高中物理五星级题库难题解析
第一章 力 物体的平衡
力的概念和物体受力分析
（P ．4）
****13．如图1-1（原图1-12）所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动．由此可知，A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的滑动摩擦系数μ2有可能是（ ）。（1994年·全国高考卷） [3 ]
(A)μ1＝0，μ2＝0； (B)μ1＝0，μ2≠0； (C)μ1≠0，μ2＝0； (D)μ1≠0，μ2≠0．
解答 由A 、B 以相同速度做匀速直线运动可知：A 在水平方向受力应为零，即A 、B 之间无摩擦力，所以A 、B 之间的动摩擦因数μ1可以为0也可以不为0。以B 为研究对象，在水平方向受F 作用，一定还受到大小与F 相等，方向与F 相反的摩擦力作用。所以B 、C 之间一定有摩擦力作用，即μ2≠0。
本题的正确选项为（B ）（D ）。
（P ．5）
****14．如图1-2（原图1－13）所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f 随拉力F 变化的图像正确的是（ ）。 [3 ]
解答 当F 从零开始逐渐增大时，一开始物体处于静止状态，所以F 与摩擦力平衡，即F =f ，且f 随F 的增大而增大，直到f 达到最大静摩擦力。此后再增大F ，物体将被拉动，此时的滑动摩擦力f =μN =μmg ，不再随F 而变化且略小于最大静摩擦力。
本题的正确选项为（D ）。
（P ．5）
****15．如图1-3（原图1-14）所示，有一等边三角形ABC ，在B 、C 两点各放一个质量为m 的小球，在A 处放一个质量为2m 的小球，则这个球组的重心在何处．[4 ]
解答 可先求B 球与C 球的重心，由于B 、C 球质量相等，所
以它们的重心在BC 的中点处。再求A 球与这个等效小球（质量为2m ，位置在BC 中点）的重心，由于质量均为2m ，故它们的重心在
图1-1
图1-2
（A ） （B ） （C ） （D ）
B m
C A 2m
图1-3
此两球的中点。
所以这个球组的重心应在BC 边中线的中点处。
（P ．5） ****18．运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的
斜坡上时，如图1-4（原图1-17）所示，仍不致于翻倒，也就是说，货车受的重力的作用线仍落在货车的支持面（以车轮为顶点构成的平面范围）以内．如果车轮间的距离为2.0m ，车身的
重心离支持面不超过多少？（设车的重心在如图所示的中轴线上）[6]
解答 设O 为车厢的重心，过O 作两车轮连线的垂线，交
点为A ，如图1-5所示，过O 作重力作用线，此线不能超过B
点B ，在直角三角形OAB 中，由几何关系可知
∠AOB =30°，AB =2
1BC =1m, OA =3AB =1.73m 。
所以车身的重心离开支持面不超过1.73m 。
共点力的合成与分解
（P ．6）
***6．如图1-6（原图1-20）所示，一个半径为r ，重为G 的圆球，被长为r 的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角为30°，则绳子的拉力T 和墙壁的弹力N 分别是（ ）。[3 ]
(A)G T =，2
G
N =
(B)G T 2=，G N = (C)G T 3=，G N 23=
(D)G T 332=，G N 3
3=
解答 圆球的受力分析如图1-7 所示，根据平衡条件得
T =cos30G ?=
3
2
3G ，
N =G tan30°=
3
3
G ， 图1-4
图1-5
本题的正确选项为（D ）。 （P ．6）
***7．某压榨机的结构如图1-8（原图1-21）所示．其中B 为固定绞链，C 为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D 为被压榨的物体．当在铰链A 处作用一垂直于壁的压力F 时，物体D 所受的压力等于___ _．[3 ]
解答 以铰链A 为研究对象进行受力分析，AB 杆和BC 杆受力大小相等，设受到的力为大小F 1，有 12cos F F α=， 可得 12cos F
F α
=
,
对C 进行受力分析，如图1-9 所示，在竖直方向上有 1sin tan 2
F
N F αα==
, 根据几何关系得tan α=10,代入上式得 N =5F 。N 为D 对C 的支持力，所以物体D 所受的压力也等于5F 。
本题的正确答案为“5F ”。
（P ．7）
***11．作用在同一质点的两个力的合力F 随两个分力夹角大小变化情况如图1-10（原图1-22）所示，则两力的大小分别是_______N 和_______N ．[3]
解答 从图中可以看出，当两力夹角为90°时，合力大小为50N ，当两力夹角为180°时，合力大小为10N ，假设两力分别为F 1、F 2 ，
则
221250F F +=， ①
|F 1—F 2 |=10 ， ②
由①式和②式得 F 1=30N ，F 2=40N 或F 1=40N ，F 2=30N 。 本题的正确答案为“30N ，40N ”。
（P ．7）
***12．从正六边形ABCDEF 的一个顶点A 向其余五个顶点作用着五个力F 1、F 2、F 3、F 4、F 5，如图1-11（原图1-23），已知F 1=f ，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为______，方向______．[4 ]
解答 根据正六边形的几何特点，连接BD ，四边形ABDE
图1-8
图1-10
2
F
1 图1-9 C N
为矩形，连接FD ，四边形ACDF 也为矩形，而F 3 恰好为这两个矩形的对角线，所以F 1、F 2、F 3、F 4、F 5这五个力的合力大小为3F 3 ，方向沿AD 方向。又因F 1与F 3 的关系：F 3=2F 1，所以合力为3F 3=6F 1=6f 。
本题的正确答案为“6f ，沿AD 方向”。
（P ．7）
****16．如图1-12（原图1-26）所示，用绳AC 和BC 吊起一
个物体，绳AC 与竖直方向的夹角为60°，能承受的最大拉力为100N ，绳BC 与竖直方向的夹角为30°能承受的最大拉力
为150N ．欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少？[5 ]
解答 C 点受力分析如图1-13所示，T A 与T B 关系为
tg30A B B T T ?=?=
， 由于T A =100N ，T B =150N ，要使两绳子都不断，由上式可知，应以T B 的最大拉力为限，此时物体的重力
cos30
B
T G ?
