高一物理必修一典型例题
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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.。
高一必修一物理经典力学典型例题1.倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带BC长L=6 m,始终以v0=6m/s的速度顺时针运动。
一个质量m=1 kg的物块从距斜面底端高度h1=5.4m的A点由静止滑下,物块通过B点时速度的大小不变。
物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2,传送带上表面在距地面一定高度处,g取10m/s2。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物块由A点运动到C点的时间;(2)求物块距斜面底端高度满足什么条件时,将物块静止释放均落到地面上的同一点D。
2.如图,倾斜的传送带向下匀加速运转,传送带与其上的物体保持相对静止。
那么关于传送带与物体间静摩擦力的方向,以下判断正确的是A.物体所受摩擦力为零B.物体所受摩擦力方向沿传送带向上C.物体所受摩擦力方向沿传送带向下D.上述三种情况都有可能出现3.(2018·江西师大附中)如图是工厂流水生产线包装线示意图,质量均为m=2.5 kg、长度均为l=0.36 m的产品在光滑水平工作台AB上紧靠在一起排列成直线(不粘连),以v0=0.6 m/s 的速度向水平传送带运动,设当每个产品有一半长度滑上传送带时,该产品即刻受到恒定摩擦力F f=μmg而做匀加速运动,当产品与传送带间没有相对滑动时,相邻产品首尾间距离保持2l(如图)被依次送入自动包装机C进行包装。
观察到前一个产品速度达到传送带速度时,下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。
取g=10 m/s2。
试求:(1)传送带的运行速度v;(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ:(3)满载工作时与空载时相比,传送带驱动电动机增加的功率∆P;(4)为提高工作效率,工作人员把传送带速度调成v'=2.4 m/s,已知产品送入自动包装机前已匀速运动,求第(3)问中的∆P′?第(3)问中在相当长时间内的等效∆P′′?4.如图所示,传送带AB段是水平的,长20 m,传送带上各点相对地面的速度大小是2 m/s,某物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。
高一物理必修一例题及解析I. English answer:As a high school physics teacher, I often come across challenging questions that require critical thinking and problem-solving skills. One example of a typical question from the first unit of the physics curriculum for Grade 10 students is as follows:Question: A car is traveling at a constant speed of 30m/s. How long will it take for the car to travel a distance of 300 meters?Solution: To solve this problem, we can use the formula: time = distance/speed. Given that the distance is 300meters and the speed is 30 m/s, we can plug in these values to find the time it takes for the car to travel the distance.time = 300 meters / 30 m/s.time = 10 seconds.Therefore, it will take the car 10 seconds to travel a distance of 300 meters at a constant speed of 30 m/s.II. 中文回答:作为一名高中物理老师,我经常遇到需要批判性思维和问题解决能力的具有挑战性的问题。
高中物理必修一第一章运动的描述典型例题单选题1、杭州亚运会将于2022年9月10日至25日举行,目前已经确定竞赛大项增至37个,包括28个奥运项目和9个非奥项目。
届时将向全国人民奉献一届精彩的亚运会,在考察运动员的成绩时,可视为质点的是()A.体操B.跳水C.双杠D.马拉松答案:D因为当物体的大小和形状对于所研究的问题可以忽略时才能把物体看做质点,以上运动项目中,体操、跳水、双杠都需要看运动员的肢体动作,即运动员大小和形状不可忽略,而马拉松比赛可以忽略掉物体的大小和形状。
故选D。
2、关于坐标系,下列说法不正确的是()A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化B.坐标系都是建立在参考系上的C.坐标系的建立与参考系无关D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置答案:CA.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化,故A正确;BC.坐标系都是建立在参考系上的,与参考系有关,故B正确,C错误;D .物体在平面内做曲线运动,属于二维运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置,故D 正确。
本题选错误的,故选C 。
小提示:理解坐标系的种类以及建立坐标系的目的及意义。
