2022年高一物理必修计算题及答案详解 .pdf

1 1高一物理必修1期末综合计算题1（10 分）如图所示，质量为m=10kg 的物体，在F=60N 水平向右的拉力作用下，由静止开始运动。设物体与水平面之间的动摩擦因素 =0.4，求：（1）物体所滑动受摩擦力为多大？（2）物体的加速度为多大？（3）物体在第3s 内的位移为多大？2（10 分）某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为a=5m/s2，所需的起飞速度为v=50m/s，跑道长 x=100m。试通过计算判断， 飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载机， 弹射系统必须使它具有多大的初速度 v0？3（10 分）放在水平地面上的物体P 的重量为GP=10N，与 P 相连的细绳通过光滑的滑轮挂了一个重物Q 拉住物体P，重物 Q 的重量为GQ=2N，此时两物体保持静止状态，绳与水平方向成 300角，则物体P 受到地面对它的摩擦F1与地面对它的支持力F2各位多大？4 （10 分） 如图所示，足球质量为m，尼龙绳与墙壁的夹角为 ，求尼龙绳对足球的拉力 F1和墙壁对足球的支持力F2。5（10 分）静止在水平地面 上 的 木 块 ， 质 量 为m=10kg ，受水平恒力F 作用一段时间后撤去该恒力，物体运动的速度时间图像如图所示，求：（ 1）F 的大 （2）木块与地面间的动摩擦因素 v/m/s t/s 0 2 8 4 6 4FP Q 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 26（10 分）据报载，我国自行设计生产运行速度可达 v=150m/s 的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量 m=5t，沿水平直轨道以a=1m/s2的加速度匀加速起动至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：（1） “飞机”所需的动力F（2） “飞机”起动至最大速度所需的时间t 7（10 分）如图所示，质量为m=2.0kg 的物体静止在水平面上， 现用 F=10N 的水平拉力拉物体，使物体做匀加速直线运动，经 t=2.0s 物体的速度增大到v=4.0m/s，求：（1）物体在此2.0s 内通过的位移（2）物体与桌面间的动摩擦因素8（10 分）如图所示，水平传送带以不变的速度v向右运动， 将工件轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间 t，速度变为v；再经时间2t，工件到达传送带的右端，求：（1）工件在水平传送带上滑动时的加速度（2）工件与水平传送带间的动摩擦因素（3）工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离9 一 辆 汽 车 正 以smv/300的速度在平直路面上行驶，驾驶员突然发现正前方约m50处有一个障碍物， 立即以大小为2/8sm的加速度刹车。 为了研究汽车经过s2是否撞上障碍物， 甲、乙两位同学根据已知条件作出以下判断：甲同学认为汽车已撞上障碍物，理由是：在s2时间内 汽车通过的位移mmattvx507648212302120乙同学也认为汽车已撞上障碍物，理由是：在s2时间内 汽车通过的位移mmavvx5025.56)8(23002-2202问：以上两位同学的判断是否正确？如果不正确，请指出错误的原因，并作出正确的解答。vF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 310(8分 )1996 年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验. 实验时 , 用双子星号宇宙飞船1m去接触正在轨道上运行的火箭组2m ( 发动机已熄火 ) 。接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力F等于N895，推进器开动时间为s7。测出飞船和火箭组的速度变化是sm/91.0。双子星号宇宙飞船的质量kgm34001，求火箭组的质量2m。11(10分 ) 一质量为M、 倾角为的楔形木块静置于水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为；另一质量为m的木块，置于楔形木块的斜面上，木块与斜面的接触是光滑的. 为了保持木块相对于斜面静止，可用一水平力推楔形木块，如图13 所示，求此水平力F的大小12(10分 ) 如图 14 所示，物体的质量为m，两根轻绳AB 和 AC 的一端连接于竖直墙上，BAC，另一端系于物体上，在物体上另施加一个与水平线也成角的拉力F， 若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 41 解： （1）F=FN= mg=0.41010N=40N （3分）（2）由牛顿第二定律2/2104060smmFFa（3 分）（3）第3s内位移matatx54221922121212223（4 分）2 解： （1） 若靠自身发动机起飞， 设通过 x=100m的速度为vx,则由axvx22得smsmsmaxvx/50/1010/100522（4 分）所以不能靠自身发动机起飞（1 分）（2）弹射装置使飞机起飞初速度为v0，则根据axvv2202得smsmaxvv/39/10052502220（5 分）3 解：如图所示P 的受力图水平方向F1=Fcos300- （ 3分）竖直方向F2Fsin300=GP-（3分）又 F= GQ=2N- 联合解得F1=N3（2 分）F2=9N （2 分）4 解：如图所示的受力图由三角知识得mgF2tan（ 3 分）1cosFmg（3 分）所 以tan2mgF（ 2分 ）cos1mgF（2 分）5 解： （1）由图像知：匀加速的末速度v=4m/s 加速过程a1=v/t1=4/2=2m/s2（1 分）由 牛 顿 第 二 定 律 得Fmg=ma1- （ 2 分）减速过程a2=- v/t2=-4/4=-1m/s2（1 分）由牛顿第二定律得mg=ma2- （2 分）联合解得 F=30N（ 2 分） 0.1 （2 分）6 解： （1）m=5t=5000kg 由牛顿第二定律得： “飞机”所需的动力F=ma=5000N（5 分）（ 2） 起飞所需时间t=v/a =150s （5 分）7解 ：（ 1 ） 2s内 位 移mmtvtvx42242（ 3 分）（ 2 ） 加 速 度a=v/t =2m/s2（1 分）如图所示的受力图由牛顿第二定律得FF=ma（3分）F=Fma=10-2 3=6N（ 1分）FFmgFNFFmgFN mgmgFNF30F1GPF2F1mgF2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 5由 F=FN得 =F/ FN=6/20=0.3 （2分）8 解： （1）工件的加速度a=v/t （2 分）（2）设工件的质量为m，则由牛顿第二定律得 mgma（1 分）所以动摩擦因素 =gtvgamgma（2 分）（3）工件加速距离tvx21（2 分）工件匀速距离vttvx222（2 分）所以工件从左端到达右端通过的距离vtxxx5.221（1 分）9 解： （1）甲、乙都不正确（1 分）（2）甲：把加速度a 代入正值；乙：认为2s末车的速度为零（2分）（3）车停止时间为sssavt275.383000（2 分）所以 2s 时间内汽车 通 过 的位移：mmattvx504448212302120（2 分）因此 2s 内车不会撞上障碍物（1 分）10 解：飞船和火箭组的加速度tva（2 分）对飞船和火箭组整体，由牛顿第二定律得：ammF21（2 分）由得12mvtFm（2 分）代入数据得kgm6 .34842（ 2 分）11解：对Mm和整 体 受力分析，由牛顿第二定律得：amMFFf（3 分）gMmFf)(（2 分）对m受力分析如图由牛顿第二定律得：mamg tan（3 分）由得：gMmgmMF)(tan（2 分） mgmgFN名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 612 解：设当F最小为1F时，0ACF此时物体受力如图，由平衡条件可知：ABFF1（1 分）mgF sin21（2 分）所以sin21mgF（1 分）设当F最大为2F时，0ABF此时物体受力如图，由平衡条件可知：mgF sin2（3 分）所以sin2mgF（1 分）故F的 大 小 范 围 ：sinsin2mgFmg（2 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -