人教版高中物理全套章节练习题.docx
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人教版高中物理全套章节练习题
人教版高中物理全套章节练习题
课时1
必修1第1章运动的描述匀变速直线运动的研究
第一节描述运动的基本概念
一、单项选择题
1.(福建龙岩调研)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100km.上述两个数据的物理意义是()
A.110km/h是平均速度,100km是位移B.110km/h是平均速度,100km是路程C.110km/h是瞬时速度,100km是位移D.110km/h是瞬时速度,100km是路程答案:
D
2.(杭州学军中学检测)北京时间8月1日5时30分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将提供定位、测速和授时服务,定位精度10m,测速精度m/s,以下说法不正确的是().
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.位臵、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,是位臵,不是位臵的变化,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.
3.在第12届柏林世界田径锦标赛中,牙买加飞人博尔特在男子100m决赛中和男子200m决赛中分别以s和s的成绩打破他在北京奥运会创造的纪录,获得两枚金牌,如图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是()
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B.200m决赛中的平均速度约为m/sC.100m决赛中的平均速度约为m/sD.100m决赛中的最大速度约为m/s
解析:
选m决赛的跑道有一段弯道,所以200m决赛的位移小于200m,200m
所以A错;200m决赛的平均速度v的平均速度v=s=m/s,故C对.于不是匀加速运动,所以最大速度不是平均速度的2倍,D错.
4.(鲁迅中学调研)对于质点的运动,下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大
解析:
选B.质点运动的加速度为零时,质点的速度变化为零,但速度不一定为零,A错误;质点速度变化率即为加速度,B正确;质点在某时刻的加速度不为零,其速度可能为零,如自落体的物体在开始下落的瞬间,故C错误;质点的速度变化Δv=a·Δt,即速度的变化质点的加速度和时间共同决定,D错误.
5.(江苏南莫中学高三期中测试)一架直升飞机以加速度a从地面静止开始竖直向上起飞,已知飞机在上升过程中每秒的耗油量V0=pa+q(p、q均为常数).若直升飞机欲上升到某一定高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为()
p+qp+qpq
答案:
B
二、不定项选择题
6.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()
A.位移的大小可能小于3mB.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/s2
v0+v4+10
解析:
选D.
(1)若初、末速度同向时:
v=2=2m/s=7m/s,x=vt=7m;a=
v-v010-422
=m/s=6m/s.t1
v0+v-4+10
(2)若初、末速反向时:
v=2=m/s=3m/s
2x=vt=3m;a=
v-v010-?
-4?
22
=m/s=14m/s.t1
因此可得出D正确.7.下列说法正确的是()A.参考系必须是固定不动的物体B.参考系可以是变速运动的物体
C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D.研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点
解析:
选BD.参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体,A错误,B正确;地球的公转半径比地球半径大得多,在研究地球公转时,可将地球视为质点,C错误;但在研究跳水运动员身体转动时,运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略,不能被视为质点,D正确.
8.(黑龙江大庆一中质检)一个物体做匀加速直线运动,在t秒内经过的位移是x,它的初速度为v0,t秒末的速度为vt,则物体在这段时间内的平均速度为()
x
vt-
B.
v0+vt
tvt+
vt+v0x
解析:
选AD.平均速度的定义式:
v=t,适用于一切运动;v=2仅适用于匀变速直线运动.
9.一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是()
A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动B.速度不断减小,到加速度为零时,物体运动停止
C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
D.速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
解析:
选ABCD.变速直线运动的物体可以是加速,也可以是减速,加速度不断减小到零表明物体速度变化的越来越慢至速度不变,故A、B、C、D都正确.
