第一章综合练习试卷
基础部分
一、选择题(每题只有一个选项是正确的，每小题4分，共32分)
1.关于质点做曲线运动的下列说法中，错误的是
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动轨迹上任意一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向
D.有些曲线运动也可能是匀变速运动
答案：B
2.关于运动的合成与分解的下列说法，正确的是
A.合运动的速度一定大于分运动的速度
B.合运动的速度一定小于分运动的速度
C.合运动位移的方向就是物体的实际运动方向
D.运动的合成与分解的应用中，“独立性”“等时性”是解题的依据
答案：D
3.当船速大于水速时，关于渡船的说法正确的是
A.船头方向斜向上游，渡河时间最短
B.船头方向垂直对岸，渡河时间最短
C.当水速变大时，渡河的最短时间变长
D.当水速变大时，渡河的最短时间变短
答案：B
4.关于竖直方向上的抛体运动，下列说法不对的是
A.竖直方向上的抛体运动是变加速直线运动
B.竖直方向上的抛体运动是匀变速直线运动，无论是上抛过程还是下抛过程，其加速度大小均为g
C.竖直上抛的运动可以等效成有一定初速度的匀减速直线运动
D.竖直下抛的运动可以等效成有一定初速度的匀加速直线运动
答案：A
5.在水平地面上，忽略空气阻力时决定一个物体做向上斜抛运动的总时间的物理量是
A.抛出时的初速度的大小
B.抛出时的初速度与水平方向的夹角
C.抛出时的初速度的大小和初速度与水平方向的夹角
D.无法确定向上斜抛后至落地的总时间
答案：C
6.在平抛运动中，如图1－19物体从抛出到某一位置时，物体速度的改变量是
图1－19
A.v－vy B.vy－vx
C.v－vx D.vy
答案：D
7.在离地面3 m高处，以2 m/s的速度竖直向上抛出一个小球，忽略空气阻力，g=10 m/s2.则小球落地所用的时间为
A.3 s B.1 s
C.0.2 s D.0.8 s
答案：B
8.一个物体在多个力的作用下，处于平衡状态.现将其中一个力F1撤去，关于物体的运动状态的说法正确的是
A.物体将一定沿与F1相反的方向做初速度为零的匀加速直线运动
B.物体将一定沿与F1相反的方向做有一定初速度的匀加速直线运动
C.物体可能将沿与F1相反的方向做匀加速曲线运动
D.物体可能将沿与F1相反的方向做变加速曲线运动
答案：C
二、多项选择题(每题有两个或两个以上的答案是正确的，每小题5分，共20分)
9.下列说法中正确的是
A.曲线运动中，加速度的方向是时刻改变的
B.曲线运动中，速度的方向是时刻改变的
C.曲线运动中，速度的大小不一定改变
D.曲线运动是变速运动
答案：BCD
10.下列说法正确的是
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.两个直线运动的合运动一定是曲线运动
C.两个直线运动的合运动可能是曲线运动
D.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
答案：CD
11.下列说法正确的是
A.从同一高度，以大小相同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定同时落地，抛出的水平距离相同
B.从同一高度，以大小不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定同时落地，但抛出的水平距离不相同
C.从不同的高度，以不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定不能同时落地，但抛出的水平距离可能相同
D.从不同的高度，以不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定不能同时落地，离地高的物体抛出的水平距离较大
答案：ABC
12.关于抛体运动，下列说法正确的是
A.抛体运动可能是曲线运动，也可能是直线运动
B.任何抛体运动都可以看成是两个分运动的合运动
C.斜抛或平抛运动是变加速曲线运动
D.竖直方向上的抛体运动都可以看成初速度不为零的匀加速直线运动
迁移应用部分
答案：ABD
三、解答题(每小题12分，共48分)
13.在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v=40 m/s沿水平方向飞向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图1－20所示.摩托车前后轴距1.6 m，不计空气阻力.
图1－20
(1)摩托车是否能越过壕沟？请计算说明；
(2)如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？落地速度的方向与地面的夹角(可用这个角的三角函数表示)是多大？
答案：13.(1)能 说明略 (2)tanθ=0.14
14.如图1－21，以9.8 m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间是多少？
图1－21
答案：1.73 s
15.跳伞运动员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞运动员做加速运动.随后，降落伞张开，跳伞运动员做减速运动.速度降至一定后便不再降低，跳伞运动员以这一速度做匀速运动，直至落地.无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是8 m/s.现在有风，风使他以6 m/s的速度沿水平方向向西运动.他将以多大速度着地？计算并画图说明.
