【高一物理】2025-2026年高一年级(上)期中备考宝典

文档属性

名称 【高一物理】2025-2026年高一年级(上)期中备考宝典
格式 zip
文件大小 3.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-10-21 10:37:17

文档简介

高一年级第一学期期中考试备考—物理宝典
目录
专练一 运动的描述 1
专练二 图像专题 3
专练三 匀变速直线运动的基本规律 5
专练四 匀变速直线运动的推论 7
专题五 追及相遇问题 9
专练六 自由落体与竖直上抛运动 11
专练七 实验专题(1) 13
专练八 重力与弹力 16
专练十 力的合成与分解 18
专练十 共点力的平衡 20
专练十一 共点力的动态平衡分析 22
专练十二 实验专题(2) 24
专练一 运动的描述
一、选择题
1.下列说法正确的是(  )
A.“太阳东升西落”是以地面为参考系
B.跳伞运动员看到大地迎面而来是以大地为参考系
C.研究蚂蚁拖动饭粒时肢体的动作,可将蚂蚁视为质点
D.跳水比赛,裁判员给运动员评分时,可将运动员视为质点
2.火箭发射时速度能在15s内由零增加到120m/s,小轿车防抱死制动系统(ABS)能使汽车从30m/s的速度在3s内停下来,关于这两个过程,下列说法中正确的是(  )
A.火箭的速度变化量比汽车的速度变化量小
B.火箭的速度变化比汽车的速度变化慢
C.火箭发射过程的加速度方向与其速度方向相反
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
3.某科学馆有一个“最速降线”的展示项目。如图,在高度差相同的三个不同轨道中,将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点,同时由静止释放,发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动,下列说法正确的是(  )
A.三个铁球运动的位移大小不等
B.三个铁球运动的路程大小相等
C.铁球运动的平均速率最大
D.铁球运动的平均速度最大
4.某车启用全新动力标识,新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来,TFSI前面的那组数字称为值,单位为,计算公式为“”,式中为从静止加速到100千米/时的速度变化量,为不同车型的百千米加速时间。则以下说法正确的是(  )
A.值越大,车辆的速度变化的越快
B.值越大,车辆的速度增加的越多
C.值越大,车辆的速度增加的越少
D.标识为的车辆百千米加速时间约为
5.实验室用位移传感器测速度,如图所示。不动的小盒在时间内向被测物体发出两束超声波脉冲,被D反射后又被C接收,两次发射与接收超声波脉冲的时间差为、,空气中的声速为。则物体的速度为( )

A. B. C. D.
二、解答题
6.汽车沿直线从甲地开往乙地。
(1)若在前一半路程的平均速度为,后一半路程的平均速度为,则汽车全程的平均速度为多少?
(2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为,后一半时间的平均速度为,则全程的平均速度为多少?
7.如图所示,一固定的超声波测速仪每隔1s向小汽车发出一个超声波脉冲信号,已知第一个超声波时刻发出,遇到小汽车后返回,时刻测速仪接收到第一个反射波,时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传播速度为340m/s,小汽车在这段时间的运动视为匀速运动,根据上述条件,求:
(1)小汽车第一、第二次接触超声波时分别与测速仪间的距离;
(2)小汽车在前两次接触超声波期间的平均速度。(结果保留三位有效数字)
专练二 图像专题
一、选择题
1.如图所示,直线和曲线分别为汽车a和b的位置时间(即)图像,则(  )
A.时间内汽车a在做匀减速直线运动
B.时间内汽车b先加速后减速
C.时间内的某时刻,两车的速度相同
D.时间内,汽车b平均速度为零
2.如图1所示小明妈妈骑电动自行车带着小明去外婆家,在笔直的公路上以某一速度匀速行驶,发现正前方30 m处有一条小狗趴在地上,小明妈妈立马刹车以免撞到小狗。刹车过程中电动自行车运动的 图像如图2所示,则电动自行车(  )
A.刹车的加速度大小为1 m/s2
B.在10s时停下来
C.最终没有撞上小狗
D.在6s内行驶的位移大小为36m
3.如图所示为一辆汽车在同一车道上测试刹车性能的位移一时间图像。第一次刹车距离为x,所用时间为,第二次刹车距离为,设两次刹车过程加速度恒定且相同。则第二次刹车的初速度大小为(  )
B.