10.在山东威海举行的第十一届全国运动会铁人三项女子决赛中,采用了奥林匹克标准竞赛距离,包括一点五公里游泳、四十公里自行车和十公里跑步三部分,总距离为五十一点五公里.东道主选手王毅在最后一圈加速冲刺,以领先秒的优势获得冠军,总成绩是2小时16分02秒77.假设王毅在三项中各段的时间分别为t1、t2、t3,对应行程为s1、s2、s3,三项中各段的平均速率分别为v1、v2、v3,总平均速率为v.则(计算中结果保留一位小数)()
A.v1B.v=3C.v=m/s
s2s1D.v可能比t大,也可能比t小
2
1
解析:
选AC.游泳平均速率v1最小,自行车平均速率v2最大,选项A正确;
3
×10m
平均速率v=t=s≈m/s,选项C正确.
三、计算题
11.(杭州二中月考)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.保时捷911GT3静止加速至100km/h只需s.
(1)求保时捷911GT3的平均加速度.
(2)假设普通私家车的平均加速度为3m/s2,它们需要多长时间才能静止加速至100km/h.
100
解析:
(1)末速度vt=100km/h=m/s=m/s平均加速度a=
vt--022
=m/s≈m/s.
vt--0
(2)所需时间t=a=s≈s.
3答案:
(1)m/s2
(2)s
12.(温州八校联考)6月、7月间,为反对、威慑美韩军演,我国在东海、黄海海域进行了密集的近海实弹演习,一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰.当两者相距L0=2km时,以60m/s的速度发射一枚鱼雷,经过t1=50s艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉.求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大?
解析:
第一枚鱼雷击中前,敌舰逃跑的速度为v1,当鱼雷快艇与敌舰相距L0=2km时,发射第一枚鱼雷,经t1=50s击中敌舰,则有(v-v1)t1=L0,
即:
(60-v1)×50=2000,解得v1=20m/s击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为L0-(30-v1)t1=1500m
马上发射第二枚鱼雷,击中后敌舰的速度为v2,经t2=30s,鱼雷再次击中敌舰,则有
(v-v2)t2=1500,即:
(60-v2)×30=1500,解得v2=10m/s.答案:
20m/s10m/s
课时2
第二节匀变速直线运动的规律及应用
一、单项选择题
1.美国“华盛顿号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F-18大黄蜂”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为m/s2,起飞速度为50m/s,若该飞机滑行100m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为()
A.30m/s C.20m/s
B.40m/sD.10m/s
22
解析:
选B.v2-v20=2ax得:
v0=v-2ax
所以v0=40m/s.
2.(东阳中学模拟)从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将()
A.保持不变C.不断减小
B.不断增大
D.有时增大,有时减小
解析:
选B.设第1粒石子运动的时间为ts,则第2粒石子运动的时间为(t-111
1)s,则经过时间ts,两粒石子间的距离为Δh=2gt2-2g(t-1)2=gt-2g,可见,两粒石子间的距离随t的增大而增大,故B正确.
3.4月17日是青海玉树震后第三天,中国空军日以继夜加紧进行空运抗震救灾,当天上午6时至10时又出动飞机4个架次,向玉树地震灾区运送帐篷540顶(约合57吨),野战食品24吨.从水平匀速飞行的运输机上向外自释放一个物体如图,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()
A.从飞机上看,物体静止
B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方
C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自落体运动
解析:
选C.从水平匀速飞行的飞机上向外自释放一个物体,因惯性在水平方向物体与飞行的运输机始终有相同的速度.从地面上看,物体做平抛运动,D错;从飞机上看,物体做自落体运动,A、B错.
4.(金华十校联考)汽车遇紧急情况刹车,经s停止,刹车距离为9m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1s的位移是()
A.mC.3m
B.4mD.2m
1
解析:
选B.汽车刹车反过来可以看做初速度为零的匀加速直线运动,x=21
at2,可得其加速度大小为a=8m/s2;汽车停止前最后1s的位移是x′=2at′2=4m,选项B正确.
