人教版物理必修一试题课时作业18
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新教材高中物理课时作业新人教版必修第一册:4.速度变化快慢的描述——加速度知识点分组练知识点1加速度的理解和计算1.[2023·湖北松滋一中月考](多选)下列关于加速度的说法中正确的是( )A .由a =Δv Δt可知,a 与Δv 成正比,与Δt 成反比 B .加速度是表示物体速度变化快慢的物理量C .a 的方向与Δv 的方向相同,与v 的方向无关D .物体运动速度越大,其加速度一定越大2.(多选)下列有关速度、速度的变化量及加速度的方向的说法正确的是( )A .加速度的方向与速度的方向一定相同B .加速度的方向与速度变化的方向一定相同C .速度与加速度的方向相同时,物体做加速运动D .速度与加速度的方向相反时,物体做减速运动3.[2023·广东省广州市期末]汽车的百公里加速时间是描述汽车加速性能的重要参数.中国红旗H9轿车2022款2.0 T 智联旗享版标有这样的参数:“官方0~100 km/h 加速时间为7.8 s”.若将此红旗H9轿车加速过程看成匀加速直线运动,则此红旗H9轿车的加速度大小约为( )A .12.8 m/s 2B .6.4 m/s 2C .3.6 m/s 2D .7.2 m/s 24.[2023·海南省直辖县高一检测]一个物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20 m/s ,然后开始减速,1 min 后该物体的速度减小为0,该物体的加速度大小及方向( )A .20 m/s 2,向东B .0.33 m/s 2,向东C .20 m/s 2,向西D .0.33 m/s 2,向西5.[2023·浙江省高一期中]某次足球比赛中,足球以12 m/s 速度击中运动员后被反向弹出,历时0.2 s ,速度大小变为8 m/s ,以初速度方向为正方向,足球在此过程中加速度为( )A .20 m/s 2B .-20 m/s 2C .100 m/s 2D .-100 m/s 26.在世界杯比赛中,运动员在罚点球时,踢足球,足球获得20 m/s 的速度并做匀速直线运动,设脚与足球的作用时间为0.1 s ,足球在空中飞行0.2 s 后被守门员挡出,守门员双手与足球的接触时间为0.1 s ,且足球被挡出后以20 m/s 的速度沿原路反弹,求:(1)踢足球的瞬间,足球加速度的大小;(2)守门员挡球瞬间,足球加速度的大小.知识点2加速度与速度变化的关系7.[2023·陕西省铜川市期末](多选)下列说法正确的是( )A.加速度变大,物体可能在做减速运动B.加速度变小,物体一定在做减速运动C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量D.加速度大,物体的速度就大8.下列关于速度、速度变化量与加速度的关系说法正确的是( )A.速度变化量的方向决定了加速度的方向B.物体速度为零时,其加速度也为零C.物体的速度、加速度和速度变化量都可以很大D.物体加速度很大时,其速度会变化的越来越快9.[2023·广东省肇庆市高一期中]一辆汽车启动后做加速度越来越小的加速运动,则( )A.汽车的速度也减小B.汽车的速度先减小后增大C.当加速度减小到零时,汽车静止D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大10.(多选)物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,下列说法中正确的是( )A.物体A的加速度比物体B的加速度小B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快C.物体A的速度一定增加D.物体B的速度可能增加知识点3从vt图像看加速度11.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反B.在0~t1时间内,甲、乙的加速度方向相同C.在0~t2时间内,甲、乙的运动方向相同D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同12.[2023·河北省保定市期末](多选)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )A.在1 s末,速度为9 m/sB.0~2 s内,加速度为6 m/s2C.6~7 s内,做速度方向向西的加速运动D.10~12 s内,做速度方向向东的加速运动13.(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示.在图中标出的时刻中,质点的加速度方向与速度方向相同的有( )A.t1 B.t2C.t3 D.t4[答题区]促思提能训练1.[2023·广东广州高一联考](多选)物体做加速直线运动,其加速度的大小为2 m/s2,下列说法正确的是( )A.每间隔1秒,物体的速度就增大2 m/sB.物体在任意一秒末的速度一定是该秒内初速度的2倍C.每间隔0.5秒,物体的速度不一定增大1 m/sD.物体在第3秒末的速度比在第2秒初的速度大4 m/s2.[2023·湖南省怀化市高一期末]如图甲所示,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( )A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB.2.5 s内汽车的速度改变量为-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3.在桌球比赛中,球以1.4 m/s的速度垂直撞击边框后,以1.4 m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间Δt为0.08 s,则该撞击过程中球的加速度大小为( ) A.0 B.17.5 m/s2C.35.0 m/s2 D.70.0 m/s24.[2023·陕西省咸阳市高一期末]如图所示,某烟花燃放了绝美的焰火,有关烟花腾空的过程,下列说法中正确的是( )A.烟花某时刻速度为零,其加速度一定为零B.烟花的速度变化越快,加速度一定越大C.烟花的速度变化量越大,加速度一定越大D.烟花的加速度不断减小,速度一定越来越小5.(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上做匀变速运动,加速度分别为a甲=+5 m/s2,a乙=-6 m/s2,那么对甲乙两物体判断正确的是( )A.甲的加速度比乙的加速度大B.甲做加速运动,乙做减速运动C.甲的速度可能比乙的速度小D.甲、乙在相等的时间内速度变化是不同的6.[2023·广东省广州市期末]一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值不断减小直至为零,质点的( )A.速度不断减小,位移不断减小B.速度不断减小,位移继续增大C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大D.速度不断增大,当a=0时,位移达到最小值7.[2023·广东省模拟]某机器沿直线运动的vt图像如图所示,它在0~t1和t1~t2时间内的加速度分别是a1、a2,下列说法正确的是( )A.a1>a2,方向相同B.a1>a2,方向相反C.a1<a2,方向相同D.a1<a2,方向相反8.(多选)关于速度、速度变化及加速度的关系下列说法可能正确的是( )A.物体运动加速度等于0,而速度却不等于0B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小C.物体具有向东的加速度,而速度变化量却向西D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大9.[2023·江苏省南通市高二检测]质点做直线运动的vt图像如图所示,则下列说法正确的是( )A .1 s 末质点的速度方向发生改变B .1 s 末质点的加速度方向改变C .2 s 末质点的加速度为-23m/s 2 D .第2 s 内质点的加速度大小是第1 s 内加速度大小的2倍10.(多选)如图所示是A 、B 两物体做直线运动的v t 图像,则下列说法中正确的是( )A .物体A 做加速直线运动B .物体B 做减速直线运动C .物体A 的加速度为正值,B 的加速度为负值,所以A 的加速度大于B 的加速度D .物体B 的速度变化比A 的速度变化快11.如图,为测量水平导轨上小车的加速度,小车上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板.小车先后通过A 、B 两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A 、B 的时间分别为0.30 s 和0.10 s ,遮光板从开始遮住光电门A 到开始遮住光电门B 的时间为4.00 s .规定小车运动的方向为正方向,则小车的加速度约为( )A .-0.05 m/s 2B .0.05 m/s 2C .-1.66 m/s 2D .1.66 m/s 212.乒乓球,中国称之为“国球”.迄今为止,中国乒乓球队斩获数百次世界冠军,多次包揽世乒赛、奥运会的全部金牌.现假设一个乒乓球沿水平向东以速度v 与竖直球拍发生碰撞,以12v 的速度沿水平向西反弹回来,作用时间为t ,在这段作用时间内小球的加速度大小和方向为( )A .v 6t ,水平向东B .v3t ,水平向东 C .v 2t ,水平向西 D .3v 2t,水平向西 [答题区]13.[2023·河北邢台高一考试]如图所示,小球以5 m/s 的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),2 s 末速度大小变为1 m/s ,求这段时间内小球的加速度.4.速度变化快慢的描述——加速度知识点分组练1.答案:BC解析:加速度的大小与速度变化量、速度变化所需的时间无关,故A 错误.加速度是反映速度变化快慢的物理量,故B 正确.a 的方向与Δv 的方向相同,与v 的方向无关,故C 正确.物体的速度越大,速度变化不一定越快,加速度不一定越大,故D 错误.2.答案:BCD解析:加速度的方向与速度的方向相同时,物体做加速运动,加速度的方向与速度的方向相反时,物体做减速运动,故加速度的方向与速度的方向不一定相同,选项A 错误,选项C 、D 正确;加速度的方向与速度变化的方向相同,选项B 正确.3.答案:C解析:100km/h ≈27.78m/s ,根据加速度的定义式可得加速度为a =Δv Δt =27.787.8m/s 2≈3.56m/s 2,C 正确.4.答案:D解析:规定向东为正方向,由题意可知v 0=20m/s ,v t =0,t =1min =60s ,由加速度定义式得a =v t -v 0t =0-2060m/s 2≈-0.33m/s 2,故加速度大小为0.33m/s 2,方向向西,D 正确. 5.答案:D解析:以初速度方向为正方向,根据a =Δv Δt =-8-120.2m/s 2=-100m/s 2,D 正确. 6.答案:(1)200m/s 2 (2)400m/s 2解析:设初速度的方向为正方向,由加速度公式a =Δv Δt可得加速度的大小. (1)踢足球瞬间,足球的加速度为a 1=Δv 1Δt 1=200m/s 2. (2)守门员挡球瞬间,足球的加速度为a 2=Δv 2Δt 2=-20-200.1m/s 2=-400m/s 2,负号表示加速度方向与初速度方向相反.7.答案:AC解析:当物体的加速度方向和速度方向相同时,做加速运动,当它们方向相反时,做减速运动,物体加速还是减速运动,与加速度变大变小无关,A 正确,B 错误;加速度是描述物体的速度变化快慢的物理量,C 正确;速度大小与加速度大小无关,D 错误.8.答案:C解析:物体的加速度方向决定一段时间内速度变化量的方向,A 错误;物体的速度无论大小,其加速度和速度变化量都可以很大或很小,B 错误,C 正确;物体的加速度大,表明物体速度变化快,速度变化越来越快说明加速度在增大,D 错误.9.答案:D解析:汽车做加速度越来越小的加速运动,说明其速度会越来越大,所以汽车的速度不会减小,更不会静止,当汽车的加速度减小到零时,其速度也达到了最大值,D 正确.10.答案:ABD解析:加速度是矢量,正负号只表示方向,不表示大小,因此物体A 的加速度比物体B 的加速度小,A 正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,表示速度变化的越快,因此物体B 的速度变化比物体A 的速度变化快,B 正确;当加速度的方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度增加;当加速度的方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度减小,由于不知道AB 两物体初速度方向,因此无法判断两物体的速度如何变化;物体AB 的速度可能增加,也可能减小,C 错误,D 正确.11.