3、某人从甲地到乙地的平均速率为v 1,然后又从乙地原路返回到甲地的平均速率为v 2,则往返甲、乙两地的平均速度的大小和平均速率是( )A .v 1+v 22,v 1+v 22B .v 1−v 22,v 1−v 22C .0,v 1−v 2v 1v 2D .0,2v 1v 2v 1+v 2答案:D平均速度是位移与时间的比,由于此人在甲、乙两地往返一次,故位移x =0,平均速度v̅=x t=0 平均速率是路程与时间的比,由于此人往返一次,故平均速率为2s t 1+t 2=2s s v 1+s v 2=2v 1v 2v 1+v 2 故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
4、某校举行教职工趣味运动会,其中一项比赛项目——“五米三向折返跑”,活动场地如图所示,AB =AC =AD =5m ,参赛教师听到口令后从起点A 跑向B 点,用手触摸折返线后再返回A 点,然后依次跑向C 点、D 点,最终返回A 点。
(每日一练)人教版高中物理必修一匀速直线运动的研究典型例题单选题1、泸定桥曾是大渡河上最长的铁索桥,为古代劳动人民智慧的结晶,长征时期红军“飞夺泸定桥”的壮举更是蜚声中外。
泸定桥全长103.67m,宽3m,由于对岸有敌人阻击,红军战士只能冒着炮火匍匐前进。
假设一位战士(视为质点)由静止开始以0.1m/s2的加速度匀加速前进了80m,因突然遭到猛烈炮火压制而不得不瞬间停止前进,经过5s激烈还击后以1.5m/s的速度匀速到达对岸,则这位红军战士过泸定桥总共花的时间是()A.40.78sB.36.88sC.60.78sD.53.28s答案:C解析:匀加速前进80m时x1=12at12解得t1=40s匀速运动的时间t 2=103.67−801.5s=15.78s这位红军战士过泸定桥总共花的时间是t =t 1+t 2+Δt =60.78s故选C 。
2、有甲、乙两球,甲球由塔顶自由下落,当它下落高度为h 时,乙球从塔顶下与塔顶距离为H 处开始自由下落,结果这两球同时落地,则塔高为( )A .(ℎ+H )24ℎB .(ℎ+H )24HC .(ℎ2−H 2)4ℎHD .ℎ2+H 24ℎH答案:A解析:根据ℎ=12gt 2 可得甲下落h 的时间为t 1=√2ℎg 设塔高h 1,则乙球下落的时间为t 2=√2(ℎ1−H )g 对甲球有ℎ1=12g(t1+t2)2联立可得ℎ1=(ℎ+H)24ℎ故A正确,BCD错误。
故选A。
3、如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中A、B之间的距离l1=2m,B、C之间的距离l2=3m。
若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于()A.34m B.43m C.98m D.89m答案:C解析:设物体的加速度为a,通过l1、l2两段位移所用的时间均为T,则B点的速度为v B= l1+l22T =52Tm/s根据Δl=l2−l1=aT2解得aT2=1m所以O、A之间的距离l OA=v B22a−l1=98m故选C。
高一物理必修一经典题及答案解析高一物理必修一中的经典题有很多,下面将介绍其中一些,并附上详细解析。
1. 两个物体相对运动题目:火车以60km/h的速度向东行驶,在火车顶端上有只鸟,在水平方向上以35km/h的速度飞行,求在地面上看到的鸟的速度和方向。
解析:首先要明确,问题中给出的速度分别是相对于不同物体的速度,即火车速度是相对于地面的速度,而鸟的速度是相对于火车的速度。
所以,根据相对速度公式:相对速度 = 两速度之差,可以得到鸟在地面上的速度向东25km/h(60km/h - 35km/h),方向为东方。
2. 斜抛运动题目:球以20m/s的速度成45°角抛出,距离地面50m的地方有一个桶,求球与桶的碰撞点离桶底有多高。
解析:将球在水平方向和竖直方向上的运动分开考虑。
水平方向上,球匀速直线运动,时间为t = 50m / 20m/s = 2.5s。
竖直方向上,球做自由落体运动,沿y轴方向的位移为S = 1/2 * g * t² = 1/2 * 9.8m/s² *(2.5s)² = 30.6m。
所以球与桶的碰撞点离桶底的高度为50m - 30.6m = 19.4m。
3. 牛顿第二定律题目:质量为2kg的物体受到一力,其加速度为4m/s²,求力的大小。
解析:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = m *a = 2kg * 4m/s² = 8N。
4. 动能定理题目:质量为1kg的物体静止不动,受到10J的作用力,求物体的速度。
解析:根据动能定理,物体的动能等于力所做的功,即1/2 * m * v² =10J,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
解得v = 10m/s。
5. 弹性碰撞题目:质量分别为0.5kg和1.5kg的两个物体相向而行,碰撞后,质量为0.5kg的物体运动方向改变了90°,求两物体碰撞后的速度。
高一必修一物理经典力学典型例题1.倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带BC长L=6 m,始终以v0=6m/s的速度顺时针运动。
一个质量m=1 kg的物块从距斜面底端高度h1=5.4m的A点由静止滑下,物块通过B点时速度的大小不变。
物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2,传送带上表面在距地面一定高度处,g取10m/s2。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物块由A点运动到C点的时间;(2)求物块距斜面底端高度满足什么条件时,将物块静止释放均落到地面上的同一点D。
2.如图,倾斜的传送带向下匀加速运转,传送带与其上的物体保持相对静止。
那么关于传送带与物体间静摩擦力的方向,以下判断正确的是A.物体所受摩擦力为零B.物体所受摩擦力方向沿传送带向上C.物体所受摩擦力方向沿传送带向下D.上述三种情况都有可能出现3.(2018·江西师大附中)如图是工厂流水生产线包装线示意图,质量均为m=2.5 kg、长度均为l=0.36 m的产品在光滑水平工作台AB上紧靠在一起排列成直线(不粘连),以v0=0.6 m/s 的速度向水平传送带运动,设当每个产品有一半长度滑上传送带时,该产品即刻受到恒定摩擦力F f=μmg而做匀加速运动,当产品与传送带间没有相对滑动时,相邻产品首尾间距离保持2l(如图)被依次送入自动包装机C进行包装。
观察到前一个产品速度达到传送带速度时,下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。
取g=10 m/s2。
