物理必修一答案（1）

()一块质量为m的木块静止放在地面上，如图所示，用恒力F拉木块，使木块离开地面，如果木块上移的距离为h，则

木块的动能增加了木块的机械能增加了mgh

木块的势能增加了木块克服重力做功为mgh

()如图a、b所示，是一辆质量为m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一站牌的两张照片.当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动.图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图像，轻绳与竖直方向的夹角为θ根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有(已知,，g取10m/s2)

汽车的长度第3s末汽车的速度

第3s末汽车牵引力的功率内合外力对汽车所做的功

()如图所示的是便携式磁带放音机基本运动结构示意图.在正常播放音乐时，保持不变的是

磁带盘边缘的线速度大小磁带盘的角速度

磁带盘的转速磁带盘的周期

()如左图，在一棵大树下有张石凳子，上面水平摆放着一排香蕉。小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动。已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤，当软藤与竖直成θ角时，则小猴子的水平运动速度大小为

()一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是

()汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡，汽车所受的摩擦阻力恒定不变，则汽车上坡过程中的v----t图象不可能的是

()如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，两个质量不同小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，空气阻力不计,通过轨道最低点时

两小球对轨道的压力相同两小球的角速度相同

两小球的向心加速度相等两小球的线速度大小相等

二、实验填空(每个空格2分，共24分)

假如在20XX年，你成功登上月球。给你一架天平(带砝码)、一个弹簧称、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功。步骤：

(1)用弹簧称、天平分别测量小球的、可以计算出月球表面重力加速度。(写出物理量名称和符号)

(2)用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t

(3)写出手对小球所做功的表达式,W=。(用直接测量的物理量符号表示)

某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.将挡光效果好、宽度为×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门.

某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(取，注：表格中M为直尺质量)

(1)请将表格中带“▲”的空格，数据填写完整(小数点后取2位).

△ti

(10-3s)vi=d/△ti

(m?s-1)△hi

(m)Mg△hi

▲▲▲

(2)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：.

(3)通过实验得出的结论是：.

(4)根据该实验请你判断下列ΔEk—△h图象中正确的是

三、计算题(本题6小题，共66分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值的单位)

(10分)如图所示，A是地球的同步卫星，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g。

(1)求出同步卫星离地面高度h

(2)求出地球的密度ρ(已知引力常量为G)

(10分)如图，物体A质量放在粗糙木板上，随板一起在竖直平面内做半径，沿逆时针方向匀速圆周运动，且板始终保持水平，当板运动到点时，木板受到物体A的压力恰好为零，重力加速度为求：

(1)物体A做匀速圆周运动的线速度大小。

(2)物体A运动到最低点时,木板对物体A的支持力大小。

(10分)如图所示，ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道，AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是半径为的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略)。一个小球P(小球直径比圆管内径略小)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由下落，g取10m/s2,空气阻力不计。求：

(1)达到BDO轨道的O点的速度大小。

(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小。

(12分)质量m=1kg的物体，在水平拉力F(拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek-x的图线如图所示.g取10m/s2求：

(1)物体的初速度多大?

(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?

(3)拉力F的大小?

(12分)如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物(木箱和货物都可看作质点)沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。(重力加速度为g)

(1)求木箱下滑与上滑过程的加速度大小之比(只讨论木箱没有与弹簧接触的阶段)

(2)证明货物质量m与木箱质量M之比为2:1

(12分)如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在B点平滑连接，轨道半径，一质量的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点，A与B相距L=10m，物块与水平轨道间的动摩擦因数μ。现用一水平恒力F向右推物块，已知F=3N，当物块运动到C点时撤去该力，设C点到A点的距离为x。在圆轨道的点D处安装一压力传感器，当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN，压力传感器所能承受的压力为90N，g取10m/s2,空气阻力不计。

(1)要使物块能够安全通过圆轨道的点D，求x的范围;

(2)在满足(1)问的情况下，在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。

参考答案

一、选择题BCDBADCADCAC

(1)重力F质量m(2)W=

(1)(2)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度

(3)在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量(4)C

(1)设地球的质量为M，对于在地面处质量为m的物体有：

①

设同步卫星的质量为m，则：②

由①②两式解得：

(2)又因为：③由①③两式解得：

解：(1)在点A对木板的压力恰好为零,则v=1m/s

(2)A物体在最低点时,N=10N

解：(1)设小球能到达O点，由P到O，机械能守恒，到O点的速度：

(2)离开O点小球做平抛运动：

水平方向：

竖直方向：且有：∴

∴再次落到轨道上的速度

解析：(1)从图线可知初动能为2J，Ek0=mv2=2J，

(2)在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功.设摩擦力为Ff，则-Ffx2=0-10J=-10J

因Ff=μmg故μ

(3)物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为F-Ff，

根据动能定理有(F-Ff)?x1=ΔEk故得

解析：(1)下滑过程(M+m)gsin300-μ(M+m)gcos300=(M+m)a1

上滑过程Mgsin300+μMgcos300=Ma2

代入数据解得a1:a2=1：3

(2)证明:设下滑的总高度为h,全过程用动能定理

物理必修一答案（2）

()一块质量为m的木块静止放在地面上，如图所示，用恒力F拉木块，使木块离开地面，如果木块上移的距离为h，则

木块的动能增加了木块的机械能增加了mgh

木块的势能增加了木块克服重力做功为mgh

()如图a、b所示，是一辆质量为m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一站牌的两张照片.当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动.图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图像，轻绳与竖直方向的夹角为θ根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有(已知,，g取10m/s2)

