高一物理上册：第1章第七节知能优化训练
高中物理人教版必修一第一章课后习题答案及解析
高中物理人教版必修一第一章课后习题答案及解析高中物理 2019-07-23第一章应该都预习完了吧？如果还没有。
那你也太懒了第一章运动的描述1 问题与练习1．解答子弹长约几厘米，枪口到靶心的距离大于几十米，两者相差千倍以上。
研究子弹从枪口击中靶心的时间一般都可忽略子弹的长度，把子弹看做质点，这样带来的时间误差不到10-4 s。
子弹穿过一张薄纸的时间是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间。
若把子弹看做质点，则子弹穿过一张薄纸就不需要时间，所以，研究子弹穿过一张薄纸的时间，不能把子弹看做质点。
说明能否把物体看做质点是由问题的性质决定的，而不是由物体的大小决定。
选用本题是为了说明一颗小子弹，在前一种情况可看成质点，而在后一种情况就不能看成质点。
2．解答“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。
说明要求学生联系一些常见的运动指认参考系，可加深学生对参考系的理解。
这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案。
如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的。
说静止卫星相对地面（某点）静止是正确的，静止卫星相对地球中心是运动的。
3．解答诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。
云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。
说明古诗文和现代文学中，我们会发现一些内容与自然科学有关，表明人文科学与自然科学是相关的。
教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素。
4．解答x A=-0．44 m，x B=0．36 m2 问题与练习1．解答A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。
B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。
C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。
2．解答公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。
高一物理第一章、第二章练习题
高一第一章、第二章物理练习一.选择题1.下列情况中可当做质点来处理的是()A.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动B.放在地面上的木箱,在木箱一个侧面的中心处用水平推力推它,考虑木箱在地面上滑动的距离时C.做花样滑冰的运动员D.研究“神舟”七号飞船在轨道上的飞行姿态2．从2007年4月18日开始，我国铁路第六次大面积提速，时速逾200千米，主要城市间旅行时间总体压缩了20%～30%.此次大面积提速，意味着中国铁路从此跨入高速时代，标志着中国铁路跻身世界先进铁路行列．下列有关大提速的说法中，正确的是() A．火车时速200千米是以静止的物体为参考系，只有静止的物体才能被选为参考系B．对提速后火车运动的描述与参考系的选择无关C．描述提速后火车的运动，一定要选择参考系D．在提速后的火车上，小明将一个小球自由下落，无论选哪个物体作为参考系，小球的运动轨迹不可能是直线3.2011年10月7日16时21分我国用“长征三号”运载火箭将法国制造的W3C通讯卫星送入预定轨道,这是中国首次为欧洲运营商提供发射服务.关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法中正确的是( )A.火箭的速度很小,但加速度可能较大B.火箭的速度很大,加速度可能也很大C.火箭的速度很小,所以加速度也很小D.火箭的速度很大,但加速度一定很小4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )A.第1 s内的位移是5 mB.前2 s内的平均速度是6 m/sC.任意相邻的1 s内位移差都是1 mD.任意1 s内的速度增量都是2 m/s5.某军事试验场正在平地上试射导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )A.0~1 s内导弹匀速上升B.1~2 s内导弹静止不动C.3 s末导弹回到出发点D.5 s末导弹恰好回到出发点6.如图所示,t=0时,质量为0.5 kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点,每隔2 s物体的瞬时速度记录在下表中,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( )A.t=3 s时刻物体恰好经过B点B.t=10 s时刻物体恰好停在C点C.物体运动过程中的最大速度为12 m/sD.A、B间的距离大于B、C间的距离7.一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )A.小球在2 s末的速度是20 m/sB.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC.小球在第2 s内的位移是20 mD.小球在5 s内的位移是50 m8.物体A、B在同一直线上做匀变速直线运动,它们的v t图像如图所示,则( )A.物体A、B运动方向一定相反B.物体A、B在0~4 s内的位移相同C.物体A、B在t=4 s时的速度相同D.物体A的加速度比物体B的加速度小9.一只气球以10 m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6 m处有一小石子以20 m/s的初速度竖直上抛,若g取10 m/s2,不计空气阻力,则以下说法中正确的是( )A.石子一定能追上气球B.石子一定追不上气球C.若气球上升速度等于9 m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1 s末追上气球D.若气球上升速度等于7 m/s,其余条件不变,则石子在到达最高点时追上气球10．如图所示为甲、乙两质点的v—t图象．对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B．质点甲、乙的速度相同C ．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D ．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大11．下列关于加速度的描述中，正确的是( )A ．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化B ．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C ．速度方向为正，加速度方向为负D ．速度变化越来越快，加速度越来越小12．对以a ＝2 m/s2做匀加速直线运动的物体，下列说法正确的是( )A ．在任意1 s 内末速度比初速度大2 m/sB ．第n s 末的速度比第1 s 末的速度大2(n －1) m/sC ．第2 s 末速度是第1 s 末速度的2 倍D ．n s 时的速度是n 2s 时速度的2倍 13．在同一直线上运动的物体A 和B ，速度图象如图3所示，由图可知( )A ．A 和B 的速度方向相同，A 的速度变化比B 快B ．A 和B 的速度方向相同，A 的速度变化比B 慢C ．A 和B 的速度方向相反，A 的速度变化比B 快D ．A 和B 的速度方向相反，A 的速度变化比B 慢14．