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高一物理必修一习题


一、选择题 2 如图所示,屋檐上水滴下落的过程可以近似地看做是自由落体运动.假定水滴从 5m 高的屋檐上无初速滴落,水滴下落到地面 )

时的速度大约是(取 g=10m/s2)(

A.6m/s 答案:C

B.8m/s 解析:由 v2=2gh

C.10m/s 得 v=2gh=10m/s.。。。 )



D.12m/s

4.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( A.汽车的速度也减小 B.汽车的速度仍在增大

C.当加速度减小到零时,汽车静止 答案:BD

D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大

解析:因为加速度方向与速度方向一致由 v=v0+at 知,物体做加速度越来越小的加速运动,当加速度减小到零

时,物体达最大速度,然后匀速运动. 5.为了求塔身的高度,从塔顶自由落下一石子.如果忽略空气对石子的影响,除了需要知道重力加速度外,还需知道下列中任一 量即可求塔高的是( A.落地时的速度 答案:AD 6.一辆汽车以 10m/s 的速度沿平直公路匀速运动,司机发现前方有障碍物立即减速,以 0.2m/s2 的加速度做匀减速运动,减速后 一分钟内汽车的位移为( A.240m 答案:B ) C.260m D.90m ) B.第二秒末和第一秒末的速度 C.最初一秒钟的位移 D.最后一秒钟的位移

B.250m

解析:当 t=50s 时汽车停止运动,所以 x=v202a=1022×0.2m=250m.

7.某人骑自行车由静止开始沿直线运动,在第 1s 内通过 1m,第 2s 内通过 2m,第 3s 内通过 3m,第 4s 内通过 4m,下列关于 自行车和人的运动情况的说法中,正确的是( A.自行车和人在做匀加速直线运动 C.第 3、4 两秒内的平均速度为 3.5m/s 答案:C 二、填空题 11.据报道,科学家正在研制一种可以发射小型人造卫星的超级大炮.它能够将一个体积约为 2m3(底面面积约为 0.8m2)、质量 400kg 的人造卫星从大炮中以 300m/s 的速度发射出去,再加上辅助火箭的推进,最终将卫星送入轨道.发射部分有长 650m 左右 的加速管道,内部分隔成许多气室,当卫星每进入一个气室,该气室的甲烷、空气混合气体便点燃产生推力,推动卫星加速,其加 速度可以看作是恒定的.则这种大炮的加速度的大小约为______m/s2. 答案:69.2 解析:人造卫星在大炮中的初速度 v0=0,末速度为 vt=300m/s,加速的位移为 x=650m,由公式 v2=2ax, )

B.第 2s 末的瞬时速度为 2.5m/s D.整个过程中的加速度为 1m/s2

得 a=v2t2x=30022×650m/s2=69.2m/s2. 【例 1】 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为

A.人跳起后,厢内空气给他以向前的力,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 【分析与解答】 因为惯性的原因,火车在匀速运动中火车上的人与火车具有相同的水平速度,当人向上跳起后,仍然具有与 火车相同的水平速度,人在腾空过程中,由于只受重力,水平方向速度不变,直到落地,选项 D 正确。 【答案】D 【例 3】 ,L 如图所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1L2 的两根细线上. 1 的一端悬挂在天花板上,与竖 剪断线的瞬间, 2 突然消失,物体即将作圆周运动,所以其加速度方向必和 L1 垂直,L1 中 ,T 直方向夹角为θ,L2 水平拉直,物体处于平衡状态,现将 L2 线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。 【分析与解答】 的弹力发生突变,弹力和重力的合力与 L1 垂直;可求出瞬间加速度为 a=gsinθ。

【例 5】

如图所示,质量为 m 的入站在自动扶梯上,扶梯正以加速度 a 向上做减速运动,a 与水平方向的夹角为θ.求人受的支

持力和摩擦力。 【分析与解答】 题中人对扶梯无相对运动,则人、梯系统的加速度(对地)为 a,方向与水平方向的夹角为θ 斜向下,梯的台面是水平的,所以梯对人的支持力 N 竖直向上,人受的重力 mg 竖直向下。由于仅靠 N 和 mg 不可能产生斜向下的加速度,于是可判定梯对人有水平方向的静摩擦力, 。 解法 1 X 方向 Y 方向 以人为研究对象,受力分析如图所示。因摩擦力 f 为待求.且必沿水平方向,设水平向右。为不分 mgsinθ-Nsinθ-fcosθ=ma mgcosθ+fsinθ-Ncosθ=0 f=-macosθ 解加速度 a,建立图示坐标,并规定正方向。

解得:N=m(g-asinθ)

为负值,说明摩擦力的实际方向与假设相反,为水平向左。 [总结].应用牛顿第二定律解题的步骤 总结] (1)选取研究对象:根据题意,研究对象可以是单一物体,也可以是几个物体组成的物体系统。 (2)分析物体的受力情况 (3)建立坐标 ①若物体所受外力在一条直线上,可建立直线坐标。 ②若物体所受外力不在一直线上,应建立直角坐标,通常以加速度的方向为一坐标轴,然后向两轴方向正交分解外力。 (4)列出第二定律方程 (5)解方程,得出结果 【例 12】 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上,有一质量 m=1 kg 的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2, 物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力 F=9.6 N 的作用,从静止开始运动,经 2 s 绳子突 然断了,求绳断后多长时间物体速度大小达到 22 m/s.(sin37°=0.6,g 取 10 m/s2) 【分析与解答】 本题为典型的已知物体受力求物体运动情况的动力学问题,物体运动 : 过程较为复杂,应分阶段进行过程分析,并找出各过程的相关量,从而将各过程有机地串接 在一起. 第一阶段:在最初 2 s 内,物体在 F=9.6 N 拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动, 据受力分析图 3-2-4 可知: 沿斜面方向:F-mgsinθ-Ff =ma1 沿垂直斜面方向:FN=mgcosθ 由①②③得:a1= 且 Ff=μFN

F ? mg sin θ ? ?mg cos θ =2 m/s2 m

2 s 末绳断时瞬时速度 v1=a1t1=4 m/s. 第二阶段:从撤去 F 到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程,设加速度为 a2, 则 a 2=

? mg sin θ + ?mg cos θ) ( =-7.6 m/s2 m

设从断绳到物体到达最高点所需时间为 t2 据运动学公式 v2=v1+a2t2 所以 t2=

0 ? v1 =0.53 s a2 v3 ? 0 =5 s a3

第三阶段:物体从最高点沿斜面下滑,在第三阶段物体加速度为 a3,所需时间为 t3.由牛顿第二定律可知:a3=gsinθ-μgcosθ =4.4 m/s2,速度达到 v3=22 m/s,所需时间 t3=

综上所述:从绳断到速度为 22 m/s 所经历的总时间 t=t2+t3=0.53 s+5 s=5.53 s.


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