=
=。 所以物体的重力不应超过173N 。
共点力作用下的物体的平衡
（P ．8）
***10．如图1-14（原图1-30）所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量 为m 的物体，上端分别固定在水平天花板上的M 、N 点，MN 间距为s ，已知两绳所能承受的最大拉力为T ，则每根绳的长度不得短于______．[4 ]
解答 假设两绳的拉力都为T ，受力分析如图1- 15所示。设绳
与天花板的夹角为θ，根据平衡条件得
mg =2T sin θ, ① 设绳子长为L ，根据几何关系可得
cos 2s
L
θ=, ②
根据①②式得 L
。
”。
图1-12
图1-14
T
B
图1-13
图1-15
（P ．9）
***12．如图1-16（原图1-32）所示，A 、B 两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A 杆的绳倾斜，悬挂B 杆的绳恰好竖直．则关于两杆的受力情况，
下列说法中正确的有（ ）。[4 ]
(A)A 、B 都受三个力作用 (B)A 、B 都受四个力作用
(C)A 受三个力，B 受四个力
(D)A 受四个力，B 受三个力
解答 对A 、B 杆进行受力分析可知，它们都受到重力、弹力和绳子拉力的作用。对B 来说这三个力都是在竖直方向上，所以能保持平衡，地面没有摩擦力作用。对A 来说重力和弹力在竖直方向上，而绳子拉力是倾斜的，它有水平分量，要使A 也能平衡，地面对A 一定有摩擦力的作用，因此A 受四个力。
本题的正确选项为（D ）。
（P ．9）
***13．如图1-17（原图1-33）所示，质量为M 的大圆环，用轻绳悬挂于天花板上，两个质量均为m 的小环同时从等高处由静止滑下，当两小圆环滑至与圆心等高时所受到的摩擦力均为f ，则此时大环对绳
的拉力大小是（ ）。[4 ]
(A)Mg (B)（M ＋2m ）g (C)Mg ＋2f (D)（M ＋2m ）g ＋2f 解答 大圆环的受力分析如图1- 18所示，根据平衡条件可得 T ＝Mg +2f ，
本题的正确选项为（C ）。
（P ．10）
***14．如图1-19（原图1-34）所示，A 、B 两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B 物体放在水平地面上，A 、B 两物体均静止，现将B 物体稍向左移一点，A 、B 两物体仍静止，则此时与原来相比（ ）。[4 ]
(A)绳子拉力变大
(B)地面对物体B 的支持力变大
(C)地面对物体B 的摩擦力变大 (D)物体B 受的合力变大
解答 由于A 始终处于平衡状态，所以绳子拉力T 不变，始终为G A 。B 物体的受力如图1-20所示，根据平衡条件可得
图
1-17
图1-19
f
图1-16
sin B T N G θ+= ， ①
cos T f θ= ， ②
由题意θ变小，由①式可得N 变大，由②式可知f 变大。
本题的正确选项为（B ）（C ）。
（P ．10）
***15．如图1-21（原图1-35）所示，斜面的倾角θ＝37°，斜面上
的物体A 重10N ．物体A 和斜面间的动摩擦因数为μ＝0.2，为使物
体A 在斜面上做匀速运动，定滑轮所吊的物体B 的重力大小应为多
大?[5 ]
解答 由于A 物体的运动方向不知道，所以应分情况讨论：
（1）当A 物体沿斜面向上匀速运动时，受力分析如图1- 22所示，根据平衡条件可得
T =f +G A sin θ ， ①
N = G A cos θ ， ② f =μN ， ③ T = G B ， ④ 由以上①②③④式可解得()cos sin 7.6N B A G G μθθ=+=。
（2）当A 物体沿斜面向下匀速运动时，同理可得 T ’+f =G A sin θ ， ⑤
N = G A cos θ ， ⑥ f=μN , ⑦ T ’= G ’B ， ⑧
由⑤⑥⑦⑧式可得 ()sin cos 4.4N B
A G G θμθ'=-=。 所以物体
B 的重力大小应为7.6N 或4.4N 。
（P ．10）
***17．如图1-23（原图1-37）所示，A 、B 两长方体木块放在水平面上，它们高度相等，长木板C 放在它们上面，用水平力F 拉木块A ，使A 、B 、
C 一起沿水平面向右匀速运动，则（ ）。[4 ]
(A)A 对C 的摩擦力向右 (B)C 对A 的摩擦力向右
(C)B 对C 的摩擦力向右 (D)C 对B 的摩擦力向右
解答 由于C 靠A 对它的摩擦力作用使其向右运动，所以A 对C 摩擦力向右。同理B 靠C 对它的摩擦力作为动力使其向右运动，所以C 对B 的摩擦力也向右，C 对A 和B 对C
图
1-21 图1-23
图1-22
的摩擦力方向可根据牛顿第三定律得到。 本题的正确选项为（A ）（D ）。
（P ．10）
***18．如图1-24（原图1-38）所示，质量为m ＝5kg 的物体，置于倾角为θ＝30°的粗糙斜面块上，用一平行于斜面的大小为30N 的力推物体，使其沿斜面向上匀速运动．求地面对斜面块M 的静摩擦力是多少？[8 ]
解答 把M 、m 作为一个整体进行受力分析，如图1-25
所示，根据水平方向的平衡条件可得
f =F cos θ,
其中F =30N ，θ=30°，代入可得f
=15 3 N 。 所以地面对斜面M 的静摩擦力为15 3 N 。
（P ．11）
***19．如图1-26（原图1-39）所示，物体A 、B 叠放在倾角为α＝37°的斜面上，并通过细线跨过光滑滑轮相连，细线与斜面平行，两物体质量分别为m A ＝5kg ，m B ＝10kg ，A 、B 间动摩擦因数为μ1＝0.1，B 与斜面间的动摩擦因数为μ2＝0.2，现对A 施一平行于斜面向下的拉力F ，使A 平行于斜面向下匀速运动，
求F 的大小。[10 ]
解答 A 、B 的受力分析如图1- 27所示，对于A 根据平衡
条件可得
F + m A g sin a ＝T + f 1 ， ①
N 1=m A gcos a ， ② f 1=μ1N 1 ， ③
对于B 有 f 1 + f 2 + m B g sin a =T ， ④
N 2= N 1 + m B g cos a ， ⑤ f 2=μ2 N 2 ， ⑥
由以上各式可解得
()()122cos cos sin A A B B A F m g m m g m m g μαμαα=+++- ，
代入数据可得F =62N 。
所以沿斜面向下拉力F 的大小为62N 。
图1-24
图1-26 1 1 `
B T 图1-27
（P ．11）
****20．如图1-28（原图1-40）所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为l 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ．现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（ ）。（2001年·全国高考卷理综）[5 ] (A)g m k
l 1μ
+
(B) g m m k
l ）21(++
μ
(C) g m k
l 2μ
+
(D) g m m m
m k l ）（2121++μ
解答 对木块1进行受力分析，它在水平方向受弹簧拉力和滑动摩擦力的作用，这两力
平衡有
1k x m g μ?=，
可得 1x m g k
μ
?=
，
所以此时弹簧的总长度为g m k
l 1μ
+。
本题的正确选项为（A ）。
（P ．11）
****21．S 1和S 2表示劲度系数分别为1k 和2k 的两根弹簧，1k ＞2k ；a 和b 表示质量分别为a m 和b m 的两个小物体，a m ＞b m ，将弹簧与物块按图1-29（原图1-41）方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使( )。（2000年·广东卷）[4 ]
(A)S 1在上，a 在上
(B)S 1在上，b 在上 (C)S 2在上，a 在上
(D)S 2在上，b 在上
解答 先讨论a 、b 的悬挂位置。对于上面弹簧而言，无论a 、b 怎么放，它的伸长量不变。对于下面弹簧，下面所挂物体越重，其伸长量越大。所以应该重一点的物体在下面，即b 在上、a 在下。
再讨论两根弹簧的位置，可比较两种情况的伸长量 若S 1在上： 112
a b a m g m g m g
x k k +?=
+，
2
1 图1-28
图1-29
若S 2在上： 221
a b a m g m g m g
x k k +?=
+。
由于1k ＞2k ，所以Δx 1＜Δx 2，应选择S 2在上。 本题的正确选项为（D ）。
（P ．11）
****22．如图1-30（原图1-42）所示，物体G 用两根绳子悬挂，开始时绳OA 水平，现将两绳同时顺时针转过90°，且保持两绳之
间的夹角α不变（α>90°），物体保持静止状态，在旋转过程中，设绳OA 的拉力为T 1，绳OB 的拉力为T 2，则（ ）。[5] (A)T 1先减小后增大 (B)T 1先增大后减小
(C)T 2逐渐减小
(D)T 2最终变为零
解答 刚开始时O 点受到绳OA 、OB 的作用力如图1-31
实线所示，假设转过θ角度的受力如图中虚线所示，当转过
90°时，T 1=mg , T 2=0。
经过比较可得：T 1先增大后减小，T 2逐渐减小。
本题的正确选项为（B ）（C ）（D ）。
（P ．12） ****24．质量为0.8kg 的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用
平行于斜面沿水平方向大小等于3N 的力推物块，物块仍保持静止，如图1-32（原图1-44）所示，则物块所受的摩擦力大小等于( )。[5 ]
(A)5N (B)4N
(C)3N (D)33N
解答 在斜面平面内物体的受力分析如图1-33所示，根据平衡条件得
f =，
其中F ＝3N ，m ＝0.8kg ， θ=30°，代入得 f =5N 。 本题的正确选项为（A ）。
（P ．12）
图
1-30 图1-32
A
P
图1-33
2 2’
T 1 图1-31
****25．如图1-34（原图1-45）所示，水平放置的两固定光滑硬杆OA 、OB 成θ 角，在两杆上各套一轻环P 、Q ，两环用细绳相连，现用一大小为F 的恒力沿OB 方向拉圆环Q ，当两环处于平衡状态时，绳子的拉力大小为___________________ 。[4 ]
解答 当两环平衡时，如图1- 35所示，P 所受弹力方向必垂直OA ，否则P 无法平衡。Q 受三力作用处于平衡状
态，由平衡条件得 sin T F θ=， 得 sin F T θ
= 。
本题的正确答案为“sin F
θ
”。
（P ．12）
****26．如图1-36（原图1-46）所示，相距4m 的两根柱子上拴着一根5m 长的细绳，细绳上有一光滑的小滑轮，吊着180N 的重物，静止时AO ，BO 绳所受的拉
力各是多少？[7 ] 解答 同一条绳子拉力处处相等，所以T 1=T 2=T ，且与竖直线夹角
均为θ，如图1- 37所示，根据平衡条件得
2cos T mg θ?=, ①
延长BO 至墙于C 点，过C 作水平线交右墙于D 点，根据几何关系得AO =OC ，而AO +BO =5m ，所以BC =OB +OC =5m ，在ΔBCD 中，有
3
cos 5
θ=， ②
由①②式得5
150N 6
T mg ==，
所以静止时AO 、BO 绳子所受拉力各是“150N ，150N ”。
（P ．12）
****27．如图1-38（原图1-47）所示，A 、B 两小球固定在水平放置的细杆上，相距为l ，两小球各用一根长也是l 的细绳连接小球C ，三个小球的质量都是m ．求杆对小球A 的作用力的大小和方向．[10 ]
解答 C 球受力如图1- 39所示，根据平衡条件有 2cos30T mg ?