答案:B解析:由vt 图像的斜率表示加速度知,0~t 2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,故A 、D 错误,B 正确;0~t 2时间内,甲一直沿正方向运动,0~t 1时间内,乙沿负方向运动,t 1~t 2时间内,乙沿正方向运动,故C 错误.12.答案:AC解析:由所给图像知,物体1s 末的速度为9m/s ,A 正确;0~2s 内,物体的加速度a =12-62m/s 2=3m/s 2,B 错误;6~7s 内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C 正确;10~12s 内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D 错误.13.答案:AC解析:在速度—时间图像中,图线切线斜率的正负表示加速度方向,纵坐标正负表示速度方向即运动方向.在加速运动中加速度方向与速度方向相同,减速运动中加速度方向与速度方向相反,t 1时刻加速度、速度均大于零,t 2时刻速度大于零而加速度小于零,t 3时刻加速度、速度均小于零,t 4时刻加速度大于零而速度小于零,A 、C 正确.促思提能训练1.答案:AD解析:每秒钟物体的速度增加量为Δv =a Δt =2×1m/s =2m/s ,故A 正确;物体在任意一秒末的速度一定比该秒内的初速度大2m/s ,不是2倍,故B 错误;物体做匀加速直线运动,每间隔0.5秒,物体的速度一定增大1m/s ,故C 错误;第3秒末与第2秒初的时间间隔是2秒,所以物体在第3秒末的速度比在第2秒初的速度大4m/s ,故D 正确.2.答案:B解析:由Δv =v t -v 0可知,10s 内火箭的速度改变量为100m/s ,v 汽车=108km/h =30m/s ,2.5s 内汽车的速度改变量为-30m/s ,A 错误,B 正确;由a =Δv Δt可得,火箭和汽车的加速度大小分别为a 1=10m/s 2,a 2=12m/s 2,加速度的大小反应速度变化的快慢,故火箭的速度变化比汽车的慢,C 、D 错误.3.答案:C解析:以初速度方向为正方向,根据加速度定义有a =Δv Δt =-1.4-1.40.08m/s 2=-35.0m/s 2,负号表示方向与初速度方向相反,即大小为35.0m/s 2,C 正确.4.答案:B解析:烟花在最高点时速度为零,但由于烟花受到重力的作用,所以其加速度不为零,A 错误;根据加速度表示物体速度变化的快慢,可知烟花的速度变化越快,加速度一定越大,B 正确;根据a =Δv Δt,可知烟花的速度变化量Δv 越大,其加速度不一定越大,还与Δt 有关,C 错误;当烟花的加速度方向与速度方向相同时,即使其加速度不断减小,其速度却是增大的,D 错误.5.答案:CD解析:加速度的正负代表方向,不代表大小,加速度大小比较看绝对值,则甲的加速度小于乙的加速度,A 错误;由于甲乙初速度方向不确定,则甲乙做的是加速直线运动还是减速直线运动无法确定,B 错误;物体速度的大小与加速度无直接关系,则甲的速度比乙的速度可能小,也可能大,C 正确;速度变化的方向与加速度方向相同,则甲、乙在相等时间内速度变化方向一定相反,即甲乙在相等时间内速度变化不相等,D 正确.6.答案:C解析:由于初速度v 0>0,加速度a >0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度一直增大,当a =0时,速度达到最大值,因物体的速度方向不变,则位移不断增大,C 正确.7.答案:C解析:vt 图像中图线的斜率大小表示加速度大小,图线的正负表示方向,由图可知0~t 1的斜率小于t 1~t 2的斜率,且两个阶段内斜率都为正,加速度方向和速度方向相同,故a 1<a 2,方向相同,C 正确.8.答案:ABD解析:物体做匀速直线运动时,加速度为0,速度不为0,A 正确;根据公式a =Δv Δt可得,速度变化量为Δv =a Δt ,若一个物体的速度变化量比较大,而且经历的时间较长,加速度可能比较小,B 正确;加速度与速度变化量方向相同,若物体具有向东的加速度,则速度变化量的方向一定也向东,C 错误;当速度和加速度同向时,物体做加速运动,速度和加速度反向时,物体做减速运动,则就算加速度变小了,但只要满足速度和加速度同向,速度依然会增大,此种运动可能发生,D 正确.9.答案:B解析:根据速度的正负表示速度方向,可知第1s 末质点的速度方向仍然是正方向,方向没有发生改变,A 错误;vt 图像的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,可知第1s 末质点的加速度由正变为负,加速度方向发生改变,B 正确;在vt 图像的斜率表示加速度,因此1~3s 内质点的加速度大小为a =v -v 0Δt =0-22m/s 2=-1m/s 2,C 错误;第1s 内质点的加速度大小为a 1=Δv Δt =2-01m/s 2=2m/s 2,第2s 内加速度大小a 2=Δv Δt =2-03-1m/s 2=1m/s 2,则有a 1a 2=21,即第1s 内质点的加速度大小是第2s 内加速度大小的2倍,D 错误. 10.答案:AD解析:由图像可知,物体A 的速度随时间均匀增加,物体做加速直线运动,A 项正确;物体B 沿负向运动,速度随时间均匀增加,做加速直线运动,B 项错误;vt 图像斜率的绝对值大小表示加速度的大小,图中B 的斜率的绝对值较大,则A 的加速度小于B 的加速度,C 项错误;B 的加速度大,则B 的速度变化比A 快,D 项正确.11.答案:B解析:小车在A 的速度为v 1=Δv Δt =3×10-20.3m/s =0.1m/s ,小车在B 的速度为v 2=Δv Δt=3×10-20.1m/s =0.3m/s ,故小车的加速度为a =v 2-v 1Δt=0.05m/s 2,B 正确. 12.答案:D解析:设水平向东为正方向,根据加速度的定义式有a =v 1-v 0t =-12v -v t =-3v 2t,负号表示加速度方向与规定正方向相反,即水平向西,故D 正确.13.答案:加速度大小为2m/s 2或3m/s 2 方向沿斜面向下解析:以初速度v 0的方向为正方向,末速度v 可能与v 0方向相同,也可能与v 0方向相反.当v 与v 0同向时,v 0=5m/s ,v 1=1m/s ,a 1=Δv 1Δt =v 1-v 0Δt =1-52m/s 2=-2m/s 2. 当v 与v 0反向时,v 0=5m/s ,v 2=-1m/s ,a 2=Δv 2Δt =v 2-v 0Δt =-1-52m/s 2=-3m/s 2. 所以加速度可能为-2m/s 2,也可能为-3m/s 2,负号表示加速度方向与初速度方向相反,即沿斜面向下.。
2019-2020学年人教版必修一力学单位制课时作业一、选择题考点一对单位制的理解1.下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A.质量、长度、时间B.力、时间、位移C.千克、米、秒D.牛顿、克、米答案 C解析A、B选项中所给的都是物理量,不是物理单位,故A、B错误.千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本量的单位,C正确.D项中牛顿是导出单位,克不属于国际单位制中的基本单位,D错误.2.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是()A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位C.1N=1kg·m·s-2D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位答案 C解析力学中的三个基本量为长度、质量、时间,A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基本单位,B错误;根据“牛顿”的定义,1N=1kg·m·s-2,C正确;“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位,D错误.3.(多选)关于国际单位制,下列说法正确的是()A.国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制B.各国均有不同的单位制,国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制C.国际单位制是一种基本的单位制,只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位,则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位D.国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间答案ABC解析国际单位制中,规定了七种基本量与基本单位,即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质的量(mol)、发光强度(cd).国际单位制就是世界各国统一使用的通用单位制,故A正确,D错误.国际单位制的重要作用之一,就是便于在世界各国的政治、经济、科技、文化等领域的交流,故B正确.为了物理运算的简洁、方便,才有了国际单位制的统一规定.只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位,最终得到的结果的单位也必然是国际单位制中的单位.这是国际单位制的又一重要作用,故C 正确.4.测量国际单位制规定的三个力学基本量分别可用的仪器是()A.密度计、弹簧测力计、打点计时器B.米尺、弹簧测力计、停表C.停表、天平、量筒D.米尺、天平、停表答案 D解析在国际单位制中的三个力学基本量是长度、质量、时间,故可用仪器米尺、天平、停表来测量.5.关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是()A.“牛顿”这个单位是由质量为1kg的物体所受重力为9.8N而规定下来的B.“牛顿”这个单位是由牛顿第二定律F=kma,当k=1时规定下来的C.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1ND.物体所受重力为19.6N中的“N”并不是规定的,而是测出来的答案 C6.在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离l,则这个力对物体做的功是W=Fl,我们还学过,功的单位是焦耳(J),由功的公式和牛顿第二定律F=ma可知,焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是()A.1J=1kg·m/s2B.1 J=1 kg·m/sC.1J=1kg·m2/s2D.1 J=1 kg·m2/s答案 C解析根据W=Fl可得,1J=1N·m,根据牛顿第二定律F=ma可知,1N=1kg·m/s2,故1 J=kg·m2/s2,C正确.考点二单位制的应用7.杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”,如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”,则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”,由此可见,引入新的物理量往往可以简化对规律的叙述,更便于研究或描述物理问题,根据你的经验,力矩的单位如果用国际单位制中的基本单位表示应该是()A.N·m B.N·sC.kg·m/s D.kg·m2/s2答案 D解析由题意可知,力矩等于力与力臂的乘积,则可知力矩的单位应为N·m=kg·m2/s2,选项D正确.8.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标,近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”(即加速度的变化Δa与时间Δt的比值),用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢.轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.下面四个单位中,适合做加速度变化率的单位的是()A.m/s B.m/s2C.m/s3D.m/s4答案 C解析因为加速度的单位是m/s2,所以加速度的变化量Δa=a2-a1,单位也是m/s2,所以加速度的变化率ΔaΔt的单位为m/s3,故选C.9.雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比,与其横截面积成正比,即F f =kSv 2,则比例系数k 的单位是( )A .kg/m 4B .kg/m 3C .kg/m 2D .kg/m答案 B解析 将F f =kSv 2变形得k =F f Sv 2,采用国际单位制,式中F f 的单位为N ,即kg ·m/s 2,S 的单位为m 2,速度的二次方的单位可写为(m/s)2.将这些单位代入得比例系数k 的单位是kg/m 3,B 正确.10.(多选)声音在某种气体中的速度表达式可以只用气体的压强p 、气体的密度ρ和没有单位的比例系数k 表示.根据上述情况,判断下列关于声音在该气体中的速度的表达式肯定错误的是( )A .v =kp ρ B .v =k ρp C .v =k p ρD .v =k ρp 答案 BCD解析 压强p 可由公式p =F S 求得,则p 的单位为kg ·m/s 2m 2=kg m ·s 2,密度ρ可由公式ρ=m V 求得,则ρ的单位为kg/m 3.由于题中k 没有单位,则k p ρ的单位为m/s ,故选项A 的表达式可能正确;k ρp 的单位为s/m ,显然不是速度的单位,选项B 的表达式错误;k p ρ的单位为m 2/s 2,不是速度的单位,选项C 的表达式错误;k ρp 的单位为s 2/m 2,也不是速度的单位,选项D 的表达式错误.11.牛顿通过对行星运动规律和地球附近物体做自由落体运动的加速度对比思考,提出了著名的万有引力定律:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比,即F =G m 1m 2r 2,式中“G ”叫做引力常量.则在国际单位制中,G 的单位应该是( )A.m 3kg 2·s2 B.m 3kg ·s 2 C.m 3kg ·s -2D.m 2kg ·s -2答案 B解析 根据万有引力定律F =G m 1m 2r 2,知G =Fr 2m 1m 2,其中质量m 的单位为kg ,距离r 的单位为m ,引力F 的单位为N ,由公式推导得出G 的单位是N ·m 2kg 2=m 3kg ·s 2,故B 正确. 二、非选择题12.质量为10g 的子弹,以300m/s 的水平初速度射入一块竖直固定的木板,把木板打穿,子弹射出木板时的速度是200 m/s.若木板厚度为10cm ,求子弹对木板的平均作用力.小明同学的做法如下:由运动学公式v 2-v 02=2ax 得a =v 2-v 022x =2002-30022×10m/s 2=-2.5×103 m/s 2 由牛顿第二定律知F =ma =10×(-2.5×103) N =-2.5×104N你同意他的解法吗?若不同意,请给出正确的解答.答案 见解析解析 不同意,原因是单位未统一到同一单位制中.正确解法如下:x =10cm =0.1m ,m =10g =10-2kg a =v 2-v 022x =2002-30022×0.1m/s 2=-2.5×105 m/s 2 F =ma =10-2×(-2.5×105) N =-2.5×103N ,负号表示作用力的方向与速度的方向相反. 13.质量为1.5t 的汽车在前进中受到的阻力是车重的0.05倍,汽车在水平地面上做匀加速直线运动时,5s 内的速度由36km/h 增至54 km/h.求汽车发动机的牵引力的大小.(g 取10m/s 2)答案 2.25×103N解析 计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中,因v =v 0+at ,F -F f =ma ,故F =ma +F f =m (v -v 0)t+0.05mg , 已知v 0=36km/h =10 m/s ,v =54km/h =15 m/s ,t =5s ,m =1.5t =1.5×103kg ,代入以上数据,计算得F =1.5×103×(15-10)5N +0.05×1.5×103×10N =2.25×103N.。
4.对于牛顿第二定律的公式F=kma的比例系数k的说法正确的是( )A.k值是由研究对象来决定的B.k值是由合外力来决定的C.k值是由力、质量和加速度的单位来决定的D.在国际单位制中,k的数值取1解析:物理公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量的单位,在F=kma中,若a的单位取m/s2、F的单位取N、m的单位取kg时,k=1,即k的数值由F、m、a的单位决定,不是在任何情况下都等于1,故C、D两项正确.答案:CD5.下列说法正确的是( )A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间C.基本量的单位叫做基本单位D.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位解析:物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外,如动摩擦因数无单位),所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系,选项A正确;力不是基本量,选项B错误;基本量的单位叫做基本单位,选项C正确;由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位,选项D正确.答案:ACD6.下列对单位制及国际单位制的理解正确的是( )A.单位制是由基本单位和导出单位组成的B.国际单位制是国际计量大会所制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称SIC.国际单位制中力学基本单位是厘米、克、秒D.国际单位制中力学基本单位是长度、质量、时间解析:基本单位和导出单位一起组成了单位制,选项A正确;国际单位制是国际计量大会所制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称SI,选项B正确;国际单位制中力学基本单位是米、千克、秒,选项C错误;长度、质量、时间是基本量而不是基本单位,选项D错误.答案:AB三、非选择题7.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v=120 km/h,假设前方车辆突然停止,汽车司机从发现这一情况,经操控刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50 s,刹车时汽车受到阻力的大小F阻为汽车重力。
课时分层作业(十八)共点力的平衡A组基础巩固练1.如图所示,一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲照片,假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动.用G表示苍鹰所受的重力,F表示空气对它的作用力,如图所示四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是()2.如图所示,木块沿斜面匀速下滑,对木块受力分析,正确的是()A.木块受重力和斜面对它的支持力B.木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力C.木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力D.木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力3.[2023·浙江杭州师大附中开学考试]如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30 N的物块在AB段受F=10 N的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止.下列说法正确的是()A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为10 NB.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为20 NC.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为10 ND.在C点物块受到水平向右的摩擦力,大小为30 N4.[2023·湖北荆州中学高一月考](多选)如图,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,下面表述正确的是()A.物体所受合力为零B.物体一定是受四个力作用C.物体可能对斜面无压力作用D.物体与斜面之间一定存在摩擦力5.如图所示,水平传送带上放一物体,当传送带以速度v沿顺时针方向匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx;当传送带沿顺时针方向的速度变为2v时,物体仍处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx′.则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是()A.弹簧伸长量将减小,即Δx′<ΔxB.弹簧伸长量将增加,即Δx′>ΔxC.弹簧伸长量不变,即Δx′=ΔxD.无法比较Δx和Δx′的大小6.[2023·山东德州第一中学月考]如图所示,质量为m的木块,被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止.下列说法中正确的是()A.墙面对木块的压力大小可能为零B.墙面对木块的摩擦力大小可能为零C .墙面对木块的摩擦力大小一定不为零D .墙面对木块的摩擦力可能沿墙面向下7.如图所示,两根轻质弹簧a 、b 的原长相同,劲度系数分别为k 1、k 2,悬挂一个质量为m 的重物,弹簧a 悬于A 点,与竖直方向的夹角θ=37°,弹簧b 处于水平状态,此时两个弹簧的长度仍相同,则两根弹簧的劲度系数之比k 1k 2为(sin 37°=,cos 37°=)( ) A .43 B .35C .53D .1 8.(多选)如图所示,质量为m 的物体放在水平地面上,在与水平方向成θ角的拉力F 作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,下列判断正确的是( )A .物体对地面的压力为mgB .物体受到地面的支持力为mg -F sin θC .物体受到的摩擦力为FD .物体受到的摩擦力为F cos θ9.如图,在倾角为37°的固定斜面上,一质量为10 kg 的物块恰好沿斜面匀速下滑,重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=,cos 37°=,求:(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)若用平行于斜面向上的力拉着物块沿斜面匀速上滑,求拉力F 的大小.B 组 能力提升练10.(多选)如图所示,一个质量为m 的滑块静置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则( )A .滑块可能受到三个力作用B .弹簧一定处于压缩状态C .斜面对滑块的支持力大小可能为零D .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg 11.如图所示,一根绳的两端分别固定在两座山的A 、B 处,A 、B 两点水平距离BD =16 m ,竖直距离AD =2 m ,A 、B 间绳长为20 m .重为120 N 的猴子抓住套在绳子上的滑环在A 、B 间滑动,某时刻猴子在最低点C 处静止,则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)( )A .75 NB .100 NC .150 ND .200 N12.如图所示,人重500 N ,物体重200 N ,地面粗糙,当人用100 N 的力向下拉绳子时,人和物体均处于静止状态,拉物体的绳与水平面成30°角,求:(1)人对地面的压力的大小和方向;(2)物体对地面的压力的大小和方向.。
课后提升训练三运动快慢的描述——速度(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)以下说法正确的是( )A.由公式v=可知,做匀速直线运动的物体,其速度与位移成正比B.物体运动的时间越短,其速度一定越大C.速度是表示物体运动快慢的物理量D.做匀速直线运动的物体,其位移跟时间的比值是一个恒量【解析】选C、D。
做匀速直线运动的物体,速度的大小和方向均不会变化,随着时间的延伸,位移逐渐增大,其位移跟时间的比值保持不变,是一个恒量,A错误,D正确;只有在运动位移相等的前提下,才可以说物体运动的时间越短,其速度一定越大,B错;速度是表示物体运动快慢的物理量,C正确。
2.(2017·郑州高一检测)运动员在百米竞赛中,测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s,则运动员在全程内的平均速度的大小是( ) A.9 m/s B.9.6 m/sC.10 m/sD.5.1 m/s【解析】选C。
参加100 m竞赛的运动员,其运动是一个变速直线运动,由平均速度的定义式可知==m/s=10m/s,故选C。
