人教版物理必修一试题课时作业2
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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 牛顿第一定律考点一伽利略的理想实验及物理学史1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质[答案]BCD[解析]亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;伽利略通过“理想实验”得出:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,B正确;笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,C正确;由牛顿第一定律知,D正确.2.如图1所示,伽利略理想实验将可靠的实验事实和逻辑推理结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽利略的理想实验如下:①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它变为水平面,小球将沿水平面做匀速直线运动.按先后顺序排列,并指出它属于可靠的实验事实,还是通过抽象思维的推论,下列选项正确的是()图1A.事实②→推论③→事实①→推论④B.事实②→推论③→推论①→推论④C.事实②→推论①→推论③→推论④D.事实②→推论①→事实③→推论④[答案] B[解析]根据实验事实②得出,如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,即推论③;若减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度,即推论①;继续减小第二个斜面的倾角,最后使它变为水平面,小球将沿水平面做匀速直线运动,即推论④,故A、C、D错误,B正确.3.伽利略推翻了已在欧洲流行近两千年的亚里士多德关于力和运动的观点,开启了物理学发展的新纪元.以下说法中正确的是()A.两物体从同一高度静止下落,不计空气阻力,较轻的物体下落慢B.用力推车车前进,撤去推力车就停下来,说明运动需要力来维持C.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力[答案] D考点二对牛顿第一定律的理解4.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A.物体保持静止状态,它所受合外力一定为零B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态C.物体处于匀速直线运动状态时,它所受的合外力可能是零,也可能不是零D.物体所受合外力为零时,它可能做匀速直线运动,也可能是静止的[答案]AD[解析]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的合外力一定为零,A正确,C 错误;所受合外力为零时,物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,B错误,D正确.5.关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是()A.牛顿第一定律是以伽利略的理想实验为基础的,因此可用实验来直接验证B.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的,所以这条定律可能是错误的C.牛顿第一定律实际上是伽利略一个人的研究成果D.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过进一步推理而概括总结出来的[答案] D6.(2018·黄冈市期末)远在春秋战国时期,我国杰出学者墨子认为:“力,刑之所以奋也”.“刑”同“形”,即物体;“奋”,即开始运动或运动加快,对墨子这句关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是()A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同[答案] C[解析]由题意可知“力,刑之所以奋也”这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快.这句话反映出力是改变物体运动状态的原因,故与亚里士多德关于力和运动的观点不相同,故本题应选C.考点三惯性的理解与应用7.下列关于惯性的说法正确的是()A.质量越大的物体惯性越大B.物体的运动状态改变了,则惯性大小随之变化C.惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质D.由于子弹的速度越大,其杀伤力就越大,所以子弹的惯性大小与其速度大小有关[答案] A[解析]物体在任何状态下均有惯性,并且物体惯性的大小只与质量有关,A正确,B、C、D错误.8.(2019·杭州市高一第一学期期末模拟)火车在长直水平轨道上匀速行驶.门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处.这是因为()A.人跳起后,车厢内空气给他向前的力,带着他随同火车一起向前运动B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度[答案] D9.(多选)(2019·夏津一中高一上学期期末)对下列现象解释正确的是()A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小C.乒乓球可快速抽杀,是因为乒乓球惯性小D.两个物体只要质量相同,那么惯性就一定相同[答案]CD[解析]在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,说明拉力与摩擦力平衡,没有这个拉力,小车就会停下来,是由于受到摩擦力作用,故A错误;惯性大小的唯一量度是质量,与速度大小无关,与受力无关,故B错误;乒乓球质量小,惯性小,运动状态容易改变,故C 正确;惯性大小只与质量有关,质量相同的物体,惯性相同,故D正确.10.(2019·豫南九校高一第一学期期末联考)关于物体的惯性,下列有关说法正确的是( )A .物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B .已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的16C .同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大D .巨轮惯性很大,施力于巨轮,经过很长一段时间后惯性变小[答案] A[解析] 惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,其大小仅与物体的质量有关,与物体的运动状态及是否受力无关,A 正确,C 、D 错误;在月球上和在地球上,重力加速度的大小不一样,同一物体所受的重力大小也不一样了,但质量不变,惯性也不变,B 错误.11.一装有水的碗置于火车车厢内的水平桌面上.当火车向右做匀减速运动时,水面形状接近图( )[答案] A[解析]火车向右做匀减速运动,由于惯性,水具有保持原来运动状态的性质,导致右侧水面高于左侧水面,故A正确.12.如图2,水平桌面上有一光滑的木块,木块上表面水平,木块上有一静止的光滑小球,快速向右拉动木块,小球可能落在桌面上的()图2A.A点B.B点C.O点D.无法确定[答案] C[解析]小球在水平方向上不受摩擦力的作用,所以水平方向的运动状态不变,在重力的作用下,小球落在O点.故选C.13.如图3所示,在一辆上表面光滑的小车上,有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,设车足够长,则()图3A.若m1<m2,则两个小球一定相碰B.若m1=m2,则两个小球一定相碰C.若m1>m2,则两个小球一定相碰D.两个小球一定不相碰[答案] D[解析]小车上表面光滑,因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用.