=，
图
1-36
图1-37
得 T =
3
3
mg , ① A 球受力如图1- 40所示，根据平衡条件有 sin 60T mg N ?
+=, ② cos 60T f ?=, ③
由①②③可得N =
2
3
mg , f =63mg 。
因此杆对小球A 的作用力F =2
2f
N +，代入可得F =
3
7
mg , 与竖直方向成a 角， tanα =
N f =9
3。 所以杆对小球A 的作用力大小为
3
7
mg ,，方向为竖直向上偏左a 角，其中α= arctan
9
3。
（P ．12）
****28．如图1-41（原图1-48）所示，两个重都为G ，半径都为r 的光滑均匀小圆柱，靠放在半径为R （R ＞2r ）的弧形凹面内，处于静止状态，试求凹面对小圆柱的弹力及小圆柱相互间的弹力大小．[10 ]
解答 设大圆弧圆心为O 1，两小圆柱的圆心分别为O 2、O 3，连接O 2 O 3，连线必定经过两圆柱的切点，设切点为A ，连接OA ，令∠O 2O 1A 为θ，根据几何关系得
cos θ=
=
,
tg θ
左边圆柱的受力如图1- 42所示，根据平衡条件得
图1-41
图1-40
1cos N G θ=, ① 12sin N N θ=, ②
由①②得
1cos R r G G
N θ
-=
=
2N =
。
所以凹面对小圆柱的弹力为
R
r R G r R )2()(-- ，小圆柱相
互间的弹力大小为
R
r R rG )2(-。
（P .12）
*****29．如图1-43（原图1-49），跨过两个定滑轮的轻绳上系着两个质量分别为m 1 、m 2 和M 的重物，两滑轮的悬挂点在同一高度，不计摩擦．求当整个系统处于平衡状态时，三个重物质量之间的关系．[15 ]
解答 各物体的受力如图1- 44所示，由平衡条件可得
11T m g =，22T m g =，
对于M 受三力作用平衡，则三力构成一个封闭的三角形，如图1-45 所示，由三角形知识可得 2221211sin 2M m m Mm α+-=
，22
2
2122
sin 2M m m Mm α+-=。 对于此系统，必须满足：102
π
α<<
，202
π
α<<
。
可解得三个重物质量之间应满足的关系为12M m m <+，且
222
12
M m m >-。
图1-43
图
1-44
T g
2
图
1-45
图1-42
（P .12）
*****30．如图1-46（原图1-50）所示，质量为m 的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为
3
3
，想用大小为F 的力推动物体沿水平地面滑动，推力方向与水平面的夹角在什么范围内都是可能的？[15 ]
解答 当物体在地面上滑动时，受力如图1-47 所示，物体在竖直方向平衡，则
sin N mg F θ=+。
①
要使物体在水平地面上滑动，必须满足如下条件
cos F f θ≥，
②
而 f N μ=。
③
由①②③三式可得 cos sin mg
F
μθμθ-≥，
所以2
1
sin(),tan 1F
αθαμ
μ-=
+≥
其中，代入μ可得推力方向与水平面的夹角的
范围为arcsin
02mg
F
π
θ-≤
≤3
。
（P .13）
*****31．压延机由两轮构成，两轮直径各为d ＝50 cm ，轮间的间隙为a ＝0.5 cm ，两轮按反方向转动，如图1-48（原图1-51）上箭头所示．已知烧红的铁板与铸铁轮之间的摩擦系数μ＝0.1．问能压延的铁板厚度是多少？[25 ]
解答 以铁板为研究对象，铁板受到铸铁轮的作用力如图1- 49 所示。压延机要正常工作，则铁板所受的作用力的合力须向右，即
cos sin 0A A f N θθ-≥，
而 A A f N μ=， 所以0tan θμ≤≤，
cos θμ
2
1≤≤11+。
m
F
θ
图1-46
m
F
θ
图1-47
mg N
f
图1-48
由几何关系可得2(1cos )b R a θ=-+，代入数据可得能压延的铁板厚度为0.5cm ≤b ≤0.75cm 。
力矩 有固定转动轴物体的平衡
（P ．14）
***7．如图1-50（原图1-54）所示是单臂斜拉桥的示意图,均匀桥板ao 重为G ,三根平行钢索与桥面成30°,间距ab =bc =cd =do ,若每根钢索受力相同，左侧桥墩对桥板无作用力，则每根钢索的拉力大小是（ ）。[3 ]
(A)G (B)3G ∕6
(C)G ∕3 (D)2G ∕3
解答 设aO 长为4L ，每根钢索受力为T ，以O 点为转轴，由力矩平衡条件得
23sin302sin30sin30G L T L T L T L ?
?
?
