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高中物理力學練習題

時間:2021-07-04 15:37:14 物理 我要投稿

高中物理力學練習題

  第一篇高中物理力學練習題

高中物理力學練習題

  物體的受力與平衡考點精煉

  1.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,∠ABC??,

  AB邊靠在豎直墻面上,物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為?。F是垂直于斜面BC

  的推力,物塊沿墻面勻速下滑,則摩擦力的大小為 ( )

  A.mg?Fsin? B.mg?Fsin? C.?mg D.?Fcos C

  2.當擔心手中豎直拿著的瓶子掉下去時,總是努力把它握得更緊些,這樣做的最終目的是 ( )

  A.增大瓶子所受的合外力 B.增大手對瓶子的壓力

  C.增大手對瓶子的摩擦力 D.增大手對瓶子的最大靜摩擦力

  3.物體M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止狀態(tài),如圖所示,如果將外力F撤去,則物體( )

  A.會沿斜面下滑 B.摩擦力方向一定變化 C.摩擦力變大 D.摩擦力變小

  4.如圖所示,斜劈ABC放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重為G的物塊,物塊靜止在斜劈上,今用一豎直向下的力F作用于物塊上,下列說法正確的是 ( )

  A.斜劈對物塊的彈力增大 B.物塊所受的合力不變 C.物塊受到的摩擦力增大

  D.當力F增大到一定程度時,物體會運動

  5.如圖所示,將一根不能伸長、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點上,一物體用動滑輪懸掛在繩子上,達到平衡時,兩段繩子間的夾角為?1,繩子張力為F1;將繩子B端移至C點,待整個系統(tǒng)達到平衡時,兩段繩子間的夾角為?2,繩子張力為F2;將繩子B端移至D點,待整個系統(tǒng)達到平衡時,兩段繩子間的夾角為?3,繩子張力為F3,不計摩擦,則( )

  A.?1=?2=?3B.?1=?2F2 >F3 D.F1 =F2<F3

  6.如圖所示,物體靜止于光滑水平面上,水平力F作用于物體的O點, 如果要使物體所受的合力方向沿著OO?,應(yīng)對物體再加一個力F?,這個力的最小值是( )A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D.Fcotθ

  7.一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上,在斜面上放一個光滑球,球的一側(cè)靠在豎直墻上,木塊處于靜止,如圖所示。若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力F,木塊仍處于靜止,則木塊對地面的壓力N和摩擦力f的變化情況是( )

  A.N增大,f增大 B.N增大,f不變 C.N不變,f增大 D.N不變,f不變

  8.如圖所示,物體A、B、C疊放在水平桌面上,水平力F作用于C物體,使A、B、

  C以共同速度向右勻速運動,且三者相對靜止,那么關(guān)于摩擦力的說法,正確的是 )

  A.C不受摩擦力作用 B.B不受摩擦力作用

  C.A受摩擦力的合力為零

  D.以A、B、C為整體,整體受到的摩擦力為零

  9.如圖所示,皮帶是水平的,當皮帶不動時,為使物體向右勻速運動而作用在物體上的水平拉力為F1;當皮帶向左運動時,為使物體向右勻速運動而作用在物體上的水平拉力為F2,則( )

  A.F1 = F2 B.F1 > F2

  C.F1 < F2 D.以上三種情況都有可能地面對

  A的支持力為N,若將A稍向右移動一點,系統(tǒng)仍保持靜止,則下列說法中正確的是 )

  A.F、N都增大 B.F、N都減小 C.F增大,N減小 D.F減小,N增大

  11.如圖所示,兩個光滑小球P、Q先后卡在寬度不同、內(nèi)壁光滑的兩個槽中.甲、?,對左側(cè)壁B處和B?處的壓力分別為FB、FB?,乙兩圖中球P對槽底的壓力分別為FA、FA

  球Q對右側(cè)壁C處和C?處的壓力分別為FC、FC?,則 ( )