【易错提醒】本题常见的一个误解认为平均速度就等于速度的平均值,即=m/s=5.1m/s,应该紧扣平均速度的定义式=。
【补偿训练】(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,胸前号码布上模糊部分的宽度是ΔL,由以上数据可以知道运动员的( )A.百米成绩B.冲线速度C.百米内的平均速度D.冲线时s内的位移【解析】选B、D。
100 m的成绩指的是总时间,运动员的运动过程是一个变速运动,故无法求得运动时间,故A错误;胸前号码布上的模糊部分的宽度为ΔL,即为曝光时间内运动员在底片上图像的位移,根据运动员底片上的高度和实际高度的比例即可求得曝光时间内的实际位移为:x=,所以冲刺时的瞬时速度v=,故B、D正确;100 m内的平均速度等于总位移除以总时间,因无法求得时间,所以无法求出平均速度,故C错误。
课后提升训练一质点参考系和坐标系(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于质点,下列说法中正确的是( )A.质量很小的物体一定能看作质点B.体积很大的物体一定不能看作质点C.裁判判定跳水运动员的成绩时,可以将其视为质点D.一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的【解析】选D。
物体能否看成质点的关键在于物体的形状、大小在所研究问题中是否可以忽略,不在于物体本身的质量和体积的大小,所以A、B项错误;裁判判定跳水运动员的成绩时,需要研究跳水运动员的动作,需要考虑形状,所以不可以看成质点,所以C项错误;一个物体能否看成质点是由研究的问题来决定的,所以D项正确。
2.(2017·杭州高一检测)2016年10月19日凌晨,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功,如图所示。
这标志着我国向建成国际空间站的目标又往前迈进了一大步,并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。
根据以上信息,下列说法正确的是( )A.“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”空间实验室对接的过程,可将它们视为质点B.对接成功后,以“天宫二号”为参考系,“神舟十一号”飞船是运动的C.对接成功后,以地球为参考系,整个空间实验室是静止的D.载人空间站建成后,研究空间站绕地球飞行的时间时,可将空间站视为质点【解析】选D。
“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”空间实验室对接的过程,其大小和形状不能忽略,不能将它们视为质点,A错误;对接成功后,以“天宫二号”为参考系,“神舟十一号”飞船是静止的,B错误;对接成功后,以地球为参考系,整个空间实验室是运动的,C错误;研究空间站绕地球飞行的时间时,其大小和形状可以忽略,可将空间站视为质点,D正确。
【补偿训练】关于质点和参考系,下列说法中正确的是( )A.质点就是体积很小的点B.研究人造地球卫星绕地球一周的时间时,卫星可以看作质点C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动的D.我们常说“太阳东升西落”是以太阳为参考系描述地球的运动【解析】选B。
1.(2012·天津一中高一检测)做匀变速直线运动的物体,加速度为a ,在时间t 内位移为x ,末速度为v ,则下列关系中正确的是( )A .x =v t +12at 2 B .x =-v t +12at 2 C .x =-v t -12at 2D .x =v t -12at 2【解析】 根据x =v 0t +12at 2和v =v 0+at ,可得D 选项正确. 【答案】 D2.对于一做单向匀减速运动的物体,在静止前下列说法中正确的是( ) A .速度越来越小,位移也越来越小 B .速度越来越小,位移越来越大 C .加速度越来越小,位移越来越大 D .加速度越来越小,位移越来越小【解析】 物体朝一个方向运动,故x 不断增大,只有B 对. 【答案】 B3.(2012·石家庄一中检测)某质点的位移随时间变化规律的关系是x =4t +2t 2,x 与 t 的单位分别是m 和s ,则质点的初速度和加速度分别是( )A .4 m/s,2 m/s 2B .0,4 m/s 2C .4 m/s,4 m/s 2D .4 m/s,0【解析】 与匀变速直线运动的位移与时间关系式x =v 0t +12at 2对比可得:v 0=4 m/s ,12a =2 m/s 2,即a =4 m/s 2,C 项正确【答案】 C图2-3-84.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系,如图2-3-8所示,则该质点在3 s内的位移是()A.4.5 mB.3 mC.1 mD.0.5 m【解析】图线与t轴围成的面积即为位移大小,经计算可得x=4.5 m.【答案】 A5.物体做匀变速直线运动,已知在时间t内通过的位移为x,则以下说法正确的是()A.可求出物体在时间t内的平均速度B.可求出物体的加速度C.可求出物体在这段时间内中间时刻的瞬时速度D.可求出物体通过x2时的速度【解析】已知在时间t内的位移为x,可求出平均速度v=xt,但不能求出加速度,A正确,B错误;做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,C正确,D错误.【答案】AC图2-3-96.(2013·合肥高一检测)如图2-3-9是做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图象,由图象可知()A.甲启动的时间比乙早t1秒B.当t=t2时,两物体相遇C.当t=t2时,两物体相距最远D.当t=t3时,两物体相距x0米【解析】由位移—时间图象知甲启动的时间比乙早t1秒,A正确;当t=t 2时,两物体在同一位置,即相遇,B 正确,C 错误;当t =t 3时,甲位于原点,乙位于离原点x 0米处,两物体相距x 0米,D 正确.【答案】 ABD图2-3-107.某物体运动的速度图象如图2-3-10所示.根据图象可知( ) A .0~2 s 内的加速度为1 m/s 2 B. 0~5 s 内的位移为10 mC. 第1 s 末与第3 s 末的速度方向相同D. 第1 s 末与第5 s 末加速度方向相同【解析】 由图象可知0~2 s 内的加速度a =2-02 m/s 2=1 m/s 2,A 对;0~5 s 内的位移x =(2+5)×22 m =7 m ,B 错;第1 s 末与第3 s 末的速度都为正,方向相同,C 对;第1 s 末加速度为正,第5 s 末加速度为负,方向相反,D 错.【答案】 AC8.(2012·福建师大附中高一检测)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m .则刹车后6 s 内的位移是( )A .20 mB .24 mC .25 mD .75 m【解析】 由Δx =aT 2得:9 m -7 m =a ·12·s 2,a =2 m/s 2,由v 0T -12aT 2=x 1得:v 0×1 s -12×2 m/s 2×12·s 2=9 m ,v 0=10 m/s ,汽车刹车时间t m =v 0a=5 s<6s ,故刹车后6 s 内的位移为x =v 22a =25 m ,C 正确.【答案】 C图2-3-119.(2013·承德高一期中)一质点的x -t 图象如图2-3-11所示,那么此质点的v -t 图象可能是下图中的( )【解析】 解题关键明白两种图象斜率的物理意义不同.x -t 图象的切线斜率表示速度,由图象可知:0~t 12时间内图象的斜率为正且越来越小,在t 12时刻图象斜率为0,即物体正向速度越来越小,t 12时刻减为零;从t 12~t 1时间内,斜率为负值,数值越来越大,即速度反向增大,故选项A 正确.【答案】 A10.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,设斜面足够长,最初3秒的位移为x 1,第2个3秒内的位移为x 2,且x 2-x 1=1.8 m .试求:(1)x 1、x 2分别为多大; (2)物体下滑的加速度; (3)6 s 末的速度.【解析】 由x 2-x 1=at 2知 a =x 2-x 1t 2=1.89 m/s 2=0.2 m/s 2 由x 1=12at 21=12×0.2×9 m =0.9 m 及x 2-x 1=1.8 m 知x 2=x 1+1.8=2.7 m. 6 s 末的速度 v =at =0.2×6 m/s =1.2 m/s【答案】(1)0.9 m 2.7 m(2)0.2 m/s2(3)1.2 m/s图2-3-1211.(2013·安庆三中高一期末)一辆汽车以36 km/h的速度匀速行驶10 s,然后以1 m/s2的加速度匀加速行驶10 s,求:(1)汽车在第20 s末的速度大小;(2)在所给坐标中画出汽车在这20 s内的v-t图线;(3)汽车在这20 s内的位移是多大?【解析】(1)v t=v0+at2=20 m/s(2)如图(3)前10 s内位移x1=v0t1=100 m后10 s内x2=v0t2+at22/2=150 m所以汽车在20 s内位移x=250 m【答案】(1)20 m/s(2)略(3)250 m12.(2013·丽水高一期末)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15 m有一棵树,如图2-3-13所示,汽车通过AB两相邻的树用了3 s,通过BC两相邻的树用了2 s,求汽车运动的加速度和通过树B时的速度为多少?图2-3-13【解析】汽车经过树A时速度为v A,加速度为a.对AB 段运动,由x =v 0t +12at 2有:15=v A ×3+12a ×32 同理,对AC 段运动,有:30=v A ×5+12a ×52 两式联立解得:v A =3.5 m/s ,a =1 m/s 2 再由v t =v 0+at得:v B =3.5 m/s +1×3 m/s =6.5 m/s. 【答案】 1 m/s 2 6.5 m/s。
课时达标训练1.研究如图现象,涉及的物体可看作质点的是( )A.研究地球绕太阳运动的轨迹B.研究撬棒用力大小与支点位置的关系C.研究旋转的乒乓球的旋转方向D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素【解析】选A。
研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的大小远小于日地距离,形状和大小可以忽略,地球可以看成质点,故A正确。
研究撬棒用力大小与支点的位置关系时,撬棒的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误。
研究旋转的乒乓球,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故C错误。
研究旋转的电扇扇叶,扇叶的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故D错误。
【补偿训练】(多选)(2017·临沂高一检测)在研究下述运动时,能把物体看作质点的是( )A.研究地球的自转B.研究乒乓球的旋转C.研究火车从北京运行到上海D.研究悬挂的轻绳下系着的小钢球的摆动【解析】选C、D。
研究地球自转时,地球上各点到转轴的距离不同,运动情况不同,不能看作质点,故A错误;研究乒乓球的旋转时,不能看作质点,否则就没有旋转了,故B错误;研究火车从北京运行到上海时,火车的长度可以忽略,可以看成质点,故C正确;研究悬挂的轻绳下系着的小钢球的摆动时,钢球的大小可以忽略,故可看作质点,故D正确。
2.关于参考系,下列说法正确的是( )A.参考系必须是静止不动的物体B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察的结果是一样的D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果【解析】选D。
参考系不一定是静止不动的物体,运动的物体也可以作参考系,并且不一定是做直线运动的物体,选项A、B错误;研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察的结果一般是不一样的,例如从匀速运动的飞机上掉下的物体,对地面观察者来说是平抛运动,但是对飞机上的观察者来说则是自由落体运动,选项C错误,D正确。
1.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()
A.x A=x B B.x A>x B
C.x A<x B D.不能确定
【解析】在滑行过程中,物体受到的摩擦力提供物体做减速运动的加速度,
设物体与地面的动摩擦因数为μ,则a A=F A
m A=
μm A g
m A=μg,a B=
F B
m B=
μm B g
m B=μg.
