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高中物理34 个易错知识点解析
附经典易错题150 道
1.受力分析,往往漏“力”百出
对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与
“隔离法”两种。对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终。
如:力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),
电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。
在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力
分析往往漏掉某一个力。
特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,
但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的
答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。
在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意
只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方
向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)
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2.对摩擦力认识模糊
摩擦力包括静摩擦力,因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或
相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,任何一个题目
一旦有了摩擦力,其难度与复杂程度将会随之加大。
最典型的就是“传送带问题”,这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去。
建议同学们从下面四个方面好好认识摩擦力:
(1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对运动的
认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力,但往往在计算时又等于最
大静摩擦力。还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。
(2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然,最难认识的就是
“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断:
即:假如没有摩擦,那么物体将向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动
趋势方向;还得说明一下,静摩擦力大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。
(3)摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个最大的误区
是,摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可
能是动力。
(4)关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况:
可能两个都不做功。(静摩擦力情形)
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可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块)
可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静
摩擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。
可能一个做负功一个不做功。(如,子弹打固定的木块)
可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形)
3.对弹簧中的弹力要有一个清醒的认识
弹簧或弹性绳,由于会发生形变,就会出现其弹力随之发生有规律的变化,但要
注意的是,这种形变不能发生突变(细绳或支持面的作用力可以突变)。
在利用牛顿定律求解物体瞬间加速度时要特别注意。还有,在弹性势能与其他机
械能转化时严格遵守能量守恒定律以及物体落到竖直的弹簧上时,其动态过程的分析,
即有最大速度的情形。
4.对“细绳、轻杆” 要有一个清醒的认识
在受力分析时,细绳与轻杆是两个重要物理模型,要注意的是,细绳受力永远是
沿着绳子指向它的收缩方向,而轻杆出现的情况很复杂,可以沿杆方向“拉”、“支”
也可不沿杆方向,要根据具体情况具体分析。
5.关于小球“系”在细绳、轻杆上做圆周运动与在圆环内、圆管内做圆周运动的
情形比较
对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与
“隔离法”两种。对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终。
如:力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),
电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。
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在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力分析往往漏掉某一
个力。
特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,
但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的
答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。
在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意
只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方
向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)。
6.对物理图像要有一个清醒的认识
物理图像可以说是物理考试必考的内容。可能从图像中读取相关信息,可以用图
像来快捷解题。随着试题进一步创新,现在除常规的速度(或速率)-时间、位移(或
路程)-时间等图像外,又出现了各种物理量之间图像。
认识图像的最好方法就是两步:
一定要认清坐标轴的意义;
一定要将图像所描述的情形与实际情况结合起来。
7.对牛顿第二定律F=ma 要有一个清醒的认识
第一:这是一个矢量式,也就意味着a 的方向永远与产生它的那个力的方向一致。
(F 可以是合力也可以是某一个分力)
第二:F 与a 是关于“m”一一对应的,千万不能张冠李戴,这在解题中经常出错。
主要表现在求解连接体加速度情形。
第三:将“F=ma”变形成F=m△v/△t,其中,a=△v/△t 得出△v= a△t 这在“力、
电、磁”综合题的“微元法”有着广泛的应用(近几年连续考到)。
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第四:验证牛顿第二定律实验,是一个必须掌握的重点实验,特别要注意:
注意实验方法用的是控制变量法;
注意实验装置和改进后的装置(光电门),平衡摩擦力,沙桶或小盘与小车质量
的关系等;
注意数据处理时,对纸带匀加速运动的判断,利用“逐差法”求加速度。(用“平
均速度法”求速度)
会从“a-F”“a-1/m”图像中出现的误差进行正确的误差原因分析。
8.对“机车启动的两种情形” 要有一个清醒的认识
机车以恒定功率启动与恒定牵引力启动,是动力学中的一个典型问题。这里要注
意两点:
(1)以恒定功率启动,机车总是做的变加速运动(加速度越来越小,速度越来越大);
以恒定牵引力启动,机车先做的匀加速运动,当达到额定功率时,再做变加速运动。
最终最大速度即“收尾速度”就是vm=P 额/f。
(2)要认清这两种情况下的速度-时间图像。曲线的“渐近线”对应的最大速度
还要说明的,当物体变力作用下做变加运动时,有一个重要情形就是:当物体所
受的合外力平衡时,速度有一个最值。即有一个“收尾速度”,这在电学中经常出现。
如:“串”在绝缘杆子上的带电小球在电场和磁场的共同作用下作变加速运动,
就会出现这一情形,在电磁感应中,这一现象就更为典型了,即导体棒在重力与随速
度变化的安培力的作用下,会有一个平衡时刻,这一时刻就是加速度为零速度达到极
值的时刻。
凡有“力、电、磁”综合题目都会有这样的情形。
9.对物理的“变化量”、“增量”、“改变量”和“减少量”、“损失量”等要有
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一个清醒的认识
研究物理问题时,经常遇到一个物理量随时间的变化,最典型的是动能定理的表
达(所有外力做的功总等于物体动能的增量)。这时就会出现两个物理量前后时刻相
减问题,同学们往往会随意性地将数值大的减去数值小的,而出现严重错误。
其实物理学规定,任何一个物理量(无论是标量还是矢量)的变化量、增量还是
改变量都是将后来的减去前面的。(矢量满足矢量三角形法则,标量可以直接用数值
相减)结果正的就是正的,负的就是负的。而不是错误地将“增量”理解增加的量。
显然,减少量与损失量(如能量)就是后来的减去前面的值。
10.两物体运动过程中的“追遇”问题
两物体运动过程中出现的追击类问题,在高考中很常见,但考生在这类问题则经
常失分。
常见的“追遇类”无非分为这样的几种组合:
一个做匀速、匀加速或匀减速运动的物体去追击另一个可能也做匀速、匀加速或
匀减速运动的物体。显然,两个变速运动特别是其中一个做减速运动的情形比较复杂。
虽然,“追遇”存在临界条件即距离等值的或速度等值关系,但一定要考虑到做减速
运动的物体在“追遇”前停止的情形。
解决这类问题的方法除利用数学方法外,往往通过相对运动(即以一个物体作参
照物)和作“V-t”图能就得到快捷、明了地解决,从而既赢得考试时间也拓展了思维。
值得说明的是,最难的传送带问题也可列为“追遇类”。还有在处理物体在做圆
周运动追击问题时,用相对运动方法最好。
如,两处于不同轨道上的人造卫星,某一时刻相距最近,当问到何时它们第一次
相距最远时,最好的方法就将一个高轨道的卫星认为静止,则低轨道卫星就以它们两
角速度之差的那个角速度运动。第一次相距最远时间就等于低轨道卫星以两角速度之
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差的那个角速度做半个周运动的时间。
11.万有引力中公式的使用最会出现张冠李戴的错误
万有引力部分是高考必考内容,这部分内容的特点是公式繁杂,主要以比例的形
式出现。其实,只要掌握其中的规律与特点,就会迎刃而解的。最主要的是在解决问
题时公式的选择。
最好的方法是,首先将相关公式一一列来,即:mg=GMm/R2=mv2/R=mω
2R=m4π2/T2,再由此对照题目的要求正确的选择公式。其中要注意的是:
(1)地球上的物体所受的万有引力就认为是其重力(不考虑地球自转)。
(2)卫星的轨道高度要考虑到地球的半径。
(3)地球的同步卫星一定有固定轨道平面(与赤道共面且距离地面高度为3.6×
107m)、固定周期(24 小时)。
(4)要注意卫星变轨问题。要知道,所有绕地球运行的卫星,随着轨道高度的增加,
只有其运行的周期随之增加,其它的如速度、向心加速度、角速度等都减小。
12.有关“小船过河”的两种情形
“小船过河”类问题是一个典型的运动学问题,一般过河有两种情形:
即最短时间(船头对准对岸行驶)与最短位移问题(船头斜向上游,合速度与岸
边垂直)。