  ?,F(xiàn)B=FB?,F(xiàn)C=FC? A.FA=FA

  ?,F(xiàn)B=-FC, FB?=-FC? B.FA=FA

  ?,F(xiàn)B=-FC, FB?=-FC? C.FA?FA

  ?,F(xiàn)B?FB?,F(xiàn)C?FC? D.FA?FA

  12.某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,主要步驟是:

  A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上。 B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套。

  C.用兩個彈簧秤分別勾住繩套,互成角度的拉橡皮條,使橡皮條拉長,結(jié)點到達某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。

  D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;

  E.只用一只彈簧秤,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧秤的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力Fˊ的圖示。

  F.比較力Fˊ和F的大小和方向,看他們是否相同,得出結(jié)論。 上述步驟中:①有重要遺漏的步驟的序號是________和_________

  ②遺漏的內(nèi)容分別是:_________________________和__________________________ 13.如圖所示,兩根相同的橡皮繩OA、OB,開始夾角為0o,在O點處打結(jié)吊一重G=50 N的物體后,結(jié)點O剛好位于圓心。

  (1)將A、B分別沿圓周向兩邊移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°。欲使結(jié)點仍在圓心處,則此時結(jié)點處應(yīng)掛多重的物體?

  (2)若將橡皮繩換成無明顯彈性的輕繩,結(jié)點仍在圓心O,在結(jié)點處仍掛重G=50 N的重物,并保持左側(cè)輕繩在OA'不動,緩慢將右側(cè)輕繩從OB'沿圓周移動,當右側(cè)輕繩移動到什么位置時右側(cè)輕繩中的拉力最小?最小值是多少?

  14.如圖所示,木板A的質(zhì)量為m,滑塊B的質(zhì)量為M,木板A用繩拴住,繩與斜面平行,B沿傾角為θ的斜面在A木板下勻速下滑.若M=2m,A、B間以及B與斜面間的動摩擦因數(shù)相同,試求此動摩擦因數(shù)μ。

  15.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在與水平方向成θ角的恒定推力作用下,在水平地面上做勻速運動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,試求木塊受到的滑動摩擦力。

  16.如圖所示,貼著豎直側(cè)面的物體A的質(zhì)量mA=0.2kg,放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB=1.0kg,繩和滑輪間的摩擦均不計,且繩的OB部分水平,高中物理力學題

  OA部分豎直,A和B恰好一起勻速運動。取g=10m/s2, 求:

  (1)物體B與桌面間的動摩擦因數(shù)?

  (2)如果用水平力F向左拉B,使物體A和B做勻速運動,需多大的拉力? (3)若在原來靜止的物體B上放一個質(zhì)量與B物體質(zhì)量相等的物體后,物體B受到的摩擦力多大?

  參考答案

  1.D(物塊ABC受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個力作用而平衡,由平衡條件不難得出摩擦力大小為f?mg?Fsin?,f??N??Fcos?。正確答案為AD)

  2.D(手中瓶子受力平衡,受到手的靜摩擦力與其重力平衡,而靜摩擦力大小與正壓力無關(guān),但最大靜摩擦力與正壓力有關(guān):正壓力越大,最大靜摩擦力越大。)

  3.BD(有F時,靜摩擦力與F和mgsinθ的合力方向相反,無F時,靜摩擦力與mgsinθ的方向相反。故BD項正確。)

  4.ABC(在斜劈上放一重為G的物塊,物塊靜止在斜劈上,應(yīng)有物塊與斜劈間的最大靜摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力。用一豎直向下的力F作用于物塊上,物塊對斜劈的壓力增大,則斜劈對物塊的彈力增大,A正確;此時物塊與斜劈間的最大靜摩擦力仍大于或等于(G+F)沿斜面向下的分力,物塊不可能運動,D錯誤;物塊所受的合力不變,B正確;實際靜摩擦力等于(G+F)沿斜面向下的分力,物塊受到的摩擦力增大,C正確。)

  5.BD(因為是動滑輪,繩子張力處處相等。由幾何關(guān)系可知,B正確;由合力一定時,兩分力與夾角的關(guān)系知D項也正確。)

