高考物理题库上 151页

目录 新课标五星级题库 1‎ 写在前面 2‎ 目录 3‎ 一、力物体的平衡 1‎ 力的概念和物体受力分析 2‎ 共点力的合成与分解 5‎ 共点力作用下物体的平衡 7‎ 力矩 有固定转动轴物体的平衡 11‎ 二、直线运动 15‎ 运动学基本概念 变速直线运动 17‎ 匀变速直线运动 20‎ 自由落体和竖直上抛运动 25‎ 三、运动和力 29‎ 牛顿第一定律 31‎ 牛顿第二定律 32‎ 牛顿第二定律的应用 37‎ 牛顿第三定律及应用 43‎ 四、曲线运动万有引力 45‎ 曲线运动运动的合成与分解 47‎ 平抛运动 48‎ 匀速圆周运动 50‎ 万有引力 宇宙速度 55‎ 五、机械能 58‎ 功和功率 61‎ 动能和动能定理 66‎ 势能 70‎ 机械能守恒定律 73‎ 六、物体的相互作用 动量 80‎ 动量和冲量 83‎ 动能定理 86‎ 动量守恒定律 89‎ 七、机械振动 机械波 99‎ 简谐运动 受迫振动 101‎ 机械波波的图像 109‎ 干涉衍射声波 112‎ 八、分子动理论 能量守恒 114‎ 分子动理论 116‎ 能量守恒 118‎ 九、气体的性质 120‎ 气体的状态和状态参量 122‎ 气体实验定律 125‎ 理想气体状态方程及应用 132‎ 气体状态变化的图像 137‎ 十、固体和液体的性质 141‎ 固体 142‎ 晶体的微观结构 143‎ 液体的表面张力 144‎ 毛细现象 147‎ 液晶 147‎ 十一、电场 148‎ 库仑定律 场强 150‎ 电势差电势能电势差与电场强度的关系 155‎ 电场中的导体和电容器 160‎ 带电粒子在匀强电场中的运动 164‎ 十二、稳恒电流 168‎ 电流电路欧姆定律 171‎ 电功电功率 180‎ 闭合电路的欧姆定律 184‎ 十三、磁场 191‎ 磁场的性质 194‎ 磁场对电流的作用 197‎ 磁场对运动电荷的作用 202‎ 十四、电磁感应 211‎ 电磁感应 213‎ 电磁感应定律的应用 215‎ 楞次定律 219‎ 楞次定律的应用 222‎ 自感 224‎ 十五、交变电流 226‎ 交流电的产生与描述 227‎ 感抗 容抗 变压器 229‎ 十六、电磁振荡和电磁波电子技木基础 232‎ 电磁振荡 233‎ 电磁场和电磁波电子技术基础 235‎ 十七、光的反射和折射 237‎ 光的直线传播 光速 239‎ 光的反射 240‎ 光的折射 全反射 243‎ 透镜 248‎ 十八、光的本性 253‎ 光的波动性 255‎ 光的粒子性 光子 光的本性 259‎ 十九、原子与原子核 262‎ 原子核式结构和玻尔模型 264‎ 天然放射现象及原子核的人工转变 266‎ 重核裂变 轻核聚变 核能 269‎ 一、力物体的平衡 水平预测 ‎(60分钟)‎ 双基型 ‎★1.下述各力中，根据力的性质命名的有( ).‎ ‎(A)重力 (B)拉力 (C)动力 (D)支持力 (E)弹力 答案:AE ‎★2.关于弹力，下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)物体只要相互接触就有弹力作用 ‎(B)弹力产生在直接接触而又发生弹性形变的两物体之间 ‎(C)压力或支持力的方向总是垂直于支持面并指向被压或被支持的物体 ‎(D)弹力的大小与物体受到的重力成正比 答案:BC ‎★★3.如图所示，物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑，则A受到的作用力是( ).‎ ‎(A)重力、弹力和下滑力 (B)重力和弹力 ‎(C)重力和下滑力 (D)重力、压力和下滑力 答案:B 纵向型 ‎★★4.有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，则薄板的余下部分( ).‎ ‎(A)重力减小，重心随挖下的小圆板移走了 ‎(B)重力和重心都没改变 ‎(C)重力减小，重心位置没有改变 ‎(D)重力减小，重心不存在了 答案:C ‎★★5.如图所示，挑水时，水桶上绳子分别为a、b、c三种状况，则绳子在______种情况下容易断.‎ 答案:c ‎★★★6.如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N.若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是( ).‎ ‎(A)8N，方向向右 (B)8N，方向向左 ‎(C)2N，方向向右 (D)2N，方向向左 答案:C ‎★★★7.如图所示，质量均匀分布的长方体，高为a，宽为b，放在倾角可以调节的长木板上，长方体与长木板间的动摩擦因数为μ，使倾角θ从零逐渐增大，当，μ______时，长方体先发生滑动；而当μ______时，则长方体先发生倾倒.‎ 答案:,>‎ ‎ (提示:长方体滑动的条件是重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，而倾倒的条件是重心移到支撑面外)‎ 横向型 ‎★★★8.如图所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是( ).p.4*‎ ‎(A)减小N的示数同时减小β角 (B)减小N的示数同时增大β角 ‎(C)增大N的示数同时增大β角 (D)增大N的示数同时减小β角 答案:A ‎★★★★9.如图(A)所示，重G的风筝用绳子固定于地面P点，风的压力垂直作用于风筝表面AB，并支持着风筝使它平衡.若测得绳子拉力为T，绳与地面夹角为α，不计绳所受重力，求风筝与水平面所央的角φ的正切值tanφ及风对风筝的压力.‎ 答案:风筝的受力如图（B）所示，把绳子拉力T和风的压力N沿水平方向和竖直方向进行正交分解，由平衡条件可得Tsinα+G=Ncosφ,Tcosα=Nsinφ,可得,‎ ‎★★★★★10.如图所示，用两段直径均为d=0.02m，且相互平行的小圆棒A和B水平地支起一根长为L=0.64m、质量均匀分布的木条.设木条与两圆棒之间的静摩擦因数μ0=0.4，动摩擦因数μ=0.2.现使A棒固定不动.并对B棒施以适当外力，使木棒B向左缓慢移动，试讨论分析木条的移动情况，并把它的运动情况表示出来.设木条与圆棒B之间最先开始滑动.(第十四届全国中学生物理竞赛复赛试题)‎ 答案:B向左移动0.16m(木条不动)，B与木条一起左移0.08m，B向左移动0.04m(木条不动)，B与木条一起左移0.02m，B向左移动0.01m(木条不动)，B与木条一起左移0.01m过程结束 ‎*表示该题的解法请参考《举一反三解题经典·高中物理》第4页，该书由上海科技教育出版社出版.‎ 阶梯训练 力的概念和物体受力分析 双基训练 ‎★1.关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是( ).【0.5】*‎ ‎(A)相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在 ‎(B)相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在 ‎(C)只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用 ‎(D)只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用 答案:D ‎★2.力的作用效果是使物体的______发生改变，或者使物体的______发生改变.【0.5】‎ 答案:运动状态，形状 ‎★3.一个运动员用力F把一个质量为m的铅球向斜上方推出，若不计空气阻力，试画出铅球离开运动员之后斜向上运动时的受力分析图.【4】‎ 答案:略 ‎★★4.作出下列力的图示，并说明该力的施力物体和受力物体.(1)物体受250N的重力.(2)用400N的力竖直向上提物体.(3)水平向左踢足球，用力大小为1000N.【6】‎ 答案:略 纵向应用 ‎★★5.下列关于重力的说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)只有静止在地面上的物体才会受到重力 ‎(B)重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下 ‎(C)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大 ‎(D)物体对支持面的压力必定等于物体的重力 答案:B ‎★★6.下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用 ‎(B)只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力 ‎(C)任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体 ‎(D)在力的图示法中，线段长短与对应力的大小成正比 答案:CD 方括号中所小数字为完成该题所需的大致时间，单位为分钟.‎ ‎★★7.一段浅色橡皮管上画有一个深色正方形图案，这段橡皮管竖直放着，并且底端固定不动，如图所示.在橡皮管上施加不同的力使橡皮管发生形变，这样画在管上的图形也跟着发生改变.下面右边给出了形变后橡皮管上的图形，左边列出了橡皮管受力的情况.请用铅笔画线将图形与相应的受力情况连接起来.【1.5】‎ 在橡皮管的顶部施一向右的力 向下压橡皮管 向右下方扳压橡皮管上部 向上拉橡皮管 答案:略 ‎★★★8.在水平力F作用下，重为G的物体匀速沿墙壁下滑，如图所示:若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为( ).【2】‎ ‎(A)μF (B)μF+G (C)G (D)‎ 答案:AC ‎★★★9.一架梯子斜靠在光滑竖直的墙上，下端放在水平的粗糙地面上，梯子受到( ).【2.5】‎ ‎(A)两个竖直的力，一个水平的力 (B)一个竖直的力，两个水平的力 ‎(C)三个竖直的力，两个水平的力 (D)两个竖直的力，两个水平的力 答案:D ‎★★★10.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是( ).【2】‎ ‎(A)重力、绳的拉力 (B)重力、绳的拉力、斜面的弹力 ‎(C)重力、斜面的弹力 (D)绳的拉力、斜面的弹力 答案:A ‎★★★11.一根绳子受200N的拉力就会被拉断.如果两人沿反方向同时拉绳，每人用力为_______N时，绳子就会被拉断.如果将绳的一端固定，一个人用力拉绳的另一端，则该人用力为______N时，绳子就会被拉断.【2】‎ 答案:200,200‎ ‎★★★12.如图所示，小车A上放一木块B，在下列情况下，A、B均相对静止，试分析A对B的摩擦力.(1)小车A在水平面上匀速运动.(2)小车A突然启动.【4】‎ 答案:(1)没有摩擦力的作用(2)A对B有向右摩擦力作用 横向拓展 ‎★★★★13.如图所示，C是水平地面，A、B是两块长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直线运动.由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( ).‎ ‎(1994年全国高考试题)【|3】‎ ‎(A)μ1=0，μ2=0 (B)μ1=0，μ2≠0‎ ‎(C)μ1≠0，μ2=0 (D)μ1≠0，μ2≠0‎ 答案:BD ‎★★★★14.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的( ).【3】‎ 答案:D ‎★★★★15.如图所示，有一等边三角形ABC，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m的小球，则这个球组的重心在何处?【4】‎ 答案:在BC边中线的中点处 ‎★★★★16.如图所示，在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4，使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μB=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多大?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?【5】‎ 答案:8N，12N，0‎ ‎★★★★17.如图所示，质量均为m的三块木块A、B、C，其中除A的左侧面光滑外，其余各侧面均粗糙.当受到水平外力F时，三木块均处于静止状态.画出各木块的受力图.【5】‎ 答案:略 ‎★★★★18.如图所示，运输货车的制造标准是:当汽车侧立在倾角为30‎ ‎°的斜坡上时仍不致于翻倒，也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内.如果车轮间的距离为2.0m，车身的重心离支持面不超过多少?设车的重心在如图所示的中轴线上.【6】‎ 答案:1.73m 共点力的合成与分解 双基训练 ‎★1.两个共点力F1=10N、F2=4N的合力F的取值范围为______≤F≤______.【1】‎ 答案:6N,14N ‎★2.把一个大小为5N的力分解为两个互相垂直的力，其中一个分力的大小为4N，求另一个分力的大小.【1.5】‎ 答案:3N ‎★★3.三个大小分别为6N、10N、14N的力的合力最大为多少牛，最小为多少牛?【2】‎ 答案:30N，0‎ 纵向应用 ‎★★4.如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上，轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为θ，物体所受重力为G，求轻绳OA和OB所受的拉力.【4】‎ 答案:均为 ‎★★★5.如图所示，在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★6.如图所示，一个半径为r、重为G的圆球，被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30°，则绳子的拉力T和墙壁的弹力N分别是 ‎( ).【3】‎ ‎(A)T=G， (B)T=2G，N=G ‎(C) (D)‎ 答案:D ‎★★★7.某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D所受的压力等于______.【3】‎ 答案:5F ‎★★★8.同一平面上有三个共点力，F1=30N，F2=10N，F3=20N，F1与F2成120°角，F1与F3成75°角，F3与F2成165°角，求这三个力合力的大小.【5】‎ 答案:31.9N 横向拓展 ‎★★★9.若两个共点力F1、F2的合力为F，则有( ).【4】‎ ‎(A)合力F一定大于任何一个分力 ‎(B)合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2‎ ‎(C)合力F有可能小于任何一个分力 ‎(D)合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 答案:BCD ‎★★★10.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态.若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( ).【1.5】‎ ‎(A)F1 (B) (C)2F1 (D)0‎ 答案:B ‎★★★11.作用在同一质点上的两个力的合力F随两个分力夹角大小的变化情况如图所示，则两力的大小分别是______N和______N.【3】‎ 答案:30，40‎ ‎★★★12.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5(图)，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_____，方向______.【4】‎ 答案:6f,沿AD方向 ‎★★★13.质量为m的光滑球被竖直挡板挡住，静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，求小球压紧挡板的力的大小.【4】‎ 答案:mgtanθ ‎★★★14.如图所示，在倾角为θ的斜面上，有一木块m，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数.【5】‎ 答案:tanθ ‎★★★15.一根细线能竖直悬挂一个很重的铁球，如把细线呈水平状态绷紧后，在中点挂一个不太重的砝码(设重为G)，常可使细线断裂，解释其原因并计算说明.【4】‎ 答案:略 ‎★★★★16.如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为60°，能承受的最大拉力为100N绳BC与竖直方向的夹角为30°，能承受的最大拉力为150N.欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少?【5】‎ 共点力作用下物体的平衡 答案:173N 共点力作用下物体的平衡 双基训练 ‎★1.下列物体中处于平衡状态的是( ).【1】‎ ‎(A)静止在粗糙斜面上的物体 ‎(B)沿光滑斜面下滑的物体 ‎(C)在平直路面上匀速行驶的汽车 ‎(D)作自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 答案:AC ‎★2.共点力作用下物体的平衡条件是______.【0.5】‎ 答案:物体所受外力的合力为零 ‎★★3.马拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有( ).【1】‎ ‎(A)马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 ‎(B)马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力 ‎(C)马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力 ‎(D)马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力 答案:BC ‎★★4.当物体受到三个力的作用处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力的关系是______.【1】‎ 答案:大小相等，方向相反 纵向应用 ‎★★5.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时，运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2，那么( ).【2】‎ ‎(A)f1向下，f2向上，且f1=f2 (B)f1向下，f2向上，且f1>f2‎ ‎(C)f1向上，f2向上，且f1=f2 (D)f1向上，f2向下，且f1=f2‎ 答案:C ‎★★6.质量为50g的磁铁块紧吸在竖直放置的铁板上，它们之间的动摩擦因数为0.3.要使磁铁匀速下滑，需向下加1.5N的拉力.那么，如果要使磁铁块匀速向上滑动，应向上施加的拉力大小为( ).【3】‎ ‎(A)1.5N (B)2N (C)2.5N (D)3N 答案:C ‎★★★7.如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，不计摩擦，则A对绳的作用力与地面对A的作用力的大小分别为( ).(1995年全国高考试题)【3】‎ ‎(A)mg，(M-m)g (B)mg，Mg ‎(C)(M-m)g，Mg (D)(M+m)g，(M-m)g 答案:A ‎★★8.如图所示，重力大小都是G的A、B条形磁铁，叠放在水平木板C上，静止时B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则( ).【3】‎ ‎(A)F1=G,F2=2G (B)F1>G,F2>2G ‎(C)F1>G,F2<2G (D)F1>G,F2=2G 答案:D ‎★★★9.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC ‎,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( ).(1998年全国高考试题)p.6【2】‎ ‎(A)必定是OA (B)必定是OB ‎(C)必定是OC (D)可能是OB，也可能是OC 答案:A ‎★★★10.如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N间距为s，已知两绳所能承受的最大拉力为T，则每根绳的长度不得短于______.【4】‎ 答案:‎ ‎★★★11.在水平路面上用绳子拉一只重100N的箱子，绳子和路面的夹角为37°，如图所示.当绳子的拉力为50N，恰好使箱子匀速移动，求箱子和地面间的动摩擦因数.【5】‎ 答案:‎ 横向拓展 ‎★★★12.如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有( ).【4】‎ ‎(A)A、B都受三个力作用 ‎(B)A、B都受四个力作用 ‎(C)A受三个力，B受四个力 ‎(D)A受四个力，B受三个力 答案:D ‎★★★13.如图所示，质量为M的大圆环，用轻绳悬挂于天花板上，两个质量均为m的小环同时从等高处由静止滑下，当两小圆环滑至与圆心等高时所受到的摩擦力均为，，则此时大环对绳的拉力大小是( ).【4】‎ ‎(A)Mg (B)(M+2m)g (C)Mg+2f (D)(M+2m)g+2f 答案:C ‎★★★14.如图所示，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比( ).【4】‎ ‎(A)绳子拉力变大 (B)地面对物体B的支持力变大 ‎(C)地面对物体B的摩擦力变大 (D)物体B受到的合力变大 答案:BC ‎★★★15.如图所示，斜面的倾角θ=37°，斜面上的物体A重10N.物体A和斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，为使物体A在斜面上作匀速运动，定滑轮所吊的物体B的重力大小应为多大?【5】‎ 答案:4.4N或7.6N ‎★★★16.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图(a)所示.现对小球a施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是下图(b)中的( ).p.7【5】‎ 答案:A ‎★★★17.如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面.用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则( ).【4】‎ ‎(A)A对C的摩擦力向右 ‎(B)C对A的摩擦力向右 ‎(C)B对C的摩擦力向右 ‎(D)C对B的摩擦力向右 答案:AD ‎★★★18.如图所示，质量m=5kg的物体，置于倾角θ=30°的粗糙斜面块上，用一平行于斜面的大小为30N的力推物体，使其沿斜面向上匀速运动.求地面对斜面块M的静摩擦力.【8】‎ 答案:‎ ‎★★★19.如图所示，物体A、B叠放在倾角α=37°的斜面上，并通过细线跨过光滑滑轮相连，细线与斜面平行.两物体的质量分别为mA=5kg，mB=10kg，A、B间动摩擦因数为μ1=0.1，B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.2.现对A施一平行于斜面向下的拉力F、，使A平行于斜面向下匀速运动，求F的大小.【10】‎ 答案:62N ‎★★★★20.如图所示，在一粗糙水平面上有两块质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是( ).(2001年全国高考理科综合试题)【5】‎ ‎(A) (B) ‎ ‎(C) (D)‎ 答案:A ‎★★★★21.S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧，k1>k2.a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，ma>mb，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使( ).(2000年广东高考试题)【4】‎ ‎(A)S1在上，a在上 (B)S1在上，b在上 ‎(C)S2在上，a在上 (D)S2在上，b在上 答案:D ‎★★★★22.如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角α 不变(α>90°)，物体保持静止状态.在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则( ).【5】‎ ‎(A)T1先减小后增大 (B)T1先增大后减小 ‎(C)T2逐渐减小 (D)T2最终变为零 答案:BCD ‎★★★★23.如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( ).p.5【5】‎ ‎(A)N变大，T变小 (B)N变小，T变大 ‎ ‎(C)N变小，T先变小后变大 (D)N不变，T变小 答案:D ‎★★★★24.质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受到的摩擦力大小等于( ).【5】‎ ‎(A)5N (B)4N (C)3N (D)‎ 答案:A ‎★★★★25.如图所示，水平放置的两固定光滑硬杆OA、OB成θ角，在两杆上各套一轻环P、Q，两环用细绳相连.现用一大小为F的恒力沿OB方向拉圆环Q，当两环处于平衡状态时，绳子的拉力大小为______.【4】‎ 答案:‎ ‎★★★★26.如图所示，相距4m的两根柱子上拴着一根5m长的细绳，细绳上有一光滑的小滑轮，吊着180N的重物，静止时AO、BO绳所受的拉力各是多大?【7】‎ 答案:150N，150N ‎★★★★27.如图所示，A、B两小球固定在水平放置的细杆上，相距为l，两小球各用一根长也是l的细绳连接小球C，三个小球的质量都是m.求杆对小球A的作用力的大小和方向.【10】‎ 答案:大小为，方向竖直向上偏左α角，其中 ‎★★★★28.如图所示，两个重都为G、半径都为r的光滑均匀小圆柱，靠放在半径为R(R>2r)的弧形凹面内，处于静止状态.试求凹面对小圆柱的弹力及小圆柱相互间的弹力大小.【10】‎ 答案:‎ ‎★★★★★29.如图所示，跨过两个定滑轮的轻绳上系着三个质量分别为m1、m2和M的重物，两滑轮的悬挂点在同一高度，不计摩擦.求当整个系统处于平衡状态时，三个重物质量之间的关系.【15】‎ 答案:MF2，所以M1>M2 (B)因为F1M3=M4 (B)M1>M2>M3>M4‎ ‎(C)M1>M2=M3>M4 (D)M1GB，则连接两小球的AB细杆静止时与竖直方向的夹角为多大?【10】‎ 答案:‎ ‎★★★★★22.如图所示，一根重为G的均匀硬杆AB，杆的A端被细绳吊起，在杆的另一端B作用一水平力F，把杆拉向右边，整个系统平衡后，细线、杆与竖直方向的夹角分别为α、β求证:tanβ=2tanα.【15】‎ 答案:略 ‎★★★★★23.半径为R、质量为M1的均匀圆球与一质量为M2的重物分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A，并处于平衡状态，如图所示.已知悬点A到球心O的距离为L，不考虑绳的质量和绳与球的摩擦，试求悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB间的夹角θ.(第十届全国中学生物理竞赛预赛试题)【15】‎ 答案:‎ ‎★★★★★24.在一些重型机械和起重设备上，常用双块式电磁制动器，它的简化示意图如图所示，O1和O2为固定铰链.在电源接通时，A杆被往下压，通过铰链C1、C2、C3使弹簧S被拉伸，制动块B1、B2与转动轮D脱离接触，机械得以正常运转.当电源被切断后，A杆不再有向下的压力(A杆及图中所有连杆及制动块所受重力皆忽略不计)，于是弹簧回缩，使制动块产生制动效果.此时O1C1和O2C2处于竖直位置.已知欲使正在匀速转动的D轮减速从而实现制动，至少需要M=1100N·m的制动力矩，制动块与转动轮之间的摩擦因数μ=0.40，弹簧不发生形变时的长度为L=0.300m，转动轮直径d=0.400m，图示尺寸a=0.065m，h1=0.245m，h2=0.340m，问选用的弹簧的劲度系数k最小要多大?(第十三届全国中学生物理竞赛预赛试题)【15】‎ 答案:k=1.24×104N/m ‎★★★★★25.如图所示，在竖直墙上有两根相距为2a的水平木桩A和B，有一细棒置于A上、B下与水平方向成θ角，细棒与木桩之间的静摩擦因数为μ，求要使细棒静止，其重心与木桩A之间距离应满足的条 件.【25】‎ 答案:重心到木桩之间距离 二、直线运动 水平预测 ‎(60分钟)‎ 双基型 ‎★1.下列关于质点的说法中正确的是( ).‎ ‎(A)只要是体积很小的物体都可看作质点 ‎(B)只要是质量很小的物体都可看作质点 ‎(C)质量很大或体积很大的物体都一定不能看作质点 ‎(D)由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看作质点，有时不能看作质点 答案:D ‎★2.一个小球从4m高处落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球在整个运动过程中( ).‎ ‎(A)位移是5m (B)路程是5m ‎(C)位移大小为3m (D)以上均不对 答案:BC ‎★★3.关于加速度，下列说法正确的是( ).‎ ‎(A)加速度的大小与速度的大小无必然联系 ‎(B)加速度的方向与速度的方向可能相同，也可能相反 ‎(C)加速度很大时物体速度可能很小 ‎(D)加速度大的物体速度变化一定很大 答案:ABC 纵向型 ‎★★4.关于自由落体运动，下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)它是竖直向下，v0=0,a=g的匀加速直线运动 ‎(B)在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:4:9‎ ‎(C)在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3‎ ‎(D)从开始运动起下落4.9m、9.8m、14.7m，所经历的时间之比为 答案:ACD ‎★★5.物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知( ).‎ ‎(A)从第3s起，两物体运动方向相同，且vA>vB ‎(B)两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动 ‎(C)在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇 ‎(D)5s内A、B的平均速度相等 答案:A ‎★★★6.在高空自由释放甲物体后，经过时间T，在同一点再以初速v0‎ 竖直下抛乙物体.在甲、乙两物体着地之前，关于甲相对于乙的速度，下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)越来越大 (B)越来越小 (C)保持不变 (D)要看T和v0的值才能决定速度变大或变小 答案:C(提示:下落过程中甲物与乙物具有相同的加速度g，所以两者的相对速度保持不变)‎ ‎★★★★7.如图所示，物体从斜面上A点由静止开始下滑，第一次经光滑斜面AB滑到底端时间为t1；第二次经光滑斜面ACD下滑，滑到底端时间为t2，已知AC+CD=AB，在各斜面的等高处物体的速率相等，试判断( ).‎ ‎(A)t1>t2 (B)t1=t2 (C)t1a2时，若，①式无解，即不相遇.若，①式f只有一个解，即相遇一次.若，①式t有两个正解，即相遇两次 ‎★★★★★10.如图所示，有一个沿水平方向以加速度a作匀加速直线运动的半径为R的半圆柱体，半圆柱面上搁着一个只能沿竖直方向运动的竖直杆.在半圆柱体速度为v时，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为θ，求这时竖直杆的速度和加速度.‎ 答案:取半圆柱体为参照物，则v、a应为牵连速度和牵连加速度，竖直杆上的P点相对于圆柱体的速度v相沿圆柱面上P点的切线方向，因此竖直杆的速度(相对于地面)应为v相和v的矢量和，如下 图所示，由几何关系可知vp=vtanθ.圆柱体表面上P点的加速度由切向加速度at′与法向加速度an′组成，其中，即，所以P点的对地加速度为at′、an′和a的矢量和，由图可知，‎ 阶梯训练 运动学基本概念 变速直线运动 双基训练 ‎★1.如图所示，一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，规定向右方向为正方向，在此过程中，它的位移大小和路程分别为( ).【0.5】‎ ‎(A)4R，2πR (B)4R，-2πR ‎(C)-4R，2πR (D)-4R，-2πR 答案:C ‎★2.对于作匀速直线运动的物体，下列说法中正确的是( ).【0.5】‎ ‎(A)任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍 ‎(B)任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程 ‎(C)若两物体运动快慢相同，则两物体在相同时间内通过的路程相等 ‎(D)若两物体运动快慢相同，则两物体在相同时间内发生的位移相等 答案:ABC ‎★★3.有关瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 ‎(B)平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值 ‎(C)作变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小 ‎(D)作变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值 答案:AB ‎★★4.