这里特别的是,过河位移最短情形中有一种船速小于水速情况,这时船头航向不
可能与岸边垂直,须要利用速度矢量三角形进行讨论。另外,还有在岸边以恒定速度
拉小船情形,要注意速度的正确分解。
13.有关“功与功率”的易错点
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功与功率,贯穿着力学、电磁学始终。特别是变力做功,慎用力的平均值处理,
往往利用动能定理。
某一个力做功的功率,要正确认清P=F×v 的含意,这个公式可能是即时功率也可
能是平均功率,这完全取决于速度。但不管怎样,公式只是适用力的方向与速度一致
情形。
如果力与速度垂直则该力做功的功率一定为零(如单摆在最低点小球重力的功率,
物体沿斜面下滑时斜面支持力的功率都等于零),如果力与速度成一角度,那么就要
进一步进行修正。
在计算电路中功率问题时,要注意电路中的总功率、输出功率与电源内阻上的发
热功率之间的关系。特别是电源的最大输出功率的情形(即外电路的电阻小于等效内
阻情形)。还有必要掌握会利用图像来描述各功率变化规律。
14.有关“机械能守恒定律运用”的注意点
机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹簧的弹力做功。题目中能否用机械能
守恒定律最显著的标志是“光滑”二字。
机械能守恒定律的表达式有多种,要认真区别开来。如果用E 表示总的机械能,
用EK 表示动能,EP 表示势能,在字母前面加上“△”表示各种能量的增量,则机械能
守恒定律的数学表达式除一般表达式外,还有如下几种:
E1=E2;EP1+EK1=EP2+EK2;△E=0;△E1+△E2=0;△EP=-△EK;△EP+△EK=0
等。
需要注意的,凡能利用机械能守恒解决的问题,动能定理一定也能解决,而且动
能定理不需要设定零势能,更表现其简明、快捷的优越性。
15.关于各种“转弯”情形
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在实际生活中,人沿圆形跑道转弯、骑自行车转弯、汽车转弯、火车转弯还有飞
机转弯等等各种“转弯”情形都不尽相同。唯一共同的地方就是必须有力提供它们“转
弯”时做圆周运动的向心力。
显然,不同“转弯”情形所提供向心力的不一定是相同的:
(1)人沿圆形轨道转弯所需的向心力由人的身体倾斜使自身重力产生分力以及地面
对脚的静摩擦力提供;
(2)人骑自行车转弯情形与人转弯情形相似;
(3)汽车转弯情形靠的是地面对轮胎提供的静摩擦力得以实现的;
(4)火车转弯则主要靠的是内、外轨道的高度差产生的合力(火车自身重力与轨道
支持力,注意不是火车重力的分力)来实施转弯的;
(5)飞机在空中转弯,则完全靠改变机翼方向,在飞机上下表面产生压力差来提供
向心力而实施转弯的。
16.要认清和掌握电场、电势(电势差)、电势能等基本概念
首先可以将“电场”与“重力场”相类比(还可以将磁场一同来类比,更容易区
别与掌握),电场力做功与重力做功相似,都与路径无关,重力做正功重力势能一定
减少,同样电场力做正功那么电势能一定减少,反之亦然。由此便可以容易认清引入
电势的概念。
电势具有相对意义,理论上可以任意选取零势能点。注意以下几点:
电势与场强是没有直接关系的;
电场强度是矢量,空间同时有几个点电荷,则某点的场强由这几个点电荷单独在
该点产生的场强矢量叠加;
电荷在电场中某点具有的电势能,由该点的电势与电荷的电荷量(包括电性)的乘积
决定,负电荷在电势越高的点具有的电势能反而越小;
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带电粒子在电场中的运动有多种运动形式,若粒子做匀速圆周运动,则电势能不
变。
另外,还要注意库仑扭秤与万有定律中卡文迪许扭秤装置进行比较。
17.要熟悉电场线和等势面与电场特性的关系
在熟悉静电场线和等势面的分布特征与电场特性的关系,特别注意下面几点:
(1)电场线总是垂直于等势面;
(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
同时,一定要清楚在匀强电场(非匀强电场公式不成立)中,可以用U=Ed 公式
来进行定量计算,其中d 是沿场强方向两点间距离。
另外还要注意两个等量异种电荷的中垂线与两个同种电荷的中垂线的电场分布及
电势分布的特点。
18.要认清匀强电场与电势差的关系、电场力做功与电势能变化的关系
在由电荷电势能变化和电场力做功判断电场中电势、电势差和场强方向的问题中:
先由电势能的变化和电场力做功判断电荷移动的各点间的电势差,再由电势差的
比较判断各点电势高低,从而确定一个等势面,最后由电场线总是垂直于等势面确定
电场线的方向。
由此可见,电场力做功与电荷电势能的变化关系具有非常重要的意义。注意在计
算时,要注意物理量的正负号。
19.要认清带电粒子经加速电场加速后进入偏转电场的运动情形
带电粒子在极板间的偏转可分解为匀速直线运动和匀加速直线运动。我们处理此
类问题时要注意平行板间距离的变化时,若电压不变,则极板间场强发生变化,加速
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度发生变化,这时不能盲目地套用公式,而应具体问题具体分析。但可以凭着悟性与
感觉:
当加速电场的电压增大,加速出来的粒子速度就会增大,当进入偏转电场后,就
很快“飞”出电场而来不及偏转,加上如果偏转电场强越小,即进入偏转电场后的侧
移显然就越小,反之则变大。
20.要对平行板电容器的电容、电压、电量、场强、电势等物理量进行准确的动态
分析
这里特别提出两种典型情况:
一是电容器一直与电源保持连接着,则说明改变两极板之间的距离,电容器上的
电压始终不变,抓住这一特点,那么一切便迎刃而解了;
二是电容器充电后与电源断开,则说明电容器的电量始终不变,那么改变极板间
的距离,首先不变的场强,(这可以用公式来推导,E=U/d=Q/Cd,又C=εs/4πkd,
代入,即得出E 与极板间的距离无关。还可以从电量不变角度来快速判断,因为极板
上的电荷量不变则说明电荷的疏密程度不变即电场强度显然也不变。)
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21.要对闭合电路中的电流强度、电压、电功率等物理随着某一电阻变化进行准确
的动态分析
闭合电路中的电流强度、电压、电功率等物理量随着某一电阻变化进行准确的动
态分析(有的题目还会介入变压器、电感、电容、二极管甚至逻辑电路等装置或元件)
是高考必考的问题,必须引起足够重视进行必要的训练。
闭合电路的动态分析方法一定要严格按“局部→整体→局部”的程序进行。
对局部,要判断电阻如何变化,从而判断总电阻如何变化.
对整体,首先判断干路电流回路随总电阻增大而减小,然后由闭合电路欧姆定律
得路端电压随总电阻增大而增大.
第二个局部是重点,也是难点.需要根据串、并联电路的特点和规律及欧姆定律
交替判断.
另外,还可用“极限思维方式”来分析。
如某一电阻增大或减小,我们完全可以认为它增大到无穷大造成电路断路或减小
为零造成短路,这样分析简洁、快速,但要在其它物理随这变化的电阻作单调性变化
才行。
22.要正确理解伏安特性曲线
电压随电流变化的U-I 图线与“伏安特性”曲线I-U 图线,历来一直高考重点要
考的内容(其中电学实验测电源的电动势、内阻,测小灯泡的功率,测金属丝的电阻
率等等都是必考内容)。
这里特别的是有两点:
(1)首先要认识图线的两个坐标轴所表示的意义、图线的斜率所表示的意义等,特
别注意的是纵坐标的起始点有可能不是从零开始的。
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(2)线路产的连接无非为四种:电流表内接分压、电流表外接分压、电流表内接限
流、电流表外接限流。一般来说,采用分压接法用的比较多。至于电流表内外接法则
取决于与之相连的电阻,显然电阻越大,内接误差越小,反之亦然。
另外,对仪表的选择首先要注意量程,再考虑读数的精确。
23.要准确把握“游标卡尺与螺旋测微器”读数规律
电学实验中关于相关的游标卡尺与螺旋测微器计数问题,这是高考经常随着实验
考查的。
但同学们总是读错,主要原因是没有掌握读数的最基本要领。只要记住,中学要
求,只有螺旋测微器需要估读,游标卡尺不需要估读。所以应有下列规律:
在用螺旋测微器计数时,只要以毫米(mm)为单位的,小数点后面一定是三小数,
遇到整数就加零。
在用游标卡尺计数时,有十分度、二十分度和五十分度三种,只要以毫米(mm)
为单位的,那么十分度的尺,小数点后面一定得保留一位数,如果是二十分度和五十
分度的,则以毫米为单位的,小数点后面一定保留二位数。
记住这样的规律,那么读起数来,就不会容易出错。这里还有必要提示一下,关
于伏特表、安培表、欧姆表等各种仪表的读数要留心一下。
24.在电磁场中所涉及到的带电粒子何时考虑重力何时不考虑重力
一般情况下:
微观粒子如,电子(β粒子)、质子、α粒子及各种离子都不考虑自身的重力;
如果题目中告知是带电小球、尘埃、油滴或液滴等带电颗粒都应考虑重力。
如无特殊说明,题目中附有具体相关数据,可通过比较来确定是否考虑重力。
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25.要特别注意题目中的临界状态的关键词
无论在力学还是在电学中,物理问题总会涉及到一些特殊状态,其中临界状态就
是常见的特殊状态。
对于比较难的题目,这种状态往往就隐含的各种条件里面,需要认真审题挖掘,
建议特别注意下列关键词语:“恰好“、”刚好”、“至少”等。
找到了这临界状态的关键词也就找到了解题的“突破口”了。
26.电磁感应中的安培定则、左手定则、右手定则以及楞次定律、电磁感应定律一
定牢固掌握熟练运用
安培定则——判别运动电荷或电流产生的磁场方向(因电而生磁);
左手定则——判别磁场对运动电荷或电流的作用力方向(因电而生动);
右手定则——判别切割磁力线感应电流的方向(因动而生电);
楞次定律——是解决闭合电路的磁通量变化产生感应电流方向判别的主要依据。
要真正准确、熟练地运用“楞次定律”一定要明白:“谁”阻碍“谁”;“阻碍”
的是什么;如何“阻碍”;“阻碍”后结果如何。(注意:“阻碍”与“阻止”有本
质的区别)
电磁感应定律——就是法拉弟解决“切割磁力线的导体或闭合回路产生感应电动
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势” 定量方法。其表达式多种多样:
对于闭合线圈:E=n△Φ/△t=nS△B/△t=nB△S/△t;(注意:求某一段时间内通过某
一电阻上的电量,往往利用此公式求解)
对于导体棒:E=BLv,E=BL2ω/2,
交流电:E=nBSωsinωt
27.解“力、电、磁”综合题最重要的两步骤和最主要的得分点
电磁感应与力电知识综合运用,应该是高考重点考又是考生得分最低的问题之一。
失分主要原因就是审题不清、对象不明、思路混乱。其实,解决这类问题有一个“万
变不离其宗”的方法步骤:
第一步:就是首先必须从读题审题目中找出两个研究对象。
一是电学对象。即电源(电磁感应产生的电动势)及其回路(包括各电阻的串、
并联方式);
二是力学对象:这个对象不是导体就是线圈,其运动状态一般是做有一定变化规
律变速运动;
第二步:选择好研究对象后,一定要按下列程序进行分析:
画导体受力(千万不能漏力)——→运动变化分析——→感应电动势变化——→
感应电流变化——→合外力变化——→加速度变化——→速度变化——→感应电动
势变化,这种变化总是相互联系相互影响的。
其中有一重要临界状态就是加速度a=0 时,速度一定达到某个极值。
采分点:这类题目必定会用到
牛顿第二定律、法拉弟电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、动能定理、能量转化
与守恒定律(功能原理),摩擦力做功就是使机械能转化为热能,电流做功就是使机
械能转化为电能(电阻上的热能)。
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28.交变电流中的线圈所处的两个位置的几个特殊的最值要记牢
闭合线圈在磁场中转动就会产生按正弦或余弦规律变化的交流电。在这一过程中,
当线圈转动到两个特殊位置时,其相应的电流、电动势、磁通量大小、磁通量的变化
率、电流方向都会有所不同:
第一特殊位置:
线圈平面与磁场方向垂直的位置即中性面,则一定有如下情况,磁通量最大——
→磁通量的变化率最小(0)——→感应电动势最小(为0)——→感应电流最小(为
0)——→此位置电流方向将发生改变(线圈转动一周,两次经过中性面,电流方向改