  6.B(物體靜止,故其受力平衡,則其受力的合力方向沿OO?方向,已知一分力的大小和方向,又知合力的方向,則可利用矢量三角形:由F矢端向OO?做垂線,此垂線段即為F?的最小值)

  7.A (此題除了正規(guī)法解出所求力的表達式進行分析外,也可以采用等效的方法,一個豎直向下的力F相當于增加重力,來判定比較簡單。)

  8.BC 9.A 10.B

  ?,F(xiàn)B=-FC,F(xiàn)B?=-FC?,即B正確。11.B(由整體法,可得FA=FA)

  第二篇高中物理力學練習題

  1.如圖1-73所示,質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的傾角θ為30°的斜面上,有一質(zhì)量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當滑行路程s=1.4m時,其速度v=1.4m/s.在這過程中木楔沒有動.求地面對木楔的`摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m2s)

  2.某航空公司的一架客機,在正常航線上作水平飛行時,由于突然受到強大垂直氣流的作用,使飛機在10s內(nèi)高度下降1700m造成眾多乘客和機組人員的傷害事故,如果只研究飛機在豎直方向上的運動,且假定這一運動是勻變速直線運動.試計算:

  (1)飛機在豎直方向上產(chǎn)生的加速度多大?方向怎樣?

  (2)乘客所系安全帶必須提供相當于乘客體重多少倍的豎直拉力,才能使乘客不脫離座椅?(g取10m/s)

  (3)未系安全帶的乘客,相對于機艙將向什么方向運動?最可能受到傷害的是人體的什么部位?

  (注:飛機上乘客所系的安全帶是固定連結(jié)在飛機座椅和乘客腰部的較寬的帶子,它使乘客與飛機座椅連為一體)

  3.宇航員在月球上自高h處以初速度v0水平拋出一小球,測出水平射程為L(地面平坦),已知月球半徑為R,若在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星,它在月球表面附近環(huán)繞月球運行的周期是多少?

  4.把一個質(zhì)量是2kg的物塊放在水平面上,用12N的水平拉力使物體從靜止開始運動,物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2,物塊運動2秒末撤去拉力,g取10m/s.求

  (1)2秒末物塊的即時速度.

  (2)此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離.

  5.如圖1-74所示,一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個重G=200N的箱子勻速前進,箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40(g=10m/s).求

  (1)推力F的大小.

  (2)若人不改變推力F的大小,只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子,推力作用時間t=3.0s后撤去,箱子最遠運動多長距離?

  6.一網(wǎng)球運動員在離開網(wǎng)的距離為12m處沿水平方向發(fā)球,發(fā)球高度為2.4m,網(wǎng)的高度為0.9m.

  (1)若網(wǎng)球在網(wǎng)上0.1m處越過,求網(wǎng)球的初速度.

  (2)若按上述初速度發(fā)球,求該網(wǎng)球落地點到網(wǎng)的距離.

  取g=10/m2s,不考慮空氣阻力.

  7.在光滑的水平面內(nèi),一質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動,經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向的恒力F=5N作用,直線OA與x軸成37°角,如圖1-70所示,求:

  (1)如果質(zhì)點的運動軌跡與直線OA相交于P點,則質(zhì)點從O點到P點所經(jīng)歷的時間以及P的坐標;

  (2)質(zhì)點經(jīng)過P點時的速度.

  8.如圖1-71甲所示,質(zhì)量為1kg的物體置于固定斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后將拉力撤去.物體運動的v-t圖象如圖1-71乙,試求拉力F.

  9.一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速運行,在A處把物體輕輕地放到傳送帶上,經(jīng)過時間t=6s,物體到達B處.A、B相距L=10m.則物體在傳送帶上勻加速運動的時間是多少?如果提高傳送帶的運行速率,物體能較快地傳送到B處.要讓物體以最短的時間從A處傳送到B處,說明并計算傳送帶的運行速率至少應(yīng)為多大?若使傳送帶的運行速率在此基礎(chǔ)上再增大1倍,則物體從A傳送到B的時間又是多少?

