【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》模块检测卷一-必修1
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义:第三章实验5探究加速度与力、质量的关系

[考试标准]1.实验原理(见实验原理图)(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系.(2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系.(3)作出a-F图象和a-1m图象,确定其关系.2.实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.(2)安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).(3)平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑.(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码.②保持小车的质量m不变,改变砝码和小盘的质量m′,重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a.④描点作图,作a-F的图象.⑤保持砝码和小盘的质量m′不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作a-1m图象.1.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力.(3)实验条件:m≫m′.(4)一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.2.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.3.数据处理(1)利用逐差法求a.(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比.(3)以a为纵坐标,1m为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比.命题点一教材原型实验例1某实验小组同学用如图1所示装置“探究加速度与力、质量的关系”.图1(1)在研究物体加速度与力的关系时,保持不变的物理量是________(只需填A或B).A.小车质量B.塑料桶和桶中砝码的质量(2)实验中,首先要平衡摩擦力,具体做法是________(只需填A或B).A.在塑料桶中添加砝码,使小车带着纸带匀速运动B .取下塑料桶,垫起长木板的一端,使小车带着纸带匀速运动(3)实验中要使小车的质量________(填“远大于”或“远小于”)塑料桶和桶中砝码的质量,才能认为细绳对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力.解析 (1)该实验采用了“控制变量法”,即在研究加速度与质量、力之间的关系时,要保持另一个物理量不变,因此在研究物体加速度与力的关系时,保持不变的物理量是小车的质量,故A 正确,B 错误.(2)为了使绳子的拉力等于小车的合外力,在进行实验之前要进行平衡摩擦力,具体做法是:适当垫高长木板不带定滑轮的一端,轻推未挂塑料桶的小车,恰使拖有纸带的小车匀速下滑.故A 错误,B 正确.(3)设绳子上的拉力为F ,对小车根据牛顿第二定律有:F =Ma ①对塑料桶和砝码有:mg -F =ma ②由①②解得:F =mgM m +M =mg 1+m M由此可知当M ≫m 时,才能认为塑料桶和砝码的重力等于绳子的拉力.答案 (1)A (2)B (3)远大于 题组阶梯突破1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验,还须从图2中选取实验器材,其名称是____________;并分别写出所选器材的作用________________.图2答案学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可以用于测量小车的质量解析电磁打点计时器用来打点计时,以便测定加速度,要配备4~6 V学生电源(交流电源)为其供电,通过改变砝码个数来改变拉力大小.钩码放在小车上来调节小车质量.2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,必须采用________法;为了探究加速度与力的关系,应保持________不变;为了直观地判断加速度a与力F的数量关系,应该作出________图象(选填“a-F”或“a-1F”).为了探究加速度与质量的关系,应保持________不变;为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系,应作________图象(选填“a-m”或“a-1m”).答案控制变量m a-F F a-1m解析为了探究加速度与力的关系,应保持m不变,为了直观地判断加速度a与力F的数量关系,应作出a-F图象.为了探究加速度与质量的关系,应保持F不变,为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系,应作a-1m图象.3.(2016·兴平市一模)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系.(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是________.(2)某次实验中打出如图3所示的纸带(打点计时器电源的频率为50 Hz),则这个加速度值a=________m/s2(计算结果保留两位有效数字)图3答案 (1)A (2)0.80解析 (1)平衡摩擦力后,细线拉力等于合力,而加速度与合力成正比,其关系图线应该为直线,故选A ;(2)T =5T 0=0.1 s ,根据公式Δx =aT 2得:0.035 3-0.019 3=2aT 2代入数据得到:a =0.035 3-0.019 32×0.12 m/s 2=0.80 m/s 2.命题点二 拓展创新实验例2 (2016·连云港模拟)用图4甲所示的装置探究加速度与力、质量之间的关系,图乙是其俯视图.两个相同的小车放在光滑水平板上,车左端各系一条细绳,绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘,盘中可放砝码.两个小车右端通过细线用夹子固定,打开夹子,小车在小盘和砝码的牵引下运动,合上夹子,两小车同时停止.实验中可以通过在车中放砝码改变小车的质量.图4(1)探究“加速度与质量之间的关系”时,应在小盘中放质量________(选填“相同”或“不相同”)的砝码;(2)实验中,两小车的加速度之比________(选填“大于”“等于”或“小于”)小车通过的位移之比.解析 (1)探究“加速度与质量之间的关系”时,要保证拉力不变,则应在小盘中放质量相同的砝码.(2)根据初速度为零的匀变速直线运动公式x =12at 2,两车的位移之比等于加速度之比. 答案 (1)相同 (2)等于 题组阶梯突破4.(2016·宿迁模拟)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图5甲所示的装置.在实验过程中:甲乙图5(1)打点计时器应该与________(选填“交流”或“直流”)电源连接;在闭合开关前,将小车放置在________的一端(选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”).(2)在探究过程中,该同学打出了一条纸带,并在纸带上连续取几个计数点,如图乙所示.自A 点起,相邻两点间的距离分别为10.0 mm 、16.0 mm 、22.0 mm 、28.0 mm.已知相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ,则打D 点时小车的速度为________m/s ,整个过程中小车的平均加速度为________ m/s 2.答案 (1)交流 靠近打点计时器 (2)0.25 0.6解析 (1)打点计时器应该与交流电源连接,为充分利用纸带,应使小车停在靠近打点计时器处;(2)根据中间时刻的速度等于平均速度得:v D =x CE 2T =0.022+0.0280.2m/s =0.25 m/s 根据题意可知,相邻两个计数点之间的距离之差Δx =16.0 mm -10.0 mm =22.0 mm -16.0 mm =28.0 mm -22.0 mm =6 mm则a =Δx T 2=0.006 0.01m/s 2=0.6 m/s 2. 5.某同学利用如图6所示的装置进行“探究加速度与物体质量的关系”的实验.A 为小车,B 为打点计时器,C 为装有砝码的小桶,D 为一端带有定滑轮的长方形木板.实验时,保证砝码和小桶的总质量m 不变,改变小车质量M ,分别测得小车的加速度a 与对应的质量M 的数据如下表:图6(1)根据上表数据,为进一步直观地反映F 不变时,a 与M 的关系,在图7中选择适当的物理量为坐标轴建立坐标系,作出图线.图7(2)根据所绘的图线,计算砝码和小桶的总重力为________N,且表明该同学在实验操作中最可能存在的问题:_____________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)图线如图所示(2)0.5平衡摩擦力过度解析(1)为画线性关系,纵轴表示加速度a,横轴表示质量的倒数1M;(2)图象的斜率表示小车所受的合外力,即砝码和小桶的总重力,求出G=0.5 N;作出的图线与纵轴有截距,说明平衡摩擦力过度.。
【新步步高】2018版浙江高考物理《选考总复习》第一章第1讲运动的描述

)
√ B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关 √
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 运动的快慢
A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
√
D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13
系和坐标系
速度
加速度
c
c
c
c
注:表中a、b、c、d表示对考试内容掌握程度的要求,其含义如下: a.识记:指能再认或表达物理事实、物理量及单位;能用文字、图示或 数学表达式表示物理现象、概念或规律. b.理解:指能理解物理现象和过程,明确物理概念和规律的内涵,识别 概念和规律的外延,并能运用物理概念和规律解释有关现象. c.简单应用:指能将物理事实、现象与概念、规律建立联系,认识规律 适用的条件,并用以解决简单的问题. d.综合应用:指能选用多个物理概念和规律以及相应的物理方法和思维 策略,求解较复杂问题.
√
B.因为+2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C.这里的正、负号的物理意义表示运动的方向 D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
4
5
6
5.一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接 v t 着 内的平均速度是 ,则物体在这段时间内的平均速度是( ) 2 2 2 A.v B.3v
之间的关系.
答案
2
必考题组专练
1
2
3
4
5
1.2016 年夏季奥运会在巴西的里约热内卢顺利举行,比赛前,为了取得 好成绩,教练员和运动员认真分析了训练视频,对于下面的叙述,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
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义:第五章第3讲-机械能守恒定律

[考试标准]一、重力势能和弹性势能1.重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关.2.重力做功与重力势能变化的关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加;物体从位置A 到位置B时,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p.3.弹力做功与弹性势能的关系:弹力对物体做正功,弹性势能减少,弹力对物体做负功,弹性势能增加,弹力对物体做的功等于弹性势能的减少量.二、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2.条件(1)系统只受重力或弹簧弹力的作用,不受其他外力.(2)系统除受重力或弹簧弹力作用外,还受其他内力和外力,但这些力对系统不做功.(3)系统内除重力或弹簧弹力做功外,还有其他内力和外力做功,但这些力做功的代数和为零.(4)系统跟外界没有发生机械能的传递,系统内外也没有机械能与其他形式的能发生转化.[深度思考]判断下列说法是否正确.(1)物体速度增大时,其机械能可能在减小.(√)(2)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒.(×)(3)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化.(×)(4)物体只发生动能和势能的相互转化时,物体的机械能一定守恒.(√)1.关于重力做功,下列说法不正确的是()A.重力做正功,物体的重力势能一定减小B.重力做负功,重力势能一定增加C.重力做负功,可以说成物体克服重力做功D.重力做正功,物体的动能一定增加答案 D2.关于弹性势能,下列说法中正确的是( ) A .当弹簧变长时弹性势能一定增大 B .当弹簧变短时弹性势能一定减小C .在拉伸长度相同时,k 越大的弹簧的弹性势能越大D .弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 答案 C3.如图1所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F 作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( ) 图1 A .弹簧的弹性势能逐渐减少 B .弹簧的弹性势能逐渐增加 C .弹簧的弹性势能先增加再减少 D .弹簧的弹性势能先减少再增加 答案 D4.下列运动中,物体机械能守恒的是( ) A .做平抛运动的物体 B .被气球吊着加速上升的物体 C .在斜面上匀速下滑的物体D .以45g 的加速度在竖直方向上匀加速下降的物体答案 A5.运动会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动,如图2所示,若不计空气阻力,这些物体从被抛出到落地的过程中( )图2A .物体的机械能先减小后增大B .物体的机械能先增大后减小C .物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大D .物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小 答案 D命题点一 机械能守恒的判断和应用例1 如图3所示,小球质量为m ,大小不计,右边圆轨道半径为R ,小球从h =3R 处沿斜面滑下后,又沿圆轨道滑到最高点P 处,不计任何摩擦.求: (1)小球通过P 点的速度大小.(2)小球通过圆轨道最低点时对轨道的压力.