由于物理力学的内容较多,包括牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒等,因此一份高一物理力学月考测试题可能包含多个主题。以下是一个可能的测试题和相关例题:
测试题
一、选择题(每题3分,共30分)
1. 质量为5kg的物体在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动,受到的摩擦力为10N,当物体速度增大到4m/s时,摩擦力为( )
A. 10N B. 20N C. 5N D. 0
2. 质量为2kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉该物体,弹簧的劲度系数为500N/m,当拉力大小为20N时,弹簧的伸长量为( )
A. 4cm B. 6cm C. 8cm D. 10cm
3. 一物体静止在斜面上,以下说法中正确的是( )
A. 物体对斜面的压力就是物体对斜面的摩擦力
B. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
C.物体对斜面的摩擦力是由于物体形变而产生的力
D. 物体对斜面的压力的施力物体是地球
4. 一质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,细绳偏离竖直方向30°角,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 小球受三个力的作用
B. 小球受两个力的作用
C. 小球受重力、绳的拉力和绳的弹力作用
D. 小球受重力、绳的拉力作用
5. 一质量为m的小车静止在水平面上,小车与水平面间的动摩擦因数为μ,小车上有质量为M的人以水平速度v跳上小车,下列说法正确的是( )
A. 人跳上小车后小车仍静止不动
B. 人跳上小车后小车有加速度
C. 人跳上小车后小车受到地面的摩擦力方向向右
D. 人跳上小车后小车受到地面的摩擦力方向向左
6. 一质量为m的小物块从半径为R的半圆形轨道的最顶端无初速滑下,滑至轨道最低点时对轨道的压力多大?( )
A. mg B. 2mg C. 3mg D. 4mg
7. 一质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向30°角,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 小球受重力、绳的拉力和一个指向圆心的合力作用
B. 小球受重力、绳的拉力和一个向下的拉力作用
C. 小球的向心加速度大小为g/cos30°
D. 小球在最高点的速度为gL/(2sin30°)
二、填空题(每空2分,共30分)
8. 一物体静止在水平面上,用10N的水平推力向右推此物体,但物体静止不动,此时物体受到的摩擦力为_____N;当用15N的水平推力向右推此物体时,使物体继续做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为_____N。
9. 一质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向30°角,小球恰能在竖直平面内做圆周运动。求小球在最高点的速度大小。
10. 一质量为m的小车静止在水平面上,人从车的左端走到右端。求人从车的左端走到右端的过程中车受到地面摩擦力所做的功。
三、计算题(共40分)
11. 一质量为M的小车放在光滑的水平面上,在小车的一端放置一质量为m的小物块(可视为质点),当物块与小车相对静止时一起以速度向右做匀速直线运动。已知物块与小车间的动摩擦因数为μ。求物块在小车上相对滑动过程中所受摩擦力所做的功。
例题
【分析】
本题考查了摩擦力的性质和功的计算。解题的关键是明确摩擦力的性质和功的计算公式。根据摩擦力的性质和功的计算公式即可解题。
【解答】
解:由题意可知,
高一物理力学月考测试题
一、选择题:
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内切圆上做圆周运动,恰能过最高点,下列说法正确的是( )
A. 在最高点时,小球对轨道的压力为零
B. 在最高点时,小球对轨道没有压力
C. 小球一定做匀速圆周运动
D. 小球运动过最高点的最小速度为零
2. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,在最高点时,轨道对小球作用力的大小为N,则下列说法中正确的是( )
A. 当小球运动到最低点时,小球对轨道压力的大小可能大于mg
B. 当小球运动到最低点时,小球受到的合外力一定等于mg
C. 当小球运动到最低点时,小球对轨道压力的大小一定等于mg+N
D. 当小球运动到最高点时,小球的速度一定不为零
二、填空题:
3. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,恰能过最高点,则下列说法中正确的是( )
A. 小球的向心加速度大小为零
B. 小球对轨道的作用力为零
C. 小球运动到最低点时的速度大小为2g
D. 小球运动到最低点时受到的支持力大小一定等于mg
三、解答题:
4. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,在最低点时物体的速度大小为v,方向沿切线方向,则此时物体对轨道的压力大小是多少?若要使物体恰好通过最高点,物体在最高点时的最小速度应为多少?此时物体对轨道的压力又是多大?