答案：10 m/s 图略
16.如图1－22，在水平桌面上用课本做成一个斜面，使一个钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动.怎样用一把刻度尺测量钢球在水平桌面上运动的速度？
图1－22
(1)说出测量步骤；
(2)写出用测量的物理量表达速度的计算式.
答案：16.(1)略
(2)v=
第三章综合练习试卷
基础部分
一、单项选择题(每小题只有一个选项是正确的，每小题4分，共28分)
1.关于万有引力定律的表达式F=G，下列说法中正确的是
①公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
②当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
③m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
④m1与m2受到的引力是一对平衡力
⑤用该公式可求出任何两个物体之间的万有引力
A.①③⑤ B.②④
C.①②④ D.①③
答案：A
2.开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立，即它的运动周期Ｔ的平方与轨道半径r的三次方的比为常数.设=k，则常数k的大小
A.只与行星的质量有关
B.与恒星的质量及行星的质量有关
C.只与恒星的质量有关
D.与恒星的质量及行星的速度有关
答案：C
3.下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是
A.为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上
B.通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度可以不同
C.不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道不一定在同一平面内
D.通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上
答案：D
4.2002年3月25日，我国成功发射了“神舟”三号宇宙飞船，这标志着我国的航天技术又上了一个新台阶.若飞船在近地轨道上做的是匀速圆周运动，则运行速度v的大小是
A．v<7.9 km/s
B．v=7.9 km/s
C．7.9 km/sＤ．v=11.2 km/s
答案：B
5.有质量相等的两颗人造地球卫星A和B，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，两卫星的轨道半径分别为rA和rB，且rA>rB.则A和B两卫星相比较，以下说法正确的是
A.卫星A的运行周期较大
B.卫星A受到的地球引力较大
C.卫星A运行的线速度较大
D.卫星A运行的角速度较大
答案：A
6.两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1∶2，两行星半径之比为2∶1，则下列选项正确的是
①两行星密度之比为4∶1 ②两行星质量之比为16∶1 ③两行星表面处重力加速度之比为8∶1 ④两卫星的速率之比为4∶1
A.①② B.①②③
C.②③④ D.①③④
答案：D
7.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说法中错误的是
A.人造卫星的最小周期为2π
B.卫星在距地面高度R处的绕行速度为
C.卫星在距地面高度R处的重力加速度为g/4
D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少
答案：D
二、多项选择题(每小题有两个或两个以上的答案是正确的，每小题4分，共20分)
8.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比
A.地球与月球的万有引力将变大
B.地球与月球的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
答案：BD
9.甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆形的.若甲的运动周期比乙小，则
Ａ．甲距地面的高度比乙小
Ｂ．甲的加速度一定比乙小
Ｃ．甲的加速度一定比乙大
Ｄ．甲的速度一定比乙大
答案：ACD
10.如图3－6所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是
图3－6
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
C．b、c运行周期相同，且小于a的运行周期
D．由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变大
答案：BD
11.组成星球的物质是靠万有引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是
A.T=2π
B.T=2π
C.T=
D.T=
答案：AD
12.1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“铱”星公司成功发射了两颗“铱”星系统的补网星.1998年9月23日，“铱”星通讯系统正式投入商业运行，标志着一场通讯技术革命开始了.原计划的“铱”星通讯系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座.这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7个轨道上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统.后来改为由66颗卫星分布在6条轨道上，每条轨道由11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统.“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是
A.以地轴为中心的圆形轨道
B.以地心为中心的圆形轨道
C.轨道平面必须处于赤道平面内
D.铱星运行轨道远低于同步卫星轨道
答案：BD
三、填空题(每小题6分，共12分)
13.某一星球的第一宇宙速度为v,质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是________.
答案：mv2/G
14.在月球表面，一位宇航员竖直向上抛出一个质量为m的小球，经过时间t，小球返回抛出点，已知地球表面的重力加速度为g，月球表面的重力加速度是地球表面的1/6.则宇航员抛出小球时的速度是________.
答案：gt/12
迁移应用部分
四、解答题(每小题10分，共40分)
15.地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G.发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度.
(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据；
(2)若已知第一宇宙速度的大小v=7.9 km/s，地球半径R=6.4×103 km，万有引力常量G=6.67×10－11 N·m2/kg2，求地球的质量(结果保留两位有效数字).
答案： (1)略 (2)5.9×1024 kg
16.已知地球半径约为R=6.4×103 km，地球表面重力加速度g=9.8 m/s2，又知月球绕地球运动可近似看作匀速圆周运动.请你先补充一个条件，由这些推导出估算月球到地心距离的计算公式和具体估算的结果.
答案：补充条件：月球绕地球公转的周期为30天 月球到地心的距离为3.8×108 m
17.在赤道上发射一颗人造地球卫星，设它的轨道是一个圆，轨道半径等于赤道半径.已知地球质量是M，地球自转周期是T，赤道半径是R，万有引力常量是G.则这颗人造地球卫星的最小发射速度(相对地球的速度)为多大？
答案：－2πR/T
18.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动，它的运动轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T.
答案：
第二章综合练习试卷
基础部分
一、单项选择题(每小题只有一个选项是正确的，每题4分，共32分)
1.做匀速圆周运动的物体，其
A.速度不变
B.加速度不变
C.角速度不变
D.向心力不变
答案：C
2.关于向心力的下列说法中正确的是
Ａ．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
Ｂ．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
Ｃ．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
Ｄ．做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零
答案：A
3.如图2－18所示，质量为m的小球，用长为L的细线挂在O点，在O点正下方L/2处有一光滑的钉子C，把小球拉到与钉子C在同一高度的位置，摆线被钉子拦住张紧.现将小球由静止放开，当小球第一次通过最低点时下列说法不正确的是
图2－18
A.小球的角速度突然减小 B.小球的线速度突然减小
C.小球的向心加速度突然减小 D.悬线对小球的拉力突然减小
答案：B
4.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变，则以下说法正确的是
A.飞机做的是匀速直线运动
B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力
C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力
D.飞机上的乘客对座椅的压力为零
答案：C
5.质量为m的滑块从半径为Ｒ的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v.若滑块与碗间的动摩擦因数为μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为
A.μmg B.μm
C.μm(g+) D.μm(－g)
答案：C
6.甲、乙两名溜冰运动员m甲=70 kg,m乙=36 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图2－19所示.两人相距0.9 m，弹簧秤的示数为21 N.下列判断正确的是
图2－19
A.两人的线速度相同，为1 m/s
B.两人的角速度相同，为1 rad/s
C.两人的运动半径相同，为0.45 m
D.两人的运动半径不同，甲为0.6 m,乙为0.3 m
答案：B
7.火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是
Ａ．轨道半径R=
Ｂ．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
Ｃ．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
Ｄ．当火车质量改变时，安全速率也将改变
答案：B
8.如图2－20所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是
