2013高考物理一轮总复习:必修1第一章实验一知能优化演练
- 格式:doc
- 大小:191.50 KB
- 文档页数:3
1.(创新题)第26届世界大学生夏季运动会于2011年8月23日在中国深圳胜利闭幕,中国体育代表团获取了75枚金牌、145枚奖牌的优异成绩,名列金牌榜首,在下列比赛项目中,运动员可视为质点的为()A.健美操B.花样游泳C.跳水D.田径长跑解析:选D.A、B、C三项中运动员身体各个部位的运动情况不完全相同,都不能视为质点.2.下列诗句描绘的情景中,含有以流水为参考系的是()A.人在桥上走,桥流水不流B.飞流直下三千尺,疑是银河落九天C.白日依山尽,黄河入海流D.孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流解析:选A.A项是以水流为参考系,故有桥流水不流,A对;B、C、D都是以大地为参考系.3.图1-1-3(原创题)在2011年大邱田径世锦赛中,牙买加选手布莱克和博尔特分别以9.92 s和19.40 s 的成绩夺得男子100米决赛和200米决赛冠军.关于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决赛中的平均速度小于10.31 m/sC.100 m决赛中的平均速度约为10.08 m/sD.100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s解析:选BC.200 m决赛的跑道有一段弯道,所以200 m决赛的位移小于200 m,所以A错;200 m决赛的平均速度v<200 m19.40 s =10.31 m/s,故B对;100 m决赛的平均速度v=100 m9.92 s=10.08 m/s,而最大速度无法确定,故C对、D错.4.关于物体的运动,下面说法可能的是()A.加速度在减小,速度在增大B.加速度方向始终改变而速度不变C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D.加速度方向不变而速度方向变化解析:选ACD.对于加速直线运动,当加速度减小时,速度在增大,只不过增大变慢,A可能;加速度方向发生改变,即加速度存在,有加速度存在速度就在改变,B不可能;加速度仅仅反映速度改变的快慢,若加速度方向与速度方向相反,加速度最大时,速度减小的最快,当然速度可有最小,若加速度方向与速度方向相同,当加速度最小时,速度增大的最慢,加速度为零时,速度可能取最大值,C可能;物体做平抛运动,加速度方向不变速度方向时刻变化,D可能.5.(2012·丽水模拟)汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙地是甲丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地,经过乙地速度为60 km/h;接着又从乙地匀加速运动到丙地,到丙地时速度为120 km/h,求汽车从甲地到达丙地的平均速度.解析:设甲丙两地距离为2l,汽车通过甲乙两地的时间为t1,通过乙丙两地的时间为t2.甲到乙是匀加速运动,由l =v 甲+v 乙2·t 1得t 1=l (v 甲+v 乙)/2=l (0+60)/2h =l30 h从乙到丙也是匀加速运动,由l =v 乙+v 丙2·t 2得t 2=l (v 乙+v 丙)/2=l (60+120)/2h =l90 h所以v 甲丙=2l t 1+t 2=2ll 30+l90km/h =45 km/h.答案:45 km/h一、单项选择题 1.(2012·温州模拟)2011年4月10日4时47分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,将第八颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道.这标志着北斗区域卫星导航系统的基本建设已经完成,我国自主卫星导航系统建设进入新的阶段.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 ,以下说法不.正确的是()图1-1-4 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刻D .北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率解析:选A.由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知,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 对;北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率,D 正确.2.图1-1-5如图1-1-5所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是( ) A .甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B .他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C .研究物体运动时不一定要选择参考系D .参考系的选择只能是相对于地面静止的物体解析:选B.甲、乙两人的争论是由于参考系的选择不同而引起的,A 错,B 对;研究物体的运动一定要选择参考系,C 错;参考系的选取具有任意性,选取时要以方便为原则,D 错.3.图1-1-6为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图1-1-6所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110 km/h ;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是( )A .110 km/h 是平均速度,100 km 是位移B .110 km/h 是平均速度,100 km 是路程C .110 km/h 是瞬时速度,100 km 是位移D .110 km/h 是瞬时速度,100 km 是路程 答案:D 4.图1-1-7三个质点A 、B 、C 均由N 点沿不同路径运动至M 点,运动轨迹如图1-1-7所示,三个质点同时从N 点出发,同时到达M 点.下列说法正确的是( ) A .三个质点从N 点到M 点的平均速度相同 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N 点到M 点的位移不同解析:选A.三个质点的起止位置相同,故三个质点的位移相同,D 项错;由于运动时间相同,由平均速度的定义可知,平均速度也相同,A 项对;曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,所以不是任何时刻速度方向都相同的,B 项错;任意时刻三个质点的位移并不相同,平均速度也不同,C 项错. 5.(2012·宁波八校联考)甲、乙两位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10 m 到达终点.假若让甲远离起跑点10 m ,乙仍在起跑点起跑,则结果将会( ) A .甲先到达终点 B .两人同时到达终点 C .乙先到达终点 D .不能确定解析:选A.百米赛跑中甲比乙提前10 m 到达终点,即甲跑完100 m 与乙跑完90 m 所用时间相同,则有100 m v 甲=90 m v 乙v 甲=109v 乙.让甲远离起跑点10 m 而乙仍在起跑点,则甲跑110 m 到达终点的时间t 甲′=110 m v 甲=99 m v 乙,而乙跑到终点的时间t 乙′=100 mv 乙>t 甲′,所以甲先到达终点. 二、不定项选择题 6.图1-1-8(创新题)如图1-1-8所示,2011年2月20日,新一代高速动车组和时速400公里高速综合检测列车在京沪高铁上海段“试跑”,于2011年6月正式通车.高速动车组1 min 内,时速由“0”瞬间飙升至“130公里”,驶出1 km ,下列说法正确的是( ) A .1 min 末的速度约为36.1 m/s B .1 min 末的速度约为72.2 m/sC .1 min 内的平均速度约为16.67 m/sD .1 min 内的平均速度约为63.1 m/s解析:选AC.高速动车组1 min 内,时速由“0”瞬间飙升至“130公里”,即1 min 末的速度v =130 km/h =36.1 m/s ,则A 选项正确,B 选项错误.1 min 内的平均速度v =Δx t =100060m/s=16.67 m/s ,则C 选项正确,D 选项错误. 7.(2012·上海闸北高三月考)若汽车的加速度方向与初速度方向一致,当加速度减小时,以下说法正确的是( ) A .汽车的速度也减小 B .汽车的速度一定在增大 C .汽车的位移可能增大D .当加速度减小到零时,汽车静止 答案:BC8.在下面所说的物体运动情况中,可能出现的是( ) A .物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零 B .物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大C .运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零D .做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小解析:选ABC.物体以很大的速度匀速运动时,加速度为零,A 可能;火箭开始发射时速度很小,而加速度很大,B 可能;竖直上抛到最高点的物体速度为零,而其加速度不为零,C 可能;物体加速度方向与运动方向相同时,物体做加速运动,D 不可能,故选ABC. 9.(2012·萧山高三检测)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( ) A .位移的大小可能小于4 m B .位移的大小可能大于10 m C .加速度的大小可能小于4 m/s 2 D .加速度的大小可能大于10 m/s 2解析:选AD.(1)若初、末速度同向时:v =v 0+v 2=4+102m/s =7 m/s ,x =v t =7 m ;a=v -v 0t =10-41m/s 2=6 m/s 2.(2)若初、末速度反向时:v =v 0+v 2=-4+102m/s =3 m/sx =v t =3 m ;a =v -v 0t =10-(-4)1m/s 2=14 m/s 2.因此可得出A 、D 正确. 三、非选择题 10.图1-1-9爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.保时捷911 GT3由静止加速至100 km/h 只需4.2 s. (1)求保时捷911 GT3的平均加速度.(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s 2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h.解析:(1)末速度v t =100 km/h =1003.6m/s ≈27.78 m/s平均加速度a =v t -v 0t =27.78-04.2 m/s 2=6.61 m/s 2.(2)所需时间t =v t -v 0a =27.78-03 s =9.26 s.答案:(1)6.61 m/s 2(2)9.26 s 11.(2012·杭州二中高三月考)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀(1)(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少? (3)汽车在全程中的平均速度是多少?解析:(1)不相等.加速运动从0增到12 m/s ;减速运动从12 m/s 到0,变化量的大小一样,但所用时间不一样.(2)汽车匀减速运动的加速度a 2=v -v 0t =3-91m/s 2=-6 m/s 2设汽车从10.5 s 时刻再经t ′秒停止,t ′=v ′-v 0′a 2=0-3-6s =0.5 s总共经历的时间为10.5 s +0.5 s =11 s. (3)汽车匀加速运动的加速度a 1=6-31m/s 2=3 m/s 2汽车匀加速运动的时间:t 1=12-03s =4 s ,汽车匀速运动的速度为v =12 m/s.减速时间t 3=0-v a 2=0-12-6s =2 s ,匀速时间t 2=(11-4-2)s =5 s 则汽车总共运动的位移: x =v 2t 1+v t 2+v 2t 3 =⎝⎛⎭⎫122×4+12×5+122×2m =96 m. v =x t =96 m 11 s=8.73 m/s.答案:(1)不相等 (2)11 s (3)8.73 m/s12.在公园的草坪上主人和小狗正在玩飞碟游戏,如图1-1-10所示.设飞碟在空中飞行的时间为t 0=5 s ,飞碟水平方向做匀速直线运动,v 0=10 m/s ;小狗在1 s 内匀加速到v =8 m/s ,然后做匀速直线运动.当抛出飞碟的同时小狗应在离主人多远的地方向飞碟跑去才能恰好接住?(小狗与飞碟运动同向共线)图1-1-10解析:根据题意得水平方向运动草图如下:飞碟的总位移为x =v 0t 0=50 m小狗加速的时间t 1=1 s ,该时间内的位移x 1=v21=4 m小狗匀速运动的时间为t 2=t 0-t 1=4 s 小狗匀速运动的位移为x 2=v t 2=32 m 因为恰好接住所以Δx =x -x 2-x 1=(50-32-4)m =14 m. 答案:14 m。
