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高一物理向心力典型例题含答案

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向心力典型例题(附答案详解)

一、选择题【共12道小题】

1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a

靠在圆筒的壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆

筒转动的角速度ω至少为()A. B. C. D.

解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmr ω2,故. 所以A、B、C均错误,D正确.

2、下面关于向心力的叙述中,正确的是()

A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力

B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用

C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力

D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小

解析:向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度

的大小,即向心力不做功. 答案:ACD

3、关于向心力的说法,正确的是()

A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小

C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力

D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变

解析:向心力并不是物体受到的一个特殊力,它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直,所以向心力不会改变速度的大小,只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时,向心力的大小保持不变. 答案:BCD

4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子,

一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所

示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平

匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为()

A.2.4π s

B.1.4π s

C.1.2π s

D.0.9π s

解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉

断了,所以时间为t==1.2π s. 答案:C

5、如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B 点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中

A.木块的加速度为零

B.木块所受的合外力为零

C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心

D.木块所受合外力的大小和方向均不变

解析:木块做匀速圆周运动,所以木块所受合外力提供向心力. 答案:C

主要考察知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用

6、甲、乙两名溜冰运动员,M 甲=80 kg,M乙=40 kg,面对

面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个

相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断正确的是

()

A.两人的线速度相同,约为40 m/s

B.两人的角速度相同,为6 rad/s

C.两人的运动半径相同,都是0.45 m

D.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m

解析:甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,他们间的拉力互为向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.

设甲、乙两人所需向心力为F向,角速度为ω,半径分别为r甲、r乙.则

F向=M甲ω2r甲=M乙ω2r乙=9.2 N ①r甲+r乙=0.9 m ②

由①②两式可解得只有D正确答案:D7、如图所示,在匀速转动的圆筒

壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度

做匀速转动,下列说确的是()

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大

B.物体所受弹力增大,摩擦力

减小

C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小

D.物体所受弹力增大,摩擦力不变析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力F,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力F N.根据向心力公式,可知F N=mω2r,当ω增大时,F N增大,选D.

8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()

A.当转速不变时,绳短易断

B.当角速度不变时,绳短易断

C.当线速度不变时,绳长易断

D.当周期不变时,绳长易断

析:由公式a=ω2R=知,当角速度(转速)不变时绳长易断,故A、B错误.周期不变时,绳长易断,故D正确.由,当线速度不变时绳短易断,C错9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到

碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变

A.因为速率不变,所以木块加速度为零C.木块下滑过程中的摩擦力大小不变

B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大

D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心

解析:木块做匀速圆周运动,所受合外力大小恒定,方向时刻指向圆心,故选项A、B不正确.在木块滑动过程中,小球对碗壁的压力不同,故摩擦力大小改变,C错. 答案:D

10、如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的细杆上穿有质

量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M>m,则

()

A.当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动

B.当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动

C.若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动

D.若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动

解析:由牛顿第三定律可知M、m间的作用力相等,即F M=F m,F M=Mω2r M,F m=mω2rm,所以若M、m不动,则r M∶r m=m∶M,所以A、B不对,C对(不动的条件与ω无关).若相向滑动,无力提供向心力,D对. 答案:CD 11、一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为()

A.2m/s2

B.4m/s2

C.0

D.4π m/s2

ω=2π/T=2π/2=πv=ω*r所以r=4/πa=v∧2/r=16/(4/π)=4π

12、在水平路面上安全转弯的汽车,向心力是()

A.重力和支持力的合力

B.重力、支持力和牵引力的合力

C 汽车与路面间的静摩擦力D.汽车与路面间的滑动摩擦力

二、非选择题【共3道小题】

1、如图所示,半径为R的半球形碗,有一个具有一定质量的

物体A,A与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO′匀

速转动时,物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而

不发生相对滑动,求碗转动的角速度.

分析:物体A随碗一起转动而不发生相对滑动,物体做匀速圆周运动的角速度ω就等于碗转动的角速度ω.物体A做匀速圆周运动所需的向心力方向指向球心O,故此向心力不是重力而是由碗壁对物体的弹力提供,此时物体所受的摩擦力与重力平衡.

解析:物体A做匀速圆周运动,向心力:F n=mω2R

而摩擦力与重力平衡,则有μF n=mg 即F n=mg/μ

由以上两式可得:mω2R= mg/μ即碗匀速转动的角速度为:ω=.

2、汽车沿半径为R的水平圆跑道行驶,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10,要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大不能超过多少?

解析:跑道对汽车的摩擦力提供向心力,1/10mg=mv2/r,所以要使汽车不致冲出圆跑道,车速最大值为v=. 答案:车速最大不能超过

3、一质量m=2 kg的小球从光滑斜面上高h=3.5 m处由静止滑下,斜面的底端连着一个半径R=1 m的光滑圆环(如图所示),则小球滑

至圆环顶点时对环的压力为_____________,小球至少应从

多高处静止滑下才能通过圆环最高点,

hmin=_________(g=10 m/s2).

解析:①设小球滑至圆环顶点时速度为v1,则

mgh=mg·2R+ 1/2mv12F n+mg= mv12/R 得:F n=40 N

②小球刚好通过最高点时速度为v2,则mg= mv22/R

又mgh′=mg2R+1/2 mv22/R得h′=2.5R答案:40 N;2.5R

匀速圆周运动典型问题剖析

匀速圆周运动问题是学习的难点,也是高考的热点,同时它又容易和很多知识综合在一起,形成能力性很强的题目,如除力学部分外,电学中“粒子在磁场中的运动”涉及的很多问题仍然要用到匀速圆周运动的知识,对匀速圆周运动的学习可重点从两个方面掌握其特点,首先是匀速圆周运动的运动学规律,其次是其动力学规律,现就各部分涉及的典型问题作点滴说明。(一)运动学特征及应用

匀速圆周运动的加速度、线速度的大小不变,而方向都是时刻变化的,因此匀速圆周运动是典型的变加速曲线运动。为了描述其运动的特殊性,又

引入周期(T )、频率(f )、角速度(ω)等物理量,涉及的物理量及公式较多。因此,熟练理解、掌握这些概念、公式,并加以灵活选择运用,是我们学习的重点。

1. 基本概念、公式的理解和运用

[例1] 关于匀速圆周运动,下列说确的是( )

