高一年级物理寒假作业及答案

篇一

一、选择题(本题***6道小题)

　1.如图所示，两根位于同一竖直平面内的水平长杆，上、下两杆上分别套着质量相等的甲、乙两金属球，两球之间用一轻质弹簧相连.开始时乙在甲的正下方，且弹簧刚好无弹力.现给甲一个水平向右的初速度v0，此后两球在杆上无摩擦地滑动.下列叙述中正确的是()

　A.甲、乙两球加速度始终相同B.甲、乙两球的动能之和保持不变C.当甲球的速度为零时，乙球刚好位于甲球的正下方D.甲球的速度减小至零的过程中，弹簧的弹性势能一直在增大

　2.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为θ=30°，物体A，B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，P为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板，物体A，B的质量分别为m和4m，开始时用手托住物体A，滑轮两边的细绳恰好伸直，且左边的细绳与斜面平行，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h，放手后A从静止开始下降，在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，空气阻力不计，下列关于物体A的说法正确的是()

　A.在下落至地面前的过程中机械能守恒B.在下落至地面前的瞬间速度不一定为零C.在下落至地面前的过程中对轻弹簧做的功为mghD.在下落至地面前的过程中可能一直在做加速运动3.如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的高度为h.下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)()

　A.若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的高度仍为hB.若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C.若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的高度有可能仍为h4.如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带的摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升高度h(未与滑轮相碰)的过程中()

　A.物块a重力势能减少mgh

　B.摩擦力对a做的功等于a机械能的增加量

　C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加量之和

　D.任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

　5.物体沿光滑固定斜面向下加速滑动，在运动过程中，下述说法正确的是()

　A.重力势能逐渐减少，动能也逐渐减少

　B.重力势能逐渐增加，动能逐渐减少

　C.由于斜面是光滑的，所以机械能一定守恒

　D.重力和支持力对物体都做正功

　6.如图所示，半径为R的光滑圆弧槽固定在小车上，有一小球静止在圆弧槽的最低点.小车和小球一起以速度v向右匀速运动.当小车遇到障碍物突然停止后，小球上升的高度可能是()

　A.等于B.大于

　C.小于D.与小车的速度v无关

　二、实验题(本题***2道小题)7.在《验证机械能守恒定律》的实验中，需要的实验仪器和器材有：打点计时器、纸带、铁架台和重锤，除了这些以外，下面所给出的器材中必须的还有()

　A.交流电源B.低压直流电源C.天平和砝码D.弹簧称

　8.用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

　(1)实验中__________(填“需要”或“不需要”)用天平测量重锤的质量m。

　(2)按照图示的装置安装器件时，应将打点计时器接到电源的_____(填“直流”或“交流”)输出端上

　(3)开始打点计时的时候，两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是：先_______________。

　(4)某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，那么纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时，物体的速度表达式为_______________，物体的动能表达式为_______________。

　(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;

　三、计算题(本题***3道小题)9.如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，轨道表面粗糙,点A距水面的高度为H，B点距水面的高度为R，一质量为m的游客(视为质点)从A点由静止开始滑下，到B点时沿水平切线方向滑离轨道后落在水面D点，OD=2R，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

　(1)游客滑到B点的速度vB的大小

　(2)游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf

　10.如图所示，在竖直平面内，半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，圆弧轨道的半径OB和BC垂直，水平轨道BC的长度大于，斜面足够长。在圆弧轨道上静止着N个质量为m，半径为r(r<

　A.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能减小

　B.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能增大

　C.N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒，且机械能E=

　D.第1个小球到达最低点的速度v<

　11.山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下.图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m.开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零.运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2.求：

　(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;

　(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;

　(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小.

　试卷答案

　1.解：A、由于两球竖直方向上受力平衡，水平方向所受的弹力的弹力大小相等，方向相反，所以两球的合力大小相等、方向相反，由牛顿第二定律知，两球加速度始终大小相等，方向相反，故A错误.

　B、甲、乙两球和弹簧组成的系统，只有弹力做功，系统的机械能守恒，即两球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变，弹簧的弹性势能变化，则甲乙两球的动能之和在变化.故B错误.

　C、甲乙两球组成的系统所受的外力之和为零，则甲乙两球的总动量守恒，当甲球的速度为零时，乙球的速度为v0，速度，弹簧处于原长状态，所以乙在甲球的正下方.故C正确.

　D、甲球的速度从v0减小至零的过程中，弹簧先伸长再恢复到原长，则弹簧的弹性势能先增大后减小.故D错误.

　故选：C.

　2.解：A、A从静止到下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，所以A在下落至地面的过程中系统的机械能守恒，而A的机械能不守恒，故A错误;

　BD、据在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，以B为研究对象，据平衡求得此时弹簧的弹力为T=4mgsin30°=2mg;再以A为研究对象，当A静止释放的瞬间，A受重力mg，其合力方向向下，大小为mg;当A落地瞬间，A受重力mg和弹簧的弹力2mg，其合力向上，大小为mg，A做简谐运动，据对称性可知，落地瞬间其速度为零;据弹簧振子的运动情况可知，A向下运动时，先做加速度减小的加速运动，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故BD错误;

　C、据A做简谐运动和能量守恒可知，A落地瞬间，A的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹力做功可能为mgh，故C正确;

　故选：C.

　3.解：A、若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后做斜抛运动，斜抛运动的点有水平分速度，速度不为零，由于物体机械能守恒可知，故不能到达h高处，故A错误;

　B、若把斜面AB变成曲面AEB，物体在点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达B点，故B正确;

　C、若把斜面弯成圆弧形D，如果能到圆弧点，根据机械能守恒定律得知：到达h处的速度应为零，而物体要到达点，必须由合力充当向心力，速度不为零，故知物体不可能到D点，故C错误;

　D、若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，若B点不高于此圆的圆心，则到达B点的速度可以为零，根据机械能守恒定律，物体沿斜面上升的高度仍然可以为h，故D正确;

　故选BD.

　4.知识点机械能守恒定律;重力势能;电功、电功率.E1E3

　答案解析ACD解析：A、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsinθ=mg，则ma=.b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为mag×hsinθ=mgh.故A正确.B、根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量.所以摩擦力做功大于a的机械能增加.因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加.故B错误，C正确.D、任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、n做功的瞬时功率大小相等.故D正确.故选：ACD.

　思路点拨通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据***点力平衡得出a、b的质量关系.根据b上升的高度得出a下降的高度，从而求出a重力势能的减小量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系.本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合力选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析.

　5.C

　机械能守恒定律;功的计算

　解：A、根据重力做功与重力势能变化的关系得：

　wG=﹣△Ep物体沿光滑斜面向下加速滑动，重力做正功，所以重力势能逐渐减少.

　由于物体加速滑动，所以动能逐渐增加.故A、B错误.

　C、由于斜面是光滑的，所以物体受重力和支持力，而支持力不做功，所以只有重力做功，所以机械能一定守恒，故C正确.

　D、重力做正功，支持力不做功，故D错误.

　故选C.

　6.解：小球和车有***同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，

　小球冲上圆弧槽，则有两种可能，一是速度较小，滑到某处小球速度为0，

　根据机械能守恒此时有mV2=mgh，解得h=，

　另一可能是速度较大，小球滑出弧面做斜抛，到点还有水平速度，则此时小球所能达到的高度要小于.

　故选AC.

　7.A

　8.(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;

　略

　9.知识点机械能守恒定律;平抛运动;向心力.D2D4E3

　答案解析(1)(2)解析：(1)游客从B点做平抛运动，有：

　联立解得：

　(2)从A到B，根据动能定理，有：

　可得：

　思路点拨游客离开A后做平抛运动，应用平抛运动规律、动能定理可以求出摩擦力的功.本题考查了求速度、摩擦力做功、高度问题，分析清楚游客的运动过程，应用平抛运动规律、动能定理、机械能守恒定律、即可正确解题.