变两次)。
第二个特殊位置:
线圈平面与磁场方向平行的位置,所得的结果与上述相反。
有一个规律显然看出来:磁通量的变化率、感应电动势与感应电流变化总是一致
的。
29.要正确区别交变电流中的几个特殊的最值
在正、余弦交变电流中电流、电压(电动势)、功率经常涉及的几个值:瞬时值、
最大值(峰值)、有效值、平均值:
瞬时值:就是交流电某一时刻的值,即i=Imsinωt;e=Emsinωt;
峰值(最值):Em=nBSω(注意电容器的击穿电压);Im= Em/(R+r);
有效值:特别注意有效值的定义,只能对于正弦或余弦交流而言,各物理量才有
的关系。如果其它类型的交流电唯一方法就利用电流的热效应在相同时间内所对直流
电发热相等来计算得出。
平均值:就是交变电流图像中的图线与时间所围成的面积与所对应的时间比值。
特别用在计算通过电路中某一电阻的电量:q= △Φ/R。
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30.要正确理解变压器工作原理
会推导变压器的电流、电压比,会画出电能输送的原理图,变压器改变电压原理
就是利用电磁感应定律设计的。
通过该定律可以直接得到理想变压器的原、副线圈上的电压比U1/U2=n1/n2;
利用输出功率等于输入功率的关系也很快得出原、副线圈上的电流比:
I1/I2=n1/n2。
这里只指只有一个副线圈情形,如果有两个以上的副线圈,那么必须还是按照电
磁感应定律去推导。
这里特别说明的要注意“电压互感器”与“电流互感器”的原理与接法。
31.要正确理解振动图像与波形图像(横波)
看图像注意以下几点:
应该从研究对象进行比较(一个质点与无数个质点);
应该从图像的意义进行比较(一个质点的某时刻的位置与无数质点在某一时刻位
置);
应该从图像的特点进行比较(虽然都是正弦曲线,但坐标轴不同);
应该从图像提供的信息进行比较(相似的是质点的振幅,回复力,但不同的是周
期、质点运动方向、波长等);
应试从图像随时间变化进行比较(一个是随时间推移图像延续而形状不变,一个
是随时间推移,图像沿传播方向平移);
一个完整的曲线对于振动图来说是一个周期,而对于波形图来说却是一个波长。
判断波形图像中质点在某一时刻的振动方向,可以用“平移法”、“太阳照射法”、
“上下坡法”、“三角形法”等。
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32.要认清“机械波与电磁波(包括光波)”、“泊松亮斑”与“牛顿环”的区别
机械波与电磁波(包括光波),虽然都是波,都是能量传播的一种形式,都具有
干涉、衍射(横波还有偏振)特性,但它们也还有本质上的区别。如:
(1)机械波由做机械振动的质点相互联系引起的,所以它传播必须依赖介质,而电
磁波(包括光波)是由振荡的电场与振荡的磁场(注意,是非均匀变化的)引起的,
所以它的传播不需要依靠质点,可以在真空中传播;
(2)机械波从空气进入水等其它介质时,速度将增大,而电磁波(包括光波)刚好
相反,它在真空中传播速度最大,机械波不能在真空中传播;
(3)机械波有纵波与横纵,而电磁波就是横波,具有偏振性;
注意:两列波发生干涉时,必要有一点条件(即频率相同),产生干涉后,振动
加强的点永远加强,反之振动减弱的点永远减弱。
“泊松亮斑”与“牛顿环”的区别这两个重要光学现象,非常相似,都是圆开图
像,但本质有区别。
泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影
外还有不等间距的明暗相间的圆环)。这是光的衍射现象;
牛顿环:是用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或
用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用
单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心
点的距离的增加而逐渐变窄。这是光的干涉现象。
33.关于“多普勒效应”、“电流的磁效应”、“霍尔效应”、“光电效应”、“康
普顿效应”的比较
这几种重要物理效应,分散在课本中,我们可以集结到一起进行综合比较:
多普勒效应:这是声学中的一种现象,即声源向观察靠近时,观察者将听到声源
19
发出的频率变高,反之背离观察者频率将变低。
电流的磁效应:就是通电导线或导电螺旋管周围产生磁场的现象。
霍尔效应:就是将载流导体放在一匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,
导体将在与磁场、电流的垂直方向上形成电势差(也叫霍尔电压),这个现象就称之
为霍尔效应。
光电效应:就是将一束光(由一定频率的光子组成的)照射到某金属板上,金属
板表面立即会有电子逸出的现象(这种电子称之为光电子)。这一效应不仅说明光具
有粒子性还说明光子具有能量。
康普顿效应:就是当光在介质中与物质微粒相互作用而向不同方向传播,这种散
射现象中,人们发现光的波长发生了变化。这一现象叫康普顿效应,它不仅说明光具
有粒子性有能量外还说明光具有动量。
34. 掌握人类对“原子、原子核”认识的发展史
谈到原子与原子核首先要记住两个重要人物:
一个因为阴极射线而发现电子说明原子内有复杂结构的英国物理学家汤姆孙;
一个是因为发现天然放射现象而说明原子核内有复杂结构的法国科学家贝克勒尔
20
高中物理易错题150 道
1.如图所示,一弹簧秤放在光滑水平面上,外壳质量为
m,弹簧及挂钩的质量不计,施以水平力F1、F2.如果弹
簧秤静止不动,则弹簧秤的示数应为
.如果此时弹簧秤沿F2 方向产生了加速度
n,则弹簧秤读数为
.
解析:静止不动,说明Fl=F2.产生加速度,即F2 一Fl=ma,此时作用在挂钩上
的力为Fl,因此弹簧秤读数为F1.
2.如图所示,两木块质量分别为ml、m2,两轻质弹簧劲度系数分别为kl、k2,上面
木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块,
直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为
.
答案:
2
1
k
g
m
.
3.如图所示,在倾角α为60°的斜面上放一个质量为l kg 的物
体,用劲度系数100 N/m 的弹簧平行于斜面吊住,此物体在
斜面上的P、Q 两点间任何位置都能处于静止状态,若物体与斜面间的最大静摩擦力
为7 N,则P、Q 问的长度是多大?
解析:PQ=Xp 一Xq=[(mgsinα+fm)一(mgsinα-fm)]/k=0.14m.
4.如图所示,皮带平面可当作是一个与水平方向夹角为a 的斜
面,皮带足够长并作逆时针方向的匀速转动,将一质量为m 的
小物块轻轻放在斜面上后,物块受到的摩擦力:
l
J
21
(A)一直沿斜面向下.
(B)一直沿斜面向上.
(C)可能先沿斜面向下后沿斜面向上.
(D)可能先沿斜面向下后来无摩擦力.
答案:C.
5.某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力方向向
,地面对后轮的摩擦
力方向向
;该人骑着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力向
,对后轮
的摩擦力向
.(填“前”或“后”)
答案:后,后;后,前.
6.如图所示,重50 N 的斜面体A 放在动摩擦因数为0.2 的
水平面上,斜面上放有重10 N 的物块B.若A、B 均处于静
止状态,斜面倾角θ为30°, 则A 对B 的摩擦力为
N,水平面对A 的摩擦力为
N
7.如图所示,A、B 两物体均重
G=10N,各接触面问的动摩擦因
数均为μ=0.3,同时有F=1N 的
两个水平力分别作用在A 和B
上,则地面对B 的摩擦力等于
,B 对A 的摩擦力等于
解析:整体受力分析,如图(a),所以地面对B 没有摩擦力.对A 受力分析,如图
(b),可见B 对A 有一个静摩擦力,大小为FBA=F=1 N.
22
8.如图所示,一直角斜槽(两槽面夹角为90°),对水平面夹角为30°,一
个横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑,假定两槽面的材料和表面
情况相同,问物块和槽面间的动摩擦因数为多少?
解析:因为物块对直角斜槽每一面的正压力为mgcosα.cos45°,所以当物体匀速
下滑时,有平衡方程:mgsinα=2μmgcosαcos45°=
2 μmgcosα,
所以μ=
6
6
)
3
3
(
2
1
tan
2
1
.
9.如图所示,重为G 的木块放在倾角为θ的光滑斜面上,受水平推力F 作用而静止,
斜面体固定在地面上,刚木块对斜面体的压力大小为:
[
]
(A)
2
2
F
G
(B)Gcosθ.
(C)F/sinθ.
(D)Gcosθ+Fsinθ.
答案:A、C、D.
10.如图所示,物体静止在光滑水平面上,水平力F 作用于0 点,现要使物体在水平
面上沿OO’方向作加速运动,必须在F 和OO"所决定的水平面内再加一个力F’,
那么
F,的最小值应为:
[
]
(A)Fcosθ.
(B)Fsinθ.
(C)Ftanθ.
(D)Fcotθ.
答案:B.
11.两个共点力的合力为F,若两个力间的夹角保持不变,当其中一个力增大时,合
力F 的大小:
[
]
(A)可以不变.
(B)一定增大.成部分
(C)一定减小.
(D)以上说法都不对.
23
12.如图所示,水平横梁的一端A 在竖直墙内,另一端装有一
定滑轮.轻绳的一端固定在墙壁上,另一端跨过定滑轮后悬挂一
质量为10 kg 的重物,∠CBA=30。,则绳子对滑轮的压力为:
[
]
(A)50 N.
(B)50
3 N.(C)100 N.
(D)100
3
N.
答案:A.
13.如图所示,水平细线NP 与斜拉细线OP 把质量为仇
的小球维持在位置P,OP 与竖直方向夹角为θ,这时斜
拉细线中的张力为Tp,作用于小球的合力为FP;若剪断
NP,当小球摆到位置Q 时,OQ 与竖直方向的夹角也为θ,细线中张力为TQ,作用于
小球的合力为FQ.则
[
]
(A)Tp=TQ,Fp=FQ.
(B)Tp=TQ,FP≠FQ.
(C)Tp≠TQ,Fp=FQ.
(D)TP≠TQ,Fp≠FQ.
答案:D.
14.两个力的大小分别是8 N 和5 N.它们的合力最大是
,最小是
;如
果它们的合力是5 N,则它们之间的夹角为
.
15.如图所示,物块B 放在容器中,斜劈A 置于容器和物块B 之间,斜劈的倾角为θ,
摩
擦不计.在斜劈A 的上方加一竖直向下的压力F,这时由于压力F 的作用,斜劈A 对
24
物块
B 作用力增加了
.
解析:对A 受力分析,由图可知NBAsinα=F +GA,所以NBA =F/sinα+GA /sinα.可
见由于压力F 的作用,斜劈A 对物块B 作用力增加了F/sinα.
16.一帆船要向东航行,遇到了与航行方向成一锐角口的迎面风。现在使帆面张成与
航行方向成一φ角,且使φ<θ,这时风力可以驱使帆船
向东航行,设风力的大小为F,求船所受的与帆面垂直
的力和驱使船前进的力.
解析:如图所示,AB 为帆面,船所受的与帆面垂直的力F1 是风力F 的一个分力,
且Fl=Fsin(θ-φ),F1 又分解至航行方向和垂直于航行方向的两个力F∥和F⊥,其中F∥
驱使船前进,F⊥使船身倾斜F∥=Fsinφ=Fsin(θ-φ)sinφ.
17.如图所示,当气缸中高压气体以力F 推动活塞时,某时刻连
杆AB 与曲柄OA 垂直,OA 长为L,不计一切摩擦作用,则此时连杆AB 对轴0 的力
矩为:
[
]
(A)0.
(B)FL.
(C)FLcosθ.
(D)FL/cosθ.
答案:D.
18·如图所示,质量为M 的大圆环,用轻绳悬于O 点·两个质量为研的小
圆环同时由静止滑下,当两小环滑至圆心等高处时,所受到的摩擦力均
为f,则此时大环对绳的拉力大小是
.
25
解析:小圆环受到的摩擦力均为,,则小圆环对大圆环的摩擦力也为f,方向竖直
向下,所以大圆环对绳的拉力为mg+2f.
19.如图所示,在墙角有一根质量为m 的均匀绳,一端悬于天
花板上的A 点,另一端悬于竖直墙壁上的B 点,平衡后最低点
为C 点,测得AC=2BC,且绳在B 端
附近的切线与墙壁夹角为α.则绳在最
低点C 处的张力和在A 处的张力分别
是多大?
解析:如(a)图所示,以CB 段为研究
对象,
0
3
1
cos
mg
TB
,
cos
3
mg
TB
,又
0
sin
B
C
T
T
,
tan
3
mg
TC
,AC 段受力如(b)图所示,
2
2
2
tan
4
3
)
3
2
(
mg
T
mg
T
C
A
.
