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1、高一年级物理寒假作业及答案 篇一 一 选择题 本题共 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 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
2、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
3、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 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
4、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
5、共 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
6、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 本题共 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
7、 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
8、 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
9、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
10、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
11、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
12、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 magsin mg 则 ma b上升 h 则 a下降 hsin 则 a重力势能的减小量为 mag hsin 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
13、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 magvsin 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 共点力平衡得出 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
14、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 小球和车有共同的速度 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 mg
15、h 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
16、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