一质点在时间t 内速度由v 增大到2 v ，其加速度大小为a1；另一质点在时间12t 内速度由v 增大到3v ，其加速度大小为a2，则( )A ．a2＝2a1B ．a2＝3a1C ．a2＝4a1D ．a2＝6a115．如图所示，某人由西向东走，从A点出发到达B点，然后由B点向正南走到C点．已知AB＝x1，BC＝x2，AC＝x3，则该人的位移大小和路程为()A．x3和x1 B．x3和x1＋x2C．x1和x2 D．x2和x1＋x216．下列速度中是瞬时速度的有()A．乒乓球从桌上弹起的速度为15 m/s B．短跑运动员的冲线速度为10 m/s C．火车以42 km/h的速度穿过一条隧道D．子弹以600 m/s的速度射中目标17．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度—时间图象如图所示，由图可知()A．Oa段火箭的加速度小于ab段火箭的加速度B．Ob段火箭是上升的，在bc段火箭是下落的C．tb时刻火箭离地最远D．tc时刻火箭回到地面18．某列火车在一段长为20 km的平直路段上行驶时的平均速度为100 km/h，下列说法中正确的是()A．这列火车通过这一段路程前半程的时间一定是6 minB．这列火车通过这一段路程的总时间是12 minC．这列火车如果行驶100 km，一定用时1 hD．这列火车行驶到10 km处的瞬时速度大小必为100 km/h19．关于加速度的方向，下列说法正确的是()A．总与初速度方向一致B．总与平均速度的方向一致C．总与速度变化的方向一致D．总与位移的方向一致21．足球以8 m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，若踢球时间为0.02 s，飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是()A．－200 m/s2B．200 m/s2 C．－1000 m/s2 D．1000 m/s2 20．下列说法中正确的是()A．电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样B．电磁打点计时器和电火花计时器外接交流电源电压一样C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电源频率一般是一样的D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔一般是0.02 s二、填空题(每小题5分，共20分)1．做匀加速直线运动的物体，初速度是2.5 m/s，加速度是0.5 m/s2，则从开始运动起的第1个4 s内速度的变化是________，第2个4 s内速度的变化是________，从开始起经10 s后速度达到________．2．已知一汽车在平直公路上运动，它的位移—时间图象如甲所示．(1)根据图甲在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点所代表的汽车的位置(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小①前6 h内的路程________位移________，②前8 h内的路程________位移________．3．某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点．(1)打点计时器是记录运动物体的________和________的仪器，当电源的频率是50 Hz时，它每隔________s打一次点．(2)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG＝________进行计算，式中各量的意义是________．(3)用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG＝________m/s4．美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道在高速飞行，因出现机械故障，用宇宙飞船将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修，以________为参考系时，宇航员相对静止可以实行维修工作，以________为参考系时，宇航员是在做高速运动的．5．飞机起飞离地时的速度是150 m/s，这是指________速度；火车从上海到南京运行速度为70 km/h，这是指________速度；瞬时速度为2 m/s就是指物体在接下来的1 s内可走过2 m，此话对不对？________.6.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动,首次发现了匀加速运动规律,伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如图.图中OA表示测得的时间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程,则图中OD的长度表示________.P为DE的中点,连接OP且延长交AE的延长线于B点,则AB的长度表示________.7.所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置,开始时小车在水平玻璃板上匀速运动,后来在薄布面上做匀减速运动,所打出的纸带如图(乙)所示(附有刻度尺),纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.从纸带上记录的点迹情况可知,A、E两点迹之间的距离为________cm,小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为________m/s;小车在布面上运动的加速度大小为________m/s2.三、计算题1.如图所示，质点从A点向东走100 m到达B点，而后从B点向BC方向走50 m，求质点在这一过程中通过的路程和发生的位移．2.如图7是一辆火车运动的位移图象．线段OA和BC所表示的运动，哪个速度大？线段AB与横轴平行，表示火车做什么运动？速度是多大？火车在3 h内的位移是多少？4.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,问:(1)运动员离开飞机时距地面高度为多少?(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g取10 m/s2).5.A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10 m/s,B车在后,速度vB=30 m/s,因大雾能见度很低,B车在距A车x0=75 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过x=180 m才能停下来.(1)B车刹车时A仍按原速率行驶,两车是否会相撞?(2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过Δt=4 s收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?6.(8分)一个人从A井竖直向下运动了10 m而到井底，在井底又沿着水平隧道向东走了40 m，然后又从B井竖直向上返回地面．若A、B两个井口恰在同一水平面上，则：此人发生的位移是多少？方向如何？通过的路程又是多少？7.有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1 s内通过5 m的距离，第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离，第4 s内通过15 m的距离，第5 s内反向通过10 m的距离，求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和平均速率．8．质点A、B沿同一直线，向同一方向运动，A在前，B在后，其v－t图象如图5所示，试根据图象回答下列问题：(1)两质点加速度大小关系如何？(2)若质点B始终都未能追上质点A，则何时两质点相距最近？为什么？(3)若经时间t质点B追上质点A，则t与t0的大小关系如何？为什么？。
高一物理上册：第1章第八节知能优化训练
1. 如图1－8－5所示，用A、B两个弹簧测力计拉橡皮条的D点，使其伸长到E点，现保持A的读数不变，当角α由图示位置减小时，欲使D点仍能拉到E点位置保持不变，则可用的方法是()图1－8－5A．使B的读数变大，β角变大B．使B的读数变大，β角变小C．使B的读数变小，β角变大D．使B的读数变小，β角变小答案：D2．在本实验中，采取下列哪些方法可以减小实验误差()A．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些B．两个分力F1和F2的大小要适当大一些C．拉橡皮条的细绳套要稍长一些D．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度答案：BCD3．用弹簧测力计测量力的大小时，下列使用的方法中，正确的是()A．拿起弹簧测力计就进行测量读数B．先用标准码检查示数正确后，再进行测量读数C．测量前检查弹簧指针是否正指零刻线，又用标准砝码检查示数正确后，再进行测量读数D．测量前观察到弹簧测力计示数准确指在0.5 N，测量读取的数值应是示数减去0.5 N 答案：C4．在做“验证力的平行四边形定则”中，假设F1的大小和方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法正确的是()A．F2可以有多个方向B．F2的大小和方向可以有多个值C．F2的方向和大小是唯一确定的值D．F2的方向唯一，大小有多个值答案：C5．某同学做实验时，能正确使用弹簧测力计并能准确的读数，但用作图法求出的合力跟用一只弹簧测力计测得的合力仍不相等，则()A．作图所得的合力更接近真正的合力B．用一个弹簧测力计测得的合力更接近真正的合力C．不能确定谁更接近真正的合力D．两种方法得到的合力都一样接近真正的合力答案：B6．某同学在做共点力合成实验时，记录下如下的实验步骤：A．只用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮条拉到O点，并记下弹簧测力计读数及细绳的方向，按标度作出这个力的图示．B．记下两个弹簧测力计的读数以及绳和橡皮条的结点位置．C．作出F1和F2的合力F，比较F和F′，做出结论．D．通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点达到某一位置O.E．将白纸用图钉固定在方木板上，把橡皮条的一端固定，另一端拴上两个细绳套．F．描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示．则正确的实验步骤顺序是______________________．答案：EDBFAC7. 在本实验中，某小组得出如图1－8－6所示的图象(F与A、O共线)，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中______是F1和F2合成的理论值；______是F1和F2合成的实际值，在实验中，如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？______.(填“变”或“不变”)．图1－8－6答案：F′F不变8．在做“验证力的平行四边形定则”的实验时(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有______和______．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须________．A．每次将橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧测力计的示数D．每次记准细绳的方向答案：(1)橡皮条三角板(2)A9．用两个弹簧测力计把橡皮条拉到一定长度并记下结点O后，再改用一个弹簧测力计时，也要把橡皮条拉到同一结点的理由是______________________．答案：使橡皮条达到同样长度，也就是产生同样的形变，说明合力与两个分力的作用效果相同。
高一物理上册：第1章第四节知能优化训练
1．某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2，该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，下列说法正确的是() A．F1与车前进方向相同B．F2与车前进方向相同C．F3与车前进方向相同D．F4与车前进方向相同解析：选D.某人推着自行车前进时，地面对两轮的摩擦力方向都与前进方向相反，而当人骑着自行车前进时，地面对后轮的摩擦力与前进方向相同，对前轮的摩擦力与前进方向相反．故D正确．2．(2011年湖南联考) 如图1－4－5所示，两个物体A、B的质量均为1 kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F＝1 N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B、物体B对物体A的摩擦力分别为()图1－4－5A．6 N 3 N B．1 N 1 NC．0 1 N D．0 2 N解析：选C.以A、B整体为研究对象，进行受力分析可知地面对物体B的摩擦力为零；再以A为研究对象进行受力分析，可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反，为1 N，所以C选项正确．3．如图1－4－6所示，一木块放在水平面上，在水平方向施加外力F1＝10 N，F2＝2 N，木块处于静止状态，若撤去F1，则木块受到的摩擦力大小为________，方向________．图1－4－6解析：撤去F1前，物体静止，物体受8 N向右的静摩擦力；撤去F1后，因F2小于8 N，物体静止，所以静摩擦力改变方向和大小．答案：2 N向左4．如图1－4－7所示，A、B、C三木块的质量m A＝m B＝m C＝10 kg，叠放在水平地面上，木块B受水平向右拉力F1＝2 N作用，木块C受水平向左拉力F2＝5 N作用，三木块均保持静止，各接触面间摩擦力分别为F AB＝______，F BC＝______，F CD＝______.图1－4－7解析：求F AB时，研究A，因A静止，所以F AB＝0.求F BC时，研究A、B系统，因A、B静止，所以F BC＝F1＝2 N．求F CD时，研究A、B、C系统．因A、B、C静止，所以F CD ＝F2－F1＝3 N.答案：0 2 N 3 N1．关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是()A．相互挤压的粗糙物体间一定有摩擦力B．相互挤压且有相对滑动的物体间一定有摩擦力C．发生相对滑动的物体间一定有摩擦力D．相互挤压且有相对滑动的物体间可能有摩擦力解析：选D.摩擦力产生的条件有三个，即相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势．2．在图1－4－8中，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体所受摩擦力为(g＝10 N/kg)()图1－4－8A．10 N向右B．10 N向左C．20 N向右D．20 N向左解析：选D.F滑＝μF N＝20 N，方向与物体运动方向相反．3．如图1－4－9所示，A、B两物体被水平力F挤压在竖直墙上，它们处于静止状态，下列说法中正确的是()图1－4－9A．B对A的静摩擦力方向向上B．A对B的静摩擦力方向向上C．F增大时，墙壁对A的静摩擦力增大D．