20.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,
O为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的,一根细线跨在碗
口上,线的两端分别系有质量为ml 和m2 的小球,当它们处于平衡状态时,质量为
m1 的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°,两小球的质量比
2
1 m
m
为:
(A) 3
3 .
(B).3
2
(c)
2
3 .
(D)
2
2 .
答案:A.
26
21.在“共点力的合成”实验中,如图所示使b 弹簧所受拉力方向与OP 垂直,在下
列操作过程中保持O 点位置和a 弹簧的读数不变,关于b 弹簧的
拉力方向和其读数变化描述正确的是:
(A)a 逆时针转动,则b 也必逆时针转动且b 的示数减小.
(B)a 逆时针转动,则b 必逆时针方向转动且b 的示数先减小后
增大.
(C)a 顺时针转动,则b 也必顾时针转动且b 的示数减小.
(D)a 顺时针转动,则b 也必顺时针转动且b 的示数增大.
答案:B.
22.消防车的梯子,下端用光滑铰链固定在车上,上端搁在竖直光滑的墙壁上,如图
所示,当消防人员沿梯子匀速向上爬时,下面关于力的分析,正确的是:
①铰链对梯的作用减小
②铰链对梯的作用力方向逆时针转动
③地对车的摩擦力增大
④地对车的弹力不变
(A)①②.
(B)①②③.
(C)③④.
(D)②④.
答案:C.
23.如图所示,A、B、c 三个物体通过细线、光滑的轻质滑轮连接成如图装置,整个
装置
保持静止.c 是一只砂箱,砂子和箱的重力都等于G.打开箱子下端的小孔,使砂均匀
27
流出,经过时间t0,砂子流完.下面四条图线中表示了这个过程中桌面对物体B 的摩
擦力f 随时间变化关系的是:(
)
24.如图所示,木板A 的质量为m,木块B 的质量是2m,
用细线系住A,细线与斜面平行.B 木块沿倾角为α的斜面,
在木板的下面匀速下滑.若A 和B 之间及B 和斜面之间的动
摩擦因数相同,求动摩擦因数μ及细线的拉力T.
思路点拨:可隔离A 木板,对其进行受力分析,A 处于平衡状态,∑FAX=0,∑FAy
=0;再可隔离B 木板,对其进行受力分析.B 处于平衡状态,∑FBX=0,∑FBY=0.解
四
个方程即可求解.
解析:如图(a),A 处于平衡态:
μNA+mgsinα—T=0,NA—mgoosα=0.如图
(b),B 处于平衡态:2mgsinα一μNA-μNB=0,
NB 一2mgcosα—NA'=0,解四个方程得,μ=
2
1 tanα,T= 2
3 mgsinα.
25.如左图所示,AOB 为水平放置的光滑杆,∠AOB 为600,两杆上分别套有质量都
为m 的小环,两环用橡皮绳相连接,一恒力F 作用于绳中点C 沿∠AOB 的角平分线水
28
平向右移动,当两环受力平衡时,杆对小环的弹力为多大?
解析:在拉力F 的作用下,两小环和
绳最终平衡时如右图,CA 与OA 垂直,
CB 与OB 垂直,且∠ACB、∠ACF 和∠BCF
都等于1200,显然,杆对小环的弹力大小都等于F,方向垂直于轨道指向轨道外侧.
26.在半径为R 的光滑的圆弧槽内,有两个半径均为R
/3、重分别为G1、G2 的球A 和B,平衡时,槽面圆心
O 与A 球球心连线与竖直方向夹角α应为多大?
解析:△ABO 为等边三角形,边长L 都为3
2 R.以A、B 球系统为研究对象,
取O 点为转轴有G1Lsinα—G2Lsin(60-α),故tanα=
G
G
G
2
1
2
2
3
α=arctan
G
G
G
2
1
2
2
3
27.一均匀的直角三角形木板ABc,可绕垂直纸面通过c 点的水平轴转动,如图所示.现
用一始终沿直角边AB 作用于A 点的力F,使BC 边缓慢地由水平位置转至竖直位置.在
此过程中,力F 的大小随a 角变化的图线是图中的:
[
]
答案:D.
28.常用的雨伞有8 根能绕伞柱上端转动
29
的金属条,还有8 根支撑金属条的撑杆,撑杆两端通过铰链分别同金属条和伞柱上的
滑筒相连.它们分布在四个互成450 角的竖直平面内.图中画出了一个平面内两根金
属条和两根撑杆的连接情况.设撑杆长度是金属条长度的一半,撑杆与金属条中点相
连,当用力F 竖直向上推滑筒时,同一平面内的两撑杆和两金属条都互成120°角.若
不计滑筒和撑杆的重力,忽略一切摩擦,则此时撑杆对金属条的作用力是多少?
解析:当用F 竖直向上推滑筒时,受力如图,可见F1=F2=F 合=F,F1∞s60°= 2
F ,
共有8 根支撑金属条的撑杆,所以每个撑杆的作用力为4
F ,所以撑杆对金属条的作用
力为4
F .
29.如(a)图所示,将一条轻质柔软细绳一端拴在天花板上的A
点,另一端拴在竖直墙上的B 点,A 和B 到O 点的距离相等,
绳的长度是OA 的两倍.(b)图为一质量不计的动滑轮K,下挂
一个质量为m 的重物.设摩擦可忽略不计,现将滑轮和重物一
起挂到细绳上,在达到平衡时,绳所受的拉力是多大?
解析:如图(c)所示,由
OA
l
l
KB
KA
sin
sin
,
OA
l
l
KB
KA
2
知
2
1
sin
.α=30°又因
mg
T
30
cos
2
,故
mg
T
3
3
.
30.如图所示,重为G 的物体A.在力F 的推动下沿水平
面匀速运动,若木块与水平面间的动摩擦因数为μ,F 与水
平方向成θ角.
(1)力F 与物体A 所受摩擦力的合力的方向.
(A)一定竖直向上.
(B)一定竖直向下.
(C)可能向下偏左.
(D)可能向下
30
偏右.
(2)若θ角超过某临界值时,会出现摩擦自锁的现象,即无论推力F 多大,木块都不会
发生滑动,试用μ值表示该临界角的大小.
解析:(1)B.
(2)由木块不发生滑动得:F∞sθ≤μ(G+Fsinθ).即F(cosθ一μsinθ)≤μG 必要使此
式恒成立,定有cosθ一μsinθ≤0.所以tanθ≥u
1,临界角的大小为arctan u
1.
31.质量分别为m、2m 的A、B 两同种木块用一轻弹簧相连.当
它们沿着斜面匀速下滑时,弹簧对B 的作用力为:
(A)0.
(B)向上,(C)向下.
(D)倾角未知.无法确定.
答案:A.
32.如图所示,人的质量为60 kg,木板A 的质量为30kg,滑轮及绳的
质量不计,若人想通过绳子拉住木块A,他必须用的力大小是:
[
]
(A)225 N.
(B)300 N.
(C)450 N.
(D)600 N.
答案:A.
33.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空,球形容器
的半径为R,大气压强为po,为使两个半球壳沿图中箭头方
向互相分离,应施加的力F 至少为:[
]
(A)4πR2po.
(B)πR2po.
(c)2πR2po.
(D) 2
1 πR2po.
31
答案:B.
34.如图所示,重力为G 的质点M,与三根劲度系数相同的螺旋
弹簧A、B、c 相连,C 处于竖直方向,静止时,相邻弹簧间的夹角
均为1200,巳知弹簧A 和B 对质点的作用力的大小均为2G,则弹
簧C 对质点的作用力的大小可能为:
[
]
(A)2G.
(B)G.
(C)O.
(D)3G.
答案:B、D.
35.直角支架COAB,其中CO=OA=AB=L,所受重力不计,
并可绕轴O 转动,在B 处悬挂一个重为G 的光滑圆球,悬线
与BO 夹角θ,重球正好靠在A 点,如图,为使支架不翻倒,
在C 处应加一个竖直向下的压力,此力F 至少要等于
:如用等于球所受重力G 的
铁块压在CO 上的某点,则该点至少离O 轴——支架才不至于翻倒.
考查意图:力、力矩平衡的综合应用.
解析:球受力如图,其静止有T=G/cosθ,
FN=Gtanθ.支架COAB 受力如图,要使力F 最小,
则地面对CO 段的支持力应为零,由力矩平衡条件得,
FL+FNL=2LTsinθ.解以
上三式可得F=Gtanθ.同理有GLx+FNL=2LTsin
θ.Lx=Ltanθ
答案:Gtanθ;Ltanθ.
32
36.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一个直角三角形,BC 边水平,AC 边竖直,∠ABC
=β,AB 及AC 两边上分别套有用细线系着的铜环,当它们静止时,细线跟AB 边所成
的角θ的范围是
.
解析:如图,设AB 上的环P 质量mB,AC 上的环Q
质量为mc,平衡时∠A QP=δ,θ和δ都必须小于90°.
(1)当mC>>mB,即mB→0 时,NP→T,θ→90°;
(2) 当mC<<mB,即mC→0 时,PQ 趋于水平,即θ→β.故
2
37.如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各
与小球相连,另一端分
别用销钉M、N 固定于杆上,小球处于静止状态.设
拔去销钉M 瞬间,小球加速度的大小为12m/s.求若不拔去销钉M 而拔
去销钉N 的瞬间,小球的加速度.(g 取10 m/s2)
解析:(1)设上面弹簧有压力,撤去钉M,小球加速度方向向上,此时下面弹簧弹
力FN 必向上,有:FN—mg=ma1.撤去钉N,合力即为FN 且方向向下,则FN=ma2.由
此可得:a2=g+a1=22m/s2,方向向下.
(2)设下面弹簧有拉力,则上面的弹簧也必为拉力,
撤去钉M,小球加速度方向向下,有:FN+mg=ma1.撤
去钉N,合力即为FN 且方向向上,则FN=ma2.由此可
得:a2=a1-g=2m/s2,方向向上.
33
38.如图所示,质量均匀分布的杆BO 的质量为m,在P 点与长方体木块接触,为两
物体都静止时,已知BP=BO/3,且杆与水平方向的夹
角为θ,求:
(1)杆BO 对长方体的压力是多大?
(2)长方体A 所受地面的静摩擦力的大小和方向.
解析:杆OB 以O 为转轴,受两个力矩,重力力矩和长方体对杆支持力的力矩,由
力矩平衡
l
N
l
mg
3
2
cos
2
,
所以
cos
4
3 mg
N
.
分析A 受到OB 对A 压力,
水平向右的静摩擦力,由共点力平衡
f
N
sin
'
.所以,
cos
sin
4
3 mg
f
39.对匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是
A.在任意相等的时间内速度变化相等;
B.位移总是与时间的平方成正比;
C.在任意两个连续相等的时间内的位移之差为一恒量;
D.在某段位移内的平均速度,等于这段位移内的初速度与末速度
之和的一半.
