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高一物理选修暑假作业(新高二)


物 理(功)____月____日
[能力训练] 1、关于功的概念,以下说法正确的是【 B.功有正、负之分,所以功也有方向性; 】 A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;

星期________

C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移; D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、 物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三

者的 乘积。 2、运动员用 2000N 的力把质量为 0.5kg 的球踢出 50m,则运动员对球所做的功是【 】

A.200J B.10000J C.25J D.无法确定 3、以初速度 v0 竖直向上抛出一个质量为 m 的小球,上升最大高度是 h.如果空气阻力 f 的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为【 A.0 B.-f h
2



C.一 2mgh

D.一 2 f h 】 C.4500J; D.5500J

4、起重机以 a=1m/s 的加速度,将重 G=104N 的货物由静止匀加速向上提升。那么,在 1s 内起重机对货物做的功是(g=10m/s2)【 A.500J; 5、有以下几种情况【 B.5000J; 】

①用水平推力 F 推一质量为 m 的物体在光滑的水平面上前进 S ②用水平推力 F 推一质量为 2m 的物体在粗糙的水平面上前进 S ③用与水平面成 60°角的斜向上的拉力 F 拉一质量为 m 的物体在光滑平面上前进 2S ④用与斜面平行的力 F 拉一质量为 3m 的物体在光滑的斜面上前进 S 这几种情况下关于力 F 做功多少的正确判断是【 A、②做功最多 C、①做功最少
4



B、④做功最多 D、四种情况,做功相等 】

6、火车头用 F=5×10 N 的力拉着车厢向东开行 S=30m,又倒回来以同样大小的力拉着车 厢向西开行 30m,在整个过程中,火车头对车厢所做的功是【 A、3×10 J 是【 】
6

B、2×10 J

6

C、1.5×10 J

6

D、0

7、质量为 m 的物体,在水平力 F 的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的 A、如果物体做加速直线运动,F 一定对物体做正功 B、如果物体做减速直线运动,F 一定对物体做负功 C、如果物体做减速直线运动,F 可能对物体做正功 D、如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功 8 、重为 400N 的物体放在水平地面上,与地面的滑动摩擦因数为 μ =0.2 ,在大小为
1

F=500N, 方向与水平面成 α =37°斜向上的拉力作用下前进 S=10m。 在此过程中力 F 做功 为 为 J,摩擦力做功为 J。 J;若竖直向上 P F θ 图 5-2-7 图 5-2-6 J,重力做功 J,合力所做的功

9、如图 5-2-6 所示,物体质量为 2kg,光滑的定滑轮质量不计,滑轮两侧保 持绳竖直,若拉着绳使物体上升 2m,则拉力做功为 拉力为 50N,使物体上升 2m ,拉力做功 做功 J。 J,重力对物体

10、 如图 5-2-7 所示, 质量为 m 的物体 P 放在光滑的倾角为θ 的 直角劈上,同时用力 F 向右推劈,使 P 与劈保持相对静止,当 前进的水平位移为 S 时,劈对 P 做的功为 【素质提高】 11、如图 5-2-4,用绳子系一小球,使它在水平面内做匀速圆 周运动,则【 】 A、重力对球做功,绳子的张力对球不做功 B、重力对球不做功,绳子的张力对球做功 C、重力和绳子的张力对球都不做功 D、重力和绳子对球都做功 。

图 5-2-4

12、如图 5-2-9,小球在大小不变的拉力 F 的作用下,在水平槽内做圆周运动。如果圆半 径为 R,拉力 F 的方向恒与小球瞬时速度方向一致,则在小球运动 一周过程中,拉力 F 所做的功多大?

图 5-2-9

2

物 理(功率)____月____日
【能力训练】 1、关于功率,下列说法正确的是【 A 功率是描述力做功多少的物理量 C 做功时间长,功率一定小 2、关于功率,以下说法正确的是【 】

星期________

B 功率是描述力做功快慢的物理量 D 力做功多,功率一定大 】

A、据 P=W/t 可知,机器做功越多,其功率就越大。 B、据 P=Fv 可知,汽车的牵引力一定与其速率成反比。 C、据 P=Fv 可知,发电机的功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比。 D、据 P=W/t 可知,只要知道时间 t 内机器所做的功,就可求得这段这段时间内任一时间 机器做功的功率。 3、汽车上坡时,司机必须换档,其目的是【 】 A减小速度,得到较小的牵引力 B增大速度,得到较小的牵引力 C减小速度,得到较大的牵引力 D增大速度,得到较大的牵引力 4、 质量为 m 的物体, 在水平力 F 的作用下, 在光滑水平面上从静止开始运动, 则有 【 】 A.若时间相同,则力对物体做功的瞬时功率跟力 F 成正比 B.若作用力相同,则力对物体做功的瞬时功率跟时间 t 成正比 C.某时刻力 F 的瞬时功率大于这段时间内力 F 的平均功率 D.某时刻力 F 的瞬时功率等于这段时间内力 F 的平均功率 5、某同学进行体能训练,用了 1000s 时间跑上 20m 高的高楼,试估测他登楼的平均功率最 接近的数值是【 】 A 10W B 100W C 1KW D 10KW 6、一质量为 m 的木块静止在光滑的水平地面上,从 t=0 开始将一个大小为 F 的水平拉力 作用在该木块上,则经过时间 t 后拉力 F 的瞬时功率为【 】 A.

F 2t 2m

B.

F 2t 2 2m

C.

F 2t m

D.

F 2t 2 m


7、上题中,在 t 时间内拉力 F 的平均功率为【 的变化情况是【 A、F 不变,P 变大 】 B、F 变小,P 不变

8、火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动,若阻力不变, 则牵引力 F 和它的瞬时功率 P

C、F 变大,P 变大 D、F 不变,P 不变 9、同一恒力按同样方式施在物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相 同的一段距离,恒力的功和功率分别为 W1、P1 和 W2、 、P2,则两者的关系是【 A、W1>W2 P1>P2 B、W1=W2 P1<P2
3



C、W1=W2 P1>P2 D、W1<W2 P1<P2 10、设在平直公路上以一般速度行驶的自行车,所受阻力约为车、人总重力的 0.02 倍,则 骑车人的功率最接近于【 A、10 kw
-1


-3

B、10 kw

C、1kw

D、10kw

【素质提高】 11、起重机用钢绳吊着质量为 m 的重物从静止开始匀加速上升,经过一段时间 t,重物速 度等于 v。在这段时间内,钢绳拉力做功的平均功率 P 等于【 】

A.

m v2 t

B.m g v

C.

m v2 m g v ? 2t 2

D. ?

m v2 m g v ? 2t 2
v

12、 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度, 其速度 图象如图 5-3-2 所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象 如何?画出大致的变化图。

0

t1

t2

t

图 5-3-2

4

物 理(重力势能)____月____日
【能力训练】

星期________

1、下列关于重力势能的说法中正确的是【 】 A、重力势能是物体和地球所共有的 B、重力势能的变化,只跟重力做功有关系,和其它力做功多少无关 C、重力势能是矢量,在地球表面以下为负 D、重力势能的增量等于重力对物体做的功 2、在一足够高的地方,将一质量为 2kg 的小球以 4m/s 的初速度竖直上抛,在没有空气阻 力的情况下,从开始抛出到小球下落的速度达到 4m/s 的过程中,外力对小球做的功为 【 】 A、32J B、16J C、8J D、0 3、当重力对物体做正功时,下列说法中正确的是【 】 A.物体的重力势能一定增加 B.物体的重力势能一定减少 C.物体的动能可能增加 D.物体的动能可能减少 4、物体在斜面上做加速运动时,下列说法哪个正确【 】 A、它的动能一定增大,重力势能也一定增大 B、它的动能一定增大,重力势能则一定减小 C、它的动能一定增大,重力势能一定发生变化 D、如果加速度逐渐减小,则物体的动能也逐渐减小 5、关于重力做功和物体重力势能的变化,下列说法中正确的是【 】 A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少 B、当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加 C、重力做功的多少与参考平面的选取无关 D、重力势能的变化量与参考平面的选取有关 6、如图 5-4-3 所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高 H 处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处重力势能为零,则 小球落地前瞬间的重力势能为【 】 图 5-4-3 A. -mgh B. mgH C. mg(H+h) D. mg(H-h) 7、若物体 m 沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从 A 滑到 B,如图 5-4-4 所示,则 重力所做的功为【 】 A.沿路径Ⅰ重力做功最大 B.沿路径Ⅱ重力做功最大 C.沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大 D.条件不足不能判断 8、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列 结论正确的是(以地面处重力势能为零) 【 】 A.铁块的重力势能大于木块的重力势能 B.铁块的重力势能等于木块的重力势能 C.铁块的重力势能小于木块的重力势能
5

D.上述三种情况都有可能 9、选择不同的水平面作为参考平面,物体在某一位置的重力势能和某一程中重力势能的 改变量【 】 A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值,后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值,后者具有相同的数值 10、井深 8m,井上支架高 2m,在支架上用一根长 3m 的绳子系住一个重 100N 的物体,若 以地面为参考平面,则物体的重力势能为 ;若以井底面为参考平面,则 物体的重力势能为 。

【素质提高】 11、如图 5-4-5 所示,桌面距地面 0.8m,一物体质量为 2kg,放在距桌面 0.4m 的支架 上. (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中, 势能减少多少? (2)以桌面为参考平面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能 2 减少多少?(g=9.8 m/s ) 0.4m 0.8m

5-4-5 12、一段质量均匀的柔软绳索,重为 G,A、B 两端固定在天花 板上,如图 5-4-6 所示,今在最低点 C 施加一竖直向下的力将 绳拉至 D 点。在此过程中,绳索 AB 的重心位置将如何变化? 说出你的理由。

图 5-4-6

6

物 理(探究弹性势能的表达式)
____月____日
【能力训练】 1、关于弹性势能下列说法中正确的是【 A、发生形变的物体都具有弹性势能 2、关于弹性势能,下列说法中正确的是【 A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B、物体只要发生形变,就一定具有弹性势能 C、外力对弹性物体做功,物体的弹性势能就发生变化 D、发生弹性形变的物体,在它们恢复原状时都能对外界做功 3、如图 5-5-3 所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在 墙上,在力 F 作用下物体处于静止状态,当撤去 F 后,物体将向右运动,在物体向右运 动的过程中下列说法正确的是【 A、弹簧的弹性势能逐渐减少 B、弹簧的弹性势能逐渐增加 C、弹簧的弹性势能先增加再减少 D、弹簧的弹性势能先减少再增加 4、上题中,在弹簧向右运动的过程中,弹簧弹力对物体的做功情况,下列说法正确的是 【 】 B .弹簧对物体做负功 A .弹簧对物体做正功 图 5-5-3 】 】 B、弹性势能是一个标量 】

星期________

C、弹性势能的单位是焦耳(在国际单位制中) D、弹性势能是状态量

C .弹簧先对物体做正功,后对物体做负功 D .弹簧先对物体做负功,后对物体做正功 5、如图 5-5-4 所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力 F 作用下缓慢拉伸了 x 关 于拉力 F 随伸长量 x 的变化图线,5-5-5 图中正确的是【 】

图 5-5-5

图 5-5-4

6、计算变力不能直接把数据代入公式 W=FLcosα 计算功,此时可以用“微元法”来计算, 如图 5-5-6 所示为用力缓慢拉升弹簧时,拉力与弹簧升长量之间的关系图像,试推证将弹 簧从自由长度到拉升长度为 x 的过程中,拉力做的功等于 kx2/2,弹簧储存的弹性势能也为
7

kx2/2。 (设弹簧的劲度系数为 k)

图 5-5-6 7、下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是【 】 A、弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比 B、弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比 C、弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比。 D、弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比 8、如图 5-5-7 所示为一根弹簧弹力 F 与形变量 x 的关系 图线: (1)确定弹簧的劲度系数; (2) 将此弹簧从原长拉伸 6cm 时, 弹性势能为多的大? (3)将此弹簧压缩 4cm 时,弹性势能为多大? 图 5-5-7

【素质提高】 9、 在一次演示实验中, 一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球, 测得弹簧压缩的距离 d 和小球在粗糙水平面滚动的距离 s 如下表所示.由此表可以归纳出小球滚动的距离 s 跟弹 簧压缩的距离 d 之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能 EP 跟弹簧压缩的距离 d 之间的关系 分别是(选项中 k1、k2 是常量) 【 实验次数 d/cm s/cm A、s=k1d,EP=k2d 1 0.50 4.98 B、s=k1d,EP=k2d2 】 2 1.00 20.02 3 2.00 80.10 4 4.00 319.5 D s=k1d2,EP=k2d2

C、s=k1d2,EP=k2d

10、竖直放置的轻质弹簧,劲度系数为 k,将质量为 m 的物体轻轻放在弹簧的上端,物体 将上下振动,由于空气阻力的作用,物体最终将静止。 (1)求全过程物体减少的重力势能; (2)弹簧中储存的弹性势能; (3)物体减少的重力势能是否等于弹性势能的增加量?

8

物 理(探究功与物体速度变化的关系)
____月____日
【能力训练】 1、关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是【 A、每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B、每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C、放小车的长木板应该尽量使其水平 D、先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 2、 除了从实验探究功与物体速度变化的关系外, 也可以从理论上作探究。 如图 5-6-5 所示, 我们选用理想化模型来探究。设质量为 m 的 物体放在光滑的水平地面上,用恒定的水平 推力使物体移动 L 的水平距离,试根据牛顿 运动定律和功的计算公式,推理功和物体速 度变化的关系。 图 5-6-5 】

星期________

3、设质量为 m 的物体放在倾角为α 的粗糙斜面上,用恒定的推力沿着斜面方向使物体移 动 L 的距离,试根据牛顿运动定律和功的计算公式,推理功和物体速度变化的关系。本题 与习题 1 的结论有什么不同?

【素质提高】 4、在小车牵引纸带运动过程中,打点计时器记 录了小车的运动情况, 如图 5-6-6 所示, 图中 A 、 B 、 C 、 D 、 E 为相邻的计数点,相邻计 数点间的时间间隔为 T=0.1s .试计算 (l) 各点瞬时速度: vA=___________m/s ___________ m/s vC=___________ m/s 图 5-6-6
9

vB=

vD= ___________ m/s vE=___________ m/s (2)设小车质量为 m=1.0 kg ,试作出从 A 点至 B 点、至 C 点、至 D 点、至 E 点的过 程中,合外力的功 W 与各计数点速度平方 v2 的关系图线.

5、除了课本介绍的探究性实验装置外,请你设计一个探究功与物体速度变化关系的实验: (1)应指出实验中如何测定速度和功; (2)实验数据处理时采用什么样的方法可以看出 功与速度变化的关系; (3)你设计的实验中应注意写什么问题?