A. 线速度不变

B. 角速度不变

C. 加速度为零

D. 周期不变

解析:匀速圆周运动的角速度和周期是不变的;线速度的大小不变,但方向时刻变化,故匀速圆周运动的线速度是变化的,加速度不为零,答案为B 、D 。

[例2] 在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A 、B 两点,如图1所示,过A 、B 的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A 、B 两点的线速度之比为;向心加速度之比为。

解析:A 、B 两点做圆周运动的半径分别为 R R r A 2130sin =?=R R r B 2360sin =?= 它们的角速度相同,所以线速度之比

333

1====B A B A B A r r r r v v ωω 加速度之比3

322==B B A A B A r r a a ωω 2. 传动带传动问题

[例3] 如图2所示,a 、b 两轮靠皮带传动,A 、B

分别为两轮边缘上的点,C 与A 同在a 轮上,已知B A r r 2=,B r OC =,在传动时,皮带不打滑。求:

(1)=B C ωω:;(2)=B C v v :;(3)=B C a a :。

解析:A 、C 两点在同一皮带轮上,它们的角速度相等,即C A ωω=,由

于皮带不打滑,所以A 、B 两点的线速度大小相等,即B A v v =。

(1)根据r v =ω知21===A B B A B C r r ωωωω(2)根据ωr v =知2

1====A B A C A C B C r r r r v v v v (3)根据ωv a =知4

12121=?==B B C C B C v v a a ωω 点评:共轴转动的物体上各点的角速度相同,不打滑的皮带传动的两轮边缘上各点线速度大小相等,这样通过“角速度”或“线速度”将比较“遥远”的两个质点的运动学特点联系在一起。

(二)动力学特征及应用

物体做匀速圆周运动时,由合力提供圆周运动的向心力

且有222)2(T

mr mr r v m ma F F πω=====向向合 方向始终指向圆心

1. 基本概念及规律的应用

[例4] 如图3所示,质量相等的小球A 、B 分别固定在轻杆的中点和端点,当杆在光滑水平面上绕O 点匀速转动时求杆OA 和AB 段对球A 的拉力之比。

解析:隔离A 、B 球进行受力分析,如图3所示。因A 、

B 两球角速度相同,设为ω,选用公式r m F 2ω=向,并取指向圆心方向为正方

向,则

对A 球:OA L m F F 221ω=-①

对B 球:OB L m F 22ω=②

① 两式联立解得2321=F F 点评:向心力向F 是指做匀速圆周运动物体受到的合力,而不一定是某一

个力,要对物体进行正确的受力分析。

[例5] 如图4所示,一个壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着壁分别在图中所示的水平面作匀速圆周运动,则下列说确的是( )

A. 球A 的线速度必定大于球B 的线速度

B. 球A 的角速度必定小于球B 的角速度

C. 球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期

D. 球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力

解析:对小球A 、B 受力分析,两球的向心力都来源于重力mg 和支持力N F 的合力,其合成如图4所示,故两球的向心力αcot mg F F B A ==

比较线速度时,选用r

v m F 2=分析得r 大,v 一定大,A 答案正确。 比较角速度时,选用r m F 2ω=分析得r 大,ω一定小,B 答案正确。 比较周期时,选用r T

m F 2)2(

π=分析得r 大,T 一定大,C 答案不正确。

小球A 和B 受到的支持力N F 都等于αsin mg ,D 答案不正确。 点评:①“向心力始终指向圆心”可以帮助我们合理处理物体的受力;② 根据问题讨论需要,解题时要合理选择向心力公式。

2. 轨迹圆(圆心、半径)的确定

[例6] 甲、乙两名滑冰运动员,kg M 80=甲,kg M 40=乙,面对面拉着弹簧秤

做匀速圆周运动的滑冰表演,如图5所示,两人相距0.9m ,弹簧秤的示数为

9.2N ,下列判断中正确的是( )

A. 两人的线速度相同,约为40m/s

B. 两人的角速度相同,为6rad/s

C. 两人的运动半径相同,都是0.45m

D. 两人的运动半径不同,甲为0.3m ,乙为0.6m

解析:甲、乙两人做圆周运动的角速度相同,向心力大小都是弹簧的弹力,则有乙乙甲甲r M r M 22ωω=即乙乙甲甲r M r M =且m r r 9.0=+乙甲,kg M 80=甲,

kg M 40=乙解得m r 3.0=甲,m r 6.0=乙由于甲甲r M F 2ω=所以

)/(62.03

.0802.9s rad r M F

=?==甲甲ω而r v ω=,r 不同,v 不同。所以答案选D 。 点评:有些匀速圆周运动的轨迹圆是比较“隐蔽”的,一旦理解错误,就会给解题带来麻烦,如本题中两人做匀速圆周运动的半径并不是两人的间距,例2中A 、B 做圆周运动的圆心并不是圆环的中心O 等。

3. 联系实际问题

[例7] 司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙,他

是刹车好还是转弯好?(设转弯时汽车做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。)

解析:设汽车质量为m ,车轮与地面的动摩擦因数为μ,刹车时车速为0v ,此时车离墙距离为0s ,为方便起见,设车是沿墙底线的中垂线运动。若司机

采用刹车,车向前滑行的距离设为s ,则==g v s μ220常数,若司机采取急转弯法,则R

v m mg 20=μ(R 是最小转弯半径),s g v R 220==μ。 讨论:(1)若R s >0,则急刹车或急转弯均可以;

(2)若s s R >>0,则急刹车会平安无事,汽车能否急转弯与墙的长度和

位置有关,如图6所示,质点P 表示汽车,AB 表示墙,若墙长度R l 2<,如图6,)cos (2θR R l -=,则墙在AB 和CD 之间任一位置上,汽车转弯同样平安无事;