40.如图所示,两个光滑的斜面,高度相同,右侧斜面由两段斜面
AB 和BC 搭成,存在一定夹角,且AB+BC=AD.两个小球a、b 分别从A 点沿两侧
由静止滑到底端,不计转折处的机械能损失,分析哪个小球先滑到
斜面底端?
解析:在同一坐标轴上画出a、b 两球的速率一时间图线,注意两图
线与t 轴所围面积相等,且两球到达底端时速率相等.由图线得ta<tb,所以a 球先到.
34
41.对匀变速直线运动而言,下列说法正确的是:
(A)在任意相等的时间内的速度变化相等.
(B) 位移总是与时间的平方成正比.
(C)在任意两个连续相等的时问内的位移之差为一恒量.
(D)在某段位移内的平均速度,等于这段位移内的初速度与末速度之和的一半.
答案:A、C.D.
42.一个做匀变速直线运动的物体,某时刻的速度大小为4 m/s,l s 后速度大小变
为10 m/s.在这1 s 内该物体的
(A)位移的大小可能大于10 m.
(B)位移的大小可能小于4 m.
(C)加速度的大小可能大于l0 m/s2.
(D)加速度的大小可能小于4 m/s2.
答案:B、C.
43.一遥控电动小车从静止开始做匀加速直线运动,第4 s 末通过遥控装置断开小车
上的电源,再过6 s 汽车静止,测得小车的总位移是30 m。则小车运动过程中的最大
速度是
m/s,匀加速运动时的加速度大小是
m/s2,匀减速运动时
的加速度大小是
m/s2
答案:6,1.5,1.
44.下表为雷达测速装置对水平直道上一辆汽车瞬时
35
速度的测量值,(1)根据这些数据,在图中画出汽车的速度一时间图像;(2)根据画出的
速度一时间图像计算汽车的加速度值是
m/s2.
t/s
0
5
10
15
20
25
v/m·s
-2
10
.1
11
.0
12
.1
13
.1
14
.0
15
.1
45.某物体由静止开始做变加速直线运动,加速度a 逐渐减小,经时间t 物体的速度
变为v,则物体在t 时间内的位移
、
·
[
]
(A
t
v
s
2
.
(B
t
v
s
2
.
(c)
t
v
s
2
.
(D)无法判断.
答案:C.
46.一质点沿一条直线运动,初速度为零,奇数秒内的加速度为1 m/s2,偶数秒内
的加速度为一l m/s2,则质点在第10 s 末的瞬时速度大小是
m/s,在11 s
内的位移大小等于
m/s
答案:0,5.5.
47.一列火车以速度。从甲地驶向乙地所需的时间为t,现火车以速度v0 匀速从甲地
出发,中途急刹车后停止,又立即加速到速度v0 继续作匀速运动到乙地,设刹车过程
和加速过程的加速度大小相等,从刹车开始到刹车结束所用的时间为t0,则如果仍要
36
火车在时间t 内到达乙地,则火车匀速运动的速度v0 为
·
答案:
0t
t
vt
.
48.用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中,得到一段纸带,如图所示,O
为起点,取A 点为第一个计数点,以后每隔5 个点取一计数点.则(1)计数的时间间隔
为
s;(2)若测得OA=5.90cm,OB=6.4cm,OC=8.04cm,则vB=
m
/s,vC=
m/s,a=
m/s2.
答案:0.1;0.107,0.207,1.00
49.一列火车的制动性能经测定:当它以速度20m/s 在水
平直轨道上行驶时,制动后需40 s 才能停下.现这列火车正
以20 m/s 的速度在水平直轨道上行驶,司机发现前方180
m 处有一货车正以6 m/s 的速度在同一轨道上同向行驶,
于是立即制动.问两车是否会发生撞车事故?
解析:如图所示为两车的速度图像,将发生撞车事故.
50.物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),以下说法正确的是:
(A)可以看作一个竖直向上的匀速运动和一个自由落体运动的合运动.
(B)物体在上升过程中,速度和加速度都在减小.
(C)物体在最高点时速度为零,加速度也为零.
(D)上升的时间等于下落的时间.
答案:A、D.
37
51.在离地高20m 处将一小球以速度v0 竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度取l0m
/s2,当它到达上升最大位移的3/4 时,速度为10 m/s,则小球抛出后5 s 内的位
移及5 s 末的速度分别为:
(A)一25 m,一30 m/s.(B)一20 m,一30 m/s.(C)-20 m,0.(D)0,一
20 m/s.
答案:C.
52.水滴从屋檐自由落下,经过高为1.8 m 的窗户历时0.2 s,不计空气阻力,g=10m
/s2,则屋檐与窗顶间的高度为
.
答案:3.2 m.
53.某同学用下列方法测重力加速度:
(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以清晰地听到水滴碰盘子的声音,细心地调整
水龙头的阀门,使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间,注视到第二个水滴正好从水
龙头滴水处开始下落.
(2)听到某个响声时开始计数,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加一,直到
数到“100”,停止计时,表上时间的读数是40 s.
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.
根据以上的实验及得到的数据,计算出当地的重力加速度的值.
解析:100T=40,则T=0.4s.由
2
2
1 gt
h
,得
2
2
/
82
.9
2
s
m
t
h
g
.
38
54.如图所示,巡逻艇从A 港的P 点出发去拦截正以速度v0沿直线匀速航行的轮船B.P
与所在航线的垂直距离为a,A 艇启航时与B 船的距离为b(b
>a).如果忽略A 艇启航时加速过程的时间,视为匀速运动
处理,求:(1)巡逻艇向什么方向运动能拦截到B 船,且巡逻
艇速度可以最小.(2)求巡逻艇的最小速度及拦截所用时间.
答案:
2
2
2
0
2
a
b
v
b
55.A、B 两个物体由同一点出发沿直线运动,它们的速度
一时间图像如图所示,由图像可知
(A)t=l s 时,B 物体的运动方向发生改变.
(B)t=2 s 时,A、B 两个物体的间距为2m.
(C)开始时A、B 同时由静止出发作反向的直线运动.
(D)t=4s 时,A、B 两个物体相遇.
答案:B、C.
56.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体平着越过了1.8m 高
度的横杆,据此可以估算出他起跳时的竖直向上的速度大约为:(g=10 m/s2)
(A)2m/s.
(B)4m/s.
(C)6m/s.
(D)8m/s.
答案:B.
57.某船在静水中的划行速度vl=3m/s,要渡过d=30m 宽的河,河水的流速v2=
5m/s,下列说法正确的是:
(A)船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸.
39
(B)该船的最短航程等于30 m。
(C)河水的流速越大,渡河时间越长.
(D)该船渡河所用时间至少是10 s.
答案:A、D.
58.长为L 的竖直杆下端距一竖直管道口为L,
若这个管道长度也为L,让这根杆自由下落,它
通过管道的时间是_______
答案:
g
L
2
)1
3
(
59.一物体做变速运动的速度一时间图像如图所示,由图像可知物体离开出发点的最
远距离是_______m,出发后经过_______s 物体回到出发点.
答案:40,5.5.
60.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,
离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨
胀.不同行星的退行速度”和它们离我们的距离r 成正比,即v=Hr,式中H 为一常
数,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为
宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大爆炸后各星体即从不同的速度向外匀
速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离开我们越远,这一结果
与上述天文观测一致.
由上述理论和天文观测结果,可估算宇
40
宙年龄T.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2 米/秒·光年,其中光年是光在一年中
进行的距离,由此估算宇宙的年龄为多少年?
分析:根据题意可知,距离我们为r 的星体正以v=Hr 的速度向外匀速运动,则该
星体的退行时间即为宇宙的年龄,由此可得
H
v
r
T
1
将H=3×10-2 米/秒·光年
代入上式解得
T=1010 年
61.如图,图a 是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接
超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.图b 中
p1、p2 是测速仪发出的超声波信号,n1、n2 分别是p1、p2 由汽车反射回来的信号.设
测速仪匀速扫描,p1、p2 之间的时间间隔
s
t
1.0
,超声波在空气中传播肋速度是v=
340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图b 可知,汽车在接收到p1、p2 两个信号之
间的时间内前进的距离是多少?汽车的速度是多少?
分析:因题中p1、p2 之间的时间间隔△t=1.0s,而由题图p1、p2 在刻度尺对应的间格
为30 小格,这表明每一小格相对应的时间为30
1
s,另由题图可知,第一次发出超声波
到接到超声波所需时间
s
s
t
4.0
12
30
1
1
,第二次发出超声波到接收到超声波所需时间
s
s
t
3.0
9
30
1
2
,因此比较两次超声波从发出到接收相差的时间为0.1s,即超声波第二
次少走的路程
m
t
t
v
s
34
)
(
2
1
.这是由于汽车向前运动的结果,所以,汽车在接收到
p1、p2 两个信号之间的时间内前进的距离是s/2=17m.
设汽车运动的速度为v′,测声仪第一次发出超声波时测速仪与汽车相距s 距离,
则以汽车为参照物,考虑超声波的运动有
s
t
v
v
2
)
(
1
而在测声仪第二次发出超声波时测速仪与汽车相距的距离为
t
v
s
,则以汽车为参
照物,考虑超声波的运动有
41
t
v
s
t
v
v
2
)
(
2
两式相减可解得v′=17.9m/s.
62.竖直上抛的小球受到的空气阻力跟速度大小成正比,则小球运动过程中加速度最
小的位置是:
(A)抛出处.
(B)在最高点处.
(c)即将落地前.
(D)
全过程加速度一样大.
答案:C
63.如图所示,在斜面上有两个物体A、B 靠在一起往下滑,对于A 的受力情况,下
列说法正确的是:
(A)若斜面光滑,则物体A 只受两个力.
(B)若斜面光滑,并设物体A、B 的质量分别为mA、mB,且mB>mA,则物体A 受三
个力.
(C)若物体A、B 与斜面间有摩擦,则物体A 必受三个力.
(D)若物体A、B 与斜面间有摩擦,则A 可能受四个力.
答案:AD
64.质量为m 的木块在大小为T的水平拉力作用t 沿狙糙水平地面作加速度为n 的匀
加速直线运动,则木块与地面间的动摩擦因数为
.若在木块上再施加一个与T
在同一竖直平面内的推力,而不改变木块加速度的大小和方向,则此推力与水平拉力T
的夹角为
.
42
答案:
mg
ma
T
ma
T
mg
arctan
65.如图,甲、乙两木块叠放在水平面上,甲的质量大于乙
的质量,将水平恒力F 作用在甲上,甲、乙能在一起做匀加
速直线运动,若将水平恒力F 作用在乙上,甲、乙也能在一起做匀加速直线运动.第
一种情况与第二种情况相比:
(A)两种情况乙所受摩擦力皆相同.
(B)两种情况甲所受地面摩擦力相同.
(C)后一种情况乙所受摩擦力较大.
(D)后一种情况甲所受摩擦力较大.