?=?+?+?， 解得 2
3
T G =
。 本题的正确选项为（D ）。
（P ．14）
***8．图1-51（原图1-55）为人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重量为G 的物体，（1）在方框中画出前臂受力示意图（手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O 点看作固定转动轴，O 点受力可以不画）．（2）根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩力约为 ．（2000年·上海卷）[5 ]
图1-50
图1-51
A f N θ O
B θ
f B
N O 2
图1-49
解答 前臂的受力如图1-52所示，以O 点为转轴，由力矩平衡条件得
18F N ?=?， 其中N =G ，可得 F =8G 。 本题的正确答案为“8G ”。
（P ．14）
***9．如图1-53（原图1-56）所示，直杆OA 可绕O 轴转动，图中虚线与杆平行．杆的A 端分别受到F 1、F 2、F 3、F 4四个力作用，它们与OA 杆在同一竖直平面内，则它们对O 点的力矩M 1、M 2、M 3、M 4的大小关系是（ ）。[4] (A)M 1＝M 2＞M 3＝M 4 (B)M 1＞M 2＞M 3＞M 4 (C)M 2＞M 1＝M 3＞M 4 (D)M 1＜M 2＜M 3＜M 4
解答 把四个力都分解为垂直于OA 方向和沿OA 方向的两个分力，其中沿OA 方向的力对O 点的力矩都为零，而垂直于OA 方向的力臂都相等，所以四个力的力矩比较等效为垂直方向的力的比较。从图中不难看出力大小关系为F 2⊥>F 1⊥=F 3⊥>F 4⊥，所以力矩大小关系为M 2>M 1=M 3>M 4。
本题的正确选项为（C ）。
（P ．14）
***10．如图1-54（原图1-57）所示的杆秤，O 为提扭，A 为刻度的起点，B 为秤钩，P 为秤砣，关于杆秤的性能，下述说法中正确的是（ ）。[4]
(A)不称物时，秤砣移至A 处，杆秤平衡
(B)不称物时，秤砣移至B 处，杆秤平衡
(C)称物时，OP 的距离与被测物的质量成正比 (D)称物时，AP 的距离与被测物的质量成正比
解答 当不称物体时，秤砣应在零刻度线，即在A 点， 此时对O 点的力矩平衡，设杆秤本身的重为G 0，重
心离开O 点距离为OC ，根据力矩平衡条件得 0P AO G OC ?=?， ①
当称物体为G 时，设秤砣在D 点时杆秤平衡，如
F 1
F 2
F 3 F 4
O
A
图1-53 B A
O
P 图1-54
图1-52 B A
O
P
D
G
图1- 55所示，根据力矩平衡条件有
0G OB G OC P OD ?=?+?， ② 由①②式得
()G OB P AO OD P AD ?=?+=?。
本题的正确选项为（A ）（D ）。
（P ．15）
***11．如图1-56（原图1-58）所示，A 、B 是两个完全相同的长方形木块，长为l ，叠放在一起，放在水平桌面上，端面与桌边平行．A 木块放在B 上，右端有
4
l
伸出，为保证两块不翻倒，木块B 伸出桌边的长度不能超过（ ）。[4 ]
(A)l /2 (B)3l /8
(C)l /4 (D)l /8
解答 把A 、B 当作一个整体，其重心位置在两个木块的中点，根据几何关系可知在距B 右边38l 处。为了不翻倒，它们的重心不能超过桌边，即B 伸出桌边长度不超过38
l 。 本题的正确选项为（B ）。
（P ．15）
***13．如图1-57（原图1-60）所示，将粗细均匀、直径相同的均匀棒A 和B 粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，恰好处于水平位置而平衡，如果A 的密度是B 的两倍，那么A 的重力大小是B 的_______倍．[5 ]
解答 假设A 的长度为x ，B 的长度为y ，横截面积为S ，B 的密度为ρ，则A 的密度为2ρ，有
2A G xSg ρ=, B G ySg ρ=,
根据力矩平衡条件得 22
A B x y G G ?
=? ， 代入得
2
x y = ， 所以
222A B G xSg x
G ySg y
ρρ===。 图1-56
A B
图1-57
本题的正确答案为“2”。
（P ．15）
***14．如图1-58（原图1-61）所示，一个质量为m 、半径为R 的球，用长为R 的绳悬挂在L 形的直角支架上，支架的重力不计，AB 长为2R ，BC 长为R 32，为使支架不会在水平桌面上绕B 点翻倒，应在A 端至少加多大的力？[6 ]
解答 要使加在A 端的力最小，力臂应最大，即为AB 的长度。以球和直角支架整体作为研究对象，球所受重力和A 端所受作用力对B 点力矩平衡，有 2mg R F R ?=?,
可得 F =
2
1
mg , 所以应在A 端至少加2
1
mg 的力作用。
（P ．15）
***15．如图1-59（原图1-62）所示，重为600N 的均匀木板搁在相距为2.0m 的两堵竖直墙之间，一个重为800N 的人站在离左墙0.5m 处，求左、右两堵墙对木板的支持力大小．[7 ]
解答 木板的受力分析如图1-60所示，以左边墙的交点
为支点，根据力矩平衡条件得
130.512N G N ?+?=? ， ①
以右边墙的交点为支点，根据力矩平衡条件得 212 1.51N N G ?=?+? ， ②
其中N 1=G 人=800N ，G =600N ，代入①②式得N 2=900N ，N 3=500N 。 所以左、右两堵墙对木板的支持力大小分别为900N 、500N 。
（P ．16）
****16．棒AB 的一端A 固定于地面,可绕A 点无摩擦地转动,B 端靠在
物C 上,物C 靠在光滑的竖直墙上,如图1-61（原图1-63）所示.若在C 物上再放上一个小物体,整个装置仍保持平衡,则B 端与C 物之间的弹
B
A
C
图1-58
图1-59
N 1
G 图1-60
N 3
N 2
力大小将（ ）。[4]
(A)变大 (B)变小 (C)不变 (D)无法确定
解答 AB 棒及C 物体在竖直方向的受力分析如图1- 62 所示，对于C 物体，由平衡条件得
f =G C ， ① 对于AB 棒，根据力矩平衡条件得
G f N M M M += ， ②
在C 上加一小物体后，G C 增加，由①式可知f 也将增大，则M f 增
大。由②式可知M N 随之增大，则N 也增大。
本题的正确选项为（A ）。
（P ．16）
***17．如图1-63（原图1-64）所示，质量为m 的运动员站在质量为m 的均匀长板AB 的中点，板位于水平地面上，可绕通过A 点的水平轴无摩擦转动，板的B 端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员的手中，当运动员
用力拉绳子时，滑轮的两侧的绳子都保持在竖直方向，则要
使板的B 端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是
_________．[5 ]
解答 设板长为2L ，对板进行受力分析如图1- 64所示，以A 为转轴，根据力矩平衡条件得
M N +M G =M T ，
即 2N L mg L T L ?+?=? , ① 以人为研究对象，有
T +N =mg ， ②
由①②式得 T =3
2
mg , 本题的正确答案为“3
2
mg ”。
（P ．16）
****18．如图1-65（原图1-65）所示，半径是0.1m ，重为310N
A
图1-62 N
f
f G C G
A B 图1-63
A
B
T
N
mg
图1- 64
的均匀小球，放在光滑的竖直墙和长为1m 的光滑木板（不计重力）OA 之间，木板可绕轴O 转动，木板和竖直墙的夹角为θ=60°，求墙对球的弹力和水平绳对木板的拉力．[5]
解答 对木板OA 受力分析如图1- 66所示，由力矩平衡条件得
1ctg cos 2
N R T L θθ?=? , ①
对球受力分析如图1- 67所示，根据平衡条件得 1sin N G θ=, ② 12cos N N θ= , ③
由①②式得 2sin cos GRctg
T L θ
θθ
=
，
其中G =310N ，R =0.1m ，θ=60°，L =1m ，代入可得T =34N=6.93N 。由②③式可得N 2=10N 。
所以墙对球的弹力为10N ，水平绳对木板的拉力为6.93N 。
（P ．16）
****19．如图1-68（原图1-66）所示，均匀杆AB 每米重为30N ，将A 端支起，在离A 端0.2m 的C 处挂一重300N 的物体，在B 端施一竖直向上的拉力F ，使杆保持水平方向平衡，求杆长为多少时，所需的拉力F 最小，最小值为多少？[6 ]
解答 设杆长为x m ，则重为30x N ，由力矩平衡条件得
3000.2302
x
x F x ?+?