1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,并在每条纸带上每5个计时点取一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断,部分缺失,如图所示.请根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答:(1)从纸带A 上撕下的那段应该是B 、C 、D 三段纸带中的________(填字母代号).(2)打纸带A 时,物体的加速度大小是________m/s 2;打计数点1时,物体的速度大小是________m/s.解析:(1)Δs =s 12-s 01=6.0 mm ,s 45=s 12+3Δs =54.0 mm ,故为C 纸带.(2)由Δs =aT 2得a =Δs T 2=6.0×10-3(0.10)2 m/s 2=0.60 m/s 2. v 1=s 022T =(30.0+36.0)×10-32×0.10m/s =0.33 m/s. 答案:(1)C (2)0.60 0.332.(2013·唐山统考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带, 如图所示,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,打点计时器接周期为T =0.02 s 的交变电源.(1)计算v E 的公式为v E =________(用给定的字母表示).(2)若测得d 6=65.00 cm ,d 3=19.00 cm ,则加速度a =________m/s 2.(3)如果当时电网中交变电流的频率f >50 Hz ,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”).解析:(1)在匀变速直线运动中,某一段的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度,即将E 点作为中间时刻,研究C 、G 间的平均速度,得v E =d 6-d 220T;或研究D 、F 间的平均速度,得v E =d 5-d 310T. (2)利用逐差法求加速度,即s 4-s 1=3a 1(5T )2,s 5-s 2=3a 2(5T )2,s 6-s 3=3a 3(5T )2,则a =a 1+a 2+a 33=(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)9×(5T )2=d 6-d 3-d 39×(5T )2=3 m/s 2. (3)由于电网中交变电流的频率f >50 Hz ,则实际实验中,交变电流的周期小于0.02 s ,即T <0.02 s ,而在计算时,间隔时间T 仍代入0.02 s ,故测量值比真实值偏小.答案:(1)d 6-d 220T ⎝⎛⎭⎫或d 5-d 310T (2)3 (3)偏小 3.某同学用如图所示的装置测定重力加速度:(1)电火花计时器的工作电压为________,频率为________.(2)打出的纸带如图所示,实验时纸带的________端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s 2.解析:(1)交流220 V,50 Hz(2)开始打点时,速度小,点距近,故乙端与重物相连接.(3)s 23-sFF 78=5aT 2,a =s 23-s 785T 2=(3.92-2.04)×10-25×(0.02)2 m/s 2=9.4 m/s 2. 答案:(1)交流220 V 50 Hz (2)乙 (3)9.44.(2011·高考广东卷)如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点,加速度大小用a 表示.(1)OD 间的距离为________cm.(2)如图是根据实验数据绘出的s -t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示__________________,其大小为________m/s 2(保留三位有效数字).解析:由题图O 、D 点对应的数值可以读出OD 之间的距离为1.20 cm.物体做匀变速直线运动,位移和时间之间的关系为s =v 0t +12at 2,可见在s -t 2图象中的斜率表示加速度的一半,可得大小为0.467 m/s 2.答案:(1)1.20 (2)加速度的一半⎝⎛⎭⎫或a 2 0.467 5.在做“研究匀变速直线运动”的实验中.(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是________________________________________________________________________.(2)如图所示,某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10 s ,其中s 1=7.05 cm ,s 2=7.68 cm ,s 3=8.33 cm ,s 4=8.95 cm ,s 5=9.61 cm ,s 6=10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B 、C 、F 时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D 、E(3)以A(4)根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出小车加速度a =________m/s 2(保留两位有效数字).解析:(1)弹簧测力计.(2)速度v D =CE 2T =s 3+s 42T =(8.33+8.95)×10-22×0.1m/s =0.864 m/sv E =DF 2T =s 4+s 52T =(8.95+9.61)×10-22×0.1m/s =0.928 m/s.(3)在坐标图中描点(0.10,0.737)、(0.20,0.801)、(0.30,0.864)、(0.40,0.928)、(0.50,0.994),各点的趋势是直线,用平滑的直线拟合各点,不在直线上的各点尽可能均匀分布在直线两旁,如图所示.(4)在v -t 线上取较远的两点,如点(0.50,0.994)、(0.20,0.801),则加速度a =0.994-0.8010.50-0.20 m/s 2≈0.64 m/s 2.答案:(1)弹簧测力计 (2)0.864 0.928 (3)见解析图(4)(0.64±0.01)均可。
1.一个圆球形薄壳容器所受重力为G ,用一细线悬挂起来,如图1-1-11所示,图1-1-11现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,系统(包括容器和水)的重心位置,重力的大小如何变化( ) A .重力慢慢减小 B .重心慢慢上升 C .重心先下降后上升 D .重心先上升后下降解析:选AC.当水流出时水的质量不断减小,依据G =mg ,得重力慢慢减小,此时水的重心不断下降,当容器中水即将流尽时,系统的重心位置又接近于容器的中心位置,故重心先下降后上升.选项A 、C 正确.2.(2012·江西重点盟校二次联考)如图1-1-12甲为2011年10月20日第七届全国城市运动会射箭男子个人淘汰赛冠军朱德臻的射箭场景.已知弓的顶部跨度为l ,弦均匀且弹性良好,其自由长度为l .发射时弦和箭可等效为图乙的情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦夹住类似动滑轮的附加装置,将箭发射出去.已知弦的劲度系数为k ,发射箭时弦的最大长度为2l (弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)( )图1-1-12A .kl B.32kl C.3klD .2kl解析:选C.射箭时弦的张力F =kl ,沿箭方向的合力F 合=2F cos θ,θ为弦与水平方向的夹角,而sin θ=12,θ=30°,所以F 合=3kl ,则C 正确.图1-1-133.(创新题)如图1-1-13所示,水平桌面上平放着一副扑克牌,总共54张,每一张牌的质量都相等,牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等.用手指以竖直向下的力按压第一张牌,并以一定的速度水平移动手指,将第1张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动).设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A.第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B.从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C.从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动D.第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反解析:选BD.除了第1张牌外,另外的牌都受两个摩擦力作用,由于最大静摩擦力与正压力有关,上面的牌受到的正压力比下面的牌受到的正压力小,对于同一张牌而言,上表面受到的正压力比下表面要小,其下表面受到的最大静摩擦力也大,所以除了第1张牌外,其余的都不会运动,所以B项正确;第54张牌受到桌面的静摩擦力方向与手指的运动方向相反,所以D项正确.图1-1-144.(2012·哈尔滨质检)如图1-1-14所示,一物体恰能在一个斜面上沿斜面匀速下滑,设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为Ff1.若沿此斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,设此过程中斜面受到地面的摩擦力为Ff2,则()A.Ff1为零,Ff2为零B.Ff1为零,Ff2不为零C.Ff1不为零,Ff2为零D.Ff1不为零,Ff2不为零解析:选A.若物体匀速下滑,整体受力分析可知水平方向不受外力,故Ff1=0,选项CD 错误;若物体受沿斜面向下外力作用加速下滑,单独对物体受力分析可知其受到的斜面支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,故斜面体受到物体作用力竖直向下,水平方向不受外力作用,Ff2=0,选项A正确,B错误.图1-1-155.(创新题)如图1-1-15所示,两本书A和B,逐页交叉后叠放在一起,平放在光滑的水平桌面上.设书每张纸质量为5 g,每本书均为200张纸,纸与纸之间的动摩擦因数为μ=0.3.问至少需要用多大的水平力,才能将它们拉开?(取g=10 N/kg)解析:对书A分析,第一张纸受摩擦力为F f1=μmg第二张纸受摩擦力为(有上、下两面)F f2=2μmg+3μmg=5μmg第三张纸受摩擦力为F f3=4μmg+5μmg=9μmg依此类推,可得第200张纸所受摩擦力为F f200=797μmg总摩擦力为F f=F f1+F f2+F f3+…+F f200=79800μmg=1197 N.水平拉力至少等于总摩擦力的大小才能将它们拉开.答案:1197 N一、选择题1.(2011·高考广东卷)图1-1-16如图1-1-16所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止,下列判断正确的是()A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1解析:选B.P点在三力F1、F2、F3作用下保持静止,则其合外力为零,F1、F2的合力F12与F3等大反向.对三角形PF1F12,由大角对大力可知,F12>F1>F2,从而可得F3>F1>F2. 2.(2010·高考安徽卷)图1-1-17L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图1-1-17所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为()A.3 B.4C.5 D.6解析:选C.因一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用.3.图1-1-18如图1-1-18所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重G,平衡时小球在A处,今用力F 压小球至B处,使弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为()A.kxB.kx+GC.G-kxD.以上都不对解析:选B.