图3解析 (1)根据机械能守恒定律:mg (h -2R )=12m v 21 解得小球通过P 点的速度v 1=2gR (2)设小球通过最低点的速度为v2 根据机械能守恒定律mgh =12m v 22根据牛顿第二定律F N -mg =m v 22R解得F N =7mg ,由牛顿第三定律可知故小球通过圆轨道最低点时对轨道的压力大小为7mg ,方向竖直向下.答案 (1)2gR (2)7mg ,方向竖直向下用机械能守恒解题的三种观点 1.守恒观点(1)表达式:E k1+E p1=E k2+E p2或E 1=E 2.(2)意义:系统初状态的机械能等于末状态的机械能.(3)注意:要先选取零势能参考平面,并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面. 2.转化观点(1)表达式:ΔE k =-ΔE p .(2)意义:系统的机械能守恒时,系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能. 3.转移观点(1)表达式:ΔE A 增=ΔE B 减.(2)意义:若系统由A 、B 两部分组成,当系统的机械能守恒时,则A 部分机械能的增加量等于B 部分机械能的减少量. 题组阶梯突破1.如图4所示,一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑,进入光滑水平面又压缩弹簧.在此过程中,小球重力势能和动能的最大值分别为E p 和E k ,弹簧弹性势能的最大值为E p ′(以水平面为零势能面),则 图4 它们之间的关系为( )A .E p =E k =E p ′B .E p >E k >E p ′C .E p =E k +E p ′D .E p +E k =E p ′答案 A2.如图5所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,不计空气阻力,下列关于能量的叙述中正确的是( ) A .重力势能和动能之和总保持不变 B .重力势能和弹性势能之和总保持不变 C .动能和弹性势能之和保持不变图5D .重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 答案 D解析 在弹簧压缩到最短的整个过程中,小球受到了重力和弹簧的弹力,且只有这两个力在做功,系统满足机械能守恒的条件,故重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.3.如图6所示,在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体,以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,当它到达B 点时,其动能为( ) A.12m v 20+mgH图6B.12m v 20+mgh 1 C .mgH -mgh 2 D.12m v 20+mgh 2 答案 B解析 不计空气阻力,只有重力做功,从A 到B 过程,由机械能守恒定律可得:mgh 1=E k B -12m v 20,所以E k B =12m v 20+mgh 1,故选B.4.(2016·温州期末)如图7所示,把质量为0.5 kg 的石块从离地面10 m 高处以30°角斜向上方抛出,初速度为v 0=8 m/s .不计空气阻力,以地面为零势能参考平面,g 取10 m/s 2.求: (1)石块抛出时的动能; (2)石块落地时的机械能;图7(3)石块的动能恰好等于重力势能时,石块离地的高度. 答案 (1)16 J (2)66 J (3)6.6 m解析 (1)石块抛出时的动能为:E k =12m v 20=12×0.5×82 J =16 J ; (2)根据机械能守恒定律知,石块落地时的机械能等于抛出时的机械能,为: E =12m v 20+mgh =16 J +0.5×10×10 J =66 J ; (3)石块的动能恰好等于重力势能时,设石块离地的高度为H ,速度大小为v ,由机械能守恒定律有:E =mgH +12m v 2据题有:mgH =12m v 2解得:H =6.6 m.命题点二 含弹簧类机械能守恒问题例2 如图8所示,半径为R 的光滑半圆形轨道CDE 在竖直平面内与光滑水平轨道AC 相切于C 点,水平轨道AC 上有一轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧自由端B 与轨道最低点C 的距离为4R ,现用一个小球压缩弹簧(不拴接),当弹簧的压缩量为l 时,释放小球,小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E ;之后再次从B 点用该小球压缩弹簧,释放后小球经过BCDE 轨道抛出后恰好落在B 点,已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,弹簧始终处在弹性限度内,求第二次压缩时弹簧的压缩量.图8解析 设第一次压缩量为l 时,弹簧的弹性势能为E p .释放小球后弹簧的弹性势能转化为小球的动能,设小球离开弹簧时速度为v 1 由机械能守恒定律得E p =12m v 21设小球在最高点E 时的速度为v 2,由临界条件可知 mg =m v 22R,v 2=gR由机械能守恒定律可得12m v 21=mg ×2R +12m v 22 以上几式联立解得E p =52mgR设第二次压缩时弹簧的压缩量为x ,此时弹簧的弹性势能为E p ′小球通过最高点E 时的速度为v 3,由机械能守恒定律可得:E p ′=mg ·2R +12m v 23 小球从E 点开始做平抛运动,由平抛运动规律得4R =v 3t,2R =12gt 2,解得v 3=2gR ,解得E p ′=4mgR由已知条件可得E p ′E p =x 2l 2,代入数据解得x =2105l .答案 2105l含弹簧类机械能守恒的处理方法1.物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中,在能量方面,由于弹簧的形变会具有弹性势能,物体的机械能将发生变化,若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒.2.若还有其他外力和内力做功,这些力做功的代数和等于系统机械能改变量.做功之和为正,系统总机械能增加,反之减少.题组阶梯突破5.(2015·浙江9月选考·11)如图9所示,轻质弹簧下悬挂一个小球,手掌托小球使之缓慢上移,弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落.不计空气阻力,取弹簧处于原长时的弹性势能为零.撤去手掌后,下列说法正确的是()A.刚撤去手掌瞬间,弹簧弹力等于小球重力B.小球速度最大时,弹簧的弹性势能为零图9 C.弹簧的弹性势能最大时,小球速度为零D.小球运动到最高点时,弹簧的弹性势能最大答案 C6.如图10所示,置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B,B恰与A前、后壁接触,斜面光滑且固定于水平地面上.一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接,另一端与A相连,整个装置处于静止状态.图10今用外力沿斜面向下推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中()A.弹簧弹性势能的减少量大于A和B的机械能的增加量B.弹簧的弹性势能一直减小直至为零C.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A的动能的增加量D.A对B做的功等于B的机械能的增加量答案 D解析 弹簧、盒子A 、光滑球B 和地球组成的系统机械能守恒,从释放盒子直至其获得最大速度的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于A 和B 的机械能的增加量,弹簧的弹性势能一直减小,但速度最大时弹簧弹性势能不等于零,故选项A 、B 均错误;由动能定理可知,A 所受重力、B 对A 的弹力和弹簧弹力做功的代数和等于A 的动能增加量,又由于B 对A 的弹力做负功,所以A 所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A 的动能的增加量,故选项C 错误;A 对B 做的功等于B 的机械能的增加量,故选项D 正确.7.如图11所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球A ,若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放,小球A 能够下降的最大高度为h .若将小球A 换为质量为2m 的小球B ,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球B 下降h 时的速度为( )图11A.2ghB.ghC.gh 2D .0答案 B解析 对弹簧和小球A ,根据机械能守恒定律得弹性势能E p =mgh ;对弹簧和小球B ,根据机械能守恒定律有E p +12×2m v 2=2mgh ,得小球B 下降h 时的速度v =gh ,只有选项B 正确.8.如图12所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内壁光滑、半径r =0.2 m 的四分之一细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k =100 N /m 的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D 端平齐.一个质量为1 kg 的小球放在曲面AB 上,现从距BC 的高度h 处静止释放小球,小球进入管口C 端时,它对上管壁有F N =2.5mg 的相互作用力,通过CD 后,在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为E p =0.5 J .取重力加速度g =10 m/s 2.求:图12(1)小球到达C 点时的速度大小; (2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能E km . 答案 (1)7 m/s (2)6 J解析 (1)小球刚过C 点时,由牛顿第二定律有: F N +mg =m v 2Cr代入数据解得:v C =7 m/s(2)在压缩弹簧过程中速度最大时,合力为零.设此时小球离D 端的距离为x 0,则有:kx 0=mg由机械能守恒定律有:mg (r +x 0)+12m v 2C =E km +E p得:E km =6 J.(建议时间:40分钟)1.下列关于机械能守恒的说法中正确的是( ) A .做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 B .物体只受重力,机械能才守恒C .做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒D.除重力做功外,其他力不做功,物体的机械能一定守恒答案 D解析匀速运动所受合外力为零,但除重力外可能有其他力做功,如物体在阻力作用下匀速向下运动,其机械能减少了,A错.物体除受重力或弹力也可受其他力,只要其他力不做功或做功的代数和为零,机械能也守恒,B错.匀速圆周运动物体的动能不变,但势能可能变化,故C错.由机械能守恒条件知,选项D正确.2.(2016·衢州市调研)如图1所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()图1A.重力势能减少,弹性势能增大B.重力势能增大,弹性势能减少C.重力势能减少,弹性势能减少D.重力势能不变,弹性势能增大答案 A解析弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增大;重力做正功,重力势能减少,故A正确.3.(2015·温州十校联合体联考)如图2所示,质量均为m的两个物体甲和乙从同一水平面下降相同高度h,甲物体竖直向下运动,乙物体沿斜面下滑l.下列说法正确的是()A .重力对甲做功mghB .重力对乙做功mglC .甲的重力势能增加mgh图2D .乙的重力势能减少mgl答案 A解析 由功的概念和重力做功的特点可知,两种情况下重力做功均为mgh ,A 正确,B 错误;甲、乙的重力势能均减少了mgh ,C 、D 错误.4.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 答案 A解析 由机械能守恒定律mgh +12m v 21=12m v 22知,落地时速度v 2的大小相等,故A 正确. 5.如图3所示,A 、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于O 点,B 球用轻弹簧系于O ′点,O 与O ′点在同一水平面上,分别将A 、B 球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则( )图3A .两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等B .两球到达各自悬点的正下方时,A 球动能较大C .两球到达各自悬点的正下方时,B 球动能较大D .两球到达各自悬点的正下方时,受到的拉力相等 答案 B解析 整个过程中两球减少的重力势能相等,A 球减少的重力势能完全转化为A 球的动能,B 球减少的重力势能转化为B 球的动能和弹簧的弹性势能,所以A 球的动能大于B 球的动能,所以B 正确,A 、C 错误;在悬点正下方位置根据牛顿第二定律,小球所受拉力与重力的合力提供向心力,则A 球受到的拉力较大,所以D 错误.6.如图4是娱乐场所中的一种滑梯,滑梯在最底端是处于水平切线方向,质量为M 、可看成质点的一名滑梯爱好者从高为h 的滑梯顶端静止下滑,忽略所有摩擦及阻力,则下列关于滑梯爱好者在下滑过程中的说法正确的是( )图4A .机械能不守恒B .滑梯爱好者滑到底层末端时的速度大小为v =2ghC .滑梯爱好者滑到底层末端时对滑梯的压力为MgD .滑梯爱好者到达底层末端时处于失重状态 答案 B解析 由于忽略所有摩擦及阻力,在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,A 错误;因为Mgh =12M v 2,可知滑梯爱好者滑到底端时的速度大小为v =2gh ,B 正确;由于到达底端时是圆弧,合力用来提供做圆周运动的向心力,因此支持力大于重力,C 错误;由于合力向上,因此滑梯爱好者到达底层末端时处于超重状态,D 错误.7.物体做自由落体运动,E k 代表动能,E p 代表势能,h 代表下落的距离,以水平地面为零势能面(不计一切阻力),下列图象能正确反映各物理量之间关系的是( )答案 B解析 由机械能守恒定律得E p =E -E k ,可知势能与动能关系的图象为倾斜的直线,C 错;由动能定理得E k =mgh ,则E p =E -mgh ,故势能与h 关系的图象也为倾斜的直线,D 错;E p =E -12m v 2,故势能与速度关系的图象为开口向下的抛物线,B 对;E p =E -12mg 2t 2,势能与时间关系的图象也为开口向下的抛物线,A 错.8.如图5,一棵树上与A 等高处有两个质量均为0.2 kg 的苹果,其中一个落入B 处的篮子里,另一个落到沟底的D 处.若以B 处为零势能参考面,则下列说法正确的是(g =10 m/s 2)( )图5A .落入篮子时苹果的重力势能为2.8 JB .落入沟底时苹果的重力势能为-6.0 JC .