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)打点计时器应用低压交流电源，交流电频率为50Hz ‎(B)纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面 ‎(C)要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源 ‎(D)为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺 答案:CD ‎★★5.某物体沿直线向一个方向运动，先以速度v1运动，发生了位移s，再以速度v2运动，发生了位移s，它在整个过程中的平均速度为______.若先以速度v1运动了时间t，又以速度v2运动了时间3t，则它在整个过程的平均速度为______.【4】‎ 答案:，‎ ‎★★6.一辆汽车在平直公路上作直线运动，先以速度v1行驶了三分之二的路程，接着又以v2=20km／h跑完三分之一的路程，如果汽车在全过程的平均速度v=28km／h，则v1=______km／h.【3】‎ 答案:35‎ ‎★★7.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上面的过程中质点运动的路程是多少?运动的位移是多少?位移方向如何?【4】‎ 答案:8m，，东北方向 纵向应用 ‎★★8.甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ).【1】‎ ‎(A)甲向下、乙向下、丙向下 (B)甲向下、乙向下、丙向上 ‎(C)甲向上、乙向上、丙向上 (D)甲向上、乙向上、丙向下 答案:CD ‎★★9.在下面所说的物体运动情况中，不可能出现的是( ).【1】‎ ‎(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)作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 答案:D ‎★★10.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如下图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知( ).(2000年上海高考试题)p.14【1】‎ ‎(A)在时刻t2xkb以及时刻t5两木块速度相同 ‎(B)在时刻t1两木块速度相同 ‎(C)在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同 ‎(D)在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同 答案:C ‎★★11.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则( ).(1994年全国高考试题)【1】‎ ‎(A)物体的动能不可能总是不变的 (B)物体的动量不可能总是不变的 ‎(C)物体的加速度一定变化 (D)物体的速度方向一定变化 答案:B ‎★★★12.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，以后甲车一直作匀速直线运动，乙车先加速后减速运动，丙车先减速后加速运动，它们经过下一路标时的速度又相同，则( ).【2】‎ ‎(A)甲车先通过下一个路标 ‎(B)乙车先通过下一个路标 ‎(C)丙车先通过下一个路标 ‎(D)三车同时到达下一个路标 答案:B ‎★★★13.如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是( ).p.11【2】‎ ‎(A)整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大 ‎(B)整个过程中，BC段的加速度最大 ‎(C)整个过程中，D点所表示的状态，离出发点最远 ‎(D)BC段所表示的运动通过的路程是34m 答案:ACD ‎★★★14.质点沿半径为R的圆周作匀速圆周运动，其间最大位移等于______，最小位移等于______，经过周期的位移等于______.【2】‎ 答案:2R，0，‎ 横向拓展 ‎★★15.某测量员是利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声.已知声速为340m／s，则两峭壁间的距离为______m.(2001年全国高考试题)【3】‎ 答案:425‎ ‎★★★16.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的______倍.(2000年上海高考试题)【5】‎ 答案:0.58‎ ‎★★★17.天文观测表明，几乎所有远处的恒星(或星系)都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.不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr,式中H为一常量，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以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度大的星体现在离我们越远.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，可估算宇宙年龄T，其计算式为T______.根据过去观测，哈勃常数H=3×10-2m／s·l.y.，其中l.y.(光年)是光在一la(年)中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为______a.(1999年上海市高考试题)【6】‎ 答案:1/H,1×1010‎ ‎★★★18.甲、乙两地相距220km，A车用40km／h的速度由甲地向乙地匀速运动，B车用30km／h的速度由乙地向甲地匀速运动.两车同时出发，B车出发后1h，在途中暂停2h后再以原速度继续前进，求两车相遇的时间和地点.【3】‎ 答案:4h,离甲地160km ‎★★★19.一辆汽车向悬崖匀速驶近时鸣喇叭，经t1=8s后听到来自悬崖的回声；再前进t2.=27s，第二次鸣喇叭，经t3=6s又听到回声.已知声音在空气中的传播速度v0=340m／s，求:(1)汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离.(2)汽车的速度.【3】‎ 答案:(1)1400m(2)10m/s ‎★★★20.轮船在河流中逆流而上，下午7时，船员发现轮船上的一橡皮艇已落入水中，船长命令马上掉转船头寻找小艇.经过1h 的追寻，终于追上了顺流而下的小艇.如果轮船在整个过程中相对水的速度不变，那么轮船失落小艇的时间是何时?【3】‎ 答案:失落的时间为下午6时 ‎★★★★21.右图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号.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.下图中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△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m／s，若汽车是匀速运动的，则根据图2—9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______m，汽车的速度是______m／s.(2001年上海高考试题)【8】‎ 答案:17，17.9‎ ‎★★★★22.一小船在河中逆水划行，经过某桥下时，一草帽落于水中顺流而下，半小时后划船人才发觉，并立即掉头追赶，结果在桥下游8km处追上草帽，求水流速度的大小.设船掉头时间不计，划船速率及水流速率恒定.【5】‎ 答案:8km/h ‎★★★★23.如图所示，一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细激光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10m，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上.如果再经过△t=2.5s，光束又射到小车上，则小车的速度为多少(结果保留两位有效数字)?(2000年全国高考试题)【8】‎ 答案:v1=1.7m/s,v2=2.9m/s ‎★★★★★24.如图所示，一个带滑轮的物体放在水平面上，一根轻绳固定在C处，通过滑轮B和D牵引物体，BC水平，以水平恒速v拉绳上自由端时，物体沿水平面前进.问当跨过B的两绳夹角为α时，物体的运动速度为多大?【10】‎ 答案:‎ 匀变速直线运动 双基训练 ‎★1.在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)相同时间内位移的变化相同 (B)相同时间内速度的变化相同 ‎(C)相同时间内加速度的变化相同 (D)相同路程内速度的变化相同.‎ 答案:B ‎★2.下图是作直线运动物体的速度-时间图像，其中表示物体作匀变速直线运动的是图( ).【1】‎ 答案:BCD ‎★★3.由静止开始作匀加速直线运动的火车，在第10s末的速度为2m／s，下列叙述中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)头10s内通过的路程为10m (B)每秒速度变化0.2m／s ‎(C)10s内平均速度为1m／s (D)第10s内通过2m 答案:ABC ‎★★4.火车从车站由静止开出作匀加速直线运动，最初1min内行驶540m，则它在最初10s内行驶的距离是( ).【1】‎ ‎(A)90m (B)45m (C)30m (D)15m 答案:D ‎★★5.物体沿一直线运动，在t时间通过的路程为s，在中间位置处的速度为v1，在中间时刻时的速度为v2，则v1和v2的关系为( ).【2】‎ ‎(A)当物体作匀加速直线运动时，v1>v2 (B)当物体作匀减速直线运动时，v1>v2‎ ‎(C)当物体作匀加速直线运动时，v1θ′.让小球分别从两斜面顶端无初速滑下，到达斜面底部的时间分别为t和t′.若不计在转折处的碰撞损失，则t和t′应当是什么关系?【8】‎ 答案:t>t′‎ ‎★★★★★32.如图所示的滑轮组，物体1、2分别具有向下的加速度a1和a2，物体3具有向上的加速度a3，求a1、a2、a3之间的关系.‎ 答案:‎ 自由落体和竖直上抛运动 双基训练 ‎★1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是( ).【0.5】‎ ‎(A)甲比乙先着地 (B)甲比乙的加速度大 ‎(C)甲与乙同时着地 (D)甲与乙加速度一样大 答案:CD ‎★★2.一个自由下落的物体，前3s内下落的距离是第1s内下落距离的( ).【1】‎ ‎(A)2倍 (B)3倍 (C)6倍 (D)9倍 答案:D ‎★★3.关于自由落体运动，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)某段位移内的平均速度等于初速度与末速度和的一半 ‎(B)某段时间内的平均速度等于初速度与末速度和的一半 ‎(C)在任何相等的时间内速度的变化相等 ‎(D)在任何相等的时间内位移的变化相等 答案:ABC ‎★★4.关于竖直上抛运动，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)上升过程是减速运动，加速度越来越小；下降过程是加速运动 ‎(B)上升时加速度小于下降时加速度 ‎(C)在最高点速度为零，加速度也为零 ‎(D)无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都是g 答案:D ‎★★5.在下图中，表示物体作竖直上抛运动的是图( ).【1】‎ 答案:C ‎★★★6.竖直上抛的物体，在上升阶段的平均速度是20m／s，则从抛出到落回抛出点所需时间为______s，上升的最大高度为______m(g取10m／s2).【2】‎ 答案:8,80‎ ‎★★★7.一物体作自由落体运动，落地时的速度为30m／s，则它下落高度是______m.它在前2s内的平均速度为______m／s，它在最后1s内下落的高度是______m(g取10m／s2).【2】‎ 答案:45,10,25‎ ‎★★★8.一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，求楼高.【3】‎ 答案:h=125m ‎★★★9.长为5m的竖直杆下端在一窗沿上方5m处，让这根杆自由下落，它全部通过窗沿的时间为多少(g取10m／s2)?【2】‎ 答案:‎ ‎★★★10.一只球自屋檐自由下落，通过窗口所用时间△t=0.2s，窗高2m，问窗顶距屋檐多少米(g取10m／s2)?【2.5】‎ 答案:4.05m 纵向应用 ‎★★11.甲物体从高处自由下落时间t后，乙物体从同一位置自由下落，以甲为参照物，乙物体的运动状态是(甲、乙均未着地)( ).【1】‎ ‎(A)相对静止 (B)向上作匀速直线运动 ‎(C)向下作匀速直线运动 (D)向上作匀变速直线运动 答案:B ‎★★12.从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气的阻力，它们在空中任一时刻( ).【1】‎ ‎(A)甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变 ‎(B)甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差也越来越大 ‎(C)甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差保持不变 ‎(D)甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差也越来越小 答案:C ‎★★★13.竖直向上抛出一小球，3s末落回到抛出点，则小球在第2秒内的位移(不计空气阻力)是( ).【1.5】‎ ‎(A)10m (B)0 (C)5m (D)-1.25m 答案:B ‎★★★14.将一小球以初速度v从地面竖直上抛后，经4s小球离地面高度为6m.若要使小球抛出后经2s达相同高度，则初速度v0应(g取10m／s2，不计阻力)( ).【2】‎ ‎(A)小于v (B)大于v (C)等于v (D)无法确定 答案:A ‎★★★15.在绳的上、下两端各拴着一小球，一人用手拿住绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手后小球自由下落，两小球落地的时间差为△t.如果人站在四层楼的阳台上，放手让球自由下落，两小球落地的时间差将(空气阻力不计)______(选填“增大”、“减小”或“不变”).【1】‎ 答案:减小 ‎★★★16.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度为多大?【4】‎ 答案:v0=17.5m/s ‎★★★17.一石块A从80m高的地方自由下落，同时在地面正对着这石块，用40m／s的速度竖直向上抛出另一石块B，问:(1)石块A相对B是什么性质的运动?(2)经多长时间两石块相遇?(3)相遇时离地面有多高?(g取10m／s2)【3】‎ 答案:(1)均速直线运动(2)t=2s(3)s=60m ‎★★★★18.从地面竖直上抛一物体，它两次经过A点的时间间隔为tA，两次经过B点的时间间隔为tB，则AB相距______.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★★19.如图所示，A、B两棒各长1m，A吊于高处，B竖直置于地面上，A的下端距地面21m.现让两棒同时开始运动，A自由下落，B以20m／s的初速度竖直上抛，若不计空气阻力，求:(1)两棒的一端开始相遇的高度.(2)两棒的一端相遇到另一端分离所经过的时间(g取10m／s2).【5】‎ 答案:(1)h=16m(2)t=0.1s ‎★★★★20.子弹从枪口射出速度大小是30m／s，某人每隔1s竖直向上开枪，假定子弹在升降过程中都不相碰，不计空气阻力，试问:(1)空中最多能有几颗子弹?(2)设在t=0时，将第一颗子弹射出，在哪些时刻它和以后射出的子弹在空中相遇而过?(3)这些子弹在距射出处多高的地方依次与第一颗子弹相遇?【8】‎ 答案:(1)6颗子弹(2)(表示第1颗子弹与第2颗子弹在空中相遇的时间)‎ ‎(3)‎ 横向拓展 ‎★★★21.从匀速上升的直升机上落下一个物体，下列说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)从地面上看，物体作自由落体运动 ‎(B)从飞机上看，物体作竖直上抛运动 ‎(C)物体和飞机之间的距离开始减小，后来增大 ‎(D)物体落地时的速度一定大于匀速上升的飞机的速度 答案:D ‎★★22.一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m到达最高点，落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计).从离开跳台到手触水，他可用于完成空中动作的时间是______s(计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点.g取10m／s2，结果保留两位有效数字).(1999年全国高考试题)p.18【3】‎ 答案:1.7‎ ‎★★★23.一矿井深125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球刚从井口下落时，第1个小球恰好到井底，则相邻两小球下落的时间间隔为多大?这时第3个小球与第5个小球相距多少米?p.14【3】‎ 答案:0.5s,35m ‎★★★24.将一链条自由下垂悬挂在墙上，放开后让链条作自由落体运动.已知链条通过悬点下3.2m处的一点历时0.5s，问链条的长度为多少?【3】‎ 答案:2.75m ‎★★★★25.利用水滴下落可以测出当地的重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落中的水滴.测出水龙头到盘子间距离为h，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，到第N个水滴落在盘中，共用时间为t，则重力加速度g=______.p.18【5】‎ 答案:‎ ‎★★★★26.小球A从距地高h的地方自由下落，同时以速度v0把小球B从地面A的正下方竖直上抛，求A、B两球在空中相遇应当满足的条件.【5】‎ 答案:‎ ‎★★★★27.在某处以速度2v0竖直上抛出A球后，又以速度v0竖直向上抛出B球，要使两球能在空中相遇，两球抛出的时间间隔△t应满足什么条件(空气阻力不计)?【5】‎ 答案:‎ ‎★★★★28.小球A从地面以初速度v01=10m／s竖直上抛，同时小球B从一高为h=4m的平台上以初速v02=6m／s竖直上抛.忽略空气阻力，两球同时到达同一高度的时间、地点和速度分别为多少?【6】‎ 答案:t=1s,h=5m,vA=0,vB=-4m/s(符号表示B球运动方向向下)‎ ‎★★★★29.拧开水龙头水就会流出来，为什么连续的水流柱的直径在下流过程中会变小?设水龙头的开几直径为1cm，安装在离地面75cm高处，若水龙头开口处水的流速为1m／s，那么水流柱落到地面的直径应为多少?【6】‎ 答案:在时间t内，通过任一水流柱截面的水的体积是一定的.因水 流柱顶点的水流速小于下面部分的水流速，因此水柱直径上面比下面大.0.5cm ‎★★★★★30.一弹性小球自5m高处自出下落，掉在地板上，每与地面碰撞一次，速度减小到碰撞前速度的，不计每次碰撞的时间，计算小球从开始下落到停止运动所经过的路程、时间和位移(g取10m／s2).【15】‎ 答案:20.3m,8s,5m,方向向下 三、运动和力 水平预测 ‎(60分钟)‎ 双基型 ‎★1.下列几种运动，运动状态发生变化的是( ).‎ ‎(A)汽车沿着有一定倾角的公路(直线)匀速前进 ‎(B)火车沿水平面内的弯曲轨道匀速前进 ‎(C)气球被风刮着沿水平方向向正东匀速飘移 ‎(D)降落伞与伞兵一起斜向下匀速降落 答案:B(提示:只要速度的大小或方向发生变化，我们就认为物体的运动状态发生变化)‎ ‎★★2.找出右图中至少六对作用力与反作用力.‎ 答案:人拉细绳的力与细绳拉人的力；细绳拉猴子的力与猴子拉细绳的力；细绳拉树的力与树拉细绳的力；细绳拉测力计的力与测力计拉细绳的力；猴子受到地球的引力与猴子对地球的引力；人对地面的压力与地面对人的支持力等)‎ 纵向型 ‎★★3.文艺复兴时代意大利的著名画家和学者达·芬奇曾提出如下原理:如果力F在时间t内使质量为m的物体移动一段距离，那么:(1)相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2倍的距离；(2)或者相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离；(3)或者相同的力在2倍的时间内使质量是2倍的物体移动相同的距离；(4)或者一半的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离；(5)或者一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离.在这些原理中正确的是_______.‎ 答案:(1)、(4)、(5)(提示:)‎ ‎★★★4.同样的力作用在质量为m1的物体上时，产生的加速度是a1；作用在质量是m2的物体上时，产生的加速度是a2.那么，若把这个力作用在质量是(m1+m2)的物体上时，产生的加速度应是( ).‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ 答案:C ‎★★★5.如图所示，物体A放存固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有( ).‎ ‎(A)若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止 ‎(B)若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑 ‎(C)若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变 ‎(D)若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将增大 答案:AD(提示:注意对物体A正确的受力分析，然后根据牛顿第二定律求解)‎ 横向型 ‎★★★6.在地球赤道上的A处静止放置一个小物体，现在设想地球对小物体的万有引力突然消失，则在数小时内，小物体相对于A点处的地面来说( ).‎ ‎(A)水平向东飞去 (B)向上并渐偏向东方飞去 ‎(C)向上并渐偏向西方飞去 (D)一直垂直向上飞去 答案:C(提示:地球自转方向由西向东，万有引力突然消失后物体将保持原来的速度切向作匀速直线运动)‎ ‎★★★7.1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验.实验时，用双子星号宇宙飞船(质量为m1)去接触正在轨道上运行的火箭组(质量为m2).接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示.推进器的平均推力F等于895N，推进器开动7.0s，测出飞船和火箭组的速度改变是0.91m／s.已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg，求火箭组的质量m2.‎ 答案:3485kg(提示:先求出整体加速度，用整体法求出m1和m2的质量和，然后求出m2的质量)‎ ‎★★★★8.如图所示，倾角为α的传送带，以一定的速度将送料机送来的料——货物，传送到仓库里.送料漏斗出口P距传送带的竖直高度为H.送料管PQ的内壁光滑且有一定的伸缩性(即，在PQ管与竖直夹角θ取不同值时，通过伸缩其长度总能保持其出口Q很贴近传送带).为使被送料能尽快地从漏斗出口P点通过送料直管运送到管的出口Q点，送料直管与竖直方向夹角应取何值，料从P到Q所用时间最短，最短时间是多少?【8】‎ 答案:(提示:方法一:作图法，如图，以P为最高点画一个圆，使它恰与传送带相切，切点为Q，那么PQ就是所求的斜面.因为沿其他斜面下滑到达圆周上的时间都相等，所以到达传送带上的时间必大于从P到Q的时间.因为Q为切点，所以半径OQ与斜面垂直，∠QOC=α，又因为△PQO为等腰三角形，所以当送料直管与竖直方向夹角为时，料从P到Q所用时间最短.方法二:函数法，作P到传送带的垂线，垂线长为h(为定值)，垂足为M，设∠MPQ=θ，写出料沿PQ运动所需时间的关系式，然后求最小值，也可得到同样的结论)‎ ‎★★★★★9.10个相同的扁木块一个紧挨一个地放在水平地面上，如图所示.每块木块的质量m=0.40kg，长l=0.50m.木块原来都静止，它们与地面间的静、动摩擦因数都为μ1=0.10.左边第一块木块的左端点放一块质量M=1.0kg的小铅块，它与木块间的静、动摩擦因数都为μ2=0.20.现突然给铅块一个向右的初速度v0=4.3m／s，使其在木块上滑行，试确定它最后是落在地上还是停在哪一块小块上(设铅块的线度与l相比可忽略).‎ 答案:停在最后一块木块上(提示:先对铅块、木块受力分析，可以发现当铅块滑到倒数上第三块木块上时，木块不会滑动，而当铅块滑到倒数上第二块木块上时，木块开始滑动 ‎(此时铅块对木块的摩擦力大于地面对木块的摩擦力).通过计算可以得到铅块滑到倒数上第三块木块末时的速度v1=1.58m/s，铅块滑上第二块小块时，铅块相对木块的加速度计算可得为a相1=-2.25m/s2，铅块滑到倒数上第二块木块末时，相对木块的速度v2=0.49m/s.当铅块滑上最后一块木块上时，计算可得铅块相对木块的加速度为a相2=- 3.5m/s2，铅块还能在最后一块木块上滑行的距离s计算可得s=0.034m，小于木块的长度，所以铅块最后停在最后一块上)‎ 阶梯训练 牛顿第一定律 双基训练 ‎★1.历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是( ).【0.5】‎ ‎(A)阿基米德 (B)牛顿 (C)伽利略 (D)以上三个都不是 答案:C ‎★2.运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将( ).【0.5】‎ ‎(A)立即停止 (B)先慢下来，然后停止 ‎(C)作变速直线运动 (D)作匀速直线运动 答案:D ‎★3.一辆汽车分别以6m／s和4m／s的速度运动时，它的惯性大小( ).【0.5】‎ ‎(A)一样大 (B)速度为4m／s时大 ‎(C)速度为6m／s时大 (D)无法比较 答案:A ‎★★4.关于物体的惯性，下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大 ‎(B)静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故 ‎(C)乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小 ‎(D)在宇宙飞船中的物体不存在惯性 答案:C ‎★★5.关于运动和力的关系，以下论点正确的是( ).【2】‎ ‎(A)物体所受的合外力不为零时，其速度一定增加 ‎(B)物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大 ‎(C)一个物体受到的合外力越大，它的速度变化一定越快 ‎(D)某时刻物体的速度为零，此时刻它受到的合外力一定为零 答案:C 纵向应用 ‎★★6.放在水平地面上的小车，用力推它就运动，不推它就不动.下列说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)用力推小车，小车就动，不推小车，小车就不动.说明力是维持物体运动的原因，力是产生速度的原因 ‎(B)放在地面上的小车原来是静止的，用力推小车，小车运动，小车的速度由零增加到某一数值，说明小车有加速度，因此力是运动状态变化的原因 ‎(C)小车运动起米后，如果是匀速运动的话，小车除了受推力作用外，同时还受到摩擦阻力的作用 ‎(D)小车运动起来后，如果推力变小，推力小于摩擦阻力的话，小车的速度将变小 答案:BCD ‎★★7.火车在水平的长直轨道上匀速运动，门窗紧密的车厢里有一位旅客向上跳起，结果仍然落在车厢地板上的原处，原因是( ).【2】‎ ‎(A)人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，使他与火车一起向前运动 ‎(B)人跳起后，车厢内的空气给他一个向前的力，使他与火车一起向前运动 ‎(C)人在跳起前、跳起后直到落地，沿水平方向人和车始终具有相同的速度 ‎(D)人跳起后，车仍然继续向前运动，所以人落回地板后确实偏后一些，只是离地时间短，落地距离太小，无法察觉而已 答案:C ‎★★★8.物体运动时，若其加速度大小和方向都不变，则物体( ).【2】‎ ‎(A)一定作曲线运动 (B)可能作曲线运动 ‎(C)一定作直线运动 (D)可能作匀速圆周运动 横向拓展 ‎★★★9.如图所示，一个劈形物体M放存固定的粗糙斜面上，其上面呈水平.在其水平面上放一光滑小球m.当劈形物体从静止开始释放后，观察到m和M有相对运动，则小球m在碰到斜面前的运动轨迹是( ).【2】‎ ‎(A)沿水平向右的直线 (B)沿斜面向下的直线 ‎(C)竖直向下的直线 (D)无规则的曲线 答案:C ‎★★★10.航天器正在远离星球的太空中航行，若航天器内的一个宇航员将一个铅球推向另一个宇航员，下列说法中正确的是( ).【1.5】‎ ‎(A)铅球碰到宇航员后，宇航员不觉得痛 ‎(B)铅球碰到宇航员后，会对宇航员造成伤害 ‎(C)铅球推出后作匀速直线运动 ‎(D)太空中宇航员拿着铅球不觉得费力 答案:BCD 牛顿第二定律 双基训练 ‎★1.关于牛顿第二定律，正确的说法是( ).【1】‎ ‎(A)物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比 ‎(B)加速度的方向一定与合外力的方向一致 ‎(C)物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比 ‎(D)由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍 答案:BC ‎★2.课本中实验是用以下什么步骤导出牛顿第二定律的结论的( ).【1】‎ ‎(A)同时改变拉力F和小车质量m的大小 ‎(B)只改变拉力F的大小，小车的质最m不变 ‎(C)只改变小车的质量m，拉力F的大小不变 ‎(D)先保持小车质量m不变，研究加速度a与F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出a与m及F的关系 答案:D ‎★3.物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间( ).【1】‎ ‎(A)立即产生加速度，但速度仍然为零 (B)立即同时产生加速度和速度 ‎(C)速度和加速度均为零 (D)立即产生速度，但加速度仍然为零 答案:A ‎★4.合外力使一个质量是0.5kg的物体A以4m／s2的加速度前进，若这个合外力使物体B产生2.5m／s2的加速度，那么物体B的质量是______kg.【1】‎ 答案:0.8‎ ‎★5.完成下表空格中的内容.【2】‎ 物理量 国际单位 名称 符号 名称 符号 单位制 长度 米 基本单位 质量 千克 时间 秒 速度 加速度 导出单位 力 答案:‎ 物理量 国际单位 名称 符号 名称 符号 单位制 长度 L 米 m 基本单位 质量 m 千克 kg 基本单位 时间 t 秒 s 基本单位 速度 v 米/秒 m/s 导出单位 加速度 a 米/秒2‎ m/s2‎ 导出单位 力 F 牛 N 导出单位 ‎★★6.在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值( ).【2】‎ ‎(A)在任何情况下都等于1‎ ‎(B)是由质量m、加速度a利力F三者的大小所决定的 ‎(C)是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的 ‎(D)在国际单位制中一定等于1‎ 答案:CD ‎★★7.用2N的水平力拉一个物体沿水平面运动时，物体可获得1m／s2的加速度；用3N的水平力拉物体沿原地面运动，加速度是2m/s2，那么改用4N的水平力拉物体，物体在原地面上运动的加速度是______m／s2，物体在运动中受滑动摩擦力大小为______N.【2】‎ 答案:3,1‎ 纵向应用 ‎★★8.一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物体，平衡时弹簧伸长4cm，现将重物体向下拉1cm 然后放开，则在刚放开的瞬时，重物体的加速度大小为( ).【1.5】‎ ‎(A)2.5m／s2 (B)7.5m／s2 (C)10m／s2 (D)12.5m／s2‎ 答案:A ‎★★9.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度为a1=5m／s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度为a2=-1m／s2.那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是( ).【1.5】‎ ‎(A)0≤a≤6m／s2 B)4m／s2≤a≤5m／s2‎ ‎(C)4m／s2≤a≤6m／s2 (D)0≤a≤4m／s2‎ 答案:C ‎★★10.航空母舰上的飞机跑道长度有限.飞机回舰时，机尾有一个钩爪，能钩住舰上的一根弹性钢索，利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速.若飞机的质量为M=4.0×103kg，同舰时的速度为v=160m／s，在t=2.0s内速度减为零，弹性钢索对飞机的平均拉力F=______N(飞机与甲板间的摩擦忽略不计).【2】‎ 答案:3.2×105‎ ‎★★11.