设球在A处时弹簧已压缩了Δx,球平衡时弹力F A=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再次达到平衡时弹力F B=k(Δx+x)=G+kx.故选项B是正确的.4.图1-1-19用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向且静止不动,如图1-1-19所示),下列说法中正确的是()A.当瓶中油的质量增大时,手握瓶的力必须增大B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.摩擦力大于油瓶与油的总重力解析:选C.因为油瓶处于平衡状态,故摩擦力与油和瓶的总重力大小相等,又因为是静摩擦力,根据其特点,大小与压力无关,故C正确,B、D错误.而最大静摩擦力F f max与正压力有关. 在压力一定的情况下,最大静摩擦力一定.若平衡时,静摩擦力未达到最大值,当适当增加油的质量时,若G≤F f max,不增加压力仍可平衡,A错.5.图1-1-20(2012·北京西城区抽样测试)如图1-1-20所示,质量为m=20 kg的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,物体同时还受到大小为10 N,方向向右的水平拉力F的作用,则水平面对物体的摩擦力(g取10 m/s2)()A.大小是10 N,方向水平向左B.大小是20 N,方向水平向左C.大小是20 N,方向水平向右D.大小是30 N,方向水平向右解析:选C.物体向左运动,受到向右的滑动摩擦力,大小为F f=μF N=μmg=20 N,与外力F无关,故选C.6.图1-1-21(2010·高考课标全国卷)如图1-1-21所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( ) A.3-1 B .2- 3 C.32-12D .1-32解析:选B.当用F 1拉物块时,由平衡条件可知:F 1cos60°=μ(mg -F 1sin60°);当用F 2推物块时,又有F 2cos30°=μ(mg +F 2sin30°),又F 1=F 2,求得μ=cos30°-cos60°sin30°+sin60°=2-3,B 正确.7.图1-1-22(2012·郑州模拟)如图1-1-22所示,质量为m 的小物块静止地放在半径为R 的半球体上,小物块与半球体间的动摩擦因数为μ,小物块与球心连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )A .小物块所受摩擦力大小为μmg sin θB .小物块对半球体的压力大小为mg cos θC .小物块所受摩擦力大小为mg sin θD .小物块所受摩擦力大小为mg cos θ 解析:选D.分析小物块受力如图所示,因小物块静止在半球体上,所以有F N =mg sin θ,F f =mg cos θ,故有D 正确,B 、C 错误;因小物块受静摩擦力作用,其大小不能用F f =μF N =μmg sin θ来计算,故A 错误. 8.(2012·北京东城区检测)图1-1-23如图1-1-23所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上.已知m A =2m B ,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统保持静止.下列说法正确的是( )A .细绳对A 的拉力将增大B .A 对斜面的压力将减小C .A 受到的静摩擦力不变D .A 受到的合力将增大 解析:选B.对A 受力分析如图所示,由物体的平衡条件得:F N -G cos θ=0,G sin θ-F f -F =0,F =G 2 若θ从45°增大到50°,则有F N 减小,F f 增大.物体A 受到的合力仍为0. 9.图1-1-24(2012·武汉调研)如图1-1-24所示,物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v ,则传送带启动后( ) A .M 静止在传送带上 B .M 可能沿斜面向上运动 C .M 受到的摩擦力不变 D .M 下滑的速度不变解析:选CD.由M 匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力、支持力,传送带启动以后对M 受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故C 、D 正确. 10.图1-1-25(2012·扬州模拟)如图1-1-25所示,重80 N 的物体A 放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm 、劲度系数为1000 N/m 的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A 后,弹簧长度缩短为8 cm ,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N ,当弹簧的长度仍为8 cm 时,测力计读数不可能为( ) A .10 N B .20 N C .40 ND .60 N解析:选D.设物体所受静摩擦力F f 的方向沿斜面向上,由平衡条件得:F +F f +kx =mg sin30°,可得:F +F f =20 N ,F 由0逐渐增大,F f 逐渐减小,当F f =0时,F 为20 N ,故A 、B 均可能;当F f 沿斜面向下时,F +kx =F f +mg sin30°,有:F =F f +20 N ,随F 增大,F f 也逐渐增大,直到F f =25 N ,此时F =45 N .当F >45 N ,物体就沿斜面滑动,故测力计的读数不可能为60 N. 二、非选择题 11.图1-1-26如图1-1-26所示,质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上,P 、Q 之间的动摩擦因数为μ1,Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ1>μ2).当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P 受到的摩擦力大小为多少?解析:先取PQ 为一整体,受力分析如图所示. 由牛顿第二定律得: (M +m )g sin θ-F fQ =(M +m )a F fQ =μ2F N F N =(m +M )g cos θ以上三式联立可得a =g sin θ-μ2g cos θ 再隔离P 物体,设P 受到的静摩擦力为F fP , 方向沿斜面向上,对P 再应用牛顿第二定律得: mg sin θ-F fP =ma 可得出F fP =μ2mg cos θ. 答案:μ2mg cos θ 12.(2012·苏州模拟)图1-1-27如图1-1-27所示,在倾角为θ的光滑斜面上,劲度系数分别为k 1、k 2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m 1的重物,最下端挂一质量为m 2的重物,现用力F 沿斜面向上缓慢推动m 2,当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时,试求: (1)m 1、m 2各上移的距离. (2)推力F 的大小.解析:(1)没加推力时:k 2x 2=m 2g sin θ k 2x 2+m 1g sin θ=k 1x 1加上推力后,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,k 1的伸长量与k 2的压缩量均为x ,对m 1受力分析可得:k 1x +k 2x =m 1g sin θ,所以m 1上移的距离 d 1=x 1-x =(m 1+m 2)g sin θk 1-m 1g sin θk 1+k 2m 2上移的距离d 2=x 2+x +d 1=x 2+x 1=m 2g sin θk 2+(m 1+m 2)g sin θk 1.(2)分析m 2的受力情况,有:F =m 2g sin θ+k 2x =m 2g sin θ+k 2m 1g sin θk 1+k 2.答案:(1)(m 1+m 2)g sin θk 1-m 1g sin θk 1+k 2m 2g sin θk 2+(m 1+m 2)g sin θk 1(2)m 2g sin θ+k 2m 1g sin θk 1+k 2高═考≧试∵题╔库。
(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.(2012年徐州模拟)水平桌面上一个重200 N的物体,与桌面间的滑动摩擦系数为0.2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),当依次用15 N,30 N,80 N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为()A.15 N,30 N,40 N B.0,15 N,15 NC.0,20 N,40 N D.15 N,40 N,40 N解析:根据F f=μF N,物体与桌面间滑动摩擦力和最大静摩擦力为40 N,故当用15 N、30 N、80 N的水平拉力拉物体时,物体受到的摩擦力依次为15 N、30 N、40 N,故A正确.答案:A2.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ1(m+M) gC.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg解析:长木板ab未动即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力,由于P在长木板ab上滑动,即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg.由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg.即只有C正确.答案:C3.(2012年广州模拟)如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则()A.M所受摩擦力增大B.物块M对车厢壁的压力增大C.物块M仍能相对于车静止D .M 将与小车分离解析:根据F N =ma ,当a 增大时F N 增大,物块对车厢壁的压力F N ′也增大,B 正确.竖直方向F f =mg ,静摩擦力大小保持不变,故C 正确,A 、D 错误.答案:BC4.A 、B 、C 三个物体通过细线和光滑的滑轮相连,处于静止状态,如图甲所示,C 是一箱沙子,沙子和箱的重力都等于G ,动滑轮的质量不计.现打开箱子下端开口,使沙子均匀流出,经过时间t 0沙子流完,则图乙中能表示在此过程中桌面对物体B 的摩擦力F f 随时间的变化关系的图象是( )解析:选择A 、B 整体作为研究对象,由于这个整体开始处于静止状态,因此后来应一直处于静止状态,整体共受到5个力作用,即重力G ′=G A +G B 、支持力F N 、静摩擦力F f 、两根绳子的拉力F 1和F 2.其中F 1=F 2=G C 2.根据力平衡条件得:F f =F 1+F 2=G C =2G ,当沙子均匀流完后F ′f =G ,B 正确.答案:B5.如图所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张扑克牌的质量均为m .用一手指以竖直向下的力压第1张扑克牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张扑克牌之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张扑克牌之间的动摩擦因数为μ1,相邻两张扑克牌间的动摩擦因数均为μ2,第54张扑克牌与桌面间的动摩擦因数为μ3,且有μ1<μ2<μ3.则下列说法中正确的是( )A .第2张扑克牌到第53张扑克牌之间可能发生相对滑动B .第2张扑克牌到第53张扑克牌之间不可能发生相对滑动C .第1张扑克牌受到手指的摩擦力向左D .第54张扑克牌受到水平桌面的摩擦力向左解析:手指与第1张扑克牌之间有相对滑动.手指对第1张扑克牌的滑动摩擦力为μ1F ,第1张扑克牌与第2张扑克牌之间的动摩擦因数为μ2,假设能滑动,则第2张扑克牌对第1张扑克牌的滑动摩擦力为μ2(F+mg)>μ1F,与假设矛盾,因此不会滑动,第2张扑克牌到第53张扑克牌之间都不可能发生相对滑动,A 错误、B正确;第1张扑克牌受到手的摩擦力向右,C错误;由整体法知第54张扑克牌受到水平桌面的摩擦力向左,D正确.答案:BD6.(2012年石家庄模拟)如图所示,传送带向右上方匀速运转,石块从漏斗里竖直掉落到传送带上,然后随传送带向上运动,下述说法中正确的是()A.石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动B.石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用C.石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用D.