原来两个小球与小车具有相同的速度,当车突然停止运动时,由于惯性,两个小球的速度不变,所以一定不会相碰(与质量大小无关),故D正确.14.如图4所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,A的上表面水平,在A的上表面上放一光滑的小球B,A从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()图4A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则曲线D.抛物线[答案] B[解析]小球原来静止时受重力和支持力作用,其合力为零.当劈形物体A由静止释放,A 应沿斜面下滑,故B也将运动,运动状态就要发生改变,但由于惯性,小球原来速度为零,而小球又光滑,除竖直方向受力外,其他方向上不受力,因为力是使物体运动状态改变的原因,故小球只能在竖直方向上运动,在碰到斜面之前,运动轨迹应为竖直向下的直线,故选B.15.(多选)小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机,在旅途中拍下了直线行驶的火车内水平桌面上塑料杯不同瞬间的状态,如图5中的甲、乙、丙所示.则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是()图5A.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向左减速B.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右加速,丙图中火车突然向左加速C.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右减速,丙图中火车突然向右加速D.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向右减速[答案]AC[解析]题图甲中,塑料杯相对于桌面的位置没有发生改变,因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动;题图乙中,塑料杯向右倾倒,说明火车突然向左加速或向右减速,因为火车突然向左加速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向右倾倒,火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释;题图丙中,塑料杯向左倾倒,说明火车突然向左减速或向右加速,因为火车突然向左减速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向左倾倒,火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释.所以,题图甲中火车在匀速运动,题图乙中火车突然向左加速或向右减速,题图丙中火车突然向左减速或向右加速,选项A、C正确.。
课时作业(二)时间和位移一、单项选择题1. (2017贵州安顺摸底)为庆祝教师节,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,下列关于比赛的表述中涉及的计时数据,指时间间隔的是()A .比赛于2015年9月8日下午2点30分开始B. 开场20 s时,红队率先进球C. 比赛第30 min,蓝队换人D. 整场比赛共踢了90 min解析:在时间轴上,A、B、C中的计时数据都是对应一个点,所以指的是时刻,90 min对应一条线段,指的是时间间隔,所以D正确.答案:D2. 关于矢量和标量,下列说法正确的是()A .标量只有正值,矢量可以取负值B. 标量和矢量无根本区别C. 标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向D. 当物体做单方向直线运动时,标量路程和矢量位移是一回事解析:标量也可有负值,标量与矢量是两个不同的概念,表示的也不一样,所以它们之间有区别,而且标量与矢量也不是一回事.选项C正确.答案:C3. 如图所示,小球从距地面5 m高处落下,被地面反向弹回后,在距地面2 m高处被接住,则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是()----- <51 'L2m z 丄A . 7 m,7 m B. 5 m,2 mC. 5 m,3 m D . 7 m,3 m解析:位移大小为初位置A到末位置B之间的距离,故位移大小为3 m,路程为轨迹的长度,应为7 m,故选D.答案:D4. (2017南京学业水平考试样题)某学校田径运动场400 m 标准跑道的示意图如图所示,100 m赛跑的起跑点在A点,终点在B点,400 m 赛跑的起跑点和终点都在A点.在校运动会中,甲、乙两位同学分别参加了100 m、400 m项目的比赛,关于甲、乙两位同学运动的位移大小和路程的说法中正确的是()A .甲、乙的位移大小相等B. 甲、乙的路程相等C. 甲的位移较大D. 甲的路程较大解析:位移是指从初位置到末位置的有向线段,由题意可知,400 m的比赛中,起点和终点的位置相同,所以在400 m的比赛中位移的大小是零,而在100 m的比赛中,起点和终点的直线距离是100 m,则位移的大小就是100 m,所以甲的位移大小为100 m,乙的位移大小为零,故甲的位移大;路程是指所经过的路径的长度,所以在100 m、400 m的比赛中,路程最大的是400 m, 故乙的路程大.选项A、B、D错误,C正确.答案:C二、多项选择题5. 关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是()A . 2015年9月20日7时01分,中国新型运载火箭长征六号成功将20颗小卫星送入太空,这里指的是时刻B. 高速摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10"6s,这里指的是时刻C. 中央电视台每晚新闻联播开始的时间是19时,这里指的是时间间隔D. 物体在第4 s内指的是物体在第3秒末到第4 s末这段时间间隔解析:2015年9月20日7时01分指时刻,选项A正确;10-6s虽然很短,但指的是时间间隔,选项B错误;新闻联播开始于19时,指的是时刻,选项C错误;画时间轴可看出选项 D 正确.答案:AD6. 下列说法中,正确的是()A .质点做单向直线运动时,其位移大小和路程一定相等B. 质点做曲线运动时,某段时间内位移的大小一定小于路程C. 两个位移相同的质点,它们所通过的路程一定相等D. 两个质点通过相同的路程,它们的位移大小一定相等解析:对于单向直线运动,位移的大小与路程相等,但这两个物理量有着本质的区别:位移有大小、有方向,而路程只有大小;做曲线运动的物体位移的大小一定小于路程,因为两点之间线段最短,而位移就是由“始位置指向末位置的有向线段”.答案:AB7. 一个人从北京去重庆,可以乘直达的火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图所示,这几种情况如下:A .他的运动轨迹不一样B. 他走过的路程相同C. 他的位置变动是不同的D. 他的位移是相同的以上说法正确的是()解析:由题图可看出他的运动路径不同,运动轨迹不一样,因此路程不同,A对、B错;起点是北京,终点是重庆,他的位置变动是相同的,位移也是相同的,C错、D对,故选A、D.答案:AD三、非选择题8. 一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向.他从A 点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D 点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?R解析:路程是标量,等于半径为R与半径为-两圆周长之和1 R 1 5减去半径为R的圆周长的4即2nR+ 2冗2 —4• 2n= 2T R.位移是矢量,大小为AD线段的长度,由直角三角形知识得AD = 2R,5 方向由A指向D,即东南方向.故路程和位移的大小分别为2 n和2R;位移的方向为向南偏东45°9. (2017山东省实验中学阶段测试)经过查询,下面两表为Z98次列车的相关数据介绍,请读表后回答下列问题:表一表二(1) 表一中哪项数据表示的是时间?(2) 表二中数据显示,列车在中途停站的时间共有多少?(3) 表二中的里程数据所表示的是位移还是路程?解析:(1)发车时间与到站时间都是指时刻,只有运行时间表示的是时间.(2)列车中途共停站三次,总时间为6 min + 6 min + 6 min = 18 mi n.(3)里程数是路程,即实际轨迹的长度.答案:(1)运行时间21小时7分钟(2)18分钟(3)路程。
第2节摩擦力基础过关1.关于滑动摩擦力,以下说法中正确的是()A.只有运动的物体才受到滑动摩擦力B.滑动摩擦力总跟物体的重力成正比C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动[解析]滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间,但受滑动摩擦力的物体不一定运动,A错误;滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比,与重力不一定成正比,B错误;滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,并不一定阻碍物体的运动,C错误,D正确。
[答案] D2.(多选)关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中正确的是()A.有弹力一定有摩擦力B.有弹力不一定有摩擦力C.有摩擦力一定有弹力D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直[解析]若相互接触的两个物体之间有弹力,但两物体间无相对运动或相对运动趋势,则不可能有摩擦力,选项A错误,B正确;有弹力是有摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,选项C正确;根据弹力和摩擦力的方向关系可知D正确。
[答案]BCD3.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图所示,关于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.握力越大,摩擦力越大B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上D.手越干越粗糙,摩擦力越大[答案] B4.(多选)自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,下列对其认识正确的是()A.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大摩擦力B.车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力C.车轴处一般有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力D.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力[解析]自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,目的是增大摩擦力,选项A正确;车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力,选项B正确;车轴处一般有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,选项C错误;刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力,选项D正确。
课时提升作业九自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(2018·宁德高一检测)伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,如图所示,对于这个研究过程,下列说法正确的是 ( )A.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程B.斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于运动速度的测量C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律D.根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体的运动规律【解析】选D。
重力的作用是不能放大的,故A项错误;伽利略时代,没有先进的测量手段和工具,为了“冲淡”重力作用,采用斜面实验,其实就是为了使物体下落时间长些,减小实验误差,故B项错误,D正确;根据实验结果,伽利略将实验结论进行合理的外推,得到落体的运动规律,但不是直接得出的落体规律,故C项错误,D正确。
【补偿训练】(2018·宝鸡高一检测)伽利略在研究自由落体运动时,主要遇到了两个问题:①无测量瞬时速度的工具;②无精确的计时仪器,关于伽利略解决上述问题的办法,下列说法正确的是( )A.利用光滑的斜面解决了问题①B.利用x∝t替代v∝t解决了问题①C.利用x∝t2替代v∝t解决了问题②D.利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题②【解析】选D。
在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力,即利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题②,故A项错误,D项正确;在伽利略时代,技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以不可能直接得到速度的变化规律,但是伽利略通过数学运算得出结论:如果物体的初速度为零,而且x与t平方的成正比,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,小球是否做匀变速运动,即利用x∝t2替代v∝t解决了问题①,故B、C项错误。
2.(2018·益阳高一检测)下面关于自由落体运动的说法中正确的是( )A.初速度为零的运动就是自由落体运动B.加速度为g的运动就是自由落体运动C.速度与时间成正比的运动就是自由落体运动D.自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动【解析】选D。
章末检测试卷(四)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)1.从惯性的角度对生活中的现象进行分析,下列解释正确的是()A.赛车的速度可以超过螺旋桨飞机的速度,这表明质量小的物体可以获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了C.火车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时车手要控制适当的速度和角度,也就是调控车手和车的惯性『答案』 C『解析』惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,小质量的物体不可能获得大惯性,故A错误;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,但它的惯性大小只与其质量有关,子弹的惯性大小是不变的,故B错误;火车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性,故C正确;摩托车手控制适当的速度和角度,没有改变车手和车的惯性,故D错误.2.(2019·浙南名校联盟高一上学期期末联考)如图所示为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图,正确的是()『答案』 A3.