试求:(1)传送带的运行速度v;(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ:(3)满载工作时与空载时相比,传送带驱动电动机增加的功率∆P;(4)为提高工作效率,工作人员把传送带速度调成v'=2.4 m/s,已知产品送入自动包装机前已匀速运动,求第(3)问中的∆P′?第(3)问中在相当长时间内的等效∆P′′?4.如图所示,传送带AB段是水平的,长20 m,传送带上各点相对地面的速度大小是2 m/s,某物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。
1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系又是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体的运动情况是( )A .一定是静止的B .运动或静止都有可能C .一定是运动的D .条件不足,无法判断2.某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v 1,下山的平均速率为v 2,则往返的平均速度的大小和平均速率是( )A.v1+v22,v1+v22B.v1-v22,v1-v22C .0,v1-v2v1+v2D .0,2v1v2v1+v23.某物体作匀减速直线运动,其加速度为-2m/s 2,在任1秒中( )A .该秒末速度比前1秒初速度小2米/秒;B .末速度比初速度大2米/秒,方向与初速度方向相反;C .末速度比初速度小2米/秒,其加速度方向与初速度方向相反;D .末速度比初速度小2米/秒,其方向与初速度方向相反.4. 一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小是4m/s ,1s 后的速度大小变成了10m/s ,在这1s 内该物体的( )A 、位移的大小可能小于4mB 、位移的大小可能大于10mC 、加速度的大小可能小于4m/s2D 、加速度的大小可能大于10m/s25.一辆汽车沿平直公路行驶,开始以20m/s 的速度行驶了全程的1/4,接着以v 的速度行驶了最后的3/4的路程,已知全程的平均速度是16m/s ,则v 等于( )A 、18m/sB 、36m/sC 、15m/sD 、17.1m/s6.列车长为L ,铁路桥长也是L ,列车沿平直轨道匀加速过桥,车头过桥头的速度是v1,车头过桥尾的速度是v2,则车尾通过桥尾时的速度为( )A .v 2B .2v 2-v 1 C. v21+v222 D. 2v22-v217.汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停了下来,在汽车刹车的过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )A .(2+1)∶1B .2∶1C .1∶(2+1)D .1∶ 28.某物体做直线运动,物体的速度—时间图线如图所示,若初速度的大小为v0,末速度的大小为v ,则在时间t1内物体的平均速度是( )A .等于(v0+v)/2B .小于(v0+v)/2C .大于(v0+v)/2D .条件不足,无法比较9.如图5所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5……所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断错误的是( )A .位置“1”是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为d T2D .小球在位置“3”的速度为7d 2T10.小船匀速逆流而上,经过桥下时箱子落水了,船继续前进一段时间后才发现,并立即调头以相同的静水船速顺流而下,经过1h 在下游距桥7.2km 处追上.则河水流动速度为( )A .7.2km/hB .3.6km/hC .1m/sD .条件不足,无法确定11.一艘船以恒定的速度,往返于上、下游两码头之间.如果以时间t 1和t 2分别表示水的流速较小和较大时船往返一次所需的时间,那么,两时间的长短关系为( )A .t 1=t 2B .t 1>t 2C .t 1<t 2D .条件不足,不能判断12.下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )13.甲、乙两位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10m到达终点(近似匀速),现让甲远离起跑点10m,乙仍在起跑点起跑,则()A.甲先到达终点B.两人同时到达终点C.乙先到达终点D.不能确定14.相距12km的平直公路两端,甲乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5km/h,乙的速度是3km/h,有一小狗以6km/h的速率,在甲、乙出发的同时,由甲处跑向乙,在途中与乙相遇,即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙.如此在甲乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移.15.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s后听到回声;听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.已知此高速公路的最高限速为110km/h,声音在空中的传播速度为340m/s.16.一根长L的细直杆AB原来紧贴y轴直立,当它的B端从坐标原点O开始从速度v沿着x 轴正方向匀速运动时,A端沿y轴运动的位移与时间的关系式如何?17.一列长 队伍,匀速行进速度为v,现有通讯员从队列的末尾跑步以匀速度u赶到队列前端传令,又立即以速度u返回队尾,在这段时间里,此列队伍前进的距离是多少?18.有小河流速是1m/s,船以划速3m/s逆水而行,忽有船上一顶草帽跌落水中立即随水漂流而去,10s后发觉,立即掉头以原划速顺水追赶,问再经几秒钟可追到草帽?。