　10.知识点机械能守恒定律.E3

　答案解析BD解析：A、B取N个小球为系统，系统机械能守恒，当整体在水平面上时，动能，所以第N个小球在上升过程中，整体动能转化为斜面上小球的重力势能，所以第N个小球的机械能增加，故A错误、B正确;C、D整体机械能守恒，但是开始重心h小于，所以E<，根据动能定理NmgH=,所以v<，故C错误、D正确;故选BD

　思路点拨N个小球在BC和CD上运动过程中，相邻两个小球始终相互挤压，把N个小球看成整体，则小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，弧AB的长度等于小球全部到斜面上的长度，而在圆弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第N个小球在斜面上能达到的高度可能比R小，也可能比R大，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律即可求解第一个小球到达最低点的速度.本题主要考查了机械能守恒定律的应用，要求同学们能正确分析小球得受力情况，能把N个小球看成一个整体处理，难度适中.

　11.

　考点：机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.专题：机械能守恒定律应用专题.分析：(1)大猴从A点到B点做平抛运动，根据高度求出运动时间，再根据水平位移求出大猴水平跳离时的速度最小值.

　(2)根据C到D点机械能守恒，抓住到达D点的速度为零，求出猴子抓住青藤荡起时的速度大小.

　(3)根据牛顿第二定律，通过竖直方向上的合力提供向心力求出拉力的大小.解答：解：根据，解得

　则跳离的最小速度.

　(2)根据机械能守恒定律得，

　解得v==m/s≈9m/s.

　(3)根据牛顿第二定律得，

　根据几何关系得，

　联立解得F=216N.

　答：(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值为8m/s.

　(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小9m/s.

　(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小为216N.点评：本题综合考查了平抛运动，圆周运动，运用了机械能守恒定律、牛顿第二定律，综合性较强，难度不大，需加强这类题型的训练.

篇二

　一、选择题(本题***6道小题)1.行星“G1﹣58lc”适宜人类居住，值得我们期待.该行星的质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日.设该行星与地球均可视为质量分布均匀的球体，则该行星的第一宇宙速度是地球的()

　A.倍B.1.5倍C.2倍D.倍

　2.一颗月球卫星在距月球表面高为h的圆形轨道运行，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度大小为g月，引力常量为G，由此可知()

　A.月球的质量为

　B.月球表面附近的环绕速度大小为

　C.月球卫星在轨道运行时的向心加速度大小为g月

　D.月球卫星在轨道上运行的周期为2&pi;

　3.下列现象中，不属于由万有引力引起的是()

　A.银河系球形星团聚集不散

　B.月球绕地球运动而不离去

　C.电子绕核旋转而不离去

　D.树上的果子最终总是落向地面

　4.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员从高台上跳下，在他入水前重心下降的高度为H，经历的时间为T。入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的高度为h，对应的时间为t。设水对他的平均作用力大小为F，当地的重力加速度为g，则下列说法或关系正确的是：

　A.他入水后的运动过程中动能减少量为Fh

　B.他入水后的运动过程中机械能减少量为Fh

　C.他在整个运动过程中满足Ft=mgT

　D.他在整个运动过程中机械能减少了mgh

　5.两互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移后，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则合力对物体做功为()

　A.7JB.1JC.5JD.3.5J

　6.近几年我国在航空航天工业上取得了长足的进步，既实现了载人的航天飞行，又实现了航天员的出舱活动.如图所示，在某次航天飞行实验活动中，飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343千米的P处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343千米的圆轨道2.下列判断正确的是()

　A.飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程中机械能不断减小

　B.飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态

　C.飞船在此圆轨道2上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度

　D.飞船在椭圆轨道1上的运行周期小于沿圆轨道2运行的周期

　二、实验题(本题***2道小题)7.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r.b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑，则说法错误的是

　A.b点与c点的角速度大小相等

　B.a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点与d点的向心加速度大小相等

　8.在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中，弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量。现有两组同学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m及图中各量之间的关系EP=;图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是;两种设计方案的***同点都是将弹性势能的测量转化为对另一种形式的能的测量。

　三、计算题(本题***3道小题)9.从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2.求小球的位移和落地速度.