刚落入篮子时的苹果动能等于刚落入沟底时的苹果动能D .刚落入篮子时的苹果机械能等于刚落入沟底时的苹果机械能 答案 D解析 不计空气阻力,两苹果只有重力做功,机械能分别守恒,故刚落入篮子时苹果的机械能等于刚落入沟底时苹果的机械能,选项D 正确;落入篮子时苹果的重力势能E p =mgh =0,选项A 错误;落入沟底时苹果的重力势能E p ′=mgh ′=-mgh BD =-8.8 J ,选项B 错误;因苹果落入沟底的过程重力做功大于苹果落入篮子的过程重力做功,由动能定理可知刚落入篮子时苹果的动能小于刚落入沟底时苹果的动能,选项C 错误.9.(2015·浙江10月选考·8)质量为30 kg 的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是2.5 m .小孩的父亲将秋千板从最低点拉起1.25 m 高度后由静止释放,小孩沿圆弧运动至最低点时,她对秋千板的压力约为( ) A .0 B .200 NC .600 ND .1 000 N答案 C解析 小孩运动到最低点的过程中, 由机械能守恒定律:mgh =12m v 2①在最低点,有F N -mg =m v 2L ②由①②得:F N =600 N.由牛顿第三定律知,小孩对秋千板的压力F N ′=F N =600 N.10.如图6所示,细绳一端固定于O 点,另一端系一质量为m 的小球.现将小球从离地h 高处的A 点由静止释放,运动到最低点B 时,小球的速度大小为v .若以地面为参考平面,不计空气阻力,小球运动到最低点时的机械能为( )图6A .mgh B.12m v 2 C.12m v 2+mgh D.12m v 2-mgh答案 A解析 小球从A 点运动到B 点的过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,根据机械能守恒定律得,小球在B 点的机械能等于在A 点的机械能,即E B =mgh ,选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.11.取水平地面为重力势能零面.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A.π6 B.π4C.π3D.5π12答案 B解析 设物块水平抛出的初速度为v 0,高度为h ,由题意知12m v 20=mgh ,即v 0=2gh .物块在竖直方向上的运动是自由落体运动,落地时的竖直分速度v y =2gh =v x =v 0,则该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角θ=π4,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.12.如图7所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A.圆环的机械能守恒图7 B.弹簧弹性势能变化了3mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变答案 B解析圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加,由能量守恒定律可知圆环的机械能减少,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,故A、D错误;圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合外力不为零,故C错误;圆环重力势能减少了3mgL,由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了3mgL,故B正确.13.(2016·乐清市期末)如图8所示,平台离水平地面的高度为H=5 m,一质量为m=1 kg 的小球从平台上A点以某一速度水平抛出,测得其运动到B点时的速度为v B=10 m/s.已知B 点离地面的高度为h=1.8 m,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,以水平地面为零势能面.问:图8(1)小球从A点抛出时的机械能为多大?(2)小球从A点抛出时的初速度v0为多大?(3)B点离竖直墙壁的水平距离L为多大?答案 (1)68 J (2)6 m/s (3)4.8 m解析 (1)小球在运动的过程中,机械能守恒,则A 点的机械能与B 点的机械能相等, 则E A =E B =12m v 2B +mgh =(12×1×100+10×1.8) J =68 J.(2)根据E A =mgH +12m v 20得,代入数据解得v 0=6 m/s.(3)根据H -h =12gt 2得,t =2(H -h )g=2×(5-1.8)10s =0.8 s , 则B 点离竖直墙壁的水平距离L =v 0t =6×0.8 m =4.8 m.14.如图9所示,质量为m 的物体,以某一初速度从A 点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过轨道最低点B 时的速度为3gR ,求: (1)物体在A 点时的速度大小; (2)物体离开C 点后还能上升多高. 答案 (1)3gR (2)3.5R图9解析 (1)物体在运动的全过程中只有重力做功,机械能守恒,选取B 点为零势能点.设物体在B 处的速度为v B ,则mg ·3R +12m v 20=12m v 2B ,得v 0=3gR .(2)设从B 点上升到最高点的高度为H B , 由机械能守恒可得mgH B =12m v 2B , H B =4.5R所以离开C 点后还能上升H C =H B -R =3.5R .15.如图10所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R =0.4 m 的半圆形轨道CD ,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C 点平滑连接.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B 处为弹簧的自然状态.将一个质量为m =0.8 kg 的小球放在弹簧的右侧后,用力水平向左推小球而压缩弹簧至A 处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处时对轨道的压力大小为F 1=58 N .水平轨道以B 处为界,左侧AB 段长为x =0.3 m ,与小球间的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC 段光滑.g =10 m/s 2,求:图10(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能;(2)小球运动到轨道最高处D 点时对轨道的压力. 答案 (1)11.2 J (2)10 N ,方向竖直向上解析 (1)对小球在C 处,由牛顿第二定律及向心力公式得F 1-mg =m v 21R,v 1=(F 1-mg )Rm =(58-0.8×10)×0.40.8m /s =5 m/s.从A 到B 由动能定理得E p -μmgx =12m v 21,E p =12m v 21+μmgx =12×0.8×52 J +0.5×0.8×10×0.3 J =11.2 J. (2)从C 到D ,由机械能守恒定律得: 12m v 21=2mgR +12m v 22, v 2=v 21-4gR =52-4×10×0.4 m /s =3 m/s ,由于v 2>gR =2 m/s ,所以小球在D 处对轨道外壁有压力.小球在D 处,由牛顿第二定律及向心力公式得F 2+mg =m v 22R ,F 2=m ⎝⎛⎭⎫v 22R -g =0.8×⎝⎛⎭⎫320.4-10 N =10 N.由牛顿第三定律可知,小球在D点对轨道的压力大小为10 N,方向竖直向上.。
2018年高考物理《步步高》(全国通用

2018年高考物理《步步高》(全国通用•含答案及详细解析)一轮微专题复习题(10套“微专题”题+1套章末综合练习题,共11套题)第二章牛顿运动定律1.考点及要求:(1)牛顿运动定律(Ⅱ);(2)牛顿运动定律的应用(Ⅱ).2.方法与技巧:作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”.三同:同大小、同变化、同消失.三异:异体、异向、异效.三无关:与物体的种类无关、与物体的状态无关,与是否与其他物体相互作用无关.1.(对惯性的理解)(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是() A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动2.(对牛顿第一定律的研究)伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图1中a、b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是() 图1 A.图a通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D.图b的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持3.(对牛顿第三定律的理解)牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是() A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等始终大小相等4.(牛顿第三定律在受力分析中的应用)电视台体育频道讲解棋局节目中棋盘竖直放置,棋盘由磁石做成,棋子都可视为被磁石吸引的小磁体,若某棋子静止,则() A.棋盘面可选足够光滑的材料.棋盘面可选足够光滑的材料B.棋盘对棋子的作用力比棋子对棋盘的作用力大.棋盘对棋子的作用力比棋子对棋盘的作用力大C.棋盘对棋子的作用力比棋子的重力大.棋盘对棋子的作用力比棋子的重力大D.若棋盘对棋子的磁力越大,则对其摩擦力也越大.若棋盘对棋子的磁力越大,则对其摩擦力也越大5.一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是() A.加速前进时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力.加速前进时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力B.减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力.减速前进时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力C.只有匀速前进时,绳子拉物体的力才与物体拉绳子的力大小相等.只有匀速前进时,绳子拉物体的力才与物体拉绳子的力大小相等D.不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等.不管物体如何前进,绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等6.伽利略利用如图2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后运动至右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.对比三次实验结果,可直接得到的结论是() 图2 A.如果斜面光滑,小球可以上升到比O′点更高的位置′点更高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.小球受到斜面的阻力越小,其上升的位置越高.小球受到斜面的阻力越小,其上升的位置越高D.自由落体运动是匀变速直线运动.自由落体运动是匀变速直线运动7.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的总质量为M ,环的质量为m ,如图3所示,已知环沿杆匀加速下滑时,杆对环的摩擦力大小为f ,则此时箱对地面的压力大小为多少?则此时箱对地面的压力大小为多少?图3 答案解析1.AD [物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,即物体抵抗运动状态变化的性质,则A 项正确.没有力的作用,物体可能保持匀速直线运动状态或静止状态,则B 错.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的向心力作用,其运动状态是不断变化的,则C 错.D 项符合惯性定义,是正确的.]2.B [图a 是先在倾角较小的斜面上进行实验,“冲淡”重力,使时间测量更容易,A 项错误,B 项正确;完全没有摩擦阻力的斜面并不存在,C 项错;图b 中实验通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持,D 项错.]3.D [由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力同时产生,同时消失,选项A 错误;压力和支持力作用在两个不同的物体上,而平衡力是作用在同一个物体上,选项B 错误;作用力与反作用力等大反向,故人对车的作用力等于车对人的作用力,选项C 错误;物体对地面的摩擦力大小等于地面对物体的摩擦力,选项D 正确.]4.C [根据竖直方向上二力平衡知:f 静=G ,则G 应不超过最大静摩擦力,有f 静<f m =μF N ,F N 一定,要使棋子不滑下,应增大最大静摩擦力,为此应增大μ,棋盘面应选取较粗糙的材料,故A 错误;棋盘对棋子的作用力与棋子对棋盘的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反.故B 错误;棋盘对棋子的摩擦力与重力大小相等,棋盘对棋子的作用力是支持力与摩擦力的合力,所以比棋子的重力大,故C 正确;棋盘对棋子的静摩擦力与棋子的重力平衡,棋盘对棋子的磁力增大,摩擦力大小不变,故D 错误.]5.D [绳子拉物体的力与物体拉绳子的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,与物体的运动状态和作用效果无关,与物体的运动状态和作用效果无关,加速前进、加速前进、匀速前进或减速前进时,匀速前进或减速前进时,绳子拉物体的力都绳子拉物体的力都等于物体拉绳子的力,故A 、B 、C 错误,D 正确.]6.C [在此实验中,若斜面光滑,只有重力做功,机械能守恒,小球最高只能上升到O ′位置,A 项错误.此实验说明小球受到的阻力越小,机械能损失越少,上升的位置越高,但不能直接说明小球不受力时,它将一直保持匀速运动或静止状态,更不能直接说明自由落体运动是匀变速直线运动,所以C项正确,B、D两项错误.]7.f+Mg解析箱子在竖直方向上受力情况如图所示,其受重力Mg、地面对它的支持力F N及环对它的摩擦力f′,由牛顿第三定律知f′=f. 由于箱子处于平衡状态,可得:F N=f′+Mg=f+Mg. 根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力大小,则F N′=F N=f+Mg. 1.考点及要求:(1)牛顿运动定律(Ⅱ);(2)牛顿运动定律的应用(Ⅱ).2.方法与技巧:(1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理;(2)弹簧(或橡皮绳):此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的.