=? , 即 2
15600x Fx -+=, ①
要使方程有解，则2
415600F ?=-??≥ ，即F ≥ 60N ， 取F =60N ，代入①式可得x = 2 m 。
所以杆长为2 m 时，所需的拉力F 最小，最小值为60N 。
图
1—68 N 2
N 图1-67
P .16
*****21．两个所受重力大小分别为G A 和G B 的小球A 和B ，用细杆连接起来，放置在光滑的半球形碗内．小球A 、B 与球心O 在同一竖直平面内，如图1-69（原图1-68）所示．若碗的半径为R ，细杆的长度为
R 2，G A >G B ，则连接两小球的AB 细杆静止时与竖直方
向的夹角为多大? [10]
解答 以A 、B 整体为研究对象，A 、B 物体所受的支持
力通过球心，所以以O 为转动轴，只有A 和B 的重力矩．如图1-70所示，由力矩平衡条件可得
sin sin A B G R G R αβ?=?， ①
由几何关系知： 0
90αβ+= ②
解①②式得 arctan
B
A
G G α=， 所以细杆与竖直方向的夹角γ为arctan 4
B A G G π+。
P .16
*****22．如图1-71（原图1-69）所示，重为G 的一根均匀硬棒AB ，杆的A 端被细绳吊起，在杆的另一端B 作用一水平力F ，把杆拉向右边，整个系统平衡后，细线、棒与竖直方向的夹角分别为α、β．求证：tg β=2tg α．[15 ]
证明 硬棒受到三个力作用平衡，则三个力的作用线必交于一点，如图1- 72所示。AB 为一根质量均匀的硬棒，所以O 为AB 的中点，则由几何关系可得C 为BD 的中点，而 tan BD AD β=
，tan CD
AD
α= ， 所以tan 2tan βα=。
图1-69
B
图1-72
图1-71
高中物理经典试题库1000题
《物理学》基础题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面，从空气射入介质中，介质的折射率为n，下列说法中正确的是（） A、因入射角和折射角都为零，所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°，光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°，下列说法中正确的是（） A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气，入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油，入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm，在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像，以下说法中正确的是（） A、像倒立，放大率K=2 B、像正立，放大率K=0.5 C、像倒立，放大率K=0.5 D、像正立，放大率K=2 4、清水池内有一硬币，人站在岸边看到硬币（） A、为硬币的实像，比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像，比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像，比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像，比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时，以下四种答案正确的是（） A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面，垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射，三棱镜的临界角（） A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质，入射角为α，折射角为γ，光速分别为v甲和v乙，已知折射率为n甲>n乙，下列关系式正确的是（） A、α>γ，v甲>v乙 B、α<γ，v甲>v乙 C、α>γ，v甲 2017年04月30日高中物理相互作用组卷 一．选择题（共14小题） 1．把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是（） A．重力就是地球对物体的引力 B．重力大小和物体运动状态有关 C．重力的方向总是指向地心的 D．薄板的重心一定在直线AB上 2．下列关于常见力的说法中正确的是（） A．弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照性质命名的 B．有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心 C．两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在 D．物体之间接触就一定产生弹力 3．下列说法中，正确的是（） A．有受力物体，就必定有施力物体 B．力只能产生在相互接触的物体之间 C．施力物体施力在先，受力物体受力在后 D．力是一个物体就能产生的，而并不需要其他物体的存在 4．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（） A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降 5．弹簧秤的秤钩上挂一个重2N的物体，当弹簧秤与所挂物体一起匀加速竖直上升时，弹簧秤示数可能出现下列哪个图所示情况？（） A．B．C．D． 6．如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，一物体从弹簧上方某高处自由下落，并落在弹簧上，弹簧在压缩过程中始终遵守胡克定律．从球接触弹簧开始，直到把弹簧压缩到最短为止，小球的加速度大小（） A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大 7．如图所示，某同学在擦黑板．已知黑板擦对黑板的压力为8N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为（） A．2N B．3.2N C．20N D．32N 8．已知一些材料间动摩擦因数如下： 材料钢﹣钢木﹣木木﹣金属木﹣冰 动摩擦因数0.250.300.200.03 质量为1kg的物块放置于水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时， 读得弹簧秤的示数为3N，则关于两接触面的材料可能是（取g=10m/s2）（）A．钢﹣钢B．木﹣木C．木﹣金属D．木﹣冰 9．物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知m A=6kg，m2=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，如图．现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（） A．当拉力F＜12N时，A静止不动 B．当拉力F=16N时，A对B的摩擦力等于4N C．当拉力F＞16N时，A一定相对B滑动 D．无论拉力F多大，A相对B始终静止 高中物理气体动理论和热力学题库8370004 气体动理论和热力学 卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟 第1大题： 选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中，分别储有氦气和氢气，以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能，若他们的压强相同，则（ ） （A ）1E ＝2E （B ）1E >2E （C ）1E <2E （D ）无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 ( ) （Ａ）温度相同、压强相同 （Ｂ）温度、压强都不相同 （Ｃ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 （Ｄ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(V E K /)，单位体积内的气体质量 p ，分别有如下关系：( ) （Ａ）n 不同，(V E K /)不同，p 不同 （Ｂ）n 不同，(V E K /)不同，p 相同 （Ｃ）n 相同，(V E K /)相同， p 不同 （Ｄ）n 相同，(V E K /)相同， p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量，m 为气体分子质量，N 为气体分子总数目，n 为气体分子数密度，0N 为阿伏伽德罗常数，则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？( ) （Ａ） pV M m 23 （Ｂ） pV M m mol 23 （Ｃ） npV 2 3 （Ｄ） pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 ( ) （Ａ）一定都是平衡态 （Ｂ）不一定都是平衡态 （Ｃ）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态 （Ｄ）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态 二、力学填空题集粹（42个） 1．如图1－51所示，半径为Ｒ的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体Ａ，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度ｖ0至少为时，它将做平抛运动．这时小物体Ａ的落地点Ｐ到球心Ｏ的距离 ＝． 图1－51 图1－52 2．在竖直平面内，固定一个细管制成的半圆形轨道，如图1－52所示，轨道半径为Ｒ，Ｒ远大于圆管内径．现有一小球以初速度ｖ0沿水平方向从轨道下端开口Ｐ进入圆管内，管内是光滑的．要使小球飞离管口Ｑ时，对管壁下部有压力，则ｖ0的大小应满足的条件是． 3．如图1－53所示，沿水平直线向右行驶的车内悬一小球，悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角，已知小球在水平底板上的投影为Ｏ点，小球距Ｏ点的距离为ｈ．若烧断悬线，则小球在底板上的落点Ｐ应在Ｏ点的侧，Ｐ点与Ｏ点的距离为． 图1－53 图1－54 图1－55 4．如图1－54所示，一小球在倾角为30°的斜面上的Ａ点被水平抛出，抛出时小球的动能为6Ｊ，则小球落到斜面Ｂ点时的动能为Ｊ． 5．如图1－55所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量分别为ｍ1和ｍ2的物体，ｍ1放在地面上，当ｍ2的质量发生变化时，ｍ1的加速度ａ的大小与ｍ2的关系大体如图1－56中的． 图1－56 6．如图1－57所示，一恒定功率为Ｐ的机车在水平路面上已达最大速度，为爬上前方的一面斜坡，在刚进入坡面后即增大牵引力，则在爬坡达到匀速运动之前，机车的速度ｖ将（填“增大”、“减小”或“不变”），机车的加速度ａ将（填“增大”、“减小”或“不变”）． 图1－57 图1－58 7．物体在合外力Ｆ的作用下由静止开始运动，其Ｆｓ图象如图1－58所示，物体位移至之前速度都在增加（填“ｓ1”或“ｓ2”）． 8．一只木箱在水平地面上受到水平推力Ｆ作用，在5ｓ内Ｆ的变化和木箱速度的变化如图1－59中（ａ）、（ｂ）所示，则木箱的质量为ｋｇ，木箱与地面间的动摩擦因数为．（ｇ＝10ｍ／ｓ2） 图1－59 9．如图1－60所示，滑块Ａ沿倾角为θ的光滑斜面滑下，在Ａ的水平顶面上有一个质量为ｍ的物体Ｂ，若Ｂ与Ａ之间无相对运动，则Ｂ下滑的加速度α＝，Ｂ对Ａ的压力Ｎ＝． 图1－60 图1－61 图1－62 10．三根绳ａ、ｂ、ｃ的长度都为ｌ，ａ、ｂ悬挂在天花板上，ｃ的下端与质量为ｍ＝2ｋｇ物体相连，它们之间的夹角为120°，如图1－61所示．现用水平力Ｆ将物体ｍ缓慢向右拉动，绳ａ的张力为Ｔ1，绳ｂ的张力为Ｔ2，当绳ｃ与竖直方向的夹角θ为时，Ｔ2的值恰为零，此时Ｔ1＝Ｎ，水平拉力Ｆ的大小为Ｎ．（ｇ＝10ｍ／ｓ2） 11．如图1－62，在光滑水平面上叠放两个物体Ａ和Ｂ，ｍＡ＝0.2ｋｇ，ｍＢ＝0.8ｋｇ．为保持Ａ、Ｂ相对静止，作用在物体Ａ上的水平力不能超过0.5Ｎ，若将水平力作用在物体Ｂ上，那么，作用在物体Ｂ上的水平力不能超过Ｎ，物体Ａ的最大加速度是ｍ／ｓ2． 12．如图1－63所示，ＡＢ为一根光滑且两端固定的水平直杆，其上套着一个质量Ｍ＝300ｇ的圆环，环上用长为ｌ＝1ｍ的细线挂着另一个质量ｍ＝200ｇ的小球，从偏离竖直方向30°处由静止释放，试求Ｍ环振动的幅度为ｍ（不计空气阻力）． 