答案:BC
66.假设泰坦尼克号总质量为4×104t,撞上巨大的冰山后,在2 s 内速度减小了20 cm
/s,则它与冰山的作用力约为
.若接触面积为0.1 m2,则压强为
(与
标准大气压比较)
答案:4×106N,400atm
67.气球和吊篮的总质量为m,共同下降的加速度为a,为了使气球获得向上的大小
为a 的加速度,应抛出质量为
的重
物.
答案:
a
g
ma
2
68.如图所示,物A和物体B 的质量分别为mA=2 kg,mB=3 kg,它们之间用一根
仅能承受6N 拉力的细绳相连,放在光滑的桌面上,今用水平力拉物体,要使它们尽
43
快运动起来,而不至于将绳拉断,所用的水平拉力不得超过多少?
答案:F≤15N
69.如图,一物体沿水平传送带上表面运动,初速为v0,传送带不动时,物体从右端
滑出传送带的速度为v'.当传送带作逆时针转动,物体仍以初速。。滑上传送带左端
时
(A)物体仍以v'速度滑出传送带右端.
(B)物体在传送带上运动时间不变.
(C)物体滑出传送带时速度小于v0.
(D)物体可能不会从右端滑出传送带.
答案:AB
70.在倾角为θ的斜面上叠放着质量分别为ml 和m2 的长方
形物体A 和B,A 和B、B 和斜面之间的动摩擦因数分别为
μA 和μB,若两物体之间无相对运动,共同沿斜面滑下,则A、B 之间的摩擦力大小为:
(A)0.
(B),μAm1gcosθ.
(C)μBm1gcosθ.
(D)m1gsinθ
答案:CD
71.物体A 在楔形木块B 上加速下滑时,B 静止,则地面
对B
(A)有摩擦力,方向水平向左.
(B)有摩擦力,方向水平向右.
44
(C)有摩擦力,方向无法判断.
(D)无摩擦力,因为B 静止.
答案:B
72.两个材料相同,表面粗糙情况也相同的物
体A 和B,它们的质量分别为m1 和m2,中
间用一根细绳拴着,在水平地面上,当水平拉力大小为F 时,两物共同运动,绳子即
将被拉断,欲使拉力变为F'(>F)而绳子不断,则可以
(A)放在动摩擦因数μ更大的水平面上拉动.
(B)放在光滑水平面上拉动.
(C)减小A 物体的质量m1.
(D)减小B 物体的质量m2.
答案:D
73.如图所示,A、B 为二个材料和表面情况相同的物体,
受水平推力Fl 时,以速度v0 在水平面上匀速运动,若推力突
然减小到F2 时,B 物的加速度大小为a,则根据以上条件,可以求出
(A) B 物体的质量mB.
(B) A 物体的质量mA.
(C) 与地面的动摩擦因数μ.
(D) 推力减小后A 的最大位移.
答案:CD
74.如图所示,物块A 从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗
糙的水平传送带,传送带静止不动时,A 滑至传送带最右端
的速度为vl,需时间t1.若传送带逆时针转动,A 滑至传送
带最右端速度为v2,需时间t2,则
45
(A)vl>v2,tl<t2.
(B) vl<v2,tl<t2.
(C) vl>v2,tl>t2.
(D) vl=v2,tl=t2.
答案:CD
75.人走进升降电梯,电梯开始运动后,人感觉到身体先“一沉”,最后“一浮”后
恢复正常,则电梯的运动情况是:
(A)一直上升,最后停止.
(B)先上升再下降后停止.
(C)一直下降,最后停止.
(D)先下降再上升后停止.
答案:A
76.三个质量均为m 的物体分别沿三个质量均为M 且倾角均
为θ的固定斜面下滑,但甲减速下滑、乙加速下滑:丙匀速下
滑,且甲、乙的加速度大小相等.则
(A)减速下滑时对地压力最大.
(B)三种情况对地压力一样大.
(C)甲乙两种情况m 受摩擦力一样大.
(D)甲乙两种情况地面受摩擦力一样大.
答案:AD
77.如图所示,小球密度小于烧杯中的水的密度.球固定在弹簧
上,弹簧下端固定在杯底,当装置静止时,弹簧伸长如,当装置
自由下落过程中,弹簧的伸长量将
46
(A)仍为△x.
(B)大于△x.(C)小于△x,大于零.
(D)等于零.
答案:D
78.修路工程队的打桩机的大铁锤质量约200 k,每次从4 m 高
处由静止下落,接触地面后再下沉约10 cm.则它对地面的平均
压力约为
是它所受重力的
倍.
答案:8.2×104,41
79.如图所示,A、B 质量均为m,两弹簧劲度系数分别为kl、k2,A、B 原来均静止,
当突然将质量为2m 的铁块无初速放在A 上的瞬间,则aA=
,aB
=
.
答案:2g/3,0
80.在粗糙水平地面上,一物体受水平向右的10 N 拉力Fl 后自O点由静止开始运动,
6 s 后突然再对物体施加一向左的水平拉力F2=20 N,则从施加力F2 时起
(A)再过6 s 物体速度为零.
(B)再过6 s 物体速度一定向左.
(C)再过6 s 物体速度可能向右.
(D)再过12 s 物体可能回到0 点.
答案:BD
81.在光滑水平桌面上,有甲、乙两个用细线相连
的物体,在水平拉力Fl 和F2 作用下运动,已知Fl<
F2,则
47
(A)若撤去F1,则甲的加速度一定变大.
(B)若撤去F1,则细线拉力一定变小.
(C)若撤去F2,则乙的加速度一定变大.
(D)若撤去F2,则细线拉力一定变小.
答案:ABD
82.几个质量均为m 的木块并排放在水
平地面上,当木块l 受到水平恒F 而向前
加速运动时,木块2 对木块3 的作用力为:
(A)F.
(B)若光滑,为F;否则小于F.
(C)若光滑,为
F
n)
2
1(
;否则小于
F
n)
2
1(
.
(D)不论是否光滑,均为
F
n)
2
1(
.
答案:D
83.如上图所示,在原来静止的车厢内,放有物体A,A 被一伸长的弹簧拉住而静止,
现突然发现A 被拉动,则车厢的运动情况可能是:
(A)加速下降.
(B)减速上升.
(C)匀速向右运动.
(D)加速向左运动.
答案:ABD
84.物体从高处自由落下,与地面碰撞后再反弹回一定高度,在计算物体跟地面碰撞
对地面的平均压力时,有时重力可以忽略不计也不会带来较大误差,重力能否忽略不
48
计跟下列什么因素一定无关
(A)物体的质量.
(B)物体落地前一刹的速度.
(C)碰撞过程的时间.
(D)物体下落的高度.
答案:A
85.如图所示,A 和B 的质量分别为m 和2m,A 与地面无摩擦力,B 与地面间动摩
擦因数为μ.当用一倾斜角为α的推力F 作用在A
上时,A 对B 的作用力大小为
;从静止推
动t 后撤去F,B 再过
停下.
答案:
mg
F
3
2
cos
3
2
t
mg
mg
F
2
2
cos
86.物体在倾角为30°的斜面上,能够以加速度a 匀加速下滑.若在某处给此物体一
个沿斜面向上的初速度v0,它能上滑的最大路程是
.它再返回出发点时的速度大
小为
答案:
)
(
2
0
a
g
v
a
g
a
v
0
87.一平板车,质量M=100kg,停在水平
路面上,车身的平板离地的高度l=1.25 m.一
质量m=50kg 的物体放在车的平板上,它距车尾的距离b=1.00 m,与平板间动摩
擦因数μ=0.20,如图所示.现在对平板车施一水平恒力,使车向前行驶,结果物体从
车板上滑落,物体刚滑落时,车向前行驶的距离s=2.00 m,求物体落地时,落地点
到车尾的水平距离(不计车与路面及车与车轴之间的摩擦).
49
答案:1.625m
88.如图所示,质量相同的木块A、B 用轻弹簧连接置于光滑的水平面上,开始弹警
处于自然状态.现用水平恒力下推木块A,则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过
程中:
(A)两木块速度相同时,加速度aA=aB.
(B)两木块速度相同时,加速度aA<aB.
(C)两木块加速度相同时,速度vA<vB.
(D)两木块加速度相同时,加速度vA>vB.
答案:BD
89.在光滑水平地面上,有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻弹簧相连,
两边分别用F 和f 向两边拉.当达到稳定时,弹
簧的伸长量为:
(A)
k
f
F
2
.(B)
k
f
F
.(c)
k
f
F
.(D)
k
f
F
2
.
答案:A
90.a、b、c 三条光滑轨道具有相同的底端,上端在同一条竖
直线上,倾角分别为60°、45°、30°.一物体由静止开始分别
沿三条轨道顶端滑到底端所用的时间关系是:
(A)a 最短.
(B)b 最短.
(C)a、c 时间相等
(D)
2
/
3
1
b
a
t
t
.
50
答案:BC
91.小磁铁重10 N,吸在一块水平放置的固定铁板B 的下面,如图所示.要竖直向下
将A 拉下来,至少要用15 N 的力,若A、B 间的动摩擦因数为0.3,现用5 N 的水平
力推A 时,A 的加速度大小是
m/s2.(g 取10m/s2)
答案:0.5
92.物体A、B 通过定滑轮如图连结,它们的质量分别为ml、m2,
滑轮和绳子的质量及一切摩擦不计,绳子不可伸长,ml>m2.放手
后m1 和m2 的加速度大小为a=
,ll 段绳子中张力为Tl
=
,l2 绳子中张力T2=
.
答案:
2
1
2
1
)
(
m
m
g
m
m
,
2
1
2
1
2
m
m
g
m
m
,
2
1
2
1
4
m
m
g
m
m
93.如图所示,小木块质量m=1kg,长木桉
质量M=10kg,木板与地面以及木块间的动
摩擦因数均为μ=0.5.当木板从静止开始受水
平向右的恒力F=90 N 作用时,木块以初速v0=4 m/s 向左滑上木板的右端.则为
使木块不滑离木板,木板的长度l 至少要多长?
答案:4m
94.关于运动的合成,下列说法正确的是:
(A)合运动的速度一定大于分运动的速度.
51
(B)合运动的速度方向就是物体运动方向.
(C)合运动经历的时间与分运动经历的时间相同.
(D)合运动的加速度方向一定与分运动的加速度方向相同.
答案:BC
95.如上图所示,在本实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=
1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d 所示。则小球平抛
的初速度的计算式为
(用l、g 表示),其值是
.(取g=9.8m/
s2).小球在b 点的速率是
.
答案:
gl
2
,0.7m/s,0.875m/s
96.如图所示,a、b 两小球以同样大小的初速度分
别向左、向右水
平抛出,最终分别落在倾角α=37°和β=53°的斜面上,则a、b 两小球在空中运动的时
间之比为ta∶tb =
.
答案:9∶16
97.从地面以初速vl 竖直向上抛出某物的同时,在其正上方H 高处以初速v2 水平抛出
另一物,求两物在空中的最小距离.