F增大时，A、B间的静摩擦力不变解析：选BD.由B静止知A对B的摩擦力向上，由二力平衡知A对B的摩擦力始终等于B的重力．4. 如图1－4－10所示在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f随拉力F变化的图象如图1－4－11所示，正确的是()图1－4－10图1－4－11答案：D5．关于摩擦力，下列说法正确的是()A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C．静摩擦力一定是阻力D．在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度解析：选D.静摩擦力的大小随着沿运动趋势方向的外力的大小而改变．6．运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他所受到的摩擦力分别是Ff1和Ff2，那么下列说法正确的是()A．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1＝Ff2B．Ff1向下，Ff2向上，且Ff1>Ff2C．Ff1向上，Ff2向上，且Ff1＝Ff2D．Ff1向上，Ff2向下，且Ff1＝Ff2解析：选C.运动员匀速攀上时，受静摩擦力的作用，而且Ff1＝mg；运动员匀速下滑时，受滑动摩擦力的作用，而且Ff2＝mg.7．如图1－4－12所示，水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动．已知绳中拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别是f A和f B，则有()图1－4－12A．F＝f A＋f B－T B．F＝f A＋f B＋TC．F＝f B D．T＝f A解析：选D.以A、B整体为研究对象，由于A、B整体做匀速直线运动，故整体受合外力为零，即F＝f A＋f B，对A物体，合力为零，有T＝f A，故D项正确．8．上海磁悬浮列车已于2004年向公众开放运营，它是世界上首条用于商业运营的线路．磁悬浮列车的特点有：快速、平稳、无噪音等．磁悬浮列车之所以能快速行驶的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：列车在磁力作用下处于悬浮状态，不受轨道的支持力，因此列车和轨道之间没有摩擦力，所以能快速行驶．答案：见解析9．试分析自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力的方向．解析：如图所示，自行车匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力分别应为：匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮顺时针转动，设轮与地面接触处光滑，则后轮应加速顺时针转动，说明后轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力的方向向前，如图甲所示，前轮转动都是由于前轮受到摩擦力的作用，若设前轮与地面接触面光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前的运动趋势，其所受摩擦力向后，如图甲所示．自行车自然滑行时，人不再给后轮施加力的作用，由于惯性，人和车应向前滑行，此时前、后轮的转动是由于受到地面给它们施加了摩擦力作用，即前、后轮都有相对地面向前运动的趋势，前、后轮受到的摩擦力都应向后，如图乙所示．答案：见解析10．用弹簧测力计测定一个木块A和木块B之间的动摩擦因数μ，有如图1－4－13所示的甲、乙两种装置．图1－4－13(1)需测量哪些数据？(2)写出测量μ的表达式．(3)比较一下哪种装置更好．解析：(1)用弹簧测力计测出A的重力大小G，则A对B的压力F N＝G.题图甲中，用弹簧测力计水平拉着A在B上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数F；题图乙中，拉动木板B，读出弹簧测力计的示数F.(2)μ＝FF N＝F G(3)题图乙比题图甲更好．题图甲中，必须保证A做匀速直线运动才行，而题图乙中B 可以做匀速直线运动，也可以做变速运动，而且弹簧测力计不动，易于读数．答案：见解析。
（2019新教材）人教版高中物理选择性必修第一册：第一章《动量守恒定律》思维导图知识点及练习题
（2019新教材）人教版高中物理选择性必修第一册：第一章《动量守恒定律》思维导图知识点及练习题动量守恒定律[自我校对]①质量②速度③m v④v⑤动量的变化⑥p′－p＝I⑦p1＋p2＝p1′＋p2′⑧机械能守恒定律⑨有损失⑩损失最多(1)恒力的冲量：公式I＝Ft适用于计算恒力的冲量．(2)变力的冲量：①通常利用动量定理I＝Δp求解．②可用图象法计算．在F-t图象中阴影部分(如图)的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量．2．动量定理Ft＝m v2－m v1的应用(1)它说明的是力对时间的累积效应．应用动量定理解题时，只考虑物体的初、末状态的动量，而不必考虑中间的运动过程．(2)应用动量定理求解的问题①求解曲线运动的动量变化量．②求变力的冲量问题及平均力问题．③求相互作用时间．④利用动量定理定性分析现象．【例1】一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g，求：(1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？(2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量为多少？(3)泥潭对小球的平均作用力为多少？(保留两位小数，g取10 m/s2)解析：(1)小球自由下落10 m所用的时间是t1＝2hg＝2×1010s＝ 2 s，重力的冲量I G＝mgt1＝0.336×10× 2 N·s≈4.75 N·s，方向竖直向下．(2)设向下为正方向，对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg (t 1＋t 2)－Ft 2＝0泥潭的阻力F 对小球的冲量Ft 2＝mg (t 1＋t 2)＝0.336×10×(2＋0.4) N ·s ≈6.10 N ·s ，方向竖直向上．(3)由Ft 2＝6.10 N ·s 得F ＝15.25 N. 答案：(1)4.75 N ·s (2)6.10 N·s (3)15.25 N1.寻找临界状态题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态．2.挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系．3.常见类型(1)涉及弹簧类的临界问题对于由弹簧组成的系统，在物体间发生相互作用的过程中，当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时，弹簧两端的两个物体的速度必然相等．(2)涉及相互作用边界的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中，由于物体间弹力的作用，斜面在水平方向上将做加速运动，物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度，物体到达斜面顶端时，在竖直方向上的分速度等于零．(3)子弹打木块类的临界问题：子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同，子弹位移为木块位移与木块厚度之和．