开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力解析:由相对运动可知,石块受到斜向上的滑动摩擦力,使石块加速向上运动,达到与皮带共速,若所经位移大于两轮间距,则一直加速;若达到共速时所经位移小于两轮间距,共速后石块与皮带相对静止,此后受静摩擦力的作用,方向仍沿皮带向上.答案:AB7.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上放有两块小木块,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1和m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在挡板上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢沿斜面向上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离挡板.在此过程中,下列说法正确的是()A.物块2沿斜面上升了m2g sin θk2B.物块2沿斜面上升了(m1+m2)g sin θk2C.物块1沿斜面上升了(k1+k2)m1g sin θk1k2D.物块1沿斜面上升了(k1+k2)(m1+m2)g sin θk1k2解析:上提物块1之前,两弹簧均处于压缩状态,由平衡条件可得:k 1x 1=m 1g sin θ,k 2x 2=(m 1+m 2)g sin θ,上提到下面弹簧的下端刚脱离挡板时,下面弹簧处于原长状态,因此物块2沿斜面上升了x 2=(m 1+m 2)g sin θk 2,A 错误、B 正确;此时上面弹簧处于伸长状态,对物块2应用平衡条件可得:m 2g sin θ=k 1x 1′,因此物块1沿斜面上升的距离为x 1+x 1′+x 2=(k 1+k 2)(m 1+m 2)g sin θk 1k 2,故D 正确、C 错误.答案:BD8.(2012年扬州模拟)如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M ,站在小车水平底板上的人质量为m ,且m ≠M .人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间的摩擦.在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是( )A .人受到向左的摩擦力B .人受到向右的摩擦力C .人拉绳的力越大,人和车的加速度越大D .人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越大解析:设绳子对人的拉力为T ,人所受车的摩擦力为f 人,方向与绳子对人的拉力方向一致.则对人和车组成的系统由牛顿第二定律可知加速度a =2T m +M ,拉力T 越大,系统的加速度越大,C 正确;对人进行受力分析知T +f 人=ma ,得f 人=m -M m +MT ,由于m 、M 大小未知,所以人所受车对其摩擦力的方向未知,但拉力T 越大,摩擦力越大,D 正确.答案:CD9.(2012年苏州模拟)在如图所示的四幅图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链相连接.下列说法正确的是( )A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(2)B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有(1)、(3)C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(3)D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有(2)、(4)解析:如果杆端受拉力作用,则可用等长的绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,如图(1)、(3)、(4)中的AB杆受拉力作用,而(1)、(2)、(4)中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,只有B正确.答案:B10.两个完全相同的条形磁铁放在平板AB上,磁铁的N、S极如图所示.开始时平板及磁铁皆处于水平位置上,且静止不动.(1)现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触),并使之停在A′B′处,结果发现两个条形磁铁吸在了一起.(2)如果将AB从原来位置突然竖直向下平移,并使之停在A″B″处,结果发现两条磁铁也吸在了一起.则下列说法正确的是()A.开始时两磁铁静止不动,说明磁铁间的作用力是排斥力B.开始时两磁铁静止不动,说明磁铁间的吸引力小于静摩擦力C.第(1)过程中磁铁开始滑动时,平板正在向上加速D.第(2)过程中磁铁开始滑动时,平板正在向下加速解析:由于突然向上或向下运动,两条磁铁都会吸在一起,说明磁铁间的作用力为吸引力,选项A错误.开始磁铁静止不动,说明磁铁受力平衡,磁铁间的吸引力等于静摩擦力,选项B错误.磁铁原来静止,后开始滑动,说明最大静摩擦力减小,则磁铁与平板AB间的弹力减小,磁铁处于失重状态,选项C错误、D正确.答案:D二、非选择题(本题共2小题,共30分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ1>μ2).当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为多少?解析:先取P、Q为一整体,受力分析如图所示.由牛顿第二定律得:(M+m)g sin θ-F fQ=(M+m)aF fQ=μ2F NF N=(m+M)g cos θ以上三式联立可得a=g sin θ-μ2g cos θ再隔离P物体,设P受到的静摩擦力为F fP,方向沿斜面向上,对P再应用牛顿第二定律得:mg sin θ-F fP=ma可得出F fP=μ2mg cos θ.答案:μ2mg cos θ12.(15分)如图有一半径为r=0.2 m的圆柱体绕竖直轴OO′以ω=9 rad/s的角速度匀速转动.今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面,使其以v0=2.4 m/s的速度匀速下降.若物体A与圆柱面的摩擦因数μ=0.25,求力F的大小.(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动)解析:在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度,A相对圆柱体有垂直纸面向外的速度为v′,v′=ωr=1.8 m/s;在竖直方向有向下的速度v0=2.4 m/s.A相对于圆柱体的合速度为v=v20+v′2=3 m/s合速度与竖直方向的夹角为θ,则cos θ=v0v=45A 做匀速运动,竖直方向平衡,有F f cos θ=mg ,得F f =mg cos θ=12.5 N ,另F f =μF N ,F N =F ,故F =F f μ=50 N.答案:50 N。
【优化方案】2013年高中物理电子题库第一章第一节知能演练轻松闯关教科版选修1-11.物体通常呈现电中性,是因为( )A.物体没有电荷B.物体没有净电荷C.物体的正、负电荷一样多D.以上说法均不正确解析:选BC.“净电荷〞指物体中多余的“正电荷〞或“负电荷〞,物体中假设没有净电荷,或物体中的正、负电荷一样多,物体呈现电中性,应当选B、C.2.如下说法正确的答案是( )A.元电荷实质就是电子(或质子)本身B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C.摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移解析:选BD.元电荷是表示电子所带电荷量的数值,而不是电子本身,故A选项错误,B选项正确.由电荷守恒定律知,电荷不能被创造,也不能被消灭,C选项错误,D选项正确.3.(2012·朝阳区会考调研)如下说法中正确的答案是( )A.静电感应不是创造电荷,而是电荷从物体的一局部转移到另一局部B.摩擦起电时,一个物体失去一些电子带正电,另一个物体得到这些电子带负电C.两个带电体接触一定等分电荷量D.一个带电体接触另一个不带电体,两个物体可能同时带上异种电荷答案:AB4.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的外表镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图1-1-1所示,现使a、b分别带正、负电荷,如此( )图1-1-1A.b将吸引a,吸引后不放开B.b先吸引a,接触后又分开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开解析:选B.因a带正电,b带负电,异种电荷相互吸引,轻质小球将向b靠拢并与b接触;当小球a与b接触后,将对两球所带的电荷进展重新分配,结果两球带同种电荷(正电或负电),因此两球将会排斥开.假设a、b原先带电荷量相等,如此a、b接触后中和而都不带电,a 、b 由此也会分开,应当选B 选项.5.如下说法中不正确的答案是( )A .静电除尘的原理是让灰尘带上电荷,然后在静电力的作用下,奔向并吸附到带有异性电荷的电极上B .静电复印的原理是让油墨带上电荷,然后在静电力的作用下奔向并吸附到带异种电荷的白纸上C .静电喷涂的原理是让油漆带上电荷,然后在静电力的作用下,奔向并吸附到吸引油漆的工件上D .静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方解析:选D.灰尘很容易吸附电子,静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在静电力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上,应当选项A 正确;静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电,在静电力作用下吸附到带异种电荷的预期部位,应当选项B 、C 正确;静电复印曝光时,在光学系统作用下,将原稿图像投射到感光片上,并使其形成静电潜像的过程,曝光时,感光片亮区光导体导通,外表电荷迅速消失(亮衰),暗区光导体绝缘,外表电荷根本保持(暗衰),应当选项D 不正确.一、选择题1.人们在晚上脱衣服时,有时会看到火花四溅,并伴有“噼啪〞声,这是因为( )A .衣服由于摩擦而产生了静电B .人体本身是带电体C .空气带电,在衣服上放电所致D .以上说法均不正确解析:选A.假设我们身穿含有化纤成分的衣服,且始终在运动,使衣服与衣服之间、衣服和皮肤之间不停地摩擦,在摩擦中会使衣服上带有异种电荷.在脱衣服时正电荷和负电荷碰到一起就产生放电现象,于是我们听到“噼啪〞的放电声音,假设是晚上还可以看见火花四溅的现象.2.目前普遍认为,质子(电荷量为e)和中子(电荷量为零)都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电量为2e/3,d 夸克带电量为-e/3,e 为基元电荷.如下论断可能正确的答案是( )A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成解析:选B.根据电荷守恒定律可得e =2·23e +⎝ ⎛⎭⎪⎫-e 3,0=23e +2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-e 3,如此质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,故B 选项正确.3.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,再用一块摩擦过的绝缘材料去再次接触验电器的金属球,发现验电器的金箔先合拢再张开,如此明确这种绝缘材料( )A .带正电B .带负电C .不带电D .不能确定解析:选B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触后的验电器也带上正电,用绝缘材料接触验电器金箔先合拢再张开,说明电荷先中和再重新分配知绝缘材料带负电,应当选B.4.(2012·四川学业水平预测)每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电.如下说法正确的答案是( )①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器与水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备③固定和手提均可正常使用④在旷野,应远离树木和电线杆A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④解析:选B.外表具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.固定和手提的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用.5.