即a A=a B;又据运动学公式x=v20
2a可知两物体滑行的最大距离x A=x B.
【答案】 A
图3-5-7
2.物体M放在光滑水平桌面上,桌面一端附有轻质光滑定滑轮,若用一根跨过滑轮的轻蝇系住M,另一端挂一质量为m的物体,M的加速度为a1;若另一端改为施加一竖直向下F=mg的恒力,M的加速度为a2,则() A.a1>a2B.a1=a2
C.a1<a2D.无法确定
【解析】对M和m组成的整体,由牛顿第二定律mg=(M+m)a1,a1=
mg M+m ,另一端改为施加一竖直向下的恒力F=mg=Ma2,a2=
mg
M,所以a1<a2,
C正确.
【答案】 C
图3-5-8
3.(2012·哈尔滨高一检测)同学们小时候都喜欢玩滑梯游戏,如图3-5-8。
课时提升作业二时间和位移(20分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.关于位移和路程,下列说法中正确的是 ( )A.出租车是按位移的大小来计费的B.出租车是按路程的大小来计费的C.在田径场1 500 m长跑比赛中,跑完全程的运动员的位移大小为1 500 mD.物体做直线运动时,位移大小和路程相等【解析】选B。
出租车是按路程的大小来计费的,故A错误,B正确;在田径场1 500 m长跑比赛中,跑完全程的运动员的路程为1 500 m,位移的大小小于1 500 m,故C错误;物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,故D错误。
【补偿训练】(2018·广安高一检测)关于位移和路程,以下说法正确的是( )A.若物体做单向直线运动,则位移的大小等于路程B.路程是标量,即表示位移的大小C.位移是矢量,位移的方向即物体运动的方向D.位移的大小总是大于或者等于路程【解析】选A。
只有当物体做的是单向直线运动的时候,位移的大小才和路程相等,故A正确;位移是指从初位置到末位置的有向线段,取决于物体的始末位置,路程是指物体所经过的路径的长度,取决于物体实际通过的路线,可以是直线,也可以是曲线,只有当物体做单向直线运动的时候,位移的大小才和路程相等,故B错误;位移是矢量,是从起点指向终点的方向,不一定与运动的方向相同,故C错误;位移的大小总是小于或者等于路程,故D错误。
2.(2018·齐齐哈尔高一检测)下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中,正确的是( )A.两个运动物体的位移大小均为30 m,则这两个位移一定相同B.做直线运动的两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,则x甲>x乙C.温度计读数有正也有负,其正、负号表示方向D.温度计读数的正、负号表示温度的高低,不能表示方向【解析】选D。
当两个矢量大小相等、方向相同时,才能说这两个矢量相同,故A错误;直线运动的位移的“+”“-”号表示方向,其绝对值表示大小,所以甲的位移比乙的位移小,故B 错误;温度是标量,标量的正、负表示大小(即温度的高低),不表示方向,故C错误,D正确。
AB与水平面BCkg的物体,从斜面上乙所示.下列判断正确的是()内,外力F不断增大内,外力F的大小恒定内,外力F不断减小的物体在内沿竖直墙壁下滑3 m.对物体受力分析如图所示:水平方向:物体所受合外力为零,F如图所示,总质量为460 kg始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是()A.所受浮力大小为4 830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析:刚开始竖直上升时,热气球受重力和空气的浮力,热气球的加速度为0.5 m/s2,由牛顿第二定律可得热气球所受浮力大小为4 830 N,A项正确;热气球加速上升过程中所受空气阻力是不断变大的,热气球做加速度减小的加速运动,速度达到5 m/ s所用的时间要大于10 s,B、C均错误;当热气球以5 m/s匀速上升时,由受力平衡可得热气球所受空气阻力大小为230 N,D 项正确.答案:AD10.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则()A.t1<t2<t3B.t1>t2>t3C.t3>t1>t2D.t1=t2=t3解析:小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的,设细杆与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律知mg cosθ=ma.①设圆心为O,半径为R,由几何关系得,滑环由开始运动至d 点的位移为x=2R cosθ.②+at得物体的质量为多少千克?物体与地面的最大静摩擦力为多物体与地面间的动摩擦因数为多大?如果将拉力改为60 N,并且由静止拉物体运动,经过=fm受力分析如图,可得:F N=G=8040 N,。
课时分层作业(十八)(时间:40分钟分值:100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60 km/h,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是() A.速度为7.5 m/s,超速B.速度为15 m/s,不超速C.速度为15 m/s,超速D.速度为7.5 m/s,不超速B[设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得a=μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式v20=2ax,可得汽车刹车前的速度为v0=15 m/s=54 km/h<60 km/h,所以不超速,因此B正确.]2.用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失,则第5 s末物体的速度和加速度分别是() A.v=7.5 m/s,a=1.5 m/s2B.v=4.5 m/s,a=1.5 m/s2C.v=4.5 m/s,a=0D.v=7.5 m/s,a=0C[前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律知a0=Fm=3020m/s2=1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v=a0t=1.5×3 m/s=4.5 m/s;3 s后,力F消失,加速度立即变为0,物体做匀速直线运动,所以5 s末的速度仍是3 s末的速度,即4.5 m/s,加速度为a=0,故C正确.]3.一个雨滴质量为m,自云层中由静止落下,在空气中竖直下落,受到的空气阻力F f的大小与其下落速率v成正比,比例系数为k,即F f=k v.用g表示重力加速度,下列说法正确的是()A.雨滴做匀加速直线运动B.雨滴下落的最大加速度小于gC.雨滴下落的最大速度可能为mg/k D.雨滴可能做减速运动C[由牛顿第二定律得雨滴下落加速度a=mg-k vm,v从0开始逐渐增大,开始时a=g,随速度的增大,a逐渐减小,至mg=k v时a减小到0,速度不再变化,故雨滴在下落过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速直线运动,选项A、B、D错误;若雨滴下落高度足够高,即雨滴在落地前能做匀速运动,则雨滴的最大速度为v m=mgk,选项C正确.]4.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块.在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8 N,这时小车运动的加速度大小是()A.2 m/s2B.4 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s2B[当弹簧测力计甲的示数变为8 N时,弹簧测力计乙的示数变为12 N,这时物块所受的合力为4 N.由牛顿第二定律F=ma得物块的加速度a=Fm=4 m/s2,故选项B正确.]5.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图所示,a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v-t图线,则拉力和摩擦力之比为()A.9∶8 B.3∶2C.2∶1 D.4∶3B[由题可知,图线a表示的为仅受摩擦力时的运动图线,加速度大小a1=1.5 m/s2;图线b表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线,加速度大小为a2=0.75 m/s2;由牛顿第二定律得ma1=F f,ma2=F-F f,解得F∶F f=3∶2,B正确.]6.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上,当升降机加速下降时,出现如图所示的情形.四位同学对此现象做出了分析与判断,其中可能正确的是()A.升降机的加速度大于g,侧壁对球无挤压B.升降机的加速度小于g,侧壁对球有挤压C.升降机的加速度等于g,侧壁对球无挤压D.升降机的加速度等于g,侧壁对球有挤压C[当升降机加速下降时,加速度等于g,则球在竖直方向上仅受重力,拉力为零,由于球在水平方向上平衡,可知侧壁对球无挤压,故C正确,D错误.当升降机加速下降时,加速度大于g,球受重力,绳子的拉力,由于水平方向上平衡,则侧壁对球有弹力,即侧壁对球有挤压,故A错误.当升降机加速下降时,加速度小于g,不会出现如图所示的情况,球会在悬点下方,故B错误.]二、非选择题(14分)7.如图所示,一质量为m=100 kg的箱子静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ=37°角的拉力,经t1=10 s 后撤去拉力,又经t2=1 s箱子停下来.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:(1)拉力F大小;(2)箱子在水平面上滑行的位移x.[解析](1)撤去拉力前,箱子受重力mg、支持力F N、拉力F、摩擦力F f作用,设运动加速度为a1,根据牛顿运动定律有:F N+F sin θ-mg=0F f=μF NF cos θ-F f=ma1撤去拉力后,箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用,设运动加速度为a 2,根据牛顿运动定律有:-μmg =ma 2a 1t 1+a 2t 2=0解方程,代入数据得:F =500 N.(2)撤去拉力前,箱子做匀加速运动:x 1=12a 1t 21撤去拉力后,箱子做匀减速运动:x 2=a 1t 12·t 2解方程,代入数据得:x =x 1+x 2=27.5 m.[答案] (1)500 N (2)27.5 m[等级过关练]一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.某物理兴趣小组用频闪照相机测小球在竖直上抛过程中受到的空气阻力.将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出,用频闪照相机记录了全过程,图甲和图乙分别是上升过程和下降过程的频闪照片,O 是运动的最高点.设小球所受阻力大小不变,则小球受到的阻力大小约为( )A.14mg B.13mg C.12mg D .mg C [根据Δx =aT 2,推导可得上升阶段与下降阶段的加速度之比a 上a 下=31,又根据牛顿第二定律,上升阶段mg +f =ma 上,下降阶段mg -f =ma 下,由以上各式可得f =12mg ,选项C 正确.] 2.如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接.图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.其中正确的是()A B C DC[物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用,其摩擦力大小为F f1=μmg cos θ,物体做初速度为零的匀加速直线运动,其v-t图象为过原点的倾斜直线,a-t图象为水平直线,故A、B错;物体的x-t图象应为两段曲线,D错;物体到达水平面后,所受摩擦力F f2=μmg>F f1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C.] 3.如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F正比于S v2,其中v为风速、S为物块迎风面积.当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为()A.64m B.8mC.32m D.4mA[设物块受水平面的支持力为F N,摩擦阻力为F f,正方体棱长为a,物块被匀速推动,根据平衡条件,有F=F fF N=mg其中F=kS v20=ka2v20m=ρa3则F f=μF N=μmg=μρa3g解得a=k v20μρg当风速变为2v0时,则能推动的物块边长为原来的4倍,则体积为原来的64倍,质量为原来的64倍,选项A正确.]4.某同学在家中玩用手指支撑盘子的游戏,如图所示,设该盘子的质量为m,手指与盘子之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法中正确的是()A.若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动,则手对盘子有水平向左的静摩擦力B.若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,则手对盘子的作用力大小为mgC.若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,则手对盘子的作用力大小为(mg)2+(μmg)2D.若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,要使得盘子相对手指不发生滑动,则加速度最大为μgD[若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动,则盘子水平方向受合力为零,则手对盘子没有静摩擦力作用,选项A错误;若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,则手对盘子有竖直向上的支持力mg和水平向右的静摩擦力,因加速度未知,不能确定静摩擦力大小,选项B、C错误;若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,要使得盘子相对手指不发生滑动,静摩擦力最大时加速度最大,则μmg =ma m,解得a m=μg,则加速度最大为μg,选项D正确.]二、非选择题(本题共2小题,共26分)5.(12分)某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的距离L=10 m,传送带以v=5 m/s 的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻放上一质量m=5 kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数μ=32.求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10m/s2)[解析]以货物为研究对象,由牛顿第二定律得μmg cos 30°-mg sin 30°=ma,解得a=2.5 m/s2货物匀加速运动时间t1=va=2 s货物匀加速运动位移x1=12at21=5 m然后货物做匀速运动,运动位移x2=L-x1=5 m匀速运动时间t2=x2v=1 s货物从A到B所需的时间t=t1+t2=3 s.[答案] 3 s6.(14分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.[解析](1)设冰球的质量为m,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,冰球的加速度为a,则-μmg=ma,a=-μg所以2as0=v21-v20①解得μ=v20-v212gs0. ②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2,所用的时间为t.由运动学公式得v20-v21=2a1s0 ③v0-v1=a1t ④s 1=12a 2t 2 ⑤ 联立③④⑤式得a 2=s 1(v 1+v 0)22s 20. ⑥[答案] (1)v 20-v 212gs 0 (2)s 1(v 1+v 0)22s 20。