【例2】如图所示，甲车质量m 1＝m ，在车上有质量为M ＝2m 的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h 处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m 2＝2m 的乙车正以v 0的速度迎面滑来，已知h ＝2v 20g ，为了使两车不可能发生碰撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳上乙车，试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件？不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看作质点．解析：设甲车(包括人)滑下斜坡后速度为v1，由机械能守恒定律得12(m1＋M)v21＝(m1＋M)gh得：v1＝2gh＝2v0设人跳离甲车的水平速度(相对地面)为v，在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为v1′和v2′，则人跳离甲车时：(M＋m1)v1＝M v＋m1v1′即(2m＋m)v1＝2m v＋m v1′①人跳上乙车时：M v－m2v0＝(M＋m2)v2′即2m v－2m v0＝(2m＋2m)v2′②解得v1′＝6v0－2v ③v2′＝12v－12v0 ④两车不可能发生碰撞的临界条件是v1′＝±v2′当v1′＝v2′时，由③④解得v＝13 5v0当v1′＝－v2′时，由③④解得v＝11 3v0故v的取值范围为135v0≤v≤113v0.答案：135v0≤v≤113v0动量守恒定律，机械能守恒定律，能量守恒定律，功能关系等．2．解决该类问题的基本思路(1)认真审题，明确题目所述的物理情景，确定研究对象．(2)如果物体间涉及多过程，要把整个过程分解为几个小的过程．(3)对所选取的对象进行受力分析，判定系统是否符合动量守恒的条件．(4)对所选系统进行能量转化的分析，比如：系统是否满足机械能守恒，如果系统内有摩擦则机械能不守恒，有机械能转化为内能．(5)选取所需要的方程列式并求解．【例3】如图所示，AOB 是光滑水平轨道，BC 是半径为R 的光滑的14固定圆弧轨道，两轨道恰好相切于B 点．质量为M 的小木块静止在O 点，一颗质量为m 的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C (木块和子弹均看成质点)．(1)求子弹射入木块前的速度．(2)若每当小木块返回到O 点或停止在O 点时，立即有一颗相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少？解析：(1)第一颗子弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m v 0＝(m ＋M )v 1 系统由O 到C 的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：12(m ＋M )v 21＝(m ＋M )gR 由以上两式解得：v 0＝m ＋M m 2gR .(2)由动量守恒定律可知，第2、4、6…颗子弹射入木块后，木块的速度为0，第1、3、5…颗子弹射入后，木块运动．当第9颗子弹射入木块时，以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m v 0＝(9m ＋M )v 9设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H ，由机械能守恒得： 12(9m ＋M )v 29＝(9m ＋M )gH 由以上各式可得：H ＝?M ＋m M ＋9m 2R .答案：(1)m ＋M m 2gR (2)?M ＋mM ＋9m 2R(1)两物体不发生相撞的临界条件是两物体的速度同向同速．(2)子弹进入木块的过程中因摩擦而损失的机械能转化为系统的内能．1．如图所示，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B ，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________．解析：由于水平面光滑，则滑块与盒碰撞时动量守恒，故有：m v ＝(M ＋m )v 1，且M ＝2m相对静止时的共同速度v 1＝m v M ＋m ＝v3由功能关系知：μmgs ＝12m v 2－12(M ＋m )v 21 解得滑块相对盒的路程s ＝v 23μg .答案：v 3 v 23μg2．两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图像如图所示．求：(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．解析：(1)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题给图像得v1＝－2 m/s ①v2＝1 m/s ②a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图像得v＝23m/s ③由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v ④联立①②③④式得m1∶m2＝1∶8. ⑤(2)由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE＝12m1v21＋12m2v22－12(m1＋m2)v2 ⑥由图像可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W＝12(m1＋m2)v2 ⑦联立⑥⑦式，并代入题给数据得W∶ΔE＝1∶2. ⑧答案：(1)1∶8(2)1∶23．如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3 m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量为m1＝30 kg，冰块的质量为m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g ＝10 m/s2.(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？解析：(1)规定向右为速度正方向．冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v20＝(m2＋m3)v ①12m2v220＝12(m2＋m3)v2＋m2gh ②式中v20＝－3 m/s为冰块推出时的速度．联立①②式并代入题给数据得m3＝20 kg. ③(2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有m1v1＋m2v20＝0 ④代入数据得v1＝1 m/s ⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有m2v20＝m2v2＋m3v3 ⑥12m2v220＝12m2v22＋12m3v23⑦联立③⑥⑦式并代入数据得v2＝1 m/s ⑧由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩．答案：(1)20 kg(2)见解析4．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．解析：(1)设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV ①ΔV＝v0SΔt ②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt＝ρv0S. ③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水，由能量守恒得1 2(Δm)v2＋(Δm)gh＝12(Δm)v20④在h高度处，Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp＝(Δm)v ⑤设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有FΔt＝Δp ⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F＝Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h＝v202g－M2g2ρ2v20S2. ⑧答案：(1)ρv0S(2) v202g－M2g2ρ2v20S2。