某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20％，则此升降机的运动情况是______，加速度的大小是______m／s.(g取10m／s2).【2】‎ 答案:匀加速下降或匀减速上升，2‎ ‎★★12.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2，物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，4s末撤去拉力F，则物体再经10s停止运动，则F=______N，物体与平面的摩擦因数μ=______(g取10m／s2).【4】‎ 答案:40，16，56，0.16‎ ‎★★★13.在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中( ).【2】‎ ‎(A)物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 ‎(B)物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小 ‎(C)物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 ‎(D)物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大 答案:D ‎★★14.如图所示，物体P置于水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F=10N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则( ).【2】‎ ‎(A)a1>a2 (B)a1=a2‎ ‎(C)a1m2，则弹簧将被压缩 ‎(B)若m1ρ水，ρB=ρ水，ρC〈ρ水，均用细线系在水箱中开始时，水箱静止，细线竖直.现用力向右突然拉动水箱，则( ).【3】‎ ‎(A)细线均竖直 ‎(B)A线左倾，C线右倾，B线竖直 ‎(C)细线均左倾 ‎(D)A线右倾，C线左倾，B线竖直 答案:B ‎★★★22.在水平地面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的烧杯，烧杯的直径为L，当小车作加速度为a的匀加速运动时，水面呈如图所示，则小车的加速度方向为______，左右液面的高度差h为______.‎ 答案:向右，‎ ‎★★★★23.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳，同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点，在竖直方向上蹦跳的周期为3s，离弹簧网的最大高度为5m，则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为_____N(g取10m／s2).【5】‎ 答案:1500‎ ‎★★★★24.如图所示，倾角为α=30°的传送带以恒定速率v=2m／s运动，皮带始终是绷紧的，皮带AB长为L=5m，将质量为m=1kg的物体放在A点，经t=2.9s到达B点，求物体和皮带间的摩擦力.【7】‎ 答案:0.8s前7.5N，0.8s后5N ‎★★★★25.如图所示，物体A、B的质量mA=mB=6kg ‎，三个滑轮质量及摩擦均可忽略不计.物体C与物体A用细绳相连，细绳绕过三个滑轮，试问物体C质量为多少时物体B能够静止不动?【7】‎ 答案:mC≤2kg ‎★★★★26.如图所示，绳子不可伸长，绳和滑轮的重力不计，摩擦不计.重物A和B的质量分别为m1和m2，求当左边绳上端剪断后，两重物的加速度.【6】‎ 答案:,‎ ‎★★★★27.如图所示，光滑的圆球恰好放存木块的圆弧槽内，它们的左边接触点为A，槽半径为R，且OA与水平面成α角.球的质量为m，木块的质量为M，M所处的平面是水平的，各种摩擦及绳、滑轮的质量都不计.则释放悬挂物P后，要使球和木块保持相对静止，P物的质量的最大值是多少?【12】‎ 答案:α≤45°时，不论P多大，小球均不会翻出.α>45°时，‎ ‎★★★★28.如图所示，一条轻绳两端各系着质量为m1和m2的两个物体，通过定滑轮悬挂在车厢顶上，m1>m2，绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度a向右运动,m1仍然与车厢地板相对静止，试问:(1)此时绳上的张力T.(2)m1与地板之间的摩擦因数μ至少要多大?【12】‎ 答案:(1)(2)‎ ‎★★★★★29.如图所示，小球A、B与C、D分别用轻质杆相连，AC、BD、OE均为细绳，且AC=BD=OE=L，AB=CD=2L，mA=mB=mC=mD=m，试求BD绳断瞬时OE绳内张力.【15】‎ 答案:‎ ‎★★★★★30.如图所示，A、B两个楔子的质量都是8.0kg，C物体的质量为384kg，C和A、B的接触面与水平面的夹角是45°，水平推力F=2920N.所有摩擦均忽略.求:(1)A和C的加速度.(2)B对C的作用力的大小和方向.【20】‎ 答案:(1)aA=5m/s2,aC=3.54m/s2(2)NBC=2716N方向左上方45°‎ ‎★★★★★31.如图所示，在以一定加速度a行驶的车厢内，有一长为L、质量为m的棒AB靠在光滑的后壁上，棒与厢底面之间的动摩擦因数为μ0，为了使棒不滑动，棒与竖直平面所成的夹角θ应在什么范围内取值?【20】‎ 答案:，‎ 牛顿第三定律及应用 双基训练 ‎★1.如图所示，实验小车在外力的作用下，在水平实验桌上作加速运动，小车受到的力有______.其中小车所受重力的反作用力是______，作用在______上；重力的平衡力是______，作用在______上；小车所受摩擦力的反作用力作用在 ‎______上，方向______；______与桌面受到的压力是一对作用力和反作用力.【2】‎ 答案:重力、弹力、摩擦力、拉力；物体对地球的吸引力；地球；弹力；物体；桌面；水平向右；物体受到的弹力 ‎★★2.人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是( ).【1.5】‎ ‎(A)人对地球的作用力大于地球对人的引力 ‎(B)地面对人的作用力大于人对地面的作用力 ‎(C)地面对人的作用力大于地球对人的引力 ‎(D)人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力 答案:C 纵向应用 ‎★★★3.如图所示，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则( ).【3】‎ ‎(A)A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 ‎(B)A对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的 ‎(C)绳对A的拉力小于A所受桌面的摩擦力 ‎(D)A受到的重力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力 答案:B ‎★★★4.分析下面两段内容，并按要求完成答题.【6】‎ ‎(1)有人说:“喷气式飞机喷出的气体向后推动空气，空气就向前推动飞机，喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行.”这种说法错在哪里?正确的说法是什么?‎ ‎(2)如图所示，小鸟说:“我喜欢牛顿第三定律”，分析小鸟飞行与牛顿第三定律的关系.‎ 答案:略 ‎★★★5.如图所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始都处于静止状态，现分别对两物块施加水平恒力F1、F2，当物块与木板分离后，两木板的速度分别为v1和v2.若已知v1>v2，且物块与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是( ).【3】‎ ‎(A)F1=F2，且M1>M2(B)F1=F2，且M1F2，且M1=M2(D)F1(μ1+μ2)(M+m)g 横向拓展 ‎★★★★9.摩托车通过质量不可忽略的钢丝绳拖动货物前行，下列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)摩托车启动过程中，摩托车拉钢绳的力大于钢绳拉货物的力 ‎(B)摩托车平稳(匀速)行驶过程中，摩托车拉钢绳的力等于钢绳拉货物的力 ‎(C)摩托车启动过程中，钢绳拉货物的力大于货物拉钢绳的力 ‎(D)不论摩托车处于怎样的运动状态，都会由于摩托车拉钢绳的力与钢绳拉货物的力是对作用力和反作用力而保持二力等值的关系 答案:AB ‎★★★★10.如图所示，一密度为ρ0、重力为W1的铁块悬挂于弹簧秤S1上，并全部浸入密度为ρ的液体中，若液体及杯共重W2，全部置于磅秤S2上.(1)铁块平衡时，两秤示数各为多少?(2)若撤去弹簧秤，铁块在该液体中“自由下落”时，磅秤的示数是多少?【8】‎ 答案:(1)S1的示数为，S2的示数为(2)S2的示数为 ‎★★★★11.质量分别为m1和m2的木块重叠后放存光滑的水平面上，如图所示.m1和m2间的动摩擦因数为μ.现给m2施加随时间t增大的力F=kt，式中k是常数，试求m1、m2的加速度a1、a2与时间的关系，并绘出此关系的曲线图.【12】‎ 答案:当t≤t0时，；当t>t0时，‎ ‎，图像如图 ‎★★★★★12.如图所示，倾角为θ的光滑斜面上，一个质量为M、长为L的薄木板被一个受轻质杆约束于光滑轴O的质量为m的重球压住不动.已知重球半径为R，重球球心C到光滑轴O之距离也为L，且轻质杆也沿斜面方向(与斜面平行).现将斜面倾角θ缓缓增加，当增至30°时，薄木板刚好滑动，尔后将斜面倾角突然增至45°且保持不变.试求:‎ ‎(1)重球与薄木板之间的动摩擦因数ρ.‎ ‎(2)在斜面倾角为45°情况下，薄木板从重球之下滑出所用的时间t.‎ ‎(3)在斜面倾角为45°情况下，薄木板从重球之下刚刚滑出时的瞬时速度vt.【20】‎ 答案:(1)(2)(3)‎ 四、曲线运动万有引力 水平预测 ‎(60分钟)‎ 双基型 ‎★1.下列有关曲线运动的说法中正确的是( ).‎ ‎(A)物体的运动方向不断改变 ‎(B)物体运动速度的大小不断改变 ‎(C)物体运动的加速度大小不断改变 ‎(D)物体运动的加速度方向不断改变 答案:A ‎★2，关于互成角度的两个初速度不为零的匀加速直线运动的合成结果，下列说法中正确的是( ).，‎ ‎(A)一定是直线运动 (B)一定是曲线运动 ‎(C)可能是直线运动，也可能是曲线运动 (D)以上说法都不对 答案:C 纵向型 ‎★★★3.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上相对静止，它们跟圆台间的最大静摩擦力均等于各自重力的k倍.A的质量为2m，B和C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时( ).‎ ‎(A)B所受的摩擦力最小 ‎(B)圆台转速增大时，C比B先滑动 ‎(C)当圆台转速增大时，B比A先滑动 ‎(D)C的向心加速度最大 答案:ABD ‎★★★4.地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2‎ ‎，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的______倍.‎ 答案:‎ ‎★★★5.如图所示，实线为某质点平抛轨迹的一部分，测得AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m，高度差△h1=‎ ‎0.25m，△h2=0.35m，问:‎ ‎(1)质点平抛的初速度v0为多大?‎ ‎(2)抛出点到A点的水平距离和竖直距离各为多少?‎ 答案:(1)4m/s(2)水平距离0.8m，竖直距离0.2(提示:△h2-△h1=gT2,△s2=△s1=v0T,,,)‎ 横向型 ‎★★★★6.如图所示，光滑的水平面上钉两个相距40cm的钉子A和B，长1m的细线一端系着质量为0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上.开始时，小球和A、B在同一直线上，小球始终以2m／s的速率在水平面上作匀速圆周运动.‎ 若细线能承受的最大拉力是4N，则从开始到细绳断开所经历的时间是多长?‎ 答案:0.8π(s)(线在小球运动了两个半周时断掉)‎ ‎★★★★★7.飞船沿半径为R的圆周绕地球运转，周期为T，如图所示.如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切.已知地球半径为r，则飞船由A点运动到B点所需的时间t=______.‎ 答案:(提示:运用开普勒第一定律)‎ ‎★★★★★8.宇宙飞行器和小行星都绕太阳在同一平面内作圆周运动，飞行器的质量比小行星的质量小得多，飞行器的速率为v0，小行星的轨道半径为飞行器的轨道半径的6倍，有人企图借助小行星与飞行器的碰撞使飞行器飞出太阳系，于是他便设计了如下方案:Ⅰ.当飞行器在其圆周轨道的适当位置时，突然点燃飞行器上的喷气发动机，使飞行器获得所需速度，沿圆周轨道的切线方向离开轨道.Ⅱ.飞行器到达小行星的轨道时正好位于小行星的前缘，速度的方向与小行星在该处的速度方向相同，正好可被小行星碰撞.Ⅲ.小行星与飞行器的碰撞是弹性正碰，不计燃烧的燃料质量.(1)通过计算证明按上述方案能使飞行器飞出太阳系.(2)设在上述方案中，飞行器从发动机获得的能量为E1，如果不采取上述方案而是令飞行器在圆轨道上突然点燃发动机，经过极短时间后立即关闭发动机，于是飞行器获得足够的速度沿圆轨道切线方向离开轨道后直接飞出太阳系，采 用这种方法时，飞行器从发动机获取的能量的最小值用E2表示，问为多少?(第十七届全国中学生物理竞赛复赛试题)‎ 答案:(1)略(2)0.71(提示:设通过方案I使飞行器的速度由v0变成u0，飞行器到达小行星轨道时的速度为u，根据开普勒第二定律、能量守恒关系以及万有引力定律和牛顿第二定律，可以用v0表示u0和u；再设小行星运行速度为V，运用万有引力提供向心力，可用v0‎ ‎，表示V；再根据碰撞规律用v0表示出飞行器与小行星碰后的速度u1；再根据能量守恒算出飞行器从小行星的轨道上飞出太阳系应具有的最小速度u2；最终得u2v2 (D)甲早抛出，且v1m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，LW2 (B)W1P2‎ ‎(B)P1=P2‎ ‎(C)P1Ek 答案:B ‎★2.一个质量是2kg的物体以3m／s的速度匀速运动，动能等于______J.【1】‎ 答案:9‎ ‎★3.火车的质量是飞机质量的110倍，而飞机的速度是火车速度的12倍，动能较大的是______.【1】‎ 答案:飞机 ‎★4.两个物体的质量之比为100:1，速度之比为1:100，这两个物体的动能之比为______.【1】‎ 答案:1:100‎ ‎★★5.一个物体的速度从0增加到v，再从v增加到2v，前后两种情况下，物体动能的增加量之比为______.【1】‎ 答案:1:3‎ ‎★★6.甲、乙两物体的质量之比为，它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动，当两个物体通过的路程相等时，则甲、乙两物体动能之比为______.【1】‎ 答案:1:1‎ ‎★★★7.自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是______；下落1s和2s后物体的动能之比是______.【1.5】‎ 答案:1:2；1:4‎ 纵向应用 ‎★★8.甲、乙两物体的质量比m1:m2=2:1，速度比v1:v2=1:2，在相同的阻力作用下滑行至停止时通过的位移大小之比为_____.【1.5】‎ 答案:1:2‎ ‎★★9.一颗质量为10g的子弹，射入土墙后停留在0.5m深处，若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N.子弹射入土墙前的动能是______J，它的速度是______m／s.【1.5】‎ 答案:3200，800‎ ‎★★10.甲、乙两个物体的质量分别为和，并且=2‎ ‎，它们与水平桌面的动摩擦因数相同，当它们以相同的初动能在桌面上滑动时，它们滑行的最大距离之比为( ).【1.5】‎ ‎(A)1:1 (B)2:1 (C)1:2 (D)‎ 答案:‎ ‎★★★11.两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力Fa和Fb的作用，经过相等的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则( ).【1.5】‎ ‎(A)Fa>Fb，sa>sb (B)Fa>Fb，sasb (D)Favb>vc ‎(B)va=vb>vc ‎(C)va>vb=vc ‎(D)va=vb=vc 答案:D ‎★★★6.质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h时,该物体具有的机械能为( ).【1.5】‎ ‎(A)‎ ‎(B)‎ ‎(C)mgh ‎(D)‎ 答案:A ‎★★★7.如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时( ).【2】‎ ‎(A)两球运动的线速度相等 ‎(B)两球运动的角速度相等 ‎(C)两球的向心加速度相等 ‎(D)细绳对两球的拉力相等 答案:CD ‎★★★8.当重力对物体做正功时,物体的( ).【1.5】‎ ‎(A)重力势能一定增加,动能一定减少 ‎(B)重力势能一定减少,动能一定增加 ‎(C)重力势能一定减少,动能不一定增加 ‎(D)重力势能不一定减少,动能一定增加 答案:C ‎★★★9.以下运动中机械能守恒的是( ).【1.5】‎ ‎(A)物体沿斜面匀速下滑 ‎(B)物体从高处以g/3的加速度竖直下落 ‎(C)不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动 ‎(D)物体沿光滑的曲面滑下 答案:CD ‎★★★10.图中的四个选项,木块均在固定的斜面上运动,其中图(A)(B)(C)中的斜面是光滑的,图(A)(B)中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图(A)(B)(D)中的木块向下运动,图(C)中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图( ‎ ‎).(2002年全国春季高考试题)【1.5】‎ 答案:C ‎★★★11.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是( ).(2001年上海高考试题)【1.5】‎ ‎(A)空气阻力做正功 ‎ ‎(B)重力势能增加 ‎ ‎(C)动能增加 ‎ ‎(D)空气阻力做负功 答案:CD ‎★★★12.如图所示,一艘快艇发动机的冷却水箱离水面的高度为0.8m,现用导管与船底连通到水中,要使水能流进水箱(不考虑导管对水的阻力),快艇的航行速度至少应达到( ).【1.5】‎ ‎(A)2.0m/s (B)4.0m/s (C)6.0m/s (D)8.0m/s 答案:B ‎★★★13.枪竖直向上以初速度v0发射子弹,忽略空气阻力,当子弹离枪口距离为____时,子弹的动能是其重力势能的一半.【1.5】‎ 答案:‎ ‎★★★14.在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有______(填代号).【1.5】‎ ‎(A)用天平称出重锤的质量.‎ ‎(B)把打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来.‎ ‎(C)把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度.‎ ‎(D)接通电源,释放纸带.(E)用秒表测出重锤下落的时间.‎ 答案:AE ‎★★★15.在”验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00㎏.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于_____J,动能的增加量等于__________J(取三位有效数字).【2】‎ 答案:7.62,7.56‎ ‎★★★16.如图所示,一根长l的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α=60Δ°角后,从A点处无初速地释放小球.试问:‎ ‎(1)小球摆到最低点O时的速度多大?‎ ‎(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)多高?‎ ‎(3)若在悬点正下方处有一钉子,O′P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?【3】‎ 答案:(1)(2)l/2(3)仍与A点等高 ‎★★★17.如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,问球落到斜面上的B点时动能有多大?【4】答案:14J ‎★★★★18.如图所示,通过定滑轮悬拌两个质量为m1、m2的物体(m1>m2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是 ( ).【2】‎ ‎(A)m1势能的减少量等于m2动能的增加量 ‎(B)m1势能的减少量等于m2势能的增加量 ‎(C)m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量 ‎(D)m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量 答案:C ‎★★★★19.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( ).(1999年全国高考试题)【2】‎ ‎(A)物体势能的增加量 ‎(B)物体动能的增加量 ‎(C)物体动能的增加量加上物体势能的增加量 ‎(D)物体动能的增加量加上克服重力所做的功 答案:CD ‎★★★★20.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是( ).【3】‎ ‎(A)重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球作减速运动 ‎(B)重球下落至b处获得最大速度 ‎(C)由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量 ‎(D)重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能 答案:BC ‎★★★★21_如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的同定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法中正确的是( ).(2000年上海高考试题)【2.5】‎ ‎(A)A球到达最低点时速度为零 ‎(B)A球机械能减少量等于B球机械能增加量 ‎(C)B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度 ‎(D)当支架从左向右返回摆动时,A球一定能回到起始高度 答案:BCD ‎★★★★22.如图所示,一个粗细均匀的U形管内装有同种液体,在管口右端盖板A密闭,两液面的高度差为h,U形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板,液体开始运动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( ).【3】‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ 答案:D ‎★★★★23.如图所示,粗细均匀、全长为h的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为( ).【3】‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ 答案:C ‎★★★★24.长l的线的一端系住质量为,的小球,另一端固定,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,卜列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)小球、地球组成的系统机械能守恒 ‎(B)小球作匀速圆周运动 ‎(C)小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg ‎(D)以最低点为参考平面,小球机械能的最小值为2mgl 答案:AC ‎★★★★25.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长l0=R=0.5m.当球从图中位置C滑至最低点B时,测得vA=3m/s,则在B点时弹簧的弹性势能EP=____J.【3】‎ 答案:15‎ ‎★★★★★26.如图所示,小球质量为m,用长为l的细绳悬挂在一枚细钉上,用一大小为F的水平恒力拉球,至细绳偏转角度为θ(θ＜90°)时撤去F,如在运动中绳子始终处于伸直状态.求:(1)小球能上升的最大高度.(2)小球又回到最低点时,细绳上张力的大小.【4】‎ 答案:(1)当时,;当时,h=2l(2)mg+2Fsinθ 横向拓展 ‎★★★27.质量为m的物体,从静止开始,以g/2的加速度竖直下落h的过程中( ).【4】‎ ‎(A)物体的机械能守恒 (B)物体的机械能减少 ‎(C)物体的重力势能减少 (D)物体克服阻力做功为 答案:BD ‎★★★★‎ ‎28.如图所示,在竖直平面内固定着光滑的1/4圆弧槽,它的末端水平,上端离地高H,一个小球从上端无初速滚下.若小球的水平射程有最大值,则圆弧槽的半径为( ).【4】‎ ‎(A)H/2 (B)H/3 (C)H/4 (D)H/6‎ 答案:A ‎★★★★29.如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ.为保持木板的运动速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,对木板施一水平向右的作用力F,力F要对木板做功,做功的数值可能为( ).【4】‎ ‎(A) (B) (C)mv2 (D)2mv2‎ 答案:C ‎★★★★30.某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中,地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的( ).【3】‎ ‎(A)2倍 (B)5倍 (C)8倍 (D)10倍 答案:B ‎★★★★31.如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)电梯地板对物体的支持力所做的功等于 ‎(B)电梯地板对物体的支持力所做的功大于 ‎(C)钢索的拉力所做的功等于 ‎(D)钢索的拉力所做的功大于 答案:BD ‎★★★★32.将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升到某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,若空气阻力大小不变,则物体落回到抛出点时的动能为( ).‎ ‎【4】‎ ‎(A)36J (B)40J (C)48J (D)50J 答案:A ‎★★★★33.如图所示,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为_____J.若物块回到A时和挡板相碰无能量损失,则物块第二次到达最高点时的势能为________J.【4】‎ 答案:105,42‎ ‎★★★★‎ ‎34.如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动,问:‎ ‎(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?‎ ‎(2)A球转到最低点时的线速度是多大?‎ ‎(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?【6】‎ 答案:(1)(2)(3)‎ ‎★★★★35.如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管,问:‎ ‎(1)若要使小球能从C端出来,初速度v0,多大?‎ ‎(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况？初速v0各应满足什么条件?【6】‎ 答案:(1)(2)①当N=0时,②对管壁有向上的压力,③对管壁有向下的压力,‎ ‎★★★★36.如图所示,一根轻的刚性杆长为2l,中点A和右端点B各固定一个质量为m,的小球,左端O为水平转轴.开始时杆静止在水平位置,释放后将向下摆动.问杆从开始释放到摆到竖直位置的过程中,杆对B球做了多少功?【5】‎ 答案:‎ ‎★★★★37.如图所示,一根可伸长的细绳,两端各拴有物体A和B(两物体可视为质点).跨在一横截面为半圆形的、半径为R的光滑圆柱面上,由图示位置从静止开始释放.若物体A能到达半圆柱的顶点C,则物体A和B的质量之比须满足什么条件?【8】‎ 答案:‎ ‎★★★★38.一传送带装置示意如图所示,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N.这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率.(2003年全国高考理科综合试题)【10】‎ 答案:‎ ‎★★★★39.如图所示,一木块(可视为质点)沿倾角为37°的斜面从斜面底端以4.2m/s的初速度滑上斜面.已知斜面与小块间的动摩擦因数为0.25,规定木块初始位置重力势能为零,试求木块的重力势能等于动能时距斜面底端的高度.【10】‎ 答案:向上运动时,h=0.386m;向下运动时,h=0.27m ‎★★★★★40.如图所示,质量为M的圆环,用一根细线悬挂着.另有两个质量为m的带孔小球.可穿在环上兀摩擦地滑动.当两球同时由圆环顶部放开,并沿相反方向滑下时,小球与圆心连线与竖直方向的夹角为θ0.(1)在圆环不动的条件下.求悬线的张力T随θ的变化规律.(2)小球与圆环的质量比m/M至少为多大时圆环才可能上升?【12】‎ 答案:(1)T=Mg+2mg(3cos2θ-2cosθ)(2)‎ ‎★★★★★41.如图所示,一轻绳通过无摩擦的定滑轮与放在倾角为30°的光滑斜向上的物体m1连接,另一端和套在光滑竖直杆上的物体m2连接,图中定滑轮到竖直杆的距离为m,又知当物体m2由图中位置从静止开始下滑1m时,m1和m2受力恰好平衡.求:(1)m2下滑过程中的最大速度.(2)m2下滑的最大距离.【12】‎ 答案:(1)2.15m/s(2)2.3m ‎★★★★★42.跳水运动员从高丁水面,H=10m的跳台自由落下,运动员的质量m=60㎏,其体形可等效为长度l=1.0m、直径d=0.30m的圆柱体,略去空气阻力,运动员入水后水的等效阻力F作用于圆柱体下端面,F量值随入水深度Y的变化如图所示,该曲线近似为椭圆的一部分,长轴和短轴分别与OY和OF重合,为了确保运动员绝对安全,试计算水池中水的h至少应等于多少?(第十一届全国中学生物理竞赛预赛试题)【15】‎ 答案:4.9m 六、物体的相互作用 动量 水平预测 双基型 ‎★1.对于任何一个质量不变的物体,下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)物体的动景发生变化,其速率一定变化 ‎(B)物体的动量发生变化,其速率不一定变化 ‎(C)物体的速率发牛变化,其动量一定变化 ‎(D)物体的速率发牛变化,其动量不一定变化 答案:BC(提示:速率是标量,而动量是矢量)‎ ‎★2.两个物体在光滑水平面上相向运动,在正碰以后都停下来,那么这两个物体在碰撞以前 ( ).‎ ‎(A)质量一定相等 (B)速度大小一定相等 ‎(C)动量大小一定相等 (D)动能一定相等 答案:C(提示:根据动量守恒定律求解)‎ ‎★★3.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为( ).‎ ‎(A)向下,m(v1-v2) (B)向下,m(v1+v2)‎ ‎(C)向上,m(v1-v2) (D)向上,m(v1+v2)‎ 答案:D(提示:注意冲量的矢量性,以及它和动量变化量之间的关系)‎ 纵向型 ‎★★4.物体在恒力作用下作直线运动,在t1时间内物体的速度由零增大到v,F对物体做功W1,给物体冲量I1.若在t2时间内物体的速度由v增大到2v,F对物体做功W2,给物体冲量I2,则( ).‎ ‎(A)W1=W2,I1=I2 (B)W1=W2,I1＞I2 (C)W1W2,I1=I2‎ 答案:C(提示:结合动量定理和动能定理来分析求解)‎ ‎★★★5.如图所示,质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动,细线长L,偏角θ,线的拉力为F,小球作圆周运动的角速度为ω,周期为T,在T/2时间内质点所受合力的冲量为( ).‎ ‎(A) (B)‎ ‎(C)2mωθLsinθ (D)2mωL 答案:C(提示:由于合外力是变力,不能直接求其冲量,但可以根据动量定理求其动量的变化量)‎ ‎★★★6.原来静止的两小车,用一条被压缩的轻质弹簧连接,如图所示.如果A车的质量为mA=2㎏,B车的质量为A车的2倍,弹簧弹开的时间为0.1s,弹开后B车的速度为vB=1m/s,则B车所受的平均作用力是 ( ).‎ ‎(A)0.4N (B)40N (C)4N (D)20N 答案:B(提示:先对A、B组成的系统运用动量守恒定律,然后对B车运用动量定理求出其作用力)‎ ‎★★★7.如图所示,质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出,恰好与斜面垂直碰撞,其碰撞后的速度的大小恰好等于小球抛出时速度的一半.