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7mB. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7mC. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3mD. 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,加速度一定为零例9. 如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象,试根据图象分析各段的运动情况,并计算各段的加速度。
(每日一练)人教版高中物理必修一运动的描述经典大题例题单选题1、如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x--t)图象。
由图象可知,下列说法错误的是()A.在时刻t1,b车追上a车B.在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度C.在t1到t2这段时间内,a和b两车的路程相等D.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大答案:C解析:A.由图知,在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,到达同一位置相遇,且a的速度小于b的速度,所以在时刻t1,b车追上a车,A正确;B.a做匀速运动,加速度为零,b做变速运动,加速度不为零,所以在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度,B正确;C.在t1到t2这段时间内,a和b两车初、末位置相同,通过的位移相同,a一直沿负方向运动,而b先沿负方向运动后沿正方向运动,所以两者通过的路程不等,C错误;D.根据速度图线切线的斜率表示速度,知在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增加,D正确。
故选C。
2、如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x--t)图象。
由图象可知,下列说法错误的是()A.在时刻t1,b车追上a车B.在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度C.在t1到t2这段时间内,a和b两车的路程相等D.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大答案:C解析:A.由图知,在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,到达同一位置相遇,且a的速度小于b的速度,所以在时刻t1,b车追上a车,A正确;B.a做匀速运动,加速度为零,b做变速运动,加速度不为零,所以在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度,B正确;C.在t1到t2这段时间内,a和b两车初、末位置相同,通过的位移相同,a一直沿负方向运动,而b先沿负方向运动后沿正方向运动,所以两者通过的路程不等,C错误;D.根据速度图线切线的斜率表示速度,知在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增加,D正确。
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x -t 图象v -t 图象图象!物体的运动性质①表示从正位移处开始一直做反向匀速直线运动并越过零位移处表示先正向做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运动②/表示物体静止不动表示物体做正向匀速直线运动 物体的运动性质③表示物体从零位移处开始做正向匀速直线运动表示物体从静止做正向匀加速直线运动④ !表示物体做正向匀加速直线运动表示物体做加速度增大的正向加速运动2.图象中“交点、线、面积、斜率、截矩”分别表示的意义 (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]AC2.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=12×2×2 m=2 m,C错误;第3 s末到第5 s末的位移为x=-12×2×1+12×2×1=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 mC.乙物体前2 s的加速度为5 m/s2D.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 做匀减速运动,4 s~6 s做反向匀加速运动,6 s~8 s做反向匀减速运动,所以4 s末距出发点最远,C正确,D 错误.考点二追及与相遇问题1.讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题.两个关系即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到一个条件即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上、(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点2.解题思路和方法%典型例题:1.(速度小者追速度大者)(多选)甲、乙两质点从同一位置出发,沿同一直线路面运动,它们的v-t图象如下图所示.对这两质点在0~3 s内运动的描述,下列说法正确的是() A.t=2 s时,甲、乙两质点相遇B.t=1 s时,甲、乙两质点相距最远C.甲质点的加速度比乙质点的加速度小D.t=3 s时,乙质点在甲质点的前面[解析]由题图可知,甲的加速度a甲=-23m/s2,做减速运动,乙的加速度a乙=0.5 m/s2,做加速运动,C错误;开始时甲速度大,甲在前,乙追甲的过程中,t=1 s前两质点间的距离在增大,t=1 s时,两者速度相等,两质点间距离最大,故B正确;t=2 s时,两质点的位移分别为x甲=2×2 m-12×23×22 m=83m,x乙=1×2 m+12×0.5×22 m=3 m,这时乙已在甲前,A错误,D正确.#2.