(3)若s s <0,则不能急刹车,但由(2)知若墙长和位置

符合一定条件,汽车照样可以转弯。

点评:利用基本知识解决实际问题的关键是看能否将实际

问题转化为合理的物理模型。

三. 匀速圆周运动的实例变形

课文中的圆周运动只有汽车过桥和火车转弯两个实例,而从这两个实例可以变化出很多模型。试分析如下:

(一)汽车过桥

原型:汽车过凸桥

如图1所示,汽车受到重力G 和支持力F N ,合力提供汽车过桥所需的向

心力。

假设汽车过桥的速度为v ,质量为m ,桥的半径为r ,r mv F G N 2=-。 分析:当支持力为零时,只有重力提供汽车所需的向心

力,即r

mv G 20=,gr v =0 1. 当汽车的速度0v v >,汽车所受的重力G 小于过桥

所需的向心力,汽车过桥时就会离开桥面飞起来。

2. 当汽车的速度0v v =,汽车所受的重力G 恰好等于过桥需要的向心力,汽

车恰好通过桥面的最高点。),(020gr v r

mv G == 3. 当汽车的速度0v v <,汽车所受的重力G 大于所需的向心

力,此时需要的向心力要由重力和支持力的合力共同来提供。

)(2

r

mv F G N =- 因此,汽车过凸桥的最大速度为gr 。

模型一:绳拉小球在竖直平面过最高点的运动。

如图2所示,小球所受的重力和绳的拉力的合力提供小球所需的向心力,

即r

v m F mg T 2=+。 分析:当绳的拉力为零时,只有重力提供小球所需的向心力,即r

mv G 20=,gr v =0

0力。不足的部分将由小球所受的绳的拉力来提供,只要不超过绳的承受力,已知物体的速度,就可求出对应的拉力。)(2r v m F mg T =+ 2. 当小球的速度0v v =,物体所受的重力G 刚好提供物体所需的向心力。

),(020gr v r

mv G == 3. 当小球的速度0v v <,物体所受的重力G 大于所需的向心力,此时小球将

上不到最高点。

因此,绳拉小球在竖直平面过最高点时的最小速度为gr v =0。

实例:翻转过山车

如图3所示:由于过山车在轨道最高点所受的力为

重力和轨道的支持力,故分析方法与模型一类似。请同

学们自己分析一下。

模型二:一轻杆固定一小球在竖直平面过最高点的运动。

如图4所示,物体所受的重力和杆对球的弹力的合力提供

物体所需的向心力,即r

v m F mg T 2=- 分析:当杆对球的弹力为零时,只有重力提供小球所需的

向心力,即r

mv G 20=,gr v =0 1. 当小球的速度0v v >,物体所受的重力G 已不足以提供物体所需的向心

力。不足的部分将由小球所受的杆的拉力来提供。(此时杆对小球的弹力为向

下的拉力,参考图3)。已知物体的速度,就可求出对应的拉力。)(2r

v m F mg T =+

0),(020gr v r

mv G == 3. 当小球的速度0v v <,物体所受的重力G 大于所需的向心力,多余的部分

将由杆对小球的支持力来抵消。(此时杆对小球的弹力为向上的支持力)。

)(2

r

v m F mg T =- 4. 当小球的速度0=v ,物体所受的重力G 等于杆对小球的支持力。

)(T F mg =因此,一轻杆固定一小球在竖直平面过最高点的最小速度为0。

(二)火车转弯

原型:火车转弯

如图5所示,火车在平直的轨道上转弯,将挤压外轨,由外轨给火车的弹力提供火车转弯所需的向心力,这样久而久之,将损坏外轨。 故火车转弯处使外轨略高于轨,火车驶过转弯处

时,铁轨对火车的支持力F N 的方向不再是竖直的,

而是斜向弯道的侧,它与重力的合力指向圆心,提

供火车转弯所需的向心力(如图6所示)。这就减轻了轮缘与外轨的挤压。 分析:当火车的速度为0v 时,火车所需的向心力全部由

重力和支持力的合力来提供,即r

v m mg 20tan =θ,θtan 0gr v =。

1. 若火车的速度0v v >,将挤压外轨;

2. 若火车的速度0v v <,将挤压轨。

模型一:圆锥摆

小球所需的向心力由重力和绳的拉力的合力来提供(如图7

所示)

模型二:小球在漏斗中的转动

小球所需的向心力由重力和漏斗的支持力的合力来提供(如图8

所示)

四. 匀速圆周运动的多解问题

匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动,其中一个做匀速圆周运动,另一个做其他形式的运动。由于这两种运动是同时进行的,因此,依据等时性建立等式来解待求量是解答此类问题的基本思路。特别需要提醒同学们注意的是,因匀速圆周运动具有周期性,使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生,这就要求我们在表达做匀速圆周运动物体的运动时间时,必须把各种可能都考虑进去,以下几例运算结果中的自然数“n”正是这一考虑的数学化。

[例1] 如图1所示,直径为d的圆筒绕中心轴做匀速圆

周运动,枪口发射的子弹速度为v,并沿直径匀速穿过

圆筒。若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔,则圆筒

运动的角速度为多少?

解析:子弹穿过圆筒后做匀速直线运动,当它再次到达圆筒壁时,若原来的弹孔也恰好运动到此处。则圆筒上只留下一个弹孔,在子弹运动位移为

d 的时间,圆筒转过的角度为ππ+n 2,其中 3,2,1,0=n ,即ωππ+=n v d 2。(时

间相等)

解得角速度的值v d n ππω+=2, 3,2,1,0=n [例2] 质点P 以O 为圆心做半径为R 的匀速圆周运动,

如图2所示,周期为T 。当P 经过图中D 点时,有一质

量为m 的另一质点Q 受到力F 的作用从静止开始做匀

加速直线运动。为使P 、Q 两质点在某时刻的速度相同,则F 的大小应满足什么条件?