高一物理上册：第1章第五节知能优化训练
1．关于两个力F1和F2和它们的合力F，则下列说法正确的是()A．F1、F2和F是同时作用在同一个物体上的三个力B．F1、F2和F是同种性质的力C．F的作用效果与F1、F2同时作用的总效果相同D．F1和F2可能是作用在两个不同物体上的力答案：C2．已知三个共点力的合力为零，则这三个力的大小可能是()A．15 N,5 N,6 N B．3 N,6 N,4 NC．1 N,2 N,10 N D．1 N,6 N,3 N答案：B3．为什么体操运动员在吊环比赛中，两手臂接近于水平的动作难度系数大？解析：运动员双臂所产生作用力的共同效果是支撑住运动员的身体．当身体静止时，两臂所产生的作用力的合力大小与重力相等．而运动员的重力一定，也就是两臂产生的作用力的合力一定，两手臂越接近于水平，两分力夹角越大，两分力越大，完成这样的动作越困难．答案：见解析4．用作图法求如图1－5－11中F1、F2、F3的合力．图1－5－11解析：先求任两个力的合力，再与第三个力求合力．答案：如下图1．两个共点力大小都等于100 N，若要使这两个力的合力大小也是100 N，则这两个力的夹角应为()A．60°B．45°C．120°D．180°答案：C2．两个共点力的大小分别为F1＝9 N，F2＝15 N，它们的合力不可能等于()A．9 N B．6 NC．25 N D．21 N解析：选C.F1、F2的合力范围：6 N≤F≤24 N.3．如图1－5－12所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F，在θ从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为()图1－5－12A．从最大逐渐减小到零B．从最小逐渐增加到最大C．从最大逐渐减小到最小D．先减小后增大解析：选C.F1与F2的大小不一定相等．4．作用于同一质点上的三个力大小分别是20 N、15 N和10 N，它们的方向可以变化，则该质点所受这三个力的合力()A．最大值是45 N B．可能是20 NC．最小值是5 N D．可能是零解析：选ABD.三个力的合力范围：0≤F≤45 N.5．一根轻质细绳能承受的最大拉力为G，现把一重量为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过()A．45°B．60°C．120°D．135°解析：选 C.本题涉及了力的合成的一个重要结论：若两个分力的大小相等，则合力在这两个分力的夹角的平分线上；当合力不变而夹角变大时，两个分力都变大，如图所示．对本题来说，夹角为120°时，合力的大小与分力的大小相等．6．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1－5－13所示，其中OB是水平的，A、B端均固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()图1－5－13A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC解析：选A.细绳OC承受的拉力等于物体的重力；将细绳OA、OB对O点拉力合成，此合力应与绳OC对O点拉力平衡，可见细绳OA承受的拉力最大．所以，若逐渐增加C 端所挂物体的质量，最先断的绳必为OA.故应选择A.7．如图1－5－14所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k＝4×102 N/m，悬挂重物分别为m1＝2 kg和m2＝4 kg.若不计弹簧的质量，取g＝10 N/kg，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为()图1－5－14A．5 cm、10 cm B．10 cm、5 cmC．15 cm、10 cm D．10 cm、15 cm解析：选C.S 2的伸长量Δs 2＝m 2g k ＝4×104×102m ＝0.1 m ＝10 cm ；s 1的伸长量Δs 1＝(m 1＋m 2)g k ＝6×104×102m ＝15 cm. 8．(2011年潍坊市检测)王飞同学练习拉单扛时，两臂平行握住单杠，在他两臂逐渐分开的过程中，手臂的拉力( )A ．逐渐变大B ．逐渐变小C ．先变小后变大D ．先变大后变小解析：选A.设每个手臂的拉力为F ，两个手臂间的夹角为2θ，由题意可知2F cos θ＝mg ，在两个手臂逐渐分开的过程中，θ角在逐渐增大，则cos θ值在逐渐减小，而mg 不变，所以拉力F 在逐渐增大．9．如图1－5－15所示，OA 、OB 、OC 是完全相同的重力可不计的钢丝绳，OA ＝OB ，且∠AOB ＝60°，被吊重物的重量G ＝1.0×104 N ，求钢丝绳OA 中的拉力F OA .图1－5－15解析：以O 为研究对象，F OC ＝G ＝1.0×104 N ，F OA 、F OB 的合力应与F 大小相等，方向相反，以F 为对角线、F OA 、F OB 为邻边做平行四边形，解三角形可求出F OA .答案：5.8×103 N10．如图1－5－16甲所示，在电线杆两侧对称地用钢丝绳加固，每根钢丝绳的拉力大小均为1000 N.图1－5－16(1)设钢丝绳与电线杆的夹角为30°，求钢丝绳对电线杆拉力的合力．(2)钢丝绳固定电线杆的另一种形式如图乙所示．为保证两根钢丝绳拉力的合力大小、方向不变，求两根钢丝绳拉力的大小各为多大？解析：(1)作出平行四边形，如图甲所示，cos30°＝F 2F 1，F ＝2F 1cos30°＝1000 3 N ＝1732 N ，合力方向沿电线杆竖直向下．(2)作出平行四边形如图乙所示 .cos30°＝F F 1，F 1＝F cos30°＝1000332 N ＝2000 N. tan30°＝F 2F ，F 2＝F tan30°＝10003×33N ＝1000 N. 答案：(1)1732 N 竖直向下 (2)2000 N 1000 N。
高一物理上册：第2章第六节知能优化训练
1．一物体做匀加速直线运动，位移方程为s ＝5t ＋2t 2，则该物体运动的初速度为______，加速度为______，2 s 内的位移大小是______．解析：由s ＝v 0t ＋12at 2作对照，则s ＝5t ＋2t 2式中，v 0＝5 m/s ，a ＝4 m/s 2. 答案：5 m/s 4 m/s 2 18 m2．图2－6－2是甲、乙两物体的位移和速度图象，则甲物体在前2 s 内的位移是______m,5 s 内的总位移是______m ，乙物体在前2 s 内的位移是________m,5 s 内的总位移是______m.图2－6－2 答案：2 －2 6 163．电梯从一楼开始以加速度a 匀加速上升，速度达到v 后，匀速上升一段时间，再以大小为a 的加速度做匀减速运动，到30层楼停止运动.30层楼高h ，则电梯匀速运动时间为____________，电梯完成上述运动总的时间为______．解析：设匀加速运动时间为t 1，位移为h 1，匀速运动时间为t 2，位移为h 2，匀减速时间为t 3，位移为h 3，总时间为t ，规定电梯运行方向为正方向．t 1＝v a .h 1＝12at 21＝v 22a .t 3＝0－v －a ＝v a .h 3＝v t 3＝v 2·v a ＝v 22a.所以h 2＝h －h 1－h 3＝h －v 2a .t 2＝h 2v ＝h v －v a t ＝t 1＋t 2＋t 3＝v a ＋h v －v a ＋v a ＝v a ＋h v. 