【相关例题】
例题:质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,恰能过最高点。求:
1. 当小球以相同的速率分别通过最高点和最低点时,分别对轨道的压力的大小是多少?
2. 当小球通过最高点和最低点时,小球的速度大小之差是多少?
【答案】
1. 当小球以相同的速率分别通过最高点和最低点时,对轨道的压力大小分别为0和0.5mg。
2. 小球通过最高点和最低点时,速度大小之差为2v。
【解析】
1. 在最高点时,小球恰好通过最高点,说明此时小球只受到重力的作用。根据牛顿第二定律可得:mg = mv²/r。解得:v = sqrt(gr),方向向下。所以此时小球对轨道的压力为零。而在最低点时,小球受到重力和轨道的支持力的作用。根据牛顿第二定律可得:N - mg = m(v² - v²/2)。解得:N = 0.5mg。所以此时小球对轨道的压力为0.5mg。
2. 在最高点时,小球受到重力和轨道的支持力的作用。根据牛顿第二定律可得:mg + N = m(v² - v²/2)。解得:v = sqrt(gr + v²/2)。当小球恰好通过最高点时,速度最小为零。所以当小球通过最高点和最低点时,速度大小之差为2v。
高一物理力学月考测试题
一、选择题(共15分,每小题3分)
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内切圆上做圆周运动,运动到最低点时对轨道的压力恰好为0,下列说法正确的是( )
A. 运动到最高点时,小球对轨道的压力为0
B. 运动到最高点时,小球对轨道的压力大小一定大于mg
C. 运动到最高点时,小球的动能一定大于mgR
D. 运动过程中,小球受到重力、弹力和向心力作用
2. 一物体在水平面上向右滑行,已知物体质量为2kg,在水平向左、大小为10N的滑动摩擦力的作用下,求:
(1)物体受到的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数。
二、填空题(共20分,每空2分)
3. 质量为5kg的物体在水平地面上,受到水平拉力F的作用,在F大小为20N、方向与水平面成37°角的拉力作用下,物体由静止开始沿水平面做匀加速直线运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s²。求:
(1)物体运动的加速度大小;
(2)物体在4s内的位移大小。
三、解答题(共65分)
4. 质量为m的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平恒力F,当小车向右运动速度为v时,在小车前端轻轻地放上一个大小也为m、质量不计的物体。此后小车的加速度大小和速度大小变化是:(1)如果物体放上小车后小车的加速度大小立即变为原来的两倍,则水平恒力F要作用多长时间?
(2)如果小车能将物体匀速放上去,则小车的速度变为多大?
例题:
【分析】
(1)根据牛顿第二定律求出物体与小车共同受到的合外力的大小和方向;再根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向;再根据速度时间公式求出速度的大小和方向;
(2)根据牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力的大小和方向;再根据牛顿第三定律求出物体对小车的摩擦力的大小和方向;再根据动量守恒定律求出小车的速度大小。
【解答】
(1)物体与小车共同受到的合外力的大小为$F_{合} = F\cos 37^{\circ} = 16N$方向向右;根据牛顿第二定律得:$a = \frac{F_{合}}{m + m} = \frac{16}{2 + 2}m/s^{2} = 4m/s^{2}$方向向右;根据速度时间公式得:$t = \frac{v}{a} = \frac{v}{4}s$;
(2)物体受到的摩擦力的大小为$f = F\sin 37^{\circ} = 8N$方向向左;根据牛顿第三定律可知:物体对小车的摩擦力的大小为$f^{\prime} = f = 8N$方向向右;由于物体与小车之间没有相对运动趋势,所以小车对物体的摩擦力为零;根据动量守恒定律得:$mv = (m + m)v^{\prime}$解得:$v^{\prime} = \frac{mv}{m + m} = \frac{mv}{2}m/s$。常见问题:
1. 在光滑水平面上有一质量为m的物体受到一水平恒力作用而发生一段位移后,物体的动能变为原来的两倍。求拉力所做的功。
解:设物体的初速度为$v_{0}$,根据动能定理得:$W - \frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$解得:$W = \frac{3}{2}mv_{0}^{2}$。
2. 一质量为m的小球从高为h处自由下落至一个半径为R的光滑圆环中。已知小球到达环底的速度恰好为零。求小球在圆环底部的压力。
解:小球在环底部的压力等于环对小球的弹力,根据动能定理得:$- mgR = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$解得:$v = \