小球与斜面碰撞过程中所受到的冲量的大小是( ).‎ ‎(A)1.4N·s (B)0.7N·s (C)1.3N·s (D)1.05N·s 答案:C(提示:先根据平抛运动的知识求得小球与斜面碰撞前的速度,再结合动量定理求解)‎ ‎★★★8.如图所示,在光滑的水平面上放有两个小球A和B,其质量mA＜mB,B球上固定一轻质弹簧.若将A球以速率v去碰撞静止的B球,下列说法中正确的是 ( ).‎ ‎(A)当弹簧压缩量最大时,两球速率都最小 ‎(B)当弹簧恢复原长时,B球速率最大 ‎(C)当A球速率为零时,B球速率最大 ‎(D)当B球速率最大时,弹性势能不为零 答案:B(提示:A、B小球组成的系统动量守恒,同时两球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变)‎ ‎★★★★9.水平拉力F1、F2分别作用在水平面上的物体上一段时间后撤去,使物体都由静止开始运动而后又停下.如物体在这两种情况下的总位移相等,且F1＞F2,那么在这样的过程中 ( ).‎ ‎(A)F1比F2的冲量大 (B)F1比F2的冲量小 ‎(C)F1与F2的冲量相等 (D)F1与F2的冲量大小无法比较 答案:B(提示:可以结合全过程的v-t图像来帮助求解,在图像中,外力撤去后物体的加速度相同)‎ 横向型 ‎★★★10.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A,B,放在光滑的水平面上,若物体A被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体A的中心,已知物体A的质量是物体B质量的3/4,子弹质量是物体B的1/4,弹簧被压缩到最短时,求物体A、B的速度.‎ 答案:子弹和A、B木块组成的系统动量守恒:,v′=v0/8‎ ‎★★★★11.如图所示,在光滑的水平而上有一质量为M的长条木板,以速度v0向右作匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在小板上的A点(这时小铁块相对地面速度为零),小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为μ,问:‎ ‎(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?‎ ‎(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?‎ ‎(3)在全过程中有多少机械能转化为热能?‎ 答案:(1)木板与小铁块组成的系统动量守恒:Mv0=(M+m)v′,(2)由功能关系可得,摩擦力在相对位移上所做的功等于系统动能的减少量,,(3)根据能量守恒定律,系统损失的动能转化为热能:‎ ‎★★★★★12.如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1,和m2的小球1和2,它们在一条与右侧竖直墙壁垂直的直线上前后放置.设开始时球2静止,球1以速度v0对准球2运动,不计各种摩擦,所有碰撞都足弹性的,如果要求两球只发生两次碰撞,试确定m1/m2比值的范围.‎ 答案:12.分别就m1＞m2,m1=m2,m1＜m2三种情形作具体分析,即可求得为使两球只碰撞两次,m1/m2所应满足的条件.由弹性碰撞的知识可知:,,式中v1和v2取正值表示速度方向向右,取负值表示向左.第一次碰撞后,v2必为正;v1可能为正、零或负,由m1与m2的比值决定.现分别讨论如下:(1)m1＞m2:球2以-v2左行,与以速度v1,右行的球1发生第二次碰撞,碰后球1与球2的速度分别为,.因m1＞m2,故v2′＞0,与墙壁碰撞后以速度-v2‎ ‎′左行.为了不与球1发生第三次碰撞,首先要求球1左行,即:(m1—m2)2-4m1m2＜0,解得:.其次还要求碰撞后的球2追不上球1,v2′＜-v1′,即:4m1(m1-m2)≤4m1m2-(m1-m2)2,解得:,由以上两个不等式,加上条件,得出的取值范围为:.(2)m1=m2:由完全弹性碰撞的规律,质量相同的两个球相碰后互换速度,所以第二次碰撞后球1和球2不会再次相碰.(3)m1＜m2:第一次碰撞后,球1左行,球2右行.球2碰墙后为了能追上球1作第二次碰撞,要求-v2＞v1,即:2m1＞m2‎ ‎-m1,解得:,所以,的取值范围应为:.综上所述,为了使两球能够作二次碰撞,且只能作二次碰撞的条件是:‎ 阶梯训练 动量和冲量 双基训练 ‎★1.下列关于动量的论述中正确的是( ).【0.5】‎ ‎(A)质量大的物体动量一定大 (B)速度大的物体动量一定大 ‎(C)两物体动能相等,动量小一定相等 (D)两物体动能相等,动量一定相等 答案:C ‎★2.关于物体的动量和动能,下列说法中正确的是( ).【0.5】‎ ‎(A)一物体的动量不变,其动能一定不变 ‎(B)一物体的动能不变,其动量一定不变 ‎(C)两物体的动量相等,其动能一定相等 ‎(D)两物体的动能相等,其动量一定相等 答案:A ‎★3.两个具有相等动量的物体A、B,质量分别为mA和mB,且mA＞mB,比较它们的动能,则 ( ).【1】‎ ‎(A)B的动能较大 (B)A的动能较大 ‎(C)动能相等 (D)不能确定 答案:A ‎★4.放在水平桌面上的物体质量为m,用一个水平推力F推它,作用时间为t,物体始终不动,那么在t时间内,推力对物体的冲量应为______.【1】‎ 答案:Ft ‎★★5.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,若它们在运动过程中的动能相等,则它们动量大小之比p甲:p乙是( ).【1】‎ ‎(A)1:1 (B)1:2 (C)1:4 (D)2:1‎ 答案:B ‎★★6.如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,两个物体具有的相同的物理量是( ).【2】‎ ‎(A)重力的冲量 (B)弹力的冲量 ‎(C)合力的冲量 (D)刚达到底端时的动量 ‎(E)刚达到底端时动量的水平分量(F)以上几个量都不对 答案:F 纵向应用 ‎★★7.质量为2㎏的物体作竖直上抛运动,4s后回到出发点,不计空气阻力,在此过程中物体动量的改变和所受的冲量分别为(g取10m/s2)( ).【2】‎ ‎(A)80㎏·m/s和80N·s,方向均为竖直向下 ‎(B)80㎏·m/s,方向竖直向上,80N·s,方向竖直向下 ‎(C)40㎏·m/s和40N·s,方向均为竖直向下 ‎(D)80㎏·m/s和40N·s,方向均为竖直向下 答案:A ‎★★8.质量不等的两个物体静止在光滑的水平面上,两物体在外力作用下获得相同的动能,则下列说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)质量大的物体动量变化小 (B)质量大的物体受到的冲量大 ‎(C)质量大的物体末动量小 (D)质量大的物体动量变化率一定大 答案:B ‎★★9.以初速度v0=40m/s竖直向上抛出物体,质量为4㎏则第2秒末的动量为____㎏·m/s,第5秒末动量为____㎏·m/s,从第2秒末到第5秒末动量的变化量为____㎏·m/s(g取10m/s2).【2.5】‎ 答案:80,-40,-120‎ ‎★★★10.从水平地面上方同一高度处,使a球竖直上抛,使b球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上(空气阻力不计).下列说法中正确的是( ).【2.5】‎ ‎(A)两球着地时的动量相同 (B)两球着地时的动能相同 ‎(C)重力对两球的冲量相同 (D)重力对两球所做的功相同 答案:BD ‎★★★11.要计算竖直上抛一个物体的过程中,手对抛出物作用力的冲量,如不计空气阻力,所需的已知条件为下列几种组合中的( ).【4】‎ ‎(A)物体的质量m,它能上升的最大高度H ‎(B)抛出时的初速v0,它能上升的最大高度H ‎(C)抛出时用力F的大小,物体上升到最高处所需的时间t ‎(D)物体的重力G,它在空中的时间t′‎ 答案:AD ‎★★★12.用绳子拴一个质量是0.1㎏的小球,由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上运动,头3s内绳子拉力对物体的冲量的大小为______N·s;头3s内物体动量变化的大小为_____㎏·m/s(g值取10m/s2).【3】‎ 答案:3.6,0.6‎ ‎★★★13.质量为0.4㎏的小球以10m/s的速度从5m高的平台边缘水平抛出,小球落地时动量的大小是______㎏·m/s,方向是____________,小球运动全过程中动量的变化是_____㎏·m/s(g取10m/s2).【3】‎ 答案:,与水平方向夹角45°,4‎ ‎★★★14.如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p,经过一段时间后其速度方向改变了θ角,它的动量变化的大小为______.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★15.甲、乙两物体质量相等,并排静止在光滑的水平面上.现用一水平恒力F推动甲物体,同时在与F力相同方向上给物体乙一个瞬间冲量I,使两物体开始运动.当两物体重新相遇时,经历的时间t=______.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★16.质量为1.5㎏的物体,以4m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力.求物体抛出时和落回抛出点时的动量及这段时间内动量的变化革和重力的冲量(g取10m/s2).‎ 答案:6㎏·m/s,方向竖直向上;6㎏·m/s,方向竖直向下;12㎏·m/s,方向竖直向下;12N·s,方向竖直向下 ‎★★★17.以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为1㎏的物体,若在抛出3s后它末与地面及其它物体相碰,求它在3s内重力的冲量,3s内物体动量的变化量,第3秒末的动量(g取10m/s2).【3】‎ 答案:I=Ft=mgt=30N·s,Δp=30㎏·m/s,p末=mv末=1×10㎏·m/s=10㎏·m/s ‎★★★★18.如图所示,物体质量m=2㎏,放在光滑水平桌面上,在恒定的牵引力F作用下由位置A运动到位置B,速度由2m/s增加到4m/s,力F与水平面成60°角,求在此过程中力F的冲量.【4】‎ 答案:8N·s 横向拓展 ‎★★★★19.一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( ).【5】‎ ‎(A)h越大,平均冲击力越大 ‎(B)h越小,平均冲击力越大 ‎(C)平均冲击力大小与h无关 ‎(D)若h一定,平均冲击力与小球质量成正比 答案:AD ‎★★★★20.如图610所示,质量为4㎏的平板车静止在光滑水平面上,一质量为1㎏的玩具小车在1s内由静止从车的左端A点加速运动到车的右端B点,AB间距0.2m,在这段时间内小车对平板车的水平冲量大小为多少?【5】‎ 答案:0.32N·s ‎★★★★21.如图所示,绳子一端崮定于M点,另一端系一质量为m的质点以角速度ω绕竖直轴作匀速圆周运动,绳子与竖直轴之间的夹角为θ.已知a、b为直径上的两点,求质点从a点运动到b点绳子张力的冲量的大小.【10】‎ 答案:‎ 动量定理 双基训练 ‎★1.在一条直线上运动的物体,其初动量为8㎏·m/s,它在第1秒内受到的冲量为-3N·s,第2秒内受到的冲量为5N·s.它在第2秒末的动量为( ).【0.5】‎ ‎(A)10㎏·m/s (B)11㎏·m/s (C)13㎏·m/s (D)16㎏·m/s 答案:A ‎★2.某物体在运动过程中,受到的冲量为-1N·s,则( ).【1】‎ ‎(A)物体原动量方向一定与这个冲量方向相反 ‎(B)物体的末动量一定是负值 ‎(C)物体的动量一定要减少 ‎(D)物体动量的增量一定与所规定的止方向相反 答案:D ‎★3.人从高处跳到低处时,为了安全,一般都让脚尖先着地,这样做是为了( ).【0.5】‎ ‎(A)减小冲量 ‎(B)减小动量的变化量 ‎(C)增大与地面的作用时间,从而减小冲力 ‎(D)增大人对地面的压强,起到安全作用 答案:C ‎★★4.物体在恒定合外力作用下运动,则( ).【1】‎ ‎(A)物体一定作直线运动 ‎(B)物体的动量变化率一定恒定 ‎(C)物体的动量增量与时间成正比 ‎(D)单位时间内物体动量的增量与物体的质量无关 答案:BCD ‎★★5.玻璃杯从同一高度落下,掉在石头上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯在与石头的撞击过程中( ).【1.5】‎ ‎(A)玻璃杯的动量较大 (B)玻璃杯受到的冲量较大 ‎(C)玻璃杯的动量变化较大 (D)玻璃杯的动量变化较快 答案:D ‎★★6.质量为1.0㎏的小球从20m处自由下落到软垫上,弹后上升的最大高度为5.0m,小球与软垫接触的时间为1.0s,接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力)不计,g取10m/s2) ( ).【1.5】‎ ‎(A)10N·s (B)20N·s (C)30N·s (D)40N·s 答案:D ‎★★7.以15m/s的速度平抛一个小球,小球的质量为1㎏,经2s小球落地,不计空气阻力,g取10m/s..小球落地时的速度大小为_____m/s.在这一过程中,小球的动量变化的大小为_____㎏·m/s.【2.5】‎ 答案:25,20‎ 纵向应用 ‎★★8.小球的质量为2m,以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁,球被反方向弹回速度大小是 ‎,球与墙撞击时间t,那么在撞击过程中,球对墙的平均冲力大小是( ).【1.5】‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ 答案:C ‎★★★9.质量为m的物体,以初速度v0竖直上抛,然后又回到原抛出点.若不计空气阻力,物体所受的总冲量和平均冲力分别是(以竖直向上方正方向)( ).【2】‎ ‎(A)-mv0, (B)-2mvo,-mg (C)-2mvo,mg (D)2mv0,-mg 答案:B ‎★★★l0.如图所示,把重物G压在纸带上,若用一水平力迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出;若缓慢拉动纸带,纸带也从重物下抽山,但重物跟着纸带一起运动一段距离.下列解释上述现象的说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 ‎(B)在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力小 ‎(C)在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大 ‎(D)在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小 答案:CD ‎★★★11.竖直上抛某物体,物体达到最高点后又回到抛出点,设物体所受空气阻力大小不变,则( ).【3】‎ ‎(A)上升过程中重力的冲量比下落过程中重力的冲量小 ‎(B)全过程中物体的动量增量方向向下 ‎(C)空气阻力的冲量值上升与下落过程相等 ‎(D)空气阻力在全过程中的合冲量方向向上 答案:ABD ‎★★★12.水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的.假如煤层受到3.6×106N/m2的压强冲击即可被破碎,若高速水流沿水平方向冲击煤层,不考虑水的反向溅射作用,则冲击煤层的水流速度至少应为( ).【4】‎ ‎(A)30m/s (B)40m/s (C)45m/s (D)60m/s 答案:D ‎★★★13.一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上.若以小球接触软垫到小球陷到最低点经历了0.20s,则这段时间内软垫对小球的冲量为_____N·s(g取10m/s2,不计空气阻力).【2.5】‎ 答案:0.6‎ ‎★★★14.跳伞员从飞机上跳下,经过一段时间速度增大到收尾速度50m/s时才张开伞,这时,跳伞员受到很大的冲力.设张伞时间经1.5s,伞开后跳伞员速度为5m/s,速度方向始终竖直向下,则冲力为体承的_____倍.【3】‎ 答案:4‎ ‎★★★15.质量为50g的机枪子弹的出膛速度为1000m/s,假设机枪每分钟发射120发子弹,则在射击时机枪手需用多大的力抵住机枪?【3】‎ 答案:100N ‎★★★16.质量为0.2㎏ 的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达到的最大高度为4.05m,如果球从开始下落到弹起达到最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力(g取10m/s2),求小球对钢板的作用力.【4】‎ 答案:78N 横向拓展 ‎★★★★17.两个质量不同的物体,以相同的初动量开始沿同一水平面滑动,设它们与水平面间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离大小关系是( ).【4】‎ ‎(A)质量大的物体滑行距离较大 ‎(B)质量小的物体滑行距离较大 ‎(C)两物体滑行距离一样大 ‎(D)条件不足,无法比较 答案:B ‎★★★★18.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则( ).(1995年全国高考试 题)【4】‎ ‎(A)过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 ‎(B)过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 ‎(C)过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和 ‎(D)过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能 答案:AC ‎★★★★19.枪筒长为L,子弹质量为m,设子弹被击发后在枪筒内作匀加速直线运动,运动的时间为t,则( ).【5】‎ ‎(A)子弹离开枪口时的动能为 ‎(B)子弹在枪筒内运动过程中外力的冲量为 ‎(C)子弹在枪筒内运动过程中,合外力对它做的功是 ‎(D)子弹受到的平均冲力是 答案:D ‎★★★★20.在光滑的水平面上,质量为M的平板小车以速度v0作匀速直线运动.质量为m的物体竖直掉在车上.由于物体和车之间的摩擦,经时间t后它们以共同的速度前进,在这个过程中,小车所受摩擦力的大小为_____.【4】‎ 答案:‎ ‎★★★★21.以2m/s的速度作水平匀速运动的质量为0.1㎏的物体,从某一时刻起受到一个始终与速度方向垂直、大小为2N的力的作用,在作用0.1π(s)后,物体的速度大小是_______m/s,这0.1π(s)内,力对物体的冲量大小为______N·s.【5】‎ 答案:2,0.4‎ ‎★★★★‎ ‎22.有一质量为50g的小球,以10m/s的速度垂直射到竖直的墙壁上又被垂直墙壁反弹,落到离墙5m远的水平地面上.若已知小球击墙点离地高5m,球与墙作用时间为0.05s,求小球与墙撞时墙对球的平均作用力.【4】‎ 答案:15N ‎★★★★23.光滑斜面高h=0.8m,质量m=1㎏的滑块从固定的斜面顶端由静止释放,如图所示.滑块滑到底端的过程中(g取l0m/s2):【5】‎ ‎(1)中力对滑块所做的功为_____J.‎ ‎(2)滑块的动能增量为_____J.‎ ‎(3)重力对滑块的冲量为______N·s.‎ ‎(4)滑块的动量增量为_____㎏·m/s.‎ 答案:(1)8,(2)8,(3)8,(4)4‎ ‎★★★★★24.如图所示,长为L的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m的小球,将小球从O点正下方L/4处,以水平初速度向右抛出,经一定时间绳被拉直,以后小球将以O为支点在竖直平面内摆动.已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成60°角.求:(1)小球水平抛出的初速度v0.(2)在绳被拉紧的瞬间,支点O受到的冲量.【8】‎ 答案:(1)(2)绳对支点O的冲量大小为,方向沿绳向外.注意绳拉紧瞬间重力＜＜绳拉力,故忽略了重力对小球的冲量.‎ ‎★★★★★25.长为L、质量为m的柔软绳子盘放在水平桌面上,用手将绳子的一端以恒定的速度v向上提起,求当提起高度为x(x＜l)时手的作用力.【10】‎ 答案:‎ 动量守恒定律 双基训练 ‎★1.质量为M的小车在光滑的水平地面上以v0匀速运动.当车中的砂子从底部的漏斗中小断流下时,车子速度将( ).【0.5】‎ ‎(A)减小 (B)不变 (C)增大 (D)无法确定 答案:B ‎★2.在光滑水平直路上停着一辆较长的木板车,车的左端站立一个大人,车的右端站立一个小孩.如果大人向右走,小孩(质量比大人小)向左走.他们的速度大小相同,则在他们走动过程中 ( ).【1】‎ ‎(A)车可能向右运动 (B)车一定向左运动 ‎(C)车可能保持静止 (D)无法确定 答案:B ‎★★3.质量为m的平板小车静止在光滑的水平面上,一个质量为M的人立于小车的一端.当人从车的一端走向另一端的过程中,下列说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)人对小车压力的冲量,使小车与人沿同方向运动 ‎(B)人对小车摩擦力的冲量,使小车产生与人运动方向相反的动量 ‎(C)人与小车的动量在任一时刻都大小相等而方向相反 ‎(D)人与车的瞬时速度总是大小相等力向相反 答案:BC ‎★★4.质量分别为60㎏和70㎏的甲、乙两人,分别同时从原来静止的在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20㎏.则当两人跳离小车后,小车的运动速度为( ).【2】‎ ‎(A)19.5m/s.方向与甲的初速度方向相同 ‎(B)19.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 ‎(C)1.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 ‎(D)1.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 答案:C ‎★★5.质量相同的物体A、B静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a、b分别射击A、B,最终a子弹留在A物体内,b子弹穿过B,A、B速度大小分别为vA和vB,则 ( ).【2】‎ ‎(A)vA＞vB (B)vA＜vB (C)vA=vB (D)条件不足,无法判定 答案:A ‎★★6.在光滑的水平面上有两个静止小车,车上各站着一个运动员.两车(包含负载)的总质量均为M.设甲车上的人接到一个质量为m、沿水平方向抛来的速度为v的篮球;乙车上的人把原来在车上的一个同样的篮球沿水平方向以同样速度抛出去,则这两种情况下,甲、乙两车所获得速度大小的关系是( ).【2】‎ ‎(A)v甲＞v乙 (B)v甲＜v乙 ‎(C)v甲=v乙 (D)不同的M,m及v值结论不同 答案:B ‎★★7.质量为m=100㎏的小船静止在水面上,船上左、右两端各站着质量分别为m甲=40㎏,m乙=60㎏的游泳者,当他们在同一水平线上,甲朝左,乙朝右,同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时,小船运动方向为_______,运动速率为_____m/s.【2】‎ 答案:向左,0.6‎ ‎★★8.如图所示,将两条完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小下上,水平面光滑,开始时甲下速度大小为3m/s,乙车速度大小为2m/s,方向相反并在同一直线上,当乙车的速度为零时.甲车速度为_____m/s,方向_____.【2】‎ 答案:1,方向向右 ‎★★9.在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射质量为m的炮弹,炮下与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对地面出射的速度为v0,则此时炮身后退的速度v′=________.【2】‎ 答案:‎ ‎★★10.如图所示,一辆质量为M的小车以速度v1光滑水平面上运动,一质量为m、速度为v2物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中,此时小车的速度为_____.【2】‎ 答案:‎ 纵向应用 ‎★★★11.在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0‎ ‎,小车和单摆一起以恒定的速度v沿光滑水平面运动,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,在此碰撞瞬间,下列说法中可能发生的是( ).【2.5】‎ ‎(A)小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m)v=Mv1+m2+m0v3‎ ‎(B)摆球的速度不变,小车和木块的速度分别变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2‎ ‎(C)摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,满足Mv=(M+m)v1‎ ‎(D)小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2‎ 答案:BC ‎★★★12.甲、乙两个质量都是M的小车静置在光滑水平地面上.质量为m的人站在甲车上并以速度v(对地)跳上乙车,接着仍以对地的速率v反跳回甲车.对于这一过程,下列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)最后甲、乙两车的速率相等 ‎(B)最后甲、乙两车的速率之比v甲:v乙=M:(m+M)‎ ‎(C)人从甲车跳到乙车时对甲的冲量I1,从乙车跳回甲车时对乙车的冲量I2,应是I1=I2‎ ‎(D)选择(C)中的结论应是I1＜I2‎ 答案:BD ‎★★★13.一人从泊在码头边的船上往岸上跳,若该船的缆绳并没拴在码头上,则下列说法中正确的有( ).【3】‎ ‎(A)船越轻小,人越难跳上岸 (B)人跳跃时对船速度大于对地速度 ‎(C)船越重越大,人越难跳上岸 (D)人跳时对船速度等于对地速度 答案:AB ‎★★★14.如图所示,在一个足够大的光滑平面内有A、B两个质量相同的木块,中间用轻质弹簧相连,今对B施以水平冲量FΔt(Δt极短),此后A、B的情况是( ).【3】‎ ‎(A)在任意时刻,A、B的加速度大小相同 ‎(B)弹簧伸长到最长时,A、B的速度相同 ‎(C)弹簧恢复到原长时.A、B的动量相同 ‎(D)弹簧压缩到最短时,系统总动能最少 答案:ABD ‎★★★15.在同一高度同时释放A、B和C三个物体,自由下落距离h时,物体A被水平飞来的子弹击中,子弹留在A内;B受到一个水平方向的冲量,则A、B和C落地时间t1、t2和t3的关系是( ).【3】‎ ‎(A)t1=t2=t3 (B)t1＞t2＞t3 (C)t1＜t2＜t3 (D)t1＞t2=t3‎ 答案:D ‎★★★16.火车机车拉着一列车厢以v0速度在平直轨道上匀速前进,在某一时刻,最后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩,脱钩后该车厢在轨道上滑行一段距离后停止,机车和前面车厢的总质量M不变.设机车牵引力不变,列车所受运动阻力与其重力成正比,与其速度无关.则当脱离了列车的最后一节车厢停止运动的瞬间,前向机车和列车的速度大小等于______.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★17.如图所示,有一条光滑轨道,其中一部分是水平的,有质量为2m的滑块A以速率15m/s向右滑行,又有另一质量为m的滑块B从高为5m处由静止下滑,它们在水平而相碰后,B滑块刚好能回到原出发点,则碰撞后A的瞬时速度大小为_____m/s,方向为______.【3】‎ 答案:5,水平向右 ‎★★★18.质量为M的气球下吊一架轻的绳梯,梯上站着质量为m的人.气球以v0速度匀速上升,如果人加速向上爬,当他相对于梯的速度达到v时,气球的速度将变为______.【3】‎ 答案:‎ ‎★★★19.在光滑水平面上作直线运动的小车质量是90㎏,速度是1m/s,一个质量60㎏的人以2m/s的速度迎面跳上小车,并跟小车一起运动.此时车的速度为________m/s.在此过程中,人对小车的冲量大小是_____N·s,方向是_____.【3】‎ 答案:0.2,108,与车行方向相反 ‎★★★20.质量为2㎏的装砂小车,以水平速度3m/s沿光滑水平面匀速运动.一个质量为1㎏的小球,从高0.2m处自由落下,恰落入小车的砂中.这以后,小车的速度为 ‎______m/s.【2.5】‎ 答案:2‎ ‎★★★21.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车,在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行,不计冰面摩擦,若小孩突然以5.0m/s的速度(对地)将冰车推出后,小孩的速度变为_______m/s.这一过程中,小孩对冰车所做的功为______J.【2.5】‎ 答案:1.0,105‎ ‎★★★22.气球质量为200㎏,载有质量为50㎏的人,静止在空中距地面20m的地方,气球下悬一根质量可忽略不汁的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至安全到达地面,则这根绳至少多长?【3】‎ 答案:25m ‎★★★23.如图所示,有A、B两质量均为M的小车,在光滑的水平面上以相同的速率v0在同一直线上相向运动,A车上有一质量为m的人,他至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?【3】‎ 答案:‎ 横向拓展 ‎★★★★24.平板车B静止在光滑水平向上.在其左端另有物体A以水平初速度v0向车的右端滑行,如图所示.由于A、B存在摩擦,则B速度达到最大时,应出现在(设B车足够长)( ).【3】‎ ‎(A)A的速度最小时 (B)A、B的速度相等时 ‎(C)A在B上相对滑动停止时 (D)B车开始作匀速直线运动时 答案:ABCD ‎★★★★25.汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则在拖车停止运动前( ).【3.5】‎ ‎(A)汽车和拖车的总动量不变 (B)汽车和拖车的总动能不变 ‎(C)汽车和拖车的总动量增加 (D)汽车和拖车的总动能增加 答案:AD ‎★★★★26.如图所示,质量相同的木块A和B,其间用一轻质弹簧相连,置于光滑的水平桌面上,C为竖直坚硬挡板.今将B压向A,弹簧被压缩,然后突然释放B,若弹簧刚恢复原长时,B的速度大小为v,那么当弹簧再次恢复原长时,B的速度大小应为( ).【3】‎ ‎(A)0 (B)v/2 (C)v (D)‎ 答案:A ‎★★★★27.在一个足够大的光滑平面内,有两质量相同的木块A、B,中间用一轻质弹簧相连.如图所示.用一水平恒力F拉B,A、B一起经过一定时间的匀加速直线运动后撤去力F.撤去力F后,A、B两物体的情况足( ).【3.5】‎ ‎(A)在任意时刻,A、B两物体的加速度大小相等 ‎(B)弹簧伸长到最长时,A、B的动量相等 ‎(C)弹簧恢复原长时,A、B的动量相等 ‎(D)弹簧压缩到最短时,系统的总动能最小 答案:ABD ‎★★★★28.如图所示,一辆小车装有光滑弧形轨道,总质量为m,停放在光滑水平向上.有一质量也为m的速度为v的铁球,沿轨道水平部分射入,并沿弧形轨道上升h后,又下降而离开小下,离车后球的运动情况是( ).【3.5】‎ ‎(A)作平抛运动,速度方向与车运动方向相同 ‎(B)作平抛运动,水平速度方向跟车相反 ‎(C)作自由落体运动 ‎(D)小球跟车有相同的速度 答案:C ‎★★★★29.如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不汁,(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可知( ).【4】‎ ‎(A)小车上表面至少的长度 ‎(B)物体A与小车B的质量之比 ‎(C)A与小车上B上表面的动摩擦因数 ‎(D)小车B获得的动能 答案:ABC ‎★★★★30.质量为m=3㎏的物体在离地面高度为h=20m处,_正以水平速度v=20m/s运动时,突然炸裂成两块,其中一块质壁为m1=1㎏.仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行,炸裂后的另一块的速度大小为______m/s.两块落到水平地面上的距离为______m(小计空气阻力,g取10m/s2).【3.5】‎ 答案:10,60‎ ‎★★★★31.如图所示.在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,车B与小孩的总质量是下A质量的10倍.从静止开始,小孩把午A以速度v(对地)推出,车A返回后,小孩抓住并再次把它推出,每次推出的小下A的速度都是v(对地)、方向向左,则小孩把车A总共推出_____次后,车A返回时,小孩不能再接到(小车与竖直墙相撞无能量损失).【4.5】‎ 答案:6‎ ‎★★★★32.甲、乙两冰船在冰面上沿一直线以相同的速度v0甲在前、乙在后同向匀速滑行.今从甲船上以相对甲船v的速度水平向乙船抛出一个质量为m的砂袋,已知甲船(连操纵者、砂袋)和乙船(连操纵者)原先的质量均为M.问:当砂袋落入乙船中后两船速度各变为多大?【5】‎ 答案:,‎ ‎★★★★33.如图所示,质量为m2和m3的物体静止在光滑水平面上,两者之间有压缩着的弹簧,有质量为m1的物体以v0速度向右冲来,为了防止冲撞,m2物体将m3物体发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起.问m3的速度至少应多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?【4】‎ 答案:‎ ‎★★★★34.如图所示,两只小船平行逆向航行,航线邻近,当它们头尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50㎏的麻袋到对而船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船则以v=8.5m/s的速度向原方向航行.设两只船及船上的载重总重分别为m1=500㎏、m2=1000㎏.问在交换麻袋前两只船的速率为多大(水的阻力不计)?【4.5】‎ 答案:v1=1m/s,v2=9m/s ‎★★★★35.如图所示,甲、乙两辆完全一样的小车,质量郁为M,乙车内用绳吊一质重为M/2的小球,当乙车静止时,甲车以速度v与乙车相碰,碰后连为一体,求刚 碰后两车的速度及当小球摆到最高点时的速度.【4.5】‎ 答案:v/2,‎ ‎★★★★36.如图所示.A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板.A的左端和B的右端相接触.两板的质量皆为M=2.0㎏,长度皆为l=1.0m,C是一质量为m=1.0㎏的小物块.现给它一初速度v0=2.0m/s,使它从B板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的,而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ=0.10.问最后A、B、C各以多大的速度作匀速运动?g取10m/s2(2001年北京、内蒙、安徽高考试题)【8】‎ 答案:vA=0.563m/s,vB=0.155m/s,vC=0.563m/s ‎★★★★37.如图所示,在光滑桌面上放一质量为M的玩具小车.在小车的平台(小车的一部分)上有一质量为m的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住.用平将小车固定在桌面上,然后烧断细线,小球就弹出,落在车上A点,=s.如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?设小车足够长,球不致落在车外.(1987年全国高考试题)【6】‎ 答案:‎ ‎★★★★★38.如图所示,一排人站在沿x轴水平轨道旁.原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3,…),每人只有一个砂袋,x＞0一侧的每个砂袋质量为m=14㎏,x＜0一侧的每个砂袋的质量m′=10㎏.一质量为M=48㎏的小车以某一初速度从原点出发向正x轴方向滑行,不计轨道阻力.当车每经过一人身旁时,此人把砂袋以水平速度v朝与车速相反方向沿车面扔到车上,v的大小等于扔此砂袋之前瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号).(1)空车出发后,车上堆积了几个砂袋后,车就反向滑行?(2)车上最终有大小砂袋共多少个?(1995年全国高考试题)【10】‎ 答案:(1)3个(2)11个 ‎★★★★★39.两块光滑长木板OA与OB形成夹角α=2°的V字形,如图所示,固定在光滑的水平面上,一个小球从OB板的C点处以速度v=2m/s并与OB板成60°的水平方向开始运动,与OA板发生碰撞后又折回OB板碰撞,已知OC=4cm.设所有碰撞都是弹性的,试问:(1)小球经过几次碰撞后又回到C点?(2)此过程所经历的时间为多少?(3)此过程中小球离O点的最近距离多大?【12】‎ 答案:(1)3次(2)2s(3)‎ 动量守恒定律的应用 双基训练 ‎★1.相向运动的A、B两辆小车相撞后,一同沿A原来的方向前进,这是由于( ).【0.5】‎ ‎(A)A车的质量一定大于B车的质量 (B)A车的速度一定大于B车的速度 ‎(C)A车的动量一定大于B车的动量 (D)A车的动能一定大于B车的动能量 答案:C ‎★2.一个静止的质量为m的不稳定原子核,当它完成一次α衰变.以速度v发射出一个质量为mα的α粒子后,其剩余部分的速度等于( ).【0.5】‎ ‎(A) (B)-v (C) (D)‎ 答案:D ‎★3.在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是( ).【1】‎ ‎(A)作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒 ‎(B)作用前后总动量均为零,但总动能守恒 ‎(C)作用前后总动能为零,而总动量不为零 ‎(D)作用前后总动景守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零 答案:AB ‎★★4.在光滑的水平面上有两个质量均为m的小球A和B,B球静止,A球以速度v和B球发生碰撞,碰后两球交换速度.则A、B球动量的改变量ΔpA、ΔpB和A、B系统的总动量的改变Δp为( ).【1】‎ ‎(A)△pA=mv,△pB=-mv,△p=2mv (B)△pA,△pB=-mv,Δp=0‎ ‎(C)ΔpA=0,ΔpB=mv,Δp=mv (D)△pA=-mv,ΔpB=mv,Δp=0‎ 答案:D ‎★★5.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则( ).【1】‎ ‎(A)b的速度方向一定与原来速度方向相同 ‎(B)在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量一定相同 ‎(C)从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大 ‎(D)a、b一定同时到达水平地面 答案:D ‎★★6.大小相同质量不等的A、B两球,在光滑水平面上作直线运动,发生正碰撞后分开.已知碰撞前A的动量pA=20㎏·m/s,B的动量pB=-30㎏·m/s,碰撞后A的动量pA=-4㎏·m/s,则:【2】‎ ‎(1)碰撞后B的动量pB=_____㎏·m/s.‎ ‎(2)碰撞过程中A受到的冲量=______N·s.‎ ‎(3)若碰撞时间为0.01s,则B受到的平均冲力大小为_____N.‎ 答案:(1)-6(2)-24(3)2400‎ 纵向应用 ‎★★7在光滑的水平面上有A、B两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为pA=5㎏·m/s,pB=7㎏·m/s,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球的动量增量ΔpA、ΔpB可能是( ).【2】‎ ‎(A)ΔpA=3㎏·m/s,ΔpB=3㎏·m/s ‎(B)ΔpA=-3㎏·m/s,ΔpB=3㎏·m/s ‎(C)ΔpA=3㎏·m/s,ΔpB=-3㎏·m/s ‎(D)ΔpA=-10㎏·m/s,△pB=10㎏·m/s 答案:B ‎★★★8.一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态.放出一个质量为m的粒r后反冲.已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为( ).【2.5】‎ ‎(A)E0 (B) (C) (D)‎ 答案:C ‎★★★9.如图所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点.线长L.若将A由图示位置静止释放,则B球被碰后第一次速度为零时的高度可能是( ).【2.5】‎ ‎(A)L/2 (B)L/4‎ ‎(C)L/8 (D)L/10‎ 答案:ABC ‎★★★10.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的1/9,那么碰撞后B球的速度夫小可能是 ( ).【2】‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ 答案:AB ‎★★★11.质量相同的三个小球,在光滑水平面上以相同的速度运动,分别与原来静止的三个小球A、B、C、相碰(a碰A,b碰B,c碰C).碰后a球继续沿原来方向运动;b球静止;c球被反弹而向后运动.这时A、B、C三球中动量最大的是( ).【2】‎ ‎(A)A球 (B)B球 (C)C球 (D)条件不足,无法判断 答案:C ‎★★★12.在一条直线上相同运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量.它们正碰后可能发生的情况是( ).【2】‎ ‎(A)甲球停下,乙球反向运动 (B)甲球反向运动,乙球停下 ‎(C)甲、乙两球都反向运动 (D)甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等 答案:AC ‎★★★13.在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小钢球l与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l的运动方向相反.将碰撞后球l的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有( ).(1998年全国高考试题)【2.5】‎ ‎(A)E1＜E0 (B)p1＜p0 (C)E2＞E0 (D)p2＞p0‎ 答案:ABD ‎★★★14.如图所示,在支架的圆孔上放一质量为M的木球,一质量为,m的子弹以速度v从下面击中木球而穿出,使木球向上运动到h高处,求子弹穿过木球后上升的高度.【3.5】‎ 答案:‎ ‎★★★15.如图636所示,在高为h的光滑平台上放一个质量为m2的小球,另一个质量为m1的球沿光滑弧形轨道从距平台高为h处由静止开始下滑,滑至平台上与球m2发生正碰.若m1=m2,求小球m2最终溶点距平台边缘水平距离的取值范围____________.【4】‎ 答案:h＜s＜2h 横向拓展 ‎★★★16.一个质量为m的小球甲以速度V在光滑水平面上运动,与一个等质量的止小球乙正碰后,甲球的速度变为v,那么乙球获得的动能等于( )【3】‎ ‎(A) (B)‎ ‎(C) (D)‎ 答案:B ‎★★★★17.如图所示,木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0㎏,静止于光滑水平面上,一质量为2.0㎏的小球B以2.0m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面,与A发生相互作用.【6】‎ ‎(1)B球沿A曲面上升的最大高度(设B球不能飞出去)是( ).【2】‎ ‎(A)0.40m (B)0.20m ‎ ‎(C)0.10m (D)0.05m ‎(2)B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是( ).【2】‎ ‎(A)0 (B)1.0m/s (C)0.71m/s (D)0.50m/s ‎(3)B球与A曲面相互作用结束后,B球的速度是( ).【2】‎ ‎(A)0 (B)1.0m/s (C)0.71m/s (D)0.50m/s 答案:(1)C(2)B(3)A ‎★★★★18.在光滑的水平导轨上有A、B两球,球A追卜并与球B正碰,碰前两球动量分别为pa=5㎏·m/s,pB=7㎏·m/s,碰后球B的动量p′=10㎏·m/s,则两球质量mA、mB的关系可能是 ( ).【5】‎ ‎(A)mB=mA (B)mB=2mA (C)mB=4mA (D)mB=6mA 答案:C ‎★★★★19.A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t0=0,t1‎ ‎=Δt,t2=2Δt,t3=3Δt各时刻闪光四次,摄得如图所示照片,其中B像有重叠,mB=mA ‎,由此可判断( ).【6】‎ (A) 碰前B静止,碰撞发生在60cm处,t=2.5Δt时刻 (B) 碰后B静止,碰撞发生在60cm处,t=0.5Δt时刻 (C) 碰前B静止,碰撞发生在60cm处,t=0.5Δt时刻 (D) 碰后B静止,碰撞发生在60cm处,t=2.5Δt时刻 答案:AB ‎★★★★20.平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度作匀速直线运动.某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,问钢球落在平板车上何处(g取10m/s2)?【6】‎ 答案:钢球距平板车左端距离x=s2-s1=2.4m ‎★★★★21.如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车,车身长为l,一个质量为m的质点A放在车的尾部.A与车之间的动摩擦冈数为μ,现给质点A以水平速度v0向右运动,设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失.问: (1)质点A与小车相对静止时,小牟速度多大?‎ ‎(2)质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少?【5】‎ 答案:(1)(2)‎ ‎★★★★22.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上在C、D两端置有油灰阻挡层,整辆小车质量1㎏,在车的水平底板上放有光滑小球A和B,质量分别为mA=1㎏,mB=3㎏,A、B小球间置一被压缩的弹簧,其弹性势能为6J,现突然松开弹簧,A、B小球脱离弹簧时距C、D端均为0.6m.然后两球分别与油灰阻挡层碰撞,并被油灰粘住,问:【6】‎ ‎(1)A、B小球脱离弹簧时的速度大小各是多少?‎ ‎(2)整个过程小车的位移是多少?‎ 答案:(1)vA=3m/s,vB=-1m/s(2)0.24m ‎★★★★★23.如图所示,运动的球A在光滑水平面上与一个原来静止的球B发生弹性碰撞,A、B质量关系如何,可以实现使B球获得:(1)最大的动能;(2)最大的速度;(3)最大的动量.【12】‎ 答案:(1)mA=mB(2)mA＞＞mB(3)mA＜＜mB ‎★★★★★24.一段凹槽A倒扣在水平长木板C卜,槽内有一小物块B,它到槽两内侧的距离均为l/2,如图所示,小板位于光滑水平的桌面上,槽与木板间的摩擦不计,小物块与木板间的动摩擦因数为μ,A、B、C三者质量相等,原来都静止.现使槽A以大小为v0的初速向右运动,已知v0=,当A和B发生牛碰撞时,两者速度互换.求:‎ ‎(1)从A、B发生第一次碰掩到第二次碰撞的时间内,木板C运动的路程.‎ ‎(2)在A、B刚要发生第四次碰撞时,A、B、C三者速度的大小.(1998年全国高考试题)【12】‎ 答案:(1)(2),‎ ‎★★★★25.如图所示,质量为M、半径为R的铁环放在光滑平面上,另有质量为m的小铁球,以初速v0从O出发,而OO′=R/2,则经过多少时间小球将与铁环发生第N次弹性碰撞?【15】‎ 答案:‎ 七、机械振动 机械波 水平预测 双基型 ‎★1.简谐运动属于下列运动中的( ).‎ ‎(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动 ‎(C)匀变速直线运动 (D)非匀变速直线运动 答案:D(提示:作简谐运动物体的同复力与位移的大小成正比、方向与其相反,故其加速度时刻变化)‎ ‎★2.机械波在介质中传播时,下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)各质点都在各自的平衡位置附近振动 ‎(B)相邻质点间必自相互作用力 ‎(C)前一质点的振动带动相邻后一质点的振动,后一质点的振动必定落后于前一质点 ‎(D)各质点也随波的传播而迁移 答案:ABC(提示:机械波的形成实质上是振源的振动形式和能量在介质中的传播)‎ ‎★★3.两个弹簧振子甲的固有频率为,乙的固有频率为10f,若它们均在频率为9f,的策动力作用下受迫振动,则( ).‎ ‎(A)振子甲的振幅较大.振动频率为f ‎(B)振子乙的振幅较大,振动频率为9f ‎(C)振子甲的振幅较大.振动频率为9f ‎(D)振子乙的振幅较大,振动频率为10f 答案:B(提示:作受迫振动物体的振动频率一定等于策动力的频率,与固有频率无关)‎ ‎★★4.如图所示为某一时刻简谐波的图像,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)质点A、D的振幅相等 ‎(B)在该时划质点B、E的速度大小和方向相同 ‎(C)在该时刻质点C、F的加速度为零 ‎(D)在该时刻质点D正向下运动 答案:AD(提示:加速度与位移的大小成正比、方向相反;利用带动法判断各振动质点运动的方向)‎ 纵向型 ‎★★★5.如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB之间作简谐运动,其中O点为它的平衡位置,物体在A时弹簧处于自然状态.若v、x、F、a、Ek、Ep分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则( ).‎ ‎(A)物体在从O点向A点运动过程中,v、Ep减小向而x、a增大 ‎(B)物体在从B点向O点运动过程中,v、Ek增大而x、F、Ep减小 ‎(C)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同 ‎(D)当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek的大小均相同,但Ep的大小不同 答案:BC(提示:简谐运动具有各量关于平衡位置对称、运动过程机械能守恒等特点,注意该题振子运动到某一位置的势能等于重力势能与弹性势能之和).‎ ‎★★★6.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s和0.2m,C点为AB连线的中点,则图示时刻A、B两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s时,C点的位移为_____cm,O点经过的路程_____cm.‎ 答案:40,A、B、C,D、E,向下,-20,260(提示:利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像)‎ ‎★★★7.现提供秒表、较长的细线、小铁球等器材,请你没计一个能实际操作的实验,测出一棵大树树干的直径d,简要写出方案,测得直径的表达式,并注明你所用的符号的含义.‎ 答案:7.取细线长度等于树干周长制作一个单摆,用秒表测出摆振动n次的时间t,则利用单摆周期公式可得树干直径 横向型 ‎★★★★8.一列横波在x轴上传播着,在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示.(1)由图中读出波的振幅和波长.(2)设周期大于(t2-t1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?(3)设周期小于(t2-t1].并且波速为6000m/s,求波的传播方向.‎ 答案:(1)0.2m,8m(2)右传:在Δt时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt时间内波传播距离6m,波速为1200m/s(3)由于Δt＞T,故若左传,则;若右传,则,且n＞1,由v=λ/T可得n值,计算结果右传时n为非整数,左传时n为整数,故该情况为左传.‎ ‎★★★★9.在核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是”双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0向B球运动,如图所示.C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后A球与挡板P发生碰撞,碰撞后A、B都静止不动,A与P接触而不粘连,过一段时间,弹簧突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A、B、C三球的质量均为m.试求:(1)弹簧长度刚被锁定后A球的速度.(2)在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能.(2000年全国高考试题)‎ 答案:(1)设B、C碰撞形成D时速度为v1,锁定时速度为v2,P处解除锁定并恢复原长时D的速度为v2,之后当弹簧为最大长度时又一次同速,此速度为v4,首次锁定时弹簧最大弹性势能为Ep1,A离开挡板后弹簧最大弹性势能为Ep2,则有针对不同过方程:mv0=2mv1,①2mv1=3mv2,‎ ‎②;③,④2mv3=3mv4,⑤可得v2=v0/3,,v0,‎ ‎★★★★★10.在水平光滑的细直角槽中嵌入两个质量相等的小物体A和B,如图所示,它们之间用一长为L、质量可以忽略的刚性细杆铰接,铰接处在A、B滑动时可自由转动.已知当细杆与x轴的央角为α0时,A有一个沿x轴负方向的速度vAO,试证明:(1)细杆中点C将作圆周蒯运动.(2)A、B各自作简谐运动,且用L、α0、vAO来表示两物体的运动剧期T.‎ 答案:(1)设C点坐标为(xC、yC),xC2+yC2=L2/4,这说明C点的轨迹是一个半径为L/2的圆(2)因为杆不可压缩,所以vA和vB沿杆方向的分量应相等,即vAcosα=vBsinα,vA=vBtanα.对A、B组成的系统来说机械能守恒(常数),其中vA=2vCx,vB=2vCy,故vC2=K′(常数).C作匀速圆周运动,故A、B均为简谐运动.由于,‎ 阶梯训练 简谐运动 受迫振动 双基训练 ‎★1.作简谐运动的物体每次通过平衡位置时( ).【0.5】‎ ‎(A)位移为零,动能为零 (B)动能最大,势能最小 ‎(C)速率最大,振动加速度为零 (D)速率最大,回复力不一定为零 答案:BC ‎★2.作简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( ).【0.5】‎ ‎(A)速度 (B)位移 (C)回复力 (D)加速度 答案:BCD ‎★★3.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).【0.5】‎ 答案:D ‎★★4.水平放置的弹簧振子先后以振幅A和2A振动,振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v1和v2,则( ).【l】‎ ‎(A)v1=2v2 (B)2v1=v2‎ ‎(C) (D)v1=v2‎ 答案:B ‎★★5.如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc＞lb=ld＞la,先让d摆摆动起来(摆角小超过5°),则下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)b摆发生振动,其余摆均不动 ‎(B)所有摆均以相同频率振动 ‎(C)所有摆均以相同摆角振动 ‎(D)以上说法均不正确 答案:B ‎★★6.同一个弹簧振子从平衡位置被分别拉开5cm和2cm,松手后均作简谐运动,则它们的振幅之比A1:A2=______,最大加速度之比a1:a2=_____,振动周期之比T1:T2=______.【2】‎ 答案:5:2,5:2,1:1‎ ‎★★7.两个弹簧振子的劲度系数相同,振子质量之比为2:1,它们的振幅相同,那么它们在振动过程中最大动能之比为_____【1】‎ 答案:1:1‎ ‎★★8.支持列车车厢的弹簧减振系统,固有频率是2Hz.若列车行驶在每根长12.5m的钢轨连成的铁道上,当运行速度是_____m/s时.车厢振动得最厉害_____【1】‎ 答案:25‎ ‎★★★9.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它的转动会给筛子形成一个周期性的驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子自由振动时每次全振动用时2s,在某电压下电动偏心轮转速为36r/min,若增大电压可以使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅变大,可采取的措施有(1)_________、(2)_________.【1】‎ 答案:(1)减小电压(2)减小筛子质量 ‎★★★10.如图所示,竖立在水平地面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧作弹性压缩,稳定后用细线把弹簧拴牢.烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动.那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中( ).(1998年北京会考试题)【3】‎ ‎(A)球所受合力的最大值不一定大于球的重力值 ‎(B)在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加 ‎(C)球刚脱离弹簧时的动能最大 ‎(D)球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小 答案:BD ‎★★11.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在从接触到将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度g ‎(B)球所受弹力的最大值,一定大于其重力的2倍 ‎(C)小球的动能逐渐减小,而系统的机械能保持不变 ‎(D)系统的势能先减少后增加 答案:BD 纵向应用 ‎★★★12.如图所示,有一脉冲波在a、b之间传播,下列说法中,正确的有( ).【3】‎ ‎(A)如果传播方向从a到b,则a、b之间各个质点起始振动方向均朝上 ‎(B)如果传播方向从a到b,则a、b之间各个质点起始振动方向均朝下 ‎(C)a、b之间各个质点起始振动速度为零 ‎(D)a、b之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关 答案:B ‎★★★13.如图所示,物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在A、B之间作简谐运动,今物体在A、B之间的D点和c点沿DC方向运动(D、C图上未画出)的过程中,弹簧的弹性势能减少了3.0J,物体的重力势能增加了1.0J,则在这段运动过程中( ).【4】‎ (A) 物体经过D点时的运动方向是指向平衡位置的 (B) 物体的动能增加了4.0J (C) D点的位置一定在衡位置以上 (D) 物体的运动方向可能是向下的 答案:A ‎★★★14.如图所示,平台沿竖直方向作简谐运动,一物体置于振动平台上始终随平台振动.振动平台位于_____位置时,物体对平台的压力最大.【2】‎ 答案:最低点 ‎★★★15.一个质点在平衡位置O点的附近作简谐运动,某时刻过O点后经3s时间第一次经过M点,再经2s第二次经过M点.该质点再经______第三:次经过M点.若该质点由O点出发后在20s内经过的路程是20cm,则质点振动的振幅为_________.【3】‎ 答案:Δt1=14s、Δt2=10/3s,A1=4cm、A2=4/3cm ‎★★★16.请你用能量的观点简要说明在物体作受迫振动时,当振动频率等于策动力的频率时其振幅最大.【3】‎ 答案:振动系统是一个开放系统,与外界时刻进行着能量交换,当满足上述条件时策动力对物体总是做正功,振幅不断增大,直到它与摩擦和介质阻力做的功相等时振幅不再增大 ‎★★★17.如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置.其中P是光滑水平面,k是轻质弹簧,N是质量为M的带夹子的金属盒;Q是固定于盒边缘的遮光片,利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率.已知弹簧振子作简谐运动时的周期丁T=2π,其中m是振子的质量,k′是常数.当空盒振动时,测得振动频率为f1;把一物体夹在盒中,并使其振动时,测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗?如果不能,请说明理由;如果能,请求出被测物体的质量.【3】‎ 答案:能测质量,‎ 横向拓展 ‎★★★18.作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v.下列说法中正确的是( ).【4】‎ ‎(A)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零 ‎(B)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0～mv2之间的某个值 ‎(C)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小一定为零 ‎(D)从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力的冲量大小可能是0～2mv间的某个值 答案:AD ‎★★★★19.如图所示,一个弹簧振子在A、B两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C点向上运动,速度大小为vC已知OC=a,物体的质量为M振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( ).【4】‎ ‎(A)重力做功2mga (B)重力冲量为 ‎(C)回复力做功为零 (D)回复力的冲量为2mvC 答案:ABCD ‎★★★★20.如图所示,质量分别为m、M的两物块用轻弹簧相连,其中M放在水平地面上,m处于竖直光滑的导轨内.今将m向下压一段距离后放手,它就在导轨内上下作简谐运动,且m到达最高点时,M对地面的压力刚好为零,试问:(1)m的最大加速度多大?(2)M对地面的最大压力多大?【5】‎ 答案:(1)(2)2(m+M)g ‎★★★★21.如图所示是一个单摆的共振曲线,读图回答下列问题:‎ ‎(1)该单摆摆长多大?‎ ‎(2)共振时单摆振幅多大?‎ ‎(3)共振时摆球的最大加速度、最大速度多大?【6】‎ 答案:(1)1m(2)8cm(3)0.8m/s2,0.25m/s ‎★★★★★22.一长列火车因惯性驶向倾角为α的小山坡,当列车速度减为零时,列车一部分在山上,如图所示.试求列车从开始上山到停下(只是一瞬间)所经历的时间,已知列车全长为L,摩擦不计.【10】‎ 答案:‎ ‎★★★★★23.如图所示,如果沿地球的直径挖一条隧道,求物体从此隧道一端自由释放到达另一端所需的时间.设地球是一个密度均匀的球体,其半径为R,不考虑阻力.【15】‎ 答案:t=π 单摆振动图像 双基训练 ‎★1,在研究单摆的运动规律过程中,首先确定单摆的振动周期公式T=2π的科学家是 ( ).【0.5】‎ ‎(A)伽利略 (B)牛顿 (C)开普勒 (D)惠更斯 答案:D ‎★2.在同一地点,两个单摆的摆长之比为1:4,则它们的频率之比为( ).【1】‎ ‎(A)1:4 (B)1:2 (C)4:l (D)2:l 答案:D ‎★3.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的( ).【0.5】‎ ‎(A)频率不变,振幅不变 (B)频率改变,振幅变大 ‎(C)频率改变,振幅不变 (D)频率不变,振幅变小 答案:D ‎★4.单摆振动的回复力是( ).【0.5】‎ ‎(A)摆球所受的重力 (B)摆球重力在垂直悬线方向上的分力 ‎(C)悬线对摆球的拉力 (D)摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力 答案:B ‎★★5.已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6m,则两单摆摆长la与lb分别为( ).(2000年北京、安徽高考试题)【1】‎ ‎(A)la=2.5m,lbx=0.9m (B)la=0.9m,lb=2.5m ‎(C)la=2.4m,lb=4.0m (D)la=4,0m,lb=2.4m 答案:B ‎★★6.一个单摆在空气中振动,振幅越来越小,这表明( ).【l】‎ ‎(A)后一时刻摆球的位移一定小于前一时刻摆球的位移 ‎(B)后一时刻摆球的动能一定小于前一时刻摆球的动能 ‎(C)后一时刻摆球的势能一定小于前一时刻摆球的势能 ‎(D)后一时刻摆球的机械能一定小于前一时刻摆球的机械能 答案:D ‎★★7.一弹簧振子作简谐运动,其振动图像如图所示,那么在()和()两个时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)①④ (B)②③ (C)③④ (D)①②‎ 答案:A ‎★★8.在一个单摆装置中,摆动物体是一个装满水的空心小球,球的正下方开有一小孔,当摆开始以小角度摆动时,让水从球中连续流出,直到流完为止,则此摆球的周期将( ).【2】‎ ‎(A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)先增大后减小 (D)先减小后增大 答案:C ‎★★9.利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏小,可能的原因是( ).【2】‎ ‎(A)单摆振动过程中振幅有减小 (B)测摆长时,仅测了摆线长度 ‎(C)测摆长时,将线长加了小球直径 (D)测周期时,把N次全振动误记为N+l 答案:B ‎★★l0.同地的甲、乙两单摆,甲振动35次时间内乙正好振动21次,若甲的摆长为45cm,则乙的摆长_______cm.【2】‎ 答案:125‎ ‎★★11.某摆钟的振动周期为2s(又称秒摆),若此摆钟走时准确,则一昼夜摆动_____次.若此摆钟一昼夜快了5min,则此钟一昼夜摆动______次.【2】‎ 答案:43200,43350‎ ‎★★12.某次单摆摆动时间测定中,秒表的示数如图所示,则t=_____.【1】‎ 答案:1min39s ‎★★13.如图所示,A是半径为R的光滑圆弧轨道的最低点,B、C为两个小球(可视为质点),将B放在A点正上方h处,将C放在离A点很近的轨道上,让B、C同时从静止开始释放(不计空所阻力).