图2－20
①a处为拉力，b处为拉力 ②a处为拉力，b处为推力 ③a处为推力，b处为拉力
④a处为推力，b处为推力
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案：A
二、多项选择题(每题有两个或两个以上的选项是正确的，每小题4分，共16分)
9.如图2－21所示皮带传动装置，皮带轮O和O′上的三点A、B、C，OA=O′C=r,
O′B=2r.则皮带轮转动时A、B、C三点线速度、角速度及向心加速度的关系是
图2－21
Ａ．Ａ点与Ｂ点的线速度大小相等
Ｂ．C点与Ｂ点的角速度大小相等
Ｃ．Ａ点与Ｃ点的线速度大小相等
Ｄ．Ａ点的向心加速度大小是C点的4倍
答案：ABD
10.图2－22为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知，判断下列正确的是
图2－22
A.A物体运动的线速度大小不变 B.A物体运动的角速度大小不变
C.B物体运动的角速度大小不变 D.B物体运动的线速度大小不变
答案：AC
11.如图2－23所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球Ａ和Ｂ紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动.则下列说法正确的是
图2－23
Ａ．球Ａ的线速度一定大于球Ｂ的线速度
Ｂ．球Ａ的角速度一定小于球Ｂ的角速度
Ｃ．球Ａ的运动周期一定小于球Ｂ的运动周期
Ｄ．球Ａ对筒壁的压力一定大于球Ｂ对筒壁的压力
答案：AB
12.如图2－24所示，一物体在凸凹不平的路面上行进，若物体与路面的动摩擦因数在各处均相同，为保持物体在A、B、C点匀速率行进，对物体的水平拉力F应该是
图2－24
A．水平拉力F在A、B、C三点大小相等、方向相同
B．在A点的水平拉力F最小
C．在B点的水平拉力F最小
D．在C点的水平拉力F最大
答案：CD
三、填空题(每小题6分，共12分)
13.汽车在水平圆弧弯道上以恒定的速度在20 s内行驶20 m的路程，司机发现汽车速度的方向改变了30°角，司机由此估算出弯道的半径是________m;汽车的向心加速度是________ m/s．(取两位有效数字)
答案：38.2 0.026
14.有一个劲度系数k=100 N/m的轻弹簧，其原长0.1 m,一端固定一个质量为0.6 kg的小球，另一端固定在桌面上的O点，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动.设弹簧的形变总是在弹性限度内，则当小球的角速度为10 rad/s时，弹簧对小球的拉力为________Ｎ；弹簧此时的长度是________m.
答案：15 0.25
四、解答题(每小题10分，共40分)
15.飞机向下俯冲后拉起，若其运动轨迹是半径Ｒ＝6 km的圆周的一部分，过最低点时飞行员下方的座椅对他的支持力等于其重力的7倍.飞机过最低点的速度大小为多少？
答案：600 m/s
16.如图2－25所示，AB为一圆弧面，在B点轨道的切线是水平的，BC为水平轨道，一小球沿ABC轨道运动.已知小球的质量为m,轨道半径为R，小球过B点时的速度为v.求：
图2－25
(1)小球刚要到达B点时对轨道的压力大小；
(2)小球刚过B点时对轨道的压力大小.
答案：(1)mg+mv2/R (2) mg
17.有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥．(g=10 N/kg)
(1)汽车到达桥顶时速度为5 m/s，汽车对桥的压力是多大？
(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？
(3)汽车对地面的压力过小是不安全的．因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？
(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径Ｒ一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？(已知地球半径为6400 km)
答案：(1)7600 N (2)22.4 m/s (3)大些较安全 (4)8000 m/s
18.在暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光30次．如图2－26电扇叶片有3个，相互夹角120°．已知该电扇的转速不超过500 r/min，现在观察者感觉叶片有6个，则电风扇的转速是多少？
图2－26
答案：300 r/min
第五章综合练习试卷
基础部分
一、单项选择题(每小题只有一个选项是正确的，每小题6分，共48分)