如下说法中正确的答案是( )A.用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是负电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是正电荷B.带电体所带的电量只能是元电荷的整数倍,是一些别离的数值C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引D.元电荷就是电子解析:选BC.玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电荷;橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒得到电子而带负电荷,故A选项错误.由于任何带电体所带电量都是元电荷的整数倍,即q=ne(其中n为整数),带电体所带的电量只能是一些别离的数值(为e的倍数),故B选项正确.根据相互作用性可知:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C选项正确.由于把电荷量e=1.6×10-19C称为元电荷,与电子是有区别的,故D选项错误.6.(2012·重庆双路中学高二检测)有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,如此( )A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电解析:选C.因为A和B、C和A是相互吸引的,如果A带正电,说明B、C不可能带正电,但是B和C也是相互吸引的,因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电,由此可见C项正确.7.如图1-1-2所示,一同学在桌上放两摞书,把一块洁净的玻璃垫起来,使玻璃离开桌面2~3 cm,在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形,用剪刀把它们剪下来,放在玻璃下面.然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦,就可以看到小纸人翩翩起舞.如下哪种做法能使实验效果更好( )图1-1-2A.将玻璃板换成钢板B .向舞区哈一口气C .将玻璃板和地面用导线连接D .用一根火柴把舞区烤一烤解析:选D.要使实验效果更好,要求静电现象越明显,故可用火柴把舞区烤一烤使空气枯燥不易放电,选D.二、非选择题8.在工厂里,靠近传送带的工人经常受到电击.经研究发现,这是由于传送带在传送过程中带电,如图1-1-3所示.图1-1-3(1)解释为什么靠近传送带的任何物体都会带电?(2)你可以用什么方法来解决这个问题?答案:(1)由于静电感应(2)可在传送带上镀银或增加空气湿度9.有两个完全一样的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-4C ,Q B =-3.2×10-4C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A 、B 各带电荷量为多少库仑?解析:由于完全一样带电绝缘金属球A 、B 带异种电荷,如此在接触过程中,电荷先中和后平分,故Q′A =Q ′B =〔6.4-3.2〕×10-42C =1.6×10-4C ,如此电子将从带电绝缘金属球B 转移到带电绝缘金属球A ,转移的电荷量为ΔQ =Q ′B -Q B =4.8×10-4C.答案:见解析。
长度的测量1.关于实验误差,下列说法中正确的是( )A.实验误差是实验中产生的错误,是由于测量不仔细或测量工具不精密产生的B.实验误差是不可避免的,但可以通过采用精密仪器或改进实验原理和方法来减小误差C.多次测量取平均值,可以减小系统误差D.采用图象法处理实验数据可以减小偶然误差解析:选BD.在实验中因设计原理、使用仪器出现故障、操作规程不当等称为错误.但测量仪器本身不精确、实验方法不完善称为误差.2.用某刻度尺测得某物体的长度为0.623 m,则该工具的精确度为( )A.1 m B.0.1 mC.0.01 m D.0.001 m解析:选C.据读数规则,最后一位为估读,可知精确度为0.01 m.3.以千米为单位记录的某次测量结果为 5.4 km,若以米为单位记录这一结果,可写为( )A.5400 m B.5.4×103 mC.5.4×10-3 m D.5.400×103 m解析:选B.在一次测量中,有效数字的位数是确定的,不受所采用的单位的影响,在进行单位变换时要保证有效数字的位数不变.4.用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02 mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图1-4-4所示.可读出圆柱的直径为________mm.图1-4-4解析:游标卡尺的读数方法是:先读主尺,再看游标哪条线与主尺对齐,数游标尺上的格数,则卡尺读数=主尺读数+精确度×游标上对齐线的格数.此题中主尺读数为42,精确度为0.02,游标尺上对齐线的格数为5,则读数为42.10,注意单位为毫米.答案:42.105.(2011年苏州模拟)用某精密仪器测量一物件的长度,得其长度为1.63812 cm.如果用最小刻度为mm的米尺来测量,则其长度应读为________cm,如果用50分度的卡尺来测量,则其长度应读为________cm.解析:最小刻度为mm的米尺精确到1 mm,即0.1 cm,但有一位估读,因此读数为1.64 cm;50分度的卡尺没有估读,精确到0.02 mm,即0.002 cm,故其长度应为1.638 cm.答案:1.64 1.6386.有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标上有20个小的等分刻度,用它测量一工件长度,如图1-4-5所示,图示的读数是________mm.图1-4-5解析:此为20分度的游标卡尺,精确度Δs=0.05 mm.从主尺上读出整毫米数为104 mm,游标尺上第1条刻度线与主尺上刻度对齐,故读数为104 mm+1×0.05 mm=104.05 mm.答案:104.057.图1-4-6(实验创新题)在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度,为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘,在圆盘的边缘标有刻度(称为主尺),圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺,如图1-4-6所示(图中画出了圆盘的一部分和游标尺).圆盘上刻度有对应的圆心角,游标尺上把与主尺上9°对应的圆心角等分为10格.根据图中所示的情况读出此时游标上的零刻度线与圆盘的零刻度线之间所夹的角度为________.解析:本题是在实验“练习使用游标卡尺”的基础上进行拓宽、创新的一道实验信息题,解题的关键是在理解游标卡尺的原理及读数方法的基础上进行情景迁移.因为游标尺上把与主尺上9°对应的圆心角等分为10格,所以,将精确度为0.1 mm的游标尺的原理和读数方法迁移到这里,就可得到该游标尺的精确度为d′=(1/10)°=0.1°,主尺上的整数部分为19°,游标尺上的第7条刻度线与主尺上的第26条刻度线相重合,则其小数部分为7×0.1°=0.7°,故总的读数为19°+0.7°=19.7°.答案:19.7°。
1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表所示:A .根据任意两计数点由加速度公式a =Δv /Δt 算出加速度B .根据实验数据,画出v -t 图象,量出其倾角,由公式a =tan α算出加速度C .根据实验数据,画出v -t 图象,由图线上取较远两点所对应的速度,用公式a =Δv /Δt 算出加速度D .依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度解析:选 C.求解加速度时,为了防止较大的读数误差,使测量结果较准确,一般都采取尽量利用多组数据来处理问题的方法,如图象法.A 项中,只利用了两组数据,误差较大,不利于计算加速度,故A 项错;在v -t 图象中,斜率表示加速度大小,加速度数值a =Δv Δt,但由于图象中所取的标度不同,其加速度a 不一定等于tan α,故B 项错、C 项对;根据D项a 1=v 2-v 1T ,a 2=v 3-v 2T ,a 3=v 4-v 3T ,a 4=v 5-v 4T ,a =a 1+a 2+a 3+a 44=v 5-v 14T,还是只利用了其中两组数据,故D 项错误.2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中不.合理的是( )A .选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B .使小车运动的加速度尽量小些C .舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D .选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析:选B.把每5个点的时间间隔作为一个时间单位,是为了便于测量和计算,故A 对.加速度如果太小,则纸带上打的点会比较密集,相邻计数点间的距离变化不大,故B 错.C 、D 选项是为了便于测量和使实验结果更准确,故C 、D 对.3.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作中有以下实验步骤(其中部分步骤有错误):A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源B .将打点计时器固定在平板上,并接好电源C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D .取下纸带E .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔F .换上纸带,重复实验三次.将以上步骤完善,并按合理顺序填写在横线上.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析:A 中应先接通电源,再放开纸带.D 中应先断开电源,使打点计时器停止工作.合理顺序为B 、C 、E 、A 、D 、F.答案:见解析4.(2012·泉州质检)在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中,利用打出来的纸带可以测出当地的重力加速度.某次实验得到的纸带如图1-4-6所示,O 、A 、B 、C 、D 为相邻的五个点,测得OA =5.6 mm 、OB =15.0 mm 、OC =28.3 mm 、OD =45.5 mm ,打下相邻两个点的时间间隔为0.02 s.图1-4-6(1)当地的重力加速度g =________m/s 2.(结果保留三位有效数字)(2)把(1)问题中求得的重力加速度与当地重力加速度的标准值比较,发现两者并不相等,除了读数误差外,你认为产生误差的其他原因可能是________________________________________________________________________.(只要求写出一种原因)解析:由匀变速直线运动的规律可知,BD -OB =g (2T )2,解得g =9.69 m/s 2.答案:(1)9.69(2)纸带与限位孔之间的摩擦阻力、空气阻力等5.(2010·高考广东卷)如图1-4-7是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.图1-4-7(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A 、B 两点间距s =________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).解析:(1)T =1f =150s =0.02 s. (2)由图可知s =0.70 cm.C 点对应的速度v C =BC +CD 2Δt =(0.90+1.10)×10-22×0.1 m/s =0.100 m/s. 答案:见解析6.(2012·龙岩质检)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时器打下的点,图1-4-8中没有画出),打点计时器接的是220 V 、50 Hz 的交变电流,已知s 1=1.00 cm 、s 2=1.40 cm 、s 3=1.80 cm 、s 4=2.20 cm 、s 5=2.60 cm 、s 6=3.00 cm.图1-4-8根据以上结果,计算出该物体的加速度为a =________ m/s 2(结果保留两位有效数字).解析:由题意得,T =0.1 s ,a =(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)(3T )2=0.40 m/s 2. 答案:0.407.