解析:速度相同包括大小相等和方向相同,由质点P 的旋转情况可知,只有当P 运动到圆周上的C 点时P 、Q 速度方向才相同,即质点P 转过)43(+n 周)3,2,1,0( =n

经历的时间)3,2,1,0()4

3

( =+=n T n t ①

质点P 的速率T R v π2=② 在同样的时间,质点Q 做匀加速直线运动,速度应达到v ,由牛顿第二定律及速度公式得t m

F v =③ 联立以上三式,解得)3,2,1,0()34(82 =+=

n T n mR F π [例3] 如图3所示,在同一竖直平面,A 物体从a 点开始做匀速

圆周运动,同时B 物体从圆心O 处自由落下,要使两物体在b 点

相遇,求A 的角速度。

解析:A 、B 两物体在b 点相遇,则要求A 从a 匀速转到b 和B 从O 自由

下落到b 用的时间相等。

A 从a 匀速转到b 的时间T n t )43(1+=)3,2,1,0(2)

43( =+=n n ωπ B 从O 自由下落到b 点的时间g

R t 22=由21t t =,解得[例4] 如图4,半径为R 的水平圆盘正以中心O 为转轴匀速转动,从圆板中心O 的正上方h 高处水平抛出一球,此时半径OB 恰与球的初速度方向一致。要使球正好落在B 点,则小球的初速度及圆盘的角速分别为多少? 解析:要使球正好落在B 点,则要求小球在做平抛运

动的时间,圆盘恰好转了n 圈( 3,2,1=n )。

对小球221gt h =①t v R 0=②

对圆盘)3,2,1(2 ==n t n ωπ③

联立以上三式,解得

)3,2,1(2 ==n h g n π

ωh g R v 20= 【模拟试题】

一. 选择题(在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确)

1. 下列说确的是( )

A. 做匀速圆周运动的物体的加速度恒定

B. 做匀速圆周运动的物体所受合外力为零

C. 做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的

D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态

2. 如图1所示,把一个长为20cm ,系数为360N/m 的

弹簧一端固定,作为圆心,弹簧的另一端连接一个质量

为0.50kg 的小球,当小球以min /360r π的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长应为( )

A.5.2cm

B. 5.3cm

C. 5.0cm

D. 5.4cm

ω=2n=2**360//60=12r/sF=m*ω2*R= m*ω2*(l+x)F=kx

kx= m*ω2*(l+x) 360x=0.5*12*12(0.2+x) x=0.05m=5cm

3. 一圆盘可以绕其竖直轴在图2所示水平面转动,圆盘半径为R 。甲、乙物体质量分别是M 和m (M>m ),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为)(R L L <的轻绳连在一起。若

将甲物体放在转轴位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径

方向被拉直,要使两物体与圆盘间不发生相对滑动,则

转盘旋转角速度的最大值不得超过(两物体均看作质点)

A.mL g

m M )(-μ B.ML g

m M )(-μ C.ML g

m M )(+μ D.mL g

m M )(+μ

4. 如图3所示,一个球绕中心线O O '以ω角速度转动,则

( )

A. A 、B 两点的角速度相等

B. A 、B 两点的线速度相

C. 若?=30θ,则2:3:=B A v v

D. 以上答案都不对

5. 一圆盘可绕圆盘中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动,

在圆盘上放置一小木块A ,它随圆盘一起运动(做匀速圆

周运动),如图4所示,则关于木块A 的受力,下列说确的

是( )

A. 木块A 受重力、支持力和向心力

B. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反

C. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心

D. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同

6. 如图5所示,质量为m 的小球在竖直平面的光滑圆轨道

上做圆周运动。圆半径为R ,小球经过圆环最高点时刚好不脱

离圆环,则其通过最高点时

A. 小球对圆环的压力大小等于mg

B. 小球受到的向心力等于

重力mg

C. 小球的线速度大小等于gR

D. 小球的向心加速度大小等于g

二. 填空题

7. 一辆质量为4t 的汽车驶过半径为50m 的凸形桥面时,始终保持5m/s 的速率。汽车所受的阻力为车对桥面压力的0.05倍。通过桥的最高点时汽车牵引力是N 。(g=10m/s 2)

高一物理典型例题

高一物理典型例题 关联速度1光滑水平面上有A、B两个物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳子相连,如图,它们的质量分别为m A和m B,当水平力F拉着A向右运动,某时绳子与水平面夹角为θA=45?,θB=30?时,A、B两物体的速度之比VA:VB应该是________ 小船过河1若河宽仍为100m,已知水流速度是5m/s,小船在静水中的速度是4m/s,即船速(静水中)小于水速。求:1.欲使船渡河时间最短,求渡河位移? 2.欲使航行距离最短,船应该怎样渡河?求渡河时间? 平抛1小球从斜面上方一定高度处向着水平抛出,初速度v0,已知传送带的倾角为θ。1.若小球垂直撞击斜面,求飞行时间t1 ,求水平位移x1; 2.若小球到达斜面的位移最小,求飞行时间t2 求速度偏转角的正切值; 3.反向平抛,何时离斜面最远; 平抛实验1如右图所示在“研究平抛物体的运动”实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、 b、c和d为轨迹上的四点,小方格的边长为L,重力加速度为g。求: 1.小球做平抛运动的初速度大小为v0 2.b点时速度大小为vb

3.从抛出点到c点的飞行时间Tc 4.已知a点坐标(xy)求抛出点坐标 水平圆周1如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30°,小球以一定速率绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动,求恰好离开斜面时线速度 竖直圆周1如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求: 1.物体在A点时弹簧的弹性势能; 2.物体从B点运动至C点的过程中产生的内能. 开普勒第三定律赤道卫星中同步轨道半径大约是中轨道半径的2倍,则同步卫星与中轨道卫星两次距离最近间隔时间_________。 万有引力两个完全相同的均匀球体紧靠在一起万有引力是F,用相同材料制成两个半径为原来一半的小球紧靠在一起的万有引力________。 黄金代换若分别在地球和某行星上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,其水平距离之比为k,且已知地球与该行星半径之比也为k,则地球的质量与该行星的质量之比_________。