间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的.1.(弹簧模型)如图1所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间() 图1 A.木块B对水平面的压力迅速变为2mgB.弹簧的弹力大小为mgC.木块A的加速度大小为2gD.弹簧的弹性势能立即减小.弹簧的弹性势能立即减小2.(杆模型)如图2所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为() 图2 A.233g B.0 C.g D.33g3. 3. ((多选)如图3所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为x,现将悬绳剪断,则下列说法正确的是() 图3 A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2gB.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC.悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大时速度最大D.悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小时加速度最小4.如图4所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端连接一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为( ) 图4 A .gB.M -m m g C .0 D.M +m m g5.(多选)如图5所示,弹簧p 和细绳q 的上端固定在天花板上,下端用小钩钩住质量为m的小球C ,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计.静止时p 、q 与竖直方向的夹角均为60°60°..下列判断正确的有( ) 图5 A .若p 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间q 对球的拉力大小为mgB .若p 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为32g C .若q 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间p 对球的拉力大小为12mgD .若q 和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g6. (多选多选)如图6所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上,质量m =2 kg 的物块与水平轻弹簧相连,物块在与水平方向成θ=45°角的拉力F 作用下处于静止状态,此时水平面对物块的弹力恰好为零,g 取10 m/s 2,以下说法正确的是( ) 图6 A .此时轻弹簧的弹力大小为20 N B .当撤去拉力F 的瞬间,物块的加速度大小为8 m/s 2,方向向左,方向向左C .若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s 2,方向向右,方向向右D .若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0 7.物块A 1和A 2、B 1和B 2质量均为m ,A 1、A 2用刚性轻杆相连,B 1、B 2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平支托物上,处于平衡状态,个装置都放在水平支托物上,处于平衡状态,如图如图7所示.今突然迅速地撤去支托物,让物块下落,在撤去支托物的瞬间,A 1、A 2受到的合力分别为F A 1和F A 2,B 1、B 2受到的合力分别为F B 1和F B 2,则( ) 图7 A .F A 1=0,F A 2=2mg ,FB 1=0,F B 2=2mgB .F A 1=mg ,F A 2=mg ,F B 1=0,F B 2=2mgC .F A 1=0,F A 2=2mg ,F B 1=mg ,F B 2=mgD .F A 1=mg ,F A 2=mg ,F B 1=mg ,F B 2=mg答案解析1.C 2.A [撤离木板之前,小球处于三力平衡状态,木板对小球的弹力大小等于233mg .当木板突然撤离的瞬间,木板的弹力消失,突然撤离的瞬间,木板的弹力消失,但小球的重力不变,但小球的重力不变,但小球的重力不变,弹簧的弹力也不变,重力与弹簧的弹簧的弹力也不变,重力与弹簧的弹力的合力大小依旧等于木板对小球的弹力233mg ,根据牛顿第二定律有233mg =ma ,得a =233g ,选项A 正确.] 3.AC [剪断悬绳前,对B 受力分析,B 受到重力和弹簧的弹力,知弹力F =mg ,剪断瞬间,对A 分析,A 的合力为F 合=mg +F =2mg ,根据牛顿第二定律,得a =2g ,故选项A 正确,B 错误.弹簧开始处于伸长状态,弹簧开始处于伸长状态,弹力弹力F =mg =kx .当向下压缩,mg =F ′=kx ′时,速度最大,x ′=x ,所以下降的距离为2x ,选项C 正确,D 错误.]4.D [以框架为研究对象进行受力分析可知,当框架对地面压力为零时,其重力与弹簧对其弹力平衡,即F =Mg ,故可知弹簧处于压缩状态,再以小球为研究对象分析受力可知F+mg =ma ,联立可解得,小球的加速度大小为a =M +m m g ,故选项D 正确.] 5.BD [原来p 、q 对球的拉力大小均为mg .p 和球脱钩后,球将开始沿圆弧运动,将q 受的力沿法向和切线正交分解,如图甲,得F -mg cos 60°=m v 2r =0,即F =12mg ,合力为mg sin 60°=ma ,故a =32g ,选项A 错误,B 正确;q 和球突然脱钩后瞬间,p 的拉力未来得及改变,仍为mg ,因此合力为mg ,如图乙,球的加速度大小为g .故选项C 错误,D 正确.] 6.AB [物块在重力、拉力F 和弹簧的弹力作用下处于静止状态,由平衡条件得kx =F cos θ,mg =F sin θ,解得弹簧的弹力kx =mg tan 45°=20 20 N N ,故选项A 正确;撤去拉力F 的瞬间,由牛顿第二定律得kx -μmg =ma 1,解得a 1=8 m/s 2,方向向左,故选项B 正确;剪断弹簧的瞬间,弹簧的弹力消失,则F cos θ=ma 2,解得a 2=10 m/s 2,方向向右,故选项C 、D 错误.] 7.B [撤去支托物的瞬间,由于轻杆是刚体(认为无形变),所以弹力马上发生变化,A 1、A 2立即做自由落体运动,轻杆与A 1、A 2间弹力为零,所以F A 1=F A 2=mg ;撤去支托物前,由平衡条件知弹簧弹力大小为mg ,撤去支托物的瞬间,弹簧的形变因物块静止的惯性而不能马上改变,弹力仍保持原值,所以B 1受的合力F B 1=0,B 2受的合力F B 2=2mg ,故选项B 正确.]1.考点及要求:(1)牛顿运动定律的应用(Ⅱ);(2)匀变速直线运动的公式(Ⅱ).2.方法与技巧:(1)抓住两个分析:受力分析和运动过程分析;(2)解决动力学问题时对力的处理方法:合成法和正交分解法;(3)求解加速度是解决问题的关键.求解加速度是解决问题的关键.1.(已知运动分析受力)如图1所示,一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑,s 1段光滑,s 2段有摩擦,已知s 2=2s 1,物体到达斜面底端的速度刚好为零,求s 2段的动摩擦因数μ.(g 取10 m/s 2) 图1 2.(已知受力分析运动)如图2所示,在质量为m B =30 30 kg kg 的车厢B 内紧靠右壁,放一质量m A =20 kg 的小物体A (可视为质点),对车厢B 施加一水平向右的恒力F ,且F =120 N ,使之从静止开始运动.测得车厢B 在最初t =2.0 s 内移动s =5.0 m ,且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞.车厢与地面间的摩擦忽略不计.车厢壁发生过碰撞.车厢与地面间的摩擦忽略不计.图2 (1)计算B 在2.0 s 的加速度;的加速度;(2)求t =2.0 s 末A 的速度大小;的速度大小;(3)求t =2.0 s 内A 在B 上滑动的距离.上滑动的距离.3.如图3甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ=37°角,质量m =1 1 kgkg 的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O 处,开启送风装置,有水平向右的恒定风力F 作用于小球上,在t 1=2 s 时刻风停止.小球沿细杆运动的部分v -t 图象如图乙所示,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略浮力.求:,忽略浮力.求:图3 (1)小球在0~2 s 内的加速度a 1和2~5 s 内的加速度a 2;(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F 的大小.的大小.4.如图4所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .g 取10 m/s 2. 图4 (1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t =5 s 时离地面的高度h . (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100 m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落地面时的速度v . (3)在无人机从离地高度H =100 m 处坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1.答案解析1.32解析 设物体的质量为m ,在s 1段物体做匀加速直线运动,在s 2段物体做匀减速运动,在s 1段由牛顿第二定律得: mg sin θ=ma 1,解得a 1=g sin θ=5 m/s 2 在s 2段:μmg cos θ-mg sin θ=ma 2,解得a 2=μg cos θ-g sin θ 设s 1段结束时的速度为v ,根据运动学方程,在s 1段:v 2=2a 1s 1在s 2段:v 2=2a 2s 2,又s 2=2s 1解得:μ=322.(1)2.5 m /s 2 (2)4.5 m/s (3)0.5 m 解析 (1)设t =2.0 s 内车厢的加速度为a B ,由s =12a B t 2得 a B =2.5 m/s 2(2)对B ,由牛顿第二定律:F -f =m B a B ,得f =45 N 对A ,据牛顿第二定律得A 的加速度大小为a A =2.25 m/s 2所以t =2.0 s 末A 的速度大小为:v A =a A t =4.5 m/s. (3)在t =2.0 s 内A 运动的位移为s A =12a A t 2=4.5 m , A 在B 上滑动的距离Δs =s -s A =0.5 m. 3.(1)15 m /s 2,方向沿杆向上,方向沿杆向上10 m/s 2,方向沿杆向下,方向沿杆向下 (2)0.5 50 N 解析 (1)取沿细杆向上的方向为正方向,由题图可知,在0~2 s 内,a 1=Δv 1Δt 1=15 m/s 2(方向沿杆向上) 在2~5 s 内,a 2=Δv 2Δt 2=-10 m/s 2(“-”表示方向沿杆向下). (2)有风力F 时的上升过程,由牛顿第二定律,有 F cos θ-μ(mg cos θ+F sin θ)-mg sin θ=ma 1,停风后的上升阶段,由牛顿第二定律,有-μmg cos θ-mg sin θ=ma 2, 联立解得μ=0.5,F =50 N. 4.(1)75 m (2)40 m/s (3)535 5 s s 解析 (1)由牛顿第二定律:F -mg -f =ma 得a =6 m/s 2高度h =12at 2 解得h =75 m (2)下落过程中mg -f =ma 1 a 1=8 m/s 2落地时v 2=2a 1H 解得v =40 m/s (3)恢复升力后向下减速运动过程F -mg +f =ma 2 a 2=10 m/s 2设恢复升力时的速度为v m ,则有v 2m 2a 1+v 2m2a 2=H 得v m =4053 m/s 由v m =a 1t 1 解得t 1=553 s 1.考点及要求:超重和失重(Ⅰ).2.方法与技巧:(1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态;(2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.1.(对超重和失重的理解)小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层.则下列说法正确的是( ) A .他始终处于超重状态.他始终处于超重状态B .他始终处于失重状态.他始终处于失重状态C .他先后处于超重、平衡、失重状态.他先后处于超重、平衡、失重状态D .他先后处于失重、平衡、超重状态.他先后处于失重、平衡、超重状态2.(超重和失重的分析)如图1所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同,放上A 物块后A 物块匀加速下滑,B 物块获一初速度后匀速下滑,C 物块获一初速度后匀减速下滑,放上D 物块后D 物块静止在斜面上,四个斜面体均保持静止.四种情况下斜面对地面的压力依次为F 1、F 2、F 3、F 4,则它们的大小关系是( ) 图1 A .F 1=F 2=F 3=F 4B .F 1>F 2>F 3>F 4C .F 1<F 2=F 4<F 3D .F 1=F 3<F 2<F 43.在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中,克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m 的成绩获得冠军.弗拉西奇的身高约为1.93 m ,忽略空气阻力,g 取10 m/s 2,如图2所示.则下列说法正确的是( ) 图2 A .弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态.弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态B .弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态.弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态C .弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力.弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D .弗拉西奇起跳时的初速度大约为3 m/s 4.(多选)2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射;12月14日21时,“嫦娥三号”到达距月球表面4 4 mm 处,关闭所有发动机,首次实现软着陆.12月15日晚,“嫦娥三号”着陆器和巡视器顺利互拍成像,“嫦娥三号”任务取得圆满成功.则下列说法正确的是( ) A .