C. D.
4.利用如图所示的斜面测量物体下滑的加速度。在斜面上取O、A、B三点,让一物体从O点由静止开始下滑,先后经过A、B两点,测出A、B之间的距离x和物体经过A、B两点的时间t,保持O、A两点的位置不变,改变B点在斜面上的位置,仍让该物体从O点由静止开始下滑,多次试验后得出图象如图所示,则物体沿斜面下滑的加速度大小为(  )
A.0.25 m/s2
B.0.5m/s2
C.0.75m/s2
D.1m/s2
5.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面内全过程的深度曲线和速度图像,则下列说法正确的是( )
A.图中代表本次下潜最大深度
B.全过程中最大加速度是
C.深潜器加速度向上发生在和的时间段内
D. 内,深潜器的加速度不变
6.利用传感器与计算机结合,可以自动得出物体运动的图像。某同学在一次实验中,获取了小车运动过程中,速度随时间变化规律的图像,如图中实线所示,虚线为过坐标原点的一条直线。关于小车的运动,下列说法正确的是( )
A.小车做非匀变速曲线运动
B.小车的平均速度一定不等于
C.图中两部分阴影面积
D.小车在前内的位移大小可能为
二、解答题
7.经验丰富的司机远远看见红灯并不紧急刹车而是调整油门缓慢减速,使汽车到路口时正好绿灯亮起。当绿灯亮起时,司机控制油门使汽车做匀加速直线运动,以开始加速时作为计时起点,0-6s内汽车的位移时间图像如图所示,6s后汽车保持6s末的速度做匀速直线运动。
(1)汽车做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)0~6s内汽车的平均速度大小。

专练三 匀变速直线运动的基本规律
一、选择题
1.以12m/s的速度在水平路面上沿直线行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,已知加速度大小为4,则紧急刹车后4s时汽车的位移为(  )
A.12m B.18m C.48m D.80m
2.物体做匀变速直线运动,加速度大小为,关于该物体的运动,下列说法正确的是(  )
A.任何1s的初速度一定比前1s的初速度大4m/s
B.第2s末的速度一定是第1s末的速度的2倍
C.运动中速度变化量与所用时间的比值为
D.运动中速度变化量的方向一定和物体运动方向相同
3.做匀减速直线运动的物体经4s停止,若在第1s内的位移是14m,则下列说法中不正确的是( )
A.最后一秒内的位移的大小为2m B.第一秒内平均速度的大小为14m/s
C.初速度的大小为15m/s D.加速度的大小为4m/s2
如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=4m,BC=8m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为2s,则下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度为2m/s2 B. CD=16m
C. 物体在B点时的速度为3m/s D. OA之间的距离为2m
5.一辆火车为准备进站会提前低速滑行,某时刻开始刹车做匀减速直线运动直到停车。已知火车刹车过程的总位移为150m,刹车后第1s内的位移是最后1s内位移的19倍,则整个刹车过程中汽车的平均速度大小为(  )
A.10m/s B.12m/s C.12.5m/s D.15m/s
6.商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移,经4s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为(  )
A. B. C. D.
二、解答题
7.某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后受到燃料的推力而做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小v;
(2)火箭上升离地面的最大高度H。
8.如图所示,A、B、C依次是斜面上的三个点,OA间距为20m,AB=4BC。一个小球以初速度12m/s从斜面底端O冲上一固定斜面,沿斜面做匀减速直线运动。经过2s,小球第一次通过A点,又经5s第二次通过C点求:
(1)小球的加速度大小为多少?
(2)BC间的距离是多大?
(3)小球两次经过B点的时间差是多少?