汽车的长度第3s末汽车的速度

第3s末汽车牵引力的功率内合外力对汽车所做的功

()如图所示的是便携式磁带放音机基本运动结构示意图.在正常播放音乐时，保持不变的是

磁带盘边缘的线速度大小磁带盘的角速度

磁带盘的转速磁带盘的周期

()如左图，在一棵大树下有张石凳子，上面水平摆放着一排香蕉。小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动。已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤，当软藤与竖直成θ角时，则小猴子的水平运动速度大小为

()一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是

()汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡，汽车所受的摩擦阻力恒定不变，则汽车上坡过程中的v----t图象不可能的是

()如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，两个质量不同小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，空气阻力不计,通过轨道最低点时

两小球对轨道的压力相同两小球的角速度相同

两小球的向心加速度相等两小球的线速度大小相等

二、实验填空(每个空格2分，共24分)

假如在20XX年，你成功登上月球。给你一架天平(带砝码)、一个弹簧称、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功。步骤：

(1)用弹簧称、天平分别测量小球的、可以计算出月球表面重力加速度。(写出物理量名称和符号)

(2)用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t

(3)写出手对小球所做功的表达式,W=。(用直接测量的物理量符号表示)

某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.将挡光效果好、宽度为×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门.

某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(取，注：表格中M为直尺质量)

(1)请将表格中带“▲”的空格，数据填写完整(小数点后取2位).

△ti

(10-3s)vi=d/△ti

(m?s-1)△hi

(m)Mg△hi

▲▲▲

(2)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：.

(3)通过实验得出的结论是：.

(4)根据该实验请你判断下列ΔEk—△h图象中正确的是

三、计算题(本题6小题，共66分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值的单位)

(10分)如图所示，A是地球的同步卫星，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g。

(1)求出同步卫星离地面高度h

(2)求出地球的密度ρ(已知引力常量为G)

(10分)如图，物体A质量放在粗糙木板上，随板一起在竖直平面内做半径，沿逆时针方向匀速圆周运动，且板始终保持水平，当板运动到点时，木板受到物体A的压力恰好为零，重力加速度为求：

(1)物体A做匀速圆周运动的线速度大小。

(2)物体A运动到最低点时,木板对物体A的支持力大小。

(10分)如图所示，ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道，AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是半径为的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略)。一个小球P(小球直径比圆管内径略小)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由下落，g取10m/s2,空气阻力不计。求：

(1)达到BDO轨道的O点的速度大小。

(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小。

(12分)质量m=1kg的物体，在水平拉力F(拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek-x的图线如图所示.g取10m/s2求：

(1)物体的初速度多大?

(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?

(3)拉力F的大小?

(12分)如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物(木箱和货物都可看作质点)沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。(重力加速度为g)

(1)求木箱下滑与上滑过程的加速度大小之比(只讨论木箱没有与弹簧接触的阶段)

(2)证明货物质量m与木箱质量M之比为2:1

(12分)如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在B点平滑连接，轨道半径，一质量的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点，A与B相距L=10m，物块与水平轨道间的动摩擦因数μ。现用一水平恒力F向右推物块，已知F=3N，当物块运动到C点时撤去该力，设C点到A点的距离为x。在圆轨道的点D处安装一压力传感器，当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN，压力传感器所能承受的压力为90N，g取10m/s2,空气阻力不计。

(1)要使物块能够安全通过圆轨道的点D，求x的范围;

(2)在满足(1)问的情况下，在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。

参考答案

一、选择题BCDBADCADCAC

(1)重力F质量m(2)W=

(1)(2)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度

(3)在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量(4)C

(1)设地球的质量为M，对于在地面处质量为m的物体有：

①

设同步卫星的质量为m，则：②

由①②两式解得：

(2)又因为：③由①③两式解得：

解：(1)在点A对木板的压力恰好为零,则v=1m/s

(2)A物体在最低点时,N=10N

解：(1)设小球能到达O点，由P到O，机械能守恒，到O点的速度：

(2)离开O点小球做平抛运动：

水平方向：

竖直方向：且有：∴

∴再次落到轨道上的速度

解析：(1)从图线可知初动能为2J，Ek0=mv2=2J，

(2)在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功.设摩擦力为Ff，则-Ffx2=0-10J=-10J

因Ff=μmg故μ

(3)物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为F-Ff，

根据动能定理有(F-Ff)?x1=ΔEk故得

解析：(1)下滑过程(M+m)gsin300-μ(M+m)gcos300=(M+m)a1

上滑过程Mgsin300+μMgcos300=Ma2

代入数据解得a1:a2=1：3

(2)证明:设下滑的总高度为h,全过程用动能定理

物理必修一答案（3）

一、选择题BCDBADCADCAC

(1)重力F质量m(2)W=

(1)(2)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度

(3)在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量(4)C

(1)设地球的质量为M，对于在地面处质量为m的物体有：

①

设同步卫星的质量为m，则：②

由①②两式解得：

(2)又因为：③由①③两式解得：

解：(1)在点A对木板的压力恰好为零,则v=1m/s

(2)A物体在最低点时,N=10N

解：(1)设小球能到达O点，由P到O，机械能守恒，到O点的速度：

(2)离开O点小球做平抛运动：

水平方向：

竖直方向：且有：∴

∴再次落到轨道上的速度

解析：(1)从图线可知初动能为2J，Ek0=mv2=2J，

(2)在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功.设摩擦力为Ff，则-Ffx2=0-10J=-10J

因Ff=μmg故μ

(3)物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为F-Ff，

根据动能定理有(F-Ff)?x1=ΔEk故得

解析：(1)下滑过程(M+m)gsin300-μ(M+m)gcos300=(M+m)a1

上滑过程Mgsin300+μMgcos300=Ma2

代入数据解得a1:a2=1：3

(2)证明:设下滑的总高度为h,全过程用动能定理