10

物 理(动能和动能定理)
____月____日
【能力训练】 1、下列说法中,正确的是【 】 A.物体的动能不变,则其速度一定也不变 B.物体的速度不变,则其动能也不变 C.物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变 D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定为零 2、一物体在水平方向的两个平衡力(均为恒力)作用下沿水平方向做匀速直线运动,若撤去 一个水平力,则有【 】 A.物体的动能可能减少 B.物体的动能可能不变 C.物体的动能可能增加 D.余下的一个力一定对物体做正功 3、在离地面一定高度处,以相同的动能,向各个方向抛出多个质量相同的小球,这些小 球到达地面时,有相同的【 】 A.动能 B.速度 C.速率 D.位移 4、 .在光滑水平面上.质量为 2kg 的物体以 2m/s 的速度向东运动,当对它施加一向西的 力使它停下来,则该外力对物体做的功是【 】 A.16J B.8J. C.4J D.0 5、甲、乙、丙三个物体具有相同的动能,甲的质量最大,丙的最小,要使它们在相同的 距离内停止,若作用在物体上的合力为恒力,则合力【 】 A.甲的最大 B.丙的最大 C.都一样大 D.取决于它们的速度 6、 某人在高为 h 的平台上, 以初速 v0 竖直向下抛出一个质量为 m 的小球, 不计空气阻力. 下 列说法中正确的是【 】 A、在抛球过程中人对小球做的功是 mv02/2 B、下落过程中重力对物体做的功是 mgh C、物体落地时的速度是 v0 ? 2 gh
2 D、物体落地时的速度是 v0 ? 2 gh

星期________

7、把一根弹簧平放在光滑水平面上,使一端固定.把一个质量为 1kg 的滑块放在弹簧另 一端,用力水平推动滑块使弹簧压缩.当把滑块由静止释放后,经过 0.5s 弹簧把滑块以 10m/s 的速度水平弹出去,在这段时间内弹簧对滑块做功的平均功率等于【 A、20W B、200W C、100W D、25W 】

8、一个质量为 2kg 的物体,以 4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在 物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是 4m/s,在这段时间内水平力对物体做的功为【
11



A、0

B、8J

C、16J 】

D、32J

9、速度为 v 的子弹,恰可穿透一固定着的木板,如果子弹速度为 2v,子弹穿透木板的阻 力视为不变,则可穿透同样的木板【 A、2 块 B、3 块 C、4 块 D、1 块

10、两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比 m1:m2=1:2,速度之比 v1:v2=2: 1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为 s1,乙车滑行的最大距离为 s2.设两车与路 面的动摩擦因数相等,不计空气的阻力,则【 A、s1:s2=1:2 【素质提高】 11、质量为 m 的滑块与倾角为θ 的斜面间的动摩擦因数为μ ,μ <tanθ ,斜面底端有一个 和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失, 如图 5-7-6 所示. 若 滑块从斜面上高为 h 处以速度 v0 开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何 处?(2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少? B、s1:s2=1:1 】 D、s1:s2=4:1 C、s1:s2=2:1

图 5-7-6 12、如图 5-7-7 所示,电动机带动绷紧的传送带始终保持 2m/s 的速度运行,传送带与水平 面间的夹角为 300, 现把一个质量为 10kg 的工件无初速地放 在传送带的底端,经过一段时间工件被送到传送带的顶端, 已知顶端比底端高出 2.0m,工件与传送带间的动摩擦因数 为 3 / 2 ,工件从底端到顶端的运动过程中.求: (1)传送带对工件做的功; (2)因摩擦而产生的热能; (3)若电动机的效率为 90%,则电动机从电网中应获取多 少电能? 图 5-7-7

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物 理(机械能守恒定律)
____月____日
【能力训练】 1、关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是【 A、作匀速直线运动物体的机械能一定守恒 B、作匀变速运动物体的机械能可能守恒 C、外力对物体做功为零时,机械能一定守恒 D、只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒 2、在下列情况中,物体的机械能守恒的是(不计空气阻力) 【 】 A、推出的铅球在空中运动的过程中 B、沿着光滑斜面匀加速下滑的物体 C、被起重机匀速吊起的物体 D、物体做平抛运动 3、下列关于物体机械能守恒的说法中,正确的是【 】 A.运动的物体,若受合外力为零,则其机械能一定守恒 B.运动的物体,若受合外力不为零,则其机械能一定不守恒 C.合外力对物体不做功,物体的机械能一定守恒 D.运动的物体,若受合外力不为零,其机械能有可能守恒 4、当物体克服重力做功时,物体的【 】 A.重力势能一定减少,机械能可能不变 B.重力势能一定增加,机械能一定增加 C.重力势能一定增加,动能可能不变 D.重力势能一定减少,动能可能减少 5、如图 5-8-4 所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高 H 处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处重力势能为零,则小球落 地前瞬间的机械能为【 】 图 5-8-4 A. mgh B. mgH C. mg(H+h) D. mg(H-h) 6、 a、 b、 c 三球自同一高度以相同速率抛出, a 球竖直上抛, b 球水平抛出, c 球竖直下抛. 设 三球落地时的速率分别为 va、vb、vc,则【 】 A.va>vb>vc B.va=vb>vc C. va<vb<vc D. va=vb=vc 7、一起重机吊着物体以加速度 a(a<g)竖直下落。在下落一段距离的过程中,下列说法中 正确的是【 】 A、重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量 B、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量 C、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功 D、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量
13

星期________



8、在离地 H 高处以初速 v0 沿竖直方向下抛一球,设球击地反弹时机械能无损失,则此球 击地后回跳的高度是【 】
2

v A、 H ? 0 2g
中的图【 】

2

v B、 0 2g

v C、 H ? 0 g

2

v D、 0 g

2

9、 一物体以速度 v 竖直向上抛出, 作竖直上抛运动, 则物体的动能一路程图象应是图 5-8-5

图 5-8-5 10、以初速 v0 竖直上抛一小球,若不计空气阻力,从抛出到小球动能减少一半所经过的时 间是【 】 A.

v0 g

B.

v0 2g

C.

2v 0 2g

D.

v0 g

? 2? ?1 ? ? ? 2 ? ? ?

【素质提高】 11、物体以 60J 的初动能,从 A 点出发作竖直上抛运动,在它上升到某高度时,动能损失 了 30J,而机械能损失了 10J,则该物体落回到 A 点时的动能为(空气阻力恒定) 【 (A)50J (B)40J (C)30J (D)20J 】

12、如图 5-8-9 所示,一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为 mA、mB 的 A、B 两物块,滑轮的质量以及所有摩擦不计,已知 mB>mA 初始时两物块均 静止,在两物块运动过程中,下列说法中正确的是【 A、B 减少的重力势能等于 A 增加的重力势能 B、B 的机械能守恒 C、系统的机械能守恒,但两物体各自的机械能都在变化 D、B 机械能的减少等于 A 机械能的增加 图 5-8-9 】

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物 理(验证机械能守恒定律)
____月____日
【能力训练】 1、在本实验中,对自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利?【 A、只要有足够重就可以 B、只要体积足够小就可以 C、既要足够重,又要体积非常小 D、应该密度大些,还应便于夹紧纸带,使纸带随同运动时不致扭曲 2、在本实验中,有如下器材:A.打点计时器;B.低压交流电源(附导线) ;C.天平(附砝 码) ;D.铁架台(附夹子) ;E.重锤(附夹子) ;F.纸带;G.秒表;H.复写纸。其中不必要 的有________________;还缺少的是________________。 3、下列列出一些实验步骤: A、用天平称出重物和夹子的质量 B、将重物系在夹子上 C、将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,再把纸带向上拉,让 夹子静止在靠近打点计时器处。 D、把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调至 6V(电源不接通) E、把打点计时器用铁夹子固定到放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一直线上。 F、在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据。 G、用秒表测出重物下落的时间 H、接通电源,待计时器响声稳定后释放纸带 I、切断电源 J、更换纸带重新进行两次实验 K、在三条纸带中选出较好的一条 L、进行计算,得出结论,完成实验报告 M、拆下导线,整理器材 对于本实验以上步骤中,不必要的有_________;正确步骤的合理顺序是:________(填 写代表字母) 4、本实验中挑选纸带的原则是①______________;②__________________。纸带上第一、 第二点间的距离等于 1.96mm,则说明___________;纸带上第一、第二两点间的间距小于 1.96mm 则说明______________________________________。 5、本实验中,设在选定的纸带上依次把点 子记为 1, 2, 3, ??等计数点, 如图 5-9-5, 纸带上所打点,记录了物体在不同时刻的
15

星期________


图 5-9-5

_________,当打点计时器打点“4”时,物体动能的表达式应该是__________;若以计数 点 1 为参考点,当打第 4 点时物体的机械能的表达式为______________(打点计时器的打 点周期为 T) 。 6、在验证机械能守恒定律的实验中,若以 v /2 为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据绘出 v /2—h 图线___________,才能验证机械能守恒定律;v /2—h 图线的斜率等于_________ 的数值。 7、有一条纸带,各点间距离分别为 d1、d2、d3??,如图 5-9-6 所示,各相邻点的时间间 隔为 T。要用它来验证 B 和 C 两点机械能是否守恒,可量得 BG 间的距离 h=______,B 点的 速度表达式 vB=_________,G 点的速度表达式 vC=_________。如果有_______=_________, 则机械能守恒。 A d1 d2 d3 d4 d5 d d7 图 5-9-6 8、在本实验中,由于在运动的初始阶段计时器打出的一些点子模糊不清,故必须选择比 较清楚的点作为测量起点。今所选的测量范围的第 1 点在米尺上的位置为 x1,第 4 点在米 尺上的位置为 x2,第 7 点在米尺上的位置为 x3,第 10 点在米尺上的位置为 x4, 。若下落的 物体质量为 m,打点计时器每隔 Ts 打一点,则可利用上述数据求出物体从第 4 点到第 7 点 一段过程中,势能的减少量是___________,动能增加量是______________。 【素质提高】 9、在本实验中,所用电源的频率为 50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量 时各记数点位置对应刻度尺上的读数如图 5-9-7 所示。 (图中 O 点是打点计时器打下的第 一个点,A、B、C、D、E 分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的记数点) 。根据纸带 求: (1)重锤下落的加速度 (2)若重锤质量为 m,则重锤从起始下落至 B 时,减小的重力势能为多少? (3)重锤下落到 B 点时,动能为多大? (4)从(2) 、 (3)的数据可得到什么结论?产生误差的主要原因是什么? B C D E F G H
2 2 2

O

A

B
16

C

D

E 单位: mm

0

125.0

195.0 280.5 图 5-9-7

381.5

498.0

物 理(单元复习)
[能力训练] 一、选择题 1.在光滑水平面上有一块长木板,在木板的左端放一质量为 m 的木块,先后两次用相同 的力 F 将木块向右拉离木板。第一次木板固定在水平面上;第二次木板不固定,在两次拉 木块的过程中,相同的物理量是【 (A)木块受到的摩擦力 (C)系统产生的内能 】 (B)力 F 做的功 (D)木块获得的动能

2.设在平直公路上以一般速度行驶的自行车所受阻力为人.车总重力的 0.02 倍,则骑车 人的功率接近于【 】 (A)0.1kW (B)0.001kW (C)1kW (D)10kW

3.如图 5-11-5 所示,一个质量为 m 的物体放在水平地面上,物体上安 装一根劲度系数为 k , 自由长度为 l 的轻质弹簧, 现用力拉着弹簧上端的 P 点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P 点的 位移为 H,则物体重力势能的增量为【 (A) m gh
2 ? m g? (B) m gh?



图 5-11-5

k

2 ? m g? (C) m gh?

k

(D) mgh ?

mg k

4.某人用手将 1Kg 的物体由静止向上提起 1m,这时物体的速度为 2m/s,则以下叙述正 确的是【 】 (B)合外力做功 2J (D)物体克服重力做功 10J 】 (B)重力的即时功率与时间成正比 (D)物体的机械能的大小与时间成正比 板挡住一个光滑球, (A)手对物体做功 12J (C)物体动能增加 2J (A)动能的增量与时间成正比 (C)重力做的功与运动时间的平方成正比

5.做平抛运动的物体,在下落过程中,相对于抛出点【

6. 如图 5-11-6 所示,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直 当整个装置沿水平面以速度υ 匀速运动时, 以下说法中正确的 是【 】 (A)小球的重力不做功 (B)斜面对球的弹力不做功 (C)挡板对球的弹力不做功 (D)以上三种说法都正确 二、填空题

图 5-11-6

7.物体以 60J 的初动能从 A 点出发作竖直上抛运动,在上升到某一高度的过程中,物体 的动能减少 50J,而机械能减少 10J,则物体回到抛出点时的动能为_________J。 (设空气 阻力大小不变)
17

8.如图 5-11-7 所示是验证机械能守恒定律的实验中所得到的纸带,为了比较从 O 点到第 n 点的过程中重力势能的减少量与动能增量 的关系(1)除了需要在纸带上测量起点 O 到第 n 的距离 dn 以外,还需测定自 O 点到 ___ _点的距离_________及自 O 点到____ 点的距离_______, (2)由上述测量得到的 数据,可以计算打点计时器打第 n 点重物下落的即时速度为 VN=_________(3)实验时不 需测出重物的质量,只要比较 gdn 的值与______的值是否相等,就可以验证机械能守恒定 律。 三、论述、计算题 9.质量为 810kg 的直升飞机,给予 30m2 面积的空气一个向下的速度 V,用来支持飞机不 下落。已知空气的密度为 1.20kg/m3,计算 V 值。假定没有能量损失,问以这种方法支持 直升飞机需要多大的功率? 图 5-11-7

10.一辆质量为 5×103kg 的汽车,额定功率为 60kW,现让汽车保持 60kW 的功率的水平路 面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的 0.1 倍,求: (1)启动后 0.5s 内牵引力做的功; (2)汽车的加速度为 1m/s2 时汽车的速度; (3)汽车的加速度为 10m/s 时汽车的加速度; (4)汽车行驶能达到的最大速度(g = 10m/s2)

[素质提高] 11.一劲度系数 k = 800N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为 12kg 的物体 A.B,将他们 竖直静止在水平面上,如图 5-11-8 所示,现将一竖直向上的变力 F 作用 A 上,使 A 开始 向上做匀加速运动,经 0.4s 物体 B 刚要离开地面,设整个过程弹簧都在弹性限度内,取 g=10m/s2,求: (1)此过程中所加外力 F 的最大值; (2)此过程中力 F 所做的功

图 5-11-8

18

物 理(曲线运动)____月____日

星期________

【能力训练】 1、下列关于曲线运动的描述中,正确的是 ( ) A.曲线运动可以是匀速运动 B.曲线运动一定是变速运动 C.曲线运动可以是匀变速运动 D.曲线运动的加速度可能为零 2、做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是 ( ) A.速率 B.速度 C.加速度 D.加速度大小 3、关于物体做曲线运动,下列说法正确的是 ( ) A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下有可能做曲线运动 C.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不在一条直线上 D.物体在变力作用下不可能做直线运动 4、关于曲线运动中速度的方向,下述说法中正确的是 ( ) A.曲线运动中,质点在任一位置处的速度方向总是沿通过这一点的轨迹的切线方向 B.旋转雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,故水滴的速度方向不是沿其 轨迹的切线方向 C.旋转雨伞时,伞面上的水滴是由内向外的螺旋运动,水滴在任何位置处的方向仍 是通过该点的轨迹的切线方向 D.只有做圆周运动的物体,瞬时速度的方向才是轨迹在该点的切线方向 5、某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动,当它受到一个向南的恒定外力作 用时,物体的运动将是 ( ) A.直线运动且是匀变速直线运动 B.曲线运动,但加速度方向不变,大小不变,是匀变速运动 C.曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动 D.曲线运动,加速度方向和大小均改变,是非匀变速曲线运动 6、下列说法中正确的是: ( ) A.由于曲线运动的速度一定变化,所以加速度也一定变化 B.由于曲线运动的速度一定变化,所以曲线运动的物体一定有加速度 C.由于曲线运动的速度大小可以不变,所以曲线运动的物体不一定具有加速度 D.物体的加速度方向与速度方向不在一直线上是产生曲线运动的条件 7、一物体在力 F1、F2、F3?Fn 共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去 F2,则该物 体( ) A.可能做直线运动 B.不可能继续做直线运动 C.必沿 F2 的方向做直线运动 D.必沿 F2 的反方向做匀减速直线运动 8、如图 6.1-3 所示,质点通过位置 P 时的速度、加速度及 P 附近的一段轨迹都在图
19

上标出,其中可能正确的是(
a P v


P a v P a C 图 6.1-3 v P a D v

A

B

9 、自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,下列说法中正确的是 ( ) A.运动员通过的路程为零 B.运动员发生的位移为零 C.运动员的速度方向时刻在改变 D.由于起点与终点重合,速度方向没有改变,因此运动并非曲线运动 10、一个质点 A 在光滑的水平面上运动,它受到另一个固定质点 B 的排斥力的作用。 已知质点 A 的轨迹如图 6.1-4 中的曲线所示, 图中 P、 Q 两点为轨迹上的点, 虚线是过 P、 Q 两点并与轨迹相切的直线. 两虚线和轨迹将平面分成四个区域, 判断质点 B 的可能位置, 下列说法中正确的是 ① ② A.可能在①区域,而不可能在②③④区域 ③ B.可能在①②区域,而不可能在③④区域 P ④ Q C.可能在②区域,而不可能在①③④区域 图 6.1-4 D.不能确定. 【素质提高】 11、一个质点在 xoy 平面内运动的轨迹如 6.1-5 所示,下面判断正确的是( ) y A.若 x 方向始终匀速,则 y 方向先加速后减速 B.若 x 方向始终匀速,则 y 方向先减速后加速 C.若 y 方向始终匀速,则 x 方向先减速后加速 D.若 y 方向始终匀速,则 x 方向先加速后减速
x 图 6.1-5