专练四 匀变速直线运动的推论
一、选择题
1.一个物体从静止开始作匀加速直线运动,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s, 这三段位移的大小之比为(  )
A.1:2:3 B.1:8:27 C.1:3:5 D.1:4:9
2.如图所示,一栋高为9m的三层楼房,每层楼高相等,且每层楼正中间有一个高为1m的窗户。现将一石块从楼顶边沿自由释放,不计空气阻力,以下说法正确的是( )
A.石块依次到达三个窗户上沿的速度大小之比为
B.石块依次通过三个窗户的平均速度之比为
C.石块依次到达三个窗户下沿的时间之比为
D.石块依次通过三个窗户的时间之比为
3.如图所示,物体自点由静止开始做匀加速直线运动,是轨迹上的四点,测得,,,且物体通过所用时间相等,则之间的距离为(  )
A. B.
C. D.
4.如图所示,水平面上固定四个长度分别是L、2L、3L、4L的木块。一可视为质点的子弹以水平初速度v从1号木块射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透4号木块时速度恰好为0,则下列说法正确的是(  )
A.子弹在穿过4个木块所用时间为
B.子弹穿过第2号木块的速度为为
C.子弹的加速度大小为
D.子弹在穿过第1号块和第4号木块的时间之比为1:1
5.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验,他让一个铜球从阻力很小的(忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次,假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C。让小球分别由A、B、C滚下,如图所示,让A、B、C与鞋面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是(  )
A. B.
C. D.s1-s2=s2-s3
二、解答题
6.在一条笔直的公路上前后同向行驶着甲、乙、丙三辆依次相距的汽车,速度分别为。现在甲车以的加速度做匀减速运动的同时,乙和丙也各自以某个加速度做匀减速直线运动,直至三辆车都停止。若要不发生碰撞,
(1)乙车减速的加速度至少多大?
(2)丙车减速的加速度至少多大?

7.一列火车由静止从车站出发做匀加速直线运动。一位观察者站在这列火车第一节车厢的前端,经过2s,第一节车厢全部通过观察者所在位置;全部车厢从他身边通过历时8s。各节车厢长度相等,且不计车相间距离,求:
(1)这列火车共有几节车厢;
(2)最后2s内从观察者身边通过的车厢有几节;
(3)最后一节车厢通过观察者需要的时间。
专题五 追及相遇问题
1.平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲车停在路旁,乙车从甲车旁边以10m/s的速度匀速超过甲车,经3s,甲车发动起来,从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速运动,速度达到20m/s以后做匀速运动。求:
(1)3s末两车相距多大;
(2)在甲车追上乙车之前,两车间的最大距离是多大;
(3)甲车发动后要多长时间才能追上乙车。
2.阴雨天气,道路湿滑,视野较差。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=32m/s,v2=20m/s。轿车在与货车距离x0=16m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,刹车时做匀减速直线运动,加速度大小为a1=4m/s2。两车可视为质点。
(1)若轿车刹车需要行驶多远才能停下;
(2)若轿车刹车程中货车一直以速度v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞。
3.A、B两辆汽车在高速同一车道上同向行驶,A车在前,速度vA=10m/s;B车在后,速度vB=20m/s。因大雾,B车在距A车x0=20m时才能发现前方有A车,且由于地面湿滑B车的刹车距离为100m。则:
(1)求B车刹车时的加速度aB;
(2)若B车看见A车立即刹车,A车仍按原速率行驶,请通过计算判断两车是否可能相撞;
(3)为保证安全,B车在发现A车时立即刹车并立即鸣笛提醒,A车立即加速躲避,则A车的加速度至少为多少。
4.如图是商场内儿童游乐区设置的双人赛车竞技轨道,参与游戏的儿童可通过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加速、弯道减速和直道冲刺等动作。某时刻甲、乙两辆赛车并排(不接触)同时通过赛道上的同一位置后进入一段长为10 m的直轨道开始竞速,若甲车通过该位置后速度大小始终为2 m/s,乙车通过该位置时的速度为1 m/s,并开始以0.5 m/s2的加速度开始加速。
(1)若乙车一直加速,求乙车追上甲车前,两车间的最大距离。
(2)若乙车行驶的最大速度为2.5 m/s,则乙车能否在该直道完成超越?
