高一物理暑假作业1

第 1 页 共 5 页 暑假作业一 一、单项选择题 1．关于物体的动能，下列说法正确的是( ) A．质量大的物体，动能一定大 B．速度大的物体，动能一定大 C．速度方向变化，动能一定变化 D．物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍 2．关于功和能，下列说法正确的是( ) A．功有正负，因此功是矢量 B．功是能量转化的量度 C．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特 D．物体发生 1 m 位移的过程中，作用在物体上大小为 1 N 的力对物体做的功一定 为 1 J 3．在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为 R 的匀速圆周运动，若绳子拉力 为 F，在小球经过 4 1 圆周的时间内，F 所做的功为( ) A．0 B． 2 1 RF C．RF D． 2 RF 4．以下说法正确的是( ) A．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B．物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C．物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D．物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒 5．质量为 m 的小球，从桌面上竖直向上抛出，桌面离地高为 h，小球能到达的最 高点离地面的高度为 H，若以桌面作为重力势能为零的参考平面，不计空气阻力，则 小球落地时的机械能为( ) A．mgH B．mgh C．mg(H＋h) D．mg(H－h) 6．开普勒分别于 1609 年和 1619 年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开 普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是( ) A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大 C．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律 D．开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等 全部工作 7．一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进 入木块的深度达到最大值 2.0 cm 时，木块沿水平面恰好移动距离 1.0 cm。在上述过程 中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为( ) A．1 : 2 B．1 : 3 C．2 : 3 D．3 : 2 8．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作 轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道 a 上运 动， 也可以在离月球比较远的圆轨道 b 上运动。下列说法正确的是 ( ) A．卫星在 a 上运行的线速度小于在 b 上运行的线速度 B．卫星在 a 上运行的周期大于在 b 上运行的周期 C．卫星在 a 上运行的角速度小于在 b 上运行的角速度 D．卫星在 a 上运行时受到的万有引力大于在 b 上运行时的万有引力 9．“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的加速度 g、月球的半径 R 和月球 绕地球运转的周期 T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数 G， 用 M 表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是( ) A．M = G gR2 B．M = g GR2 C．M = 2 32π4 GT R D．M = G RT 2 32 π4 10．物体在合外力作用下做直线运动的 v-t 图象如图所示。下列表述正确的是 第 2 页 共 5 页 ( ) A．在 0—1 s 内，合外力做正功 B．在 0—2 s 内，合外力总是做负功 C．在 1—2 s 内，合外力不做功 D．在 0—3 s 内，合外力总是做正功 二、多项选择题 11．如图所示，一物体从距水平地面一定高度某处，沿水平方向飞出。除重力外， 物体还受到与初速度同向的恒力作用。不计空气阻力，下列对物体运动情况的描述， 正确的是( ) A．在竖直方向上，物体做匀速直线运动 B．在竖直方向上，物体做自由落体运动 C．在水平方向上，物体做匀加速直线运动 D．在水平方向上，物体做匀速直线运动 12．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为 圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的 2.7×107 倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月 球绕地球运行轨道半径的 400 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以 下说法正确的是( ) A．太阳引力远大于月球引力 B．太阳引力与月球引力相差不大 C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异 13．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在 物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用 F、v、x 和 E 分别表示该物体所受的合 力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是( ) 14．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运 动，合 外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物 体在 t0 和 2t0 时刻相对于出发点的位移分别是 x1 和 x2，速度 分别是 v1 和 v2，合外力从开始至 t0 时刻做的功是 W1，从 t0 至 2t0 时刻 做的功是 W2，则( ) A．x2 = 5x1 v2 = 3v1 B．x1 = 9x2 v2 = 5v1 C．x2 = 5x1 W2 = 8W1 D．v2 = 3v1 W2 = 9W1 三、填空题 15．一颗子弹以 400 J 的动能射入固定在地面上的厚木板，子弹射入木板的深度为 0.1 m。子弹射入木板的过程中受到的平均阻力 Ff = N，此过程中产生的热量 Q = J。 16．质量为 m 的汽车在水平路面上行驶，所受阻力 Ff 恒定，汽车发动机的额定功 率为 P。若汽车以恒定的功率 P 行驶，汽车能达到的最大速度为 ；如果汽车 在某一时刻的速度为最大速度的 3 1 ，则此时汽车的牵引力为 ，加速度 为 。 