高中物理经典问题---弹簧类问题全面总结解读 一：专题训练题 1、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板 将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a ＜g ＝ 匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。 分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg ，弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。据牛顿第二定律有： mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma 当N=0时，物体与平板分离，所以此时k a g m x )(-= 因为221at x =，所以ka a g m t )(2-=。 2、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P 处于静 止，P 的质量m=12kg ，弹簧的劲度系数k=300N/m 。现在给P 施加一个竖直向上的力F ， 使P 从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s 内F 是变力，在0.2s 以后F 是恒 力，g=10m/s 2,则F 的最小值是 ，F 的最大值是 。 ．分析与解：因为在t=0.2s 内F 是变力，在t=0.2s 以后F 是恒力，所以在t=0.2s 时，P 离 开秤盘。此时P 受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质量都不计，所以此时弹簧处于 原长。在0_____0.2s 这段时间内P 向上运动的距离： x=mg/k=0.4m 因为221at x =，所以P 在这段时间的加速度22/202s m t x a == 当P 开始运动时拉力最小，此时对物体P 有N-mg+F min =ma,又因此时N=mg ，所以有 F min =ma=240N. 当P 与盘分离时拉力F 最大，F max =m(a+g)=360N. 3．如图9所示，一劲度系数为k =800N/m 的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m =12kg 的 物体A 、B 。物体A 、B 和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F 在上面 物体A 上，使物体A 开始向上做匀加速运动，经0.4s 物体B 刚要离开地面，设整个 过程中弹簧都处于弹性限度内，取g =10m/s 2 ，求： （1）此过程中所加外力F 的最大值和最小值。 （2）此过程中外力F 所做的功。 解：(1)A 原来静止时：kx 1=mg ① 当物体A 开始做匀加速运动时，拉力F 最小，设为F 1，对物体A 有： F 1＋kx 1－mg =ma ② 当物体B 刚要离开地面时，拉力F 最大，设为F 2，对物体A 有： F 2－kx 2－mg =ma ③ 对物体B 有：kx 2=mg ④ 对物体A 有：x 1＋x 2＝22 1at ⑤ 由①、④两式解得 a =3.75m/s 2 ，分别由②、③得F 1＝45N ，F 2＝285N F 图8 A B F 图 9 图7 第二章 直线运动 运动学基本概念 变速直线运动 (P ．21) ***12．甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，以后甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速运动，丙车先减速后加速运动，它们经过下一路标时的速度又相同，则（ ）。[2 ] （Ａ）甲车先通过下一个路标 （Ｂ）乙车先通过下一个路标 （Ｃ）丙车先通过下一个路标 （Ｄ）三车同时到达下一个路标 解答 由题知，三车经过二路标过程中，位移相同，又由题分析知，三车的平均速度之间存在：乙v > 甲v > 丙v ，所以三车经过二路标过程中，乙车所需时间最短。 本题的正确选项为（B ）。 （P ．21） ***14．质点沿半径为R 的圆周做匀速圆周运动，其间最大位移等于_______，最小位移等于________，经过 9 4 周期的位移等于_________．[2 ] 解答 位移大小为连接初末位置的线段长，质点做半径为R 的匀速圆周运动，质点的最大位移等于2R ，最小位移等于0，又因为经过T 49周期的位移与经过T 4 1 周期的位移相同，故经过 T 4 9 周期的位移的大小等于R 2。 本题的正确答案为“2R ；0；R 2” （P ．22） ***16．一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的____________倍．(2000年，上海卷)[5] 解答 飞机发动机的声音是从头顶向下传来的，飞机水平作匀速直线运动，设飞机在人头顶正上方时到地面的距离为Y ，发动机声音从头顶正上方传到地面的时间为t ，声音的速度为v 0，于是声音传播的距离、飞机飞行的距离和飞机与该同学的距离组成了一直角三角形，由图2-1可见： X =v t ， ① Y =v 0t ， ② =Y X tan300 ， ③ 图2－1 ?8、如图所示，粗糙斜面AB与光滑竖直圆弧形轨道BOC在B处平滑连接，AB⊥BO，C为圆弧轨道最低点，O为圆心，A、O、D等高，∠OAB=37°，圆弧轨道半径为R=0.3m。质量m=1kg的小滑块与斜面间的动摩擦因数为m=0.25，从A处由静止下滑。重力加速度g=10m/s2，求：?（1）滑块首次滑至C处时对轨道的压力N的大小；（2）滑块滑过C点后上升的最大高度h； ?（3）滑块在斜面上滑行的总路程S。 ? ?9、如图，一内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R（比细管的直径大得多），在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球（可视为质点），小球的质量为m，设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为5.5mg．此后小球便作圆周运动，求： ?（1）小球在最低点时具有的动能； ?（2）小球经过半个圆周到达最高点时具有的动能； ?（3）在最高点时球对细圆管的作用力大小及方向； ?（4）若管内壁粗糙，小球从最低点经过半个圆周恰能到达最高点，则小球此过程中克服摩擦力所做的功 ? 10.如图所示，物体从高为AE=h1=2m、倾角α=37°的坡滑到底后又经过BC=l=20m的一段水平距 离，再沿另一倾角β=30°的斜坡滑到顶端D而停止，DF=h2=1.75m.设物体与各段表面的动摩擦因数都相同，求动摩擦因数μ.（保留一位有效数字）μ=0.01. 11.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其长度d=0.50m.盆边缘的高为h=0.30m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离是( D) A.0.50m B.0.25m C.0.10m D.0 ?在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路.通过两只滑动变阻器R1和R2对一阻值为500 Ω 左右的电阻R0两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω.关于滑动变阻器R1、R2的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ B A.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R1起粗调作用 B.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R2起微调作用 C.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R2起粗调作用 D.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R1起微调作用 滑动变阻器的分压接法实际上是变阻器的一部分与另一部分在跟接在分压电路中的电阻并联之后的分压，如果并联的电阻较大，则并联后的总电阻接近变阻器“另一部分”的电阻值，基本上可以看成变阻器上两部分电阻的分压.由此可以确定R1应该是阻值较小的电阻，R2是阻值较大的电阻，且与R1的一部分并联后对改变电阻的影响较小，故起微调作用，因此选项B是正确的. 如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V， 乙电路所加的电压为14V。调节变阻器R 1和R 2 使两灯都正常发光，此时变阻器 消耗的电功率分别为P 甲和P 乙 ，下列关系中正确的是（ a ） A．P 甲＞ P 乙 B．P 甲＜P 乙 C．P 甲 = P 乙 D．无法确 定 ?一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是100 W.若将这盏灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W，那么此电灯的实际功率将( ) A.等于91 W B.小于91 W C．大于91 W D.条件不足，无法确定 （一）运动的描述 例1．关于质点，下列说法正确的是（） A．凡轻小的物体皆可看作质点 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．研究地球绕太阳公转时可以将地球看作质点 D．研究某学生骑车姿势的变化时可以把学生和车看作质点 【答案】C 例2．下列说法中，哪个指时刻（） A．前2秒 B．第2秒内 C．第2秒末 D．最后2秒 【答案】C 例3．下列各组物理量中，都是矢量的是（） A．时间 B．速率 C．加速度 D．路程 【答案】C 例4．下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（） A．m B．m/s C．m/s2 D．N 【答案】A 例5．某中学正在举行班级对抗赛，张明明同学是短跑运动员，在百米竞 赛中，测得他在5s末的速度为10.4 m/s，10s末到达终点的速度为10.2 m/s，则他在全程中的平均速度为（） A．10.4 m/s B．10.3 m/s C．10.2 m/s D．10m/s 【答案】D 例6．某做直线运动的质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2，x与t 的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是（）A．4m/s 2m/s2B．0m/s 4m/s2 C．4m/s 4m/s2 D．4m/s 0 【答案】C 例7．关于速度的描述，下列说法中正确的是（） A．京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度 B．电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度 C．子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度 D．某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s 【答案】A 例8．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A．物体的速度越大，加速度越大 B．物体的速度为零，加速度也一定为零 高中物理典型例题集锦 力学部分 1、如图9-1所示，质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上，板的右端放一质量为m=1kg 的小铁块，现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s，铁块在木板上滑行，与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回，且恰好停在木板右端，求铁块与弹簧相碰过程中，弹性势能的最大值E P。 分析与解：在铁块运动的整个过程中，系统的动量守恒，因此弹簧压缩最大时和铁块停在木板右端时系统的共同速度（铁块与木板的速度相同）可用动量守恒定律求出。在铁块相对于木板往返运动过程中，系统总机械能损失等于摩擦力和相对运动距离的乘积，可利用能量关系分别对两过程列方程解出结果。 