(2018·孝感高中高一期末)某同学站在一观光电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究该观光电梯升降过程中的运动情况,如图1所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法正确的是()图1A.0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态B.5~10 s内,该同学对电梯地板的压力大于他所受的重力C.10~20 s内,观光电梯在减速下降,该同学处于超重状态D.20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态『答案』 D『解析』以向上方向为正方向,由题图v-t图像可知,0~5 s内,电梯的加速度为正,说明电梯在加速上升,该同学处于超重状态,A错误.5~10 s内,电梯的加速度为0,该同学做匀速运动,故电梯地板对他的支持力大小等于他所受的重力,结合牛顿第三定律可知,B错误.10~20 s内,电梯加速度为负,向上做匀减速运动,该同学处于失重状态,C错误.20~25 s内,电梯加速度为负,向下做匀加速运动,该同学处于失重状态,D正确.4.如图2所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端.B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B的作用力的大小和方向为(重力加速度为g)()图2A.mg,竖直向上B.mg1+μ2,斜向左上方C.mg tan θ,水平向右D.mg1+tan2θ,斜向右上方『答案』 D『解析』以A为研究对象,受力分析如图所示根据牛顿第二定律得:m A g tan θ=m A a,得:a=g tan θ,方向水平向右.再对B受力分析,小车对B的摩擦力为:F f=ma=mg tan θ,方向水平向右,小车对B的支持力大小为F N=mg,方向竖直向上,则小车对物块B的作用力的大小为:F=F N2+F f2=mg1+tan2θ,方向斜向右上方,D正确.5.(2019·攀枝花市高一上学期期末)两质量均为m的木块A、B叠放在一起,静置于水平面上,水平恒力F作用在A上,两木块一起运动,加速度大小为a1,如图3(a)所示.现取走木块B,在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1,F1=mg(g为重力加速度).木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动,加速度大小为a2,如图(b)所示.下列关于a1和a2的关系,正确的是()图3A.a2=2a1B.a2=a1C.a2>2a1D.a1<a2<2a1『答案』 A6.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图4甲所示.在滑块A 上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙所示.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙所示.斜面为同一斜面,则()图4A.a1=a2=a3B.a1=a2<a3C.a1<a2=a3D.a1<a2<a3『答案』 B『解析』设斜面倾角为α,对题图甲中滑块A进行受力分析,沿斜面方向mg sin α-μmg cos α=ma,所以a=g sin α-μg cos α,可以得出a与质量无关,故a1=a2,选项C、D错误;在滑块A 上施加竖直向下的力F ,对滑块A 有(mg +F )sin α-μ(mg +F )cos α=ma 3,解得a 3=g sinα-μg cos α+F m(sin α-μcos α),由sin α-μcos α>0,得a 1=a 2<a 3,选项A 错误,B 正确. 7.如图5所示,A 、B 两物体之间用水平轻质弹簧连接,用水平恒力F 拉A ,使A 、B 一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧的长度为L 1;若将A 、B 置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F 拉A ,使A 、B 一起做匀加速直线运动,此时弹簧的长度为L 2.若A 、B 与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确的是( )图5A .L 2<L 1B .L 2>L 1C .L 2=L 1D .由于A 、B 的质量关系未知,故无法确定L 1、L 2的大小关系『答案』 C『解析』 A 、B 在粗糙水平面上运动时,对A 、B 整体,根据牛顿第二定律有:a =F m A +m B-μg ;对物体B ,根据牛顿第二定律得:kx -μm B g =m B a ,解得:x =m B F k (m A +m B ),即弹簧的伸长量与动摩擦因数无关,所以L 2=L 1,选项C 正确.8.质量为0.3 kg 的物体在水平面上做直线运动,其在只受摩擦力作用时和受到摩擦力、水平力F 两个力共同作用时的速度-时间图像如图6所示,则下列说法正确的是(g =10 m/s 2)( )图6A .水平力F 可能等于0.3 NB .摩擦力一定等于0.1 NC .水平力F 一定等于0.1 ND .摩擦力可能等于0.3 N『答案』 C『解析』 由题图容易判断,两种情况下物体均在做匀减速运动,其加速度大小分别为13m/s 2、22,则根据牛顿第二定律得两种情况下的合外力分别为0.1 N、0.2 N.物体受到的水平力3m/sF和摩擦力的方向关系存在两种情况:当水平力F跟摩擦力方向一致时,摩擦力为0.1 N,故此时水平力F=0.2 N-0.1 N=0.1 N;当水平力F跟摩擦力方向相反时,摩擦力为0.2 N,故水平力F=0.2 N-0.1 N=0.1 N.故水平力F一定等于0.1 N,摩擦力等于0.1 N或0.2 N,选项A、B、D错误,C正确.9.(2019·黄山市高一第一学期期末)如图7所示,从弹簧上方某点自由下落的小球,从接触竖直放置的弹簧,到弹簧的压缩量最大的过程中,小球的速度及加速度大小的变化情况正确的是()图7A.速度先变大,后变小B.速度先变小,后变大C.加速度先变大,后变小D.加速度先变小,后变大『答案』AD10.如图8所示,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m,且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列判断正确的是()图8A.物块A先到达传送带底端B.物块A、B同时到达传送带底端C.传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D.物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移『答案』BCD『解析』因g sin 37°>μg cos 37°,可知传送带对物块A、B的摩擦力方向始终沿传送带向上,选项C正确;物块A、B都做匀加速运动,加速度相同,a A=m A g sin 37°-μm A g cos 37°m A=2 m/s2=a B,两物块的初速度相同,位移相同,则运动时间也相同,选项B正确,A错误;物块A 下滑过程相对传送带的位移等于物块A的位移与传送带匀速运动的位移之差,物块B下滑过程相对传送带的位移等于物块B的位移与传送带匀速运动的位移之和,选项D正确.11.(2019·大庆中学高一期中)如图9甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对B物体施加一水平变力F,F-t关系图像如图乙所示.两物体在变力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则()图9A.t0时刻,两物体之间的摩擦力为零B.t0时刻,两物体的速度方向开始改变C.t0~2t0时间内,两物体之间的摩擦力逐渐减小D.t0~2t0时间内,物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同『答案』AD『解析』t0时刻F=0,A、B的加速度为零,因此两物体速度的大小和方向均不变,所以A、B间的摩擦力为零,选项A正确,B错误.t0~2t0时间内,A、B组成的整体加速度逐渐增大,以A为研究对象,A的加速度由其受到的摩擦力提供,A受到的摩擦力应逐渐增大,且与A、B加速度同向,即与变力F同向,选项C错误,D正确.12.