(3)第二次进入直轨道时,甲车先以速度1 m/s的速度到直轨道入口并保持匀速运动,1 s后乙以3 m/s的速度进入直轨道并以0.5 m/s2的加速度开始刹车,求两车相遇时(两车相遇并排时不相撞)的位置离直轨道入口的距离(结果可保留根号)。
专练六 自由落体与竖直上抛运动
一、选择题
1.某同学从距地面高度为1.0m处,以大小为4m/s的初速度竖直向上抛出一小球,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是(  )
A.上升和下落过程中小球的加速度方向相反
B.小球在最高点速度为零,加速度也为零
C.小球落地时的速度为6m/s
D.当小球运动到与抛出点的距离为0.8m处,对应的时刻有3个
2.如图为跳水运动员在一次10m跳台跳水时重心的运动轨迹和相关数据(如图所示),本次跳水她在空中的运动过程忽略空气阻力等因素可近似看成竖直上抛运动,教练员利用手机连拍了多张照片测得其中两张连续的照片中运动员重心离水面的高度分别为7.4m和1.4m,运动员重心到手指的距离约为0.9m,取g=10m/s2,根据已知条件和图中数据不能计算出(  )
A.运动员双手刚接触水面时的速度大小
B.运动员起跳时的竖直速度
C.运动员双脚刚接触水面时的速度大小
D.手机连续拍摄两张照片所用的时间
3.如图所示,空中有A、B两个小球的初始高度差为h1。先将小球A由静止释放,当A下落高度为h2时,再将小球B由静止释放,结果两小球同时落到地面上,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球A距离地面的高度为(  )
A. B.
C. D.
4.如图所示为意大利的比萨斜塔,传说伽利略在此做过落体实验,如果我们在一个晴朗无风的日子里,从比萨斜塔上同一高处,同时释放两个实心金属球,则(  )
A.质量较大的球先到达地面
B.质量大的金属球加速度大
C.在下落的第1s内,金属球大约下落10m
D.金属球释放后在相同时间内速度的增加量相同
5.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足(  )
A.
B.
C.
D.
6.石块A自塔顶自由落下s1时,石块B自离塔顶s2处自由落下,两石块同时落地.则塔高为( )
A.
B.
C.
D.
二、解答题
45.如图,小红发现屋檐在不断滴着水滴,她想通过计算得出屋檐到窗台的距离。她测得,窗户的高度为h=1.4m,经过窗户的时间t = 0.2s。。则:
(1)水滴下落到达窗台时的速度大小;
(2)屋檐至窗台的高度为多少。
39.如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为24m,、为空管的上、下两端,空管受外力作用,由静止开始竖直向下做匀加速直线运动,加速度为。同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取。求:
(1)若小球上抛的初速度为,从抛出开始计时,经过多长时间从管的端穿出
(2)若此空管的端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
专练七 实验专题(1)
1.一个实验小组做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)某同学发现用一条纸带穿过电磁打点计时器有图1中的两种穿法,他感到有点犹豫。你认为 (填“甲”或“乙”)的穿法效果更好。
(2)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带点间距离时如图2所示,B点的读数是 cm。
(3)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则B点对应的速度 m/s。(结果保留三位有效数字)
(4)图3为正确操作后获得一条纸带,建立以计数点O为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T,则小车加速度的表达式是(  )