发射初期,“嫦娥三号”处于超重状态.发射初期,“嫦娥三号”处于超重状态B .发射初期,“嫦娥三号”处于失重状态.发射初期,“嫦娥三号”处于失重状态C .从距月球表面4 m 处到着陆的过程中,“嫦娥三号”处于失重状态处到着陆的过程中,“嫦娥三号”处于失重状态D .从距月球表面4 m 处到着陆的过程中,“嫦娥三号”处于超重状态处到着陆的过程中,“嫦娥三号”处于超重状态5.如图3所示,物体A 被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,斜面被固定在台秤上,物体与斜面间无摩擦,被固定在台秤上,物体与斜面间无摩擦,装置稳定后,当细线被烧断,装置稳定后,当细线被烧断,装置稳定后,当细线被烧断,物体下滑时与静止时物体下滑时与静止时比较,台秤的示数( ) 图3 A .增加.增加B .减小.减小C .不变.不变D .无法确定.无法确定6.如图4所示,质量为M 的木楔ABC 静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为m 的物体,以一定的初速度从A 点沿平行斜面的方向推出,物体m 沿斜面向下做减速运动,在减速运动过程中,下列说法中正确的是( ) 图4 A .地面对木楔的支持力大于(M +m )gB .地面对木楔的支持力小于(M +m )gC .地面对木楔的支持力等于(M +m )gD .地面对木楔的摩擦力为0 7.举重运动员在地面上能举起120 120 kg kg 的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100 100 kg kg 的重物,求升降机运动的加速度;若在以2.5 m /s 2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(取g =10 m/s 2) 答案解析1.C [小明乘坐电梯从一层直达十层过程中,一定是先向上加速,再向上匀速,最后向上减速,减速,运动过程中加速度方向最初向上,运动过程中加速度方向最初向上,运动过程中加速度方向最初向上,中间为零,最后向下,因此先后对应的状态应该是中间为零,最后向下,因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态,C 对.] 2.C [设物块和斜面的总重力为G . A 物块匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F 1<G ;B 物块匀速下滑,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F 2=G . C 物块匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F 3>G ;D 物块静止在斜面上,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F 4=G .故有F 1<F 2=F 4<F 3,故C 正确,A 、B 、D 错误.] 3.A [在上升和下降过程中,弗拉西奇的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,选项A 正确,选项B 错误;弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力,选项C 错误;弗拉西奇在上升的过程中做竖直上抛运动,由运动学公式v 20=2gh可得初速度v 0=2gh=20×(2.04-1.932)m /s≈4.6 m/s ,选项D 错误.] 4.AC [发射初期,“嫦娥三号”加速上升,加速度向上,处于超重状态;从距月球表面4 m 处到着陆的过程中,关闭所有发动机,“嫦娥三号”加速度为重力加速度,处于失重状态,选项A 、C 正确,B 、D 错误.]5.B [细线被烧断物体沿斜面下滑时不受摩擦力,物体A 将加速下滑,则物体A 的加速度沿竖直向下方向的分量不为0,A 处于失重状态,故台秤的示数将减小,选项B 正确.] 6.A [物体m 沿斜面向下做减速运动,加速度方向沿斜面向上,则其沿竖直向上的方向有分量,系统处于超重状态,故A 正确,B 、C 错误;物体加速度沿水平方向的分量向右,说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右,故D 错误.]7.2 m/s 2,方向向上,方向向上160 kg 解析 运动员在地面上能举起m 0=120 kg 的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力 F =m 0g =1 200 N. 在运动着的升降机中只能举起m 1=100 100 kgkg 的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度,设此加速度为a 1,对重物由牛顿第二定律得F -m 1g =m 1a 1,解得a 1=2 2 m m /s 2.当升降机以a 2=2.5 m/s 2的加速度加速下降时,重物失重.设此时运动员能举起的重物质量为m 2,对重物由牛顿第二定律得m 2g -F =m 2a 2,解得m 2=160 kg. 1.考点及要求:(1)图象(Ⅱ);(2)牛顿运动定律(Ⅱ);(3)力的合成与分解(Ⅱ).2.方法与技巧:。
【新步步高】2018版浙江高考物理《选考总复习》第一章第2讲匀变速直线运动的研究

√
D.铁锤和羽毛同时落地,运动的加速度相同,但不等于物体在地球上的 重力加速度g
解析
3
4
4.(2015· 浙江 9 月选考样题· 4)质量为 m 的物体从高为 h 处自由下落,开始 h 的3用时为 t,则( )
√
A.物体落地所用的时间为 3t C.物体落地时的速度为 6gt
h 1 2 解析 由3=2gt 1 则 h=2gt′2 得 t′= 3t. 落地速度 v=gt′= 3gt.
C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶ 2
解析
1 2 由 x=2at 知 x1∶x2=12∶(22-12)=1∶3.
由 v2=2ax 得 v1∶v2=1∶ 2.
解析
命题点二 自由落体运动
例2
比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图4所示,已知斜塔第一层
离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一 个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2, 不计空气阻力.求:
1
2
3
4
5
6
3.(多选)以36 km/h的速度行驶的列车从坡顶开始匀加速下坡,在坡路上 的加速度等于0.2 m/s2.经过30 s到达坡底,则( A.到达坡底的速度为42 m/s )
√
B.到达坡底的速度为16 m/s C.坡的长度为500 m D.坡的长度为390 m
√
1
2
3
4
5
6
4.已知杭州地区的重力加速度为9.8 m/s2,在此地区物体做自由落体运动 的说法中,正确的是( )
答案
,即它的速度应该是均匀变化的.
空气阻力 3.日常生活中常会见到,较重的物体下落得比较快,这是由于_________
2018高考物理一轮复习 选修1-1 模块测试卷

选修1-1 模块测试卷(满分100分 时间75分钟)一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共69分)1.下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是( )A .磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱B .原先没有磁性的铁,在长期受到磁铁的吸引会产生磁性C .对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱D .永磁体在受到加热或敲打后,其磁性不会发生改变2.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关,利用了下列传感器中的( )A .生物传感器B .红外传感器C .温度传感器D .压力传感器3.将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开现象.下列分析,正确的是( )第3题图A .撕成细条后,由于空气浮力使细条散开B .撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散C .由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开D .细条之间相互感应起电,相互排斥散开4.在真空中,两个很小的带电体相距为d 时,相互的排斥力为F.保持它们的带电量不变,要使斥力变为16F ,这时两个带电体之间的距离为( )A .2dB .4dC .d 4D .d 165.如图所示为一个负点电荷周围的电场分布,A 、B 、C 是电场线上的三个点.下列说法正确的是( )第5题图A.A、B两点的电场强度相同B.A、C两点的电场强度相同C.同一点电荷在A、B两点受到的电场力相同D.不同点电荷在A、C两点受到的电场力可能相同6.下列关于电场说法正确的是()A.电荷在电场中某点受到的电场力大,该点的电场强度就大B.电场强度的方向总跟电场力的方向一致C.负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反D.在匀强电场中,不同带电粒子受到的电场力一定相同7.下列关于磁感应强度的说法不正确的是()A.磁感应强度是矢量B.磁感线越密集的地方,磁感应强度越大C.小磁针静止时N极在磁场中某点的受力方向,就是该点的磁感应强度的方向D.一小段通电导线在磁场中某处所受安培力为零,该处磁感应强度一定为零8.关于电容器的电容,下列说法正确的是()A.电容器所带的电荷越多,电容就越大B.电容器两极板间的电压越高,电容就越大C.电容器所带电荷增加一倍,电容就增加一倍D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量9.在如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是()A B C D10.如图所示,是一正弦式交变电流的电流图象.此正弦交变电流的周期和电流的有效值分别为()第10题图A.0.01 s,10 2 A B.0.02 s,10 AC.0.02 s,5 2 A D.0.01 s,10 A11.关于电磁波下列说法不正确的是()A.麦克斯韦预言了电磁波的存在B.赫兹证实了电磁波的存在C.电磁波的传播需要介质D.真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式:c=λf12.如图所示,无限大磁场的方向垂直于纸面向里,A图中线圈在纸面内由小变大(由图中实线矩形变成虚线矩形),B图中线圈正绕a点在平面内旋转,C图与D图中线圈正绕OO′轴转动,则线圈中不能产生感应电流的是()A B C D13.关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是()A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力14.磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()第14题图A.顺时针转动直到N指向右B.逆时针转到直到S指向右C.一直顺时针转动D.一直逆时针转动15.如图所示,磁场对直导线电流的作用力,其中不正确的是()A B C D16.如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是()第16题图A.不改变磁场和电流方向,适当减小磁感应强度B.同时将磁场和电流反向,并适当减小磁感应强度C.只改变电流方向,并适当减小电流D.不改变电流和磁场方向,适当增大电流17.如图所示,电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是()A B C D18.如图所示,将条形磁铁分别以速度v和2v插入线圈,电流表指针偏转角度() A.以速度v插入时大B.以速度2v插入时大C.一样大D.不能确定第18题图第19题图19.如图所示,线圈L的自感系数很大,且其直流电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,开关S闭合和断开的过程中,灯泡L1、L2的亮度变化情况是() A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮B.S闭合,L1不亮,L2很亮C.S断开,L1、L2立即不亮D.S断开,L2立即不亮,L1亮一下才熄灭20.下列关于电磁感应的说法,正确的是()A.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势就越大D.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势就越大21.转换电视频道,选择自己喜欢的电视节目,称为()A.调幅B.调频C.调制D.调谐22.关于发电机和电动机,下列说法中不正确的是()A.发电机和电动机的作用是相同的,都是把其他形式的能转化成电能B.发电机可以把其他形式的能转化成电能,电动机把电能转化成机械能C.发电机和电动机统称为电机D.通过电机可以实现电能与其他形式的能相互转化23.无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时,对人们的身心健康也造成危害,这种危害是由于下列哪种污染造成的()A.声音污染B.电磁污染C.大气污染D.大气臭氧破坏引起温室效应的污染二、填空题(共10分)24.(4分)如图所示,把电磁波按波长由长到短的顺序排列成谱,就叫电磁波谱.图中的实物图象表示不同波段的典型应用,从图中可知从左到右,电磁波的频率________(“逐渐变高”或“逐渐变低”),其中图标A的含义是________.第24题图25.(6分)有一台使用交变电流的洗衣机上标有额定电压为“220 V”的字样,这“220 V”指交变电流电压的________(选填“瞬时值”、“有效值”或“最大值”),此交变电流电压的最大值为________V;洗衣机工作时消耗的电能________(选填“大于”、“等于”或“小于”)洗衣机发热产生的内能.三、计算或论述题(共21分)26.(6分)一个共有10匝的闭合矩形线圈,总电阻为10 Ω,置于水平桌面上.若线圈内的磁通量在0.02 s内,从0.02 Wb均匀增加到0.06 Wb,则在此0.02 s内:(1)线圈上的感应电动势大小为多大;(2)线圈上的感应电流为多少.27.(7分)一个很小的小球带有电荷量Q,在距离球心30 cm处的A点放了一个点电荷q =-10-10C,q受到的电场力为2×10-8N,方向指向球心.(1)求A点场强的大小和方向;(2)如果从A点取走q,A点场强的大小和方向如何变化;(3)带电小球的电荷量Q是正的还是负的,电荷量Q等于多少.28.(8分)如图所示是一电热水壶的铭牌,由铭牌可知,该电热水壶在额定电压下工作时,求:(1)所使用的交流电压的最大值;(2)交流电的周期;(3)该电热水壶正常工作1分钟电流做的功.第28题图。
2018版步步高一轮复习:(浙江)《学业水平考试》仿真模拟卷(必修1)

(时间:80分钟满分:100分)
一、选择题(本大题共18个小题,每小题3分,共54分)
1.已知集合A=,B=,则A∩B等于()
A.B.