(速度大者追速度小者)(2015·山东桓台模拟)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,其速度vB=30 m/s,因大雾能见度低,B车在距A车x0=85 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m才能停止,问:B车刹车时A车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?2.(速度大者追速度小者)(2015·山东桓台模拟)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,其速度vB=30 m/s,因大雾能见度低,B车在距A车x0=85 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m才能停止,问:B车刹车时A车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?[解析]设B车刹车过程的加速度大小为aB,由v2-v20=2ax 可得:02-302=2(-a B)180解得:a B=2.5 m/s2设经过时间t两车速度相等,此时vA=vB-aBt1,t1=8 s。
则此过程中x B=v B t1-12a B t21=160 m,xA=v A t1=80 m即两车不会相撞,时两车相距最近,两车的最近距离d min=x0+x A-x B=5 m.考点三受力分析1.受力分析的步骤》2.常用方法(1)整体法和隔离法整体法隔离法概念将运动状态相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法}选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体(2)假设法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.[1.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,用水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的接触面均为水平,则乙物体受力的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个[解析]由甲受力平衡可判断甲乙间不存在摩擦力.[答案]C考点四动态平衡问题1.动态平衡“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”.2.分析动态平衡问题的两种方法;方法步骤解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化(2)确定未知量大小、方向的变化(相似三角形法利用力的三角形和几何三角形相似,根据相似三角形对应边成比例等性质求解。
典型例题1、如右图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN 以及绳对小球的拉力FT的变化情况是()A.FN保持不变,FT不断增大B.FN不断增大,FT不断减小C.FN保持不变,FT先增大后减小D.FN不断增大,FT先减小后增大》[解析]选小球为研究对象,其受力情况如右图所示,用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB”,其中OA的大小、方向均不变,AB的方向不变,推动斜面体时,FT逐渐趋于水平,B点向下转动,根据动态平衡,FT先减小后增大,FN不断增大,选项D正确.2、如右图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降.关于此过程中绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是() A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.可能不变,也可能增大[解析]当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时,设绳AC和BC与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为F,绳AC 和BC在水平方向上的分力均为Fx=Fsinα,大小相等,方向相反,是一对平衡力.绳AC和BC在竖直方向的分力都为Fy=Fcosα,两绳的合力与重力是一对平衡力,所以2Fy=2Fcosα=mg,即F=mg2cosα,重物C缓慢下降时,α角逐渐减小,所以两绳的拉力F都不断减小,选项B正确.3. (2016·深圳五校调研)如图所示,小圆环A 吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆杯、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB 所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为( ){A .cos α2 B .sin α2 C .2sin α2 D .2cos α2[思维启迪] 选择A 为研究对象→对A 进行受力分析→画出A 的受力图→选择解决平衡问题的方法→列平衡方程求解.[解析] 采取相似三角形法对小圆环A 受力分析,如图所示,FT2与FN 的合力与FT1平衡,由矢量三角形与几何三角形相似,可知m2g R =m1g 2Rsinα2, 得m1m2=2sin α2. 考点五 动力学的两类基本问题1.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图:*2.两类动力学问题的解题步骤典型例题:1.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离l=39 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示.此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;.(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.