1.在研究下述运动时,可以把物体看作质点的是()A.研究地球的自转问题B.研究体操运动员参赛时的姿势C.研究乒乓球的旋转效应D.研究火车从北京到上海所用时间【解析】在研究火车从北京到上海的运动时,火车的长度、形状与北京到上海的距离相比可以忽略,可以把火车视为质点,而对地球的自转、运动员的姿势、乒乓球旋转等现象中的物体,其大小或形状不能忽略,不能视为质点.【答案】D2.关于参考系,下列说法正确的是()A.参考系必须是静止不动的物体B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察结果是一样的D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果【解析】参考系的选取是任意的,A、B错误;选择不同的参考系,对同一物体运动的描述一般是不同的,C错误、D正确.【答案】D3.下列关于运动的说法中,正确的是()A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C.自然界中没有不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D.为了研究物体的运动,必须先选参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言【解析】物体的位置对某一参考系不变,但对另一参考系位置可能变化,物体在运动,故A错误;两物体间距离没有变化,两者可能静止,也可能以相同的速度运动,故B错误;对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,由于参考系的选择是任意的,故C、D正确.【答案】CD4.(2012·杭州二中高一检测)明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A.水B.桥C.人D.河岸【解析】“水不流”是以水为参考系,而桥相对于水是运动的,故A正确.【答案】A图1-1-105.在我国东南部的某大城市,有一天下午,在该城市的中心广场行人拥挤,有人突然高喊“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,也发现楼在慢慢倾倒,便纷纷狂奔逃生,引起交通混乱,但过了好久,高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时,楼依然稳稳地矗立在那里,如图1-1-10所示.下面有关探究分析这一现象原因的说法中正确的是()A.是一种错觉,不可能发生B.感觉楼要倾倒的原因是人在运动C.是因为选择了高空运动的云作为参考系D.是因为选择了旁边更高的楼作为参考系【解析】若人以旁边的楼作为参考系,两个楼之间是相对静止的,人会感觉楼是静止的,D错.若人以高空运动的云作为参考系,认为云是静止的,那么楼相对云是运动的,人就感觉楼在动,即感觉楼在慢慢倾倒,C对,A、B错.【答案】C6.(2012·郑州一中高一检测)公路上一辆卡车紧急刹车,由于惯性,卡车上的货物相对车厢向前滑行了x=5 cm,为了测出这个距离x,我们选取的最合理的参考系应该是()A.树木B.行人C.卡车D.公路【解析】参考系的选取是任意的,但当研究具体问题时,要以简单为准,本题中以卡车为参考系最方便,故选项C正确.【答案】C7.图1-1-11某空军红鹰飞行表演队驾驶我国自主研制的k-8高级教练机首次亮相,飞出特高难动作,如图1-1-11为六机低空拉烟通场表演,以非常一致的飞行姿态通过观礼台.飞机编队保持队形不变.下列关于飞机运动情况的说法正确的是() A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行,而地面上的建筑物相对飞机向后运动.可见,地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系.飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系,A、B正确,由于飞机编队保持队形不变,所以以某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,C对、D错.【答案】ABC图1-1-128.(2012·石家庄一中高一期中)如图1-1-12是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是() A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人【解析】由于摄影师眼中运动员是静止的,所以摄影师选择的参考系是滑板运动员,此时背景相对运动员是运动的,从而模糊不清,故C正确.【答案】C9.为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽.这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进.离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性.下列关于子弹运动的说法中正确的是()A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C.无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D.能否将子弹看做质点,取决于我们所研究的问题【解析】在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看做质点;但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以看做质点,故选项B、D正确.【答案】BD10.如图1-1-13所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m 到达B处,再向东走100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?图1-1-13【解析】可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图所示,则各点坐标为A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).【答案】见解析11.以某十字路口的交通岗亭为坐标原点,向东为x轴正方向,向南为y轴正方向,画出用坐标系描述坐标为(-60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置,并求该建筑物距岗亭的距离.【解析】二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标,故该建筑物的坐标x=-60 m、y=80 m,该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处,由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m.【答案】见下图100 m图1-1-1412.如图1-1-14所示,一根长0.8 m的杆,竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,向下为正方向,(1)取杆的下端O为坐标原点,图中A、B两点的坐标各是多少?环从A到B的过程中,位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点,A、B点的坐标又是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?(3)由以上两问可以看出,坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响?【解析】(1)由于杆长0.8 m,OB为0.2 m,题目给出坐标系向下为正方向,故以O点为坐标原点,A、B的坐标分别为x A=-0.8 m,x B=-0.2 m.由A到B位置变化为x B-x A=-0.2 m-(-0.8) m=0.6 m.(2)由题意知,AB长为0.6 m,以A为原点,A、B两点的坐标分别为x A=0,x B=0.6 m.A到B位置变化为x B-x A=0.6 m-0=0.6 m.(3)坐标原点选的不同,同一位置的坐标不同,但位置变化相同.【答案】(1)x A=-0.8 m x B=-0.2 mx B-x A=0.6 m(2)x A=0x B=0.6 mx B-x A=0.6 m(3)坐标不同位置变化相同1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.位移-10 m比5 m小D.-10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知,A正确,B错误;位移的正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定,所以-10 m的位移比5 m的位移大,故C错误;温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故D正确.【答案】AD2.关于路程和位移的关系,下列说法正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移B.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不为零,位移也一定不为零D.物体的位移为零,路程也一定为零【解析】位移是有向线段,是矢量,而路程是标量,二者是不同概念,A 错.当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等,B正确.位移大小和路程无直接关系,路程不为零,但可能是运动物体又回到出发点,位移为零,即C、D均错.【答案】B3.(2012·西安一中检测)根据材料,结合已学的知识,判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1-2-5A.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是位移B.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是路程C.如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图,由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D.如图(丙)所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程,B正确,A错误;火炬手所走路线总长度指路程,C错误;25 km指从此处到下一出口的路程,D错误.【答案】B图1-2-64.如图1-2-6所示,“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空,583秒后精准进入轨道.从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接,大约耗时2天.此后飞船绕地球稳定运行.下列说法正确的是()A.5时58分10秒表示时间间隔B.“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C.2天表示时刻D.研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻,2天表示时间间隔,A、C错误;“神舟八号”绕地球运行过程中,轨迹为曲线,位移大小始终小于路程,B正确;研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,飞船大小对轨迹影响不大,可以将飞船看成质点,D正确.【答案】BD图1-2-75.由天津去上海,可以乘火车,也可以乘轮船,如图1-2-7所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是()A.乘火车通过的路程等于其位移的大小B.乘轮船通过的路程等于其位移的大小C.乘火车与轮船通过的位移大小相等D.乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程,A、B错误;位移只与初末位置有关,与路径无关,C正确,D错误.【答案】C6.一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是()A.物体的位移一定等于路程B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向BC.物体位移的大小总是小于或等于它的路程D.物体的位移是直线,而路程是曲线【解析】位移是矢量,路程是标量,A、B错误;物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,做其他类型运动时,位移的大小小于路程,C正确;位移和路程都是描述物体运动的物理量,位移与初、末位置有关,路程与运动轨迹有关,不一定是曲线,D错误.【答案】C7.在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中,埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠.对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A.位移相同比较运动的时刻B.位移相同比较运动的时间间隔C.路程相同比较运动的时刻D.路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时,选手的起点位置是不同的,但跑过的路程相同.比赛比较的是完成全程所用的时间,指的是时间间隔.故D项正确.【答案】D8.北京时间2012年10月25日23时33分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道.这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位置,不是位置的变化,A错、B对.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C错,D对.【答案】BD图1-2-89.(2012·保定一中高一检测)如图1-2-8所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为()A.πR B.2RC.2πR D.R4+π2【解析】如图所示,气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中,初末位置之间的距离,也就是位移大小为x=(2R)2+(πR)2=R4+π2,因此选项D正确,其他选项均错误.