　10.半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A点，在距离A点1.3m处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，施加一个大小为F=11N的水平推力，运动到A点撤去推力，滑块从圆轨道最低点A处冲上竖直轨道。(g=10m/s2)问：

　(1)滑块在B处对轨道的压力;

　(2)滑块通过B点后的落地点到B点的水平距离.

　11.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数&mu;1=0.4.工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数&mu;2=0.1.(取g=10m/s2)

　(1)若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h.

　(2)若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动.

　①求F的大小.

　②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移)，物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离.

　试卷答案

　1.C万有引力定律及其应用

　解：根据得，第一宇宙速度的大小v=.

　因为行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则第一宇宙速度是地球的2倍.故C正确，A、B、D错误.

　故选：C.

　2.解：“嫦娥一号”卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，则得：

　G=m(R+h)=m=ma

　在月球表面上，万有引力等于重力，则有：

　m&prime;g月=G，得GM=g月R2，

　由上解得：

　M=

　v=

　a=

　T=2&pi;

　故A正确，BCD错误;

　故选：A.

　3.解：A、银河系球形星团靠星球之间的万有引力作用而聚集不散，故A错误;

　B、月球受到地球的吸引力提供向心力，而绕地球做圆周运动不离去，故B错误;

　C、电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去，不是万有引力，故C正确;

　D、树上的果子由于受到地球的吸引而最终总是落向地面，属于万有引力作用，故D错误.本题选不属于由万有引力引起，故选：C

　4.B

　5.A功的计算

　解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，

　由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，

　所以F1与F2的合力对物体做的总功就为4J+3J=7J，

　故选：A.

　6.解：A、飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程，要在P点加速然后改做圆轨道2的运动，故中机械能要增大，故A错误;

　B、飞船在圆轨道2无动力飞行时，航天员出舱前后都处于失重状态，故B正确;

　C、圆轨道2高度为343千米，而同步卫星的轨道高度为3.6&times;104km，由万有引力提供向心力可得，故r越大&omega;越小，故C错误;

　D、由C分析可得，轨道半径越大，角速度越小，周期越长，故飞船在圆轨道2上的运行周期大于沿椭圆轨道1运行的周期，故D正确.

　故选：BD.

　7.B

　8.;滑块质量;动能

　9.解：小球平抛运动，由平抛运动公式：

　(1)竖直方向：=

　水平方向：x=v0t=10&times;1m=10m

　落地位移时的位移：，

　位移与水平方向夹角为&phi;，.

　(2)落地时竖直方向速度：vy=gt=10&times;1m/s=10m/s

　落地速度：

　落地速度与水平方向夹角为&theta;，.

　答：(1)小球的位移为m，方向与水平方向的夹角arctan&phi;;

　(2)落地的速度为m/s，方向与水平方向的夹角为45&deg;.

　10.解：从开始到A点的过程由动能定理得

　设滑块到达B点的速度为v,从A到B过程由机械能守恒得：

　在B点由牛顿第二定律：

　根据牛顿第三定律:解得：

　解得：方向竖直向上

　离开B点做平抛运动：竖直方向：水平方向：

　解得

　11.P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得：mgh﹣&mu;1mgL=0

　代入数据得：h=0.2m…①

　(2)①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为&theta;，由几何关系可得cos&theta;=…②

　根据牛顿第二定律，对物体有mgtan&theta;=ma…③

　对工件和物体整体有F﹣&mu;2(M+m)g=(M+m)a…④

　联立①②③④式，代入数据得F=8.5N…⑤

　②设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为x2，由运动学公式可得

　h=…⑥

　x1=vt…⑦

　x2=x1﹣Rsin&theta;…⑧

　联立①②⑥⑦⑧式，代入数据得

　x2=0.4m

　答：(1)P、C两点间的高度差是0.2m;

　(2)F的大小是8.5N;

　(3)物块的落点与B点间的距离是0.4m.