12、如图 6.1-6 所示为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4 是四个喷气发动机, P1、P3 的连线与空间一固定坐标系的 x 轴平行,P2、P4 的连线与空间一固定坐标系的 y 轴 平行。每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测 器以恒定速度 v0 向正 x 轴方向平移。 P4 ⑴单独分别开动 P1、P2、P3、P4,探测器将分别做 P3 P1 什么运动?开动 P2 与开动 P4,探测器的运动有何不同? ⑵同时开动 P2 和 P3,探测器将做什么运动? ⑶若四个发动机能产生相同大小的推力,同时开动 P2 时探测器将做什么运动?
图 6.1-6

20

物 理(运动的合成与分解)
____月____日 星期________
【能力训练】 1、关于运动的合成有下列说法,正确的是( ) A.合运动的位移为分运动位移的矢量和 B.合运动的速度一定比其中的一个分运动的速度大 C.合运动的时间为分运动的时间之和 D.合运动的时间一定与分运动的时间相等 2、如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,关于它们的合运动的描述, 正确的是( ) A.合运动一定是匀速直线运动 B.合运动可能是曲线运动 C.只有当两个分运动的速度垂直时,合运动才为直线运动 D.以上说法都不对 3、 关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动, 下述说法正确 ( ) 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.以上都不对 4、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动, 则关于轮船通过的路程、 渡河经历的时间与水流速度的关系, 下述说法正确的是 ( ) A.水流速度越大,路程越长,时间越长 B.水流速度越大,路程越短,时间越短 C.渡河时间与水流速度无关 D.路程和时间都与水速无关 5、火车站里的自动扶梯用 1min 就可以把一个站立在扶梯上的人送上楼去,如果扶梯 不开动, 人沿着扶梯走上去, 需用 3 min, 若设人沿开动的扶梯走上去, 则需要的时间 ( ) A.4 min B.1.5min C.0.75 min D.0.5 min 6、一人以恒定的速度渡河,当他游到河中间时河水的流速突然增加,则他游到对岸 的时间比原来过河的时间相比 ( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.不能确定 7、一个物体在三个恒力作用下处于静止状态,其中有两个力F1 和F2 的大小相等, 方向互成 90°角.从某一时刻起,撤去F1,经时间 t 物体的速度为 v,然后立即恢复F1, 同时撤去F2,再经时间 t 后,物体的速度大小为 . 8、如图 6.2-9 所示,红蜡块可以 在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为 v。若在 红蜡块从 A 点开始匀速上升的同时,玻璃管从 AB 位置由静止开始水平向右做匀加速直线 运动,加速度大小为 a,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( ) C B Q A.直线 P
21 A P R D

B.曲线 Q C.曲线 R D.无法确定

9、降落伞在下落一定时间后的运动是匀速的,无风时,某跳伞员着地速度是 4m/s, 现在由于有水平向东的风的影响,跳伞员着地的速度变为 5m/s,那么 ⑴跳伞员着地时速度的方向怎样? ⑵风速是多少?

【素质提高】 10、如图 6.2-10 所示,在离水面高 H 的岸边,有人 以 v0 匀速率收绳使船靠岸,试分析⑴船做什么运动?某一 瞬间船速 v 与 v0 的大小关系如何?当绳与水面夹角为θ 时, 船的速度是多大?

v0 H θ 图 6.2-10

11、某河水流速度为 5m/s,一小船对静水的速度大小是 4m/s,要渡过此河,船头垂 直河岸行驶,已知河宽为 120m,试分析计算: ⑴小船能否渡河直达正对岸? ⑵船需多少时间才能到达对岸? ⑶此船登上对岸的地点离出发点的距离是多少? ⑷若船行至和正中间时,河水流速增大到 8m/s,则船渡河需要多少时间?登岸地点 如何变化?

22

物 理(探究平抛运动的规律)
____月____日 星期________
【能力训练】 1、关于做平抛运动的物体,下列说法正确的是 ( ) A.物体只受重力作用,做的是 a=g 的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空间的运动时间越长 C.物体在运动过程中,在相等的时间间隔内水平位移相等 D.物体在运动过程中,在相等的时间间隔内竖直位移相等 2、如图 6.3-5 所示,物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的速度 vy(取向下 为正)随时间变化的图像是( )
vy vy vy vy

O

A

t

O

B

t

O

C

t

O

D

t

图 6.3-5 3、研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( ) A.使用密度大、体积小的钢球 B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D.使斜槽末端的切线保持水平 4、如图 6.3-6 所示,在研究平抛运动时,小球 A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端 水平)时撞开接触开关 S,被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落,改变整个装置的高度 H 做同样的实验,发现位于同一高度的 A、B 两个小球总是同时落地,该实验现象说明了 A 球在离开轨道后( ) A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动

A

1

v0

S

B H 23

2

v0 图 6.3-7

图 6.3-6

5、某同学设计了如图 6.3-7 的实验:将两个倾斜滑道固定在同一竖直平面内,最下 端水平,滑道 2 与光滑水平板吻接。把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止 开始同时释放,则他将观察到的现象是 ,这说 明 。 6、在做本实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨 迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面 的字母填在横线上: . A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触 F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 A 7、如图 6.3-8 所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部 B 分,图中背景方格的边长均为 5cm,如果取 g=10m/s2,那么: ⑴照相机的闪光频率是 Hz; C ⑵小球运动中水平分速度的大小是 m/s; ⑶小球经过 B 点时的速度大小是 m/s。 图 6.3-8 8、在探究平抛运动的规律时,我们首先可由实验得到平抛运动在竖直方向上的运动 特点是自由落体运动。请问,你能否根据实验得到的平抛运动的轨迹曲线,分析得出平抛 运动在竖直方向上的运动有何规律? 【素质提高】 9、一个同学在做本实验时,只记在纸上记下斜槽末端位置,并只在坐标纸上描如图 6.3-9 所示曲线. 现在我们在曲线上取 A、 B 两点, 用刻度尺分别量出它们到 y 的距离 AA′ = x1 , BB ′ = x2 , 以 及 AB 的 竖 直 距 离 h , 从 而 求 出 小 球 抛 出 时 的 初 速 度 v0 为 A ( ) A′ x
1

A.

( x2 ? x1 ) g 2h

2

2

B.

( x2 ? x1 ) 2 g 2h

h B′ B

C.

x2 ? x1 2

g 2h

D.

x2 ? x1 2

g 2h

x2 图 6.3-9

10、如图 6.3-10 所示,在《研究平抛物体的运动》实验中,描绘得到的平抛物体的 轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度.
A h1 h2 s 24 s C B

图 6.3-10

物 理(抛体运动的规律)____月____日

星期________


【能力训练】 1、平抛物体的运动可以看成 ( A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成 D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 2、关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是 ( A.物体只受的重力作用,是 a=g 的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关 D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 3、一个物体以初速 v0 水平抛出,落地时速度为 v,则运动时间为 ( A.




2

v ? v0 g

B.

v ? v0 g

C.

v 2 ? v0 g

2

D.

v 2 ? v0 g

4、一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔 1 秒钟释放一个铁球,先后共释放四个, 若不计空气阻力,则四个球( ) A.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是等间距的 B.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是不等间距的 C.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是等间距的 D.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的 5、在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽 车从最高点至着地点经历时间约为 0.8s,两点间的水平距离约为 30m,忽略空气阻力,则 汽车在最高点时的速度约为 m/s。最高点与着地点间的高度差约为 m。 2 (取 g=10m/s ) 6、跳台滑雪是勇敢者的运动。它是利用山势特别建造的跳台所进行的。运动员着专 用滑雪板,不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆。这项运动 极为壮观。如图 6.4-6 所示,设一位运动员由 a 点沿水平方向跃起,到 b 点着陆时,测得 ab 间距离 l=40m,山坡倾角θ =30°。试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。 (不计空气阻力,g 取 10m/s2)

7、如图 6.4-7 所示,小球从平台 A 水平抛出落到平台 B 上,已知 AB 的高度差为 h =1.25m,两平台的水平距离为 s=5m,则小球的速度至少为多少时,小球才能够落到平 A 台 B 上. (g 取 10m/s2)
25 h B

图 6.4-6

s
图 6.4-7

8、A、B 两支手枪在同一高度沿水平方向各射出一粒子弹,打在前方 100m 远处的同 一块竖直靶上,如图 6.4-8 所示,A 枪击中了 a 点,B 枪击中了 b 点,a、b 两点的竖直高 度差为 5cm。若 A 枪子弹离开枪口时的速度大小为 500m/s,求 B 枪子弹离开枪口时的速 度大小。不计空气阻力,取 g=10m/s2。
a 5cm b 图 6.4-8

9、如图 6.4-9 所示,小球 a、b 以大小相同,方向相反的初速度从三角形斜面的顶点 同时水平抛出, 已知两斜面的倾角分别为α 和β , 求小球 a、 b 落到斜面上所用时间之比? a b (设斜面足够长) v0 v0

α 图 6.4-9

β

10、1956 年 9 月 24 日,龙卷风袭击上海,把一个重为 1.1×102kg 的大油罐卷起,大 油罐在空中飞经最高点后,又向前飞了 60m 落地,设最高点离地 45m,试估算大油罐着地 时的速度大小?(g 取 10m/s2)

素质提高 11、用 30m/s 的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平 方向成 30°角. (g 取 10m/s2)求:⑴此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移?⑵ 由此位置算起,再经过多长时间,物体的速度和水平方向的夹角为 60°?

12. A、B 两个小球由柔软的细线相连,线长 l=6m;将 A、B 球先后以相同的初速度 v0=4.5m/s,从同一点水平抛出(先 A、后 B)相隔时间△t =0.8s. (1)A 球抛出后经多少时间,细线刚好被拉直? (2)细线刚被拉直时,A、B 球的水平位移(相对于抛出点)各多大?(取 g=10m/s2)

26

物 理(运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课)
____月____日 星期________
【能力训练】 1、关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动 C.两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动 D.合运动的两个分运动的时间不一定相等 2、下列说法正确的是( ) A.平抛运动可以看作是一个匀速直线运动与一个初速度为零的匀加速直线运动的合 运动 B.一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动,其运动轨迹一定是抛物线 C.两个加速度互成角度、初速度均为零的匀加速直线运动的合运动,一定是直线运 动 D.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动,其运动轨迹一定是抛物线 3、两个宽度相同但长度不相同的台球框固定在水平桌面上,从两个框的长边同时以 相同的速度分别发出小球 A 和 B,如图 6.5-9 所示,设小球与框边碰撞前后速度大小不发 生变化,不计所有摩擦,则两球最先回到出发框边的是( ) A.A 球先回到出发框边 B.B 球先回到出发框边 v v C.两球同时回到出发框边 A B D.因两框长度不明,故无法确定 哪一个球先回到出发框边 图 6.5-9 4、一辆以速度 v 向前行驶的火车中,有一旅客在车厢把一石块自手中轻轻释放,下 面关于石块运动的看法中正确的是( ) A.石块释放后火车仍以速度 v 做匀速直线运动,车上旅客认为石块做自由落体运动, 路边的人认为石块做平抛运动 B.石块释放后,火车立即以加速度 a 做匀加速运动,车上旅客认为石块向后下方做
2 2 匀加速直线运动,加速度 a′= a ? g

C.石块释放后,火车立即以加速度 a 做匀加速直线运动,车上旅客认为石块做向后 下方的曲线运动 D.石块释放后,不管火车做什么运动,路边的人认为石块始终做向前的平抛运动 5、从高处沿水平方向抛出一物体,经时间 t,该物体的瞬时速度的大小为 vt,方向与 水平方向夹角α ,若不计空气阻力,则( ) A.物体平抛的初速度为 vtcosα B.物体平抛的初速度为 gtcotα
27

C.物体在竖直方向的位移为

1 2 2 gt sin α 2

1 D.物体在竖直方向的位移为 vt2sin2α 2g

6、以速度 v0 水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移 大小相等,以下判断正确的是( ) A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B.此时小球的速度大小为 2 v0 C.小球运动的时间为 2v0/g D.此时小球速度的方向与位移的方向相同 7、甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高 h,如图 6.5-10 所示,将甲、 乙两球分别以速度 v1 和 v2 水平抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球 v1 甲 的是( ) h A.同时抛出,且 v <v
1 2

B.甲迟抛出,且 v1>v2 C.甲先抛出,且 v1>v2 D.甲先抛出,且 v1<v2



v2

图 6.5-10

8、如图 6.5-11 所示,高为 h 的车厢在平直轨道上 v A 匀减速向右行驶,加速度大小为 a,车厢顶部 A 点处有油 O 滴滴下落到车厢地板上,车厢地板上的 O 点位于 A 点的 正下方,则油滴的落地点必在 O 点的 (填“左” 图 6.5-11 或“右” )方,离 O 点的距离为 。 9、如图 6.5-12 所示,以 v0=10m/s 的初速度水平抛出一物体,飞行 一段时间后,垂直地撞在倾角θ =30°的斜面上,求该物体完成这段飞行的时间. (g v0 2 取 10m/s ) v0 θ gt θ

图 6.5-12 【素质提高】 10、如图 6.5-14 所示,排球场总长为 18m,设球网高度为 2m,运动员站在离网 3m 的线上(图中虚线所示)正对网前跳起将球水平击出(不计空气阻力,g 取 10m/s2) 。 ⑴设击球点在 3m 线正上方高度为 2.5m 处, 试问击球的速度在什么范围内才能使球既 不触网也不越界。 ⑵若击球点在 3m 线的正上方的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球 不是触网就是越界。试求这个高度。 2m

3m 18m 28 图 6.5-14

物 理(圆周运动)____月____日

星期________

【能力训练】 1、下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是( ) A.是速度不变的运动 B.是角速度不变的运动 C.是角速度不断变化的运动 D.是相对圆心位移不变的运动 2、一个物体以角速度ω 做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小 C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小 P 3、如图 6.6-6 所示,一个环绕中心线 AB 以一定的角速度 转动,下列说法正确的是 ( )



A 30° 60° O

Q

A.P、Q 两点的角速度相同 B.P、Q 两点的线速度相同 B C.P、Q 两点的角速度之比为 3 ∶1 D.P、Q 两点的线速度之比为 3 ∶1 图 6.6-6 4、新型石英表中的分针和秒针的运动可视为匀速转动,分针与秒针从重合至第二次 重合,中间经历的时间为( ) A.1min 59 B. min 60 60 C. min 59 61 D. min 60

5、半径为 R 的大圆盘以角速度ω 旋转,如图 6.6-7 所示,有人站在 P 盘边点上随盘 转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标 O,若子弹的速度为 v0,则( ) ω A.枪应瞄准目标 O 射去 O B.枪应向 PO 的右方偏过角度θ 射去,而 cosθ =ω R/v0 C.枪应向 PO 的左方偏过角度θ 射去,而 tanθ =ω R/v0 D.枪应向 PO 的左方偏过角度θ 射去,而 sinθ =ω R/v0 图 6.6-7 6、如图 6.6-8 所示,纸质圆筒以角速度ω 绕竖直轴 O 高速转动,一颗子弹沿圆筒截 面直径方向穿过圆筒, 若子弹在圆筒转动不到半周的过程中在圆筒上留下了两个弹孔 a、 b。 已知 Oa 和 Ob 间的夹角为θ <180°,圆筒截面直径为 d,则子弹的速度大小为( ) A. dθ 2πω B.dω θ dω D. π -θ
ω O b a 图 6.6-8

dω C. 2π-θ

7、一台走时准确的时钟,其秒针、分针、时针的长度之比为 l1∶l2∶l3=3∶2∶1,试
29

求: ⑴秒针、分针、时针转动的角速度之比; ⑵秒针、分针、时针针尖的线速度之比。

8、如图 6.6-9 所示,圆盘绕圆心O做逆时针匀速转动,圆盘上有两点 A、B,OA=3 ㎝,OB 是 OA 的 3 倍,圆盘的转速 n=120 r / min.试求: ⑴A 点转动的周期 ⑵B 点转动的角速度 ω ⑶A、B 两点转动的线速度数值
A O B

图 6.6-9

9、已知地球的半径 R=6400km,试回答下列问题: ⑴地球自转的角速度 ⑵赤道上的物体因地球自转具有多大的线速度? ⑶因地球的自转,北京和广州两城市的角速度是否相等?线速度是否相等?若不相 等,请说明哪个较大. 【素质提高】 10、如图 6.6-10 所示是生产流水线上的皮带传输装置,传输带上等间距地放着很多 半成品产品。2 轮 A 处装有光电计数器,它可以记录通过 A 处的产品数目。1、2 两轮的半 径分别为 r1=10cm,r2=20cm,相邻两产品的距离为 30cm,1min 内有 41 个产品通过 A 处。求: ⑴产品随传输带移动的速度大小; ⑵两轮边缘上的两点 P、Q 及 2 轮半径中点 M 的线速度和角速度的大小,并在图中 画出线速度的方向; ⑶如果 2 轮是通过摩擦带动 3 轮转动的,且 3 轮半径 r1=5cm,在图中描出 3 轮的转 动方向,并求出 3 轮的角速度(假设轮不打滑) 。 v ?
Q 3 2 图 6.6-10 30 A

M

1

P

物 理(向心加速度)____月____日

星期________

【能力训练】 1、甲、乙两个质点,分别做不同的圆周运动,下面说法中正确的是( ) A.线速度较大的质点,速度方向变化较快 B.角速度较大的质点,速度方向变化较快 C.向心加速度较大的质点,速度方向变化较快 D.以上说法都不对 2、关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是( ) A.它描述的是线速度变化的快慢 B.它描述的是线速度方向变化的快慢 C.描述的是线速度大小变化的快慢 D.它描述的是角速度变化的快慢 3、关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列 说法中正确的是( ) A.角速度大的向心加速度一定大 B.线速度大的向心加速度一定大 C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大 D.周期小的向心加速度一定大 4、如图 6.7-3 所示,是 A、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的 关系图像,A 是以坐标轴为渐近线的双曲线,B 是一条过原点的倾斜直线,则从图像可以 a 看出( ) A A.A 物体运动时线速度的大小保持不变 B B.A 物体运动时角速度的大小保持不变 C.B 物体运动时角速度随半径而变化 D.B 物体运动时线速度的大小保持不变
O 图 6.7-3 r

5、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图 6.7-4 所示,其半径分别为 r1、r2、r3, 若甲轮的角速度为ω ,则丙轮边缘上某点的向心加速度为( ) A.

r12? 2 r3 r33? 2 r22

B.

r32? 2 r12 r1 r2? 2 r3



r1



r2



r3

C.

D.

图 6.7-4

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6、地球自转角速度是 的线速度是

,向心加速度是

,上海在北纬 31°,上海绕地轴做圆周运动 (地球半径为 6400km) 。

【素质提高】 7、如图 6.7-5 所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自身为转动轴拉着女 运动员做匀速圆周运动。 若运动员的转速为 30r/min, 女运动员触地冰鞋的线速度为 4.8m/s, 求女运动员做圆周运动的角速度、触地冰鞋做圆周运动的半径及向心加速度大小。

图 6.7-5

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物 理(向心力)____月____日

星期________

【能力训练】 1、下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是( ) A.物体除其他的力外还要受到一个向心力 B.物体所受的合外力提供向心力 C.向心力是一个恒力 D.向心力的大小一直在变化 2、用长短不同、材料相同的同样粗细的细绳,各拴着一个质量相同的小球在光滑水 平面上做匀速圆周运动,则两个小球( ) A.以相同的线速度运动时,长绳易断 B.以相同的角速度运动时,短绳易断 C.以相同的转速运动时,长绳易断 D.无论怎样,都是短绳易断 3、如图 6.8-6 所示,水平转台上放着一枚硬币,当转台匀速转动时,硬币没有滑动, 关于这种情况下硬币的受力情况,下列说法正确的是: ( ) A.受重力和台面的持力 B.受重力、台面的支持力和向心力 C.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D.受重力、台面的支持力和静摩擦力 图 6.8-6 4、在光滑的水平桌面上,用细线系一个小球,球在桌面上做匀速圆周运动,当系球 的线突然断了,关于球的运动,下列说法中正确的是 ( ) A.向圆心运动 B.背离圆心沿半径向外运动 C.沿切线方向匀速运动 D.做半径逐渐变大的曲线运动 5、一个小球在竖直放置的光滑圆环的内侧槽内做圆周运动,如图 6.8-7 所示,则关 于小球加速度的方向正确的是( ) A.一定指向圆心 B.一定不指向圆心 C.只有在最高点和最低点时指向圆心 v D.不能确定是否指向圆心 图 6.8-7 6、一质量为 m 的物体,用长为 L 的细线悬挂于 O 点,在 O 点正下方 L/2 处钉有一根 长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速释放,当细线碰到钉子瞬间( ) A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然增大 C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线拉力突然增大 7、设地球质量为 M=6.0×1024kg,公转周期 T=365 天,地球中心到太阳中心间的距 离为 r=1.5×1011m, 试根据以上数据计算地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度和所需
33

的向心力。

8、如图 6.8-10 所示,线段 OA=2AB,A、B 两球质量相等.当它们绕 O 点在光滑的 水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段 AB 与 OA 的拉力之比为多少?
O 图 6.8-10 A B

素质提高 9、如图 6.8-11 所示,沿半球形碗的光滑内表面,一质量为 m 的小球正以角速度ω 在水平面内做匀速圆周运动.若碗的半径为 R,则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的 R 距离是多少?

H

图 6.8-11

10、有一水平放置的圆盘,上面放一劲度系数为 k 的弹簧,如图 6.8-12 所示,弹簧 的一端固定于轴 O 上,另一端系一质量为 m 的物体 A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ , 开始时弹簧未发生形变,长度为 R。求: ⑴盘的转速 n0 多大时,物体 A 开始滑动? ⑵当转速缓慢增大到 2n0 时,弹簧的伸长量Δ x 是多少?
ω A

R 图 6.8-12

O

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物 理(圆周运动习题课)____月____日

星期________
O

【能力训练】 1、如图 6.9-6 所示,半径为 r 的圆筒,绕竖直中心轴 OO′旋转, 小物块 a 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ ,现要 使 a 不下落,则圆筒转动的角速度ω 至少为( ) A. μgr B. μg C. g r D. g μr

O′ 图 6.9-6

2、如图 6.9-7 所示,A、B、C 三个物体放在旋转的水平圆盘面上,物体与盘面间的 最大静摩擦力均是其重力的 k 倍,三物体的质量分别为 2m、m、m,它们离转轴的距离分 别为 R、R、2R.当圆盘旋转时,若 A、B、C 三物体相对圆盘处于静止,则下列判断中正 确的是 ( ) A.C 物的向心加速度最大 A B C B.B 物受到的静摩擦力最小 2m m m C.当圆盘转速增大时,C 比 A 先滑动 D.当圆盘转速增大时,B 比 A 先滑动 图 6.9-7 3、一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物 块的速率恰好保持不变,如图 6.9-10 所示,下列说法中正确的是( ) A.物块所受合外力为零 B.物块所受合外力越来越大 C.物块所受合外力大小保持不变,但方向时刻改变 D.物块所受摩擦力大小不变
图 6.9-10

4、如图 6.9-11 所示,细杆的一端与小球相连,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 球在轨道的最低点和最高点,则细杆对小球的作用力可能是( ) A.a 处为拉力,b 处为拉力 B.a 处为拉力,b 处为推力 C.a 处为推力,b 处为拉力 D.a 处为推力,b 处为推力

b

O

a 图 6.9-11

5、设地球半径为 R=6400km,自转周期 T=24h,试计算赤道上一个质量为 m=10kg 的物体绕地轴做匀速圆周运动的向心加速度和所需的向心力。

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6、如图 6.9-12 所示,在电动机上距水平轴 O 为 r 处固定一个质量为 m 的铁块,电 动机启动后达到稳定时, 铁块将以角速度ω 做半径为 r 的匀速圆周运动, 则在转动过程中, 电动机对地面的最大压力和最小压力之差为多少? m
r O

图 6.9-12

7、如图 6.9-13 所示,两根轻杆的长度均为 L=0.3m,由小球 B 连结在一起,A 球固 定在一轻杆的另一端。A、B 两球质量均为 m=2kg,当轻杆系统绕水平轴 O 转动到最高点 时,A 球的速度大小为 vA=3m/s,问两轻杆所受弹力各为多大?取 g=10m/s2。
vA O A

B O 图 6.9-13

【素质提高】 8、如图 6.9-14 所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母 线与轴线之间的夹角为θ =30°,一条长为 L 的绳(质量不计) ,一端固定在圆锥体的顶 点 O 处,另一端拴着一个质量为 m 的小物体(物体可看作质点) ,物体以速率 v 绕圆锥体 的轴线做水平匀速圆周运动。 ⑴当 v= ⑵当 v= 1 gL 时,求绳对物体的拉力; 6 3 gL 时,求绳对物体的拉力。 2
m O L θ

图 6.9-14

9、如图 6.9-15 所示,长为 L 的细线将质量为 m 的小球悬于 O 点,使小球在光滑水 平面上做匀速圆周运动,角速度为ω ,求小球对水平面的压力,并讨论角速度变化后小球 的运动情况。 O
FN m θ L FT

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mg 图 6.9-15

物 理(生活中的圆周运动)
____月____日 星期________
【能力训练】 1、汽车以一定速率通过拱桥时,下列说法中正确的是 ( ) A.在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力 B.在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力 C.在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 D.汽车以恒定的速率过桥时,汽车所受的合力为零 2、汽车以某一速率在水平地面上匀速转弯时,地面对车的侧向摩擦力正好达到最大, 当汽车的速率增为原来的两倍时,则汽车的转弯半径必须( ) A.减为原来的 1/2 B.减为原来的 1/4 C.增为原来的 2 倍 D.增为原来的 4 倍 3、关于洗衣机脱水桶的有关问题,下列说法正确的是( ) A.如果脱水桶的角速度太小,脱水桶就不能进行脱水 B.脱水桶工作时衣服上的水做离心运动,贴在桶壁上的衣服没有做离心运动 C.脱水桶工作时桶内的衣服也会做离心运动,所以脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上 D.只要脱水桶开始旋转,衣服上的水就作离心运动 4、 如图 10.1-4 所示, 用一本书托着黑板擦在竖直面内做匀速圆周运动, 先后经过 A、 B、C、D 四点,A、C 和 B、D 处于过圆心的水平线和竖直线上,设书受到的压力为 N, B 对黑板擦的静摩擦力为 f,则 ( ) A.从 C 到 D,f 减小,N 增大 C B.从 D 到 A,f 减小,N 增大 A C.在 A、C 两个位置,f 最大,N=mg D.在 B、D 两个位置,N 有最大值
D 图 10.1-4

5、乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正 确的是( ) A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B.人在最高点时对座位仍可能产生压力 C.人在最低点时对座位的压力等于 mg D.人在最低点时对座位的压力大于 mg 6、如图 10.1-5 所示,OO′为竖直转动轴,MN 为固定在 OO′上的水平光滑杆。有 两个质量相等的金属球 A、B 套在水平杆上,AC、BC 为抗拉能力相同的两根细绳,C 端 固定在转动轴 OO′上,当细绳拉直时,A、B 两球转动半径之比恒为 2∶1,当转轴转动 角速度逐渐增大时,则( )
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A

O

B

A.AC 绳先断,A 球做离心运动 D B.BC 绳先断,B 球做离心运动 C C.两绳同时断,A、B 两球同时做离心运动 O′ D.不能确定哪根绳先断 图 10.1-5 7、有一人荡秋千,秋千的绳子刚好能支持人重的 2 倍,秋千的绳长为 L,则此人荡秋 千时,在 位置时绳子最容易断,此人荡秋千时的最大速率是 . 8、汽车的速度是 72km/h 时通过凸形桥最高点,对桥的压力是车重的一半,则圆弧形 桥面的半径为 ;当车速为 时,车对桥面最高点的压力恰 2 好为零(取 g=10m/s ) 。 9、已知质量为 m 的飞机,以速率 v 沿半径为 r 的水平 F 轨道转弯,如图 10.1-6,求机翼的倾角θ 和飞机的升力 θ F 的大小。 θ

mg
图 10.1-6

10、飞机在竖直平面内作半径为 400m 的匀速圆周运动,其速率是 150m/s,飞行员质 量 80kg,g 取 10m/s2,求: ⑴飞机在轨道最低点飞行员头朝上时,座椅对飞行员压力的大小和方向; ⑵飞机在轨道最高点飞行员头朝下时,飞行员对座椅的压力大小和方向。

【素质提高】 11、汽车在弯道上匀速转弯时,乘客知道汽车的速度大小为 v,乘客又发现车厢内悬 挂小球的细线横向偏离竖直方向的角度为θ ,由此该乘客就估算出了弯道的半径.试问乘 客估算的依据和结果.

12、如图 10.1-7 所示,质量为 m 的小球用长为 l 的 细线悬于天花板上 O 点,并使小球在水平面内做匀速圆周 运动(这种运动物理上称为圆锥摆) ,细线与竖直方向成θ 角,求细线中的张力 F 和小球转动的周期 T。

θ

图 10.1-7

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物 理(单元复习)____月____日

星期________

【能力训练】 1、下列说法中正确的是( ) A.做曲线运动的物体受到的合外力可以为零 B.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动 C.在变力作用下,物体一定做曲线运动 D.在恒力或变力作用下,物体都可能做曲线运动 2、质量相等的 A、B 两物体,从等高处同时开始运动,A 做自由落体运动,B 做初速 度为 v0 的平抛运动,不计空气阻力,则 ( ) A.两物体在相等时间内发生的位移相等 B.在任何时刻两物体总在同一水平面上 C.落地时两物体的速度大小相等 D.在相等的时间间隔内,两物体的速度变化量相等 3、若平抛物体落地时竖直方向的速率与水平方向的速率相等,则其竖直位移与水平 位移的比值为( ) A.1∶1 B.1∶ 2 C.2∶1 4、关于物体做匀速圆周运动的说法,正确的是( v A.因为 a= ,所以向心加速度与半径成反比 r B.因为 a=rω 2,所以向心加速度与半径成反比 C.因为 a=vω ,所以向心加速度与半径无关 D.以上说法都不对 5、A、B 两个质点分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的路程之比为 2∶3, 绕圆心转过的角度之比为 3∶2,则下列说法中正确的是( ) A.它们的周期之比为 3∶2 B.它们的周期之比为 2∶3 C.它们的向心加速度之比为 4∶9 D.它们的向心力之比为 1∶1 6、一个质量为 M 的物体在水平转盘上,离开转轴的距离为 r,当转盘的转速为 n 时, 物体相对于转盘静止,如果转盘的转速增大时,物体仍相对于转盘静止,则以下说法中正 确的是( ) A.物体受到的弹力增大 B.物体受到的静摩擦力增大 C.物体对转盘的压力增大 D.物体受到的合力不变 7、如图 6.11-7 所示,汽车以受到 v 通过一弧形的拱桥顶端时,关于汽车受力的说法 中正确的是( ) A.汽车的向心力就是它所受的重力 v B.汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力,方向指向圆心 C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D.以上说法均不正确 图 6.11-7
39
2

D.1∶2 )

8、如图 6.11-8 所示,细杆的一端与小球相连,可绕过 O 点的水平轴自由转动,细 杆长 0.5m,小球质量为 3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低 点 a 处的速度为 va=4m/s,通过轨道最高点 b 处的速度为 vb=2m/s,取 g=10m/s2,则小 b 球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( ) A.a 处为拉力,方向竖直向上,大小为 126N B.a 处为拉力,方向竖直向下,大小为 126N O C.b 处为拉力,方向竖直向下,大小为 6N D.b 处为压力,方向竖直向下,大小为 6N a 9、已知轮船在静水中的速度为 v1(保持不变) ,水流的速度为 v2,河宽为 d。为使轮 图 6.11- 8 船 以 最 短 的 时 间 渡 河 , 则 v1 的 方 向 应 该 , 渡 河 的 最 短 时 间 tmin = 。为使轮船渡河的位移等于河宽 d,必须有 v1>v2,且 v1 的方向与上游河岸 的夹角θ 应满足 cosθ = ,这样渡河的时间 t2= 。 10、在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽 车从最高点至着地点经历时间约为 0.8s,两点间的水平距离约为 30m,忽略空气阻力,则 最高点与着地点间高度差约为 m,汽车飞过最高点的速度是 m/s。 (g 2 取 10m/s ) 【素质提高】 11、某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B 点,其水平位移S1=3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为 初速沿水平地面滑行S2=8m后停止.已知人与滑板的总质量m=60kg.求 ⑴ 人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小; ⑵ 人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g=10m/s2)

12、如图 6.11-9 所示,半径 R、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为 m 的小球 A、B 以不同速度进入管内,A 通过最高点 C 时,对管的上壁压力为 3mg,B 通过 最高点 C 时,对管的下壁压力为 0.75mg,求 AB 两球落地点间的距离.
C R O

A B 图 6.11-9

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物 理(行星的运动)____月____日

星期________

[能力训练] 1.关于太阳系中行星运动的轨道,以下说法正确的是 ( ) A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 B.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的 D.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的 2.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,比较各行星周期,则离太阳越远 的行星 ( ) A.周期越小 B.周期越大 C.周期都一样 D.无法确定 3.一年四季, 季节更替. 地球的公转带来了二十四节气的变化. 一年里从立秋到立冬的时 间里 , 地球绕太阳运转的速度 ___________, 在立春到立夏的时间里 , 地球公转的速度 ___________. (填“变大” 、 “变小”或“不变”) 4.有一颗叫谷神的小行星,它离太阳的距离是地球离太阳的 2.77 倍,那么它绕太阳一周的 时间是_________年。 5.一颗近地人造地球卫星绕地球运行的周期为 84 分钟,假如月球绕地球运行的周期为 30 天,则月球运行的轨道半径是地球半径的_________倍。 6.天文观测发现某小行星绕太阳的周期是 27 地球年,它离太阳的最小距离是地球轨道半 径的 2 倍,求该小行星离太阳的最大距离是地球轨道半径的几倍?