17．在倾角为θ的斜面上用平行于斜面向上的恒力 F 拉一个质量为 m 的物体，使物 体从斜面底端由静止开始运动，当物体到达斜面中点时，撤去拉力 F，而物体刚好运动 到斜面顶端，则物体与斜面间的动摩擦因数为 。 18．为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图 1 所示，用小锤打击弹性 金属片，A 球就水平飞出；同时 B 球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。 把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地。此实验说明了 A 球在竖直方向做E O tt0 D． F O tt0 A． x O tt0 C． v O tt0 B． 第 3 页 共 5 页 运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹，以抛出点 为坐标原点 O，取水平向右为 x 轴，竖直向下为 y 轴，如图 2 所示。在轨迹上任取点 A 和 B，坐标分别为 A(x1，y1)和 B(x2，y2)，使得 y1∶y2 = 1∶4，结果发现 x1∶x2 = 1∶2， 此结果说明了小钢球在水平方向做 运动。 图 1 图 2 四、计算题(解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写 出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。重力加速度 g =10 m /s2。) 19．如图所示，一质量为 m 的小物体固定在劲度系数为 k 的轻弹簧右端，轻弹簧 的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力 F 推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了 b。 已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为 x 时的弹性势能 EP = 2 1 kx2。求在下述两种情况下，撤 去外力后物体能够达到的最大速度。 (1)地面光滑； (2)物体与地面的动摩擦因数为μ。 20．水上滑板是一项非常刺激的运动，研究表明，在进行水上滑板运动时，水对 滑板的作用力 Fx 垂直于板面，大小为 kv2，其中 v 为滑板速率(水可视为静止)。某次运 动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角 = 37° 时(题图)，滑板做匀速直 线运动，相应的 k = 54 kg/m，人和滑板的总质量为 108 kg，试求(重力加速度 g 取 10 m/s2， sin 37°取 5 3 ，忽略空气阻力)： (1)水平牵引力的大小； (2)滑板的速率； (3)水平牵引力的功率。 21．右图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面 AB 与竖直面内的圆形 轨道在 B 点平滑连接。斜面 AB 和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为 R。一个质量 为 m 的小车(可视为质点)在 A 点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最 高点Ｃ。已知重力加速度为 g。 求： (1)A 点距水平面的高度 h； (2)在 B 点轨道对小车的支持力的大 小。 第 4 页 共 5 页 参考答案 一、单项选择题 1．D 2．B 3．A 4．C 5．B 6．B 7．C 8．D 解析：根据万有引力提供向心力，推导出线速度、角速度和周期与轨道半径的关 系式。 9．A 解析：月球绕地球运转的周期 T 与月球的质量无关。 10．A 解析：根据物体的速度图象可知，物体 0－1 s 内做匀加速合外力做正功，A 正确。 1－3 s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理 0 到 3 s 内，1－2 s 内合外力做功为零。 二、多项选择题 11．BC 解析：类似平抛运动的处理方式。 12．AD 解析： 月 太阳 F F = 月 太阳 M M · 2 太阳 2 月 R R ，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引 力；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异。13．AD14．AC 解析：根据 F－t 图象面积意义和牛顿运动定律有 a1= m F0 ，v1 = a1t0= m tF 00 ，a2= m F02 ， v2 = v1＋a2t0= m tF 00 ＋ m tF 002 = m tF 003 ，则 v2 =3v1；应用位移公式可知 x1 = 2 1v t0、x2 = 2 ＋ 21 vv t0 ＋ 2 1v t0，则 x2 = 5x1，B 错、A 对；在第一个 t0 内对物体应用动能定理有 W1＝ 2 2 1vm 、在 第二个 t0 内对物体应用动能定理有 W2＝ 2 2 2vm － 2 2 1vm ，则 W2 = 8W1，D 错、C 对。 三、填空题 15．4 000；400 解析：应用动能定理解决；产生热量等于子弹克服阻力做的功。 16． fF p ；3Ff ； m Ff2 17． =   cos 2 sin 2 mg mgF  18．自由落体；匀速直线 四、计算题 19．解析：(1)地面光滑情况下。弹簧达到原长时，物体速度最大，为 v1。 弹簧被压缩后，弹性势能 Ep = 2 1 kb2 根据机械能守恒 ，有 Ep = 2 12 1 vm 所以，v1 = m kb2 = m kb (2)物体与地面的动摩擦因数为 情况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度 最大，为 v2。 设这时弹簧的形变量为 s， 有 ks = μmg， ① 此时，弹簧弹性势能 2 p 2 1 ksE  根 据 能 量 守 恒 定 律 有 Ep= 2 22 1 vm +μmg(b － s)+  pE 所以， 2 1 kb2 = 2 22 1 vm + μmg(b－s)+ 2 1 ks2 ② 联立①、②式解得 v2 = m k k mgb      －  或 gbk mgbm k 2 － ＋ 22 2  20．解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 FN cos = mg ① FN sin = F ② 由①、②联立，得 F = 810 N (2)FN =  cos mg FN = kv2 得 v =  cos k mg = 5 m/s (3)水平牵引力的功率 P = Fv = 4 050 W 21．解析：(1)小车在 C 点有：mg = R m C 2v 解得：vC = gR 由 A 运动到 C，根据机械能守恒定律得：mgh = mg×2R+ 2 2 1 Cmv 解得：h = 2.5 R 第 5 页 共 5 页 (2)由 A 运动到 B，根据机械能守恒定律得：mgh= 2 2 1 Bmv 解得：vB = gR5 小车在 B 点有：FN－mg = R m B 2v 解得：FN = 6 mg