【答案】D10.在图1-2-9中,汽车初位置的坐标是-2 km,末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向.图1-2-9【解析】由题意知,汽车在初、末位置的坐标分别为x1=-2 km,x2=1 km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1 km-(-2) km=3 km,位移的方向与x轴正方向相同.【答案】 3 km与x轴正方向相同11.某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时,他从操场上某点A处开始,先向南走了30 m到达B处,再向东走了40 m到达C处,最后又向北走了60 m到达D处,则:(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少?(2)要比较确切地表示此人的位置变化,应该用位移还是路程?【解析】(1)如图,三角形AED为直角三角形,AE=40 m,DE=30 m,所以AD=AE2+DE2=50 m,A、D分别为起点和终点,所以位移的大小是50 m.他走过的路程为:30 m+40 m+60 m=130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化,应该用位移,这样既能表示他相对出发点的距离,又能表示他相对出发点的方位.【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1-2-1012.(2012·杭州一中高一检测)图1-2-10为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m.A 点为200 m赛跑的起点,经B点到终点C.求:(1)200 m赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移.(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中,200 m指路径的长度,即路程是200 m;位移是从起点A指向终点C的有向线段,因BC是半圆弧,则直径d=2×100πm≈63.7 m,故位移的大小AC=AB2+d2≈118.6 m,方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时,路程是s=AB+BP=100 m+50 m=150 m;位移的大小AP=(AB+d2)2+(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m,方向由A指向C(2)150 m135.6 m,方向由A指向P.1.下列所说的速度中,哪些是瞬时速度()A.百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B. 2011年8月28日铁路调整列车运行后,部分高铁和客专的动车组速度悄然降低,如济南西—杭州的G51次列车,在沪杭高铁段时速由350 km降至300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2 m/s【解析】9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度,8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度,对应的都是一个时刻,都是瞬时速度;350 km/h、300 km/h、1.2 m/s 说的都是行程中的平均速度,故应选A、C两项.【答案】AC2.(2012·海口一中高一检测)对于瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是()A.瞬时速度为0,平均速度一定为0B.瞬时速度为0,平均速度可以不为0C.瞬时速度不为0,平均速度一定不为0D.瞬时速度不为0,平均速度可以为0【解析】车辆中途刹车停止后,再启动运行的一段时间内平均速度不为0,但停止时的瞬时速度为0,A错误;B正确;物体沿一圆周运动一圈的过程中,瞬时速度不为0,但位移为0,所以平均速度为0,C错误,D正确.【答案】BD图1-3-53.(2012·玉溪高一检测)2012伦敦奥运会中,牙买加选手博尔特是公认的世界飞人,他在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.63 s和19.32 s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌,如图1-3-5所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是()A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B.200 m决赛中的平均速度约为10.35 m/sC.100 m决赛中的平均速度约为10.38 m/sD.100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s【解析】200 m决赛是曲线,指路程,其位移小于200 m,因此选项A错误.由于200 m决赛的位移x1<200 m,则平均速度v1=x1t1<20019.32m/s≈10.35 m/s,故选项B错.100 m决赛的平均速度v2=x2t2=1009.63m/s≈10.38 m/s,故C选项正确.100 m决赛中的最大速度无法求得,故选项D错误.【答案】C4.下列说法中正确的是()A.在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B.做匀速运动的物体,在任何一个时刻的速度都相等C.如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量,则该物体的运动一定是匀速直线运动D.以上说法都不对【解析】匀速直线运动中,在任何相等的时间内发生的位移相等,且瞬时速度不变,B正确.【答案】B5.用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照,得到的照片如图1-3-6所示,则小球在图示过程的平均速度是()图1-3-6 A.0.25 m/s B.0.2 m/sC.0.17 m/s D.无法确定【解析】从图上读出Δx=5 cm=5×10-2 m,Δt=110×3 s=0.3 s,所以v=Δx Δt =5×10-20.3m/s≈0.17 m/s,故选C.【答案】C6.三个质点A、B、C的运动轨迹如图1-3-7所示,三个质点同时从N点出发,图1-3-7同时到达M点,设无往返运动,下列说法正确的是()A.三个质点从N到M的平均速度相同B.三个质点任意时刻的速度方向都相同C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D.三个质点从Ν到Μ的平均速率相同【解析】本题考查了平均速度与平均速率的区别,关键明确平均速度与平均速率的区别.三个质点在相同时间内,位移相同,大小是MN的长度,方向由N指向M,因此它们的平均速度相同,A正确;速度方向即物体的运动方向,显然三个质点任意时刻的运动方向是不同的,因此速度方向不同,故B错误;不同时段三个质点的位移大小、方向均不同,因此从N点出发到任意时刻的平均速度都不同,故C错误;从N到M的过程中,AC路程相同,且比B的路程大,因此A、C的平均速率相等,比B的平均速率大,故D错误.【答案】A7.下列说法中,正确的是()A.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速度为零B.物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速率为零C.物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度也为vD.物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度不一定为v【解析】物体沿半径为R的圆周运动一周,物体位移为零,路程大小等于其周长,平均速度为零,平均速率不为零.物体不一定做匀速直线运动,所以某时刻的速度为v,不代表下一时刻的速度也为v.【答案】AD图1-3-88.如图1-3-8所示,两个人以相同大小的速度同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出).从出发到相遇的过程中,描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是() A.瞬时速度B.位移C.路程D.平均速度【解析】两个人所走的路径不同,所以瞬时速度方向不同,所走过的路程相同,由于初、末位置相同,所以两个人的位移相同,又因为时间相同,所以平均速度相同,综上所述,应选A.【答案】A甲乙图1-3-99.(2012·合肥一中高一检测)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图1-3-9所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()A.80 km/h是平均速度,100 km是位移B.80 km/h是平均速度,100 km是路程C.80 km/h是瞬时速度,100 km是位移D.80 km/h是瞬时速度,100 km是路程【解析】在某路段或路口限定最高时速,是指每时每刻不能超过该速度,是瞬时速度,较远距离的公路是有弯的,里程指路程,D选项正确.【答案】D图1-3-1010.(2013·吉安高一检测)一个物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地,又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地,已知甲、乙两地之间的距离等于乙、丙两地之间的距离,试求物体从甲地到丙地的平均速度.【解析】物体从甲地到乙地的速度v1=10 m/s,从乙地到丙地的速度v2=20 m/s,若物体运动的总位移为2x.则总时间:t=xv1+x v2=320x所以物体的平均速度:v=2xt=403m/s【答案】403m/s甲乙图1-3-1111.甲、乙两物体的运动情况如图1-3-11所示,两者由初位置到末位置用时都为1 s,分析两者速度的大小、方向关系.【解析】位移Δx=x末-x初,由题图可知Δx甲=3 m,Δx乙=-3 m,又Δt=1 s,由v=ΔxΔt =x末-x初Δt可得v甲=3 m/s,v乙=-3 m/s.两速度绝对值相等,表明两物体速度大小相同,即运动快慢相同;两速度一正一负,表明两物体运动方向相反.【答案】大小相同,均为3 m/s方向相反12.(2011·杭州期末)天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v=13km/s.【解析】如图所示,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度.用t1表示爆炸声沿直线传到O处所经时间,则有d=v t1①用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经时间,因为入射角等于反射角,故有2(d2)2+h2=v t2②已知t2-t1=Δt③联立①②③式,可得h=12(vΔt)2+2d vΔt代入数值得h=2.0×103m.【答案】 2.0×103 m1.下列运动可能出现的是()A.物体的加速度增大,速度反而减小B.物体的加速度减小,速度反而增大C.物体的速度为零时,加速度却不为零D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变【解析】当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度在不断减小,若加速度增大,速度减小得更快.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度减小时,速度在不断增大,只是速度增大得慢了.当速度为零时,加速度可能为零,也可能不为零.加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化.【答案】ABC2.下列关于加速度的说法中,正确的是()A.加速度越大,速度变化越大B.加速度越大,速度变化越快C.加速度-3 m/s2比1 m/s2小D.做匀速直线运动的物体,加速度为零【解析】加速度大小与速度大小无直接关系,A错.加速度是描述速度变化快慢的量,加速度大,速度变化快,B正确.加速度是矢量,其正负号只表示方向,C错.匀速直线运动,速度不变加速度为零,D正确.【答案】BD3.(2013·三亚高一检测)关于小汽车的运动,下列说法不可能的是() A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小D.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢【解析】小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,B可能.小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,A可能.在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,C可能.加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,D不可能.【答案】D图1-5-64.如图1-5-6为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是()【解析】由v-t图知,第1 s内质点做匀加速直线运动,a=Δv/Δt=4 m/s2,=-2 m/s2,故A正确.后2 s内又做匀减速直线运动,a=ΔvΔt【答案】A5.一个加速直线运动的物体,其加速度是6 m/s2,关于这个6 m/s2理解正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度大6 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度大6倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相差6 m/sD.某1 s末的速度与前1 s初的速度总是相差6 m/s【解析】某1 s末比该1 s初多了1 s的时间,据加速度的物理意义,该段时间的初、末速度之差为6 m/s,A对,B错.某1 s初与前1 s末为同一时刻,速度为同一个值,C错.某1 s末比前1 s初多了2 s的时间,物体的速度增加了12 m/s,D错.【答案】A6.(2012·大庆一中高一检测)如图1-5-7所示为一物体做直线运动的v-t 图象,则在0~t1和t1~t2时间内()。
1.用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg的物体,力F作用3秒后消失,则第5秒末物体的速度和加速度分别是() A.v=7.5 m/s,a=1.5 m/s2
B.v=4.5 m/s,a=1.5 m/s2
C.v=4.5 m/s,a=0
D.v=7.5 m/s,a=0
【解析】物体先在力F作用下做匀加速直线运动,加速度a=30 N
20 kg=1.5
m/s2,v=at=4.5 m/s,撤去力F后,物体以4.5 m/s的速度做匀速直线运动.【答案】 C
2.(2012·海口一中高一检测)水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间3 t物体停下,则物体受到的阻力为()