(2019·广安市高一上学期期末)如图10所示,在倾角为θ的固定斜面的底端固定一个垂直斜面的挡板c,质量均为m的两个不同的小物体a、b通过轻质弹簧连接,处于静止状态,其中,物体a与斜面间的动摩擦因数为μ,物体b与斜面间光滑,此时弹簧的压缩量为x.现对物体a沿斜面向下的方向施加一个外力使弹簧再压缩4x,弹簧始终处于弹性限度内,然后,突然撤去外力,经过一段时间后,当物体a沿斜面向上运动的速度为v时,物体b刚好离开挡板c,重力加速度为g,那么,下列说法中正确的是()图10A.弹簧的劲度系数一定为mg sin θxB.物体b刚离开挡板c时,a物体的加速度大小为(2sin θ+μcos θ)gC.当物体a沿斜面向上运动的速度最大时,物体b对挡板的压力大小为(2sin θ+μcos θ)mg D.撤去外力后,当物体a的速度为v时,物体沿斜面向上运动的距离为5x『答案』BC二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(6分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:图11(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图11所示的装置图.请你指出该装置中的两处错误或不妥之处:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图12是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可算得小车的加速度a为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)图12(3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力mg,小盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是________.『答案』(1)①打点计时器不应使用干电池,应使用交流电源(1分)②小车初始位置离打点计时器太远(或实验中没有补偿阻力)(1分)(2)0.20(2分)(3)m≪M(2分)『解析』(2)由纸带数据可得x1=0.72 cm,x2=1.63 cm-0.72 cm=0.91 cm,x3=2.74 cm-1.63 cm=1.11 cm,x4=4.04 cm-2.74 cm=1.30 cm,用逐差法求加速度,a1=x3-x12T2=1.11×10-2-0.72×10-22×0.12 m/s 2=0.195 m/s 2,a 2=x 4-x 22T 2=1.30×10-2-0.91×10-22×0.12m/s 2=0.195 m/s 2,故a =a 1+a 22≈0.20 m/s 2. (3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力mg ,小盘和重物的总质量m 必须远小于小车的质量M ,即m ≪M .14.(6分)如图13所示为“用DIS(由位移传感器、数据采集器、计算机组成,可以直接显示物体的加速度)探究加速度与力的关系”的实验装置.图13(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持__________不变,用钩码所受的重力大小作为__________,用DIS 测小车的加速度.(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据画出a -F 关系图线如图14所示.图14①分析此图线OA 段可得出的实验结论是______________________.②此图线的AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______.(填选项前字母)A .小车与轨道之间存在摩擦B .轨道保持了水平状态C .所挂钩码的总质量太大D .所用小车的质量太大『答案』 (1)小车总质量(1分) 小车所受的合外力大小(1分) (2)①在质量不变时,加速度与合外力成正比(2分) ②C(2分)『解析』 (1)应保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力大小作为小车所受的合外力大小,用DIS 测小车的加速度.(2)①OA 段为直线,说明在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比.②设小车质量为M ,所挂钩码的质量为m ,由实验原理得mg =F =Ma ,即a =mg M ,而实际上a ′=mg M +m,可见a ′<a ,AB 段明显偏离直线是由于没有满足M ≫m ,故A 、B 、D 错误,C 正确.三、计算题(本题共4小题,共40分)15.(8分)一质量m =2.0 kg 的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°且足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块从一开始(t =0时刻)冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图15所示.(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)求:图15(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端间的距离.『答案』 (1)8.0 m/s 2 (2)0.25 (3)4.0 m『解析』 (1)由小物块上滑过程的速度—时间图线,可得小物块冲上斜面过程中加速度为 a =v -v 0t =0-8.01.0m/s 2=-8.0 m/s 2 加速度大小为8.0 m/s 2.(2分)(2)对小物块进行受力分析如图所示,由牛顿第二定律知:-mg sin 37°-F f =ma (1分)又F N -mg cos 37°=0(1分)F f =μF N (1分)代入数据解得μ=0.25.(1分)(3)由图线知小物块沿斜面上滑的距离为x =v 02·t =8.02×1.0 m =4.0 m(2分) 16.(10分)(2018·华中师大一附中月考)如图16所示,用F =7 N 的水平恒力把质量为m =0.5 kg 的物块(可视为质点)压在竖直挡板上,物块离地面高为H =6 m ,物块从静止开始向下做匀加速运动,经过t =2 s 到达地面,取g =10 m/s 2.图16(1)求物块与挡板间的动摩擦因数μ;(2)若将挡板由竖直位置逆时针转过37°后撤去压力F ,求当物块以v 0=2 m/s 的初速度从挡板上同一位置沿挡板下滑时,滑到地面时的速度大小v .(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)『答案』 (1)0.5 (2)8 m/s『解析』 (1)物块下滑过程中做匀加速运动,有H =12at 2(1分) 代入数据得加速度大小a =3 m/s 2(1分)由牛顿第二定律知mg -μF =ma (1分)代入数据得μ=0.5(1分)(2)挡板逆时针转过37°后,挡板与水平地面夹角为53°,物块下滑时加速度大小a 1满足 mg sin 53°-μmg cos 53°=ma 1(2分)代入数据得a 1=5 m/s 2(1分)由运动学规律v 2-v 02=2a 1H 知(2分)物块滑到地面时的速度大小为v =8 m/s.(1分)17.(10分)(2018·玉山一中高一月考)一足够长水平浅色传送带以速度v 0匀速运动,现将一可视为质点的煤块轻放在传送带上,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ.经过一定时间后达到共同速度,现使传送带突然停下,以后不再运动,到最后煤块也停下.已知重力加速度为g .求:(1)煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间;(2)煤块在传送带上划出的痕迹长度.