正好在A点相遇,则h的高度最小是多少?【1】‎ 答案:‎ 纵向应用 ‎★★★14.盛砂漏斗与悬线构成砂摆在竖直平面摆动.其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动,可画出振动图像,若砂摆有两种不同摆长而薄板也分别以v1、v2两种速度拉动,且v2=2v1,得到如图所示的两种图像,则其振动周期丁.T1和T2的关系为( ).【4】‎ ‎(A)T2=T1 (B)T2=2T1.‎ ‎(C)T2=4T1 (D)T2=T1/4‎ 答案:A ‎★★★15.两个质量相等的弹性小球,分别挂在两根不可伸长的细绳上,两绳相互平行,重心在同一水平线上且相互接触,如图所示,第一球的摆长为L,第二球的摆长为4L.现将第一球拉开一个很小的角度后释放并同时计时,在第一球摆动周期的2倍时间内,两球的碰撞次数为( ).【2】‎ ‎(A)2次 (B)3次 (C)4次 (D)5次 答案:B ‎★★★16.两个行星的质量之比为P,半径之比为Q,两个相同的单摆分别置于两个行星的表面,那么它们的振动周期之比为( ).【2】‎ ‎(A)PQ2 (B) (C) (D)‎ 答案:D ‎★★★17.如图所示,绝缘线长L,一可视为质点的摆球带正电并用该线悬于O点摆动,当摆球过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直摆动平面.摆球沿ACB圆弧来回摆动且摆角小于5°,下列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)A、B处于同一水平线上 ‎(B)球在A、B点时线的拉力大小不等 ‎(C)单摆的周期T=‎ ‎(D)单摆向左或向右运动经过D点时线的拉力大小相等 答案:AC ‎★★★‎ ‎18.有一星球其半径为地球半径的2倍,平均密度与地球相同,今把一台在地球表面走时准确的摆钭移到该星球表面,摆钟的秒针走一圈的实际时间变为( ).【4】‎ ‎(A)0.5min (B) (C) (D)2min 答案:B ‎★★★19.有一台摆钟置于某地,摆长L=0.250m时每昼夜慢5min.若要使钟走时准确,摆长应变为______m(其摆动视为单摆的小角摆动).【3】‎ 答案:0.248‎ ‎★★★20.升降机中有一单摆,若当它随升降机匀速上升时,它的摆动周期是2s;则当它随升降机以g/2的加速度减速上升时,周期是_____s;当它随升降机以g/2的加速度加速上升时,周期是______s.【3】‎ 答案:2,‎ ‎★★★21.在用单摆测重力加速度的实验中,从下列器材中选用最合适的(填写器材代号)‎ ‎________.【2】‎ ‎(A)小铁球 (B)小塑料球 (C)30cm长的摆线 ‎ ‎(D)100cm长的摆线 (E)150cm长的摆线 (F)手表 ‎(G)秒表 (H)米尺 (I)铁架台 答案:ADGHI 横向拓展 ‎★★★22.有一挂钟,在北京走时准确,小心地移到广州后,每昼夜相差n(s),那么广州与北京两地的重力加速度之比为_________.【3】‎ 答案:(86400-n)2:864002‎ ‎★★★23.一块涂有碳黑的玻璃板质量为2㎏,在拉力F作用下由静止开始竖直向上作匀变速直线运动,一个装有水平振针的振动频率为5Hz的同定电动音叉在玻璃板上画出了如图所示的曲线,测得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm,则外力F=________N.【3】‎ 答案:24‎ ‎★★★24.一单摆摆长为l,摆线离开平衡位置的最大夹角为θ,摆球质量为m,当摆球从最大位移处运动到平衡位置的过程中,重力做功为_____,合外力冲量的大小为______.【4】‎ 答案:Mgl(1-cosθ),‎ ‎★★★25.图中各摆中线的长度都已知,摆球视为质点,且均作小角摆动.求它们的周期.【8】‎ Ta=________;Tb=_______;Tc=________;Td=________;Te=________;Tf=_________.‎ 答案:,,,,,‎ ‎★★★26.秒摆摆球质量为0.2㎏,它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4m,当它完成10次全振动回到最大位移时,因有阻力作用,距最低点的高度变为0.3m.如果每振动10次给它补充一次能量,使摆球同到原高度,那么1min内总共应补充多少能量(g取10m/s2)?【3】‎ 答案:0.6J ‎★★★27.如图为一列横波在f时刻的波形图,此时a质点向上运动的波速v=10m/s.‎ ‎(1)此时开始经过5s时,质点b、c的位移为多少?‎ ‎(2)将此时刻经过4.9s时的波形画在网上.‎ ‎(3)取t时刻为时间的起点,分别作出a、b,c三点的振动图像.【5】‎ 答案:(1)+10cm,0(2)图略(3)图略 ‎★★★28.某行星的平均密度为地球的一半,今把一单摆从地球移到该行星上,其振动周期变为在地球上的2倍,已知地球半径为R,求该行星的半径.【4】‎ 答案:r=R/2‎ ‎★★★★29.某地有一台摆长可调的摆钟,摆长为L1时在一段标准时间内快a(min),若摆长改为L2时,在同一标准时间内慢b(min),为使其走时准确,摆长应调到多长?【7】‎ 答案:‎ ‎★★★★30.如图所示,一个质量为m、电阻为R的金属小圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方L/2处有一宽度为L/4的垂直纸面向里的匀强磁场区域,现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放,下摆中金属环所在平面始终垂直磁场,则金属环在整个过程中产生多少焦耳热?【6】‎ 答案:‎ ‎★★★★31.有一水平轨道AB,在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切,一质量为0.99㎏的木块静止于B处,现有一颗质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示.已知木块与该水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2.,试问子弹射入木块后,木块需经多长时间停止运动(cos5°=0.996)?【6】‎ 答案:(1+π)s ‎★★★★32.现有一根十几米长的不可伸长的细绳,下系一铁球,从六楼窗口悬挂下垂,给你一只秒表和量程为50cm的刻度尺,请设计一个测重力加速度的实验方案.列出需要测量的物理量符号及计算重力加速度的表达式(不准许用米尺一段段测量细绳的长度).【6】‎ 答案:,式中Δl为两次摆长之差,其值须在刻度尺量程内,T0、T1为两种摆长下单摆的周期 ‎★★★★‎ ‎33.一登山运动员攀登一座高山,他想同时估测这座山的高度,身边可用的只有一条不太长的细线,请你给他想想办法.【8】‎ 答案:地上取一小石子制一单摆,利用人体脉搏作计时器,分别在山下和山上测它的周期,R,n1为山下t时间内的振动次数,n2为山上相同时间内的振动次数,R为地球半径 ‎★★★★★34.如图所示是一种记录地震相关情况的装置,有一质量为m的球固定在边长为l、质量可忽略不计的等边三角形的顶点A上,它的对边BC跟竖直线成夹角α,球可绕固定轴BC摆动,求摆球作微小摆动时的周期.【10】‎ 答案:‎ ‎★★★★★35.如图所示,用三根竖直的长度相同且不可伸长的细轻绳将一个细圆环水平悬挂,环上拴绳点彼此距离相等.现借助一些重量不计的辐条,将一与环等质量的重物固定于环心处,试求环的微小扭转振动周期变化了几倍?【10】‎ 答案:‎ 机械波波的图像 双基训练 ‎★1.下列关于波的图像和振动图像正确的是( ).【0.5】‎ ‎(A)波的图像表示某一时刻某质点的位移 ‎(B)振动图像表示某一质点在各个时刻的位移 ‎(C)波的图像表示各个时刻各个质点的位移 ‎(D)振动图像表示某一质点在某一时刻的位移 答案:B ‎★2.下列关于波长的说法正确的是( ).【1】‎ ‎(A)在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离 ‎(B)波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离 ‎(C)一个周期内振动传播的距离 ‎(D)一个正弦波形的曲线长 答案:C ‎★★3.在一列横波的传播方向上,某时刻有两个质点的位移相同,且不等于零,则这两个质点的间距可能( ).【1】‎ ‎(A)小于半个波长 (B)等于半个波长 ‎(C)大于半个波长且小于波长 (D)等于波长 答案:ACD ‎★★4.下列关于波的说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)机械波中各质点振动的频率与波源的振动频率相同 ‎(B)在机械波传播的过程中,机械能一定守恒 ‎(C)有机械波一定有振动,有振动也一定有机械波 ‎(D)声波是纵波 答案:AD ‎★★5.已知地震波的纵波波速为v1=5km/s,横波波速为v2=3km/s,震中到某地纵波比横波早到达,时间差Δt=20s,则该地距震中的距离为_____km.【1】‎ 答案:150‎ ‎★★6.石块落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木块在4s内振动了8次,当小木块刚开始第7次振动时,与小木块相距20m的树叶恰好开始振动,由此可知,水波的波长为________m,波速的大小为________m/s.【1】‎ 答案:10/3,20/3‎ 纵向应用 ‎★★★7.如图所示,a、b、c、…、k为弹性介质中相邻间隔都相等的质点,a点先开始向上作简谐运动,振幅为3cm,周期为0.2s.在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟0.05s开始振动,a开始振动后0.6s时,x轴上距a点2.4m的某质点第一次开始振动,那么这列波的传播速度和0.6s内质点k通过的路程分别为( ).【3】‎ ‎(A)4m/s,6cm (B)4m/s,12cm (C)4m/s,48cm (D)12m/s,6cm 答案:A ‎★★★★8.如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波( ).【3】‎ ‎(A)沿x轴的正方向传播 ‎(B)沿x轴的负方向传播 ‎(C)波速为100m/s ‎(D)波速为2.5m/s 答案:BC ‎★★★9.如图所示为一列沿x轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动.已知波源的平衡位置在O点,P、Q两质点平衡位置坐标分别为P(12,0)、Q(56,0),则( ).【4】‎ ‎(A)波源刚开始振动时的运动方向沿＋y方向 ‎(B)这列波的波速为600m/s ‎(C)当t=0).11s时,Q点刚开始振动 ‎(D)Q点刚开始振动时,P点恰位于波谷 答案:C ‎★★★10.一列波沿绳子传播时、绳上有相距3m的P点和Q点,它们的振动图线如图所示.其中实线为P点的图线,虚线为Q点的图线,则该列波的波长和波速的可能值为( ).【2】‎ ‎(A)6m,30m/s (B)6m,12m/s ‎(C)2m,12m/s (D)2m,10m/s 答案:A ‎★★★11.如图所示为一列向某方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,在波的传播方向上有一质点P在该时刻的振动方向如图.由图可知( ).【2】‎ (A) 波向右传播 (A) 波向左传播 (B) P点在该时刻前1/4周期时和后3/4周期时运动情况相同 (C) P点在该时刻前1/4周期时和后1/4周期时运动情况相反 答案:BCD ‎★★★12.一列横波以10m/s的波速沿水平方向向右传播,某时刻的波形图如图中的实线所示,经过时间后波形如图中虚线所示,由此可知Δt的可能值是( ).【3】‎ ‎(A)0.3,s (B)0.5s (C)0.6s (D)0.7s 答案:B ‎★★★13.一列横波沿x轴的负向传播,波速为6m/s,当位于x1,x1=3cm的A质点恰好在平衡位置日向上振动时,位于x2=6cm的B质点正处于x轴下方最大位移处,求出此波的波长表达式及最小频率值.【4】‎ 答案:m(n=0,1,2,…),150Hz ‎★★★14.如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,问:(1)经过多长时间,M点第二次到达波谷?(2)这段时间里,N点经过的路程为多少?【4】‎ 答案:(1)29s(2)145cm ‎★★★15.绳上有一列正弦横波沿x轴传播,如图所示.a、b是绳子上的两点,它们在x轴方向上的距离小于一个波长,当a点运动到最低点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,试在a、b之间画出两个波形分别表示:(1)沿x轴正方向传播的波.(2)沿x轴负方向传播的波.‎ 答案:略 横向拓展 ‎★★★★16.一列横波沿直线ab,向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( ).【5】‎ ‎(A)波速可能是2/43m/s (B)波长可能是8/3m ‎(C)波速可能大于2/3m/s (D)波长可能大于8/3m 答案:CD ‎★★★★17.机械横波在某时刻的波形图如图实线所示,已知波的传播速度大小为1m/s.经过一段Δt后,波形变成图中虚线所示,则Δt的可能值为( ).【4】‎ ‎(A)1s (B)3s (C)5s (D)7s 答案:ABCD ‎★★★★18.在波的传播直线上有两个介质质点A、B,它们相距60cm,当A质点在平衡位置处向上振动时,B质点处于波谷位置.若波速的大小为24m/s,则波的频率可能值是 ( ).【6】‎ ‎(A)30Hz (B)410Hz (C)400Hz (D)490Hz 答案:ABD ‎★★★★19一根张紧的水平弹性长绳的a、b两点相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动.经过1.00s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负极大.则这简谐波的波速可能等于( ).【7】‎ ‎(A)4.67m/s (B)6m/s (C)10m/s (D)14m/s 答案:AC ‎★★★★20.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1＋0.2)s的波形图.(1)若波速为35m/s,求质点M在t1.时刻的振动方向.(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?【5】‎ 答案:(1)向下(2)右传,5m/s ‎★★★★21.一列横波沿一直线传播,某一时刻直线上相距为d,的A、B两质点均处在平衡位置,且A、B之间仅有一个波峰.若经过时间t质点B第一次到达波峰位置,则这列波可能的波速值多大?【l0】‎ 答案:‎ ‎★★★★★22.如图所示,质量为m的一系列小物块用劲度系数为k的小弹簧等间隔(间隔为d)地连接成一排,当左端物块作圆频率为ω的左右简谐运动时,此振动将自左向右传播,使各物块作相同频率、同幅度的振动,求传播速度(设).‎ 答案:d 干涉衍射声波 双基训练 ‎★1.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( ).【0.5】‎ ‎(A)声波频率不变,波长变小 (B)声波频率不变,波长变大 ‎(C)声波频率变小,波长变大 (D)声波频率变大,波长不变 答案:B ‎★2.障碍物的大小为10cm.则下列各种波长中的波能出现最明显的衍射现象的波长是 ( ).【0.5】‎ ‎(A)5cm (B)10cm (C)15cm (D)20cm 答案:D ‎★3.一位男学生发声时,其声音响而声调低,这说明他声带振动的( ).【0.5】‎ ‎(A)振幅小,频率大 (B)振幅大,频率小 ‎(C)振幅小,泛音多 (D)振幅大,泛音多 答案:B ‎★4.按照相同的曲谱分别演奏钢琴和小提琴,我们仍能够区别出钢琴声和小提琴声,这是因为它们的( ).【0.5】‎ ‎(A)音品不同 (B)音调不同 (C)响度不同 (D)传播速度不同 答案:A ‎★★5.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)在振动削弱的区域,质点不发生振动 ‎(B)在振动削弱的区域,各质点都处于波谷 ‎(C)在振动加强的区域,各质点都处于波峰 ‎(D)在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零 答案:D ‎★★6.两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上 ‎(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻 ‎(C)振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大 ‎(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进 答案:BC ‎★★7.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( ).【2】‎ 答案:B ‎★★8.宋代科学家沈括所著《梦溪笔谈》中有这样一段话”古法以牛黄为矢眼(箭壶),卧以为枕,取其中虚,附地枕之,数里外有人马声,则闻之.”这是利用了_______的原理.【1】‎ 答案:声音的共振 ‎★★★9.两列振幅、波长相同的简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波.虚线为向左传播的波,a、b、c、d、e为五个等距离的质点,两列波传播的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)质点a、b、c、d、e始终静止不动 (B)质点b、d始终静止不动 ‎(C)质点a、c、e始终静止不动 (D)质点a、c、e以振幅2A作简谐运动 答案:BD ‎★★★10.如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是( ).【3】‎ 答案:BD ‎★★★11.如图所示是声波1和声波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则 ( ).【1】‎ ‎(A)波1速度比波2速度大 ‎(B)波2的音品比波1好 ‎(C)波2响度比波1响度大 ‎(D)波2音调比波1高 答案:D 横向拓展 ‎★★★★12.将两端开口的玻璃管竖直插入深水槽中,今敲击一个固有频率为500Hz的音叉并同时把它放在管口上端,逐渐上提玻璃管,测得该过程中产生第一、二次共振的空气柱长度相差34cm,求声速.【10】‎ 答案:340m/s ‎★★★★13.如图7—49所示,广场上有一个半径为45m的圆,AB是直径,在圆心O点和A点处分别安装两个有相同声源的扬声器,它们发出的声波波长是10m.有一人站在B处几乎听不到声音,他沿着圆周逆时针向A走,在走到A之前,他还有几次几乎听不到声音?【10】‎ 答案:8次 ‎★★★★★14.将一根长为100多厘米的均匀弦线,沿水平的x轴放置,拉紧并使两端固定,现对离固定的右端25cm处(取该处为原点O,如图(a)所示)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰动,其位移随时间的变化规律如图(b)所示.该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波).已知该波在弦线中的传播速度为2.5cm/s,且波在传播和反射过程中都没有能量损失.‎ ‎(1)试在图(a)中准确地画出自O点沿弦向右传播的波在t=2.5s时的波形图.‎ ‎(2)该波向右传播到固定点时将发生反射,反射波向左传播,反射点总是固定不动的,这可看成向右传播的波和向左传播的波相叠加,使反射点的位移始终为零.由此观点出发,试在图(a)中准确地画出t=12.5s时的波形图.‎ ‎(3)在图(a)中准确地画出,t=10.5s时的波形图.(第十六届全国中学生物理竞赛预赛试题)【15】‎ 答案:‎ 八、分子动理论 能量守恒 水平预测 双基训练 ‎★1.0.5mol氢气中含有( ).‎ ‎(A)0.5个氢分子 (B)1个氢分子 ‎(C)3.01×1023个氢分子 (D)3.01×1012个氢分子 答案:C ‎★★2.有人设想用降低海水的温度可以得到大量的能量,相当于一个很好的永动机,关于这样的永动机,下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)这样做可以成功,因为它符合能量守恒定律 ‎(B)这样做不能成功,因为它违反能量守恒定律 ‎(C)这样做没有违反能量守恒定律,但是不能成功 ‎(D)这样做不能成功,因为它违反热力学第二定律 答案:CD 纵向型 ‎★★★3.当将橡皮筋拉伸时,橡皮筋内分子的( ).‎ ‎(A)引力增大,斥力减小 ‎(B)斥力增大,引力减小 ‎(C)引力和斥力都增大,引力增大得较多 ‎(D)引力和斥力都减小,斥力减小得较多 答案:D ‎★★★★4.如图,甲、乙两金属球完全相同,若将两球从相同的初温加热到相同的末温,且不计悬线和支持面的吸热,则( ).‎ ‎(A)甲球吸热较多 (B)乙球吸热较多 ‎(C)两球吸热一样多 (D)无法比较哪只球吸热较多 答案:B(提示:两球受热后,体积都要膨胀,甲球因放在不导热的水平面上,受热膨胀后,球的重心升高,要克服重力做功,而耗费一部分能量,所以用来提高球体温度的能量就减少了一些(严格地讲,是甲球内能的增量就减少了一些).乙球情况刚好与甲球相反,乙球莺心的下降引起乙球重力势能的减少,重力对乙球做了功,所以乙球内能的增量要大于”供给的热量”,而两球因膨胀而引起的对大气的做功情况是几乎相同的,所以Δt甲＜Δt乙,选项B正确)‎ 横向型 ‎★★★★5.质量M=200g的木块,静止在光滑水平面上.质量m=20g的铅弹(铅的比热容c=126J/(㎏·℃))以水平速度v0=500m/s射入木块,当它射出木块时速度变为vt=300m/s.若这一过程中损失的机械能全部转化为内能,其中42％被子弹吸收而使其升温,对铅弹穿过木块过程,求:‎ ‎(1)子弹离开木块时,木块的速度.‎ ‎(2)子弹克服摩擦力做的功.‎ ‎(3)摩擦力对木块做的功.‎ ‎(4)产生的总热量.‎ ‎(5)子弹升高的温度.‎ 答案:(1)子弹射穿木块过程中,不受外力作用,系统的总动量守恒,有:mv0=Mv+mvt ‎,木块的速度为:v=(v0-vt)=×(500—300)m/s=20m/s(2)子弹克服摩擦力做的功:W1=mv02-mvt2=×0.02×(5002-3002)J=1600J(3)摩擦力对木块做的功:W2=Mv2-0=×0.2×202J=40J(4)这一过程中损失的机械能为:W=W1-W2=(1600-40)J=1560J.已知损失的机械能全部转化为内能,则内能的增量,即产生的总热量Q为1560J(5)已知产生的总热量中有42％被子弹吸收而使其升温,则子弹升高的温度为:‎ 阶梯训练 分子动理论 双基训练 ‎★1.通常分子直径的数量级是_____m;乒乓球直径是3.8cm,其数量级是_____m;地球直径是12740km,其数量级是_____m.【1】‎ 答案:10-10,10-2,108‎ ‎★2.物体的内能是分子的_____和_____的总和,宏观上由物体的______、_____和_____决定.【0.5】‎ 答案:动能,势能,质量,温度,体积 ‎★★3.布朗运动是说明分子运动的重要实验事实,则布朗运动是指( ).【0.5】‎ ‎(A)液体分子的运动 (B)悬浮在液体中的固体分子运动 ‎(C)固体微粒的运动 (D)液体分子与固体分子的共同运动 答案:C ‎★★4.温度的宏观意义是________________________________;温度的微观意义是________________________________.【0.5】‎ 答案:物体的冷热程度,大量分子平均动能大小的标志 纵向应用 ‎★★5.两种液体的体积分别为V1、V2,将它们混合在一个密闭容器中,经过一段时间后总 体积VQ (D)ΔE=0‎ 答案:B ‎★★★★16.在一间隔热很好的密闭房间中,把正在工作的电冰箱门打开,室内空气温度将 ‎__________(选填”升高”、”不变”或”降低”),其原因是_________________________.(第二届全国中学物理竞赛预赛试题)【1】‎ 答案:升高,电动机工作时部分电能转化为热能 ‎★★★★17.长江三峡工程位于长江西陵峡中段,坝址在湖北省宜昌市三斗坪.三峡工程是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水巨大综合利用效益的特大型水利水电工程,其主要数据如表1、表2所示.‎ 表1‎ 坝高(m)‎ ‎185‎ 大 坝长(m)‎ ‎2335‎ 坝 最大蓄水位(m)‎ ‎175‎ 总库容量(m3)‎ ‎3.930×1010‎ 水 库 防洪库容量(m3)‎ ‎2.215×1010‎ 平均年流量(m3)‎ ‎4.510×l011‎ 表2‎ 总装机数(台)‎ ‎26‎ 电 总装机容量(kw)‎ ‎1.820×107‎ 站 年平均发电量(kW·h)‎ ‎8.468×1010‎ 万吨级双线5级船闸(座)‎ ‎1‎ 通 航 ‎3000吨级单线垂直升船机(座)‎ ‎1‎ 年单向通船能力(总吨数)(t)‎ ‎5×107‎ 长江三峡具有丰富的水利资源.请根据表1、表2的有关数据完成下列问题.(1)最大蓄水位h=________m,平均年流量V=_______m3;年平均消耗水能E=________J,转化为电能的百分比η=_______.(2)若26台发电机组全部建成并发电,按设计要求年发电时间为多少天?‎ 答案:(1)175,4.510×1011,7.9×1017,38.6％(2)193.8d 九、气体的性质 水平预测 双基型 ‎★1.下列说法中正确的是( ).‎ ‎(A)一定质量的气体的体积是不会改变的 ‎(B)气体的体积等于所有分子的体积之和 ‎(C)所有气体的压强都是由气体受重力引起的 ‎(D)密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同 答案:D ‎★2.一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量p、V、T、的变化情况可能是( ).(1995年上海高考试题)‎ ‎(A)p、V、T都增大 (B)p减小,V和T增大 ‎(C)p和V减小,T增大 (D)p和T增大,V减小 答案:ABD ‎★★3.如图所示各图中,p表示气体的压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,则正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是图( ).(2002年上海高考试题)‎ 答案:AC 纵向型 ‎★★4.如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将( ).‎ ‎(A)向上移动 (B)向下移动 ‎(C)不移动 (D)先向下移动,然后再向上移动 答案:A ‎★★5.一定质量的理想气体可经不同的过程从一种状态(p1、V1、T1)变到另一种状态(p2、V2、T2),已知T2＞T1,则在这些过程中( ).(1990年全国高考试题)‎ ‎(A)气体一定从外界吸收热量 (B)气体和外界交换的热量都是相等的 ‎(C)外界对气体所做的功都是相等的 (D)气体内能的变化都是相等的 答案:D ‎★★6.某同用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确.根据实验数据却在如图所示的p-V图上画出了两条不同的双曲线,造成这种情况的可能原因是 ( ).(2001年上海高考试题)‎ ‎(A)两次实验中空气质量小同 ‎(B)两次实验中温度不同 ‎(C)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同 ‎(D)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同 答案:AB ‎★★★7.一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两部分,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的气体的温度为0℃,右边的气体的温度为20℃,隔板处于静止状态,当左边的气体加热到20℃,右边的气体加热到40℃时,则达到平衡状态时隔板的最终位置( ).(2000年全国高考理科综合试题)‎ ‎(A)保持不动 (B)在初始位置右侧 (C)在初始位置左侧 (D)决定于加热过程 答案:B ‎★★★8.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.现将阀门S打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18cm,则开口端水银面将下降___cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg).‎ 答案:54‎ ‎★★★9.已知高山上某处的气压为0.40atm,气温为-30℃,则该处1cm3大气中的分子数约为____________个.(在标准状态下1mol气体的体积为22.4L).(1991年全国高考试题)‎ 答案:1.2×1019‎ 横向型 ‎★★★10.A、B为两个相同的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量mC＞mD,按如图所示方式连接并保持平衡.现使它们的温度都升高10℃,不计活塞质量及滑轮系统的摩擦,则系统重新平衡后 ( ).‎ ‎(A)C下降的高度比D下降的多 ‎(B)C下降的高度比D下降的少 ‎(C)C、D下降的高度一样多 ‎(D)A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同 答案:A ‎★★★★11.如图所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住,活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态.已知此时外界大气压强p0=1.00×105N/m?,活塞到缸底的距离t=0.500m,缸内横截面积S=1.00×10-2m2.今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F=500N.弹簧的原长l0应为多少?若提力为F=700N,弹簧的原长l0又应为多少(不计摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律)?(2002年北京春季高考试题)‎ 答案:1.5m,0.833m ‎★★★★★12.一球形热气球,其隔热很好的球皮连同吊篮等装载物的总质量为300㎏.经加热后,气球膨胀到最大体积,此时它的直径为18m,球内外气体成分相同,而球内气体压强则稍稍高过大气压,试求出刚好能使热气球上升时球内空气的温度.已知此时大气温度为27℃,压强为1atm,在标准状况下空气的密度为1.3㎏/m3.(第九届全国中学生物理竞赛决赛试题)‎ 答案:54℃‎ 阶梯训练 气体的状态和状态参量 双基训练 ‎★1.关于气体的体积,下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)气体的体积与气体的质量成正比 ‎(B)气体的体积与气体的密度成反比 ‎(C)气体的体积就是所有气体分子体积的总和 ‎(D)气体的体积是指气体分子所能达到的空间 答案:D ‎★2.对于一定量的气体,下列说法中正确的是( ).(2000年全国高考试题)【1】‎ ‎(A)当分子热运动变剧烈时,压强必变大 ‎(B)当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 ‎(C)当分子间的平均距离变大时,压强必变小 ‎(D)当分子间的平均距离变大时,压强必变大 答案:B ‎★3.在研究气体的热学性质时,描述气体的热力学状态的参量有_________.对于一定质量的气体,若这三个参量都不变,则气体状态________(选填”变化”或”不变”).若该气体状态发生改变,则至少有______个参量发生广变化.【1】‎ 答案:气体的温度、体积和压强,不变,两 ‎★4.据报道,美国的一个研究小组利用激光制冷技术,将铯原子冷却到了290nK的极低温度,这一温度是______K.某人体温是36.5℃,也可以说体温为__________K.某人体温升高1.5℃,也可以说体温升高了_________K.【1.5】‎ 答案:2.9×10-7,309.5,1.5‎ ‎★★5.有一房间,上午10时温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的( ).【1.5】‎ ‎(A)空气密度增大 (B)空气分子的平均动能增大 ‎(C)空气分子的速率增大 (D)空气质量增大 答案:B 纵向应用 ‎★★6.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将( ).【2】‎ ‎(A)体积变小 (B)体积变大 ‎(C)压强变小 (D)压强不变 答案:A ‎★★7.对于一定质量的气体,下列说法中上正确的是( ).【2】‎ ‎(A)如果体积V减小,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面 积的总冲量一定增大 ‎(B)如果压强p增大,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大 ‎(C)如果温度T不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 ‎(D)如果密度ρ不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 答案:B ‎★★‎ ‎8.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg,pb=__________cmHg,pc=_______cmHg,pd=_________cmHg.