初中物理力学例题难题[1].doc

1..如图 22所示装置,杠杆 OB 可绕 O 点在竖直平面内转动, OA ∶ AB = 1∶2。当在杠杆 A 点挂 一质量为 300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为 F 1,杠杆 B 端受到 竖直向上的拉力为 T 1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为 N 1;在物体甲下方加挂 质量为 60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为 F 2 ,杠杆 B 点受到竖 直向上的拉力为 T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为 N 2。已知 N 1∶ N 2= 3∶ 1, 小明受到的重力为 600N ,杠杆 OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计, g 取 10N/kg 。求: ( 1)拉力 T 1; ( 2)动滑轮的重力 G 。 39.解: B A O ( 1)对杠杆进行受力分析如图 1 甲、乙所示: 根据杠杆平衡条件: 甲 G 甲 ×OA = T × 1 OB (G 甲+ G 乙) ×OA =T 2 × OB 又知 OA ∶AB ∶ 2 = 1 所以 OA ∶OB ∶ 3 = 1 图 22 G 甲 m 甲 g 300 kg 10N/kg 3000 N T 1 T 2 A O B A O B G 乙 m 乙 g 60kg 10N/kg 600N G 甲 + G 乙 OA G 甲 1 3000N G 甲 T 1 1000N (1 分) 乙 OB 3 甲 图 1 T 2 OA (G 甲 G 乙 ) 1 3600N 1200N (1 分) F 人 1 F 人 2 OB 3 ( 2)以动滑轮为研究对象,受力分析如图 2 甲、乙所示 因动滑轮处于静止状态,所以: T 动 1=G +2F 1,T 动 2= G + 2F 2 又 T 动 1=T 1,T 动 2=T 2 所以: G 人 G 人 T 1 G 1000N G 500N 1 ( 1 分) 甲 乙 F 1 2 2 G 图 3 2 F 2 T 2 G 1200 N G 600N 1 G (1 分) 2 2 2 T 动 1 T 动 2 以人为研究对象,受力分析如图 3 甲、乙所示。 人始终处于静止状态,所以有: F 人 1+ , = G 人, , = G 人 N 1 F 人 2+ N 2 因为 F 人 1= F 1, F 人 2 =F 2, 1= N , , N 2= 2 , 1 且 G 人 =600N N N G G 所以: 1 2F 2 2F 甲 乙 图 2

高考物理超经典力学题集萃

高考物理经典力学计算题集萃 =10m/s沿x1.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v 0 轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点 时的速度. 2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F. 3.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少? 4.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度) 5.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 6.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人

高中物理力学经典题型

F A B C 一.例题 1.如右图所示,小木块放在倾角为α的斜面上,它受到一个水平向右的力F(F≠0) 的作用下 处于静止状态,以竖直向上为y 轴的正方向,则小木块受到斜面的支持力 摩擦力的合力的方向可能是( ) A.沿y 轴正方向 B.向右上方,与y 轴夹角小于α C.向左上方,与y 轴夹角小于α D.向左上方,与y 轴夹角大于α 2.如图示,物体B 叠放在物体A 上,A 、B 的质量均为m ,且上下表面均与斜面平行,它们以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑。则:( ) A 、A 、 B 间没有摩擦力 B 、A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向下 C 、A 受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin θ D 、A 与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ 3.如图所示,光滑固定斜面C 倾角为θ,质量均为m 的A 、B 一起以某一初速靠惯性 沿斜面向上做匀减速运动,已知A 上表面是水平的。则( ) A .A 受到B 的摩擦力水平向右,B.A 受到B 的摩擦力水平向左, C .A 、B 之间的摩擦力为零 D.A 、B 之间的摩擦力为mgsin θcos θ 4年重庆市第一轮复习第三次月考卷 6.物体A 、B 叠放在斜面体C 上,物体B 上表面水平,如图所示,在水平力F 的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中,物体A 、B 相对静止,设物体A 受摩擦力为f 1,水平地面给斜面体C 的摩擦为f 2(f 2≠0),则:( ) A .f 1=0 B .f 2水平向左 C .f 1水平向左 D .f 2水平向右 22、如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB 长1.5m ,可绕固定点O 在竖直平面内自由转动,A 端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m ,在B 端施加竖直向上600N 的作用力时,轻杆AB 在水平位置平衡,试求沙子的密度.(g 取10N /kg ,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计) B θ C A

高中物理力学经典的题库(含答案)

高中物理力学计算题汇总经典精解(50题) 1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 图1-73 2.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求 (1)2秒末物块的即时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求 图1-74 (1)推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离? 6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m. (1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度. (2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离. 取g=10/m·s2,不考虑空气阻力. 7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:

高一物理必修1典型例题

高一物理必修1典型例题 例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。 甲乙 例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是 A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的 B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的 C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 例3. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在这段过程中 A. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度1v经过某一路标,子弹以速度2v从枪口射出,1v和2v均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。 例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v,后一半时间的平均速度为2v,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v,后一半位移的平均速度为2v,全程的平均速度又为多少? 例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间 B. 物体在不同时刻的位置 C. 物体在不同时间内的位移 D. 物体在不同时刻的速度 例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。 例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