C.D.
2.已知函数f(x)=则f[f()]等于()
A.-1B.log2C.D.
3.已知圆C的方程为x2+y2-4x=0,则圆心C到直线y=x+1的距离为()
11.C[设双曲线的左焦点为E,则由双曲线定义可得|MF|-|ME|=2a=10,得|ME|=6,又ON是△MEF的一条中位线,
∴|ON|=|ME|=3.]
10.将函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()
A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)
C.y=2sin(2x-)D.y=2sin(2x-)
11.已知双曲线-=1左支上一点M到右焦点F的距离为16,N是线段MF的中点,O为坐标原点,则|ON|的值为()
A.4B.8C.3D.6
(1)当a=0时,求方程f(x)=0的根;
(2)当a>0时,若对任意的x∈[0,+∞),不等式f(x-1)≥2f(x)恒成立,求实数a的取值范围.
1.D2.D3.C4.A
5.C[∵3an+1+an=0,
∴=-,
∴数列是以-为公比的等比数列,
∵a2=-,∴a1=4.
由等比数列的求和公式可得,
S10==3(1-3-10),故选C.]
A.都经过第一象限B.组成一个封闭的圆形
C.表示直角坐标平面内的所有直线D.相交于一点
15.若不等式组表示的平面区域是一个四边形,则实数a的取值范围是()
A.(1,3)B.(1,5)C.(3,5)D.(3,6)
16.在斜三角形ABC中,命题甲:A=,命题乙:cosB≠,则甲是乙的()
2018版高考物理模块检测卷一 必修1 2

模块检测卷一 必修1第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列各组物理量中,全部是矢量的一组是( )A.质量、加速度B.位移、速度变化量C.时间、平均速度D.路程、加速度答案 B解析 质量只有大小,没有方向,是标量,而加速度是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故A错误;位移和速度变化量都是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故B正确;平均速度是矢量,而时间是标量,故C错误;路程只有大小,没有方向,是标量,加速度是矢量,故D错误.2.如图1甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )图1A.10 s内火箭的速度变化量为10 m/sB.刹车时,2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/sC.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的加速度比汽车的加速度大答案 B解析 10 s内火箭的速度变化量为100 m/s,加速度为10 m/s2;2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s,加速度大小为12 m/s2,故汽车的速度变化快,加速度大.3.杭州第二中学在去年的秋季运动会中,高二(9)班的某同学创造了100 m和200 m短跑项目的学校纪录,他的成绩分别是10.84 s和21.80 s.关于该同学的叙述正确的是( )A.该同学100 m的平均速度约为9.23 m/sB.该同学在100 m和200 m短跑中,位移分别是100 m和200 mC.该同学的200 m短跑的平均速度约为9.17 m/sD.该同学起跑阶段加速度与速度都为零答案 A解析 100 m 是直道,而200 m 有弯道.4.一辆汽车运动的v -t 图象如图2,则汽车在0~2 s 内和2~3 s 内相比( )图2A .位移大小相等B .平均速度相等C .速度变化相同D .加速度相同答案 B解析 由图象面积可知位移大小不等,平均速度均为=2.5 m/s ,B 正确;速度变化大小相v 2等,但方向相反,由斜率可知0~2 s 内加速度小于2~3 s 内加速度.5.2016年里约奥运会上,施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军.起跳前,施廷懋在跳板的最外端静止站立时,如图3所示,则( )图3A .施廷懋对跳板的压力方向竖直向下B .施廷懋对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的C .施廷懋受到的重力就是它对跳板的压力D .跳板对施廷懋的支持力是由跳板发生形变而产生的答案 D解析 施廷懋对跳板的压力和她的重力不是同一个力,而是两个不同的力,所以不能说施廷懋对跳板的压力就是她的重力,且摩擦力和弹力的合力与重力大小相等,因此施廷懋对跳板的压力方向也不是竖直向下,故A 、C 错误;施廷懋受到跳板的支持力是由于跳板发生了形变,对跳板的压力是由于施廷懋的重力引起的,故B 错误,D 正确.6.如图4所示,在粗糙的水平地面上有质量为m 的物体,连接在一劲度系数为k 的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F 向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g )( )图4A.B. C. D.k F mg k k μmg μmg k答案 D解析 根据平衡条件得:弹簧的弹力F 弹=F =μmg ,根据胡克定律得,F 弹=kx ,解得弹簧的伸长量 x =,或x =,故D 正确,A 、B 、C 错误.F k μmg k 7.(2016·温州模拟)如图4所示,物体从A 点由静止出发做匀加速直线运动,经过B 点到达C 点.已知物体经过B 点的速度是到达C 点的速度的,AC 间的距离是32 m .则BC 间的12距离是( )图4A .8 mB .6.4 mC .24 mD .25.6 m答案 C解析 设到达B 点的速度为v ,则到达C 点的速度为2v ,加速度为a ,则根据2ax =v 2-v ,得:2ax AC =(2v )2 ,2ax AB =v 2,解得:=,所以x AB =8 20xAB xAC 14m ,x BC =x AC -x AB =32 m -8 m =24 m ,故选C.8.如图5为足球比赛中顶球瞬间场景,此时( )图5A .头对球的作用力大于球对头的作用力B .头对球的作用力与球对头的作用力大小相等C .头对球的作用力与球的重力是一对平衡力D .头对球的作用力与球对头的作用力是一对平衡力答案 B解析 头对球的作用力与球对头的作用力是相互作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,故A 、D 错误,B 正确;头对球的作用力大小不是固定的,但球的重力大小是固定的,故头对球的作用力与球的重力不是一对平衡力,故C 错误.9.(2016·上海模拟)如图6所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动.下列各种情况中,体重计的示数最大的是( )图6A .电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s 2B .电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s 2C .电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s 2D .电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s 2答案 B解析 电梯减速上升或加速下降时,加速度向下,人处于失重状态;电梯减速下降或加速上升时,加速度向上,人处于超重状态,由牛顿第二定律F -mg =ma ,加速度越大,体重计的示数越大.10.一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则( )A .小球先加速后匀速B .小球一直在做加速运动C .小球一直在做减速运动D .小球先加速后减速答案 A解析 设小球受到的阻力为F f =k v 2,在刚开始下落一段时间内阻力是从零增加,mg >F f ,向下做加速运动,运动过程中速度在增大,所以阻力在增大,当mg =F f 时,合力为零,做匀速直线运动,速度不再增大,故小球先加速后匀速,A 正确.11.如图7所示,光滑水平面上,A 、B 两物体用轻弹簧连接在一起,A 、B 的质量分别为m 1、m 2,在拉力F 作用下,A 、B 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬间A 和B 的加速度大小为a 1和a 2,则( )图7A .a 1=0,a 2=0B .a 1=a ,a 2=am 2m 1+m 2C .a 1=a ,a 2=am 1m 1+m 2m 2m 1+m 2D .a 1=a ,a 2=am 1m 2答案 D解析 撤去F 的瞬间,A 受力未变,故a 1=a ;对B ,弹簧弹力未变,仍为:F ′=m 1a ,故a 2==a ,故D 正确.F ′m 2m 1m 212.(2016·嘉兴市联考)质量为1 t 的汽车在平直公路上以10 m/s 的速度匀速行驶,阻力大小不变.从某时刻开始,汽车牵引力减小2 000 N ,那么从该时刻起经过6 s ,汽车行驶的路程是( )A .50 mB .42 mC .25 mD .24 m答案 C解析 汽车匀速运动时F 牵=F f ,当牵引力减小2 000 N 时,即汽车所受合力的大小为F =2 000 N ①由牛顿第二定律得F =ma ②联立①②得a =2 m/s 2汽车减速到停止所需时间t ==5 sv a 汽车行驶的路程x =v t =25 m.1213.如图8所示,质量为2 kg 的物块A 与水平地面的动摩擦因数为μ=0.1,质量为1 kg 的物块B 与地面间的摩擦忽略不计,已知在水平力F =11 N 的作用下,A 、B 一起做加速运动,g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( )图8A .A 、B 的加速度均为3.67 m/s 2B .A 、B 的加速度均为3.3 m/s 2C .A 对B 的作用力为3.3 ND .A 对B 的作用力为3 N答案 D解析 在水平力F =11 N 的作用下,A 、B 一起做加速运动,由A 、B 整体F -μm A g =(m A +m B )a ,解得a =3 m/s 2,故A 、B 错误;隔离B 物块F AB =m B a =3 N ,故D 正确,C 错误.二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)14.对于体育比赛的叙述,下列说法正确的是( )A .运动员跑完800 m 比赛,指的是路程大小为800 mB .运动员铅球成绩为4.50 m ,指的是位移大小为4.50 mC .某场篮球比赛打了二个加时赛,共需10 min ,指的是时间D .足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看成质点答案 AC解析 铅球是平抛运动,铅球成绩指的是水平位移大小;10 min 是时间间隔.15.一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化( )A .把它从赤道拿到南极B .把它送到月球上去C .把它放到水里D .改变它的运动状态答案 AB解析 从赤道拿到南极,重力加速度变大,则重力变大,故A 正确;送到月球上去,重力加速度减小,则重力减小,故B 正确;放到水里,重力加速度不变,则重力不变,故C 错误;改变运动状态,重力加速度不变,则重力不变,故D 错误.16.一质量为m 的铁球在水平推力F 的作用下,静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间,铁球与斜面的接触点为A ,推力F 的作用线通过球心O ,如图9所示,假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大,则在此过程中( )图9A .斜面对铁球的支持力缓慢增大B .斜面对铁球的支持力不变C .墙对铁球的作用力大小始终等于推力FD .墙对铁球的作用力大小始终小于推力F答案 BD解析 对铁球进行受力分析可知,铁球受重力、水平推力F 、竖直墙壁对铁球的弹力F 1和斜面对铁球的支持力F 2四个力的作用,由平衡条件可知,在水平方向上有F =F 1+F 2sinθ,竖直方向上有F 2cos θ=mg ,解得斜面对铁球的支持力F 2=,不随F 的变化而变化,mgcos θA 错误,B 正确;F 1=F -F 2sin θ<F ,即墙对铁球的作用力大小始终小于推力,C 错误,D 正确.第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题,共55分)17.(5分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,如图10是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A 、B 、C 、D 、E ,已知交流电频率为50 Hz ,纸带上每相邻两个计数点间还有4个点未画出.现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A 对齐.请回答以下问题:图10(1)下列操作正确的有________.(填选项代号)A .在释放小车前,小车要靠近打点计时器B .打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C .应先接通电源,后释放小车D .电火花计时器应使用低压交流电源(2)根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的________(填“左”或“右”)端相连.(3)用该刻度尺测量出计数点A 、B 之间的距离为________cm.(4)打B 点时纸带的瞬时速度v B =________m/s.(5)小车运动的加速度大小是________m/s 2.答案 (1)AC (2)左 (3)1.50 (4)0.18 (5)0.60解析 (1) 在释放小车前,小车要靠近打点计时器,故A 正确;打点计时器应固定在无滑轮的一端,故B 错误;实验时应先接通电源,再释放小车,故C 正确;电火花计时器应使用220 V 的交流电源,故D 错误.(2)因为相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与小车相连.(3)由刻度尺读数知,AB 之间的距离为1.50 cm.