1.17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是
A.牛顿 B.开普勒
C.笛卡儿 D.伽利略
答案：A
2.让两个小球从同一高度自由下落，如果以其中一个小球为参考系，对另一个小球运动情况的描述，下列说法中正确的是
A.仍然符合牛顿运动定律
B.不符合牛顿运动定律
C.可能符合牛顿运动定律
D.不能确定
答案：B
3.20世纪初，下列哪些科学提出了狭义相对论，引起了人们对时空认识的革命
A.惠更斯 B.普朗克
C.爱因斯坦 D.洛伦兹
答案：C
4.下列说法中错误的是
A.为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释上的困难，德国物理学家普朗克提出了能量的量子化假说，解决了黑体辐射的理论困难，揭开了物理学崭新的一页
B.普朗克还提出了光量子理论，即光在传播过程中能量是不连续的，它是由数值分立的能量子组成的
C.爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，说明光具有粒子性
D.量子论认为原子处于一系列不连续的能量状态之中
答案：B
5.在铁路旁边的地面上，相隔1000 m的小宁和小强同时鸣响两个鞭炮，这时小芳乘坐的105列车正好开过来，先后经过小宁和小强.则下列说法正确的是
A.小芳同时听到鞭炮声
B.小芳先听到小宁的鞭炮声
C.小芳先听到小强的鞭炮声
D.小芳不能确定听到鞭炮声的先后
答案：B
6.武汉长江大桥全长1250 m，在1000 m高空有一架与大桥平行匀速飞行的客机，客机上的乘客小明看到的大桥长度将是
A.等于1250 m
B.小于1250 m
C.大于1250 m
D.飞机飞行得越快，大桥将变得越长
答案：B
7.如图5－1，由于路面断裂，产生了一个宽度为3 m的深坑，这时不巧有一辆3 m长的小汽车以较快的速度驶过来.下列关于小汽车可能发生的结果正确的是(不考虑车平抛冲过去的情形)
图5－1
A.相对于小汽车，深坑是运动的，根据相对论原理，深坑的宽度变短，所以小汽车不会掉进深坑
B.由于小汽车是运动的，根据相对论原理，小汽车长度变短，所以小汽车一定会掉进深坑
C.运动的物体尺度变短是相对的，而且都是人眼观察到的，所以小汽车刚好掉进深坑
D.以上说法都不正确
答案：C
8.有一对孪生兄弟小明和小伟，当他们长大到20岁时，由于航天的需要，小伟要乘坐航天飞船去太空进行科学研究，在地球上经过20年后小伟才返回地面.则下列判断正确的是
A.小明显得更年轻
B.小伟显得更年轻
C.他们俩一样年轻
D.无法判断谁更年轻
答案：B
二、多项选择题(每小题有两个或两个以上选项正确，每小题8分，共32分)
9.根据经典时空观，下列结论正确的是
A.同时的绝对性
B.时间间隔的绝对性
C.物体质量随物体速度变化的相对性
D.空间距离的绝对性
答案：ABD
10.狭义相对论理论是以下列哪些基本假设为前提的
A.伽利略相对性原理
B.经典力学的时空观
C.光速不变原理
D.“同时”的绝对性原理
答案：AC
11.量子理论的建立，使人类对物质的认识由宏观世界进入微观世界.它对物理学的贡献，表现在下列哪些重大事件中
A.普朗克的能量子假说解决了黑体辐射的理论困难
B.爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应
C.光的波粒二象性成功地解释了双缝干涉实验存在的问题
D.氢原子光谱频率是具有连续性的，说明原子能量的连续性
答案：ABC
12.以物理学为基础的科学技术的发展，直接推动了人类社会的文明进步，主要表现在
A.18世纪，牛顿力学和热学的发展，带来了第一次工业革命
B.19世纪，以电机和电力的应用为标志的电力技术革命，使人类进入电气化时代
C.20世纪后期，电子信息技术和通信技术又为人类创造了一个新的信息时代
D.21世纪，物理学在更宏观的尺度上寻求宇宙的起源和演化
答案：ABCD
三、填空或实验题(13题8分，14题12分，共20分)
13.经典力学只适用于处理________问题，不能用来处理________问题.
答案：宏观物体 低速运动 微观物体 高速运动
14.从狭义相对论的两个基本假设出发，我们可以推导出四个不同于经典力学的结论：
(1)_______________________________
(2)_______________________________
(3)_______________________________
(4)_______________________________.
答案：同时的相对性 运动的时钟变慢 运动的尺子缩短 物体的质量随速度的增加而增大
迁移应用部分
15.你知道以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用？请举例说明.