【3】‎ 答案:76,86,66,86‎ ‎★★★9.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M.不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于( ).(1994年全国高考试题)＞＞p.147【3】‎ ‎(A) (B)‎ ‎(C) (D)‎ 答案:D ‎★★★10.如图所示,一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸擘无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点.在气缸达到平衡后,与原来相比,则( ).(2000年广东高考试题)【3】‎ ‎(A)气体的压强变大 (B)气体的压强变小 ‎(C)气体的体积变大 (D)气体的体积变小 答案:AD ‎★★★11.关于大气压的存在,有个科学史上传为美谈的”马德堡半球”实验:1645年,德国的马德堡有个叫格里克的人做了两个中空的金属半球,直径均为1.2英尺(约0.37m),如图所示.把它们扣在一起,然后抽去其中的空气,这两个半球靠大气的压力紧密地连在一起,用16匹马方才拉开.试估算要把此马德堡半球分开,这16匹马对每个半球作用的拉力约为_________N.【4】‎ 答案:1.1×104‎ 横向拓展 ‎★★★12.如图所示,用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管,将它的开口向下插在水银槽中,由于管内有一部分空气,此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计,此时弹簧秤的示数等于( ).【3】‎ ‎(A)进入试管内的H高水银柱的重力 ‎(B)外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差 ‎(C)试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力 ‎(D)上面(A)(C)所述的两个数值之差 答案:BC ‎★★★13.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部的圆筒较粗且足够长,容器的底是一个可以沿下部圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计F将活塞提着,容器中盛水.开始时,水面与上圆筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移,在这个过程中,测力计的示数是( ).【4】‎ ‎(A)先变小,然后保持不变 ‎(B)一直保持不变 ‎(C)先变大,然后变小 ‎(D)先变小,然后变大 答案:A ‎★★★★14.如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图.在输液过程中( ).【5】‎ ‎(A)A瓶中的药液先用完 ‎(B)B瓶中的药液先用完 ‎(C)随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐增大 ‎(D)随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变 答案:AC ‎★★★★15.如图所示.粗细均匀的U形细管水平部分长为L,管中盛有一定质量的液体,当U形管以加速度a向右运动时,两管中液面的高度差Δh=_______.【5】‎ 答案:‎ ‎★★★★16.如图所示,粗细均匀的试管,横截面积为S,质量为m的活塞可在其内部无摩擦地滑动,它封闭了一段气柱.现使试管在水平面内以角速度ω绕轴OO′匀速转动,此时活塞和转轴的距离为L.活塞不漏气,运动中封闭气体的温度不变,大气压强为p0,.则此时封闭气体的压强为多少?＞＞p.148【6】‎ 答案:‎ ‎★★★★★17.如图所示,芹边容器里液体的密度为ρ1,右边容器里液体的密度为ρ2,a、b两管液柱的高度差为h,容器A中气体的压强为_______(已知大气压强为p0).(第四届全国力学竞赛试题)【l0】‎ 答案:‎ 气体实验定律 双基训练 ‎★1.关于温度,下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K;温度下降5K,也就是温度下降5℃‎ ‎(B)温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度由T升至2T ‎(C)绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度 ‎(D)随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到 答案:A ‎★2.一定质量的气体在等温变化过程中,下列物理量中将发生变化的是( ).【1】‎ ‎(A)分子的平均动能 (B)单位体积内的分子数 ‎(C)气体的压强 (D)分子总数 答案:BC ‎★★3.一定质者的气体在等容变化过程中.温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K时压强的( ).【2】‎ ‎(A)1/27 (B)1/273 (C)1/300 (D)1/573‎ 答案:C ‎★★4.下列关于盖·吕萨克定律的说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)对于一定质量的理想气体,在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是温度升高前体积的1/273‎ ‎(B)对于一定质量的理想气体.在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是它在0℃时体积的1/273‎ ‎(C)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与温度成止比 ‎(D)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比 答案:BD ‎★★5.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深度增大一些,则试管内外水面的高度差将( ).(1990年上海高考试题)【2.5】‎ ‎(A)增大 (B)减少 (C)保持不变 (D)无法确定 答案:A ‎★★6.如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有空气,两水银面的高度差为h.把U形管竖直浸没在热水中,高度差将( ).【3】‎ ‎(A)增大 (B)减小 ‎(C)不变 (D)两侧空气柱的长度未知,不能确定 答案:A 纵向应用 ‎★★7.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,主要原因是( ).(2001年上海理科综合试题)【2】‎ ‎(A)软木塞受潮膨胀 (B)瓶口因温度降低而收缩变小 ‎(C)白天气温升高,大气压强变大 (D)瓶内气体因温度降低而压强减小 答案:D ‎★★8.人们常常用充气泵为金鱼缸内的水补充氧气,右图所示为充气泵气室的工作原理图.没大气压强为p0,气室中的气体压强为p,气通过阀门S1、S2与空气导管相连接,下列选项中正确的是( ).(2002年上海春季高考理科综合试题)【2.5】‎ ‎(A)当橡皮碗被拉伸时,p＞p0,S1关闭S2开通 ‎(B)当橡皮碗被拉伸时,p＜p0,S1关闭,S2开通 ‎(C)当橡皮碗被压缩时,p＞p0,S1关闭,S2开通 ‎(D)当橡皮碗被压缩时,p＜p0,S1关闭,S2开通 答案:C ‎★★9.我国民间常用”拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐将纸燃烧后放入罐内,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就紧紧地被”吸”在皮肤上,试用气体的有关性质解释这个现象.【4】‎ 答案:火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减小,故在大气压力作用下被”吸’’在皮肤上.‎ ‎★★★10.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口).使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起.若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封很好,则b管水银柱的下端而A′与原来a管水银柱的下端面A相比,将( ).【4】‎ ‎(A)在同一高度 (B)稍高 ‎(C)稍低 (D)条件不足,无法判断 答案:C ‎★★★11.气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为__________.【4】‎ 答案:‎ ‎★★★12.房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1％逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是________℃.【4.5】‎ 答案:24‎ ‎★★★13.活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的.已知某贮气筒的容积为V,气泵每抽一次,抽出的气体体积为V′=V/2.设抽气过程中温度不变,贮气筒内原来气体的压强为p0,则对它抽气三次后,贮气筒内气体压强变为多少?【5】‎ 答案:‎ ‎★★★14.氧气瓶在车间里充气时,压强达1.5×107Pa,运输到工地上发现压强降为1.35×107Pa,已知车间里的温度为27℃,工地上的温度为-3℃,试判断氧气瓶在运输途中是否漏气(氧气瓶本身的热膨胀忽略不计).【5】‎ 答案:不漏气 ‎★★★15.一个容积为5L的没有气的篮球,用横截面积为5cm2、冲程为25cm的打气筒打气,在打第81次时,打气筒中活塞至少下压多少才能使空气进入篮球(设打气过程中气体的温度保持不变,p0=76cmHg)?【6】‎ 答案:12.5cm ‎★★★16.如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的空气,气缸质量为10㎏,缸壁厚度可不计,活塞质量为5㎏,其横截面积为50cm2,活塞与缸壁间的摩擦不计.当缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力.现对气缸传热,使缸内气体温度升高.问:当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是多少℃(已知大气压强p0=1.0×105Pa)?【6】‎ 答案:127℃‎ ‎★★★17.如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m.将气体加热到330K时,活塞上升了0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化.求物体A的体积.(2002年上海高考试题)【7】‎ 答案:0.02m3‎ ‎★★★18.验证查理定律的实验装置如图所示,在这个实验中测得压强和温度的数据中,必须测出的一组数据是_________和______.首先要在环境温度条件下调节A、B管中水银面_______________,此时烧瓶中空气压强为____________.再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里,瓶中空气温度下降至冰水混合物的温度一样,此时烧瓶中空气温度为_________K,B中水银面将_____________________,再将A管_________,使B管中水银___________面____________,这时瓶内空气压强等于__________.【10】‎ 答案:当时的大气压,温度,等高,大气压,273,上移,下降,回复到原来的位置,大气压强减去A、B管中水银面高度差 ‎★★★19.有一组同学对温度计进行了专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:一麦秆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究”伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h,然后进行实验研究:‎ ‎(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据 如下表所示.‎ 温度(0℃)‎ ‎17‎ ‎19‎ ‎21‎ ‎23‎ ‎25‎ ‎27‎ h(cm)‎ ‎30.0‎ ‎24.9‎ ‎19.7‎ ‎14.6‎ ‎9.4‎ ‎4.2‎ Δh=hn-1-hn ‎5.1‎ 根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:①当温度升高时,管内水柱高度h将_______(选填”变大”、”变小”或”不变”).②水柱高度h随温度的变化而______(选填”均匀”或”小均匀”)变化.试从理论上分析并证明结沧②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压).__________________________________________________________________________.‎ ‎(2)通过实验,同学们发现用”伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:‎ ‎①_________________________________________________.‎ ‎②_________________________________________________.(2002年上海高考试题)【12】‎ 答案:(1)5.2,5.1,5.2,5.2①变小②均匀,封闭气体近似作等压变化(k为常数),ΔV=kΔT=kΔt,,即h随温度的变化而均匀变化(S为管的截面积)(2)①测量温度范围小②温度读数受大气压影响 ‎★★★20.大气压强对许多物理实验和化学实验有着 重要的影响.现用”验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p0.注射器针筒已被固定在竖直方向上,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vmax=10ml.注射器活塞已装上钩码框架,如图所示.此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油.下面是实验步骤,试填写所缺的③和⑤.‎ ‎①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L.‎ ‎②_____________________________________.‎ ‎③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入针筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油.‎ ‎④将活塞插到适当的位置.‎ ‎⑤__________________________________________.‎ ‎⑥在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码质量m1.在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1.在这个过程中,不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变.‎ ‎⑦增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2.(2)求出计算大气压强p0的公式(用已给的和测得的物理量表示).(2002年全国高考理科综合试题)【12】‎ 答案:(1)②称出活塞和钩码框架的总质量M⑤将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住(2)‎ 横向拓展 ‎★★★★21.宇宙飞船密封舱内有一水银气压计,起飞时舱内温度为0℃,气压计示数相当于76cmHg所产生的压强,在飞船以a=9.8m/s2匀加速上升过程中(飞船离地面尚不太高),舱内温度为27.3℃,压强计示数相当于________cm高水银柱所产生的压强.【7】‎ 答案:41.8‎ ‎★★★★22.如图所示,一个粗细均匀的圆筒.B端用塞子塞住,A端可用一无摩擦滑动的活塞封闭,筒壁C处有一小孔,小孔距B端25cm.现向B端缓慢移动活塞,若大气压强为1.0×105Pa,筒内壁的横截面积为1.2cm2,塞子与筒壁间的最大静摩擦力为18N,温度保持不变.要使塞子不会被顶出,活塞推到离B端的距离不得小于多少?【6】‎ 答案:10cm ‎★★★★23.如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的卒气.测量时被测者尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过气管进入A内,使A浮起.已知圆筒A的质量为,m、横截面积为S、大气压强为p0,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测者的肺活量有多大?【8】‎ 答案:‎ ‎★★★★24.如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃‎ 时,空气柱在U形管的左侧.A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间.可以向U形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?【10】‎ 答案:(1)12cm(2)右侧,25cm,375K ‎★★★★25.图中的竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm.活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态.水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0=75cmHg.(1997年全国高考试题)【12】‎ 答案:8cm ‎★★★★26.活塞把密闭气缸分成左、右两个气室,每窒各与U形管压强计的一臂相连,压强计的两臂截面处处相同.U形管内盛有密度为ρ=7.5×102㎏/m3的液体.开始时左、右两气室的体积都为V0=1.2×10-2m3.,压强都为p0=4.0×103Pa,且液体的液面处在同一高度,如图所示.现缓缓向左推进活塞,直到液体在U形管中的高度差h=40cm.求此时左、右气室的体积V1、V2.假定两气室的温度保持不变,计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积,g取10m/s2.(1998年全国高考试题)【14】‎ 答案:8.0×10-3m3,1.6×10-2m3‎ ‎★★★★27.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、B的质量分别为mA=12㎏,mB=8.0㎏,横截面积分别为SA=4.0×10-2m.,SH=2.0×10-2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强p0=1.0×l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离l为多少?重力加速度g取10m/s2.(1999年全国高考试题)【14】‎ 答案:(1)1.0×105Pa(2)9.1×10-2m ‎★★★★28.在如图所示的装置中,A、B和C为内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置.A、B两管的上端等高,管内装有水,A管上端封闭,管内密封部分气体,B管上端开口,C管中水的下方有活塞顶住.A、B、C三管由内径很小的细管连接在一起.开始时,A管中气柱长度LA=3.0m,B管中气柱长度LB=2.0m,C管中水柱长度L0=3.0m,整个装置处于平衡状态.现将活塞缓慢向上顶,直到C管中的水伞部被顶到上面的管中,求此时A管小气柱的长度.已知大气压强p0=1.0×105Pa,计算时重力加速度g取10m/s2.【12】‎ 答案:2.62m ‎★★★★29.麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图所示.图中K1、K2是相互平行的竖直毛细管,它们的内径皆为d,K1‎ 顶端封闭,在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m,测量时先降低R使水银面低于m,如图(a)所示,逐渐提升R,直至K2中水银面与K1,顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设待测容器较大,水银面升降不影响其中压强,测量过程中温度不变.已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V,水银的密度为ρ.(1)试导出上述过程中计算待测压强ρ的表达式.(2)已知V=628cm3,毛细管的直径d=0.3mm,水银密度ρ=13.6×103㎏/m3.,h=40mm,算出待测压强p(计算时g取10m/s2.,结果保留两位有效数字).(1999年广东高考试题)【15】‎ 答案:(1)(2)2.4×10-2pa ‎★★★★30.如图所示,有一个直立的气缸,气缸底到气缸口的距离为L0(cm),用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A,把一定质量的空气封在气缸内,活塞与气缸间的摩擦可忽略.平衡时活塞上表面与气缸U的距离很小(计算时可忽略不计),周围大气的压强为H0(cmHg).现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略),平衡时活塞到气缸底的距离为L(cm).若不是把这瓶水银放在活塞上,而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方,这时活塞向下移,压缩气体,直到活塞不再下移.求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系).设气体的温度不变.(1996年全国高考试题)【16】‎ 答案:若L≥H0,则L′=L;若L＜H0,则L′=H0‎ ‎★★★★★31有一内径均匀,两支管等长且大于78cm的、一端开口的U形管ACDB.用水银将一定质量的理想气体封闭在A端后,将管竖直倒立.平衡时两支管中液面高度差为2cm,此时闭端气柱的长度为l0=38cm,如图所示.已知大气压强相当于h0=76cmHg.若保持温度不变,不考虑水银与管壁的摩擦,当轻轻晃动一下U形管,使左端液面上升或下降Δh(Δh＜2cm)时,将出现什么现象?试加以讨论并说明理由.(第八届全国中学生物理竞赛预赛试题)【20】‎ 答案:若晃动幅度小于1cm,水银柱将在最初的平衡位置附近作振动;若晃动幅度大于1cm,水银柱最终将会有一部分从开口端流出;若晃动幅度恰好等于1cm,从理论上讲,这时左、右液面恰好相平,但由于这是一种不稳定平衡,因而这种状态实际上不会出现 ‎★★★★★32.在一个横截面积为S的密闭容器中,有一个质量为m的活塞把容器中的气体分成两部分.活塞可在容器中无摩擦地滑动,当活塞处于平衡时,活塞两边气体的温度相同,压强都是p,体积分别为V1,和V2,如图所示.现用某种方法使活塞稍许偏离平衡位置,然后放开,活塞将在两边气体的压力作用下来回运动.整个系统可看作是恒温的.‎ ‎(1)求活塞的运动周期,将结果用p、V1、V2、m和S表示.‎ ‎(2)求气体温度t=0℃时的周期T和气体温度t′=30℃时的周期T′的比值.(第二届全国中学生物理竞赛决赛试题)【20】‎ 答案:(1)(2)0.95‎ ‎★★★★★‎ ‎33.正确使用高压锅的方法是:将已盖好密封锅盖的压力锅加热,如图(a)所示,当锅内水沸腾时再加盖压力阀S,此时可认为锅内只有水的饱和蒸汽,空气已全部排除.然后继续加热,直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时,锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度).现有一压力锅,在海平面处加热能达到的预期温度为120℃.某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅,锅内有足量的水.‎ ‎(1)若不加盖压力阀,锅内水的温度最高可达多少?‎ ‎(2)若按正确方法使用压力锅,锅内水的温度最高可达多少?‎ ‎(3)若未按正确方法使用压力锅,即盖好密封锅盖一段时间后,在点火前就加上压力阀,此时水温为27℃,那么加热到压力阀刚被顶起时,锅内水的温度是多少?若继续加热,锅内水的温度最高可达多少?假设空气不溶于水.已知:水的饱和蒸汽压pW(t)与温度t的关系图线如图(b)所示,大气压强p(z)与高度z的关系的简化图线如图(c)所示.t=27℃时,pW=3.6×103Pa;z=0处p=1.013×105Pa.(第十八届全国中学生物理竞赛复赛试题)【25】‎ 答案:(1)82℃(2)112℃(3)97℃,112℃‎ 理想气体状态方程及应用 双基训练 ‎★1.下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型 ‎(B)理想气体的分子间除了互相碰撞外,无其他相互作用 ‎(C)实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可当成理想气体 ‎(D)在应用理想气体状态方程时,p、V、T都必须采用国际单位制中的单位 答案:ABC ‎★2.一定质量的理想气体的状态参量(恒量).关于此恒量,下列说法中正确的是( ).【1】‎ ‎(A)摩尔数相同的任何气体,此恒量都相同 ‎(B)质量相同的任何气体,此恒量都相同 ‎(C)只要是同种气体,不论质量是否相同,此恒量都相同 ‎(D)以上说法都不正确 答案:A ‎★3.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( ).(1997年上海高考试题)【l】‎ ‎(A)压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大 ‎(B)压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大 ‎(C)压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大 ‎(D)压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大 答案:A ‎★★4.已知离地面越高时大气压强越小,温度也愈低.现有一气球由地面向上缓慢升起,则大气压强与温度对此气球体积的影响是( ).【1.5】‎ ‎(A)大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积增大 ‎(B)大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小 ‎(C)大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积减小 ‎(D)大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大 答案:C ‎★★5.为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想.有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度.为使CO2‎ 液化,最有效的措施是( ).【1.5】‎ ‎(A)减压、升温 (B)增压、升温 (C)减压、降温 (D)增压、降温 答案:D ‎★★6.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高,达到平 衡状态Ⅱ,则( ).(1999年全国高考试题)【2】‎ ‎(A)状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大 ‎(B)状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大 ‎(C)状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大 ‎(D)状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大 答案:BC 纵向应用 ‎★★7.湖底温度为7℃,有一球形气泡从湖底升到水面(气体质量恒定)时,其直径扩大为 原来的2倍,已知水面温度为27℃,大气压强p0=75cmHg,则湖水深度约为 ‎( ).【3】‎ ‎(A)25m (B)45m (C)55m (D)65m 答案:D ‎★★8.一定质量的理想气体处于某一初始状态,现要使它的温度经过状态变化后,回到初 始状态的温度,下列过程中可以实现的是( ).(1991年上海高考试题)【3】‎ ‎(A)先保持压强不变而使体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强 ‎(B)先保持压强不变而使体积减小,接着保持体积不变而减小压强 ‎(C)先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使体积膨胀 ‎(D)先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使体积减小 答案:A ‎★★★9.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,已知TB＞TA,则下 列判断中正确的是( ).【3】‎ ‎(A)如果气体的体积膨胀,则气体的内能可能不变 ‎(B)如果气体的体积膨胀,则气体的压强可能增大 ‎(C)如果气体的压强减小,则气体的体积一定增大 ‎(D)无论气体的压强、体积怎样变化,气体的内能一定增加 答案:BCD ‎★★★10.如图所示,质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止状态.现在对气体缓慢加热,同时不断取走细砂,使活塞缓慢上升,直到细砂全部取走,则在此过程中 ( ).【4】‎ ‎(A)气体压强增大,内能可能不变 ‎(B)气体温度可能不变,气体对外做功 ‎(C)气体的体积增大,压强减小,对外不做功 ‎(D)气体对外做功,内能一定增加 答案:B ‎★★★11如图所示,活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中 ( ).(2000年全国高考试题)【4】‎ ‎(A)E甲不变,E乙减小 (B)E甲增大,E乙不变 ‎(C)E甲增大,E乙减小 (D)E甲不变,E乙不变 答案:C ‎★★★12.一钢筒内装有压缩空气,当打开阀门后气体迅速从筒内逸出,很快筒内气体的压 强与大气压强p0相同,然后立即关闭阀门.如果钢瓶外部环境保持温度不变,经 较长的时间后筒内的气体压强( ).【4】‎ ‎(A)等于p0 (B)大于p0 (C)小于p0 (D)无法判定 答案:B ‎★★★13.如图所示,一支两端封闭的玻璃管倾斜放置,正中有一段水银柱,两端各封闭有一定质量的理想气体,下列情况中能使水银柱向a端移动的是( ).【5】‎ ‎(A)沿顺时针方向缓慢转动玻璃管,使θ角变小 ‎(B)保持θ角不变,使玻璃管加速上升 ‎(C)使环境的温度升高 ‎(D)绕过b端的竖直轴转动 答案:ACD ‎★★★14.如图所示为内径均匀的U形管,其内部盛有水银,封闭端内的空气柱长12cm.温度为27℃时,两侧水银面的高度差为2cm.已知大气压强为p0=75cmHg,则当环境温度变为________℃时,两侧水银面的高度相等.【5】‎ 答案:-5.14‎ ‎★★★15.氧气瓶内贮有氧气,在27℃时,其压强为1.2×107Pa.今用掉一部分氧气后,其压强变为9.0×106Pa,温度降低为15℃,则所用掉的氧气占原瓶内氧气的百分比为___________.【6】‎ 答案:21.9％‎ ‎★★★16.某白炽灯灯泡的容积为150cm3,在0℃时内部残留气体的压强为1.0×10-3Pa,该灯泡内气体总分子数约为___________个(结果保留两位有效数字).【6】‎ 答案:4.0×1013‎ ‎★★★17.如图所示,一密闭容器内贮有一定质量的气体,不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分.开始时,两部分气体的体积、温度和压强都相同,均为V0,T0和p0.将左边气体加热到某一温度,而右边仍保持原来温度,平衡时,测得右边气体的压强为p,求左边气体的温度T.(1990年上海高考试题)【8】‎ 答案:(-1)T0‎ 横向拓展 ‎★★★18.请据图回答,经数小时后,U形管A、B两处的液面会出现下列情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)中的( ).(2000年全国高考理科综合试题)【3】‎ ‎(A)A处上升,B处下降 ‎(B)A、B两处都下降 ‎(C)A处下降.B处上升 ‎(D)A、B两处都不变 答案:C ‎★★★★19.贮气筒内装有压缩气体,温度是27℃,压强是4×106Pa.如果从筒内放出一半质量的气体,并使筒内剩余的气体的温度降到12℃,这些剩余气体的压强是多少?‎ 答案:1.9×105Pa ‎★★★★20.