A. B. C.
2.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、、、、、、共7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打、、、、各点时小车的瞬时速度如表:
对应点 B C D E F
速度/ 0.141 0.185 0.220 0.241 0.301
(1)在实验中,下列说法正确的是______
A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点
D.纸带应放在墨粉纸盘的上面
(2)根据得到的数据,以A点对应的时刻为,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出图像 。
(3)根据速度—时间图像判断,在打A计数点时,小车的速度 。(结果保留3位有效数字)
(4)本题亦可不利用图像求小车的加速度,设电火花计时器的打点周期为,请写出计算加速度的表达式 (用甲图中的字母和表示)。
3.学生利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。完成下列有关问题:
(1)实验室提供如图甲、乙两种打点计时器,某实验小组决定使用电火花打点计时器,则应选用图中的 (选填“甲”或“乙”)计时器。
(2)另一实验小组使用电磁打点计时器,图中接线正确的是 (选填:“丙”或“丁”)。
(3)实验中,把打点计时器接交流电,打出的一条纸带如图,、、、、为我们在纸带上所选的记数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图所示,则在打点时,小车的瞬时速度为 ,并可求得小车的加速度大小为 。(计算结果都保留两位有效数字)
(4)某实验小组利用打点计时器研究两个物体的运动,分别得到2条纸带,对每条纸带,依次每5个点取1个计数点,并在各计数点处将其剪断,然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上,最后将纸条上端中心连起来,由图可判断正确的是(  )
A.己物体的加速度比戊小
B.两物体均做匀速直线运动
C.打第三个计数点时,戊物体的速度比己小
D.打第一个计数点时,物体的速度有可能为零
专练八 重力与弹力
一、选择题
1. 如图所示,图中的物体A均处于静止状态,下列关于受到弹力作用的说法正确的是 (  )
A.若图甲中地面光滑且水平,则B对A有弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均无压力作用
C.图丙中A与竖直墙壁之间没有压力的作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
2.木块甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/ m。系统置于水平地面上静止不动。现用。 的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是(  )
A.木块甲所受摩擦力大小是12.5N
B.木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块乙所受摩擦力大小是9N
D.木块乙所受摩擦力大小是7N
3.如图为仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶,展现出我国古代劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳将瓶子竖直悬挂,重心的位置随着瓶中的水位改变而发生改变,出现“虚则欹(欹通倚,斜倚,斜靠)、中则正、满则覆”的现象。下列说法正确的是( )
A.重心概念的建立用到了“转换法”
B.瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水
C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向
D.从空瓶到装满水后倾覆的过程中,瓶子(包括瓶中的水)重心的位置一定不断上升
4.如图所示,质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行,木板静止,它的质量为M=3m,木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ,则木板受桌面的摩擦力大小为(  )
A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg
5. 如图所示,上、下表面水平的物体a、b、c叠放在水平桌面上,水平拉力Fb=4 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b、c仍保持静止。下列叙述正确的是 (  )
A.物体a所受摩擦力大小为4 N,方向水平向右
B.物体b受到c对它的摩擦力大小为4 N,方向水平向左
C.桌面对物体c的摩擦力大小为6 N,方向水平向左
D.物体c对物体b的支持力等于物体b的重力
6. 如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A与B的质量之比为 (  )
A.   B.
C.   D.
7.如图所示,不计重力的白纸夹在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力F将白纸从课本底下向右抽出(课本未从桌面滑落)。已知课本重力为G,所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则在白纸被抽出过程中,下列说法正确的是(  )
A.白纸对课本的摩擦力方向水平向右
B.拉力F越大,课本与白纸间的摩擦力越大
C.拉力F越大,桌面与白纸间的摩擦力越小
D.白纸受到的摩擦力大小为μG
二、解答题
8.如图甲所示,A、B两个质量均为m的物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起,用一水平向右且F=kt作用在B物体上,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B,B与水平面间的动摩擦因数均为μ。
(1)求B与地面间的最大静摩擦力大小;
(2)一段时间Δt后,A、B会相对滑动,求Δt和此时A、B间摩擦力的大小;
(3)请画出拉力传感器的示数随时间t变化的图像。
专练十 力的合成与分解
一、选择题
1.已知力的一个分力跟F成30°角,大小未知,则另一个分力的大小不可能是(  )
A.20N
B.30N
C.60N
D.100N
2.如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境,其横截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,当施加竖直向下的力F时,则(  )
A.同一斧子,若施加的力F越小,越容易劈开木桩
B.同一斧子,若施加的力F越大,越不容易劈开木桩
C.施加相同的恒力F,θ越大的斧子,越容易壁开木桩
D.施加相同的恒力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
3.百米飞人苏炳添因为有惊人的弹跳力而被戏称他有弹簧腿。弹跳过程中屈膝是其中一个关键动作。如图所示,人下蹲,膝盖关节弯曲角度为θ,设此时大小腿肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面向上的弹力约为(  )