答案:时间
2
2
2
1
v
v
Hv
t
时,有
2
2
2
1
2
min
v
v
Hv
s
98.排球场总长18m,网高2.25m.如图所示.设对方飞来一球,刚好在3 m 线正
上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回
的初速度方向是
52
水平的,那么可认为排球初击回时做平抛运动.(g 取10 m/s2)
(1)若击球的高度h=2.5 m,球击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底
线,则球被击回的水平速度在什么范围内?
(2)若运动员仍从3 m 线处起跳,起跳高度h 满足一定条件时,会出现无论球的水平
初速度多大都是触网或越界,试求h 满足的条件.
答案:
s
m
v
s
m
/
2
12
/
5
6
,2.4m
99.如图所示,线段OA=2AB,A、B 两球质量相等,
当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转
动时,两线段拉力TAB∶TOA 为:
(A)3∶2.
(B)2∶3.
(C)5∶3.
(D)2∶
答案:B
100.如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉
到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一
定大小的速度,与钉子C 相碰的前后瞬间
(A)小球的速度不变.
(B)小球的向心加速度不变.
(C)小球的向心加速度突然增大.
(D)绳中张力突然增大.
答案:ACD
53
101.质量为M 的人抓住长为l 的轻绳一端.另一端系一质量为m 的小球,今使小球
在竖直平面内做圆周运动,若小球通过轨道最高点时速率为v,则此时人对地面的压力
大小为
;若小球通过轨道最低点时速率为u,则此时小球所受向心力大小
为
.
答案:
l
v
m
mg
Mg
2
l
u
m
2
102.如图所示,小物块与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ,圆筒的
横截面半径为R,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则圆筒绕竖直
轴心的转动角速度至少为网
,小物块才不至滑下.
答案:
R
g
103.如图所示,支架质量为M,始终静止在水平地
面上,转轴O处用长为l 的线悬挂一个质量为m 的小
球.
(1)把线拉至水平静止释放小球.小球运动到最低
点处时,水平面对支架的支持力N 为多大?
(2)若使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到最高点处时,支架恰好对水
平地面无压力,则小球在最高点处的速度v 为多大?
答案:⑴Mg+3mg;⑵
m
gl
m
M
v
)
(
104.如图所示,质量分别为mA、mB 的两只小球用轻弹
簧连在一起,且mA=4mB,并以L1=40cm,不可伸长的细线拴在轴OO'上,mA
54
与mB 均以n=120r/min 绕轴在光滑的水平面上匀速转动,当两球间的距离L2=0.6
m 时将线烧断,试求线被烧断后的瞬间,两球加速度aA 和aB 的大小和方向.
答案:16π2m/s2,水平向左;4π2m/s2,水平向右.
105.关于平抛运动的下列说法中,正确的是:
(A)平抛运动是匀变速曲线运动.
(B)平抛运动在相等的时间内速度的变化量相同.
(C)平抛运动的加速度方向与运动轨迹切线方向相同.
(D)平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同.
答案:ABD
106.如上图所示,在倾角为θ的斜面上的O 点处以速度v0 水平抛出一小球,使小球
沿光滑斜面做曲线运动而到达斜面底端的P 点,若O 点与P 点间的竖直高度差为h,
则小球到达P 点时速度大小为v=
;小球从O到P 所经历的时间为t
=
.
答案:
gh
v
2
2
0
,
2
sin
2
g
h
107.某物体做平抛运动,若以抛出点为坐标原点,初速度方向为x 轴正方向,竖直向
下为y 轴正方向建立直角坐标系,物体运动轨迹上三点的坐标值分别为A(20,5),B(40,
20),C(60,45),单位为cm,于是知:当P 点的横坐标值为x=80 cm 时,相应的
纵坐标值y=
cm,从抛出到运动至P 点,共历时t=
s.(g=10 m/
s2)
55
答案:80,0.4
108.如图所示,OO'为竖直转轴,MN 为固定在轴上的水
平光滑杆,今有质量相同的a、b 两小球套在杆上,并用同样
的线系在轴上的C点,当转轴转动而线均被拉直时,a、b 两小球转动半径之比为12∶
1,今使转速逐渐增大,则ac 与bc 两根线中先断的一根是
.
答案:ac 绳
109.如图所示,一根长为l 的均匀细杆OA 可以绕通过其
一端的水平轴。在竖恒平面内转动.杆最初在水平位置上,
杆上距O点
2
3l
处放一小物体m(可视为质点),杆与小物体最初处于静止状态,若此
杆突然以角速度ω绕O匀速转动.问ω取什么值时,杆OA 与小物体可再次相碰.
答案:
l
g
6
或
l
g
6
13
110.如图所示,在绕竖直轴OO'匀速转动的
水平圆盘上,沿半径方向放置A、B 两个小物体,
质量分别为ml=0.3 kg,m2=0.2 kg.A 与B 间
用长度为l=0.1m 的细线相连,A 距轴r=0.2 m,
A、B 与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4 倍.
(1)为使A、B 同时相对于圆盘发生滑动,圆盘的角速度至少为多大?
(2)当圆盘转动角速度逐渐增大到A 与B 即将开始滑动时烧断连线,则A 与B 的运动
情况分别如何?
56
答案:
s
rad /
3
50
A 仍做匀速圆周运动,B 离心.
111.在某行星表面以不太大的初速度v0 竖直向上抛出一小球,测得小球所能上升的
最大高度为h,由此可以计算出
(A)该行星的质量.
(B)该行星上秒摆的摆长.
(C)该行星的第一宇宙速度.(D)绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大加速度.
答案:BD
112.如果把一个物体放到地球的球心处,则地球对它的引力大小为:
(A)与地面处同样的物体所受到的引力大小相等.
(B)将趋于无限大.
(C)等于零.
(D)无法确定.
答案:C
113.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为
万有引力常量G 在缓慢减小,根据这一理论,在很久以前,太阳系中地球的公转情况
与现在相比:
(A)公转半径R 较大.
(B)公转周期T 较大.
(C)公转速率v 较小.
(D)公转角速率ω较大.
答案:ABC
114.在绕地球做匀速圆周运动的卫星中,测量物体质量的天平
(填“能”或“不
能”)正常使用;测量温度的水银温度计
(填“能”或“不能”)正常使用.
答案:不能,能
57
115.地球同步卫星的质量为m.距地面高度为h,地球半径为R,地面处重力加速度
为g,地球自转角速度为ω,则若以m、h、R、g 来表示地球对卫星的引力大小,
为
;若以m、R、g、ω来表示卫星运动过程中所受到的向心力大小,
为
·
答案:
2
2
)
(
h
R
mgR
,
3
4
2
gR
m
116.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小
球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为l.若抛出时的初速度增大到2 倍,
则抛出点与落地点之间的距离为
l3 .已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为
R,万有引力常量为G.求该星球的质量M.
答案:
2
2
3
3
2
Gt
lR
M
117.已知物体从地球上逃逸速度(第二宇宙速度)
R
GM
v
2
,其中G、M、R 分别是万
有引力常量,地球的质量和半径.已知G=6.67×10-11Nm2/kg2,光速c=2.9979×
108m/s.
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞.设某黑洞的质量等于太阳的质量M
=1.98×1030kg,求它的可能最大半径.
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27kg/m3,如果认为我们的宇
宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它们的逃逸速度大于光的真空中速度c.因此任
何物质都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?
答案:2.93km;4.23×1010 光年
58
118.做匀速圆周运动的物体在相等的时间内下列哪些物理量是相同的
(A)位移.
(B)路程.
(C)速度.
(D)速度增量的大小.
答案:BD
119.如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小
球在轨道的最高点对轨道的压力等于小球的重力.问:(1)小球离开轨道落到距地面2
R 高
处时,小球水平位移是多少?
(2)小球落地时速度为多大?
答案:
R
6 ;
gR
6
120.2000 年1 月26 日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在
同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已
知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c.试求该
同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符
号表示)
答案:设m 为卫星质量,M 为地球质量,r 为卫星到地球中心的距离,为卫星绕
地心转动的角速度,由万有引力定律和牛顿定律有
59
2
2
mr
r
mM
G
○1
式中G 为万有引力恒量,因同步卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相
等,有
T
2
○2
因
mg
R
Mm
G
2
得
2
gR
GM
○3
设嘉峪关到同步卫星的距离为L,如图所示,由余弦定理
a
rR
R
r
L
cos
2
2
2
○4
所求时间为
c
L
t
○5
由以上各式得
c
a
gT
R
R
R
gT
R
t
cos
4
2
4
3
1
2
2
2
2
3
2
2
2
2
○6
121.如图,倾角为θ的光滑斜面上有一质量如图所示,两根线
系着同一小球,两根线的另一端连接于竖直轴上的A、B 两点,
其中Ac 长度为l=2 m.今使小球绕竖直轴以角速度ω匀速转动
而使两线均被拉直,分别与杆夹30°和45°角,则转动角速度ω
的取值范围应如何?
答案:
s
rad
s
rad
/
10
/
3
3
10
122.如图,倾角为θ的斜面上,有一质量为m 的物体.当物体速度为零时,对物体施
加水平恒力F,则物体必将
(A)沿斜面向下做匀加速直线运动:
(B)做平抛运动.
60
(C)做匀加速直线运动.
(D)做曲线运动.
答案:C
123.木星到太阳的距离约等于日、地距离的5.2 倍.若地球的公转速率为30km/s,
则木星绕太阳运动的速率大小为
krn/s.
答案:13.16
124.如图所示,长为
m
AB
2.1
的水平轨道与半径R=0.4 m 的半圆弧形轨道相切于B
点,某物从A 点开始以v0=4m/s 的初速沿AB 运动,到B 点处时恰好沿圆弧轨道的
切线方向飞离轨道,取g=10 m/s,求:
(1)物体着地点与A 点的水平距离.
(2)物体与AB 轨道间的动摩擦因数.
答案:1.76,0.5
125.水平抛出的物体,若不计空气阻力,则下列叙述中正确的是:
(A)在相等的时间内,物体的动量变化相同.
(B)在任何时刻动量对时间变化率保持恒定.
(C)在任何时间内受到的冲量方向总是竖直向下的.
(D)在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零.
解析:不计空气阻力,水平抛出的物体仅在重力(恒力)作用下,重力的冲量等于动量
的(变化)增量,在相等的时间内,物体的动量变化相同,A 答正确;动量对时间变化率
等于重力,B 答正确;冲量的方向就是重力的方向,C 答正确.
61
126.水平面上有两个质量相等的物体a 和b,它们分别在水平推力F1 和F2 的作用下
并始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下,物体
的v 一t 图线如图所示,图中线段AB∥CD,则
[
]
(A)水平推力的大小Fl>F2.
(B)水平推力的大小F1<F2.
(C)a 受摩擦力的冲量大于b 受摩擦力的冲量.
(D)a 受摩擦力的冲量小于b 受摩擦力的冲量.
答案:A、D.
127.如图所示,一单摆悬挂于O 点,摆长为l,摆球质量为m,振动周期为T,最大
偏角α<5°.在小球从最大位移的C 点摆到平衡位置B 的过程中小球所受重力的冲量
为
,小球所受合外力的冲量大小为
.