[解析](1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s=25 m,由运动学公式得v20=2as①(2分)t=v0a②(2分)联立①②式,代入数据得a=8 m/s2③(1分)t=2.5 s④(1分)(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得#L=v0t′+s⑤(2分)Δt=t′-t0⑥(2分)联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3 s⑦(2分)(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F=ma⑧(2分)由平行四边形定则得F20=F2+(mg)2⑨(2分)联立③⑧⑨式,代入数据得F0mg=415⑩(2分)2.一质量为m=2 kg的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a=2.5 m/s2匀加速下滑.如右图所示,若用一水平向右恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2 s内能沿斜面运动位移x=4 m.求:(g取10 m/s2)[解析](1)根据牛顿第二定律可得:`mgsin30°-μmgcos30°=ma解得:μ=3 6.(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,由x=12at2,得a1=2 m/s2,有加速度向上和向下两种可能.当加速度沿斜面向上时,Fcos30°-mgsin30°-μ(Fsin30°+mgcos30°)=ma1,代入数据得:F=7635N当加速度沿斜面向下时:mgsin30°-Fcos30°-μ(Fsin30°+mgcos30°)=ma1代入数据得:F=437N.考点六动力学的图象问题1.图象的类型(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况."(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.2.问题的实质是力与运动的关系问题,求解这类问题的关键是理解图象的物理意义,理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能.3.求解图象问题的思路典型例题:1、如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()A.斜面的倾角{B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度[解析]由题图(b)可以求出物块上滑过程中的加速度大小为a1=v0t1,下滑过程中的加速度大小为a2=v1t1.物块在上滑和下滑过程中,由牛顿第二定律得mgsinθ+f=ma1,mgsinθ-f=ma2,由以上各式可求得sinθ=v0+v12t1g,滑动摩擦力f=m v0-v12t1,而f=μFN=μmgcosθ,可求出μ,由以上分析可知,选项A、C正确.由v-t图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离,可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项D正确.考点七用整体法和隔离法解决连接体问题隔离法的选取原则若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解整体法的选取原则—若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)整体法、隔离法交替运用原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”典型例题:1、如图所示,质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上,小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动,现观察到物体在磅秤上读数为1000 N.已知斜面倾角θ=30°,小车与磅秤的总质量为20 kg.(g=10 m/s2)(1)拉力F为多少?(2)物体对磅秤的静摩擦力为多少?[思维启迪]求解拉力F时要用整体、隔离相结合的方法,求解物体与磅秤之间的静摩擦力用隔离法.([解析](1)选物体为研究对象,受力分析如图甲所示.将加速度a沿水平和竖直方向分解,则有:FN1-mg=masinθ解得a=5 m/s2取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受力分析如图乙所示.F-(M+m)gsinθ=(M+m)a则F=(M+m)gsinθ+(M+m)a=1000 N(2)对物体有Ff=macosθ=200 3 N~根据牛顿第三定律得,物体对磅秤的静摩擦力大小为200 3 N,方向水平向左.3.(2016·无锡市期中测试)如右图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究.已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=14M,求:(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力.[解析](1)设物体的加速度为a,绳子中的张力为F,对物体A,F-Mg=Ma,对BC整体,(M+m)g-F=(M+m)a,联立解得:a=m2M+mg.将m=14M,代入,得a=g9.(物体B从静止开始下落一段距离,h=12at2,自由落体下落同样的距离,h=12gt20,解得,tt0=ga=3.即物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值为3(2)设B对C的拉力为F,对物体C,由牛顿运动定律,mg-F=ma,解得F=mg-ma=89mg.由牛顿第三定律,物体C对B的拉力为89mg.考点八“传送带”模型1.水平传送带模型项目《图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2&(1)v0>v 时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v 时,可能一直加速,也可能加速再匀速 情景3(1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。