(4)打B 点时纸带的瞬时速度v B == m /s =0.18 m/s.xAC2T 3.60×10-20.2(5)根据Δx =aT 2,运用逐差法得,a == m /s 2=0.60xCE -xAC4T 2[(9.60-3.60)-3.60]×10-24×0.01m/s 2.18.(5分)图11甲为“探究求合力的方法”的实验装置.图11(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力F的大小为________N.答案 (1)AC (2)4.00解析 (1)在同一组数据中,只有当橡皮条结点O的位置不发生变化时,两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同,故A正确;弹簧测力计拉细线时,方向不一定竖直向下,只要把O点拉到同一位置即可,故B错误;根据弹簧测力计的使用原则可知,在测力时不能超过弹簧测力计的量程,故C正确;F1、F2方向间夹角为90°并不能减小误差,故D错误.(2)由题图乙弹簧测力计的指针指示可知,拉力F的大小为4.00 N.19.(6分)(2016·扬州模拟)某实验小组欲以如图12所示实验装置探究“加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2.图12(1)下列说法正确的是________.A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C.本实验中应满足m2远小于m1的条件D.在用图象法探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图象(2)实验中得到一条打点的纸带,如图13所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为v F =________,小车加速度的计算式a =_______________________________________________.图13答案 (1)C (2) x 5+x 62T (x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2解析 (1)实验时应先接通电源后释放小车,故A 错误;假设木板倾角为θ,则有:F f =mg sin θ=μmg cos θ,m 约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故B 错误;绳子上的拉力F =,故m 2≪m 1,即实验中应满足小盘和砝码的质量远小于小车的质量,故C 正确;m 2g1+m 2m 1F =m 1a ,所以:a =,所以在用图象法探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a -Fm 1图象,故D 错误;(2)根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,1m 1可以求出纸带上打F 点时小车的瞬时速度大小v F =.根据逐差法得:a =x 5+x 62T .(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 220.(9分)在某次载人飞船返回地面的模拟演练中,测得模拟舱距地面9m 时速度为12 m/s ,并以这个速度匀速降落,在距地面1.2 m 时,模拟舱的缓冲发动机开始向下喷火,舱体开始匀减速降落直至到达地面速度为0.求:(1)模拟舱匀减速阶段的加速度大小;(2)模拟舱从9 m 高处落到地面所用的时间.答案 (1)60 m/s 2 (2)0.85 s解析 (1)设模拟舱以v 0=12 m/s 的初速度在距地面x 1=1.2 m 处开始匀减速运动,加速度大小为a ,由匀变速运动的规律有0-v =-2ax 120代入数据可解得a =60 m/s 2(2)设模拟舱从x =9 m 匀速运动至x 1=1.2 m 处历时t 1,由匀速运动的规律可知t 1=x -x 1v 0代入数据可解得t 1=0.65 s设匀减速运动历时t 2,由匀变速运动的规律可知t 2=0-v 0-a代入数据可解得t 2=0.2 s所以模拟舱从9 m 高处落到地面所用的时间为t 1+t 2=0.85 s.21.(10分)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (∠QCS =30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,此时小球静止,如图14所示.已知小球的质量为m ,该同学(含磁铁)的质量为M ,求此时:图14(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?答案 (1)mg (2)Mg +mg mg 331236解析 (1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件得F sin 30°=F C sin 30°F C cos 30°+F cos 30°=mg解得F =F C =mg 33(2)以小球和该同学整体为研究对象,受力分析如图乙所示,同理有F f =F sin 30°F N +F cos 30°=(M +m )g将F 值代入解得F f =mg 36F N =Mg +mg .1222.(10分)某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图15所示,已知斜面倾角为α=45°,光滑小球的质量m =3kg ,力传感器固定在竖直挡板上.求:图15(1)当整个装置静止时,力传感器的示数;(2)当整个装置水平向右做匀加速直线运动时,力传感器示数为36 N,此时装置的加速度大小;(3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时,力传感器示数恰好为0,此时整个装置的运动方向如何?加速度为多大?答案 (1) 30 N (2) 2 m/s2 (3)向左运动 10 m/s2解析 (1)以小球为研究对象,设小球与力传感器的作用力大小为F,小球与斜面间的作用力大小为F N,如图所示,由几何关系可知F=mg=3×10 N=30 N.(2)竖直方向F N cos 45°=mg;水平方向F-F N sin 45°=ma;解得:a=2 m/s2.(3)要使力传感器示数为0,则有:F N′cos 45°=mg;F N′sin 45°=ma′;解得:a′=10 m/s2,加速度方向向左故装置应向左加速.23.(10分)(2016·义乌市模拟)如图16所示,质量为5 kg的木块放在倾角为30°、长为20 m 的固定斜面上时,木块恰好能沿斜面匀速下滑,若改用沿斜面向上的恒力F拉木块,木块从静止开始沿斜面匀加速上升4 m所用的时间为2 s(g取10 m/s2).求:图16(1)恒力F的大小;(2)要使木块能从斜面底端运动到顶端F 至少要作用多长时间.答案 (1)60 N (2) s536解析 (1)木块恰好匀速下滑时受力平衡,有:F f =mg sin 30°=mg12匀加速上升的加速度:a 1== m /s 2=2 m/s 22x t 212×422对木块受力分析如图甲根据牛顿第二定律有F -mg sin 30°-F f =ma 1代入数据得:F =mg sin 30°+F f +ma 1=mg +ma 1=60 N(2)设拉力最小作用时间为t .撤去F 前:x 1=a 1t 2=t 212v 1=a 1t =2t撤去F 后,受力分析如图乙,根据牛顿第二定律mg sin 30°+F f =ma 2解得:a 2==g mg sin 30°+F fm 匀减速运动的位移:x 2==v 212a 2t 25因为斜面长20 m ,故有x 1+x 2=20 m ,代入数据得:t 2=2065解得:t = s.536。
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模块检测卷一必修1第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列各组物理量中,全部是矢量的一组是()A.质量、加速度B.位移、速度变化量C.时间、平均速度D.路程、加速度答案 B解析质量只有大小,没有方向,是标量,而加速度是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故A错误;位移和速度变化量都是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故B正确;平均速度是矢量,而时间是标量,故C错误;路程只有大小,没有方向,是标量,加速度是矢量,故D错误.2.如图1甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是()图1A.10 s内火箭的速度变化量为10 m/sB.刹车时,2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/sC.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的加速度比汽车的加速度大答案 B解析10 s内火箭的速度变化量为100 m/s,加速度为10 m/s2;2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s,加速度大小为12 m/s2,故汽车的速度变化快,加速度大.3.杭州第二中学在去年的秋季运动会中,高二(9)班的某同学创造了100 m和200 m短跑项目的学校纪录,他的成绩分别是10.84 s和21.80 s.关于该同学的叙述正确的是()A.该同学100 m的平均速度约为9.23 m/sB.该同学在100 m和200 m短跑中,位移分别是100 m和200 mC.该同学的200 m短跑的平均速度约为9.17 m/sD.该同学起跑阶段加速度与速度都为零答案 A解析100 m是直道,而200 m有弯道.4.一辆汽车运动的v-t图象如图2,则汽车在0~2 s内和2~3 s内相比()图2A.位移大小相等B.平均速度相等C.速度变化相同D.加速度相同答案 B解析由图象面积可知位移大小不等,平均速度均为v2=2.5 m/s,B正确;速度变化大小相等,但方向相反,由斜率可知0~2 s内加速度小于2~3 s内加速度.5.2016年里约奥运会上,施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军.起跳前,施廷懋在跳板的最外端静止站立时,如图3所示,则()图3A .施廷懋对跳板的压力方向竖直向下B .施廷懋对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的C .施廷懋受到的重力就是它对跳板的压力D .跳板对施廷懋的支持力是由跳板发生形变而产生的答案 D解析 施廷懋对跳板的压力和她的重力不是同一个力,而是两个不同的力,所以不能说施廷懋对跳板的压力就是她的重力,且摩擦力和弹力的合力与重力大小相等,因此施廷懋对跳板的压力方向也不是竖直向下,故A 、C 错误;施廷懋受到跳板的支持力是由于跳板发生了形变,对跳板的压力是由于施廷懋的重力引起的,故B 错误,D 正确.6.如图4所示,在粗糙的水平地面上有质量为m 的物体,连接在一劲度系数为k 的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F 向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g )( )图4A.k FB.mg kC.k μmgD.μmg k答案 D解析 根据平衡条件得:弹簧的弹力F 弹=F =μmg ,根据胡克定律得,F 弹=kx ,解得弹簧的伸长量 x =F k ,或x =μmg k,故D 正确,A 、B 、C 错误.7.(2016·温州模拟)如图4所示,物体从A 点由静止出发做匀加速直线运动,经过B 点到达C 点.已知物体经过B 点的速度是到达C 点的速度的12,AC 间的距离是32 m .则BC 间的距离是( )图4A .8 mB .6.4 mC .24 mD .25.6 m答案 C解析 设到达B 点的速度为v ,则到达C 点的速度为2v ,加速度为a ,则根据2ax =v 2-v 20,得:2ax AC =(2v )2 ,2ax AB =v 2,解得:x AB x AC =14,所以x AB =8 m ,x BC =x AC -x AB =32 m -8 m =24 m ,故选C.8.如图5为足球比赛中顶球瞬间场景,此时( )图5A .头对球的作用力大于球对头的作用力B .头对球的作用力与球对头的作用力大小相等C .头对球的作用力与球的重力是一对平衡力D .头对球的作用力与球对头的作用力是一对平衡力答案 B解析 头对球的作用力与球对头的作用力是相互作用力,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,故A 、D 错误,B 正确;头对球的作用力大小不是固定的,但球的重力大小是固定的,故头对球的作用力与球的重力不是一对平衡力,故C 错误.9.(2016·上海模拟)如图6所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动.下列各种情况中,体重计的示数最大的是()图6A.电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s2B.电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s2C.电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s2D.电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s2答案 B解析电梯减速上升或加速下降时,加速度向下,人处于失重状态;电梯减速下降或加速上升时,加速度向上,人处于超重状态,由牛顿第二定律F-mg=ma,加速度越大,体重计的示数越大.10.一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则()A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球一直在做减速运动D.小球先加速后减速答案 A解析设小球受到的阻力为F f=k v2,在刚开始下落一段时间内阻力是从零增加,mg>F f,向下做加速运动,运动过程中速度在增大,所以阻力在增大,当mg=F f时,合力为零,做匀速直线运动,速度不再增大,故小球先加速后匀速,A 正确.11.