解析:重力是恒力,所以重力的冲量只要重力乘以重力作用的时问即可摆到最低点是1
/4 周期,合外力这过程是变力只能用动量定理求解,用机械能守恒求出最低点速度即
可求出合外力的冲量.本题答案是:mg·T/4.
)
cos
1(
2
gl
m
128.子弹穿过两个并排静止地放在光滑水平面上的木块,木块的质量分别为m1 和
rn2.设子弹穿过两个木块的时间分别为tl 和t2,木块对子弹的阻力恒为f,子弹穿过
两个木块后,两木块的速度分别为vl=
,v2=
.
答案:
)
(
2
1
1
1
m
m
ft
v
2
2
2
1
1
2
)
(
m
ft
m
m
ft
v
62
129.一架质量为500 kg 的直升飞机,其螺旋桨把空气以50 m/s 的速度向下推,恰
好使直升飞机停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气质量为
.(g=10 m/s2)
答案:100 kg.
130.有一宇宙飞船,它的正面面积s=0.98m2,以速度v=2.0×103 m/s 飞入宇宙
微粒尘区,此尘区每m3 空间内有一个微粒,每一个微粒平均质量m=2.0×10 一7kg.若
要使飞船的速度不变,飞船的牵引力应该增加多少?(设微粒尘与飞船外壳碰撞后附于飞
船上)
答案:F'=0.784 N.
131.如图所示,用线将金属M 和m 连在一起浸没入水中,
从静止开始以加速度a 加速下沉,经过t1 秒,线断了,再
经过t2 秒,木块停止下沉,求此时金属块M 的速度vM.
答案:
M
t
t
a
m
M
v M
)
(
)
(
2
1
132.如图所示,质量m1=2m2 的两物体之间夹有一轻质弹簧,用细线将它们拉住并
使弹簧处于压缩状态(物体与弹簧不粘连).两物体
与水平面的动摩擦因数为μ2=2μ1,当烧断细线弹
簧恢复到原长处时,两物体脱离弹簧时的速度均
不为零,设两物体原来静止,则
(A)两物体脱离弹簧时的速率最大.
(B)两物体在脱离弹簧时速率之比v1/v2=1/2.
63
(C)两物体速率同时达到最大值.
(D)两物体在弹开后同时达到静止.
答案:BCD
133.在质量为M 的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速
度v 沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞,碰撞的时
间极短,在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?
A .小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为vl 、v2 、v3 ,满足
3
2
1
0)
(
mv
mv
Mv
v
m
M
.
B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为vl 和v2,满足
2
1 mv
Mv
Mv
.
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v',满足
'
)
(
v
m
M
Mv
.
D.小车和摆球的速度都变为vl,木块的速度变为v2,满足
2
1
0
0
)
(
)
(
mv
v
m
M
v
m
M
.
解析:因单摆的拉线在碰撞过程中(时间极短)不能提供水平方向的瞬间作用力,所以本
问题中,碰撞后极短时间内,单摆速度不变,所以B、C 正确,A、D 错误.
134.一个人坐在光滑冰面上的小车中,人与车总质量为M=70 kg.当他接到一个质
量为m=20kg,以速度v=5 m/s 迎面滑来的木箱后立即以相对于自己u=5 m/s
的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,求小车获得的速度
.
答案:2.2m/s
135.人和冰车的总质量为M,人坐在静止于光滑水平冰面的冰车上,以相对于地的
速率v 将一质量为m 的木球沿冰面推向正前方的竖直固定挡板,设球与挡板碰撞时无
64
机械能损失,碰撞后球以速率v 反弹回来,人接住球后,再以同样的相对于地的速率v
将木球沿冰面推向正前方的挡板.已知:M∶m=3l∶2,求:
(1)人第二次推出球后,冰车和人的速度大小.
(2)人推球多少次后不能再接到球?
答案:
v
31
6
,
9
136.如图所示,把质量m=20 kg 的物体以水
平速度v0=5 m/s 抛到静止在水平地面的平板
小车上.小车质量M=kg,物体在小车上滑行一
段距离后相对于小车静止.已知物体与平板间的动摩擦因数μ=0.8,小车与地面间的
摩擦可忽略不计,g 取10 m/s2,求:
(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小是多少?
(2)物体相对小车静止时,物体和小车相对地面的加速度各是多大?
(3)物体在小车上滑行的距离是多少?
解析:(1)1m/s
(2)物体相对小车静止,水平方向光滑,即小车与物体作匀速直线运动,各自加速度均
为零.
(3) s=1.2 m.
137.A、B 两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短).用
闪光照相,闪光4 次摄得的闪光照片如图所示.已知闪光的时间间隔为△t,而闪光本
身持续时间极短,在这4 次闪光的瞬间,A、B 两滑块均在0~80cm 刻度范围内,且
65
第一次闪光时,滑块A 恰好通过x=55 处,滑块B 恰好通过x=70cm 处,问:
(1)碰撞发生在何处?
(2)碰撞发生在第一次闪光后多少时间?
(3)两滑块的质量之比竺等于多少?
解析:(1)这是一道很好的实验题,它要根据实验现象进行推理再进行演算,从图可以
看出A 留下了四个位置,B 只留下了二个位置,说明B 一定重复出现,由此可见B 撞
后立即停止,否则,至少要留下三个影子的位置,准理得碰撞位置一定在60 cm 处.
(2)△t/2.
(3) 2∶3.
138.如图所示,物体A、B、C 静止放在水平桌面上,它们的质量均相等,且一切接
触表面都是光滑的.一颗子弹从A 射入,由B 射出,则子弹从B 射出瞬间,它们的速
度大小是:
(A)
C
B
A
v
v
v
.
(B)
C
B
A
v
v
v
(C
C
B
A
v
v
v
.
(D)
C
B
A
v
v
v
.
解析:子弹穿A 时A、B 一起加速,子弹穿B 时A、B 分离,A 匀速运动,B 继续加
速,由于各部分光滑.C 一直静止,最后A 穿过后.C 下落至地面,所以有
C
B
A
v
v
v
,
选C.
139.在光滑水平面上有甲、乙两小车,两小车之间夹一根压缩的轻质弹簧,弹簧与小
车不相连,两车用手按住保持静止,则
(A)两手同时放开甲、乙两车,总动量始终为零.
(B)甲车稍先放开,乙车稍后放开,总动量指向甲车一边
(C)乙车稍先放开,甲车稍后放.开,总动量指向甲车一边.
66
(D)两车稍前、稍后放开,在两车都放开后,两车的总动量守恒.
解析:两手同时放开甲、乙两车,系统无外力,动量守恒,A 正确;甲车稍先放开,
乙车稍后放开,手对乙车有外力,动量不守恒,外力的冲量指向甲运动的方向,所以
总动量指向甲车一边,B 答正确;同理C 答错误;两车只要不同时放开,系统动量就
不守恒,故D 也错误.
140.带有1/4 光滑圆弧轨道质量为M 的滑车静置于光滑
水平面上,如图所示.一质量为m 的小球以速度v0 水平冲
上滑车,当小球上行再返回并脱离滑车时,以下说法正确的
是:
(A)小球一定水平向左作平抛运动.
(B)小球可能水平向左作平抛运动.
(C)小球可能作自由落体运动.
(D1 小球可能向右作平抛运动.
答案:B、C、D.
141.质量为M 的气球上连着一绳梯,在绳梯中间站着质量为m 的人,气球静止不动·假
如此人相对于绳梯以速度v 匀速沿着梯子向上爬,那么气球将向
运动,速度大小
为
.
.
答案:下,
m
M
mv
67
142.一质量为M 的运动员,拿着一个质量为m 的球,经助跑以与水平地面成α角的
速度v 向前跳去,当他到达最高点时,将球以相对于他的速度u 水平向后抛出,那么,
由于球的抛出,运动员向前跳的距离将增加
答案:
g
m
M
muv
t
v
s
)
(
sin
143.如上图所示,在光滑的水平面上有并列放置的木块A 和B,质量分别为mA=500
g,mB=300 g.有一个质量mc=80 g 的小铜块(可视为质点)以v0=5 m/s 的水平
速度开始在A 表面上滑动,由于C 与A、B 的上表面之间有摩擦,铜块C 最后停留在
B 上,B 和C 一起以v=2.5 m/s 的速度共同前进.求:
(1)木块A 最后的速度vA'是多少?
(2)铜块C 在离开木块A 时的速度vC'是多少?
答案:2.1m/s,4.0m/s
144.如图所示,两块大小不同,质量分别为M 和m 的圆形
薄板(厚度不计),半径分别为R 和r,M=3m,两板之间用
一根长为l=0.40 m 的轻绳相连接,开始时,两板水平放置
并叠合在一起处于静止状态,在其正下方0.80 m 处有一固定
支架C,支架上有一半径为R'(r<R'<R=的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆孔中心
轴线上.今使两板一起自由下落,空气阻力不计,大板与支架C 发生没有机械能损失
的弹性碰撞,碰撞后两扳即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧的瞬间,两板便获得共
同速度,g 取l0 m/s-试求这个共同速度的大小是多少?
答案:1.5 m/s,方向竖直向上.
68
145.如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a 和b,a 球质量为2m.带
电量为+q.b 球质量为m,带电量为+2q,两球相距较远处相向运动.某时刻a、b
球的速度大小依次为v 和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列叙述正
确的是:
(A)N 球相距最近时,速度大小相等、方向相反.
(B)a 球与b 球所受的静电斥力对两球始终做负功.
(C)a 球一直沿原方向运动,b 球要反向运动.
(D)a、b 两球都要反向运动,但b 球先反向.
答案:D.
146.甲、乙两个溜冰者,质量分别为60 kg 和62 kg,甲手中拿着一个2 kg 的球,
两人在冰面上相隔一段距离且均以2 m/s 的速度相向滑行,在滑行过程中甲将球抛给
乙,乙接球后又将球抛给甲,这样抛接若干次后,乙的速度变为10 m/s,则甲的速
度为
.
答案:10 m/s.
147.小车静置在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,
人站在车的一端,靶固定在车的另一端,如图所示,已知车、人、靶和枪的总质量为
M(不包括子弹),每颗子弹质量为m,共n 发,打靶时每颗子弹击中靶后,就留在靶
内,且待前一发击中靶后,再打下一发,打完n 发后,小车移动的距离为
答案:
nm
M
nmd
x
69
148.总质量为M 的火箭竖直上升至某处的速度为μ,此时向下喷出质量为m,相对
于火箭的速度为u 的气体,此时火箭的速度为
.
答案:
M
mu
Mv
v
149.两物体在光滑水平轨道上发生正碰,试证明:碰撞后两物体以共同速度运动时,
碰撞过程中系统的动能损失最大.
证明:略.
150.在地球上空,一个质量为柳的火箭,靠向后喷的气体的反冲力,使火箭停在空中
不动,从火箭中喷出气体的速度等于口,则火箭发动机的机械功率为:(设火箭质量不
变)
(A)0.
(B)mgv.
(C)mgv/2.
(D)2mgv.
答案:C