(2011·高考广东卷)图1-4-9是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点,加速度大小用a 表示.图1-4-9 (1)OD 间的距离为________cm.(2)图1-4-10是根据实验数据绘出的s -t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s 2(保留三位有效数字).图1-4-10解析:(1)1 cm +1 mm ×2.0=1.20 cm.(2)加速度的一半,12a =(2.8-0)×10-20.06-0m/s 2=0.467 m/s 2. 答案:(1)1.20 (2)加速度的一半 0.4678.(创新实验)某实验小组利用如图1-4-11甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度.滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板.若光线被遮光板遮挡,光电传感器会输出高电压.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光板1、2分别经过光电传感器时,通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象.乙 丙图1-4-11(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,则图乙中的t 1、t 2、t 3、t 4间满足关系________,则说明气垫导轨已经水平.(2)如图丙所示,用游标卡尺测量遮光板的宽度d ,挂上钩码后,将滑块由如图甲所示位置释放,通过光电传感器和计算机得到的图象如图乙所示,若t 1、t 2、t 3、t 4和d 已知,则遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度分别为________、________(用已知量的字母表示).(3)在(2)中所述情况下,滑块运动的加速度a =________(用已知量的字母表示). 解析:(1)若气垫已水平,则滑块经过遮光板时间相等即t 4-t 3=t 2-t 1.(2)根据平均速度的定义知v 1=d t 2-t 1 v 2=d t 4-t 3. (3)根据v 2-v 1=at 及t =⎝⎛⎭⎫t 3+t 4-t 32-⎝⎛⎭⎫t 1+t 2-t 12 知a =v 2-v 1t =2d (t 3+t 4)-(t 1+t 2)⎣⎡⎦⎤1(t 4-t 3)-1(t 2-t 1). 答案:(1)t 4-t 3=t 2-t 1(2)d t 2-t 1 d t 4-t 3(3)2d t 3+t 4-t 2-t 1⎝⎛⎭⎫1t 4-t 3-1t 2-t 1。
【优化方案】2013年高中物理 电子题库 第一章 第一节知能演练轻松闯关 新人教版选修1-21.早期测定分子大小采用油膜法,一滴密度为0.8×103kg/m 3,质量为8×10-4 g 的油滴在水面上形成 3.2 m 2的单分子层油膜,由此可知油分子直径约为( )A .1.0×10-10 mB .2.0×10-10mC .0.4×10-11 mD .3.1×10-10m解析:选D.单分子油膜法测分子直径的原理是紧密排列的单分子油膜的厚度就是分子直径,d =V /S =m /(ρS )=3.125×10-10 m.2.关于布朗运动的剧烈程度,下面说法正确的是( )A .固体微粒越大,布朗运动越显著B .液体的温度越高,布朗运动越显著C .与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多,布朗运动越显著D .与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少,布朗运动越显著 答案:BD3.(2012·如皋中学高二月考)在长期放着煤的墙角处,地面和墙角有相当厚的一层染上黑色,这说明( )A .分子是在不停地运动B .煤是由大量分子组成的C .分子间没有空隙D .分子运动有时会停止解析:选A.煤的分子处于永不停息的无规则运动之中,当煤与墙壁接触时,会有一些煤的分子进入墙壁.同时,墙壁上的石灰等物质的分子也会进入煤炭.开始阶段,进入墙壁内部的煤分子不会多,进入墙壁也不会太深,长时间地让煤与墙壁相接触,进入墙壁内部的煤分子会增多,使墙壁内部发黑. 4.阿伏加德罗常数表示的是( )A .1 g 物质所含的分子数B .1 kg 物质所含的分子数C .单位体积的物质所含的分子数D .1 mol 任何物质所含的分子数 答案:D5.(2012·南通中学高二调研)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M =0.283 kg ·mol -1,密度ρ=0.895×103kg ·m -3.若100 滴油酸的体积为1 mL ,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取N A =6.02×1023mol -1.球的体积V 与直径D 的关系为V =16πD 3)解析:1滴油酸分子的体积 V =1100×10-6 m 3=1×10-8 m 3由球的体积和直径的关系得分子直径D =36MπρN A面积S =1×10-8m 3D,解得S =10 m 2.答案:10 m 2一、选择题1.在测定分子大小的油膜实验中,下面的假设与该实验无关的是( ) A .油膜中分子沿长度方向排列B .油膜的体积等于所有分子体积之和C .油膜为单层分子且都是球形D .分子是一个挨一个排列 ,间隙可忽略不计解析:选A.测定分子大小的实验,是人类定量研究分子世界的开端.而把分子看成小球,是分子的理想化模型;我们研究物理问题既要依靠实验,又要善于思考;利用理想化模型分析研究对象,是进行物理思考的一种重要方法.油膜法是粗测分子大小的实验,假设在水面上散开形成单分子油膜,分子看成球形且在水面上是一个挨一个排列,间隙可忽略不计. 2.关于布朗运动,下列说法正确的是( )A .布朗运动只能在液体中发生B .阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C .布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时,用放大镜看到了花粉颗粒的无规则运动D .我们把墨汁滴在水中,不能用肉眼看到炭粒做布朗运动解析:选D.布朗运动是由周围液体(或气体)分子对悬浮小颗粒撞击的不均衡造成的,在气体中也能发生,A 错;从阳光中看到的尘埃,其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多,空气分子对它们的碰撞的不均匀性已不甚明显,它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的,不是布朗运动,B 错;要观察布朗运动必须借助于显微镜,不能直接看到,也不能用放大镜看到,所以C 错,D 正确.3.下列有关扩散现象与布朗运动、分子运动的叙述中,正确的是( )A .扩散现象与布朗运动都说明了分子在做无规则的运动B .扩散现象与布朗运动没有本质的区别C .扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D .扩散现象与布朗运动都与温度有关4.关于布朗运动的下列说法,正确的是( )A .布朗运动就是分子的运动B .布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C .布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D .观察时间越长,布朗运动就越显著解析:选C.布朗运动指的是悬浮在液体里的固体微粒的运动,不是分子本身的运动,所以A 错.布朗运动是由液体分子无规则运动碰撞固体微粒产生的,因此可以从布朗运动间接反映液体或气体分子的无规则运动,所以B 错,C 正确.布朗运动的激烈程度与固体微粒的大小及温度有关,与观察时间长短无关,所以D 是错误的.5.(2012·北京四中高二期中)做布朗运动实验,得到某个观测记录如图1-1-4,图中记录的是( )图1-1-4A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度-时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析:选D.图中轨迹不是微粒的运动轨迹,是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,D正确.6.所有分子都在做无规则运动,这种运动之所以称为热运动,其原因是( )A.分子的运动只有热时才有,冷时即停止B.分子的运动在温度高时剧烈,而在0 ℃以下则停止C.分子的运动在温度高时剧烈,而在-100 ℃以下则停止D.分子的运动永不会停止,但温度越高越剧烈解析:选D.分子的运动与温度有关,因此称为热运动,它在任何温度都不会停止.7.在油膜实验中,体积为V(m3)的油滴,在水面上形成近似于圆形的单分子油膜层,其直径为d(m),则油分子的直径大约为( )A.4Vπd2B.πd24VC.2Vπd2D.πd22V解析:选A.油滴在水面上形成近似于圆形的单分子油膜层的面积S=πd2/4,油分子的直径等于油膜的厚度为V/S=4V/(πd2).8.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数N A取6×1023 mol-1)( )A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年解析:选C.118×6×102360×108×24×5×103×365年=105年=10万年.9.对液体和固体来说,如果用M表示摩尔质量,m0表示分子质量,ρ表示物质的密度,V表示摩尔体积,V0表示分子体积,N A表示阿伏加德罗常数,反映这些量之间关系的下列各式中,不正确的是( )A.N A=V/V0B.M=ρVC.N A=V0/V D.N A=M/m0解析:选C.阿伏加德罗常数是1 mol物质含有的微粒数,V是摩尔体积,V0是分子体积,故V V0是1摩尔物质的微粒数,A正确,C错误;M是摩尔质量,m0是分子质量,则Mm0是1摩尔物质的微粒数,D 正确;ρ是物质密度,ρV 是1摩尔物质的质量,B 正确.故本题应选C 项. 10.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( )A .水的密度和水的摩尔质量B .水的摩尔质量和水的体积C .水分子的体积和水分子的质量D .水分子的质量和水的摩尔质量解析:选D.阿伏加德罗常数是每摩尔物质所含的分子个数,根据各选项给出的条件,结合宏观量、微观量、阿伏加德罗常数的关系可知,只有D 项能算出阿伏加德罗常数,N A =水的摩尔质量水分子的质量,故D 正确.二、非选择题11.将1 cm 3的油酸溶于酒精,制成200 cm 3的油酸酒精溶液.已知1 cm 3溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上.随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2 m 2.由此可估测油酸分子的直径为多大? 解析:1滴油酸酒精溶液的体积为V ′=1Ncm 3,由于取用的油酸酒精溶液的浓度为1200=0.5%,故1滴溶液中油酸的体积为 V =V ′×0.5%=1N ×0.5% cm 3=1N×0.5%×10-6 m 3.已知油酸薄层的面积为S =0.2 m 2,所以油酸分子的直径为d =V S=1N×0.5%×10-6Sm =150×0.2×0.5%×10-6m=5×10-10m.答案:5×10-10m12.(2012·苏北四市一模)空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水份越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V =1.0×103 cm 3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N ; (2)一个水分子的直径d . 解析:(1)水的摩尔体积为V 0=M ρ=1.8×10-21.0×103 m 3/mol =1.8×10-5 m 3/mol水分子数:N =VN AV 0= 1.0×103×10-6×6.0×10231.8×10-5个≈3×1025个 (2)建立水分子的球模型有V 0N A =16πd 3得水分子直径d =36V 0πN A =36×1.8×10-53.14×6.0×1023≈4×10-10m答案:(1)3×1025个(2)4×10-10 m。
【优化方案】2013年高中物理 电子题库 第一章 第二节知能演练轻松闯关 教科版选修1-11.关于点电荷的概念,以下说法正确的是( )A .当两个带电体的外形对它们之间彼此作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷B .只需体积很小的带电体才能看做点电荷C .体积很大的带电体必然不能看做点电荷D .对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷解析:选A.带电体能否能看做点电荷应根据理论研讨的成绩而定,不能认为带电体很小就必然视为点电荷.由此分析B 、C 错;D 选项中,带电体很近时,由于电荷间的彼此作用,将电荷看做集中在球心不合理,故选A.2.对于库仑定律,以下说法正确的是( )A .凡计算两个点电荷间的作用力,就可以运用公式F =k Q 1Q 2r 2B .两个带电小球即使距离非常近,也能用库仑定律C .彼此作用的两个点电荷,不论它们的电荷量能否相反,它们之间的库仑力大小必然相等D .由公式F =kQ 1Q 2r 2知r→0时,F →∞ 解析:选C.库仑定律只适用于真空中的点电荷,A 错误;B 、D 中距离太近时,不能看成点电荷,故B 、D 都错误;两点电荷间的库仑力恪守牛顿第三定律,故C 正确.3.(2012·江苏学业程度模拟)A 、B 两个点电荷之间的距离恒定,当其他电荷移到A 、B 附近时,A 、B 之间的库仑力将( )A .可能变大B .可能变小C .必然不变D .不能确定解析:选C.根据库仑定律知,两个点电荷之间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来确定,因而它们之间的库仑力不会遭到外界的影响.选项C 正确.4.(2012·绵阳中学高二检测)半径相反的金属球A 、B 带有等量电荷,相距必然距离时,两球之间彼此作用的库仑力为F.今让第三个与A 、B 相反的不带电的金属球C 前后与A 、B 接触后再移开,此时A 、B 的彼此作用力大小可能是( )A.F 8B.3F 8C.3F 4D.F 4解析:选AB.若两种电荷为同种电荷时,C 分别与A 、B 相接触后,电荷量直接平均分配,最初A 、B 的带电荷量剩下本来的12和34.故此时两个金属球之间的彼此作用力变为本来的38,即3F 8.若两种电荷为异种电荷时,C 分别与A 、B 相接触后,电荷量先中和后,再平均分配,最初A 、B 的带电荷量剩下本来的12和14,故此时两个金属球之间的彼此作用力变为本来的18,即18F.故选项A 、B 正确. 5.两个很小的带同种电荷的小球A 和B ,用绝缘细线连在一同,如图1-2-2所示,A 球质量m A =1.0×10-3 kg ,电荷量为q A =2.0×10-8 C ,B 球质量m B =2.0×10-3 kg ,电荷量为q B =3.0×10-8 C ,两球心相距r =3.0×10-2 m ,求两条细线上的拉力分别为多少?(取g =10 m/s 2)图1-2-2解析:把AB 看成一个全体,则上端细线拉力F 上=(m A +m B )g =3.0×10-2 N再以B 为研讨对象,则对B 有:m B g +k q A q B r2=F 下 代入数据可得F 下=2.6×10-2 N.答案:F 上=3.0×10-2N F 下=2.6×10-2 N一、选择题1.以下说法正确的是( )A .电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B .均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷C .带电的细杆在必然条件下可以视为点电荷D .带电的金属球必然不能视为点电荷解析:选BC.带电体能否视为点电荷,决定于其大小、外形及电荷量分布对所研讨成绩的影响能否可以忽略不计.同一个带电体可能有的成绩里面可视为点电荷,但在其他成绩里面则不可以,故选项A 、D 错,选项C 对.均匀带电的绝缘球带电荷量的分布不受其他带电体的影响,可等效为一个带等量电荷、位于球心的点电荷,故选项B 对.2.关于库仑定律,以下说法正确的是( )A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体B .根据F =k Q 1Q 2r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无量大 C .带电量分别为Q 和3Q 的点电荷A 、B 彼此作用时,B 遭到的静电力是A 遭到的静电力的3倍D .库仑定律的适用条件是:真空和点电荷解析:选D.由于点电荷具有绝对意义,带电体的尺寸不必然很小,一个带电体能否看做点电荷,不取决于带电体的大小,而取决于该带电体的线度与它到与它发生作用的其他带电体间的距离的关系,故A 选项错误;当两个带电体间的距离趋近于零时,两个带电体不能看做点电荷,则库仑定律不适用,故B 选项错误;由于两个点电荷之间的库仑力恪守牛顿第三定律:等大、反向,故C 选项错误;又库仑定律的适用条件是:真空和点电荷,故D 选项正确.3.设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方,若将一样的电子粉尘带到距星球表面2000 km 的地方绝对该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )A .向星球着落B .仍在原处悬浮C .推向太空D .没法推断解析:选B.原电子粉尘悬浮,意味着k Qq r 2=G Mm r2成立,可以看出该等式成立条件与r 无关,所以一样的浮尘距星球表面较远的地方,所受库仑力与万有引力仍平衡,故选项B 正确.4.(2012·北京东城区会考调研)将必然量电荷Q 分给A 、B 两绝缘导体小球,要使两球相隔必然距离时有最大的作用力,则A 球电荷量q 应为( )A.Q 3B.Q 2C.23QD.45Q 解析:选B.F =k q (Q -q )r 2,当q =Q -q ,即q =Q 2时F 最大. 5.在真空中不断线上依次排列三个点电荷A 、B 、C ,都处于平衡外形,若三个电荷的电荷量、电性及间距都未知,则根据平衡能够判定( )A .A 、B 、C 分别带甚么电B .A 、B 、C 中哪几个电荷同号、哪几个异号C .A 、B 、C 带电荷量的大小关系D .哪一个电荷的电荷量最小解析:选BD.两头所放电荷与两侧电荷电性相异,两头所放电荷的电荷量最小.6.如图1-2-3所示,在光滑、绝缘的程度面上,沿不断线依次排列三个带电小球A 、B 、C(可视为质点).若它们恰能处于平衡外形.那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系,上面的情况可能的是( )图1-2-3 A .-9、4、-36B .4、9、36C .-3、2、8D .3、-2、6解析:选A.要使每个小球都处于平衡外形,必须使其他两个小球对它的库仑力大小相等、方向相反.对两头小球B 必须满足F AB =F CB ,故由库仑定律知Q A 和Q B 必须为异种电荷.再以A 球(C 球也能够)为研讨对象知F CA =F BA (如图所示),即k Q A Q C r 23=k Q A Q B r 21.由于r 3=r 1+r 2>r 1,因而可知Q B <Q C ,同理Q B <Q A (Q A 、Q B 、Q C 分别表示电荷量大小),再由彼此间库仑力大小相等得k Q A Q Cr23=kQ B Q Ar21=kQ B Q Cr22.即有Q A Q Cr3=Q B Q Ar1=Q B Q Cr2,又考虑到r3=r1+r2,此式为三球平衡时所带电荷量大小关系,将选项代入上式可知选项A正确.7.如图1-2-4所示,已知带电小球A、B的电荷分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L 的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法( )图1-2-4A.将小球A、B的质量都添加到本来的2倍B.将小球B的质量添加到本来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到本来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到本来的一半,同时将小球B的质量添加到本来的2倍解析:选BD.由B的共点力平衡图知Fm B g =dL,而F=kQ A Q Bd2,可知d=3kQA QB Lm B g,故选项B、D正确.8.(2012·河南学业程度模拟)在光滑绝缘的程度面上有两个带电小球A和B,A带正电且固定,B带负电由静止释放.某时辰,B球的速度是v0,分析此后B球与A球相碰前的运动,以下选项中能正确反映其速度变化情况的影象是( )图1-2-5解析:选C.A、B带异种电荷,彼此吸引,运动过程中距离变小,由F=k Q1Q2r2知,它们之间静电引力变大,因而其加速度变大,所以C项正确.9.如图1-2-6所示,完全相反的金属小球A和B带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘程度面上,由于电荷间的彼此作用,弹簧比本来延伸了x 0,现将不带电的与A 、B 完全相反的金属球C 先与A 球接触一下,再与B 球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的紧缩量变为( )图1-2-6A.14x 0B.18x 0 C .大于18x 0 D .小于18x 0 解析:选D.由于原来弹簧处于紧缩外形,A 、B 两球带的肯定是等量异种电荷.将不带电的与A 、B 完全相反的金属球C 先与A 接触后,A 的电荷量将分一半给C ,当C 再与B 接触时,C 、B 的异种电荷先中和,然后B 、C 再平分,这样B 的带电荷量将为本来的14.此时如果仅根据库仑定律F =k q A q B r 2,得出库仑力变为本来的18,弹簧弹力也要减小为本来的18才能平衡,因而弹簧紧缩量将变为原来的18,将错选B.理论上,当弹簧紧缩量减小后,长度变大,综合考虑这些要素,弹簧弹力应小于本来的18才能平衡,因而正确选项为D.二、非选择题10.(2012·德阳中学高二检测)三个完全一样的金属小球A 、B 、C ,A 带电荷量7Q ,B 带电荷量-Q ,C 球不带电,今将A 、B 固定起来,然后让C 反复与A 、B 球接触,最初移去C 球,求A 、B 间的彼此作用力变为本来的多少倍?解析:C 与A 、B 反复接触,最初A 、B 、C 三球电荷量均分,即q A ′=q B ′=q C ′=7Q +(-Q )3=2Q A 、B 间的作用力F′=k·2Q ·2Q r 2=4kQ 2r 2 本来A 、B 间作用力F =k 7Q ·Q r 2=7kQ 2r 2 所以F ′F =47. 答案:47。
1.下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在B.只有体积很小的物体才能被看成质点C.凡轻小的物体,皆可被看成质点D.如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素,可把物体看成质点解析:选AD.质点是由实际物体抽象而得到的,只有质量,没有大小,不占据空间,是一个理想化模型,实际上并不存在,A正确;体积很小的物体不一定都能看成质点.体积较大的物体有时也能看成质点,例如,研究地球公转时,地球可看成质点,B错误;轻小的物体在很多情况下不能看成质点,例如在研究乒乓球的旋转时,乒乓球不能看成质点,C错误;当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时,可忽略其形状、大小,物体可看成质点,D正确.故选AD.2.2012年6月,“神舟九号”与“天宫一号”成功完成无人对接,以下所给出的哪一个阶段可以把“神舟九号”看成质点()A.飞船发射升空,跟踪飞船运动轨迹时B.分析飞船飞行速度时C.与“天宫一号”对接前,调整飞船姿势时D.控制飞船完成对接过程时解析:选AB.跟踪飞船运动轨迹和分析飞船飞行速度时,飞船的形状、大小是次要因素,飞船可看成质点,A、B正确.调整姿势和控制对接过程中,飞船的形状、姿势是科学家关注的重点,飞船不能看成质点,C、D错误.故选AB.3.(2013·安康高一检测)明代诗人曾写过这样一首诗:“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”是以下列哪个物体为参考系的()A.水B.桥C.人D.河岸解析:选A.以地面为参考系,水在流动,桥是静止的.而“桥流水不流”说明桥在运动,水在静止,所以是选择流水作为参考系,从而感觉桥在动,故选A.4.(2013·衡水中学高一检测)甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降.那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是()A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D.以上说法均不对解析:选AB.甲看到楼房匀速上升,说明甲匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙也匀速下降,且v乙>v甲;丙看到乙匀速下降,说明丙可能在匀速上升或停在空中,也可能在匀速下降,而v丙<v乙,甲看到丙匀速上升,说明丙可能在匀速上升或停在空中,也可能在匀速下降,且v丙<v甲,故选AB.5.如图所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100 m,BC=30 m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为______m,B点位置为______m,C点的位置为______m,A到B位置变化为______m,方向______,C 到B的位置变化为______m,方向______.