7.天文学者观测到哈雷慧星的周期是 75 年,离太阳最近的距离是 8.9×1010m,但它离太 阳最远的距离不能测得。试根据开普勒定律计算这个最远距离。(太阳系的开普勒常量 k=3.354×1018m3/s2)

8.月球的质量约为 7.35× 1022kg 绕地球运行的轨道半径是 3. 84× 105km,运行周期是 27.3 天,则月球受到地球所施的向心力的大小是多少?

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9.宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道,如果轨道半径是地球轨道半径的 9 倍,那么宇宙飞船绕太阳运动的周期是多少年?

10.一个近地(轨道半径可以认为等于地球半径)卫星,绕地球运动的周期为 84 分钟, 而地球同步通信卫星则位于地球赤道上方高空,它绕地球运行的周期等于地球自转的周 期,试估算地球同步通信卫星的高度。

[素质提高] 11.现在看来“日心说”和“地心说”两种说法都有局限,都认为宇宙有一个中心天体,它是 静止的,区别在于中心天体不同。请你阅读相关资料,谈谈“日心说”的建立在人类对天体 运动认识史上的意义。

12.一个近地(轨道半径可以认为等于地球半径)卫星,绕地球运动的周期为 84 分钟, 而地球同步通信卫星则位于地球赤道上方高空。有人认为只要有三颗同步通信卫星作为中 继站就可以覆盖全球地面, 实现全球国际通信和电视节目传输。 你认为可能吗?为什么?

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物 理(太阳与行星间的引力)
____月____日 星期________
[能力训练] 1.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4 倍,则该星球的质量将是地球质量的 ( ) A.

1 4

B. 4 倍

C. 16 倍

D. 64 倍。

2.对于太阳与行星间引力的表述式 F ? G

Mm ,下面说法中正确的是( r2



A. 公式中 G 为引力常量,它是人为规定的 B. 当 r 趋近于零时,太阳与行星间的引力趋于无穷大 C. 太阳与行星受到的引力总是大小相等的、方向相反,是一对平衡力 D. 太阳与行星受到的引力总是大小相等的、方向相反,是一对作用力与反作用力 3.关于太阳与行星间的引力,下列说法正确的是 ( ) A.神圣和永恒的天体的匀速圆周运动无需要原因,因为圆周运动是最美的。 B.行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力 C.牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动,一定受 到了力的作用。 D.牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用,推导出了太阳与行星间的引力 关系 4.在宇宙发展演化的理论中,有一种学说叫“宇宙膨胀说” ,就是天体的距离在不断增大, 根据这理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比 ( ) A.公转半径较大 B.公转周期较小 C.公转速率较大 D.公转角速度较小 5.若火星和地球都绕太阳做匀速圆周运动,今知道地球的质量、公转的周期和地球与太 阳之间的距离,今又测得火星绕太阳运动的周期,则由上述已知量可求出 ( ) A.火星的质量 B.火星与太阳间的距离 C.火星的加速度大小 D.火星做匀速圆周运动的速度大小

43

6.假设两行星的质量之比为 2:1,行星绕太阳运行周期之比为 1:2,则两行星的轨道半径 之比为__________,受太阳的引力之比是__________。

7.假设地球与月球间的引力与地球表面物体受到的重力是同种性质的力,即力的大小与 距离的二次方成反比。已知月心和地心的距离是地球半径的 60 倍,地球表面的重力加速 度为 9.8m/s2,试计算月球绕地球做圆周运动的向心加速度。

8.假设某星球的质量约为地球质量的 9 倍,半径约为地球的一半。若地球上近地卫星的 周期为 84 分钟. 则该星球上的近地卫星的周期是多少?

[素质提高] 9.用牛顿第二定律的观点和开普勒行星运动定律证明行星和太阳间的万有引力与距离它 们之间的距离的二次方成反比.

10. 如果牛顿推导的太阳与行星间引力的表达式中, 引力的大小与其距离的 n 次方 (n≠2) 成反比,各行星的周期与其轨道半径的二次方成正比,则 n 的值是多大?

44

物 理(万有引力定律)____月____日
[能力训练] 1.对于万有引力定律的表述式 F ? G

星期________

m1 m2 ,下面说法中正确的是( r2



A. 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 B. 当 r 趋近于零时,万有引力趋于无穷大 C. m1 与 m2 受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对平衡力 D. m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的,而与 m1、m2 是否相等无关 2.下列关于陨石坠向地球的解释中,正确的是 ( ) A.陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力 B.陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大, 所以改变运动方向落向地面 C.太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球 D.陨石受到其它星球的斥力而落向地球 3.设地球表面物体的重力加速度为 g0,某卫星在距离地心 3R(R 是地球的半径)的轨道 上绕地球运行,则卫星的加速度为 ( ) A.g0 B.g0/9 C.g0/4 D.g0/16 4.地球质量大约是月球质量的 81 倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地 球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( ) A.1:27 B. 1:9 C. 1:3 D. 9:1 5. 设想把一质量为 m 的物体放在地球的中心, 这时它受到地球对它的万有引力是 ( ) 2 A. 0 B. mg (g=9.8m/s ) C. ∞ D. 无法确定 6.宇宙间的一切物体都是互相极引的,两个物体间的引力大小,跟它们的 成正比, -11 跟它们的 成反比, 这就是万有引力定律.万有引力恒量 G=6.67×10 .第一个 比较精确测定这个恒量的是英国物理学家 . 22 7. 月球的质量约为 7.35×10 kg, 绕地球运行的轨道半径是 3.84×105km, 运行的周期 是 27.3 天,则月球受到地球所施的向心力的大小是_____。 8.地球是一个不规则的椭球,它的极半径为 6357km,赤道半径为 6378km,已知地球质 量 M=5.98×1024kg。 不考虑地球自转的影响, 则在赤道、 极地用弹簧秤测量一个质量为 1kg 的物体,示数分别为多少?

45

9.某星球的质量约为地球质量的 9 倍,半径约为地球的一半。若从地球上高 h 处平抛一 物体,射程为 15m,则在该星球上从同样的高度,以同样的初速度平抛该物体,其射程为 多少?

10.某行星自转一周所需时间为地球上的 6 小时。若该行星能看作球体,它的平均密度为 3.03× 103kg /m3。 已知万有引力恒量 G=6.67×10?11N·m2/kg2,在这行星上两极时测得一 个物体的重力是 10N。则在该行星赤道上称得物重是多少?

[素质提高] 11.设想某一时刻万有引力突然消失,那么原来置于水平地面上静止的物体,其运动状态 是否会发生变化?

12.如图在半径为 R=0.2m,质量 M=168kg 的匀质铜球中,挖一半径为 R/2 的球形空穴, 空穴跟铜球相切。 m=1kg 的匀质小球位于铜球球心与空穴中心的连线上,离球心距离 d=2m。试求这两个球之间的万有引力。

46

物 理(万有引力理论的成就)
____月____日 星期________
[能力训练] 1.人造地球卫星 A 和 B,它们的质量之比为 mA:mB=1:2,它们的轨道半径之比为 2:1,则下 面的结论中正确的是 ( ). A. 它们受到地球的引力之比为 FA:FB=1:1 B. 它们的运行速度大小之比为 vA:vB=1: 2 C. 它们的运行周期之比为 TA:TB=2 2 :1 D. 它们的运行角速度之比为 ? A:

? B=3 2 :1
1 ,则高度是地球半径的 2
( )

2 .离地面高度 h 处的重力加速度是地球表面重力加速度的

A. 2 倍

B.

1 倍 2

C.

2倍

D.( 2 -1)倍

3.由于地球自转,又由于地球的极半径较短而赤道半径较长,使得在地球表面的同一物 体受到的重力 ( ) A. 在两极较大 B. 在赤道较大 C. 在两极跟在赤道一样大 D. 无法判断 4.为了计算地球的质量必须知道一些数据,下列各组数据加上已知的万有引力常量为 G, 可以计算地球质量的是 ( ) A.地球绕太阳运行的周期 T 和地球离太阳中心的距离 R B.月球绕地球运行的周期 T 和月球离地球中心的距离 R C.人造地球卫星在地面附近运行的速度 v 和运行周期 T D.地球自转周期 T 和地球的平均密度 ρ 5.一艘宇宙飞船在一个星球表面附近作圆形轨道环绕飞行,宇航员要估测该星球的密度, 只需要 ( ) A. 测定飞船的环绕半径 B. 测定行星的质量 C. 测定飞船的环绕周期 D. 测定飞船的环绕速度 6.在绕地球圆形轨道上运行的卫星里,下列可能产生的现象是( ) A. 在任何物体轻轻放手后,就地停着不动,不需要支承 B. 物体抛出后,将在封闭卫星内壁碰撞而往返运动
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C. 触动一下单摆的摆球,它将绕悬点做匀速圆周运动 D. 摩擦力消失 7.对某行星的一颗卫星进行观测,已知它运行的轨迹是半径为 r 的圆周,周期为 T.则该 行星质量为______________;若测得行星的半径为卫星轨道半径的 1/4,则此行星表面重 力加速度为______________。 8.已知月球绕地球运行的轨道半径是地球半径的 60 倍,求月球环绕地球运行的速度.已 知第一宇宙速度为 7.9km/s. 9.太阳对木星的引力是 4.17×1023N,它们之间的距离是 7.8×1011m,已知木星质量约为 2×1027kg,求太阳的质量.

10.已知太阳光照射到地球历时 8 分 20 秒,万有引力恒量为 6.67× 10-11Nm2/kg2. 试估算太 阳质量(保留一位有效数字).

[素质提高] 11.在天文学中,把两颗相距很近的恒星叫双星,这两颗星必须以一定的速度绕某一中心 转动,才不至于被万有引力吸引到一起。已知两星的质量分别为 m1 和 m2,距离为 L,求 两恒星转动中心的位置。

12.某一行星上一昼夜为 T=6h.若弹簧秤在其赤道上比在两极处读数小了 10%,试计算此 行星的平均密度ρ .万有引力恒量 G=6.67× 10-11N· m2/kg2.

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物 理(宇宙航行)____月____日

星期________

[能力训练] 1 .航天飞机绕地球做匀速圆周运动时,机上的物体处于失重状态,是指这个物体 ( ) A. 不受地球的吸引力 B. 受到地球吸引力和向心力平衡 C. 受到地球的引力提供了物体做圆周运动的向心力 D. 对支持它的物体的压力为零 2.关于宇宙速度,下列说法正确的是 ( ) A.第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度 B.第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C.第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度 D.第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 3.地球半径为 R,地面重力加速度为 g,地球自转周期为 T,地球同步卫星离地面的高度 为 h,则地球同步卫星的线速度大小为 ( ) A. C.

R2 g R?h
2? ( R ? h) T

B. ( R ? h) g D.以上均错

4.当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时,其绕行速度 ( ) A. 一定等于 7.9 千米/秒 B. 一定小于 7.9 千米/秒 C. 一定大于 7.9 千米/秒 D. 介于 7.9~11.2 千米/秒 5.关于地球同步卫星,下列说法中正确的是 ( ) A.它的速度小于 7.9km/s B.它的速度大于 7.9km/s C.它的周期是 24h,且轨道平面与赤道平面重合 D.每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的 6.人造地球卫星由于受大气阻力,其轨道半径逐渐减小,其相应的线速度和周期的变化 情况是 ( ) A. 速度减小,周期增大 B. 速度减小,周期减小 C. 速度增大,周期增大 D. 速度增大,周期减小 7.宇航员在一个半径为 R 的星球上,以速度 v0 竖直上抛一个物体 ,经过 t 秒后物体落回 原抛物点,如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛,而使它不再落回星球,则抛出速 度至少应是 ( )
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A.

v0 R t

B.

2v0 R t

C.

v0 R

D.

v0 Rt

8.已知近地卫星的速度为 7.9km/s,月球质量是地球质量的 1/81,地球半径是月球半径的 3.8 倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少?

9.1970 年 4 月 25 日 18 点,新华社授权向全世界宣布:1970 年 4 月 24 日,中国成功地 发射了第一颗人造卫星,卫星向全世界播送“东方红”乐曲。已知卫星绕地球一圈所用时间 T=114 分钟,地球半径 R=6400km,地球质量 M=6×1024kg。试估算这颗卫星的离地平均高 度。

10.某物体在地面上受到的重力为 160N,将它放置在卫星中,在卫星以加速度 a=g/2 随火 箭 向 上 加 速 上 升 的 过 程 中 , 物 体 与 卫 星 中 的 支 持 物 间 的 压 力 为 90N , 地 球 半 径 为 R0=6.4×106m,取 g=10m/s2。求此时卫星离地球表面的距离。

[素质提高] 11.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,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赤道附近的物体做圆周运动。已知一个星球的 质量为 M,半径为 R,假设该星球是均匀分布的,求它的最小自转周期。

12.1997 年 8 月 26 日在日本举行的国际学术大会上,德国 Max Plank 学会的一个研究组 宣布了他们的研究结果:银河系的中心可能存在一个大“黑洞” 。所谓“黑洞” ,它是某些 天体的最后演变结果。 (1) 根据长期观测发现,距离某“黑洞”6.0×1012m 的另一个星体(设其质量为 m2)以2 ×106m/s 的速度绕“黑洞”旋转,求该“黑洞”的质量 m1;(结果要求二位有效数字) (2)根据天体物理学知识,物体从某天体上的逃逸速度公式为 v =

2GM ,其中引力常 R

量G=6.67×10-11Nm2/kg-2,M 为天体质量 ,R为天体半径。且已知逃逸的速度大于真空中 光速的天体叫“黑洞” 。请估算(1)中“黑洞”的可能最大半径。 (结果要求一位有效数 字)

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物 理(万有引力理论的成就

宇宙航行

习题课)

____月____日

星期________

【能力训练】 1.我国已建成了酒泉、太原、西昌航天城,假如还要建立一个航天城,为了发射卫星时尽 可能节约火箭中的燃料,下列自南向北的城市中,你认为最合适的是( ) A.三亚 B.福州 C.杭州 D.大连 2. 假设在质量与地球相同、半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛,那么与在地球 上的比赛成绩相比,下列说法正确的是 ( ) A.同一跳高运动员的成绩会更好 B.用弹簧秤称体重时,体重数值变得更小 C.从静止状态降落的棒球经过相同时间运动的速度更小 D.用手投出的篮球,水平方向的分速度更大 3.人造卫星的天线偶然折断了,天线将 ( ) A.作自由落体运动,落向地球 B.作抛体运动,落向地球 C.沿轨道切线方向飞出,远离地球 D.继续和卫星一起沿轨道运动 4. 如图所示, 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,下列说法正确的是 ( ) A. B 、 C 的线速度相等且大于 A 的线速度 B. B 、 C 的周期相等且大于 A 的周期 C. B 、 C 的向心加速度相等且大于 A 的向心加速度 D.若 C 的速率增大可追上同一轨道上的 B 5.三个人造地球卫星 A 、 B 、 C ,在地球的大气层外沿 如图所示的方向做匀速圆周运动,已知 mA ? mB ? mC , 则三个卫星 ( )

A

B

C

A.线速度大小的关系是 v A ? vB ? vC B.周期关系是 TA ? TB ? TC C.向心力大小的关系是 FA ? FB ? FC D.轨道半径和周期的关系是
3 3 3 RC RA RB ? ? TA2 TB2 TC2

6.如图所示,有 A 、 B 两颗行星绕同一恒星 O 做圆周运动,转动方向相同, A 行星周期 为 T1 , B 行星周期为 T2 ,在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星相距最近) ,则
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( A.经过时间 t ? T1 ? T2 两行星将第二次相遇 B.经过时间 t ?



