物理学史直线运动

1、一舒教育物理内部参考资料 1一长木板在水平地面上运动，在=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有靡攘.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g求:（1）物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数:（2）从时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.2在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是a. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系b.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的

2、磁场的相似性，提出了分子电流假说c.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，或出现感应电流d.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化13.某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为a.5m/sb.10m/sc.15m/sd.20m/s汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动

3、，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是3.蹦极比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段，最初，运动员静止站在蹦床上，在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度，此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小f=kx(x为床面下沉的距离，k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x=0.10m;在预备运动中，假定运动员所做的总功w全部用于增加其机械能，在比赛动作中，把该运动员视作质点，起每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为=0.2s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度为x1,取重力加速度

4、g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。（1）求常量k,并在图中画出弹力f 随x变化的示意图（2求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm（3）借助f-x图像可以确定弹力做功的规律，在次基础上，求x1和w的值。【答案】（1）（2），注意t=1s.（3）；【评析】具有北京风格的一道题。第一问很简单利用弹力公式即可解决。第二问借助竖直上抛知识很容易作答，不过此题有个容易出错的地方是腾空时间，指的是上去下来的时间和。第三问有点难度，需要借助图像求功，我们之前的图像法专题中讲过面积的利用问题。解决方案例题物理学史、直线运动14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠

5、定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是a.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b.没有力作用，物体只能处于静止状态c.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动7.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是a.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系b.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系c.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系d.焦耳发现了电流的热效应，定量经出了电能和热能之间的转换关系16.了解物

6、理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是a.焦耳发现了电流热效应的规律b.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律c.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕d.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动14. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是bda. 伽利略发现了行星运动的规律b. 卡文迪许通过实验测出了引力常量c牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因d笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献14在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是

7、a奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 b麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 c库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 d安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律14. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是a. 伽利略发现了行星运动的规律b. 卡文迪许通过实验测出了引力常量c牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因d笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献答案bd。【解析】行星运动定律是开普勒发现的a错误；b正确；伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，c错误

8、；d正确。1.（2012山东卷）.以下叙述正确的是a法拉第发现了电磁感应现象b惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大c牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果d感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果答案：ad2.（2012海南卷）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是a.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系b.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系c.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系d.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之

9、间的转换关系解析：考察科学史，选acd3.（2012海南卷）.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )a.在06s内，物体离出发点最远为30m xxkb.在06s内，物体经过的路程为40mc.在04s内，物体的平均速率为7.5m/sd. 56s内，物体所受的合外力做负功答案：bc解析：a，05s,物体向正向运动，56s向负向运动，故5s末离出发点最远，a错 b 由面积法求出05s的位移s1=35m, 56s的位移s2=-5m,总路程为：40m,b对 c由面积法求出04s的位移s=30m，平度速度为：v=s/t=7.5m/s c对d 由图像知56s过程物体加速，

10、合力和位移同向，合力做正功，d错18一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为a bc d【答案】d【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，根据有：。则下落高度与水平射程之比为，d正确。8.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是a.在06s内，物体离出发点最远为30m v/m·s-1b.在06s内，物体经过的路程为40mc.在04s内，物体的平均速率为7.5m/sd. 56s内，物体所受的合外力做负功4.（2012上海卷）小球每隔0.2s从同一

11、高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g10m/s2）（）（a）三个（b）四个（c）五个（d）六个答案：c5.（2012上海卷）质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_m/s质点在_时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。答案：0.8，10s和14s，6.（2012山东卷）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图像如图所示。以下判断正确的是a前3s内货物处于超重状态b最后2s内货物只受重力作用c前3s内与最后2s内货物的平均速度相同d第3s末至第5s末的过程中，货物

12、的机械能守恒答案：ac3.某物体运动的速度图象如图1.根据图象可知a.02s 内的加速度为1m/s2 b.05s 内的位移为10mc第1s末与第3s末的速度方向相同d. 第1s末与第5s末的速度方向相同16.如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是3质点做直线运动的vt图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为ba0.25m/s 向右b0.25m/s 向左c1m/s 向右d1m/s 向左12. 降落伞在匀速下

13、降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（a）下落的时间越短 （b）下落的时间越长（c）落地时速度越小 （d）落地时速度越大20. 如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为a. 物块先向左运动，再向右运动b. 物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动c. 木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动d. 木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零答案bc.【解析】对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因

14、此木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而做匀速直线运动，b正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不断减小，知道二者相对静止，而做直线运动，c正确；由于水平面光滑，所以不会停止，d错误。8、某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490n，他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内弹簧秤的示数如图5所示，电梯运行的vt图可能是（取电梯向上运动的方向为正）7.（2012山东卷）.（13分）（1）某同学利用图甲所示德 实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物 块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面

15、上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50hz。通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。（保留三位有效数字）。物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。（1）6；7【或7；6】 1.00；1.20 2.00；偏大解析：由于计数点前后的间隔距离都小于它们的间隔距离，说明计数点6之前物块在加速，计数点7之后物

16、块在减速，则开始减速的时刻在6和7之间。答案6；7【或7；6】。计数点5对应的速度等于4和6间的平均速度m/s，同理 m/s，又可解得计数点6对应的速度大小为1.20 m/s。在减速阶段cm，则加速度为m/s2。在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值 “偏大”。4在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像，可能正确的是b 7如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯 还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时 最大时速度大小为，减速时最大加速度大

17、小为 。此路段允许行驶的最大速度为，下列说 法中正确的有ac a如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 b如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 c如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 d如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处5小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为h，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于（d）（a）（b）（c）（d）20（10分）质量为5103 kg的汽车在t0时刻速度v010m/s，随后以p6104 w的额定功率沿平直公路继续前

18、进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103n。求：（1）汽车的最大速度vm；（2）汽车在72s内经过的路程s。20（1）达到最大速度时，pfvm，vmm/s24m/s，（2）ptfsmvm2mv02，s1252m，22（12分）如图（a），质量m1kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）比例系数k。22（1）对初始时刻：mgsinmgcosma0，0.25， （2）对末时刻：mgsinnkvcos0，nm

19、gcoskvsin，k0.84kg/s，13.（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力f =28 n。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度h = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 13.（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动由牛顿第二定律解得（2）

20、第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为匀加速运动设失去升力后的速度为，上升的高度为由牛顿第二定律解得（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为由牛顿第二定律 f+f-mg=ma4且v3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)22如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出，经落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量。不计空气阻力。（取，取）求（1）点与点的距离；（2）运动员离开点时的速度大小；（3）运动员落到点时的动能。22（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有点与点的距离（2）设运动员离开点的速度为，运动员在水平方向做

21、匀速直线运动，即解得（3）由机械能守恒，取点为重力势能零点，运动员落到点时的动能为22.(14分)质量为2kg的物体水平推力f的作用下溶水平面做直线运动。一段时间后撤去f,其运动的v-t图象如图所示。g取10m/s2，求； (1)物体与水平间的动摩擦因数; (2)水平推力f的大小;(3)0-10s内物体运动位移的大小。10.(16分)如图所示，质量m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长l=15 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2，

22、求物块在车面上滑行的时间t;要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0不超过多少。24（14分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线ab处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心o.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶c在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶c能够沿虚线恰好到达圆心o点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取1

23、0m/s2）24. （14分）设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为：在 被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为。则有+=s 式中s为投掷线到圆心o的距离。 设冰壶的初速度为，由功能关系，得 联立以上各式，解得 代入数据得 24(14分) 短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是969 s和l930 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是015 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96。求： (1)加速所用时间和达到的最大速率： (2)起跑后做匀加速运动的加速度。 (结果保留两位小数)306