『答案』 (1)v 0μg (2)v 022μg『解析』 (1)煤块的加速度a =μg (2分)达到速度v 0所用时间t =v 0a =v 0μg(1分) (2)在煤块与传送带达到共同速度的过程中传送带运动的距离x 1=v 0t =v 02μg(2分) 煤块运动的距离x 2=12at 2=v 022μg(2分) 此过程中煤块相对传送带向后移动的距离为Δx =x 1-x 2=v 022μg(1分) 传送带突然停下后,煤块做匀减速运动,直至停下,这一过程煤块相对传送带向前运动的距离为x 3=v 022μg(1分) 考虑重叠部分,最终划出的痕迹长度为x =v 022μg.(1分) 18.(12分)如图17所示,质量M =1 kg 、长L =4 m 的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m =1 kg 、大小可以忽略的铁块,铁块与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.4,某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F =8 N ,g 取10 m/s 2,求:图17(1)加上恒力F 后铁块和木板的加速度大小;(2)当铁块运动到木板最右端时,把铁块拿走,木板还能继续滑行的距离.『答案』 (1)4 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m『解析』 (1)以铁块为研究对象,根据牛顿第二定律得F -μ2mg =ma 1,(1分)以木板为研究对象,根据牛顿第二定律得μ2mg -μ1(M +m )g =Ma 2(2分)代入数据解得铁块的加速度a 1=4 m/s 2(1分)木板的加速度a 2=2 m/s 2(1分)(2)设铁块运动到木板的右端所用时间为t ,则此过程铁块的位移为x 1=12a 1t 2(1分) 木板的位移为x 2=12a 2t 2(1分) 两者的位移关系是L =x 1-x 2,即L =12a 1t 2-12a 2t 2(1分) 代入数据解得t =2 s 或t =-2 s(舍去)(1分)把铁块拿走时,木板的速度v =a 2t =4 m/s.(1分)随后,木板做匀减速运动的加速度大小为a 3=μ1g =0.1×10 m/s 2=1 m/s 2,(1分)则木板还能继续滑行的距离x 3=v 22a 3=162×1m =8 m .(1分)。
课时自测·基础达标1.(2018·运城高一检测)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是 ( )A.在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,但没有直接用实验进行验证C.伽利略只是通过数学推演并没有用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D.伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来【解析】选D。
亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同,伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢相同,故A项错误;伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上的理想化推理,故B、C 项错误,D项正确。
【补偿训练】1.(2018·武汉高一检测)下列关于自由落体运动叙述符合史实的是( )A.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动B.牛顿首先发现了亚里士多徳的观点有自相矛盾的地方C.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关D.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快【解析】选D。
伽利略没有直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,而是将斜面实验进行外推间接得出的实验结果,故A项错误;伽利略通过逻辑推理发现了发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方,故B项错误;亚里士多德认为物体越重,下落得越快,伽利略认为物体下落快慢与质量无关,故C项错误;伽利略认为如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快,故D项正确。
2.(2018·浏阳高一检测)关于伽俐略对自由落体运动的研究,下列哪个过程是他的探究过程( )A.猜想——问题——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论B.猜想——问题——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论C.问题——猜想——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论D.问题——猜想——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论【解析】选C。
1.1质点参考系一、选择题1.在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,下列说法中正确的是( )A.研究车轮的转动时,可以把车轮看成质点B.研究乒乓球的旋转时,可以把乒乓球看成质点C.研究地球绕太阳的公转规律时,可以把地球看成质点D.研究跳水运动员在空中的翻转动作时,可以把运动员看成质点2.2016年10月17日7时30分,神舟十一号飞船搭乘景海鹏、刘冬两名宇航员在酒泉卫星中心成功发射。
此次发射的目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。
2016年10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。
对于以上材料,下列说法正确的是()A.飞船在雷达图上显示位置时,可将飞船看作质点B.研究飞船与天宫二号对接情况时,可将飞船看作质点C.研究神舟飞船的运行轨道时,不能将神舟飞船看成质点D.不管什么情况,都不能把神舟飞船看成质点3.下列奥运会运动项目,如图所示,在考查运动员比赛成绩时,可视为质点的是:( )A.跳水B.双杠C.体操D.马拉松4.2017年11月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,博览会还迎来了英国皇家空军“红箭”特技飞行表演队的中国航展首秀。
如图所示,9架表演机保持队形不变飞过观礼台。
下列关于“红箭”特技飞行表演的说法正确的是()A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞机为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系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5.下列关于参考系的说法中正确的是()A.参考系是相对地面静止不动的物体B.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,其中“青山两岸走”作者所选取的参考系是岸C.研究同一物体的运动时,选取不同的参考系所得出的关于物体运动的结论可能是不同的D.坐在高速行驶列车里的乘客,看到桌上的水杯静止不动是以地面为参考系6.2018年2月4日晚,台湾花莲1小时内发生12起地震,其中7起达到4级以上。
课时达标训练1.如图所示为四个物体做直线运动的速度图象,由图象可知做匀加速直线运动的是( )【解析】选C。
A图象表示物体做匀速直线运动,B图象表示物体做匀减速直线运动,C图象表示物体做匀加速直线运动,D图象表示物体做加速度增大的加速运动。
故选项C符合题意。
2.(多选)在运用公式v=v0+at时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( )A.必须规定正方向,式中的v、v0、a才取正、负号B.在任何情况下a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动C.习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动D.v的方向总是与v0的方向相同【解析】选A、C。