T1T2 两行星将第二次相遇 T2 ? T1
T1 ? T2 两行星将第一次相距最远 2

A

B

C.经过时间 t ?

D.经过时间 t ?

T1T2 两行星将第一次相距最远 2(T2 ? T1 )

7.(2000 年全国高考题)某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用, 绕地球运转的轨道 会慢慢改变。 每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动, 某次测量卫星的轨道半径为 r1 , 后来为 r2 , r2 ? r1 。以 E k 1 、 E k 2 表示卫星在这两个轨道上的动能,T1 、T2 表示卫星在这 两个轨道上绕地球运动的周期,则( A. Ek 2 ? Ek1 , T2 ? T1 C. Ek 2 ? Ek1 , T2 ? T1 )

B. Ek 2 ? Ek1 , T2 ? T1 D. Ek 2 ? Ek1 , T2 ? T1

8.(1998 年上海市高考题)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近 地圆轨道 1,然后经点火,使其沿椭圆轨道 2 运行,最后再次点火, 将卫星送入同步圆轨道 3, 轨道 1、 2 相切于 Q 点, 轨道 2、 3 相切于 P 点(如图) ,则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时,下列说法正 确的是 ( ) A.卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率 B.卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度 C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2 上的经过 Q 点时的加速度 D.卫星在轨道 2 时经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度 9.用火箭把宇航员送到月球上,如果他已知月球的半径,那么他用一个弹簧秤和一个已知 质量的砝码,能否测出月球的质量?应该怎样测量?

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10.某小报登载:某年某月某日,某国发射了一颗质量为 100kg,周期为 1h 的人造环月卫 星,一位同学记不住引力常量 G 的数值且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径约为 地球半径的

1 1 ,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的 ,经过推理,他认定该 4 6

报道是假新闻,试写出他的论证方案。

【素质提高】 11.一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,宇航员进 行预定的考察工作,宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度?说明理 由及推导过程。

12.经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中发现了许多双星系统。所谓双星系统是由 两个星体构成的天体系统,其中每个星体的线度都远远小于两个星体之间的距离,根据对 双星系统的光度学测量确定,这两个星体中的每一个星体都在绕两者连线中的某一点作圆 周运动,星体到该点的距离与星体的质量成反比,一般双星系统与其它星体距离都很远, 除去双星系统中两个星体之间相互作用的万有引力外,双星系统所受其它天体的作用都可 以忽略不计(这样的系统称为孤立系统) 。 现根据对某一双星系统的光度学测量确定,该 双星系统中每个星体的质量都是 m,两者的距离是 L。 (万有引力恒量为 G) ⑴ 试根据动力学理论计算该双星系统的运动周期 T0。 ⑵ 若实际观测到该双星系统的周期为 T,且 T : T0 ? 1 :

N ( N ? 1) 。为了解释 T 与 T0 之

间的差异,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种用望远镜观测不到的暗物 质。作为一种简化模型,我们假定认为在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种 暗物质,若不考虑其它暗物质的影响,试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种 暗物质的密度。

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物 理(经典力学的局限性)
____月____日 星期________
【能力训练】 1.以下说法正确的是 ( ) A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用 B.经典力学理论的成立具有一定的局限性 C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变 D.相对论与量子力学否定了经典力学理论 2.20 世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,改变了经典力学的一些结论。 在经典力学中,物体的质量是 的,而相对论指出质量随着速度变化而 。 3.经典力学只适用于解决 问题,不能用来处理 问题,经 典力学只适用于 物体,一般不适用于 。 4. 与 都没有否定过去的科学,而认为过去的科学是自己在一 定条件下的特殊情形。

5.在远离一切星体的太空中,你作为一艘加速(其加速度大于 g )运行飞船上的乘客,你 自己的质量比地球上时是大、是小还是不变?如果你匀速运动呢?

6.一条河流中的水以相对于河岸的速度 v水岸 流动,河中的船以相对于水的速度 v船水 顺流 而下。在经典力学中,船相对于岸的速度为 v船岸 ? 。

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物 理(单元复习)____月____日

星期________

[能力训练] 1.有两颗行星环绕某恒星运动,它们的运动周期之比为 27:1,则它们的轨道半径之比为 ( ) A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9. 2.火星和地球质量之比为 P,火星和地球的半径之比为 q,则火星表面处和地球表面处的 重力加速度之比为 ( ) A. p / q 2 B. p ? q 2 C. p / q D. p ? q 。

3.中国于 1986 年 2 月 1 日成功发射了一颗地球同步卫星,于 2002 年 3 月 25 日又发射成 功了“神州三号”实验飞船,飞船在太空飞行了 6 天 18 小时,环绕地球运转了 108 圈, 又顺利返回地面,那么此卫星与飞船在轨道上正常运转比较 ( ) A.卫星运转周期比飞船大 B .卫星运转速率比飞船大 C.卫星运转加速度比飞船大 D .卫星离地高度比飞船大 4.有一种通讯卫星的轨道是圆形,并且通过地球的南北极上空,这种卫星称为“极地卫 星” 。它绕地球运行周期等于地球自转周期,下面关于它的说法正确的是 ( ) A.它每次从南向北经过赤道上空时,都经过地球上同一地点的上空 B. 极地卫星的轨道平面相对于太阳每天转一圈 C.极地卫星的轨道平面相对于地球每天转一圈 D.极地卫星的轨道平面相对于地球每天可以转几圈 5. 环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星, 距地面高度越大, 以下说法中正确的是 ( ) A.线速度和周期越大 B.线速度和周期越小 C.线速度越大,周期越小 D.线速度越小,周期越大 6.一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上空作圆形轨道运行,要测定行星的密度,只 需要 ( ) A.测定飞船的环绕半径 B. 测定行星的质量 C. 测定飞船的环绕速度 D. 测定飞船环绕的周期 7.下述实验中,可在运行的太空舱里进行的是 ( ) A.用弹簧秤测物体受的重力 B.用天平测物体质量 C.用测力计测力 D.用温度计测舱内温度 8.有质量相同的甲、乙、丙三个物体,甲放在香港,乙放在上海,丙放在北京,它们各 自均处于光滑水平面上随地球一起自转,则 ( ) A.它们具有相同的线速度
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B.由于它们的质量相同,所以各光滑水平面对它们的支持力大小相等 C.甲物体随地球自转所需向心力最大 D.丙物体随地球自转的向心加速度最小 9.假设地球是一个半径为 6400km 的均匀圆球,一辆高速喷气车沿赤道向东运动,不计空 气阻力,在车速逐渐增加的过程中, (1)它受的重力大小将______, (2)它对地球表面的 压力的大小将_______, (以上两空选填变大、变小或不变) 。 10.通信卫星(同步卫星)总是“停留”在赤道上空的某处。已知地球质量为 M,半径为 R, 自转周期为 T,万有引力恒量为 G,则同步卫星周期是 ,离地面的高度 h= 。 11. (1998.全国高考题)宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球。 经过时间 T,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为 L。若抛出时的初速 度增大到 2 倍,则抛出点与落地点之间的距离为 3 L。已知两落地点在同一水平面上,该 行星的半径为 R,万有引力常量为 G,求该星球的质量 M。 (提示:设小球质量为 m,该 星球表面重力加速度为 g,则

GMm ? mg ) R2

12.已知:地球质量 M=5.98×1024kg,极地半径 R 极=6357km,赤道半径 R 赤=6378km,求: (1)在两极和赤道上质量为 1kg 的物体随地球自转时需要的向心力; (2)赤道和两极处的重力加速度。

[素质提高] 13.(2002.上海市高考题) 一卫星绕某行星做匀速圆周运动。已知行星表面的重力加速度 为 g 行,行星的质量 M 与卫星的质量 m 之比为 M/m=81,行星的半径 R 行与卫星的半径 R 卫 之比 R 行/R 卫=3.6,行星与卫星之间的距离 r 与行星的半径 R 行之比 r/R 行=60。设卫星表面 的重力加速度为 g 卫,则在行星表面有:

G

Mm ? mg 卫 r2

经过计算得出:卫星表面得重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。 上述结果是否正确?若正确,列式证明;若错误,求出正确结果。

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物 理 3-1(库仑定律)____月____日
【基础知识训练】

星期________

1.三个相同的金属小球 a、b 和 c,原来 c 不带电,而 a 和 b 带等量异种电荷,相隔一定距 离放置,a、b 之间的静电力为 F 。现将 c 球分别与 a、b 接触后拿开,则 a、b 之间的静电 力将变为 ( ) A.F/2 B.F/4 C.F/8 D.3F/8

2.两个半径为 0.3m 的金属球,球心相距 1.0m 放置,当他们都带 1.5× 10?5C 的正电时,相 互作用力为 F1 ,当它们分别带+1.5× 10?5C 和?1.5× 10?5C 的电量时,相互作用力为 F2 , 则 ( A.F1 = F2 【能力技巧训练】 3.在真空中有三个点电荷 a、b 和 c ,依次放在同一条直线上,都处于平衡状态。若三个 点电荷的电量、电性以及相互间距都不清楚,但我们仍然可以判断 ( ) 。 A.三者的电性 C.三者电量大小的次序 B.哪几个电性相同、哪几个相反 D.哪一个的电量最小 B.F1 <F2 C.F1 > F2 D.无法判断 )

4.两个半径极小的带电小球(可视为点电荷) ,置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始 释放,忽略它们之间的万有引力,则 ( ) A.它们的加速度方向一定相反 C.它们的速度大小有可能相等 B.它们各自的加速度一定越来越小 D.它们的速度大小一定相等

5.如图所示, 把一个带正电的小球放在 A 处, 然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在 P1 、 P2 位置。测得丝线两次的偏角分别为 α= 45°和 β= 30°,而且由于丝线的长度可以调节, 两次都确保小球的位置 a 和 b 与 A 在同一条水平线上。 如果两带电小球都可以看成点电荷, 则两次的间距之比 Aa / Ab = 。

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6.如图所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有 A、B 两个金属小球, 质量、电量分别为 m、3q 和 3m、q ,现将真空管与水平面成 30°放置时,A 球处在管底, 而 B 球恰在管的正中央位置,试求真空管的长度。

7.如图所示,真空中两根绝缘细棒组成 V 字型(α 角已知)装置,处于竖直平面内,棒上 各串一个质量为 m、 电量为 q 的小球, 它们可以沿棒无摩擦地滑动, 而且总是在同一高度。 试求: (1)两球相距 L 时,各自的加速度大小; (2)两球相距多少时,各自的速度达到最大值。

【探究创新训练】 8.令一个半径为 R 绝缘球壳均匀地带上总量为 Q 正电荷,再设法将一个带有+q 电量的点 电荷放在这个球壳的球心 O 位置。试问: (1)球壳与点电荷之间的静电力是趋于无穷大呢,还是趋于零? (2)如果将球壳的 A 处挖去很小的一块(其电量为 Q′) ,你能求出球壳剩下部分对点电 荷的静电力吗?如果不能,说明理由;如果能,求出这个力的大小和方向。

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物 理 3-1(电场强度)____月____日

星期________

1.下列关于电场线的说法中,不正确的是 ( ) A.电场线是电场中实际存在的线 B.在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.沿电场线方向,场强必定越来越小 D.电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大 2.把质量为 m 的正点电荷 q 从电场中某点静止释放,不计重力,下列说法正确的是( ) A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动 B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合 C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 3.在如下图所示的电场中的 P 点放置一正电荷,使其从静止开始运动,其中加速度逐渐增 大的是图中的 ( )

4. 如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条电场线上有 A、B 两点, 用 EA、EB 表示 A、B 两点的场强,则 ( ) A.A、B 两点的场强方向相同 B.因为电场线从 A 指向 B,所以 EA>EB C.A、B 在一条电场线上,且电场线是直线,所以 EA=EB D.不知 A、B 附近的电场线分布状况,EA、EB 的大小关系不能确定 5.如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的粒子从 B 点运动到 A 点 时,加速度增大而速度减小,则可判定 ( ) A.点电荷一定带正电 B.点电荷一定带负电 C.点电荷一定在 A 的左侧 D.点电荷一定在 B 的右侧 6. 如图所示的各电场中,A、B 两点场强相同的是 ( )

7.一带电粒子从电场中的 A 点运动到 B 点,径迹如图中虚线所示,不计 粒子所受重力,则 ( ) A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小 C.A 点的场强大于 B 点场强 D.粒子的速度不断减小
59

8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为 m,所带电荷量分别为+q 和-q,两球间用绝缘 细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有方向向右的匀强电场,电 场强度为 E,平衡时细线被拉紧.则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的 ( )

9.上题中,上下两根绝缘细线张力的大小分别为( A.T1=2mg, T2 ? C.T1>2mg, T2 ?

)

(mg ) 2 ? (qE ) 2 (mg ) 2 ? (qE ) 2

B.T1>2mg, T2 ? D.T1=2mg, T2 ?

(mg ) 2 ? (qE ) 2 ( mg ) 2 ? (qE ) 2

10.两个带电性质相同的点电荷被固定在相距 d 的 A、 B 两点, 其带电荷量分别为 Q 和 nQ, 则在 A、B 连线上场强为零的点到 A 点的距离为___ ______ 11.两个等量异种点电荷 A 与 B 的连线的中点的场强大小为 E,每个点电荷的带电荷量为 Q,那么这两个点电荷间库仑引力的大小为__ ____. 12.地面上空存在一个电场, 若地面的重力加速度为 g,离地面 0.1R(R 为地球半径)处一个 质量为 m,电荷量为 q 的带负电的小球恰好处于平衡,则该处电场强度大小为__ __, 方向_ ___ 13.如图所示,两个可看成点电荷的带正电小球 A 和 B 位于同一竖直线上,在竖直向上的 匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落已知 A 球带电荷量为 Q,质量为 4m,B 球带电荷量为 4Q,质量为 m,求匀强电场的场强大小和两球间的距离

14.如图所示,绝缘细线一端固定于 O 点,另一端连接一带电荷量为 q,质量为 m 的带正 电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向成 а 角,可在空间加一匀强电场则当所加的 匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线中的张力多大?

