湖南省長沙市第一中學高一物理同步練習Word版含答案

1、長沙市第一中學2015屆高體物理同步練習(牛頓定侓) 姓名: 班級: 1.多選)如圖,升降機內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物塊。開始時,升降機做勻速運動,物塊相對于斜面勻速下滑。當升降機加速上升時,()a.物塊與斜面間的摩擦力減小c.物塊相對于斜面減速下滑b.物塊與斜面間的正壓力增大d.物塊相對于斜面勻速下滑答案 1.bd解析 1.當升降機勻速運動,物塊相對于斜面勻速下滑時有:mg sin =mg cos ,則=tan (為斜面傾角),當升降機加速上升時,設加速度為a;物塊處于超重狀態(tài),超重ma。物塊“重力”變?yōu)間'=mg+ma,支持力變?yōu)閚'=(mg+ma)cos >mg

2、cos ,b對?！爸亓Α毖匦泵嫦蛳碌姆至下'=(mg+ma)sin ,沿斜面摩擦力變?yōu)閒'=n'=(mg+ma)cos >mg cos ,a錯誤。f'=(mg+ma)cos =tan (mg+ma)cos =(mg+ma)sin =g下',所以物塊仍沿斜面勻速運動,d對,c錯誤。2.如圖所示,a、b兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。a、b間的動摩擦因數(shù)為,b與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。現(xiàn)對a施加一水平拉力f,則()a.當f<2mg時,a、b都相對地面靜止c.當f>3mg時,a相對

3、b滑動b.當f=mg時,a的加速度為gd.無論f為何值,b的加速度不會超過g答案 2.bcd解析 2.對a、b整體,地面對b的最大靜摩擦力為mg,故當mg<f<2mg時,a、b相對地面運動,故a錯。對a、b整體應用牛頓第二定律,有f-×3mg=3ma;對b,在a、b恰好要發(fā)生相對運動時,×2mg-×3mg=ma,兩式聯(lián)立解得f=3mg,可見,當f>3mg時,a相對b才能滑動,故c對。當f=mg時,a、b相對靜止,對整體有:mg-×3mg=3ma,a=g,故b正確。無論f為何值,b所受最大的動力為a對b的最大靜摩擦力2mg,故b的最大加速

4、度abm=g,可見d正確。3.以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時,一個物體所受空氣阻力可忽略,另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實線描述兩物體運動的v-t圖像可能正確的是()答案 3.d解析 3.受空氣阻力作用的物體,上升過程:mg+kv=ma,得a=g+v,v減小,a減小,a錯誤。到達最高點時v=0,a=g,即兩圖線與t軸相交時斜率相等,故d正確。4.如圖所示,水平傳送帶以速度v1勻速運動,小物體p、q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時刻p在傳送帶左端具有速度v2,p與定滑輪間的繩水平,t=t0時刻p離開傳送帶。不計定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩足夠長。正確描

5、述小物體p速度隨時間變化的圖像可能是()答案 4.bc解析 4.若v2<v1且mqg<mpg,則mpg-mqg=(mp+mq)a1,當p加速運動速度達到v1后,與皮帶一起勻速運動,直到離開傳送帶(也可能加速過程中就離開傳送帶),所以b項正確。若v2<v1且mqg>mpg,則p先勻減速到零再反向加速到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶);若v2>v1,且mqg<mpg,則p先勻減速至v1,然后與傳送帶一起勻速運動,直到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶);若v2>v1且mqg>mpg,滿足mqg+mpg=(mp+mq)a2,中途減速至v

6、1,以后滿足mqg-mpg=(mp+mq)a3,以a3先減速到零再以相同的加速度返回直到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶),故c正確,a、d錯誤。5.如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端?，F(xiàn)用外力作用在物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量;若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊()a.最大速度相同b.最大加速度相同c.上升的最大高度不同d.重力勢能的變化量不同答案 5.c解析 5.物塊在剛撤去外力時加速度最大,由牛頓第二定律得:kx

7、-mg sin =ma,即a=-g sin ,由于兩物塊k、x、均相同,m不同,則a不同,b錯誤。當mg sin =kx0即x0=時,速度最大,如圖,設兩物塊質(zhì)量m1<m2,其平衡位置分別為o1、o2,初始位置為o,則從o至o2的過程中,由w彈-wg=ek及題意知,w彈相同,wg1<wg2,故ek1>ek2,即v1>v2,而此時m2的速度v2已達最大,此后,m1的速度將繼續(xù)增大直至最大,而m2的速度將減小,故一定是質(zhì)量小的最大速度大,a錯誤。從開始運動至最高點,由ep=mgh及題意知重力勢能的變化量ep=mgh相同,m不同,h也不同,故c正確,d錯誤。6.某同學探究小磁