习惯上我们规定v0的方向为正方向,当a与v0方向相同时a取正号,a与v0方向相反时a取负号,像这种规定我们一般不作另外的声明,但不说明不等于未规定,所以A、C正确,B错误。
v的方向与v0的方向有可能相反,D错误。
【补偿训练】(多选)在公式v=v0+at中,涉及四个物理量,除时间t是标量外,其余三个v、v0、a都是矢量。
在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是( )A.匀加速直线运动中,加速度a取负值B.匀加速直线运动中,加速度a取正值C.匀减速直线运动中,加速度a取负值D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值【解析】选B、C。
若取初速度方向为正方向,加速度为正值,表示初速度方向和加速度方向相同,物体加速,若物体加速度为负值,物体减速,故B、C正确。
【易错提醒】理解匀变速直线运动的误区(1)加速度为正不一定做加速运动,加速度的正负不是物体速度增加或减小的条件。
(2)判断加速还是减速的依据是加速度的方向与初速度方向的关系:同向时加速,反向时减速。
3.(多选)某质点做直线运动,速度随时间变化的关系式为v=(2t+4)m/s,则下列对这个质点的运动的描述中,正确的是( )A.初速度为4 m/sB.初速度为0C.3 s末的瞬时速度为10 m/sD.加速度为4 m/s2【解析】选A、C。
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!课时作业2 动量守恒定律时间:45分钟一、选择题(1~6为单选,7~9为多选)1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、子弹和车,下列说法中正确的是( D ) A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可忽略不计,故系统动量近似守恒D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零解析:由于枪水平放置,故三者组成的系统除受重力和支持力(两外力平衡)外,不受其他外力,动量守恒.子弹和枪筒之间的力应为系统的内力,对系统的总动量没有影响,故选项C错误.分开枪和车,则枪和子弹组成的系统受到车对其的外力作用,车和枪组成的系统受到子弹对其的外力作用,动量都不守恒,正确答案为D.2.水平面上质量分别为0.1 kg和0.2 kg的物体相向运动,过一段时间则要相碰,它们与水平面的动摩擦因数分别为0.2和0.1.假定除碰撞外在水平方向这两个物体只受摩擦力作用,则碰撞过程中这两个物体组成的系统( B )A.动量不守恒B.动量守恒C.动量不一定守恒D.以上都有可能解析:选取这两个相向运动的物体为一个系统,这两个物体受到的重力与支持力平衡,受到的两个摩擦力方向相反,大小都是0.2 N,所以系统受到的外力之和为零,系统的动量守恒.所以本题选B.3.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m 的木块以初速度v 0水平地滑至车的上表面,若车足够长,则( A )A .木块的最终速度为mM +m v 0B .由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒C .车表面越粗糙,木块减少的动量越多D .车表面越粗糙,小车获得的动量越多解析:由m 和M 组成的系统水平方向动量守恒易得A 正确;m 和M 动量的变化与小车上表面的粗糙程度无关,因为车足够长,最终各自的动量与摩擦力大小无关.4.如图所示,质量为M 的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m 的物体.从某一时刻起给m 一个水平向右的初速度v 0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后( D )A .两者的速度均为零B .两者的速度总不会相等C .物体的最终速度为m v 0/M ,向右D .物体的最终速度为m v 0/(M +m ),向右解析:物体与盒子组成的系统所受合外力为零,物体与盒子前后壁多次往复碰撞后,以速度v 共同运动,由动量守恒定律得:m v 0=(M +m )v ,故v =m v 0/(M +m ),向右.5.一木块自由落下,在木块下落途中被一颗飞来的子弹击中,击中后子弹留在木块中,结果木块着地时间未变,但产生了水平方向的偏移,则( A )A.木块是被水平方向飞行的子弹击中的B.木块是被斜向下方向飞行的子弹击中的C.木块在被击中的过程中,在水平方向子弹与木块的总动量不守恒D.木块被击中前后,竖直方向的动量是增加的解析:依题意知,木块着地时间未变,只是水平方向发生侧移,说明木块被子弹击中瞬间竖直方向的速度未发生变化,木块是被水平方向飞行的子弹击中的,水平方向子弹和木块组成的系统动量守恒,故选项中只有A正确.6.如图所示,在光滑水平面上,有一质量为M=3 kg的薄板和质量为m=1 kg的物块,都以v=4 m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是( A )A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动均有可能解析:薄板足够长,最终物块和薄板达到共同速度v′,取薄板运动方向为正方向,由动量守恒定律得,M v-m v=(M+m)v′v′=(3-1)×43+1m/s=2 m/s共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同.在物块和薄板相互作用过程中,薄板一直做匀减速运动,而物块先沿负方向减速到速度为零,再沿正方向加速到2 m/s.当薄板速度为v1=2.4 m/s时,设物块的速度为v2,由动量守恒定律得:M v-m v=M v1+m v2v2=(M-m)v-M v1m=2×4-3×2.41m/s=0.8 m/s即此时物块的速度方向沿正方向,故物块正做加速运动,选项A 正确.7.一陨石由真空落到山谷中,有一目击者,他先是看到火花,随后听到巨大声响,最后他走到陨石旁用手摸了摸陨石,感到烫手.就上述现象所得出的下列认识中正确的是( CD )A.陨石的动量消失了,转化为声、光、热等形式的能量B.陨石的动量消失了,这表明陨石与地球碰撞中动量不守恒C.陨石与地球碰撞中动量是守恒的,陨石的动量传递给了地球D.陨石与地球碰撞中,陨石的机械能转化为声、光、热等形式的能量解析:动量是不可能转化为能量的,故选项A错;陨石与地球碰撞过程中,内力远大于外力,动量守恒,陨石的动量没有消失,而是传递给了地球,故选项B错、C对;碰撞过程中,陨石的机械能转化为声、光、热等形式的能量,故选项D正确.8.如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为p1和p2,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为p1′,此时B球的动量大小为p2′,则下列等式成立的是( BD )A.p1+p2=p1′+p2′B.p1-p2=p1′+p2′C.p1′-p1=p2′+p2D.-p1′+p1=p2′+p2解析:因水平面光滑,所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒.以向右为正方向,由于p1、p2、p1′、p2′均表示动量的大小,所以碰前的动量为p1-p2,碰后的动量为p1′+p2′,B对.经变形得-p1′+p1=p2′+p2,D对.9.光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使两小车均处于静止状态.