最新推荐推荐高三物理力学综合测试经典好题(含答案)教学内容

高三物理力学综合测试题 一、选择题(4×10=50) 1、如图所示,一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上,F 的方向与斜面平行, 如果将力F 撤消,下列对物块的描述正确的是( ) A 、木块将沿面斜面下滑 B 、木块受到的摩擦力变大 C 、木块立即获得加速度 D 、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度v 0竖直上抛,它能到达的最大高度为H ,问下列几种情况中,哪种情况小球不. 可能达到高度H (忽略空气阻力): ( ) A .图a ,以初速v 0沿光滑斜面向上运动 B .图b ,以初速v 0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动 C .图c (H>R>H/2),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 D .图d (R>H ),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 3. 如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木块分离时,两木块的速度分别为v1和v2,,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法 若F1=F2,M1>M2,则v1 >v2,; 若F1=F2,M1<M2,则v1 >v2,; ③若F1>F2,M1=M2,则v1 >v2,; ④若F1<F2,M1=M2,则v1 >v2,;其中正确的是( ) A .①③ B .②④ C .①② D .②③ 4.如图所示,质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N 时,物体A 处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则(g=10m/s2)( ) A .物体A 相对小车仍然静止 B .物体A 受到的摩擦力减小 C .物体A 受到的摩擦力大小不变 D .物体A 受到的弹簧拉力增大 5.如图所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小 球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0,若v 0≤gR 3 10,则有关小球能够上 升到最大高度(距离底部)的说法中正确的是: ( ) A .一定可以表示为g v 22 B .可能为3 R C .可能为R D .可能为 3 5R 6.如图示,导热气缸开口向下,内有理想气体,气缸固定不动,缸内活塞可自由滑动且不 漏气。活塞下挂一砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,外部环境温度恒定,则 ( ) A .气体压强增大,内能不变 B .外界对气体做功,气体温度不变 C .气体体积减小,压强增大,内能减小 D .外界对气体做功,气体内能增加 7.如图所示,质量M=50kg 的空箱子,放在光滑水平面上,箱子中有一个质量m=30kg 的铁块,铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ,它一旦与ab 壁接触后就不会分开,铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子,2s 末立即撤去作用力,最后箱子与铁块的共同速度大小是( ) θ F R F

高中物理经典力学练习题

F 高中物理经典力学练习题 1.一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在水平的粗糙地面上,有关梯子的受力情况,下 列描述正确的是 ( ) A .受两个竖直的力,一个水平的力 B .受一个竖直的力,两个水平的力 C .受两个竖直的力,两个水平的力 D .受三个竖直的力,三个水平的力 2.如图所示, 用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度 增加一些,则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是( ) A .F 1增大,F 2减小 B .F 1减小,F 2增大 C .F 1和F 2都减小 D .F 1和F 2都增大 3.如图所示,物体A 和B 一起沿斜面匀速下滑,则物体A 受到的力是( ) A .重力, B 对A 的支持力 B .重力,B 对A 的支持力、下滑力 C .重力,B 对A 的支持力、摩擦力 D .重力,B 对A 的支持力、摩擦力、下滑力 4.如图所示,在水平力F 的作用下,重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑, 物体与墙之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小为:( ) A .μF B .μ(F+G) C .μ(F -G) D .G 5.如图,质量为m 的物体放在水平地面上,受到斜向上的拉力F 的作用而没动, 则 ( ) A 、物体对地面的压力等于mg B 、地面对物体的支持力等于F sin θ C 、物体对地面的压力小于mg D 、物体所受摩擦力与拉力F 的合力方向竖直向上 6.如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m 的光滑小球,小球被竖直挡板挡住,则球对挡板的压力为( ) A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 7.如图所示,质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg ,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动?( ) A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减 速下降 8. 如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速 靠岸的过程中( ) A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 9.如图所示,两木块的质量分别为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

高一物理典型例题汇总

高一物理必修1知识集锦及典型例题 各部分知识网络 (一)运动的描述: -(D 表示物体位置的变动,可用从起点到终点的有向线段表示,是矢量 1(2》位移的大小小于或等于路程 Q )物理意义:表示物休位置变化的快慢 [平均速度严巻方向与位移方向相同 瞬时速度*当加-0时山二号^方向为那一刻的运动方向 「①速厦是 矢童,而逋率是标量 平均速率=遐遅 时何艸砲卒时间 ③瞬时速度的大小等于瞬时速率 [■物理意义:表示物体速度变化的快慢 I 加速度峠定小=汪汽速度的变化率人单位m/乳是矢量 ' 〔方向:与速度变化的方向相同■与速度的方向关系不确定 [意义:表示位移随时何的变化规律 应用:①判断运动性质〔匀速、变速、静止) 俨一E 图象丿 ②判斯运动方向(正方向、负方向) 1 ③比较运动快慢 I ④确定也移或时间等 图象] (意义:表示速度随时间的变化规律 应用:①确定某时刻的速度 ②求位移(面积) I 图象] ③判斷运匪性质(静止、匀速、匀变速、非匀变速) ④ 判断运动方向(正方向、负方向〉 ⑤ 出较加速度大小等 X [根据纸带上点谨的疏密判断运动情况 '实验:用打点计时器测速度{求两点间的平均速度卫=善 .粗略求瞬时速度’当心取很小的值时,瞬时速度釣等于平均速度 x=aT 2 , o (a 6 a 5 a 』(a 3 a ? aJ a 2 (3T) (推述运动的物理量v 速度 ⑶与速率的区别与联系2②平均速度二 运 动的描 述 测匀变速直线运动的加速度:△

「物理意义:表不物体速度蛮化的快馒 定义2=耳^(速度的变化率人单位m/d 矢量. 其方向与速度变化的方向相同,与速度方向的关系不确定 、速度、速度变化量 与加速度的区别 '意义;表示位移随时间的变化规律 应用:①判斯运动性质(匀速、变速、静止) 卩一£图象」②判断运动方向(正方向、负方向) ③比较运动快慢 、④确定位務或时间 靈臾匸表示速度随时间的变化规律 应用:①确定某时刻的速度 ② 求位移(面积) ③ 判断运动性质(静止、匀速、匀变速、非匀变速) ④ 判断运动方向(正方向、负方向) ?⑤比较加速度大小等 ,加速度恒定?速度均匀变化] Vt = v^+at 工=Sf+*亦 < —说=2a 工 一 询+讪 吟一y-二叫 a 与v 同向,加速运动;a 与v 反 向,减速运动。 咽 —II 匀变速 直线运€ 动 的规律 咱由落体运动 la=g