A. B.
C. D.
4.如图所示,解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练,运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为,所构成的平面与水平面间的夹角恒为,轮胎重为G,地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff,则每根绳的拉力大小为(  )
A. B. C. D.
5.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数都为,已知重力加速度为g,则(  )
A.上方球所受重力与支持力是一对作用力与反作用力
B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的摩擦力相同
D.水平地面对下方三个球的支持力均为
二、解答题
6.班级大扫除,擦窗户是必做的一项工作。如图所示,某同学竖直向上匀速擦玻璃。湿抹布的质量为m=0.6kg,该同学对湿抹布的作用力为恒力,该恒力F=15N,与竖直方向夹角θ=37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)抹布受到玻璃的弹力的大小;
(2)玻璃对湿抹布的作用力的大小。
7.如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为。不计小球与斜面间的摩擦,求:
(1)根据力的实际效果分解小球的重力,画出示意图;
(2)求出两个分力大小。
专练十 共点力的平衡
单选题
1. 已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N,则(  )
A.F1的大小是唯一的
B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个方向
D.F2可取任意方向
2.科技的发展正在不断地改变着我们的生活。如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,表面与水平面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.手机受到3个力的作用
B.手机受到的支持力大小为Gcos θ
C.手机受到的支持力不可能大于G
D.纳米材料对手机的作用力竖直向上
5.如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为,弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则(  )
A.球1和球2的质量之比为1 : 2
B.球1和球2的质量之比为1 : 1
C.静止时,轻绳A与轻绳B的拉力之比为2:
D.静止时,轻绳A与轻绳B的拉力之比为:1
解答题
56.质量为3m的木楔倾角θ=30°,在水平面上保持静止。一质量m的木块恰好能沿斜面匀速下滑。用平行于木楔斜面向上的力F(未知量)拉着木块,也可以使它匀速上升,如图所示。(已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度g),求:
(1)求斜面的动摩擦因数 1;
(2)求拉力F的大小;
(3)求木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值 2。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
58.为将一批圆筒从车厢内卸下,工人师傅利用两根相同的钢管A、B搭在水平车厢与水平地面之间构成一倾斜轨道,两钢管底端连线与车厢尾部平行,轨道平面与地面夹角θ=37°,如图甲所示。车厢内有两种不同的圆筒P、Q,图乙所示为圆筒P置于轨道上时圆筒P与钢管A、B的截面图,当两钢管间的距离与圆筒P的截面半径R相等时,轻推一下圆筒P,圆筒P可沿轨道匀速下滑。已知圆筒P、Q的质量均为m,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos37°=0.8。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略钢管粗细。
(1)求此时圆筒P受到钢管的摩擦力f的大小;
(2)求此时单根钢管对圆筒P的支持力的大小(结果可保留根号);
(3)工人师傅想通过调整两钢管间的距离(夹角θ=37°不变),使圆筒Q被轻推后匀速下滑,但是发现无论怎样调整都不能使圆筒Q匀速或加速下滑,试通过计算分析圆筒Q与轨道间的动摩擦因数满足的条件。
59.如图所示,放在粗糙斜面上的物块和悬挂的物块均处于静止状态,轻绳绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳的上端连接于点,轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的段与竖直方向的夹角,物块的质量为,弹簧的劲度系数,斜面倾角,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)绳上的拉力大小;
(2)弹簧的伸长量;
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数,要使物块静止在斜面上,物块的质量满足什么条件?