5.(江苏淮阴中学摸底)如图所示,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d
C.小球下落的加速度为T27d
D.小球在位置“3”的速度为2T解析:
选A.题图可知,小球做匀加速直线运动,相邻的两段位移之差为一d
块砖的厚度,Δx=d=aT可得,a=T2;位臵“3”是位臵“2”和位臵“4”的中间时
2
t7d
刻,v2=v得,v3=2T;故只有选项A判断错误.
6.(杭州二中摸底)测速仪安装有超声波发射和接收装置,
如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335m,某时刻B发出超声波,同时A静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距355m,已知声速为340m/s,则汽车的加速度大小为()
A.20m/s2C.5m/s2
B.10m/s2D.无法确定
1
解析:
选B.设超声波往返的时间为2t,根据题意汽车在2t时间内位移为2a(2t)2=20m,①
所以超声波追上A车时,A车前进的位移为②
所以超声波在2t内的路程为2×(335+5)m,
声速340m/s可得t=1s,代入①式得,a=10m/s2,故B正确.二、不定项选择题
7.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小变为10m/s,在这1s内物体的()
A.平均速度的大小可能是7m/sB.位移的大小可能小于4mC.速度变化量大小可能小于4m/sD.加速度的大小可能小于10m/s2
解析:
选ABD.
(1)若为匀加速,v0=4m/s,v=10m/s,则v0+v4+10
v=2=2m/s=7m/s,故A对.v-v010-4
a=Δt=1m/s2=6m/s2,故D对.
(2)若先减速再反向加速,v0=4m/s,v=-10m/s,则
v0+v4-10
v=2=2m/s=-3m/s,x=vt=-3m,故B正确.若为匀加速时Δv=10m/s-4m/s=6m/s先减速再加速时Δv=-10m/s-4m/s=-14m/s.故C不可能.
12
at=5m, 2
8.(嘉兴一中检测)给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加v0g
速度大小为2,当滑块速度大小减为2时,所用时间可能是()
v0
解析:
选BC.当滑块速度大小减为2,其方向可能与初速度方向相同,也可v-v0v0v0
能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v=或v=-代入公式t=
22av03v0
得,t=g或t=g,故B、C选项正确.
9.一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,此可求得()
A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度
解析:
选ABC.x23-x12=x34-x23可求x23,故C正确;Δx=aT2可求a,x13故B正确;v2=2T可求v2,再v2=v1+aT可求v1,故A正确,但物体原来的初速度无法求出,故D错.
10.(湖北黄冈模拟)如图所示,传送皮带的水平部分AB是绷紧的.当皮带不动时,滑块从斜面顶端静止开始下滑,通
过AB所用的时间为t1,从B端飞出时速度为v1.若皮带顺时针方向转动时,滑块同样从斜面顶端静止开始下滑,通过AB所用的时间为t2,从B端飞出时的速度为v2,则t1和t2、v1和v2相比较,可能的情况是()
A.t1=t2C.v1=v2
B.t2>t1D.v1>v2
解析:
选AC.若皮带顺时针方向转动的速度不大于v1,则物体mA到B一
直匀减速,到B端的速度为v1,通过AB的时间也为t1;当皮带顺时针方向转动的速度大于v1时,物体m在AB上先减速到与皮带速度相等,再与皮带一起匀速,或物体mA到B一直匀速或匀加速,到B端的时间t2≤t1,速度v2≥v1,故A、C正确,B、D错误.
三、计算题
11.(高考课标全国卷)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是s和s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同,但于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%.求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率;
(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)
解析:
(1)设加速所用时间为t(以s为单位),匀速运动的速度为v(以m/s为单1
位),则有2vt+(--t)v=100①
1
2vt+(--t)×=200②①②式得t=s,v=m/s.
(2)设加速度大小为a,则v
a=t=m/s2.
答案:
(1)sm/s
(2)m/s2
12.(永嘉抽测)在一次低空跳伞训练中,当直升飞机悬停在离地面224m高处时,伞兵离开飞机做自落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s,(取g=10m/s2)求:
解析:
图线可知,探测器能达到的最大高度即是横轴上方图线所包围的面24×40
积,Hm=2m=480m.