答案：h v －v a v a ＋h v 4．一辆满载乘客的飞机由于某种原因紧急着陆，着陆时的加速度大小为6 m/s 2，着陆前的速度为60 m/s ，求：(1)飞机着陆后5 s 末的瞬时速度；(2)飞机着陆后12 s 内滑行的距离．答案：(1)30 m/s (2)300 m1．几个做匀变速直线运动的物体，在t s 内位移最大的是( )A ．加速度最大的物体B ．初速度最大的物体C ．末速度最大的物体D ．平均速度最大的物体解析：选D.s ＝v t .2．关于平均速度v ＝v 0＋v t 2，下列说法中正确的是( ) A ．只适用于匀加速直线运动B ．只适用于匀减速直线运动C ．适用于匀变速直线运动D ．非匀变速运动也适用答案：C3．一小球沿斜面以恒定的加速度滚下并依次通过A 、B 、C 三点，已知AB ＝6 m ，BC ＝10m ，小球通过AB 、BC 所用的时间均为2 s ，则小球经过A 、B 、C 三点时的速度分别为( )A ．2 m/s,3 m/s,4 m/sB ．2 m/s,4 m/s,6 m/sC ．3 m/s,4 m/s,5 m/sD ．3 m/s,5 m/s,7 m/s解析：选B.如图所示，T ＝2 s ，Δs ＝10－6＝4(m)， a ＝Δs T 2＝44＝1(m/s 2)． v B 为中间时刻，v B ＝10＋62T ＝164＝4(m/s)． Δv ＝a Δt ＝aT ＝2 m/s.v A ＝v B －Δv ＝(4－2) m/s ＝2 m/sv C ＝v B ＋Δv ＝(4＋2) m/s ＝6 m/s.4．一质点做直线运动，当时间t ＝t 0时，位移s >0，速度v >0，其加速度a >0，此后a 逐渐减小，则它的( )A ．速度逐渐减小B ．位移始终为正值，速度变为负值C ．速度的变化越来越慢D ．位移的变化越来越慢 解析：选C.t ＝t 0时刻，有s ＝s 0＋v 0t ＋122，v t ＝v 0＋at .加速度是描述速度变化快慢的物理量．5．做匀减速直线运动的物体，它的加速度大小为a ，初速度大小是v 0，经过时间t 速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小表达错误的式子是( )A ．v 0t ＋12at 2B ．v 0t －12at 2 C.v 02t D.12at 2 解析：选A.⎩⎪⎨⎪⎧ s ＝v 0t －12at 2v 0＝at⇒ ⎩⎨⎧s ＝v 20a －12·v 20a ＝12·v 20a ＝122s ＝v t ＝v 02t ＝v 202a6．一物体做匀加速直线运动，在某时刻之前t 1 s 内位移为s 1，在该时刻后t 2 s 内的位移为s 2，则该物体的加速度为( )A.2(s 2t 1－s 1t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)B.s 2t 1－s 1t 2t 1t 2(t 1＋t 2)C.2(s 1t 2－s 2t 1)t 1t 2(t 1＋t 2)D.s 1t 2－s 2t 1t 1t 2(t 1＋t 2)解析：选A.利用匀变速直线运动的规律求解． s 1段中间时刻的速度为v t 12＝s 1t 1； s 2段中间时刻的速度v t 22s 2t 2，这两时刻的时间间隔为t 12＋t 22＝12(t 1＋t 2)． 由于物体做匀加速直线运动，由加速度定义可得 a ＝v t 22－v t 1212(t 1＋t 2)＝s 2t 2－s 1t 112(t 1＋t 2)＝2(s 2t 1－s 1t 2)t 1t 2(t 1＋t 2). 7．(1)物体的初速度为2 m/s ，加速度为2 m/s 2，当它的速度增加到6 m/s 时，所通过的路程s ＝______.(2)某物体的初速度为2 m/s ，用4 s 的时间速度增加到6 m/s 时，那么该物体在这段时间内发生的位移为______．(3)飞机着陆后在跑道上做匀减速直线运动，已知初速度是60 m/s ，加速度大小是6 m/s 2，则飞机着陆后12 s 内的位移是______．解析： v 2t －v 20＝2as .第(3)小题中，10 s 末速度减为零．s ＝60×10－12×6×102＝300(m)． 答案：(1)8 m (2)16 m (3)300 m8．一质点做匀加速直线运动，第2 s 内的位移为6.5 m ，第6 s 内的位移为18.5 m ，求质点的加速度．解析：因为1.5 s 末和5.5 s 末正好是第2 s 和第6 s 的中间时刻，则有v 1.5＝6.5 m/sv 5.5＝18.5 m/s由加速度定义有a ＝v 5.5－v 1.55.5－1.5＝18.5－6.54m/s 2＝3 m/s 2. 答案：3 m/s 29．骑自行车的人以5.0 m/s 的初速度匀减速上一个斜坡，加速度大小是0.4 m/s 2，斜坡长为30 m ，骑自行车的人通过斜坡要多长时间？解析：设减速到零所用时间为t 0，有0＝5－0.4t 0，t 0＝12.5 s在此时间内的位移s ＝5×12.5－12×0.4×12.52＝31.25 m>30 m ．即能够通过斜坡． 由s ＝v 0t ＋12at 2，式中s ＝30 m ，v 0＝5 m/s ，a ＝－0.4 m/s 2.代入即得t ＝10 s, t <12.5 s. 答案：10 s10．高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的车祸．汽车在沪宁高速公路上正常行驶速率为120 km/h ，汽车刹车产生的最大加速度为8 m/s 2，大雾天关闭高速公路，如果某天有薄雾，能见度约为40 m ，为安全行驶，避免追尾连续相撞，汽车行驶速度应如何限制？(设司机反应时间为0.6 s)．解析：在司机反应时间t 1内，汽车以恒定速度行驶，然后司机刹车，汽车做匀减速运动，直到停止．两个过程中汽车的位移之和不能超过40 m ．设汽车行驶速度为v 时，从司机发现前方物体到汽车停下来，汽车的位移刚好为40 m ，则在反应时间内汽车位移s 1＝v t 1＝v ×0.6 s ．汽车的速度从v 减小到零的时间t 2＝v t －v a ＝－v －8 m/s 2＝v 8 m/s 2，匀减速位移s 2＝v ＋02·t 2＝v 216 m/s ，则s 1＋s 2＝40 m ，即v 0.6 s ＋v 216 m/s ＝40 m ．v ≈21 m/s ＝75.6 km/h.所以汽车的行驶速度应小于75.6 km/h.答案：小于75.6 km/h。
高一物理上册：第1章第三节知能优化训练
1．画出图1－3－6中AB棒所受弹力的示意图．图1－3－6解析：甲图中，绳与地面对AB棒有弹力作用，分别为F1与F2.乙图中地面对B端支持力F1竖直向上，棒与半球体接触处C受到垂直AB棒斜向右上方的支持力F2.丙图中AB棒受地面竖直向上的支持力F1，在C、E处分别受拉力F2和F3.答案：如下图所示2．如图1－3－7甲所示，木板AB和BC成120°角固定，BC板水平，光滑的金属球静止在BC板上，并与AB板接触．问木板AB和BC对球是否有弹力？如果将两板同时逆时针转过一定角度，球仍静止，如图乙所示，此时木板AB和BC对球是否有弹力？图1－3－7答案：在甲图中，AB板对球无弹力，BC板对球有弹力；在乙图中，AB板和BC板对球均有弹力3．机械手表为什么过一段时间会自动停止？而当把发条拧紧之后又会正常走动？解析：发条的形变量随着指针的转动会越来越小，当发条恢复原状时，不再给齿轮施加弹力的作用，指针当然也会静止．把发条拧紧之后，发条发生了形变，又会对齿轮施加弹力，齿轮转动起来后带动指针一起转动．答案：见解析4．试分析为什么短跑运动员起跑时要用助跑器？解析：发令枪响后，运动员用力向后蹬助跑器，助跑器发生形变，对运动员产生一个弹力．这个弹力使得运动员瞬间获得一个较大的起跑速度，从而提高比赛成绩．答案：见解析1．关于弹力，下列说法正确的是()A．弹力的大小总等于物体本身的重力B．弹力的大小总与物体本身重力的大小成正比C．物体间只要相互接触就存在弹力D．