专练十一 共点力的动态平衡分析
单选题
1.如图甲所示,自动炒菜机的炒菜原理可简化为如图乙所示的模型,内壁光滑的半球形容器开口向上固定在水平面上,一个小球(可视为质点)放在容器的底部,竖直光滑挡板与其接触,挡板的上端刚好与圆心重合,现让挡板绕点缓慢转动,使小球到达点。下列说法正确的是(  )
A.挡板对小球的弹力不变
B.挡板对小球的弹力增大
C.内壁对小球的弹力增大
D.内壁对小球的弹力不变
2.如图,物体所受重力为30N,用细绳OC悬于O点。现用弹簧秤AB系在绳OC的A点,保持弹簧秤水平缓慢向右拉动,则下列说法正确的是(  )
A.OA段拉力先减小后增大
B.弹簧秤AB拉力逐渐变小
C.OA段拉力与弹簧秤AB拉力的合力逐渐增大
D.细绳OA与水平方向夹角为37°时,弹簧秤AB示数为40N
3.如图所示,轻杆OA通过铰链固定在竖直墙面上的O点,轻质弹簧一端固定在竖直墙面上的B点,另一端与轻杆A端连接。将一个小沙桶用轻质绳拴在轻杆的A端,装入一些沙子,平衡时,弹簧和轻杆的夹角θ为锐角。现让沙桶里的部分细沙缓慢漏出、直到弹簧和轻杆之间的夹角变为钝角,下列说法正确的是(  )

A.轻杆的弹力不变
B.轻杆的弹力一直减小
C.弹簧可能先处于伸长状态,后处于压缩状态
D.弹簧中的弹力逐渐增大
4.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是(  )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力增大
B.绳的两端高度差越大,绳子拉力越小
C.将杆N向左移一些,绳子拉力变小
D.绳的右端上移到b′点,衣架悬挂点的位置不变
5.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下,若保持两木棍倾角不变,将两木棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则( )
A.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大
B.每根木棍对圆筒的支持力变小,摩擦力变大
C.圆筒仍能匀速滑下
D.圆筒将匀加速滑下
解答题
6.如图所示,质量m的杂技演员利用动滑轮(图中未画出)悬挂在细绳上以完成各种杂技表演。绳子一端固定在竖直杆上的a点,另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量M=6m物体连接。当杂技演员静止不动时,定滑轮两侧细绳与水平方向的夹角分别为α=30°,β=37°。细绳不可伸长,不计绳子质量、动滑轮质量以及滑轮与细绳间的摩擦,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)绳子张力的大小;
(2)水平地面对物体的支持力和摩擦力的大小;
(3)保持定滑轮和物体位置不变,将竖直杆往左侧移动,滑轮左侧细绳与水平方向的夹角α减小,为了不让物体发生滑动,sinα的最小值为0.25,求物体与水平地面的动摩擦因数μ。
7.如图所示,在质量为m=1kg的重物上系着一条长30cm的AO细绳,细绳的另一端连着一个重力不计的圆环,圆环套在水平的棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数μ=0.75,另一条细绳一端与物块m相连,另一端跨过定滑轮挂着另一物体,定滑轮固定在距离圆环50cm的地方,当细绳的端点挂上重物G时,圆环将要开始滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.8,g=10m/s2)。试问。
(1)AO细绳的拉力是多少?
(2)重物G的重力多大?
(3)现给轻质圆环A施加水平向右的拉力,要使圆环A仍保持静止,则拉力应满足什么条件?
专练十二 实验专题(2)
1.某学习小组用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”。如图1所示,在竖直平面内,橡皮条的一端固定,另一端挂一轻质小圆环,橡皮条原长为GE,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环。
(1)关于本实验,下列说法正确的有___________
A.乙图中,实验时两细绳必须垂直
B.应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
C.乙图和丙图中小圆环都处于O点表明:图中F单独作用的效果与F1和F2共同作用的效果相同
(2)已有器材:木板、弹簧秤、白纸、图钉、细绳套、橡皮条、铅笔,下列器材还需要选取___________
A.
B.
C.