  10.如圖1-72所示,火箭內(nèi)平臺上放有測試儀器,火箭從地面起動后,以加速度g/2豎直向上勻加速運動,升到某一高度時,測試儀器對平臺的壓力為起動前壓力的17/18,已知地球半徑為R,求火箭此時離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度)

  圖1-72 11.地球質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引力常量為G,發(fā)射一顆繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星,衛(wèi)星的速度稱為第一宇

  (1)試推導由上述各量表達的第一宇宙速度的計算式,要求寫出推導依據(jù).

  (2)若已知第一宇宙速度的大小為v=7.9km/s,地球半徑R=6.4310km,萬有引力常量G=(2/3)310

  23-10宙速度. N2m/kg,求地球質(zhì)量(結(jié)果要求保留二位有效數(shù)字).

  12.如圖1-75所示,質(zhì)量2.0kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端放一質(zhì)量為1.0kg的物塊,物塊與小車之間的動2摩擦因數(shù)為0.5,當物塊與小車同時分別受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,經(jīng)0.4s同時撤去兩力,為使物塊不從小車上滑下,求小車最少要多長.(g取10m/s)

  13.如圖1-76所示,帶弧形軌道的小車放在上表面光滑的靜止浮于水面的船上,車左端被固定在船上的物體擋住,小車的弧形軌道和水平部分在B點相切,且AB段光滑,BC段粗糙.現(xiàn)有一個離車的BC面高為h的木塊由A點自靜止滑下,最終停在車面上BC段的某處.已知木塊、車、船的質(zhì)量分別為m1=m,m2=2m,m3=3m;木塊與車表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,水對船的阻力不計,求木塊在BC面上滑行的距離s是多少?(設(shè)船足夠長)

  14.如圖1-77所示,一條不可伸長的輕繩長為L,一端用手握住,另一端系一質(zhì)量為m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半徑為R、角速度為ω的勻速圓周運動,且使繩始終與半徑R的圓相切,小球也將在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,若人手做功的功率為P,求:

  (1)小球做勻速圓周運動的線速度大小.

  (2)小球在運動過程中所受到的摩擦阻力的大小.

  15.如圖1-78所示,長為L=0.50m的木板AB靜止、固定在水平面上,在AB的左端面有一質(zhì)量為M=0.48kg的小木塊C(可視為質(zhì)點),現(xiàn)有一質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=75m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中.已知小木塊C與木板AB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.(g取10m/s)

  (1)求小木塊C運動至AB右端面時的速度大小v2.

  (2)若將木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右運動的小車上(小車質(zhì)量遠大于小木塊C的質(zhì)量),小木塊C仍放在木板AB的A端,子彈以v0′=76m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中,求小木塊C運動至AB右端面的過程中小車向右運動的距離s.

  16.如圖1-79所示,一質(zhì)量M=2kg的長木板B靜止于光滑水平面上,B的右邊放有豎直擋板.現(xiàn)有一小物體A(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=1kg,以速度v0=6m/s從B的左端水平滑上B,已知A和B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與豎直擋板的碰撞時間極短,且碰撞時無機械能損失.

  (1)若B的右端距擋板s=4m,要使A最終不脫離B,則木板B的長度至少多長?

  (2)若B的右端距擋板s=0.5m,要使A最終不脫離B,則木板B的長度至少多長?

  17.如圖1-80所示,長木板A右邊固定著一個擋板,包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)量為1.5M,靜止在光滑的水平地面上.小木塊B質(zhì)量為M,從A的左端開始以初速度v0在A上滑動,滑到右端與擋板發(fā)生碰撞,已知碰撞過程時間極短

  ,碰后木塊B恰好滑到A的左端就停止滑動.已知B與A間的動摩擦因數(shù)為μ,B在A板上單程滑行長度為l.求:

  (1)若μl=3v0/160g,在B與擋板碰撞后的運動過程中,摩擦力對木板A做正功還是負功?做多少功?

