物理必修一练习题附答案

物理必修一典型例题1.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得到一条如图5所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共七个计数点，每相邻两个计数点间各有四个打出的点未画出，用刻度尺测得1、2、3、…、6各点到0点的距离分别为8.69 cm、15.99 cm、21.87cm、26.35 cm、29.45 cm、31.17 cm，打点计时器每隔0.02 s打一次点.求(1)小车的加速度；(2)打计数点3时小车的速度.2.一枚火箭由地面竖直向上发射，但由于发动机故障而发射失败，其速度—时间图象如图3所示，根据图象求：(已知＝3.16，g取10 m/s2)(1)火箭上升过程中离地面的最大高度；(2)火箭从发射到落地总共经历的时间.3.飞机着陆后做匀变速直线运动，10 s内前进了450m，此时速度减为着陆时速度的一半．试求：(1)飞机着陆时的速度．(2)飞机着陆后30 s时距着陆点多远？4.一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s的位移为1.6 m，随后4s的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种方法？5.据预测，2020年前后，中国将走进更强大的太空时代.假设中国宇航员在某行星上从高75m处自由释放一重物，测得在下落最后1 s内所通过的距离为27 m.求：(1)重物下落的总时间；(2)该星球表面的重力加速度.6.用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图所示，绳AC能承受的最大力为150N，绳BC能承受最大力为100N，求物体最大重力不应超过多少?7.一个氢气球重为10N，所受的空气浮力的大小为16N，用一根轻绳拴住．由于受水平风力的作用，气球稳定时，轻绳与地面成60°角，如图所示．求：(1)绳的拉力为多大?(2)汽球所受水平风力为多大?8.用细绳AC和BC吊一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图，已知：物体重力为100 N，求：（1）绳AC的弹力；（2）绳BC的弹力．9.如图6所示，质量为m的物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，现用斜向下与竖直方向夹角为θ的推力作用在物块上，使物块在水平面上匀速移动，求推力的大小．(重力加速度为g)10.如图13所示，一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，则拉力F的大小为多少？11.一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图11所示，求斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数(g取10 m/s2).12.一个质量是60kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m＝5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，g取10 m/s2，求：(1)此时升降机的加速度的大小；(2)此时人对地板的压力．13.气球下挂一重物，以v0＝10 m/s匀速上升，当达到离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地速度多大？(空气阻力不计，g取10 m/s2)14.将一个物体以初速度20 m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，求物体到达距抛出点上方15 m处时所用的时间．(g取10 m/s2)15.竖直上抛的物体，初速度为30 m/s，经过2.0 s、4.0s，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？2.0 s、4.0s末的速度分别是多大？(g取10 m/s2，忽略空气阻力)参考答案1.【答案】(1)－1.397 m/s2(2)0.518 m/s【解析】(1)由逐差法可得小车的加速度为a＝＝＝×10－2 m/s2≈－1.397 m/s2.(2)打计数点3时小车的速度v3＝＝代入数据解得v3＝0.518 m/s.2.【答案】(1)450 m (2)34.49 s【解析】(1)由图象可知：当火箭上升25 s时离地面最高，位移等于几个图形的面积，则x＝×15×20 m＋×5 m＋×5×50 m＝450 m.(2)火箭上升25 s后从450 m处自由下落，由x＝gt得：t2＝＝s≈9.49 s所以总时间t＝t1＋t2＝34.49 s.3.【答案】(1)60 m/s (2)600 m【解析】(1)设着陆时的速度为v，则x＝t代入数据解得v＝60 m/s(2)设飞机从开始着陆到停下来所用的时间为t′，则a＝＝ m/s2＝3 m/s2t′＝＝ s＝20 s<30 s故x′＝＝ m＝600 m.4.