设弹簧压缩量最大时和铁块停在木板右端时系统速度分别为V和V’，由动量守恒得：mV0=(M+m)V=(M+m)V’ 所以，V=V’=mV0/(M+m)=1X4/(3+1)=1m/s 铁块刚在木板上运动时系统总动能为：EK=mV02==8J 弹簧压缩量最大时和铁块最后停在木板右端时，系统总动能都为： E K’=(M+m)V2=(3+1)X1=2J 铁块在相对于木板往返运过程中，克服摩擦力f所做的功为： W f=f2L=E K-E K’=8-2=6J 铁块由开始运动到弹簧压缩量最大的过程中，系统机械能损失为：fs=3J 由能量关系得出弹性势能最大值为：E P=E K-E K‘-fs=8-2-3=3J 说明：由于木板在水平光滑平面上运动，整个系统动量守恒，题中所求的是弹簧的最大弹性势能，解题时必须要用到能量关系。在解本题时要注意两个方面：①是要知道只有当铁块和木板相对静止时(即速度相同时)，弹簧的弹性势能才最大；弹性势能量大时，铁块和木板的速度都不为零；铁块停在木板右端时，系统速度也不为零。 ②是系统机械能损失并不等于铁块克服摩擦力所做的功，而等于铁块克服摩擦力所做的功和摩擦力对木板所做功的差值，故在计算中用摩擦力乘上铁块在木板上相对滑动的距离。 2、如图8-1所示，质量为m=0.4kg的滑块，在水平外力F作用下，在光滑水平面上从A 滑块—木板模型 例1如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B 一起加速的最大加速度由A决定。解答：物块A能获得的最大加速度为：．∴A、B 一起加速运动时，拉力F的最大值为：． 变式1例1中若拉力F作用在A上呢如图2所示。解答：木板B能获得的最大加速度为：。∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为：，设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为F m，则： 解得： 《 例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒 力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g 取10m/s2） 解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2，此时小车的加速度为：，当小车与物体达到共同速度时：v共=a1t1=v0+a2t1，解得：t1=1s ，v共=2m/s，以后物体与小车相对静止： （∵，物体不会落后于小车）物体在t=1．5s内通过的位移为：s= a1t12+v共（t－t1）+ a3（t－t1）2=2．1m 练习1如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1．5m的木板A和B，A、B 间距s=6m，在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N，A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少（已知重力加速度g=10m/s2） 解答：假设力F作用后A、C一起加速，则：，而A能获得的最 大加速度为：，∵，∴假设成立，在A、C滑行6m的过程中：，∴v1=2m/s，，A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2 ，∴v2=1m/s，此后A、C相对滑动：，故C匀速运动； ，故AB也匀速运动。设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L∴t2=1．5s，然后A、B分离，A减速运动直至停止：a A=μ2g=1m/s2，向 左，，故t=10s时，v A=0．C在B上继 续滑动，且C匀速、B加速：a B=a0=1m/s2，设经时间t4，C．B速度相 等：∴t4=1s。此过程中，C．B的相对位移为：，故C没有从B的右端滑下。然后C．B一起加速，加速度为a1，加速的时间为： ，故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s． $ 练习2如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 ，取g=10m/s2，试求： （1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端 （2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后。（解答略）答案如下：（1）t=1s，（2）①当F≤N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F；，②当2N 《物理学》题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面，从空气射入介质中，介质的折射率为n，下列说法中正确的是（） A、因入射角和折射角都为零，所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°，光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°，下列说法中正确的是（） A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气，入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油，入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm，在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像，以下说法中正确的是（） A、像倒立，放大率K=2 B、像正立，放大率K=0.5 C、像倒立，放大率K=0.5 D、像正立，放大率K=2 4、清水池内有一硬币，人站在岸边看到硬币（） A、为硬币的实像，比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像，比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像，比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像，比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时，以下四种答案正确的是（） A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面，垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射，三棱镜的临界角（） A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质，入射角为α，折射角为γ，光速分别为v甲和v乙，已知折射率为n甲>n乙，下列关系式正确的是（） A、α>γ，v甲>v乙 B、α<γ，v甲>v乙 C、α>γ，v甲 热学试题 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选 项正确） 1．下列说法正确的是［］ Ａ．温度是物体内能大小的标志Ｂ．布朗运动反映分子无规则的运动 Ｃ．分子间距离减小时，分子势能一定增大Ｄ．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等2．关于分子势能，下列说法正确的是［］ Ａ．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 Ｂ．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 Ｃ．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化 Ｄ．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小 3．关于分子力，下列说法中正确的是［］ Ａ．碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用 Ｂ．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 Ｃ．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力 Ｄ．固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 4．下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是［］ Ａ．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 Ｂ．分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用 Ｃ．分子间的引力和斥力总是同时存在的 Ｄ．温度越高，分子间的相互作用力就越大 5．用ｒ表示两个分子间的距离，Ｅｐ表示两个分子间的相互作用势能．当ｒ＝ｒ０时两分子间的斥力等于引力．设两分子距离很远时Ｅｐ＝0 ［］ Ａ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的增大而增加Ｂ．当ｒ＜ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的减小而增加 Ｃ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ不随ｒ而变Ｄ．当ｒ＝ｒ０时，Ｅｐ＝0 6．一定质量的理想气体，温度从0℃升高到ｔ℃时，压强变化如图2-1所示，在这一过程中气体体积变化情况是［］ 图2-1 Ａ．不变Ｂ．增大Ｃ．减小Ｄ．无法确定 7．将一定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么［］Ａ．绝热压缩，气体的内能增加Ｂ．等压压缩，气体的内能增加 Ｃ．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变Ｄ．三个过程气体内能均有变化 8．如图2-2所示，0．5ｍｏｌ理想气体，从状态Ａ变化到状态Ｂ，则气体在状态Ｂ时的温度为［］ xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考 XXX年级xx班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号一、计算 题 二、选择 题 三、填空 题 四、多项 选择 总分 得分 一、计算题 （每空？分，共？分） 1、下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ＝37°(sin 37 °＝)的山坡C，上面 有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图5所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数 μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突 然变为光滑，μ2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l＝27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g＝10 m/s2。求： (1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小； (2)A在B上总的运动时间。 2、质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置在矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器，当匣子随升降机以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子顶部的压力传感器显示的压力为6.0N，底部的压力传感器显示的压力为10.0N（g=10m/s2） （1）当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器示数的一半时，试确定升降机的运动情况。 评卷人得分 （2）要使匣子顶部压力传感器的示数为零，升降机 沿竖直方向的运动情况可能是怎么样的？ 3、如图10所示，位于竖直侧面的物体A的质量m A=0.5kg，放在水平面上的物体B的质量m B＝1.0 kg，物体B与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，轻绳和滑轮间的摩擦不计，且轻绳的OB部分水平，OA部分竖直，取g＝10 m/s2. 