答案：略
16.假设宇宙飞船从地球出发，沿直线到达火星，距离约5.0×108 km，它的速率在地球上被量得为0.40c(c是真空中的光速).根据地球上的时钟，这次旅行花多长时间？根据宇宙飞船所作的测量，地球和火星的距离是多少？怎样根据这个算得的距离，求出宇宙飞船上时钟所读出的旅行时间？
答案：4.17×108 s 4.58×1011 m 略
17.能量是2.0×10－12 J的光子，波长是多少？
答案：5.01×10－14 m
18.光具有波粒二象性，某激光管以P=60 W功率发射波长为6.63×10－7 m的光束，问该激光管在1 s内发射多少个光子？
答案：2×1020个
19.已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米横截面上的辐射能量为1.4×103 J，其中可见光部分约占45%，假如认为可见光的波长均为5.5×10－7 m，太阳向各个方向辐射是均匀的，日地间距R=1.5×1011 m，普朗克常数h=6.6×10－34 J·s.由此估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目.(保留两位有效数字)
答案：4.9×1044个
第四章综合练习试卷
基础部分
一、单项选择题(每小题只有一个选项是正确的，每小题4分，共24分)
1.物体在下列运动过程中，机械能守恒的是
A.直升机载物匀速上升
B.起重机匀速下放物体
C.物体沿光滑斜面加速下滑
D.电梯载物匀加速上升
答案：C
2.在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力.从抛出到落地过程中，三球
A.运动时间相同
B.落地时的速度相同
C.落地时重力的功率相同
D.落地时的动能相同
答案：D
3.关于功率的概念，下列说法中正确的是
A.功率是描述力对物体做功多少的物理量
B.由P＝W/t可知，W越大，功率越大
C.由P＝Fv可知，力越大，速度越大，则功率越大
D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
答案：D
4.甲、乙两物体在同一地点分别从4h与h的高处开始做自由落体运动.若甲的质量是乙的倍，则下列说法中正确的是
A.甲、乙两物体落地时速度相等
B.落地时甲的速度是乙的4倍
C.甲、乙两物体同时落地
D.甲在空中运动时间是乙的4倍
答案：A
5.在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图4－34所示.那么
图4－34
A.物体在c点比在a点的机械能大
B.物体在a点比在c点的动能大
C.物体在a、b、c三点的机械能相等
D.物体在a、b、c三点的动能相等
答案：C
6.一物体由H高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体运动的时间为
A. B.
C. D.
答案：B
二、多项选择题(每小题有两个或两个以上选项正确，每小题6分，共24分)
7.甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距离s.如图4－35所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则对于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能，下面说法中正确的是
图4－35
A.力F对甲、乙两个物体做的功一样多
B.力对甲做功多
C.甲、乙两个物体获得的动能相同
D.甲物体获得的动能比乙大
答案：AD
8.关于重力做功，下面说法中正确的是
A.重力做负功，可以说物体克服重力做功
B.重力做正功，物体的重力势能一定减少
C.重力做负功，物体的重力势能一定增加
D.重力做正功，物体的重力势能一定增加
答案：ABC
9.某人在离地h高的平台上抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为v.不计空气阻力和人的高度，则
A.人对小球做功mv2
B.人对小球做功mv2－mgh
C.小球落地的机械能为mv2+mgh
D.小球落地的机械能为mv2
答案：BD
10.从地面竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，则小球两次经过离地h高的某点时，小球具有相同的
A.速度 B.加速度
C.动能 D.机械能
答案：BCD
三、填空或实验题(每小题6分，共18分)
11.质量是5 kg的物体，从足够高处自由落下，经过2 s重力对物体做功的平均功率是________W，瞬时功率是________W.(g取10 m/s2)
答案：500 1000
12.如图4－39所示，质量为2 kg的物体从高度为h＝0.8 m的光滑斜面顶端A处开始下滑.若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体由A处滑到斜面下端B处时重力势能减少了________J，物体滑到B处时的速度大小为________m/s.
答案：16 4
13.在用落体法验证机械能守恒定律的实验中，当所有器材的安装、连接都完成后，应先________，再释放纸带.在打出的若干条纸带中应选点迹清晰，且第一、二两点间距离接近________mm的纸带进行测量.在计算重力势能的减少量时，g值应该取________.图4－36是一条选用的纸带，试结合图中的有关字母表示出在打D点时重物(质量为m)的动能为________.(图中所标出的s1、s2……s6均为已知，打点周期为T)
图4－36
答案：通电 2 9.8 m/s2 m(s4+s5)2/8
四、计算题(每小题12分，共36分)
14.如图4－37,在离地2.4 m高的光滑水平桌面上停放着质量为0.5 kg的小铁块，一个大小为2 N的水平推力持续作用在小铁块上,移动2 m后被撤去，同时小铁块飞出桌边抛到地上.取g＝10 m/s2，空气阻力不计.求：
图4－37
(1)小铁块离开桌面时的速度的大小;
(2)小铁块从开始运动到落到地上的全过程中，小铁块所受的重力做的功;
(3)小铁块在落地时的速度大小.
答案：(1)4 m/s (2)12 J (3)8 m/s
15.如图4－38所示，绳OA长为L，O点固定，A端拴一个质量为m的小球，先将小球及绳拉直并位于水平位置，由静止释放，在小球摆到最低点的过程中，求：重力与拉力对小球做的功.