60

物 理 3-1(电势能和电势)____月____日
【基础知识训练】 1.关于等势面的说法,正确的是 A.同一等势面、不同等势面上各点的电势都相等 C.等势面总是和电场线垂直

星期________
( )

B.各等势面永不相交 D.等势面都是封闭的曲面

2.图 13-7-1 展示了等量异种点电荷的电场线和等势面。关于场中的 A、B、C、D 四点,下 列说法正确的是 ( ) A.A、B 两点的电势和场强都相同 B.A、B 两点的场强相同,电势不同 C.C、D 两点的电势和场强都不同 D.C、D 两点的电势相同,场强不同 3.关于等势面、电场力做功和电场的关系,下列说法正确的是( A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功为零,则电荷一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是相等的 D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面 4. 图 13-7-2 展示了不规则形状的带电导体周围的电场线 和等势面。从图中可以看出,越靠近导体,等势面的形状 就越趋近导体表面的形状,这是因为,导体的表面本身就 是一个 ,而且,导体内部的电势也处处相等,所 以,导体是一个 ;而越是远离导体,等势面的形 状就越趋近球面,这是因为,从足够远的地方看导体,它 就是一个点电荷,而点电荷的 就是球面。 )

5.电场线和等势面都可以形象、直观地描述电场。由于电场线和等势面有着固定的空间位 置关系,我们只要知道了其中之一,就可以根据相互关系描绘出另一个的情形。而且,从 测量方便性的角度看,我们一般是描绘 更容易(填“电场线”或“等势面” ) 。

61

【能力技巧训练】 6. 图 13-7-3 展示了匀强电场的电场线和等势面。针对它们的特点,下列说法正确的是 ( ) A.该电场中,相临等势面的距离必然是相等的 B.只要保证等势面和电场线垂直,等势面可以随意描绘 C.相邻等势面之间的电势差必须相等 D.结合图 13-7-2 和图 13-7-3 可以看出,等势面的疏密也可以表征电场的强弱

7.图 13-7-4 展示了等量同种点电荷的电场线和等势面。从图中可以看出,这三点的电势关 系是 φa φb φc(两空均填“>” 、 “<”或“=” ) 8.参看图 13-7-5,试证明:电场线彼此平行,但疏密不等的电场是不存在的。

【探究创新训练】 9.如图 13-7-6 所示,在水平光滑的金属板上方,固定有一个带电量为+Q 的点电荷。现有 一个很小的、表面绝缘的带负电(电量也很小,不影响原电场分布)滑块,以水平初速 v0 向右运动。则它的运动性质为 ( ) A.先匀减速,再匀加速 B.先匀加速,再匀减速 C.一直做变加速运动 D.一直做匀速运动
62

物 理 3-1(1.5 电势差)____月____日

星期________

【基础知识训练】 1.下列说法正确的是 ( ) A.A、B 两点的电势差,等于将正电荷从 A 点移到 B 点时电场力所做的功 B.电势差是一个标量,但是有正值或负值之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只 跟这两点的位置有关 D.A、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以 UAB=UBA 2.对于电场中的 A、B 两点,下列说法正确的是 ( ) A.电势差公式 UAB=

W AB ,说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成正比,与移 q

动电荷的电荷量 q 成反比 B.A、B 两点间的电势差等于将单位正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功 C.将 1 C 电荷从 A 点移到 B 点,电场力做 1 J 的功,这两点间的电势差为 1 V D.电荷由 A 点移到 B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的 变化就不再等于电场力所做的功 3.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电 势差相等.一正电荷在φ 3 上时,具有动能 20 J,它运动到等势线φ 1 上 时,速度为零,令φ 2=0,那么该电荷的电势能为 4 J 时,其动能大小为 ( ) A.16 J B.10 J C.6 J D .4 J -11 4.如图所示,把点电荷 q=+2×10 C 由 A 点移动到 B 点,电场力所 做的功 WAB =+4×10-11 J.A、B 两点间的电势差 UAB=__________;B、 A 两点间的电势差 UBA=__________.如果将电荷 q′=-2×10-11 C 由 B 点移到 A 点,电场力所做的功 WBA′=________________. 5.如图所示的电场中,将 2 C 的正电荷分别由 A、C 两点移动到 B 点时, 电场力所做的功分别是 30 J、 -6 J.如果取 B 点为零电势点, A、 C 两点的电势分别是φ A=__________, φ C=__________, AC 间的电 势 差 UAC=__________ , 如 果 取 A 为 零 电 势 点 , 那 么 φ B=__________,φ C=__________,UAC =__________. 6.有一个带电荷量 q=-3×10-6 C 的点电荷,从某电场中的 A 点移到 B 点,电荷克服电场 力做 6×10-4 J 的功,从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做 9×10-4 J 的功,求 A、C 两点的 电势差并说明 A、C 两点哪点的电势较高.

63

7.电场中 A、B 两点的电势是φ A=800 V、φ B=-200 V,把电荷 q=-1.5×10-8 C 由 A 点移 动到 B 点,电场力做了多少功?电势能变化了多少?

8.如图所示,虚线 a、b、c 表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之 间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹.M、 N 是这条轨迹上的两点,则下面说法中正确的是 ( ) A.三个等势面中,a 的电势最高 B.对于 M、N 两点,带电粒子通过 M 点时电势能较大 C.对于 M、N 两点,带电粒子通过 M 点时动能较大 D.带电粒子由 M 运动到 N 时,加速度增大 【能力技巧训练】 9. 带电粒子运动时穿过电场的径迹如图中的虚线所示, 不考虑重力和 空气阻力, 在由电场中的 A 点运动到 B 点的过程中,粒子的能量变化 是 ( ) A.动能减少 B.电势能减少 C.动能、电势能之和减少 D.动能、电势能之和增加 10.如图所示,长为 l、倾角为θ 的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q、质量为 m 的小球,以初速度 v0 从斜面底端的 A 点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端的 B 点时, 速度仍为 v0.则 ( ) A.若是匀强电场,A、B 两点间电势差一定为

m glsin ? q

B.小球在 B 点的电势能一定大于在 A 点的电势能 C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值一定为 mg/q D.若该电场是斜面中点正上方某点 D 的点电荷 Q 产生的,则 Q 一定是负电荷 11.如图所示,水平固定的小圆盘 A,其带电荷量为 Q,电势为零.从圆盘中心 O 处由静止 释放一个质量为 m、带电荷量为+q 的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达圆 盘中心竖直线上的 c 点,而到圆盘中心竖直线上的 b 点时,小球速度最大、因此可知 Q 所 形成的电场中,可以确定的物理量是 ( ) A.b 点场强 B.c 点场强 C.b 点电势 D.c 点电势

64

12.图中虚线所示为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其 中等势面 3 的电势为 0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过 a、b 点时的动能 分别为 26 eV 和 5 eV.当这一点电荷运动到某一位置时,其电势能变为-8 eV,它的动能应 为 ( ) A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV

13.在电场里,一个电子从 A 点移到 B 点,静电力做功 30 eV,已知 B 点的电势为 110 V, 求 A 点的电势φ A.

14.如图 1-5-14 所示,小球的质量为 m,带电荷量为 q,悬挂小球的丝线与竖直方向成θ 角时,小球恰好在匀强电场中静止不动,丝线长为 L.现将小球拉到悬线竖直的方向上来, 则电场力做功多少?拉力至少要做多少功?

物 理 3-1(1.6 电势差与电场强度的关系)
65

____月____日

星期________

1.下列单位中,是电场强度单位的是 ( ) A.牛/库 B.伏·米 C.伏/米 D.焦/库 2.关于匀强电场中电势差与场强的关系,正确的说法是 ( ) A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大 B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积 C.电势减小的方向,必定是场强的方向 D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等 3.下列关于匀强电场的说法中,正确的是 ( ) A.匀强电场中,场强处处相等,电势也处处相等 B.匀强电场中,各点的场强都相等,各点的电势都不相等 C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面 D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线, 直线上任意两点间的电势差与两点间的 距离成正比 4.关于场强的三个公式:① E ?

F kQ U ;② E ? 2 ;③ E ? 的适用范围,下列说法中正确 d r q

的是 ( ) A.三个公式都只能在真空中适用 B.公式②只能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用 C.公式②和⑧只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用 D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷的电场,公式③只适用于匀强电场 5.如图所示,平行金属板 A 与 B 相距 5cm,电源电压为 10v,则与 A 板相距 1cm 的 C 点 的场强为 ( ) A.1000V/m B.500V/m C.250V/m D.200V/m 6.在上题中,如果 A 板接地,则 C 点的电势为 ( ) A.2V B.-2V C.8V D.-8V 7.如图所示,匀强电场场强为 E,A 与 B 两点间的距离为 d,AB 与电场线 夹角为 а,则 A 与 B 两点间的电势差为 ( ) A.Ed B.Edcosа C.Edsinа D.Edtanа 8.如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线 表示等势面过 a、b 两点的等势面电势分别为 φa=5V,φC=3V 那么 a、c 连线 的中点 B 的电势 φb 为 ( ) A.φb=4V B.φb>4V C.φb<4v D.上述情况都有可能 9.如图甲是某电场中的一条电场线,A、B 是这条电场线上的两点,若将一负电荷从 A 点 自由释放, 负电荷沿电场线从 A 到 B 运动过程中的速度图象如图乙所 示比较 A、B 两点电势的高低和场强大小可知( )
66

A.φA>φB C.EA>EB

B.φA<φB D.EA<EB

10.如图,两块平行正对的金属板 MN 分别与电源相连,N 板接地. 在两板中的 P 点固定一正检验电荷.现保持 M 板不动,将 N 板向下 平行移动,则在 N 板下移过程中,正检验电荷在 P 点的电势能变化 情况是 ( ) A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定 11.如图所示,a、b 是匀强电场中的两点已知两点间的距离为 0.4m,两 点的连线与电场线成 37°角,两点间的电势差 Uab=2.4×103V,则匀强 电场的场强大小为 E=______V/m,把电子从 a 点移到 b 点电场力做功 W=______J,电子的电势能将______(填“增大” 、 “减少”或“不变”) 12.如图所示 A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点已知 A、B、 C 三点的电势分别为 φA=15V,φB=3V,φC=-3V.由此可知 D 点的电势 φD=______V 13.图中 A、B、C 为匀强电场中的三点已知 φA=12V,φB=6V,φC=-6V 试在方框中做出该电场线的分布示意图

14.匀强电场中的 A、B、C 三点构成一边长为 a 的等边三角形,如图所示,场强方向平行 于纸面.具有初速度的电子在电场力作用下从 B 到 A 动能减少 E0, 质子在电场力作用下从 C 到 A 动能增加 E0,求匀强电场的场强.

15.如图, 在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球, 小球质量为 m, 带电荷量为-q, 杆与以正电荷 Q 为圆心的某一圆周交于 BC 两点, 小球从 A 点无初速 释放,AB=BC=h,小球滑到 B 点时速度大小为 3gh ,求小球滑到 C 点时速度的大小及 AC 两点间的电势差.

物 理 3-1(1.7 电容器与电容)____月____日
【基础知识训练】
67

星期________

1.对于电容器的认识,下列说法正确的是 A.它常见于交流电路与电气设备中 B.对直流电路,它也是一个很重要的元件 C.它具有容纳电荷的本领 D.电容器可以按导体的形状分类,也可以按绝缘介质的不同分类





2.如图所示,四个图象描述了对给定的电容器充电时,电容器电量 Q 、电压 U 和电容 C 三者的关系,正确的图象有( )

3.本节展示了两个关于电容器电容的公式:C =

Q ?S 和C= 。正确的说法是( 4?kd U



A.从 C =

Q 可以看出,电容的大小取决于带电量和电压 U
?S 可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两位置关系 4?kd

B.从 C =

C.它们都适用于各种电容器 D.C =
Q ?S 是适用于各种电容器的定义式,C = 是只适用于平行板电容器的决定式 4?kd U

4.右图中展示了研究平行板电容器电容的实验。 电容器充电后与电源断开, 电量 Q 将不变, 与电容器相连的静电计用来测量电容器的 。在常见的电介质 中,由于空气的 是最小的,当插入其它的电介质板时, 电容器的电容将 (填“增大” 、 “减小”或“不变” ) ,于 是我们发现,静电计指针偏角 (填“增大” 、 “减小”或 “不变” ) 。 5. 连接在电源两极板上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,电容器的电容 C 将 ,带电量 Q 将 ,电势差 U 将 ,极板间的电场强度 E 将 (以上四空均填“增大” 、 “减小”或“不变” ) 。 【能力技巧训练】
68

6.如图所示,有一个由电池、电阻和电容器组成的电路,当把电容器的两块极板错开一定 位置时,在错开的过程中( ) A.电容器 C 的电容减小 C.电阻 R 上有方向向左的电流 B.电容器 C 的电量不变 D.电阻 R 上有方向向右的电流

7.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一个正点电 荷固定在 P 点。若用 E 表示两极板间的电压、E 表示极板间的场强、ε 表示正点电荷的电 势能,并令负极板保持不动,而将正极板向下移到图中的虚线位置,则( ) A.E 增大,U 减小 C.E 增大,ε 减小 B.E 不变,U 增大 D.U 增大,ε 增大

8.如图所示,两平行金属板始终接在电源上。当金属板水平放置时,其间有一个带电微粒 恰好能在 P 点静止平衡; 现让两金属板均绕各自的水平中心轴线迅速地转动一个角度 α (至 虚线位置) ,试判断 P 点的粒子是否还能平衡。若能,写出判断过程;若不能,求出粒子 的加速度大小和方向。

【探究创新训练】 9.1999 年日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流。在此次 事故的检测中,应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化 检测技术。图中展示了这种检测的原理图,图中容器内装有导电液体,可以看成电容器的 一个电极,中间的芯柱可以看成电容器的另一个电极,芯柱外套有绝缘管(塑料或橡皮) 作为电介质。 电容器的两个电极分别用导线接在指示器上, 指示器上显示的是电容的大小, 我们则可以通过指示器显示的数值判断容器中液面的高低。请你具体判断:如果指示器示 数增大,容器中液面是升高了还是降低了?

物 理 3-1(1.8 带电粒子在匀强
电场中的运动)
69

____月____日
【基础知识训练】

星期________

1.有一带电粒子沿图所示的虚线轨迹穿过一匀强电场,不计粒子的重 力,则粒子从 A 到 B 点的过程中( ) A.电势能一直减小 B.动能先减小后增大

C.电势能和动能都是先增大后减小 D.电势能和动能之和保持不变 2.三个α 粒子从同一点沿相同方向垂直进入同一偏转电场,由于初速度不同,结果形成如 图所示的不同轨迹。由轨迹我们可以判断:三者的初速度关系是 va vb vc ,三者在 电场中运动的时间关系是 ta tb tc ,三者的动能增量关系是 Eka Ekb Ekc (以上诸孔均填“>” 、 “<”或“=” ) 。

3.如图所示,一束电子流在经 U1 = 5000V 的电压加速后,沿偏转极板的中线进入偏转电场 中,已知偏转极板的长度 l = 5.0cm ,间距 d = 1.0cm 。试问:要使电子能从偏转极板顺利 飞出,偏转电压 U2 不能超过多少?

【能力技巧训练】 4.如图所示,水平放置的平行金属板 A、B 间相距 d ,某带电油滴电量为 q 、质量为 m , 以固定的初速度从两板中央处水平飞入两板间。当两板间不加电压时,油滴恰好从下边缘 飞出;要使油滴方向不变的从中线飞出,两板间所加电压应为 ;要使油滴沿上边 缘飞出,所加电压应为 。

5.如图所示,在水平向右的、强度 E = 2000V/m 的匀强 电场中,质量 m = 1.73 毫克的带电粒子以大小 v0 = 10m/s、方向和水平方向成 30°的初速 度从 A 点射入,发现它恰能做直线运动。以 A 点所在的等势面为参考平面,电场区域足
70

够大,试求: (1)粒子的电性和电量; (2)粒子沿直线前进的最大距离; (3)粒子可以获得的最大电势能。

6.如图所示,水平放置的两平行金属板 A、B 构成电容器,电容为 C ,极板间距为 d ,开 始时两板均不带电,让有小孔的 A 板接地。在 A 板小孔的正上方高 h 的 O 点有带电油滴 一滴一滴地滴下,已知油滴每滴的质量为 m ,电量为 q ,且每滴落到 B 板后,都会将电 荷全部传给 B 板(A 板的下表面也会同时感应出等量异种的电荷) 。试求: (1)第几滴油滴将在 A、B 间做匀速运动? (2)能够到达 B 板的油滴不会超过多少滴?