问：（1）若用水平力F向左拉物体B，使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动，所需水平力是多大？ （2）若用与水平方向成37°角斜向左上的外力F′拉物体B，使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动，则所需外力F′是多大？此过程物体B对水平面的压力是多大？(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 4、如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s速度运动，运动方向如图所示．一个质量为m的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，则： （1）物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间； （2）物体在传送带上向左运动的最远距离（传送带足够长）； 弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因： 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清； 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误； 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略： （1）突破难点1 在以上三个难点中，第1个难点应属于易错点，突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习，让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是：第一，物体间相互接触、挤压；第二，接触面不光滑；第三，物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难，第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上，那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法：一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，先判断物体相对传送带的运动方向，可用假设法，若无摩擦，物体将停在原处，则显然物体相对传送带有向后运动的趋势，因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力，由牛顿第三定律，传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力；二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向，物体只所以能由静止开始向前运动，则一定受到向前的动力作用，这个水平方向上的力只能由传送带提供，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力，传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作，电动机给传送带提供动力作用，那么物体给传送带的就是阻力作用，与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，若物体与传送带之间的动摩擦因数较大，加速度相对较小，物体和传送带保持相对静止，它们之间存在着静摩擦力，物体的加速就是静摩擦力作用的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力；若物体与传送带之间的动摩擦因数较小，加速度相对较大，物体和传送带不能保持相对静止，物体将跟不上传送带的运动，但它相对地面仍然是向前加速运动的，它们之间存在着滑动摩擦力，同样物体的加速就是该摩擦力的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动，则它们之间无摩擦力，否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后，开始减速，因物体速度越来越小，故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，方向与物体的运动方向相反，传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的，情况就更为复杂了，因为在运动方向上，物体要受重力沿斜面的下滑分力作用，该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1：如图2—1所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在 传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已 知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 图2—1 高中物理力学计算题汇总经典精解（50题）1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ2ｓ２） 图1-73 2．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球，测出 水平射程为Ｌ（地面平坦），已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2，物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求 （1）2秒末物块的即时速度． （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离． 5．如图1-74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求 图1-74 （1）推力Ｆ的大小． （2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离? 6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ． （1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度． （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离． 高中物理力学典型例题 1、如图1-1所示，长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距 为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重 为12牛的物体。平衡时，绳中张力T=＿＿＿＿ 分析与解：本题为三力平衡问题。其基本思路为：选对象、分析力、画 力图、列方程。对平衡问题，根据题目所给条件，往往可采用不同的方 法，如正交分解法、相似三角形等。所以，本题有多种解法。 解法一：选挂钩为研究对象，其受力如图1-2所示，设细绳与水平夹角 为α，由平衡条件可知：2TSinα=F，其中F=12牛，将绳延长，由图 中几何条件得：Sinα=3/5，则代入上式可得T=10牛。 解法二：挂钩受三个力，由平衡条件可知：两个拉力（大小相等均为T） 的合力F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形 为菱形。如图1-2所示，其中力的三角形△OEG与△ADC相似，则： 得：牛。 想一想：若将右端绳A 沿杆适当下移些，细绳上张力是否变化？ （提示：挂钩在细绳上移到一个新位置，挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等，细绳的张力仍不变。） 2、如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、 B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相 等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块， 使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持 C、D两端的拉力F不变。 （1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？ （2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做功W为多少？ （3）求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？ 分析与解：物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角 逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变，恒等于F，所以随着两 绳间的夹角减小，两绳对物块拉力的合力将逐渐增大，物块所受合力 逐渐减小，向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为零时，速度达到 最大值。之后，因为两绳间夹角继续减小，物块所受合外力竖直向上， 且逐渐增大，物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度 减为零时，物块竖直下落的距离达到最大值H。 当物块的加速度为零时，由共点力平衡条件可求出相应的θ角，再由θ角求出相应的距离h，进而求出克服C端恒力F所做的功。 对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。 （1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg，所以绳对物块拉力大小恒为mg，由平衡条件知：2θ=120°，所以θ=60°，由图2-2知： h=L*tg30°= L [1] （2）当物块下落h时，绳的C、D端均上升h’，由几何关系可得：h’=-L [2] 克服C端恒力F做的功为：W=F*h’[3] 1、a、b两物块可视为质点，在a以初速度v0从地面竖直上抛的同时，b以初速度 v0滑上倾角为的足够长的斜面。已知b与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求当a落地时，b离地面的高度。 2、质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0．8m，如图所示．若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动．求：（g＝10m/s2） （1）物体A着地时的速度； （2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离． 3、如图，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求： （1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小； （2）在D点处管壁对小球的作用力N的大小及其方向； （3）小球在圆管中运动时克服阻力做的功W f． 4、如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因 数μ=当斜面倾角为θ时物体恰能沿斜面匀速下滑，此时再对物体施加一个大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。试求： （1）斜面倾角θ； （2）水平向右的恒力F的大小。 5、如图所示的竖直平面内，相距为d的不带电平行金属板M、N水平固定放置，与灯泡L、开关S组成回路并接地，上极板M与其上方空间的D点相距h，灯泡L的额定功率与电压分别为P L、U L。带电量为q的小物体以水平向右的速度v0从D点连续发射，落在M板其电荷立即被吸收，M板吸收一定电量后闭合开关S，灯泡能维持正常发光。设小物体视为质点，重力加速度为g，金属板面积足够大，M板吸收电量后在板面均匀分布，M、N板间形成匀强电场，忽略带电小物体间的相互作用。人教版高中物理相互作用好题难题教学内容
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