【答案】见解析【解析】设物体的加速度大小为a，由题意知a的方向沿斜面向下．解法一基本公式法物体前4 s位移为1.6 m，是减速运动，所以有x＝v0t1－at，代入数据1.6＝v0×4－a×42①随后4 s位移为零，则物体滑到最高点所用时间为t＝4 s＋ s＝6 s，所以初速度为v0＝at＝a×6②由①②得物体的加速度为a＝0.1 m/s2.解法二推论＝法物体2 s末时的速度即前4 s内的平均速度为v2＝＝ m/s＝0.4 m/s.物体6 s末的速度为v6＝0，所以物体的加速度大小为a＝＝ m/s2＝0.1 m/s2.解法三推论Δx＝aT2法由于整个过程a保持不变，是匀变速直线运动，由Δx＝aT2得物体加速度大小为a＝＝ m/s2＝0.1 m/s2.解法四由题意知，此物体沿斜面速度减到零后，又逆向加速．分过程应用x＝v0t＋at2得1．6＝v0×4－a×421．6＝v0×8－a×82由以上两式得a＝0.1 m/s2，v0＝0.6 m/s5.【答案】(1)5 s (2)6 m/s2【解析】设重物下落的时间是t，该星球表面的重力加速度为g′，由运动学公式得：h＝g′t2 h－x1＝，解得：t＝5 s，t＝ s(舍去)g′＝6 m/s2.6.【答案】173.32N7.【答案】(1) 4N (2) 2N8.【答案】（1）对物体受力分析，如图将F1与F2合成，根据共点力平衡条件，其合力必定与第三个力大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上，根据几何关系，有AC绳的弹力：F1=Gcos30°=50N即绳AC的弹力为50N．（2）由第①问分析可知，BC绳的弹力F2=Gsin30°=50N即绳BC的弹力为50N．9.【答案】【解析】对物块受力分析如图所示将物块受到的力沿水平和竖直方向分解，根据平衡条件有水平方向：F cos θ＝F f①竖直方向：F N＝mg＋F sin θ②F f＝μF N③由①②③得F＝10.【答案】mg【解析】对物块受力分析如图所示，可沿斜面向上为x轴正方向，垂直斜面向上为y轴正方向建立直角坐标系，将重力沿x轴及y轴分解，因物块处于平衡状态，由共点力的平衡条件可知：平行于斜面方向：F－mg sin α－F f＝0垂直于斜面方向：F N－mg cos α＝0其中：F f＝μF N由以上三式解得：F＝mg sin α＋μmg cos α＝mg(＋×)＝mg.11.【答案】30°【解析】由图象可知上滑过程的加速度的大小a上＝ m/s2＝6 m/s2，下滑过程的加速度的大小a下＝ m/s2＝4 m/s2上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图所示上滑过程a上＝＝g sin θ＋μg cos θ同理下滑过程a下＝g sin θ－μg cos θ，解得θ＝30°，μ＝.12.【答案】(1)2 m/s2(2)480 N【解析】(1)弹簧测力计对物体的拉力F T＝40 N对物体由牛顿第二定律可得：F T－mg＝ma解得：a＝＝ m/s2＝－2 m/s2故升降机加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下．(2)设地板对人的支持力为F N对人由牛顿第二定律可得：F N－Mg＝Ma解得F N＝Mg＋Ma＝60×10 N＋60×(－2) N＝480 N由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 N13.【答案】7 s 60 m/s【解析】解法一分段法绳子断裂后，重物先匀减速上升，速度减为零后，再匀加速下降．重物上升阶段，时间t1＝＝1 s，由v＝2gh1知，h1＝＝5 m重物下降阶段，下降距离H＝h1＋175 m＝180 m设下落时间为t2，则H＝gt，故t2＝＝6 s重物落地速度v＝gt2＝60 m/s，总时间t＝t1＋t2＝7 s解法二全程法取初速度方向为正方向重物全程位移h＝v0t－gt2，h＝－175 m可解得t＝7 s，t＝－5 s(舍去)由v＝v0－gt，故v＝－60 m/s，负号表示方向竖直向下．14.【答案】 1 s或3 s【解析】由于忽略空气阻力，物体只受重力作用，故上升、下降的加速度都是g.根据h＝v0t－gt2，将v0＝20 m/s，h＝15 m代入得：t1＝1 s，t2＝3 s物体上升过程中至距抛出点15 m处所用时间为1s；物体从抛出点上升到最高点，然后自由下落至距抛出点15 m处所用的时间为3 s.15.【答案】见解析【解析】上升的最大高度H＝＝ m＝45 m由x＝v0t－gt2得当t1＝2.0 s时，位移x1＝30×2.0 m－×10×2.02 m＝40 m，小于H，所以路程s1＝40 m速度v1＝v0－gt1＝30 m/s－10×2.0 m/s＝10 m/s当t2＝4.0 s时，位移x2＝30×4.0 m－×10×4.02 m＝40 m，小于H，所以路程s2＝45 m＋(45－40) m＝50 m速度v2＝v0－gt2＝30 m/s－10×4.0 m/s＝－10 m/s，负号表示速度方向与初速度方向相反．。