将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法正确的是( ACD )A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零解析:A项,在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零.B项,先放开左手,再放开右手后,两手对系统都无作用力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守恒的.C项,先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的冲量,故有向左的动量,再放开右手后,系统的动量仍守恒,即此后的总动量向左.D项,无论何时放开手,只要是两手都放开就满足动量守恒的条件,即系统的总动量保持不变.若同时放开,那么作用后系统的总动量就等于放手前的总动量,即为零;若两手先后放开,那么两手都放开后的总动量也是守恒的,但不为零.二、非选择题10.一辆车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶.车上的人每次以相同的速度4v(对地速度)向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包.抛出第一个沙包后,车速减为原来的34,则抛出第四个沙包后,此车的运动情况如何?答案:车以v3的速度向后退解析:设车的总质量为M,抛出第四个沙包后车速为v1,由全过程动量守恒得M v=(M-4m)v1+4m·4v ①对抛出第一个沙包前后列方程有:M v=(M-m)34v+m·4v ②将②式所得M=13m代入①式,解得抛出第四个沙包后车速为v1=-v3,负号表示向后退.11.为了采集木星和火星之间星云的标本,将航天器制成勺形,星云物质彼此间相对静止.航天器质量为104 kg,正以10 km/s的速度运行,星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同,航天器没有开启动力装置.如果每秒钟可搜集10 kg星云物质,一个小时后航天器的速度变为多少?(以上速度均相对于同一惯性参考系)答案:2 252 m/s解析:由动量守恒定律有m航v航+Δm v云=(m航+Δm)v,代入数据解得v=2 252 m/s.12.质量为1 000 kg的轿车与质量为4 000 kg的货车迎面相撞.碰撞后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运动一段路程后停止(如图所示).从事故现场测出,两车相撞前,货车的行驶速度为54 km/h,撞后两车的共同速度为18 km/h.该段公路对轿车的限速为100 km/h,试判断轿车是否超速行驶.答案:轿车超速行驶解析:碰撞中两车间的相互作用力很大,可忽略两车受到的其他作用力,近似认为两车在碰撞过程中动量守恒.设轿车质量为m1,货车质量为m2;碰撞前轿车速度为v1,货车速度为v2;碰撞后两车的共同速度为v′.选轿车碰撞前的速度方向为正方向.碰撞前系统的总动量为m1v1+m2v2,碰撞后系统的总动量为(m1+m2)v′,由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=(m1+m2)v′v1=(m1+m2)v′-m2v2m1=-(1 000+4 000)×18+(4 000×54)1 000km/h=126 km/h>100 km/h,故轿车在碰撞前超速行驶.。
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-10m比5m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-10m的位移比5m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】AD
2.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】 B
3.(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1-2-5
A.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4500海里,总航程4500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4500海里,总航程4500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“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25km
【解析】4500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;25km指从此处到下一出口的路程,D错误.【答案】 B
图1-2-6
4.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1-2-7
5.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】 C
6.一个物体从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B
C.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】 C
7.在2012年国际田联室内世锦赛男子800m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800m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】 D
8.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10m,测速精度0.2m/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1-2-8
9.(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.2R
C.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】 D
10.在图1-2-9中,汽车初位置的坐标是-2km,末位置的坐标是1km.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=-2km,x2=1km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1km-(-2)km=3km,位移的方向与x轴正方向相同.
【答案】3km 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30m到达B处,再向东走了40m到达C处,最后又向北走了60m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=40m,DE=30m,所以AD=AE2+DE2=50m,A、D分别为起点和终点,所以位移的大小是50m.
他走过的路程为:
30m+40m+60m=130m.
(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)130m 50m (2)位移
图1-2-10
12.(2012·杭州一中高一检测)图1-2-10为400m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100m.A点为200m赛跑的起点,经B点到终点C.求:
(1)200m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200m赛跑中,200m指路径的长度,即路程是200m;
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=2×100π
m≈63.7m,故位移的大小AC=AB2+d2≈118.6m,方向由A指向C.
(2)跑至弯道BC的中点P时,路程是
s=AB+BP=100m+50m=150m;
位移的大小
AP=(AB+d
2
)2+(
d
2
)2≈135.6m
方向由A指向P.
【答案】(1)200m 118.6m,方向由A指向C (2)150m 135.6m,方向由A指向P.。