高中物理必修1知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

高中物理经典力学选择题.doc

如图所示,斜面体P 放在水平面上,物体Q 放在斜面上.Q 受一水平作用力F,Q 和P 都静止.这时P 对Q 的静摩擦力和水平面对P 的静摩擦力分别为f、f2 .现使力 F 变大, 1 系统仍静止,则() A. f1 、f2 都变大 B. f1变大,f2 不一定变大 C. f2 变大,f1 不一定变大 D. f1 、f2 都不一定变大 答案:C 如图所示,质量为m 的物体在力 F 的作用下,贴着天花板沿水平方向向右做加速运动, 若力 F 与水平面夹角为,物体与天花板间的动摩擦因数为,则物体的 加速度为() A. F (cos sin ) m B. F cos m F (cos sin ) C. g m F (cos sin ) D. g m 答案:D 如图所示,物体 B 叠放在物体 A 上,A、B 的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行, 它们以共同速度沿倾角为的固定斜面 C 匀速下滑,则() A. A、B 间没有静摩擦力 B. A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A 受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sin D. A 与斜面间的动摩擦因数, =tan 答案:D 一质量为m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动,在t0 时 刻撤去力F,其v-t 图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因 数为,则下列关于力 F 的大小和力 F 做功W 的大小关系式正确的 是() A. F= mg B. F= 2 mg C. W mgv0t 0 3 W mgv t D. 0 0 2 7

41.一列以速度v 匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的 A 处有一小球.若车厢中 的旅客突然发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从 A 点运动到 B 点.则 由此可以判断列车的运行情况是() A.减速行驶,向北转弯 B.减速行驶,向南转弯 C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯 答案:B 如图所示,一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动.小环从最高点 A 滑到最 低点 B 的过程中,小环线速度大小的平方 2 v 随下落高度h 的变化图象可能是图中的() 答案:AB 如图所示,以一根质量可以忽略不计的刚性轻杆的一端O 为固定转轴,杆可以在竖直平面内无摩擦地转动,杆的中心点及另一端各固定一个小球 A 和B,已知两球质量相同,现 用外力使杆静止在水平方向,然后撤去外力,杆将摆下,从开始运动到杆 处于竖直方向的过程中,以下说法中正确的是() A .重力对 A 球的冲量小于重力对 B 球的冲量 B.重力对 A 球的冲量等于重力对 B 球的冲量 C.杆的弹力对 A 球做负功,对 B 球做正功 D.杆的弹力对 A 球和B 球均不做功 答案:BC 如图所示,在光滑的水平面上有质量相等的木块A、B,木块 A 以速度v 前进,木块 B 静止.当木块 A 碰到木块 B 左侧所固定的弹簧时(不计弹簧质量),则() A. 当弹簧压缩最大时,木块 A 减少的动能最多,木块 A 的速度要 减少v/2 B.当弹簧压缩最大时,整个系统减少的动能最多,木块 A 的速度 减少v/2 C.当弹簧由压缩恢复至原长时,木块 A 减少的动能最多,木块 A 的速度要减少v D.当弹簧由压缩恢复至原长时,整个系统不减少动能,木块 A 的速度也不减 答案:BC 将小球竖直上抛,若该球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程时间及损 失的机械能进行比较,下列说法正确的是() A .上升时间大于下降时间,上升损失的机械能大于下降损失的机械能 B.上升时间小于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能 C.上升时间小于下降时间,上升损失的机械能小于下降损失的机械能 D.上升时间等于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能 8

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

(完整版)八年级的物理力学典型例题.docx

液体压强典例 例 1 小华制成如图 5 所示的“自动给水装置”,是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中, 瓶口刚好被水浸没。其瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于() A、瓶的支持力的作用 B、瓶的重力作用 C、水的浮力作用支持力 D、大气压的作用 【解题思路】瓶内高于水面的水与瓶的支持力和重力作用无关,可排除A、 B。瓶内装满水瓶子倒放在盆景中后,是大气压的作用,与浮力无关。 【点评】只所以瓶中水面能高于盆内水面是由于瓶外大气压比瓶内上面的空气气压大。此题考查学生是否理解大气压在生产生活中的应用原理;考查学生的物理知识与生产生活结合能 力。难度较小。 例 2 在塑料圆筒的不同高处开三个小孔,当筒里灌满水时.各孔喷出水的情况如图 5 所示,进表明液体压强() A.与深度有关B.与密度有关 C.与液柱粗细有关D.与容器形状有关 图 5 【解题思路】由图示可知,小孔距水面越远,孔中喷出的水流越远,这说明液体的压强随深 度的增加而增大。【答案】 A 【点评】本题考查了液体内部压强的特点。理解水从孔中喷出的越远,液体压强越大,是解题的关键。本题难度中等。 例 3 在两个完全相同的容器 A 和B 中分别装有等质量的水和酒精(p水>p 酒精 ) ,现将两个完全相同的长方体木块甲和乙分别放到两种液体中,如图 2 所示,则此时甲和乙长方体木块下表 面所受的压强P 甲、 P 乙,以及 A 和B 两容器底部所受的压力F A、 F B的关系是 A.P甲

FB。 C.P甲=P 乙FA

例 4 如图 1 所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、 丙三种液体;将三个完全相同的铜 球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是 F < F < , 甲 乙 丙 则液体密度相比较 图 1 A .一样大 B .乙的最小 C .丙的最小 D . 甲的最小 例 5 右图为小明发明的给鸡喂水自动装置, 下列是同学们关于此装置的讨论, 其中说法正确 的是( ) A .瓶内灌水时必须灌满,否则瓶子上端有空气,水会迅速流出 来 B .大气压可以支持大约 10 米高的水柱,瓶子太短,无法实现 自动喂水 C .若外界大气压突然降低,容器中的水会被吸入瓶内,使瓶内的水面升高 D .只有当瓶口露出水面时,瓶内的水才会流出来 例 6 内都装有水的两个完全相同的圆柱形容器, 放在面积足够大的水平桌面中间位置上。 若 将质量相等的实心铜球、铝球(已知 ρ铜 > ρ 铝)分别放入两个量筒中沉底且浸没于水中 后(水未溢出) ,两个圆柱形容器对桌面的压强相等, 则此时水对圆柱形容器底部的压强 大小关系为:( ) A 、放铜球的压强大; B 、放铝球的压强大; C 、可能一样大; D 、一定一样大。 例 7 如图所示,底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,液面相平。已知甲、 乙液体对容器底部压强相等。 若分别在两容器中放入一个完全相同的金属球后, 且无液体溢出,则:( ) A 、甲对容器底部压强可能等于乙对容器底部压强; B 、甲对容器底部压力可能小于乙对容器底部压力; C 、甲对容器底部压强一定大于乙对容器底部压强; D 、甲对容器底部压力一定大于乙对容器底部压力。 例 8 如图所示, 两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体甲和乙, 甲液体对容器 底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。 下列措施中, 有可能使甲液体对容器底部的压强

高中物理力学分析及经典题目

力学知识回顾以及易错点分析: 一:竖直上抛运动的对称性 如图1-2-2,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则: (1)时间对称性 物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA. (2)速度对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.[关键一点] 在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也 可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解. 易错现象 1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零 2、忽略竖直上抛运动中的多解 3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题 二、运动的图象运动的相遇和追及问题 1、图象: 图像在中学物理中占有举足轻重的地位,其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数 关系。位移和速度都是时间的函数,在描述运动规律时,常用x—t图象和v—t图象.