弹力产生在直接接触且发生形变的物体之间解析：选 D.只有物体静止在水平面上，才有水平面对物体的支持力大小等于物体的重力，而将物体压在竖直墙壁及其他情况下，弹力与重力没有什么联系，故A 、B 错，C 错是因为相互接触的物体未必就挤压形变．D 正确．2．关于物体对水平支持面的压力F ，下列说法正确的是( )A ．F 就是物体的重力B ．F 是由于支持面发生微小形变产生的C ．F 的作用点在物体上D ．F 的作用点在支持面上解析：选 D.物体对水平面的压力F ，是因物体发生微小形变而产生的，它是弹力，不是重力，其作用点在接触的支持面上，故选项ABC 皆不对，D 是正确的．3．下列叙述中，正确的是( )A ．压力是弹力，方向总是竖直向下的B ．放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力C ．轻绳和轻杆上产生的弹力方向在沿着绳和杆的直线上D ．支持力的方向不一定竖直向上解析：选 D.压力与支持力的方向应垂直于接触面，只有在接触面水平时，才有压力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，所以A 错，D 对．重力是由于地球对物体的吸引，施力者是地球，而压力是由于物体的形变，施力者是物体，在水平桌面上，只是两者大小相等，方向相同罢了，故B 错．杆的形变，可以是拉伸、压缩，也可以是扭曲，故其产生的弹力方向不一定沿杆，所以C 错．4．两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图1－3－8所示．不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )图1－3－8A ．mg ，(M －m )gB ．mg ，MgC ．(M －m )g ，MgD ．(M ＋m )g ，(M －m )g解析：选A.因物体B 静止，由二力平衡条件可知：绳中拉力F T ＝mg ，故A 对绳的作用力F ＝F T ＝mg .而地面对A 的作用力F N ＝Mg －F T ＝(M －m )g .故选A.5．如图1－3－9所示，两木块的质量图1－3－9分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在此过程中下面木块移动的距离为( )A.m 1g k 1B.m 2g k 1C.m 1g k 2D.m 2g k 2答案：C6．画出图1－3－10中小球所受弹力的示意图(接触面光滑)．图1－3－10解析：甲图：球受弹力为墙向右的推力F1与沿绳向上的拉力F2.乙图：球受弹力为过A、B两点指向球心的支持力F1与F2.丙图：球受弹力为地面对球竖直向上的支持力F，左上方接触面对球无弹力．丁图：球受弹力为垂直斜面的支持力F1与垂直挡板的水平向右的推力F2.答案：如下图7．如图1－3－11所示，用两根绳子把一个物体挂在天花板上，这个物体受到几个力的作用？指出施力物体，并把力的方向表示出来．图1－3－11答案：这个物体受到三个力的作用：重力G，施力者是地球；绳1拉力F1，绳2拉力F2，施力者分别是绳1和绳2，如图所示：8．如图1－3－12所示，光滑墙面与水平光滑地面成60°角，有一箱子放于墙角并与墙紧靠，箱子是否受墙的弹力？若用水平力向左推箱子，箱子是否受墙的弹力？方向如何？图1－3－12答案：用假设法可知：去掉光滑墙壁之后，箱子依然处于静止状态，故墙壁对箱子没有弹力作用．当用水平力向左推箱子时，箱子不动，故此时墙对箱子有弹力．接触类型为点面接触，方向应垂直于墙壁指向箱子，斜向下9．如图1－3－13所示，在弹簧测力计下面挂一个2 N的物体A，A下面用细线连着一个3 N重的物体B，则：图1－3－13(1)弹簧测力计的读数是多大？(2)若将AB间的细线突然烧断，则在烧断瞬间，弹簧测力计对A的拉力是多大？解析：(1)把AB当成整体，所以弹簧测力计的读数为：F＝G A＋G B＝2 N＋3 N＝5 N.(2)在细线烧断的瞬间，AB间的绳对A拉力3 N消失，但弹簧尚未来得及向上收缩，即弹簧伸长量瞬间未变，所以仍为5 N.答案：(1)5 N(2)5 N10．给你一根弹簧，一把带有毫米的刻度尺，一只弹簧秤，探索力和弹簧伸长量间的关系，并证明胡克定律的正确性．解析：将弹簧一端竖直固定在铁架台上，并将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，使刻度零点与弹簧自然伸长时的下端对齐，将弹簧秤的挂钩钩在弹簧的下端，用力向下拉弹簧，记录弹簧秤示数和对应的弹簧伸长量(刻度尺示数)，填入事先设计好的表格内，表格如下表所示，根据记载的数据可使F/x在误差允许范围内几乎相等，设此常数为k，则有F＝kx，即胡克定律是正确的.答案：。
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1．用游标卡尺测长度或外径时，应把________张开到比被测物体的尺寸稍大一些，测内径时，应把______张开到比被测物内径的尺寸稍小一些，再慢慢移动游标尺，使测量爪轻轻卡住被测物体，旋动______固定游标尺，之后读数．
答案：外测量爪内测量爪固定螺钉
2．通常用的游标卡尺，在游标尺上有20个小的等分刻度，总长为19 mm.用这样的一把没有零误差的游标卡尺测量某一物体的长度时游标尺的位置如图1－7－6所示，该物体的长度是______mm.
图1－7－6
答案：75.25
3．有一种游标卡尺，它的游标尺有50个等分刻度，总长度等于49 mm.用这样的一把没有零误差的游标尺测量某一物体的长度时游标尺的位置如如图1－7－7甲所示，游标部分的放大图如图乙所示，该物体的长度是______ mm.
图1－7－7
答案：58.34
4．如图1－7－8所示为测量一金属筒时刻度尺示数的示意图，该金属筒长度为________cm.
图1－7－8
解析：要估读到最小刻度的下一位．
答案：5.10
5．有一种游标卡尺，它的主尺最小分度是1 mm，游标上有50个等分刻度，此游标尺的总长度是______mm.用这种游标卡尺测长度时可以准确到______mm.用此尺测铁球直径时，游标尺零刻线在2.2 cm到2.3 cm两刻度线之间，游标尺的第19条刻度线与主尺上某条线对齐，则此球的直径为______cm.
答案：490.02 2.238
6．(1)某实验中需要测量一根钢丝的直径(约0.5 mm)．为了得到尽可能精确的测量数据，应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺(游标尺上有10个等分刻度)中，选择________________进行测量．
图1－7－9
(2)用游标卡尺(游标卡尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时，示数如图1－7－9所示，此工件的宽度为______mm.
答案：(1)螺旋测微器(2)23.18
7．(1)用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径，方法如图1－7－10所示，此圆柱体的直径为________．
图1－7－10
A．2.5 cm B．2.0 cm
C．2.00 cm D．2.05 cm
(2)用游标为50分度的游标卡尺测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图1－7－11所示，可读出圆筒的内径为________mm.
图1－7－11
答案：(1)C(2)53.10
8．(2011年苏锡常镇四市统考)用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图1－7－12所示．则该工件的长度L＝________cm.
图1－7－12
答案：2.040
9．用游标为50分度的卡尺测量某金属细丝的长度与直径，结果分别如图1－7－13甲、乙所示．由图可知其长度为______，直径为____________．
图1－7－13 答案：0.800 cm 1.88 mm。