A.F
3 B.
F
4
C.F
2 D.
2F
3
【解析】对物体由牛顿第二定律得力F作用时:F-F f=ma1v=a1t
撤去力F后:F f=ma2v=a2·3t
解以上四式得:F f=F
4,故B正确.
【答案】 B
3.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为()。
1.用30N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20kg的物体,力F作用3秒后消失,则第5秒末物体的速度和加速度分别是( ) A.v=7.5m/s,a=1.5m/s2B.v=4.5m/s,a=1.5m/s2C.v=4.5m/s,a=0D.v=7.5m/s,a=0【解析】物体先在力F作用下做匀加速直线运动,加速度a=30 N 20 kg=1.5m/s2,v=at=4.5m/s,撤去力F后,物体以4.5m/s的速度做匀速直线运动.【答案】 C2.(2012·海口一中高一检测)水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F 作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间3t物体停下,则物体受到的阻力为( )A.F3B.F4C.F2D.2F3【解析】对物体由牛顿第二定律得力F作用时:F-F f=ma1v=a1t 撤去力F后:F f=ma2v=a2·3t解以上四式得:F f=F4,故B正确.【答案】 B3.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为( )A.7m/s B.14m/sC.10m/s D.20m/s【解析】设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:μmg =ma,解得:a=μg.由匀变速直线运动速度—位移关系式v20=2ax,可得汽车刹车前的速度为:v0=2ax=2μgx=2×0.7×10×14m/s=14m/s,因此B正确.【答案】 B4.设洒水车的牵引力不变,所受的阻力与车重成正比,洒水车在平直路上原来匀速行驶,开始洒水后,它的运动情况将是( )A.继续做匀速运动B.匀加速运动C.匀减速运动D.变加速运动【解析】设洒水车的质量为m,牵引力为F,其阻力为kmg,则由牛顿第二定律得a=F-kmgm=Fm-kg,可见a随m的减小而增大,洒水车做变加速运动.【答案】 D图4-6-85.(2012·厦门一中高一检测)如图4-6-8所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是( )A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C.若车厢的加速度变小,车厢壁对物块的弹力不变D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力也变大【解析】对物块m受力分析如图所示.由牛顿第二定律,在竖直方向:F f =mg;水平方向:F N=ma,所以选项A正确,C、D错误;车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力,故B错误.【答案】 A图4-6-96.(2013·广州高一期末)如图4-6-9所示,不计滑轮的质量和摩擦及绳的质量,一个质量为m的人拉着绳子使质量为M的物体匀减速下降,己知人对地面的压力大小为F,则物体下降的加速度大小为( )A.Mg+F-mgMB.mg+F-MgmC.Mg+mg-FMD.mg-Mg-FM【解析】设人受到绳子的拉力为F T,由牛顿第三定律知地面对人的支持力等于F,由于人静止不动,故F T+F=mg,再对物体M由牛顿第二定律得F T-Mg=Ma,所以a=FT-MgM=mg-F-MgM.D正确【答案】 D图4-6-107.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时让某消防队员从一平台上跌落,自由下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,最后停止.用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图4-6-10所示,根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A.t1时刻消防队员速度最大B.t2时刻消防队员速度最大C.t3时刻消防队员速度最大D.t4时刻消防队员加速度最小【解析】由图象可判断消防队员的运动过程,t1时刻刚产生地面的冲击力,说明此时消防队员刚落地;此后由于地面的冲击力小于重力,所以合力方向向下,消防队员继续做加速度方向向下的加速运动;t2时刻消防队员受到的冲击力和重力大小相等,加速度为零,速度达到最大,A、C错误,B正确;此后由于冲击力大于重力,合力方向向上,所以消防队员开始做加速度方向向上的减速运动,t3时刻速度减为零;之后消防队员开始向上运动(站起),t4时刻消防队员站稳,加速度为零,D正确.【答案】BD8.如图4-6-12甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( )甲乙图4-6-12A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【解析】由图象知物块先向左减速,后反向加速到v1再做匀速直线运动,t时刻离A距离最大,A错误;t2时刻二者相对静止,故t2时刻物块相对传送带1滑动距离最大,B正确;0~t2时间内摩擦力方向一直向右,C错误;在0~t2时间内摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,在t2~t3时间内物块做匀速运动,此过程摩擦力为零,D错误.【答案】 B图4-6-139.(2012·南宁二中高一检测)质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图4-6-13所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为( )A.18m B.54mC.72m D.198m【解析】本题考查了牛顿运动定律和运动学公式,解答这类题目的关键是对物体进行正确的受力分析和运动过程分析.物体所受摩擦力为f=μmg=0.2×2×10N=4N,因此前3s内物体静止.3s~6s,a=F-fm=8-42m/s2=2m/s2,x1=12at2=12×2×9m=9m.6s~9s,物体做匀速直线运动,x2=v1t=at·t=2×3×3m=18m.9s~12s,物体做匀加速直线运动,x3=v1t+12at2=6×3m+12×2×9m=27m.x总=x1+x2+x3=9m+18m+27m=54m,B选项正确.【答案】 B10.在宇宙飞船中,由于完全失重而无法利用天平称出物体的质量.科学家们采用下述方法巧妙地测出了一物体的质量.如图4-6-11所示,将一带有推进器总质量M为5kg的小车静止放在一平台上,开动推进器,小车在推进器产生的水平方向恒力F作用下从静止开始运动,测得小车前进1.5m历时5s.关闭推进器,将被测物块固定在小车上,仍然让小车在推进器产生的恒力F作用下从静止开始运动,测得小车5s内前进了1.0m.求:图4-6-11(1)小车两次加速运动的加速度之比为多少?(2)科学家们用上述方法测得物块的质量m是多少?【解析】(1)由x=12at2(或者求出a的具体值也可以)a1∶a2=x1∶x2=3∶2 (2)由牛顿第二定律得F=Ma1F=(M+m)a2两式相比解得m=2.5kg【答案】(1)3∶2 (2)2.5kg图4-6-1411.(2013·龙岩一中高一检测)如图4-6-14所示,长为L =6m 、质量为M =4kg 的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略、质量为m =1kg 的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加方向水平向右的恒定拉力F =8N ,使物块在木板上滑动起来,取g =10m/s 2.求:(1)物块和木板的加速度大小;(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间.【解析】 (1)设小物块的加速度为a 1,由牛顿第二定律得F -μmg =ma 1 a 1=F m-μg代入数据得:a 1=4m/s 2设木板的加速度为a 2,由牛顿第二定律得μmg =Ma 2代入数据解得:a 2=1m/s 2 (2)L +12a 2t 2=12a 1t 2代入数据解得:t =2s【答案】 (1)4m/s 2,1m/s 2 (2)2s图4-6-1512.(2013·武汉高一检测)如图4-6-15所示,右端带滑轮的长木板放在水平桌面上,滑块A 质量为M =2kg ,连接滑块A 和物体B 的细线质量不计,与滑轮之间的摩擦不计,滑轮与A 之间的细线沿水平方向,当B 的质量为1kg 时,A 恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等),g 取10m/s 2,求当B 的质量为1.75kg 时:(1)A 的加速度是多大? (2)细线对滑轮的作用力【解析】由题意可知:A恰好不滑动时,所受摩擦力为Fμ=Mg=1×10N=10N当B的质量为1.75kg时对A:F-Fμ=Ma ①对B:mg-F=ma ②由①②得:a=2m/s2F=14N细线对滑轮的作用力为F合=F2+F2=142Ntanα=FF=1 α=45°所以细线对滑轮的作用力大小为142N,与竖直方向夹角为45°斜向左下方.【答案】(1)2m/s2(2)142N,与竖直成45°角斜向左下方。