7.如图 13-11-7 所示, 在方向水平的匀强电场中, 一不可伸长的绝缘细线一端连着一个 质量为 m 的带电小球,另一端固定在 O 点。先把球拉起至细线与场强方向平行,然后无 初速释放。已知小球摆至最低点的另一侧、线与竖直方向的最大夹角为θ 。试求小球过最 低点时细线对小球的拉力。

【探究创新训练】
71

8.静止在太空中的飞行器上有一装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外高速发射的粒 子流,从而时飞行器获得反冲力。已知飞行器的质量为 M ,发射的是 2 价的、质量为 m 的氧离子,发射离子的功率恒为 P ,加速电场的电压为 U ,不计发射离子后飞行器质量 的变化。试求: (1)射出氧离子的速度; (2)每秒射出的氧离子数; (3)射出离子后飞行器开始运动时的加速度

机械能及其守恒定律
72

二、功 1、D 3800 1、B 10、A 1、AB 700J 2、D 3、D 4、D 5、D 10、mas 4、BC 5、A 6、A 11、C 6、C 三、功率 2、C 11、C 2、D 3、C 12、略 四、重力势能 3、ACD 4、C 5、ABC 6、A 7、C 8、C 9、D 10、-100J, 11、 (1)23.52J,7.84J (2)7.84J ,7.84J 7、A 8、A 9、B 7、ACD 8、4000,-200,0, 9、40,200,-40 12、 2?FR

12、升高(略) 五、探究弹性势能的表达式 1、BCD 2、AD 9、D (3)不等 六、探究功与物体速度变化的关系 1、D 1、BD 2、略 3、略 4、0,0.6,1.2,1.8,2.4 ;图像略 5、略 七、动能和动能定理 2、AC 3、AC 4、C
2 2 2

3、D 4、C 5、A 6、略
2 2

7、C

8、(1)500N/m;(2)0.9J;(3)0.4J

10、(1)m g /k;(2)m g /2;

5、C 6、ABD 7、C 8、A 9、C 10、D 12、220J 60J 6、D 7、ACD 311.1J 8、A 9、B 10、 八、机械能守恒定律

11、(1) 停在斜面底端 (2) (v0 +2gh)/2μgcosθ 1、BD 2、ABD D 11、D 12、CD 3、D 4、C 5、B

九、实验:验证机械能守恒定律 1、D 2、C,G,刻度尺,电键 3、A,G;EDBCHIJMKFL 4、点迹清晰;第 1,2 两点间距近 2mm;v0=0;第一个点与第二个点之间时间小于 0.02S

1 ? S ? S2 ? 5、位置, m? 4 ? ; 1、D 2 ? 2T ?
EDBCHIJMKFL

2

2、C,G,刻度尺,电键

3、A,G;

4、点迹清晰;第 1,2 两点间距近 2mm;v0=0;第一个点与第二个点之间时间小于 0.02S 5、位置,

1 ? S4 ? S2 ? 1 ? S4 ? S2 ? m? ? ? ; ? mgS 3 ? ? 2 ? 2T ? 2 ? 2T ?

2

2

6、过原点的一条直线;重力加速度

73

7、d6-d1 ;d2/2T ; 8、mg(x3-x2) ;

d7 ? d5 2 2 ; vG ? vB ? 2 gh 2T
2 2

1 ? x4 ? x2 ? 1 ? x3 ? x1 ? m? ? ? ? m? 2 ? 6T ? 2 ? 6T ?

9、 (1)9.69m/s2; (2)1.91m; (3)1.89m; (4)△ EP>△ EK,下落过程中有阻力,在允许 误差范围内,机械能是守恒的 十、单元复习 1、AC 2、A 3、C 4、ABCD 5、BC 6、 7、36J 8、 n ? 1 , d n ?1 , n ? 1 , 10、 (1)3× 104J(2)6m/s(3)0.2m/s2

d n?1 v n ?
(4)12m/s

d n ?1 ? d n ?1 1 2 , vn 2 2T

9、1.25× 105W

11、 (1)285N (2)49.5J

曲线运动
一.曲线运动 1.BC 2.B 3.BC 4.AC 5.B 6.BD 7、A 8、BD 9、 BC 10、B 11.BD 12、⑴ 单独开动 P1 时,力沿-x 方向,故探测器做匀减速 直线运动,单独开动 P3 时,探测器做匀加速直线运动;单独开动 P2 或 P4 时,做匀变速曲 线运动。但开动 P2 时,探测器在坐标系中第一象限做匀变速曲线运动,而单独开动 P4 时, 探测器是在第四象限做匀变速曲线运动。⑵ 同时开动 P2 和 P3,合外力方向与+x、+y 方 向均成 45° 角,探测器做匀变速曲线运动。⑶ 同时开动四个发动机,探测器做匀速直线运 动。 二.运动的合成与分解 1、AD 2、A 3、C 4、C 5、C 6、A 7、 2 v 8、B

9.与竖直方向夹角 37° ,风速 3m/s 10、⑴ 船做加速运动,且总有 v>v0。⑵ 船速 v=v0 /cosθ 11、⑴ 不能;⑵ 30s;⑶ 192m;⑷ 30s,在正对岸下游 195m 处,登岸地点顺流下移。 三、探究平抛物体的规律 1、A、C 2、D 3、ACD 4、C 5、两小球将在水平板上相碰;平抛运动 物体水平方向作匀速直线运动。 6、 ACE 7、 ⑴ 10, ⑵ 1.5, ⑶ 2.5。 8. 略 9. A 10. s g /(h2 ? h1 ) 四、抛体运动的规律 1.D 2.A 3.C 4、C 5、7.5m/s;3.1m。 6、运动员起跳的速度 v0=17.3m/s;他在空中飞行时间 t=2s。 7、10m/s 447m/s 9、ta/tb=tanα/tanβ,提示:利用运动的位移方向的特点。 10、大油罐着地时的速度大约为 36m/s。
74

8、

11.30 3 m,15m;2 3 s。

12、实际拍摄时每秒钟拍摄的胶片张数应是实景拍摄时胶片张数的 5 倍,模型汽车在山崖 上坠落前的行驶速度应是真实汽车的实际行驶速度的 1 。 (提示:汽车坠落山崖的运动是 5

平抛运动。由于电影每秒钟放映的胶片张数是一定的,为了使模型汽车的坠落效果逼真, 实际拍摄的胶片张数与实景拍摄时胶片张数应该是相同的,因此由题意确定模型汽车飞行 时间与实际汽车飞行时间的关系即可求解。 ) 五、运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课 1、C 2、AC 3、C 4、ABD 5、ABD 6、C 7、D 8、油滴落地点在 O 点的右方,离 O 点的距离为 s= a h g 9、t= 3 s

10、⑴ 故击球速度的范围为 3 10 m/s<v<12 2 m/s。⑵ 当击球高度小于 2.13m 时, 无论球的水平速度多大,球不是触网就是越界。 六.匀速圆周运动 1.B 2.A 3.AD 4、C 5、D 6、D 7、⑴ ω1∶ ω2∶ ω3=720∶ 12∶ 1;⑵ v1∶ v2∶ v3=2160∶ 24∶ 1 8.0.5s,4πrad/s,0.12πm/s,0.36πm/s - 9.⑴7.27× 10 5rad/s ⑵ 465.2m/s ⑶ 相等,广州线速度大 1 10、⑴ v=0.2m/s;⑵ P、Q 的线速度大小均为 v=0.2m/s,M 点的线速度大小为 vM= 2 vP=0.1m/s;ωP=ωM=1rad/s,ωQ=2rad/s,图略;⑶ 3 轮的角速度大小为 ω3=4 rad/s,方 向为逆时针方向,图略。 11、⑴ R g ⑵ 2nπ 2h g (n=1,2,3,……) 2h

12. b 2 ? a 2

?1a , a 2?1 / b

七、向心加速度 1、C 2、B 3、C 4、A 5、A -5 -2 6、7.3× 10 rad/s;400 m/s ;2.9× 10 m/s2。 2 7、3.14rad/s;1.53m;15.1m/s 。 八.向心力 1、B 2、C 3、D 4、C 5、C 6、BCD -3 2 22 7、5.95× 10 m/s ;3.57× 10 N。 8、3 : 5 9、H=R-g/ω2 1 μg 3μmgR 10、⑴ 当 n0= 时,物体 A 开始滑动;⑵ Δx= 。 2π R kR-4μmg 九、圆周运动习题课 1、D 2、ABC 3、C 4、AB 5、a=0.034 m/s2;F=0.34N。 6、2mrω2 7、轻杆 AB 受弹力 10N,轻杆 BO 受弹力 5N。 8、⑴ 当 v= 1 3 1 gL 时,求绳对物体的拉力 F1=( + )mg=1.03mg; 6 2 6
75

⑵ 当 v=

3 gL 时,求绳对物体的拉力 F2=2mg。 (注意:物块绕圆锥体轴线在水平 2

面内做匀速圆周运动,随线速度 v 逐渐增大,可能出现临界状态,即锥体对物块的支持力 恰好为零的状态,继续增大线速度,物体将离开锥面,但仍绕轴做水平面内的匀速圆周运 动,注意确定圆平面及圆心、半径。 ) 9、FN=mg-mω2Lcosθ。讨论:⑴ 当 ω< 大小为 FN=mg-mω2Lcosθ。⑵ 当 ω= 没有飞离水平面。⑶ 当 ω> g ,FN>0,小球对水平面有压力, Lcosθ

g ,FN=0,小球对水平面恰好无压力,但还 Lcosθ

g ,FN<0,实际上小球已飞离水平面,在水平面上方 Lcosθ

做圆锥摆运动,其时悬线与竖直方向的夹角 α 大于 θ,具体数值与 ω 有关。 十、生活中的圆周运动 3、ABC 4、AC 5、BD 6、A 7、最低点, gL 2 2 v mg r 8、80m,28m/s。9、θ=arctan ,F= 4 2 2 10、5300N 方向向下,3700N 方向向上 rg v +r g 11.小球做圆周运动的向心加速度与汽车转弯的向心加速度相同,v2/gtanθ。12、mg/cosθ, 2π lcosθ/g 。 1、D 2、BD 3、D 十一、单元复习 4、D 5、B 6、B d 2 2 v1-v2 7、B 8、BD 1、C 2、D

d v2 9、始终与河岸垂直, , , v1 v1 11、60N,5m/s 12.3R

10、3.2;37.5

万有引力与航天
一 行星的运动 1.BC 2. B 3. 变大, 变小 4. 4.6 5. 64 6. 16 倍 7. 5.2× 1012m 8. 4.7× 1026 9. 27 年 10. 5.6R 11. 略 12. 不可能, 根据几何关系地球两极附 近区域仍有盲区. 二 太阳与行星间的引力 1. D 2. D 3. BCD 4. BC 5. BCD 9. 略 10. n=3 三 万有引力定律 1. AD 2. B 3.B 4. B 5. A 6. 质量的乘积, 距离的二次方, Nm2/kg2 , 卡文迪许 7. 2.33× 1020 8. 9.87N , 9.81N 9. 2.5m 10. 9.5N 11. 沿地球自转切线方向飞出,做匀
76

6. 1: 3 4 , 8: 3 4 7. 3× 10-3m/s2 8. 9.9 分钟

速直线运动

12. 2.4× 10-9N 四 万有引力理论的成就

1. BC 2. D 3. A 4. BC 5. C

6. D 7.

4? 2 r 3 64? 2 r , GT 2 T2

8. 1.0km/s

9. 1.9× 1030kg

10. 2.0× 1030kg 11. 离 m1 距离 r1 ?

L 1? 3 m1 m2

12. 3× 103kg/m3

1. CD

2. A

五 宇宙航行 3. AC 4. B 5. ACD 6. D 7. B 8. 1.7km/s 10.1.92× 107m 11. T ? 2? R

9. 1.4× 106m

R GM

12. 3.6× 1035kg 5× 108m

六 万有引力理论的成就 宇宙航行 1.A 2.ABC 3.D 4.B 5.ABD 6.BD 7.C 8.BD 9.测出砝码在月球表面上的重力 G月 , M ?

G月 R 2 Gm
3? GT 2

10.算出环月卫星的最小周期 T ? 1.7 h ? 1h ,故假新闻 11.用表测出飞船飞行一圈的时间 T , ? ? 12.(1) T0 ?

2? 2 L3 GM

(2) ? ?

3m( N ? 1) 2?L3

七 经典力学的局限性 1.BC 2.狭义相对论 固定不变 变化 3.低速运动 高速运动 宏观 微观粒子 4.狭义相对论 量子力学 5. v船岸 ? v水岸 1. B 2. A 3. BCD 4. A 八 单元复习 5. D 6. D 7. CD 12. 8. CD 9. 变小, 变小 10. T, 13.

GMT 2 ?R 4? 2

2 3LR 2 11. 3GT 2

(1) 0, 3.37× 10-2m/s2

(2)9.87m/s2,

9.78m/s2

错误, g 卫/g 行=0.162

物 理 3-1(1.2 库仑定律)
1

1.C ;2.B 3.B、D ;4.AC ;5.1/ 3 4 ;6.2q

2k mg

;7.(1)gcosα ?

kq 2 sinα(2) mL2

77

kq 2 tg? mg

8.(1)零; (1)能,大小为 k

q Q? ,方向由 O 指向 A 。 R2

物 理 3-1(1.3 电场强度)
1ABC 2D 3B 4AD 5BC 6C 7BCD 8A 9D 10

d n ?1

11

1 EQ 8

12

mg ; 竖直向下 1.21q

13 分别对 A、B 两小球受力分析如图 由平衡条件得 A 球:QE+FBA=4mg B 球:4QE=mg+FAB 又由牛顿第三定律可知 FAB=FBA(方向相反) 由①、②、③得 E ? 代入①得 FBA=3mg 由库仑定律得

mg Q

FBA ? k

Q ? 4Q ? 3mg r2

?r ?

4kQ 2 3m g

14 小球受到重力 G、绳的拉力 T、电场力 F 三个力作用,根据平衡条件可知,拉力 T 与电 场力 F 的合力必与重力 G 等值反向因为拉力 T 的方向确定, F 与 T 的合力确定, 由矢量图 可知,当电场力 F 垂直悬线时最小,场强也最小.

? qEmin ? m gsin ? , E min ?
此时绳中张力 T=mgcosа

mg sin ? q

78

物 理 3-1(1.4 电势能和电势)
1.BC ;2.BD ;3.AD ;4.等势面、等势体、等势面 ;5.等势面 6.ACD ;7. =、< ;8.反证法:先描绘等势面,然后根据电场力做功的两个途径(W = qU 和 W = FS)推出矛盾的结论? 9.D

物 理 3-1(1.5 电势差)
1、BC 2、BC 3、C 4、2 V -2 V 4×10-11 J 5、15 V -3 V 18 V -15 V -18 V 18 V 6、A、C 两点间的电势差大小为 100 V,A、C 两点中 C 点的电势较高. 7、电场力做负功 1.5×10-5 J,电势能增加 1.5×10-5 J 8、CD 9、A 10、AD 11、AD 12、C 13、φ A=80 V 14、W 电=-mgLsinθ ·tanθ ,W 拉=mgL(1-cosθ +sinθ ·tanθ )

物 理 3-1(1.6 电势差与电场强度的关系)
1AC 2C 5D 6B 9BC 10B 12、9 13、略 14 答 案 : 根 据 动 能 3CD 4BD 7B 8C 117.5×103;-3.84×10 16;增加 定 理 得 电 子 从 B 到 A 过 程 中

? eU BA ? ? E0 ,U BA ?

E0 ① e E0 ② e

质子从 C 到 A 过程中 eU CA ? E0 , U CA ?

由①②可知 B、C 两点电势相等且大于 A 点电势.即 φB=φC>φA 因为电场为匀强电场,所以 BC 连线为等势面(如图中虚线),与 BC 垂直为电场线(如图中 实线)

?E ?

E /e 2 3E0 U BA ? 0 ? a cos30? 3ae 3a / 2

方向垂直 BC,并指向 A 15 答案:因 B、C 为同一等势面上的两点,所以小球从 B 运动到 C 点的过程中,电场力做
79

功为零,由动能定理得

mgh ?

1 1 2 2 mv C ? mv B 2 2

2 vC ? v B ? 2 gh ? 5 gh

小球从 A 运动到 C 的过程中,由动能定理得

? qU AC ? mg (2h) ?

1 2 mv C 2

U AC ? ?

m gh 2q

物 理 3-1(1.7 电容器与电容)
1.ACD ;2.CD ;3.BD ;4.电势差、介电常数、增大、减小 ;5.增大、增大、不变、 增大 6.AD ;7. BD ;8.不能,a = gtgα,方向水平向左 9.升高

物 理 3-1(1.8 带电粒子在匀强电场中的运动)
1.BD ;2. <,<,=,>,=,>;3.400V 4. mgd/q ,2mgd/q ;5.(1)负电,1.50× 10 8C, (2)2.5m, (3)6.50× 10 5J ;6.(1)
- -

第(

2 cos ? mgCd mgC(h ? d) (2)不超过〔 ) ? 1 )滴、 ? 1 〕滴;7.mg(3 - 2 2 1 ? sin ? q q
P eU P m , (2) , (3) 2eU m M eU

8.(1)2

80


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