运动过程中A 、B 保持相对静止．已知A 、B 的质量分别为2 kg 、1 kg ，重力加速度g 取10 m/s 2，则( )图K59A ．轻绳与水平方向的夹角θ＝30°B ．轻绳与水平方向的夹角θ＝60°C．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为3 4D．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为3 5挑战自我12．如图K510所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB 搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？图K510课时作业(五)答案1．B [解析] 当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F ＝4 N ＋6 N ＋7 N ＝17 N ；4 N 、6 N 的合力的最大值为10 N 、最小值为2 N ，而7 N 在最大值与最小值之间，因此三个力的合力能够为零，则合力的最小值为0.2．C [解析] 物体的重力为80 N ，向上的拉力为20 N ，此时地面对物体的支持力为60 N ，多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体所受的合力还是零，所以C 正确．3．D [解析] 由胡克定律知，每根橡皮条的最大弹力为F ＝kL ，设两橡皮条的夹角为θ，根据几何关系得sinθ2＝14，由平行四边形定则得，发射过程中橡皮条对裹片的最大作用力F 合＝2F cos θ2＝152kL ，选项D 正确．4．AD [解析] 对结点O 受力分析，画出力的矢量图．由图可知，F A 小于F B ，F A 、F B的合力等于mg ，选项A 正确，选项B 、C 错误．换一质量更大的灯笼，则重力mg 增大，F B 的增加量比F A 的增加量大，选项D 正确．5．D [解析] 车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，等于汽车对千斤顶的压力，大小为1.0×105 N ，B 错误；千斤顶两臂间的夹角为120°，由力的合成可知，千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N ，A 错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂间的夹角减小，每臂受到的压力减小，D 正确，C 错误．6．B [解析] 设头部的质量为m ，当人体直立时，颈椎所受的压力F ＝mg ；当低头时，设颈椎所受的压力为F 1，以P 点为研究对象，受力分析如图所示，由正弦定理得F 1sin 120°＝mgsin 15°，解得F 1≈3.3F ，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．7．C [解析] 作出F 1、F 2和F 的矢量三角形如图所示，由几何关系可以看出，当F 2＝F 20＝25 N 时，F 1的大小是唯一的，F 2的方向也是唯一的．因F 2＝30 N ＞F 20＝25 N ，所以F 1的大小有两个，即F ′1和F ″1，F 2的方向也有两个，即F ′2的方向和F ″2的方向，故C 正确．8．ACD [解析] 拉力F 增大，由于两段绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A 正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向上，绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向上，物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，B 错误，C 正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D 正确．9．D [解析] 根据题意知，ab sin 37°＝L ，故ab cos 37°＝4L 3，ab ＝5L3.细绳套上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后如图所示．设bc 段细绳与水平面夹角为α，则4L 3－5L6tan α＝L ，解得tan α＝2.对C 点，由平衡条件得m 1g sin α＝m 2g ，而sin α＝25，解得m 1m 2＝52，选项D 正确．10．AD [解析] 轻弹簧可能处于原长状态，也可能处于压缩状态，还可能处于伸长状态，选项B 错误；当轻弹簧处于原长状态时，滑块受到重力、斜面的支持力和静摩擦力三个力作用，选项A 正确；假设斜面对滑块的支持力大小为零，则滑块只受到弹簧的弹力和重力，这两个力不在一条直线上，所以滑块不会静止在斜面上，故假设不正确，选项C 错误；滑块静止在斜面上，则沿斜面方向受力平衡，因此摩擦力大小等于重力沿斜面方向的分力大小，为12mg ，选项D 正确．11．AD [解析] 以A 、B 整体为研究对象，由平衡条件可知，在水平方向上，有f ＝F cos30°，在竖直方向上，有F N ＝(m A ＋m B )g －F sin 30°，且f ＝μF N ，联立解得μ＝35，选项C 错误，选项D 正确；隔离小球B 进行分析，设轻绳拉力为T ，由正交分解法和平衡条件可知，在水平方向上，有T cos θ＝F cos 30°，在竖直方向上，有T sin θ＝m B g －F sin 30°，联立解得θ＝30°，选项A 正确，选项B 错误．12.F 2tan θ2[解析] 把竖直向下的力F 沿两杆OA 、OB 方向分解，如图甲所示，可求出杆作用于滑块斜向下的力为F 1＝F 2＝F2cosθ2斜向下的压力F 1按产生的效果分解为竖直向下压滑块的力F ″1和沿水平方向推滑块的力F ′1，如图乙所示，考虑到滑块不受摩擦力，故细线上的张力等于F 1在水平方向上的分力F ′1，即T ＝F ′1＝F 1sin θ2解得T ＝F 2tan θ2.。