图4－38
答案： WG=mgL
W拉力=0(因为拉力始终与速度垂直)
16.跳蚤是“跳高健将”，如果一只跳蚤质量M＝0.5mg，测得其跳起的速度v＝1 m/s.
(1)它跳离地面时的动能为多大？
(2)设跳蚤腿长L约0.4 mm(即起跳距离)，那么它的起跳时间约为多少？输出功率为多大？
(3)使跳蚤弹射的物质是弹性蛋白(其横截面积约0.004 mm2)，现代科学上称之为“莱西林”，能承受的压强约为2×106 N/m2，拉伸强度可达3×106 N/m2.请用题给数据通过计算，判断跳蚤的普通弹跳对于其弹性蛋白质是否可以承受.
答案：(1)跳蚤离开地面时的动能E＝2.5×10－7 J
(2)t＝8×10－4 s P＝3×10－4 W
(3)p＝1.56×105 N/m2
可见，普通的弹跳对其弹性蛋白是完全可以承受的，跳蚤肌肉所产生的能量远远大于
3×10－4 W.
迁移应用部分
17.如图4－39所示，在竖直向上加速运动的电梯中有一个斜面，斜面上有一个木块与斜面一起随电梯向上加速运动，木块相对斜面静止.试分析木块受到的力做功的情况.
图4－39
答案：略
18.在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动(如图4－40)，关于力对船做功的下列说法中正确的是
图4－40
A.绳的拉力对船做了功
B.人对绳的拉力对船做了功
C.树对绳子的拉力对船做了功
D.人对船的静摩擦力对船做了功
答案：D
19.斜面A放在光滑的水平面上，滑块B沿斜面加速下滑，如图4－41所示.试分析滑块B所受各力在滑块B下滑过程中的做功情况.
图4－41
答案：略
20.利用风力发电是一种经济而又清洁的能源利用方式.我国甘肃省某地，四季的平均风速为10 m/s.已知空气的密度为1.3 kg/m3，该地新建的小型风力发电机的风车有三个长度均为12 m的叶片，转动时可形成半径为12 m的一个圆面.若这个风车能将通过此圆面内的10%的气流的动能转化为电能，那么该风车带动的发电机的功率为多大？
答案：2.9×104 W
21.如图4－42所示，在自动扶梯以恒定的速度v运动时，第一次有一个人站到扶梯上后相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，做功功率为P1.第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v同时匀速向上走,则这次扶梯对该人做功为W2，做功功率为P2.以下说法中正确的是
图4－42
A.W1＞W2,P1＞P2
B.W1＞W2,P1=P2
C.W1=W2,P1＞P2
D.W1=W2,P1=P2
答案：B
22.如图4－43所示，做平抛运动的小球的初动能为6 J，不计一切阻力，它落在斜面上P点时的动能为
图4－43
A.12 J B.10 J C.14 J D.8 J
答案：C
23.如图4－44所示，两个质量均为m的小球，用长为L的不可伸长的轻线相连，现将轻线水平拉直，并让两球由静止开始自由下落，当两球下落h高度后，线的中点碰到水平位置的光滑钉子O，如果该线能承受的最大拉力为FT，要使线断，则最初线与钉子O的距离h至少多大？
图4－44
答案：.()l
24.如图4－45所示，A球用线悬挂且通过弹簧与B球相连，两球质量相等.当两球都静止时，将悬线烧断，下列说法正确的是
图4－45
A.线断瞬间，A球的加速度大于B球的加速度
B.线段后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能
C.在下落过程中，两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒
D.线断后最初一段时间里，动能的增加大于重力势能的减少
答案：ACD
25.如图4－46所示，跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线，连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，细线与水平杆的夹角θ=53°，定滑轮离水平杆的高度h=0.2 m.当由静止释放B后，A所能获得的最大速度为多大？(cos53°=0.6，sin53°=0.8)
图4－46
答案：1 m/s
26.如图4－47所示，已知mA=mB=m，所有的摩擦力都可忽略不计，绳和滑轮的质量忽略不计，当A、B由静止释放后，B下降m时，B物体的速度为多大？(g=10 m/s2)
图4－47
答案：3 m/s