解析:以B点为原点,建立坐标系,如下图所示,A(-70 m),B(0 m),C(+30 m),A 到B的位置变化为+70 m,方向向东;C到B的位置变化为-30 m,方向向西.答案:-700+30+70向东-30向西(温馨提示:凡题号前标有☆的为稍难题目)一、选择题1.(单选)关于机械运动和参考系,以下说法正确的有()A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系C.一定要选固定不动的物体为参考系D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系解析:选A.研究同一个物体的运动选定不同的参考系,其运动形式可能是不一样的,故研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,A正确,B错误.参考系的选取具有任意性,C、D错误.故选A.2.(单选)(2013·南平高一检测)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 mm,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:选C.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C.3.(单选)要描述在纸箱表面爬行的蚂蚁的位置,可以选用什么坐标系()A.直线坐标系B.二维坐标系C.三维坐标系D.以上坐标系无法描述解析:选C.由于蚂蚁在纸箱表面爬行时位置的变动是立体空间的,所以应选择三维坐标系描述其位置,故选C.4.(单选)在研究下列问题时,可以把汽车看做质点的是()A.研究汽车通过一座桥梁所用的时间B.研究人在汽车上的位置C.研究汽车上坡时有无翻倒的危险D.计算汽车从南京开往上海的时间解析:选D.研究汽车过桥时,汽车的长度影响过桥的时间,A错误.研究人在汽车上的位置时,不能忽略汽车的形状,B错误.研究汽车有无翻倒的危险时,必须关注汽车的形状,C错误.计算汽车从南京开往上海的时间时,汽车的大小可以忽略,可将汽车看做质点,D正确.故选D.5.(单选)一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A.2 m,-2 m,-1 mB.-2 m,2 m,1 mC.4 m,0,1 mD.-4 m,0,-1 m解析:选B.根据题意建立如右图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2 m,B点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 m,C点为接住点,坐标为1 m,故选B.6.(多选)(原创题)下列有关质点的说法中,正确的是()A.研究“天宫一号”空间站绕地球运行时,可看做质点B.正在表演冰上舞蹈动作的花样滑冰运动员可看做质点C.用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时,该队员可看做质点D.因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看做质点解析:选AC.“天宫一号”的大小与其轨道高度相比很小,故能看做质点,A正确;若把滑冰运动员看做质点,无法研究其动作,B错误;在确定科考队员的位置时,该队员可看做质点,C正确;研究子弹穿过一张纸的时间时,纸的厚度可忽略,而子弹的长度不能忽略,D错误.故选AC.7.(单选)观察如图所示的漫画,图中司机对乘车人说:“你没动.”而路边的小女孩说:“真快!”司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为()A.地面,地面B.地面,汽车C.汽车,地面D.汽车,汽车解析:选C.乘车人和车具有相同的速度,保持相对静止,而相对地面来说,车在运动.故选C.8.(单选)第一次世界大战时,一位法国飞行员在2 000 m高空飞行时,发现座舱边有一个与他几乎相对静止的小“昆虫”,他顺手抓过来一看,原来是一颗子弹.这个情景是因为()A.子弹静止在空中B.子弹飞行得很慢C.飞机飞行得很快D.子弹与飞机同方向飞行,且飞行速度很接近解析:选D.子弹与飞机虽然都飞得很快,但若飞行速度很相近,则飞行员和子弹几乎相对静止,那么飞行员就很容易抓住子弹,故选D.9.(多选)在平直公路上,甲乘汽车以10 m/s的速度运动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动,则甲、乙()A.同向运动时,甲观察到乙以5 m/s的速度远离B.同向运动时,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近C.背离运动时,甲观察到乙以15 m/s的速度远离D.相向运动时,乙观察到甲以15 m/s的速度靠近解析:选CD.同向运动时,若甲在前乙在后,甲观察到乙以5 m/s的速度远离,乙观察到甲以5 m/s的速度远离;若乙在前甲在后,甲观察到乙以5 m/s的速度靠近,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近.可见观察结果与甲、乙的位置有关,A、B均错误.背离运动时,两者相互远离,相对速度为15 m/s;相向运动时,两者相互靠近,相对速度也为15 m/s,C、D正确.故选CD.☆10.(单选)观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是()A .甲、乙两车一定向左运动B .甲、乙两车一定向右运动C .甲车可能向左运动,乙车可能向右运动D .甲车可能静止,乙车一定向左运动解析:选D.以房子为参考系,烟向左飘,故风向左吹.乙车的小旗向右飘,显然不是风吹的结果,是乙车向左运动且运动速度大于风速的结果.甲车的小旗向左飘,可能是甲车静止,只有风吹的结果;还有可能甲车向右运动,风和车共同作用的结果;若甲车向左运动,只要车速小于风速,也会使小旗向左飘,故选D.二、非选择题11.一列长为60 m 的火车,以20 m/s 的速度匀速通过长为100 m 的铁路大桥,求火车过桥所用的时间,能否将火车看做质点?为什么?解析:由于火车长度相对于大桥不能忽略不计,因此火车不能视为质点,解题时应计算车长.过桥的时间:t =L 1+L 2v =60+10020s =8 s. 答案:见解析☆12.一物体从O 点出发,沿东偏北30°的方向运动10 m 至A 点,然后又向正南方向运动5 m 至B 点.(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;(2)依据建立的坐标系,分别求出A 、B 两点的坐标.解析:(1)坐标系如图所示,线OAB 为运动轨迹.(2)x A =5 3 m ,y A =5 m ;x B =5 3 m ,y B =0A 点的坐标:(5 3 m,5 m),B 点的坐标:(5 3 m,0).答案:见解析。
1.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A .打点计时器一般使用4~6 V 的直流电源
B .安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面
C .开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器
D .最好在接通电源的同时,放开小车
答案:C
2.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图1-4-9所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )
图1-4-9
A .实验时应先放开纸带再接通电源
B .(x 6-x 1)等于(x 2-x 1)的6倍
C .从纸带可求出计数点B 对应的速率
D .相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s 解析:选C.中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度,所以v B =x 2+x 32T
,所以C 正确,x 6-x 1=5(x 2-x 1),所以B 错误,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s ,D 错误,按照实验要求应该先接通电源再放开纸带,所以A 错误. 3.
图1-4-10
(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)利用图1-4-10中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.
(1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有__________.(填入正确选项前的字母)
A .天平
B .秒表
C .米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:________________________________________________________________________.
解析:(1)处理纸带求加速度,一定要知道长度,则要有米尺;打点计时器就是测量时间的工具,则不需要秒表;重力加速度的值与物体的质量无关,则不需要天平.(2)可能引起误差的原因是打点计时器与纸带间存在摩擦;空气阻力的影响等.
答案:(1)C (2)见解析
4.(2010·高考广东卷)如图1-4-11是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
图1-4-11
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出
A 、
B 两点间距x =________;
C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
解析:(1)打点计时器频率为50 Hz ,周期T =1f
=0.02 s ,故打相邻两点的时间间隔为0.02 s ; (2)两相邻计数点间的时间间隔为t =0.02×5 s =0.1 s ,由图读出x =7.0 mm =0.70 cm.C 点对
应速度v C =x BC +x CD 2t =0.90+1.102×0.1
cm/s =0.100 m/s. 答案:(1)0.02 s (2)0.68~0.72 cm 0.100 m/s
5.(2011·高考广东卷)如图1-4-12是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、
A 、
B 、
C 、
D 和
E 为纸带上六个计数点.加速度大小用a 表示.
图1-4-12 (1)OD 间的距离为__________ cm.
(2)如图1-4-13是根据实验数据绘出的x -t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示__________,其大小为________ m/s 2(保留三位有效数字).
图1-4-13 解析:由于物体做的是匀变速直线运动,所以其从某一点开始运动的位移x =v 0t +12
at 2,由于x -t 2图线是一条倾斜直线,因此v 0=0,则x =a 2t 2,这样,我们就可以知道x -t 2图线的斜率为a 2
,通过图线可求得斜率为0.464. 答案:(1)1.18~1.22 (2)加速度的一半 0.458~0.464 6.
图1-4-14
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图1-4-14所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适当的砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)图1-4-15给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数
据计算的加速度a =__________(保留三位有效数字).
图1-4-15 (2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A .木板的长度L
B .木板的质量m 1
C .滑块的质量m 2
D .托盘和砝码的总质量m 3
E .滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=__________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g ).与真实值相比,测量的动摩擦因数__________(填“偏大”或“偏小”).
答案:(1)0.495 m/s 2~0.497 m/s 2
(2)①CD ②天平
(3)m 3g -(m 2+m 3)a m 2g 偏大。