如图7所示,光滑水平面上,A 、B 两物体用轻弹簧连接在一起,A 、B 的质量分别为m 1、m 2,在拉力F 作用下,A 、B 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬间A 和B 的加速度大小为a 1和a 2,则( )图7A .a 1=0,a 2=0B .a 1=a ,a 2=m 2m 1+m 2a C .a 1=m 1m 1+m 2a ,a 2=m 2m 1+m 2a D .a 1=a ,a 2=m 1m 2a 答案 D解析 撤去F 的瞬间,A 受力未变,故a 1=a ;对B ,弹簧弹力未变,仍为:F ′=m 1a ,故a 2=F ′m 2=m 1m 2a ,故D 正确. 12.(2016·嘉兴市联考)质量为1 t 的汽车在平直公路上以10 m/s 的速度匀速行驶,阻力大小不变.从某时刻开始,汽车牵引力减小2 000 N ,那么从该时刻起经过6 s ,汽车行驶的路程是( )A .50 mB .42 mC .25 mD .24 m答案 C解析 汽车匀速运动时F 牵=F f ,当牵引力减小2 000 N 时,即汽车所受合力的大小为F =2 000 N ①由牛顿第二定律得F =ma ②联立①②得a =2 m/s 2汽车减速到停止所需时间t =v a=5 s 汽车行驶的路程x =12v t =25 m. 13.如图8所示,质量为2 kg 的物块A 与水平地面的动摩擦因数为μ=0.1,质量为1 kg 的物块B 与地面间的摩擦忽略不计,已知在水平力F =11 N 的作用下,A 、B 一起做加速运动,g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( )图8A .A 、B 的加速度均为3.67 m/s 2B .A 、B 的加速度均为3.3 m/s 2C .A 对B 的作用力为3.3 ND .A 对B 的作用力为3 N答案 D解析 在水平力F =11 N 的作用下,A 、B 一起做加速运动,由A 、B 整体F -μm A g =(m A +m B )a ,解得a =3 m/s 2,故A 、B 错误;隔离B 物块F AB =m B a =3 N ,故D 正确,C 错误.二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)14.对于体育比赛的叙述,下列说法正确的是( )A .运动员跑完800 m 比赛,指的是路程大小为800 mB .运动员铅球成绩为4.50 m ,指的是位移大小为4.50 mC .某场篮球比赛打了二个加时赛,共需10 min ,指的是时间D .足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看成质点答案 AC解析铅球是平抛运动,铅球成绩指的是水平位移大小;10 min是时间间隔.15.一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化()A.把它从赤道拿到南极B.把它送到月球上去C.把它放到水里D.改变它的运动状态答案AB解析从赤道拿到南极,重力加速度变大,则重力变大,故A正确;送到月球上去,重力加速度减小,则重力减小,故B正确;放到水里,重力加速度不变,则重力不变,故C错误;改变运动状态,重力加速度不变,则重力不变,故D错误.16.一质量为m的铁球在水平推力F的作用下,静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间,铁球与斜面的接触点为A,推力F的作用线通过球心O,如图9所示,假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大,则在此过程中()图9A.斜面对铁球的支持力缓慢增大B.斜面对铁球的支持力不变C.墙对铁球的作用力大小始终等于推力FD.墙对铁球的作用力大小始终小于推力F答案BD解析对铁球进行受力分析可知,铁球受重力、水平推力F、竖直墙壁对铁球的弹力F1和斜面对铁球的支持力F2四个力的作用,由平衡条件可知,在水平方向上有F=F1+F2sin θ,竖直方向上有F2cos θ=mg,解得斜面对铁球的支持力F2=mgcos θ,不随F的变化而变化,A错误,B正确;F1=F-F2sin θ<F,即墙对铁球的作用力大小始终小于推力,C错误,D正确.第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题,共55分)17.(5分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,如图10是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50 Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有4个点未画出.现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐.请回答以下问题:图10(1)下列操作正确的有________.(填选项代号)A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C.应先接通电源,后释放小车D.电火花计时器应使用低压交流电源(2)根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的________(填“左”或“右”)端相连.(3)用该刻度尺测量出计数点A、B之间的距离为________cm.(4)打B点时纸带的瞬时速度v B=________m/s.(5)小车运动的加速度大小是________m/s2.答案(1)AC(2)左(3)1.50(4)0.18(5)0.60解析(1) 在释放小车前,小车要靠近打点计时器,故A正确;打点计时器应固定在无滑轮的一端,故B错误;实验时应先接通电源,再释放小车,故C正确;电火花计时器应使用220 V 的交流电源,故D 错误.(2)因为相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与小车相连.(3)由刻度尺读数知,AB 之间的距离为1.50 cm.(4)打B 点时纸带的瞬时速度v B =x AC 2T =3.60×10-20.2m /s =0.18 m/s. (5)根据Δx =aT 2,运用逐差法得,a =x CE -x AC 4T 2=[(9.60-3.60)-3.60]×10-24×0.01 m /s 2=0.60 m/s 2. 18.(5分)图11甲为“探究求合力的方法”的实验装置.图11(1)下列说法中正确的是________.A .在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中,橡皮条结点O 的位置不能变化B .弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C .F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D .为减小测量误差,F 1、F 2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力F 的大小为________N.答案 (1)AC (2)4.00解析 (1)在同一组数据中,只有当橡皮条结点O 的位置不发生变化时,两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同,故A 正确;弹簧测力计拉细线时,方向不一定竖直向下,只要把O 点拉到同一位置即可,故B 错误;根据弹簧测力计的使用原则可知,在测力时不能超过弹簧测力计的量程,故C 正确;F 1、F 2方向间夹角为90°并不能减小误差,故D 错误. (2)由题图乙弹簧测力计的指针指示可知,拉力F 的大小为4.00 N.19.(6分)(2016·扬州模拟)某实验小组欲以如图12所示实验装置探究“加速度与物体受力和质量的关系”.图中A 为小车,B 为装有砝码的小盘,C 为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m 1,小盘(及砝码)的质量为m 2.图12(1)下列说法正确的是________.A .实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B .每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C .本实验中应满足m 2远小于m 1的条件D .在用图象法探究小车加速度与受力的关系时,应作a -m 1图象(2)实验中得到一条打点的纸带,如图13所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T ,且间距x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6已量出,则打点计时器打下F 点时小车的瞬时速度的计算式为v F =________,小车加速度的计算式a =_______________________________________________.图13答案 (1)C (2)x 5+x 62T (x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2解析 (1)实验时应先接通电源后释放小车,故A 错误;假设木板倾角为θ,则有:F f =mg sinθ=μmg cos θ,m 约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故B 错误;绳子上的拉力F =m 2g1+m 2m 1,故m 2≪m 1,即实验中应满足小盘和砝码的质量远小于小车的质量,故C 正确;F =m 1a ,所以:a =F m 1,所以在用图象法探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a -1m 1图象,故D错误;(2)根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出纸带上打F 点时小车的瞬时速度大小v F =x 5+x 62T .根据逐差法得:a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2. 20.(9分)在某次载人飞船返回地面的模拟演练中,测得模拟舱距地面9 m 时速度为12 m/s ,并以这个速度匀速降落,在距地面1.2 m 时,模拟舱的缓冲发动机开始向下喷火,舱体开始匀减速降落直至到达地面速度为0.求: (1)模拟舱匀减速阶段的加速度大小; (2)模拟舱从9 m 高处落到地面所用的时间. 答案 (1)60 m/s 2 (2)0.85 s解析 (1)设模拟舱以v 0=12 m/s 的初速度在距地面x 1=1.2 m 处开始匀减速运动,加速度大小为a ,由匀变速运动的规律有 0-v 20=-2ax 1代入数据可解得a =60 m/s 2(2)设模拟舱从x =9 m 匀速运动至x 1=1.2 m 处历时t 1,由匀速运动的规律可知 t 1=x -x 1v 0代入数据可解得t 1=0.65 s设匀减速运动历时t 2,由匀变速运动的规律可知t 2=0-v 0-a代入数据可解得t 2=0.2 s所以模拟舱从9 m高处落到地面所用的时间为t1+t2=0.85 s.21.(10分)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,此时小球静止,如图14所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:图14(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?答案(1)33mg(2)Mg+12mg36mg解析(1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件得F sin 30°=F C sin 30°F C cos 30°+F cos 30°=mg解得F=F C=33mg(2)以小球和该同学整体为研究对象,受力分析如图乙所示,同理有F f=F sin 30°F N+F cos 30°=(M+m)g将F 值代入解得F f =36mg F N =Mg +12mg .22.(10分)某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图15所示,已知斜面倾角为α=45°,光滑小球的质量m =3 kg ,力传感器固定在竖直挡板上.求:图15(1)当整个装置静止时,力传感器的示数;(2)当整个装置水平向右做匀加速直线运动时,力传感器示数为36 N ,此时装置的加速度大小; (3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时,力传感器示数恰好为0,此时整个装置的运动方向如何?加速度为多大?答案 (1) 30 N (2) 2 m /s 2 (3)向左运动 10 m/s 2解析 (1)以小球为研究对象,设小球与力传感器的作用力大小为F ,小球与斜面间的作用力大小为F N ,如图所示,由几何关系可知F =mg =3×10 N =30 N. (2)竖直方向F N cos 45°=mg ; 水平方向F -F N sin 45°=ma ;解得:a =2 m/s 2.(3)要使力传感器示数为0,则有: F N ′cos 45°=mg ; F N ′sin 45°=ma ′;解得:a ′=10 m/s 2,加速度方向向左 故装置应向左加速.23.(10分)(2016·义乌市模拟)如图16所示,质量为5 kg 的木块放在倾角为30°、长为20 m 的固定斜面上时,木块恰好能沿斜面匀速下滑,若改用沿斜面向上的恒力F 拉木块,木块从静止开始沿斜面匀加速上升4 m 所用的时间为2 s(g 取10 m/s 2).求:图16(1)恒力F 的大小;(2)要使木块能从斜面底端运动到顶端F 至少要作用多长时间. 答案 (1)60 N (2)536 s解析 (1)木块恰好匀速下滑时受力平衡,有:F f =mg sin 30°=12mg匀加速上升的加速度:a 1=2x t 21=2×422 m /s 2=2 m/s 2 对木块受力分析如图甲根据牛顿第二定律有F -mg sin 30°-F f =ma 1代入数据得:F =mg sin 30°+F f +ma 1=mg +ma 1=60 N (2)设拉力最小作用时间为t . 撤去F 前:x 1=12a 1t 2=t 2v 1=a 1t =2t撤去F 后,受力分析如图乙,根据牛顿第二定律mg sin 30°+F f =ma 2 解得:a 2=mg sin 30°+F f m=g匀减速运动的位移:x 2=v 212a 2=t 25因为斜面长20 m ,故有x 1+x 2=20 m , 代入数据得:65t 2=20解得:t =53 6 s.。