(3)小黄则是在水平桌面上做实验(如图2),通过实验小黄确定了F1、F2、F的方向(如图3),并记录三个力的大小,其中测量F时弹簧测力计示数如图4,读数为 N。
(4)小黄绘制结果如图5, F与两力中其中 (填“F”或“”)为合力的实际值。
(5)如图6所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点, 当保持弹簧秤a的示数不变,而在角α逐渐减小到0的过程中,要使结点始终在O点,可以___________;
A.增大b的示数,减小β角度 B.减小b的示数,增大β角度
C.减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度 D.增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
2.某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”.图甲中,轻质小圆环挂在橡皮条的一端, 另一端固定,橡皮条的长度为GE. 图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环处于O 点,橡皮条伸长的长度为EO. 图丙中,用一个力F 单独拉住小圆环,仍使它处于0点.
(1)关于该实验,下列说法正确的有
A. 不需要记录甲图中E 点的位置
B. 乙图中,实验时两细绳必须垂直
C. 应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
D. 在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
(2)丙图和乙图中小圆环都处于0点的目的是 ;
(3)丙图中,弹簧测力计的示数如右侧放大图所示,读数F= N;
(4)若乙图中两弹簧测力计的读数分别为F=3.00N 、F =4.00N, 且 Fi 、F 的夹角为锐角,则 (选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测出F 、F 的合力.
3.某实验小组用一把弹簧测力计和一个量角器验证力的平行四边形定则,设计了如图所示的装置。固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋(原长小于AO)的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2。主要步骤如下:
(1)①弹簧挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点处弹簧测力计的示数;
②手拉着绳套1弹簧测力计挂在绳套2上,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达 处,此时绳套1沿方向;绳套2沿方向,记下弹簧测力计的示数;
③根据力的平行四边形定则计算橡皮筋的拉力为 ;
④比较与的大小和方向;
⑤改变绳套2的方向,重复上述步骤,得出结论。
(2)将绳套1由方向缓慢转动到方向,同时绳套2由方向缓慢转动到 方向,此过程中保持橡皮筋的结点在0处不动,绳套1和绳套2的夹角不变,则弹簧测力计示数的变化情况是 (填字母序号)。
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
4.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N。
(2)下列不必要的实验要求是 。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程,请你提出一个解决办法 。参考答案(1):
A
B
C
A
A
(1);(2);(3)后一种情况平均速度较大
(1) 204m,187m;(2) 17.9m/s
参考答案(2):
D
C
B
D
A
C
(1) ;(2) 10m/s
参考答案(3):
1.B
2.C
3.C
4.C
5.D
6. C
7.(1)v=20m/s ;(2)H=60m
8.(1);(2);(3)
参考答案(5):
1.B
2.A
3.B
4.C
5.B
6.(1);(2)
7.(1)16节;(2)7节;(3)
参考答案(5):
1.(1)30m;(2)55m;(3)13s
2.(1)128m;(2)相撞
3.(1)2m/s2,方向与初速度方向相反;(2)两车会相撞;(3)0.5m/s2
4.(1)1 m;(2)乙车在该直道完成了超越;(3),
参考答案(6):
1.C
2.C
3.C
4.D
5.C
6.B
7.(1);(2)
8.(1)4s;(2)29m/s≤v0≤32m/s
参考答案(7):
1.(1)甲;(2)3.00;(3)1.35;(4)B
2.(1)C;(2)略;(3)0.100(0.100~0.103);(4)
3.(1)乙;(2)丁;(3) 0.34,0.40;(4)C
参考答案(8):
1.D
2.C
3.C
4.A
5.C
6.B
7.A
8.(1);(2),;(3)
参考答案(9):
A
D
D
C
D
(1)9.0N;(2)
(1);(2)
参考答案(10):
1.C
2.D
3.D
4.(1);(2);(3)
5.(1);(2);(3)
6.(1);(2);(3)
参考答案(11):
1.B
2.D
3.B
4.C
5. D
6.(1)mg;(2)5.4mg,;(3)
7.(1)8N;(2) 6N;(3)9.6N
参考答案(12):
1. (1)C;(2)A;(3)1.80;(4)F;(5)BC
2. AD 使两个分力的作用效果与一个力的作用效果相同;3.70;不能
3. O;/; B
4. 3.6;D;改变弹簧测力计B的拉力大小
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