说到爆米花,相信许多人都吃过.传统的做法是这样的:师傅在铁罐子里装一些玉米,密封严实,在煤火上摇动,均匀加热,到了一定火候,把罐口对准长长的口袋,”砰”的一声,香脆可口的爆米花就做成了.仔细想一想,这里面包含了哪些物理知识?你能用所学的物理知识进行解释吗?【5】‎ 答案:略 ‎★★★★21.如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混入少量空气,使其示数不准.当气温为27℃,标准气压计示数为76cmHg时,该气压计示数为70cmHg.‎ ‎(1)在相同气温下,若用该气压计测量气压,气压计示数为68cmHg,则实际气压为多少厘米水银柱?‎ ‎(2)若在气温为-3℃时,用该气压汁测得气压,气压计示数仍为70cmHg,则实际气压为多少厘米水银柱?(1992年上海高考试题)【10】‎ 答案:(1)73.6cmHg(2)75.4cmHg ‎★★★★22.如图所示,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分,活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定量的气体,A内是真空.B部分高度为L1=0.10m.此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等.现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?设温度不变.(1994年全国高考试题)＞＞p.151【12】‎ 答案:0.2m ‎★★★★23.一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图所示.最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强p0.现对气体缓慢加热,当气体温度升高ΔT=60K时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升,继续加热直到气柱高度为H1=15H0.此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0,求此时气体的温度(不计活塞与气缸之间的摩擦).(1995午全国高考试题)＞＞p.156【13】‎ 答案:540K ‎★★★★24.如图所示,一个具有均匀横截面积的不导热的封闭容器,被一不导热活塞分成A、B两部分.A、B中充有同种理想气体,活塞可无摩擦地左右移动.开始时A、B的体积分别为VA=2V,VB=V,温度为TA和TB,两边压强均为p,活塞处于平衡状态.现用某种方法使活塞能导热而发生移动,最后两部分气体温度相同.两边的压强仍为p,求:‎ ‎(1)最终状态时,A、B两部分气体体积之比.‎ ‎(2)最终状态时,A、B两部分气体的温度T′.(1998年上海高考试题)【13】‎ 答案:(1)(2)‎ ‎★★★★25.如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长.管的横截面积为s,内装密度为P的液体,右管内有一质量为m的活塞搁在心定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气.温度为T0‎ 时,左右管内液面高度相等,两管内空气柱长变均为L,压强均为大气压强p0.现使两边温度同时逐渐升高,问:‎ ‎(1)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?‎ ‎(2)温度升高到多少时,左管内液面下降h?(1999年上海高考试题)【14】‎ 答案:(1)(2)‎ ‎★★★★26.如图951所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞面积之比SA:SB=1:2.两活塞用穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏气,初始时A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强pA=1.5p0,p0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到pA′=2.0p0,同时保持B中气体的温度小变,求此时A中气体温度TA′.(2000年北京春季高考试题)＞＞p.158【15】‎ 答案:500K ‎★★★★27.如图所示,一定量气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的2倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm.右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通(外界大气压等于76cmHg).问:‎ ‎(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?‎ ‎(2)打开阀门K后,将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K,U形管 内两边水银面的高度差各为多少?(2001年上海高考试题)【15】‎ 答案:(1)(2)0,15.2cm ‎★★★★28.在密闭的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体,在20℃时,溶于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×10-3㎏,上方气体状态CO2的质量为mB=0.137×10-3㎏,压强为p0=1标准大气压.当温度升高到40℃时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为mA′=mA-Δm,瓶中气体CO2的压强上升到p1.已知:,啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化.又知对同种气体,在体积不变的情况下p/T与m成正比.试计算p1等于多少标准大气压(结果保留两位有效数宁).(2001年全国高考试题)【16】‎ 答案:1.6atm ‎★★★★29.如图所示是低温测量中常用的一种温度计的示意图.温度计由下端的测温泡A、上端的压强计B和毛细管C构成.毛细管较长,由不导热的材料做成,两端分别与A和B相通.已知A的容积为VA、B的容积为VB毛细管的容积可忽略不计,整个温度计是密闭的.在室温下,温度计内气体的压强为p0,测温时,室温仍为T0,将A浸入待测物体达到热平衡后,B内气体的压强为p,根据以上已知的温度、压强和体积,请算出待测温度T.【15】‎ 答案:‎ ‎★★★★30.一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内,如图所示.活塞的质量为30㎏,横截面积为S=100cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气.开始时使气缸水平放置,连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度l0=50cm.经测量,外界气温为t=27℃,大气压强p0=1.0×105Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立起,稳定后活塞下降了10cm,再对气缸内气体缓慢加热,活塞又上升了30cm,求:(1)弹簧的劲度系数k.(2)最后气缸内气体达到的温度.【16】‎ 答案:(1)500N/m(2)588K ‎★★★★★31.如图所示,一薄壁钢筒竖直放在水平桌面上,筒内有一与底面平行并可上下移动的活塞K,它将筒隔成A、B两部分,两部分的总容积V=8.31×10-2m3.活塞导热性能良好,与筒壁无摩擦、不漏气,筒的顶部轻轻放上一质量与活塞K相等的铅盖,盖与筒的上端边缘接触良好(无漏气缝隙).当筒内温度t=27℃时,活塞上方A中盛有nA=3.00mol的理想气体,下方B中盛有nB=0.400mol的理想气体,B中气体的体积占总容积的1/10.现对筒内气体缓慢加热,把一定的热量传给气体,当达到平衡时,B中气体的体积变为占总容积的1/9.问筒内的气体温度t′是多少?已知筒外大气压强为p0=1.04×l05Pa,普通气体常量R=8.31J/(mol·K).(第十四届全国中学生物理竞赛预赛试题)【22】‎ 答案:127℃‎ ‎★★★★★32.如图所示,在一内径均匀的绝热的环形管内,有三个薄金属片制成的活塞将管隔成三部分.活塞的导热性和封闭性良好,且可无摩擦地在圆环内运动.三部分中盛有同一种理想气体,容器平放在水平桌面上.起始时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分气体的压强都是p0,温度分别是t1=-3℃,t2=47℃,t3=27℃.三个活塞到圆环中心连线之间的夹角分别是α1=90°,α2=120°,a3=150°.‎ ‎(1)求最后平衡时,三个活塞到圆环中心连线之间的夹角.‎ ‎(2)已知一定质量的理想气体的内能的变化量与其温度的变化量成正比,试求达 到平衡时气体的温度和压强.(第九届全国中学生物理竞赛预赛试题)【25】‎ 答案:(1)99°,112°,149°(2)298K,p0‎ ‎★★★★★33.如图所示,三个绝热的、容积相同的球状容器A、B、C,用带有阀门K1、K2的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差h=1.0m.初始时,阀门是关闭的,A中装有1mol的氦(He)、B中装有1mol的氪(Kr)、C中装有1mol的氙(Xe),三者的温度和压强都相同.气体均可视为理想气体.现打开阀门K1、K2,三种气体互相混合,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,三个容器中气体的温度相同.求气体温度的改变量.已知三种气体的摩尔质量分别为:μHe=4.003×10-3㎏/mol,μKr=83.8×10-3㎏/mol,μXe=131.3×10-3㎏/mol.在体积不变时,这三种气体中任何一种每摩尔温度升高1K,所吸收的热量均为 ‎,R为普适气体常量.(第十九届全国中学生物理竞赛预赛试题)【25】‎ 答案:降低3.3×102K 气体状态变化的图像 双基训练 ‎★1如图所示为一定质量的某种气体的p-T图像.在A、B、C三个状态中,体积最大的状态是( ).【1】‎ ‎(A)A状态 (B)B状态 (C)C状态 (D)无法确定 答案:C ‎★2.在如图所示的四幅图像中,能正确表示查理定律规律的是图( ).【l】‎ 答案:AB ‎★3.一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B,在此过程中气体的密度( ).(2001年全国理科综合试题)【1.5】‎ ‎(A)一直变小 (B)一直变大 ‎(C)先变小后变大 (D)先变大后变小 答案:A ‎★★4.如图所示,一定质量的理想气体经历ab、bc、cd、da四个过程,下列说法中正确的是 ( ).【2】‎ ‎(A)ab过程中气体压强减小 (B)bc过程中气体压强减小 ‎(C)cd过程中气体压强增大 (D)da过程中气体压强增大 答案:BCD 纵向应用 ‎★★5.如图所示是一定质量的理想气体的三种状态变化过程.对于这三个过程,下列说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)a→d过程中气体的体积增大 ‎(B)a→d过程中气体的体积减小 ‎(C)b→d过程中气体的体积不变 ‎(D)c→d过程中气体的体积增加 答案:AC ‎★★★6.一定质量的理想气体,由状态A通过如图所示的箭头方向经三个过程变化到状态B.气体由A到B的过程中.正确的说法是( ).【2.5】‎ ‎(A)气体的体积减小 (B)气体的体积增大 ‎(C)气体对外放热 (D)气体温度升高 答案:AC ‎★★★7.如图(a)所示,p-T图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在p-V图上的图线应是图(b)中的( ).【3】‎ 答案:C ‎★★★8.一定质量的理想气体,从状态R出发,分别经过如图所示的三种不同过程变化到状态A、B、C.有关A、B、C三个状态的物理量的比较,下列说法中正确的 ( ).【4】‎ ‎(A)气体分子的平均速率vA＞vB＞vC ‎(B)单位体积内气体分子数nA＜nB＜nC ‎(C)气体分子在单位时间内对器壁单位面积的总冲量IA＜IB＜IC ‎(D)单位体积内气体分子数nA＜nR,nB＜nR,nC＜nR 答案:B ‎★★★9.一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像可知( ).【4】‎ ‎(A)气体在a、b、c三个状态的密度ρa＜ρc＜ρb ‎(B)在a→b的过程中,气体的内能增加 ‎(C)在b→c的过程中,气体分子的平均动能增大 ‎(D)在c→a的过程中,气体放热 答案:BD 横向拓展 ‎★★★10.一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B.这一过程在V-T图上的表示如图所示,则( ).(1999年上海高考试题)【3】‎ ‎(A)在过程AC中,外界对气体做功 ‎(B)在过程CB中,外界对气体做功 ‎(C)在过程AC中,气体压强不断变大 ‎(D)在过程CB中,气体压强不断变小 答案:AC ‎★★★11.如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体自状态A变化到状态B时( ).(1994年上海高考试题)【4】‎ ‎(A)体积必然变大 ‎(B)有可能经过体积减小的过程 ‎(C)外界必然对气体做功 ‎(D)气体必然从外界吸热 答案:ABD ‎★★★12.如图所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同状态,状态A的温度为TA.状态B的温度为TB.由图可知( ).(1994年全国高考试题)【4】‎ ‎(A)TB=2TA ‎(B)TB=4TA ‎(C)TB=6TA ‎(D)TB=8TA 答案:C ‎★★★13.右图是表示0.2mol某种气体的压强与温度的关系,图中p0‎ 为标准大气压.气体在B状态时的体积是__________L.(1991年上海高考试题)【5】‎ 答案:5.6‎ ‎★★★14.对于一定质量的理想气体，有两个状态A(p1，V1)、B(p2，V2)，如图所示.它们对应的温度分别为T1、T2.且T1≠T2，图中的曲线为等温线.请你利用理想气体实验定律证明:，要求在图上标出与证明过程相应的状态变化图线.【7】‎ 答案:略 ‎★★★★15.一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与如图所示中的a点和b点相对应，它们的压强相等，则下列过程中可能的是( ).【4】‎ ‎(A)先保持体积不变增大压强，后保持温度不变减小体积 ‎(B)先保持温度不变增大压强，后保持体积不变升高温度 ‎(C)先保持温度不变减小压强，后保持体积不变升高温度 ‎(D)先保持体积不变减小压强，后保持温度不变减小体积 答案:C ‎★★★★16.一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段AB所示，C是AB的中点，则( ).【4】‎ ‎(A)从状态A变化到状态B的过程中，气体的内能保持不变 ‎(B)从状态A变化到状态B的过程巾，气体的温度先升高后降低 ‎(C)从状态A变化到状态C，气体一定吸热 ‎(D)从状态A变化到状态B的整个过程，气体一定吸热 答案:BCD ‎★★★★17.一定质量的理想气体沿图中直线从A状态变化到B状态，在此过程中( ).【5】‎ ‎(A)气体的内能减少.并放出热量(B)气体的内能减少，并吸收热量 ‎(C)气体的内能增加，并放出热量(D)气体的内能增加，并吸收热量 答案:A ‎★★★★18.一定质量的理想气体，由初态温度为T.的状态1作等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则图中状态3的温度T3=__________.【6】‎ 答案:‎ ‎★★★★19.在一容积不变的容器中装有质量为m1的理想气体，当气体温度由T1升到T2时，压强由p1增至p2，其变化过程如图所示.在变化过程中，一部分气体从容器中漏出，气体的质量变为m2，则m1与m2的比值为多少?【8】‎ 答案:‎ ‎★★★★20.图中，直线AB 为一定质量的理想气体作等容变化过程的p-t图线，原点O处的压强p=0，温度t=0℃.现先使该气体从状态A出发，经过等温膨胀过程，体积变为原来的2倍，然后保持体积不变.缓慢加热气体，使之到达某一状态F.此时其压强等于状态B的压强.试用作图法，在所给的p-t图上画出F的位置.(1992年全国高考试题)p.160【lO】‎ 答案:略 ‎★★★★★21.试为一理想气体设计一个过程，使它以图所示的初态A(pA，VA，TA)到达终态B(pB=pA，VB=2VA，TB)时，气体净吸热刚好等于内能的增量.(第五届全国中学生物理竞赛决赛试题)【10】‎ 答案:由热力学第一定律QAB＋WAB=△EAB可知，凡满足WAB=0的过程均有QAB=△EAB关系，具有WAB=0特点的过程原则上有无穷多个，右图只是一例 ‎★★★★★22，1mol理想气体缓慢地经历了一个循环过程，存p-V图中这过程是一个椭圆，如图所示.已知此气体若处在与椭圆中心O’点所对应的状态时，其温度为T0=300K.求在整个循环过程中气体的最高温度T1和最低温度T2.(第十五届全国中学生物理竞赛预赛试题)【20】‎ 答案:T1=549K，T2=125K 十、固体和液体的性质 水平预测 ‎(45分钟)‎ 双基型 ‎★1.晶体的各向异性指的是晶体( ).‎ ‎(A)仅机械强度与取向有关 (B)仅导热性能与取向有关 ‎(C)仅导电性能与取向有关 (D)各种物理性质都与取向有关 答案:D(提示:由晶体的各向异性的定义得出结论)‎ ‎★★2.如图(a)所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图(b)中的( ).‎ 答案:C(提示:液体的表面张力作用，液体表面有收缩的趋势)‎ 纵向型 ‎★★3.有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，这是由于昆虫受到向上的力跟重力平衡，这向上的力主要是( ).‎ ‎(A)弹力 (B)表面张力 ‎(C)弹力和表面张力 (D)浮力和表面张力 答案:B(提示:由于液体的表面张力作用使液体的表面像张紧的橡皮膜，小昆虫受到表面张力)‎ ‎★★★4.为什么铺砖的地面容易返潮?‎ 答案:毛细现象.土地、砖块 横向型 ‎★★★★5.关于液体表面张力的正确理解是( ).‎ ‎(A)表面张力是由于液体表面发生形变引起的 ‎(B)表面张力是由于液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的 ‎(C)表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的 ‎(D)表面张力就其本质米说也是万有引力 答案:B(提示:液体表面层里的分子比液体内部稀疏，就是分子间的距离比液体内部大些，那么分子间的引力大于分子斥力，分子间的相互作用表现为引力)‎ ‎★★★★★6.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N／m，为了使1.0×103kg的油在水内散成半径为r=10－6m的小油滴，若油的密度为900kg／m3，问至少做多少功?‎ 答案:6×103J.开始时的油滴看成半径为R的球:V=m/ρ=4πR3/3，油分散时总体积不变，设有n滴小油滴，每个小油滴的半径为r，V=/ρ=n4πR3/3,n=1×103/12油滴的表面积变化△S为:△S=n4πr2-4πR2，油滴分散时，表面能的增量与外力做功的值相等:W=σ△S=6×10-2J 阶梯训练 固体 双基训练 ‎★1.下列固体中全是由晶体组成的是( ).【l】‎ ‎(A)石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 (B)石英、玻璃、云母、铜 ‎(C)食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香 (D)蜂蜡、松香、橡胶、沥青 答案:A ‎★★2.某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒( ).【1】‎ ‎(A)在空间的排列不规则 (B)在空间按一定的规则排列 ‎(C)数目较多的缘故 (D)数目较少的缘故 答案:B ‎★★3.晶体和非晶体的区别在于看其是否具有( ).【l】‎ ‎(A)规则的外形 (B)各向异性 (C)一定的熔点 (D)一定的硬度 答案:C ‎★★4.如果某个固体在不同方向上的物理性质是相同的，那么( ).【1】‎ ‎(A)它一定是晶体 (B)它一定是多晶体 ‎(C)它一定是非晶体 (D)它不一定是非晶体 答案:D ‎★★★5.物体导电性和导热性具有各向异性的特征，可作为( ).【1】‎ ‎(A)晶体和非晶体的区别 (B)单晶体和多晶体的区别 ‎(C)电的良导体和电的不良导体的区别 (D)热的良导体和热的不良导体的区别 答案:B ‎★★★6.下列关于晶体和非晶体性质的说法中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)凡是晶体，其物理性质一定表现为各向异性 ‎(B)凡是非晶体，其物理性质一定表现为各向同性 ‎(C)物理性质表现了各向异性的物体，一定是晶体 ‎(D)物理性质表现了各向同性的物体.一定是非晶体 答案:BC 纵向应用 ‎★★★7.从物体的外形来判断是否是晶体，下列叙述中正确的是( ).【2】‎ ‎(A)玻璃块具有规则的几何外形，所以它是晶体 ‎(B)没有确定熔点的物体，一定不是晶体 ‎(C)敲打一块石英后，使它失去了天然面，没有规则的外形了，但它仍是晶体 ‎(D)晶体自然生成的对应表面之间的夹角一定 答案:BCD ‎★★★8.如图所示，在地球上，较小的水银滴呈球形，较大的水银滴因所受重力的影响不能忽略而呈扁平形状，那么在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈什么形状?为什么?【4】‎ 答案:球形(提示:表而张力作用使液面收 缩到最小；体积相同的几何体，球的面积最小)‎ ‎★★★9.在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则( ).【2】‎ ‎(A)样本A一定是非晶体 ‎(B)样本A可能是非晶体AB ‎(C)样本B一定是晶体 ‎(D)样本B不一定是晶体 答案:BC ‎★★★★lO.要想把凝结在衣料上的蜡去掉，可以把两层吸墨纸分别放在蜡迹的上面和下面，然后用热熨斗在吸墨纸上来回熨，为什么这样做可以去掉衣料上的蜡?【3】‎ 答案:略 横向拓展 ‎★★★★11.某种材料制成的厚度均匀的长方形透明体，测得某单色光沿AB和CD方向穿过透明体时，折射率不相同，如图所示，则说明该材料( ).【2】‎ ‎(A)一定是单晶体 (B)一定是多晶体 ‎(C)一定是非晶体 (D)可能是多晶体 答案:A ‎★★★★12.如图所示的一块密度、厚度均匀的矩形被测样品，其长度为宽度的2倍，若用多用表沿两对称轴测得其电阻均为R，则该块样品可能是( ).【2】‎ ‎(A)多晶体 (B)单晶体 (C)非晶体 答案:B 晶体的微观结构 双基训练 ‎★1.晶体外形的规则性可以用物质微粒的______________来解释，晶体的各向异性也足由晶体的_________决定的.【1】‎ 答案:规则排列，内部结构 ‎★2.说说石墨与金刚石的相同点和不同点.【3】‎ 答案:略 ‎★★3.天于晶体的空间点阵，下列说法中止确的是( ).【2】‎ ‎(A)同种物质其空问点阵结构是惟一的 ‎(B)晶体有规则的外形是由晶体的空间点阵决定的 ‎(C)晶体的各向异性是由晶体的空间点阵决定的 ‎(D)组成空间点阵的物质微粒足电子 答案:BC 纵向应用 ‎★★★4.晶体在熔解过程中吸收的热量，主要用于( ).【2】‎ ‎(A)破坏空间点阵结构，增加分子动能 ‎(B)破坏空间点阵结构，增加分子势能 ‎(C)破坏空间点阵结构，增加分子的势能和动能 ‎(D)破坏空间点阵结构，但不增加分子的势能和动能 答案:B ‎★★★5.晶体熔解过程中，温度和热量变化的情况是( ).【2】‎ ‎(A)不吸收热量，温度保持不变 (B)吸收热量，温度保持不变 ‎(C)吸收热量用来增加晶体的内能 (D)温度不变内能也不变 答案:BC 横向拓展 ‎★★★★6.已知氯化钠的摩尔质量为μ=5.85×10－2kg／mol，密度为ρ=2.22×l03kg／m3，估算两个相邻钠离子的最近距离(要求一位有效数字).【6】‎ 答案:4×10-10m ‎★★★★★7.原来20℃的金属降温到0℃，其密度增加了1/3000，求金属的线膨胀系数.【7】‎ 答案:5.55×10-6℃-1‎ ‎★★★★★8.两根均匀的不同金属棒，密度分别为ρ1、ρ2，线膨胀系数分别为a1、a2长度都为l，一端粘合在一起，温度为0℃，悬挂棒于A点，棒恰成水平并静止，如图所示.若温度升高到t℃，要使棒保持水平并静止，需改变悬点，设位于B，求AB间的距离(粘合剂的质量忽略不计).【10】‎ 答案:‎ 液体的表面张力 双基训练 ‎★1.下列现象中与表面张力有关的是( ).【1】‎ ‎(A)水中的气泡呈球形 (B)草叶上的露珠呈球形 ‎(C)刚洗完头，头发粘在一起 (D)木块浮在水中 答案:ABC ‎★★2.下列现象中因液体表面张力引起的是( ).【1】‎ ‎(A)雨点都近似球形的 ‎(B)蜡烛燃烧时，融化后的蜡烛油冷却后呈球形 ‎(C)熔化的玻璃可做成各种玻璃器皿 ‎(D)缝衣针能飘浮在水面上 答案:ABD ‎★★3.用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松弛地系在环的两点上，然后把环浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则如图所示A、B、C三个图中，可能的是图( ).【1】‎ ‎(A)(a)、(b)、(c) (B)(a)、(b) ‎ ‎(C)(b)、(c) (D)(a)、(c)‎ 答案:B ‎★★4.液体表面有收缩趋势，这是因为( ).【2】‎ ‎(A)液体表面的分子距离较小，分子间作用力表现为吸力 ‎(B)液体表面的分子距离较大，分子间作用力表现为引力 ‎(C)液体受到重力作用 ‎(D)气体分子对液体分子有斥力作用 答案:B ‎★★★5.跟气体接触的液体薄层叫表面层，这一层的特点是( ).【2】‎ ‎(A)表面层内分子分布比液体内稀疏 (B)表面层内分子分布比液体内更密 ‎(C)表面层内分子之间引力大于斥力 (D)表面层内分子之间引力小于斥力 答案:AC 纵向应用 ‎★★★6.关于液体表面张力的方向和大小，正确的说法是( ).【2】‎ ‎(A)表面张力的方向与液面垂直 ‎(B)表面张力的方向与液面相切，并垂直于分界线 ‎(C)表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的 ‎(D)表面张力就本质上来说也是万有引力 答案:BC ‎★★★7.若没有空气阻力，雨滴在自由下落时的形状如图的( ).【2】‎ 答案:A ‎★★★8.如图所示，ABCD是一个刚从肥皂液中取出的布满肥皂膜的金属框架，AB边可在框架上自由滑动，如果不考虑摩擦，AB边将( ).【1】‎ ‎(A)向左运动 (B)向右运动 (C)来回运动 (D)静止不动 答案:A ‎★★★9.夏天荷叶上的一颗颗小水珠呈球形，其原因是( ).【2】‎ ‎(A)表面张力具有使液面收缩到表面积为最小的趋势 ‎(B)小水滴的重力影响比表面张力小得多 ‎(C)液体内部分子对表面层的分子具有引力作用 ‎(D)水对荷叶是不浸润的 答案:ABD ‎★★★★10._如果一种液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时( ).【3】‎ ‎(A)附着层分子的密度大于液体内分子的密度 ‎(B)附着层分子的作用表现为引力 ‎(C)管内的液面一定是凹弯月面的 ‎(D)液体跟固体接触面积有扩大的趋势 答案:ACD ‎★★★★11.用嘴通过一支细管将一个肥皂泡吹大时，若不考虑肥皂泡温度的变化，则肥皂泡的内能将( ).【3】‎ ‎(A)减少 (B)增加 (C)不变 (D)无法确定 答案:B 横向拓展 ‎★★★12.肥皂泡内的压强p与外界大气压强p0大小比较( ).【3】‎ ‎(A)p=p0 (B)p＜p0 (C)p＞p0 (D)都有可能 答案:C ‎★★★★13.在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图(a)所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况，应是( ).【3】‎ ‎(A)仍然如图(a)所示 ‎(B)只能如图(b)中(1)所示 ‎(C)可能如网(b)中(3)或可能(4)所示 ‎(D)可能如图(b)中(1)或可能(2)所示 答案:D ‎★★★★14.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数，用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张力系数.如图所示，容器内盛有肥皂液，AB为一杠杆，AC=15cm，BC=12cm.在其A端挂一细钢丝框，在B端加砝码使杠杆平衡.然后先将钢丝框浸于肥皂液中，再慢慢地将它拉起一小段距离(不脱离肥皂液)，使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜，这时需将杠杆B端砝码的质量增加5.0×10－4kg，杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很细，在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).【4】‎ ‎(A)6×10－3N (B)14×10－3N (C)4×10－3N (D)3×10－3N 答案:C ‎★★★★15.如图所示，若玻璃在空气中重为G1，排开的水重为G2，则图中弹簧秤的示数为( ).【4】‎ ‎(A)等于G1 (B)等于G2 (C)等于(G1－G2) (D)大于(G1－G2)‎ ‎(E)小于(G1－G2)‎ 答案:D ‎★★★★★16.任何弯曲表面薄膜都对液体施以附加压强，如果液体的表面 张力系数为σ，液体的表面是半径为R的球面的一部分，求其产生的附加压强.【7】‎ 答案:p=2σ/R ‎★★★★★17.已知水的表向张力系数为σ水=7.26×10－2N／m，酒精的表面张力系数为σ酒精=2.2×lO－2N／m，酒精的密度为ρ酒精=0.8×103kg／m3.由两个内径相等的滴管滴出相同质量的水和酒精，求两者的液滴数之比.【10】‎ 答案:0.303‎ 毛细现象 双基训练 ‎★1.下列现象中与毛细现象有关的是( ).【l】‎ ‎(A)水银压强计示数要比实际稍小 (B)吸水纸有吸水性 ‎(C)油沿灯芯向上升 (D)水顺着树向卜升 答案:ABCD ‎★★2.将不同材料做成的两根很细的管子A和B插入同一种液体中，A管内的液而比管外液面高，B管内的液面比管外液面低，那么( ).【l】‎ ‎(A)该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的 ‎(B)该液体对B管壁是浸润的，对A管壁是不浸润的 ‎(C)A管内发生的足毛细现象，B管内发生的不是毛细现象 ‎(D)A管和B管内发生的都是毛细现象 答案:AD 纵向应用 ‎★★★3.为什么会发生毛细现象?【3】‎ 答案:略 ‎★★★4.在绕轨道飞行的人造地球卫星上的开口容器中装有某种液体，若该液体在地球上 是可浸润器壁的，则( ).【2】‎ ‎(A)在卫星上该液体不再浸润器壁 ‎(B)在卫星上该液体仍可浸润器壁 ‎(C)在卫星上该液体将沿器壁流到容器外去 ‎(D)在卫星上该液体仍保留与在地面时相同的形状 答案:BC 横向拓展 ‎★★★★5.将一定量的水银放在两块水平的平板玻璃之间，问要在上面的玻璃板上施加多大的压力，爿.能使两板间的水银厚度处处都等于1.0×10－4m ‎?已知平板和水银的接触面是圆形，且面积是4.0×10－3m2.设水银的表面张力系数是0.45N／m，水银与玻璃的接触角为135°.【8】‎ 答案:25.4N 液晶 双基训练 ‎★1.液晶属于( ).【0.5】‎ ‎(A)固态 (B)液态 ‎(C)气态 (D)固态和液态之间的中间态 答案:D ‎★★2.对于液晶，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如_______、______、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质.【l】‎ 答案:温度，压力 ‎★★3.通常棒状分子、______、_____的物质容易具有液晶态.【l】‎ 答案:碟状分子，平板状分子 ‎★★4.液晶像液体具有_______，又像晶体，分子在特定方向排列比较整齐，具有_______.【l】‎ 答案:流动性，各项异性 ‎★★★5.液晶分子的排列是( ).【1】‎ ‎(A)稳定的 (B)变化无常的 ‎(C)随外界影响而改变 (D)无法判定 答案:C 纵向应用 ‎★★★6.利用液晶___________________________________________________________的特性可以做成显示元件.【2】‎ 答案:外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明 ‎★★★★7.利用液晶_______________________________________________________的特性可以做成探测温度的元件.【2】‎ 答案:温度改变时会改变颜色.随着温度的上升，液晶按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序改变颜色，温度降低，又按相反顺序改变颜色 横向拓展 ‎★★★8.请你结合你的知识和当前的科技发展说说液晶有那些广阔的应用?【5】‎ 答案:略