8、鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律。實驗裝置如圖甲所示,打點計時器的電源為50 hz的交流電。甲(1)下列實驗操作中,的有_。a.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方b.紙帶穿過限位孔,壓在復寫紙下面c.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落d.在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源(2)該同學按正確的步驟進行實驗(記為“實驗”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點為o點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,標為1,2,8。用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到o點的距離,記錄在紙帶上,如圖乙所示。乙計算相鄰計時點間的平均速度,粗略地表示各計數(shù)點的速度,抄入下表。

9、請將表中的數(shù)據(jù)補充完整。位置12345678(cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶記錄的時間內(nèi),磁鐵運動速度的變化情況是_;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是_。(4)該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復上述實驗操作(記為“實驗”),結果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同。請問實驗是為了說明什么?對比實驗和的結果可得到什么結論?答案 6.(1)cd(2)39.0(3)逐漸增大到39.8 cm/s逐漸增大到等于重力(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用。磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用。解

10、析 6.(1)本實驗的目的是研究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律,故實驗中必須保證小磁鐵除受重力、磁力外不受其他力的作用,故銅管需豎直地固定在限位孔正下方以保證磁鐵在下落過程中不與銅管摩擦與碰撞,a正確。紙帶穿過限位孔可以保證紙帶的正確方位,置于復寫紙下面可以保證打點清晰,b正確。釋放紙帶前應手提紙帶上端使紙帶豎直,小磁鐵靜止,故c錯誤。釋放小磁鐵前應先接通打點計時器的電源,待其工作穩(wěn)定后方可放開紙帶,d錯誤。(2)由圖乙可得= cm/s=39.0 cm/s。(3)由表中數(shù)據(jù)可以看出,磁鐵運動的速度在相等時間內(nèi)的增量逐漸減小,最終保持39.8 cm/s的速度不變,即磁鐵運動中加速度

11、逐漸減小,最終為零,則由mg-f=ma知阻尼作用逐漸增大直到等于重力。(4)見答案。7.下暴雨時,有時會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災害。某地有一傾角為=37°(sin 37°=)的山坡c,上面有一質(zhì)量為m的石板b,其上下表面與斜坡平行;b上有一碎石堆a(含有大量泥土),a和b均處于靜止狀態(tài),如圖所示。假設某次暴雨中,a浸透雨水后總質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)量不變的滑塊),在極短時間內(nèi),a、b間的動摩擦因數(shù)1減小為,b、c間的動摩擦因數(shù)2減小為0.5,a、b開始運動,此時刻為計時起點;在第2 s末,b的上表面突然變?yōu)楣饣?2保持不變。已知a開始運動時,a離b下邊緣的距離l=27 m

12、,c足夠長。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度大小g=10 m/s2。求:(1)在02 s時間內(nèi)a和b加速度的大小;(2)a在b上總的運動時間。答案 7.(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s解析 7.(1)在02 s時間內(nèi),a和b的受力如圖所示,其中f1、n1是a與b之間的摩擦力和正壓力的大小,f2、n2是b與c之間的摩擦力和正壓力的大小,方向如圖所示。由滑動摩擦力公式和力的平衡條件得f1=1n1n1=mg cos f2=2n2n2=n1+mg cos 規(guī)定沿斜面向下為正方向。設a和b的加速度分別為a1和a2,由牛頓第二定律得mg sin -f1=ma1mg sin -f2+f1

13、=ma2聯(lián)立式,并代入題給條件得a1=3 m/s2a2=1 m/s2(2)在t1=2 s時,設a和b的速度分別為v1和v2,則v1=a1t1=6 m/sv2=a2t1=2 m/st>t1時,設a和b的加速度分別為a1'和a2'。此時a與b之間的摩擦力為零,同理可得a1'=6 m/s2a2'=-2 m/s2即b做減速運動。設經(jīng)過時間t2,b的速度減為零,則有v2+a2't2=0聯(lián)立式得t2=1 s在t1+t2時間內(nèi),a相對于b運動的距離為s=-=12 m<27 m此后b靜止不動,a繼續(xù)在b上滑動。設再經(jīng)過時間t3后a離開b,則有l(wèi)-s=(v1+

14、a1't2)t3+a1'可得t3=1 s(另一解不合題意,舍去)設a在b上總的運動時間為t總,有t總=t1+t2+t3=4 s(利用下面的速度圖線求解,正確的,參照上述答案及評分參考給分。)8.石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料,其超高強度及超強導電、導熱等非凡的物理化學性質(zhì)有望使21世紀的世界發(fā)生革命性的變化,其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學獎。用石墨烯制作超級纜繩,人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀實現(xiàn)?？茖W家們設想,通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站,電梯倉沿著這條纜繩運行,實現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。(1)若“太空電梯”將貨物從赤道基站運到距地面高度為h1的同步軌道站,求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對地心運動的動能。設地球自轉角速度為,地球半徑為r。(2)當電梯倉停在距地面高度h2=4r的站點時,求倉內(nèi)質(zhì)量m2=50 kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g=10 m/s2,地球自轉角速度=7.3×10-5 rad/s,地球半徑r=6.4×103 km。答案 8. (1)m12(r+h1)2(2)11