40
星球表面的重力加速度g′=16m/s2=m/s2,F=m(a+g′),Δv
a=Δt=5m/s2,
所以F=m(a+g′)=11250N.答案:
480m11250N
12.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过s后警车发动起来,并以m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
解析:
(1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.
10
则t1=s=4s
x货=(+4)×10m=95m121x警=2at1=2××42m=20m所以两车间的最大距离Δx=x货-x警=75m.
(2)v0=90km/h=25m/s,
当警车刚达到最大速度时,运动时间25
t2=s=10s
x′货=(+10)×10m=155m
121
x′警=2at2=2××102m=125m
因为x′货>x′警,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离Δx′=x′货-x′警=30m
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过Δt时间追赶上货车,则Δt=
Δx′
=2sv0-v
所以警车发动后要经过t=t2+Δt=12s才能追上货车.答案:
(1)75m
(2)12s
课时4
第2章相互作用
第一节重力弹力摩擦力
一、单项选择题
1.(金华十校联考)如图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,使它们同时沿竖直墙面下滑,已知mA>mB,则物体B()
A.只受一个重力
B.受到重力、摩擦力各一个C.受到重力、弹力、摩擦力各一个D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个
解析:
选A.物体A、B将一起做自落体运动,所以A、B之间无相互作用力,物体B与墙面有接触而无挤压,所以与墙面无弹力,当然也没有摩擦力,所以物体B只受重力,选A.
2.如图所示,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.kx C.G-kx
B.kx+GD.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FA=G=kΔx,球在B处时,弹簧又压缩x,球再次达到平衡时弹力FB=k(Δx+x)=G+kx.故选项B是正确的.
3.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Ffmax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≤Ffmax,不增加压力仍可平衡,A错.
4.(北京西城区抽样测试)如图所示,质量为m=20kg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=,物体时还受到大小为10N,方向向右的水平拉力F的作用,则平面对物体的摩擦力(g取10m/s2)()
A.大小是10N,方向水平向左B.大小是20N,方向水平向左C.大小是20N,方向水平向右D.大小是30N,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Ff=μFN=μmg=20N,与外力F无关,故选C.
5.(高考课标全国卷)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1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F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()
同水
-131
-2
B.2-33
D.1-2解析:
选B.当用F1拉物块时,平衡条件可知:
F1cos60°=μ(mg-F1sin60°);当用F2推物块时,又有F2cos30°=μ(mg+F2sin30°),又F1=F2,求得μ=
cos30°-cos60°
=2-3,B正确.
sin30°+sin60°
6.(杭州模拟)如图所示,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μmgsinθB.小物块对半球体的压力大小为mgcosθC.小物块所受摩擦力大小为mgsinθD.小物块所受摩擦力大小为mgcosθ
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FN=mgsinθ,Ff=mgcosθ,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Ff=μFN=μmgsinθ来计算,故A错误.
二、不定项选择题
7.某同学用传感器来探究摩擦力,他的实验步骤如下:
①将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;②将一质量m=kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来;③打开计算机,使数据采集器工作,然后沿水平
方向缓慢地拉动细绳,木块运动一段时间后停止拉动;④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象.下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是()
A.0~6s内木块一直受到静摩擦力的作用B.最大静摩擦力比滑动摩擦力大C.木块与桌面间的动摩擦因数为D.木块与桌面间的动摩擦因数为答案:
BC
8.(北京四中检测)如图所示,质量分别为mA和mB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
8.在研究共点力合成实验中,得到如图所示的合力与两力夹角θ的关系曲线,关于合力F的范围及两个分力的大小,下列说法中正确的是()
A.2N≤F≤14NB.2N≤F≤10N
C.两力大小分别为2N、8ND.两力大小分别为6N、8N
12解析:
选AD.图象得:
θ=2π时,两分力F