(1) x—t图象 ①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。②表示物体处于静止状态 ②图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小. ②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向. ③两种特殊的x-t图象 (1)匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线. (2)若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处 于静止状态 (2)v—t图象 ①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化 的规律. ②图线斜率的意义 a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小. b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向. ③图象与坐标轴围成的“面积”的意义 a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。 b若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时 间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向. ③常见的两种图象形式 (1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

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1、动能定理应用的基本步骤 应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能. 动能定理应用的基本步骤是: ①选取研究对象,明确并分析运动过程. ②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和. ③明确过程始末状态的动能E k1及E K2 ④列方程 W=E K2一E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解. 2、应用动能定理的优越性 (1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制. (2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识. (3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F 的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscos α求出变力做功的值,但可由动能定理求解. 一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题 1、一物体质量为2kg ,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s ,在这段时间内,水平力做功为( ) A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg ,u=0.1,现用水平外力F=2N ,拉其运动5m 后立即撤去水平外力F ,求其还能滑 m (g 取2 /10s m ) 3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵 S L V V

高中物理力学经典的题库(含答案)

高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m2s2) 图1-73 2.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出

水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求 (1)2秒末物块的即时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求 图1-74 (1)推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离? 6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m. (1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度. (2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.

高一物理必修一典型例题

高一物理必修一典型例题汇总 考点一 两类运动图象的比较 1.x -t 图象和v -t 图象的比较 ! 表示从正位移处开始一直做反向匀速直线运动 表示先正向做匀减速直线运动,再反向做匀 (1)“交点”??? x -t 图象中交点表示两物体相遇 v -t 图象中交点表示两物体该时刻速度相等 (2)“线”??? x -t 图象上表示位移随时间变化的规律 v -t 图象上表示速度随时间变化的规律 (3)“面积”??? x -t 图象上“面积”无实际意义 v -t 图象上“面积”表示位移 典型例题: 1.(多选)质点做直线运动的位移-时间图象如图所示,该质点( ) ;

A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒和第3秒的速度方向相反 C.在前2秒内发生的位移为零 D.在第3秒末和第5秒末的位置相同 [答案]AC 2.质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点() A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 。 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 [解析]0~2 s内速度都为正,因此第1 s末的速度方向没有发生改变,A错误;图象的斜率表示加速度,1~3 s内图象的斜率一定,加速度不变,因此第2 s末加速度方向没有发生变化,B错误;前2 s内的位移为图线与 时间轴所围的面积,即位移x=1 2×2×2 m=2 m,C错误;第3 s末到第5 s末的位移为x=- 1 2×2×1+ 1 2×2×1=0, 因此这两个时刻质点处于同一位置,D正确. 3.(多选)下图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图象,则下列叙述正确的是() A.甲物体运动的轨迹是抛物线 B.甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m C.乙物体前2 s的加速度为5 m/s2 D.乙物体8 s末距出发点最远 。 [解析]甲物体的运动图象是x-t图象,图线不表示物体运动的轨迹,A错误;由题图甲可知4 s末甲位移最大,为80 m,B正确;乙物体的运动图象是v-t图象,前2 s做匀加速运动,计算得加速度为5 m/s2,2 s~4 s

高中物理力学经典例题集锦

高中物理典型例题集锦 力学部分 1、如图9-1所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg 的小铁块,现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,弹性势能的最大值E P。 分析与解:在铁块运动的整个过程中,系统的动量守恒,因此弹簧压缩最大时和铁块停在木板右端时系统的共同速度(铁块与木板的速度相同)可用动量守恒定律求出。在铁块相对于木板往返运动过程中,系统总机械能损失等于摩擦力和相对运动距离的乘积,可利用能量关系分别对两过程列方程解出结果。 设弹簧压缩量最大时和铁块停在木板右端时系统速度分别为V和V’,由动量守恒得:mV0=(M+m)V=(M+m)V’ 所以,V=V’=mV0/(M+m)=1X4/(3+1)=1m/s 铁块刚在木板上运动时系统总动能为:EK=mV02==8J 弹簧压缩量最大时和铁块最后停在木板右端时,系统总动能都为: E K’=(M+m)V2=(3+1)X1=2J 铁块在相对于木板往返运过程中,克服摩擦力f所做的功为: W f=f2L=E K-E K’=8-2=6J 铁块由开始运动到弹簧压缩量最大的过程中,系统机械能损失为:fs=3J 由能量关系得出弹性势能最大值为:E P=E K-E K‘-fs=8-2-3=3J 说明:由于木板在水平光滑平面上运动,整个系统动量守恒,题中所求的是弹簧的最大弹性势能,解题时必须要用到能量关系。在解本题时要注意两个方面:①是要知道只有当铁块和木板相对静止时(即速度相同时),弹簧的弹性势能才最大;弹性势能量大时,铁块和木板的速度都不为零;铁块停在木板右端时,系统速度也不为零。 ②是系统机械能损失并不等于铁块克服摩擦力所做的功,而等于铁块克服摩擦力所做的功和摩擦力对木板所做功的差值,故在计算中用摩擦力乘上铁块在木板上相对滑动的距离。 2、如图8-1所示,质量为m=0.4kg的滑块,在水平外力F作用下,在光滑水平面上从A

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