  (2)討論A和B在整個運動過程中,是否有可能在某一段時間里運動方向是向左的.如果不可能,說明理由;如果可能,求出發(fā)生這種情況的條件.

  18.在某市區(qū)內(nèi),一輛小汽車在平直的公路上以速度vA向東勻速行駛,一位觀光游客正由南向北從班馬線上橫過馬路.汽車司機發(fā)現(xiàn)前方有危險(游客正在D處)經(jīng)0.7s作出反應(yīng),緊急剎車,但仍將正步行至B處的游客撞傷,該汽車最終在C處停下.為了清晰了解事故現(xiàn)場.現(xiàn)以圖1-81示之:為了判斷汽車司機是否超速行駛,警方派一警車以法定最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段,在肇事汽車的起始制動點A緊急剎車,經(jīng)31.5m后停下來.在事故現(xiàn)場測得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.問

  該肇事汽車的初速度vA是多大?

  游客橫過馬路的速度大小?(g取10m/s)

  19.如圖1-82所示,質(zhì)量mA=10kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B放在傾角θ=30°的光滑斜面上處于靜止狀態(tài),輕質(zhì)彈簧一端與物塊B連接,另一端與固定擋板連接,彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m.現(xiàn)給物塊A施加一個平行于斜面向上的力F,使物塊A沿斜面向上做勻加速運動,已知力F在前0.2s內(nèi)為變力,0.2s后為恒力,求(g取10m/s)

  (1)力F的最大值與最小值;

  (2)力F由最小值達到最大值的過程中,物塊A所增加的重力勢能.

  20.如圖1-83所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,由輕質(zhì)彈簧相連接,置于水平的氣墊導軌上.用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊.兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.突然,輕繩斷開.當彈簧伸長至本身的自然長度時,滑塊A的速度正好為零.問在以后的運動過程中,滑塊B是否會有速度等于零的時刻?試通過定量分析,證明你的結(jié)論.

  21.如圖1-84所示,表面粗糙的圓盤以恒定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)軸間系有一輕質(zhì)彈簧,已知彈簧的原長大于圓盤半徑.彈簧的勁度系數(shù)為k,物體在距轉(zhuǎn)軸R處恰好能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動而無相對滑動,現(xiàn)將物體沿半徑方向移動一小段距離,若移動后,物體仍能與圓盤一起轉(zhuǎn)動,且保持相對靜止,則需要的條件是什么

  22.設(shè)人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力定律、牛頓運動定律及周期的概念,論述人造地球衛(wèi)星隨著軌道半徑的增加,它的線速度變小,周期變大.

  23.一質(zhì)點做勻加速直線運動,其加速度為a,某時刻通過A點,經(jīng)時間T通過B點,發(fā)生的位移為s1,再經(jīng)過時間T通過C點,又經(jīng)過第三個時間T通過D點,在第三個時間T內(nèi)發(fā)生的位移為s3,試利用勻變速直線運動公式證明:a=(s3-s1)/2T.

  24.小車拖著紙帶做直線運動,打點計時器在紙帶上打下了一系列的點.如何根據(jù)紙帶上的點證明小車在做勻變速運動?說出判斷依據(jù)并作出相應(yīng)的證明.

  25.如圖1-80所示,質(zhì)量為1kg的小物塊以5m/s的初速度滑上一塊原來靜止在水平面上的木板,木板的質(zhì)量為4kg.經(jīng)過時間2s以后,物塊從木板的另一端以1m/s相對地的速度滑出,在這一過程中木板的位移為0.5m,求木板與水平面間的動摩擦因數(shù).

  26.如圖1-81所示,在光滑地面上并排放兩個相同的木塊,長度皆為l=1.00m,在左邊木塊的最左端放一小金屬塊,它的質(zhì)量等于一個木塊的質(zhì)量,開始小金屬塊以初速度v0=2.00m/s向右滑動,金屬塊與木塊之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s,求:木塊的最后速度.

  27.如圖1-82所示,A、B兩個物體靠在一起,放在光滑水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB隨時間變化的關(guān)系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求從t=0到A、B脫離,它們的位移是多少? 2

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