出一份高一力学的物理试卷

高一力学的物理试卷

一、选择题（每题4分，共20分）

1. 如图所示，一辆小车行驶在平直的路面上，车速为v。小车经过一段长为L的铁轨时，轨道向上倾斜角度为θ。小车不受阻力影响，沿直线运动，忽略小车质量与铁轨质量之间的差异，则下列说法正确的是（ ）

A. 只有重力对小车做功 B. 重力和支持力对小车做功，且支持力的功等于重力的功 C. 重力和支持力对小车做功，支持力的功大于重力的功 D. 重力和支持力对小车做功，支持力的功小于重力的功

2. 一质量为m的质点，以初速度v0沿水平方向飞出平台，飞行距离为L。忽略空气阻力和重力，下列结论错误的是（ ）

A. 质点的速度始终为v0 B. 质点的加速度始终为0 C. 质点的动能始终为(mv0^2)/2 D. 质点的位移始终为L

3. 如图所示，弹簧恒力机构的弹簧恢复力为F，弹簧与地面的摩擦系数为μ，弹簧的劲度系数为k。一质量为m的物体（不计势能变化）从静止开始，被弹簧压缩，然后弹射出去。下列说法正确的是（ ）

A. 系统的机械能守恒 B. 系统的动量守恒 C. 系统的动能守恒 D. 系统的总能量守恒

4. 如图所示，一质量为m的物体在水平地面上受到一个大小为F的恒力，物体的初速度为v0。物体与地面之间的动摩擦系数为μ。当物体停止时，它与地面之间的动摩擦力所做的功为（ ）

A. -Fv0/μ B. -Fv0 C. -Fv0/2μ D. -Fv0/μ^2

5. 如图所示，一质量为m的物体从高度h自由落下，落地后弹起高度为h/2。忽略空气阻力，则物体在落地前速度大小为（ ）

A. √(2gh) B. √(gh) C. 2√(gh) D. 4√(gh)

二、填空题（每题4分，共20分）

1. 如图，一物体从高度为H自由落下，落地时速度为v，物体所受阻力大小为F。则物体的总机械能守恒方程为（ ）。

2. 如图，一质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的恒力，物体初速度为v0。物体与地面之间的动摩擦系数为μ，则物体在停止前所走的路程为（ ）。

3. 如图，一质量为m的物体以速度v沿水平面运动，在水平面上有一长度为L、劲度系数为k的弹簧，两端固定。物体与弹簧相遇后，弹簧被压缩L/2的长度，物体受到的弹力大小为（ ）。

4. 如图，一质量为m的物体沿水平面运动，速度大小为v0。物体经过一个半径为R的圆形轨道的上半部分，物体与轨道之间的摩擦系数为μ，则物体在轨道上运动的最高点的高度为（ ）。

5. 如图，一质量为m的物体贴着一个半径为R的圆形轨道运动，物体在最低点的速度大小为v0，则物体在最高点的速度大小为（ ）。

三、简答题（每题10分，共20分）

1. 简述牛顿第一定律的内容，以及在力学中的应用。

2. 简述动能定理的内容，以及在力学中的应用。

四、计算题（每题20分，共40分）

1. 如图所示，一质量为m的物体从静止开始，沿斜角为θ的斜面自由滑行。斜面上的摩擦系数为μ，物体在达到底部时的速度为v0，则物体从斜面顶端到底端所需的时间为多少？

2. 如图所示，一质量为m的物体通过一段长度为L的轨道，轨道的形状为一细长的U形，其中的弧形部分半径为R。物体的初速度为v0，物体通过弧形部分时与轨道之间的摩擦系数为μ。求物体最远能爬到U形轨道的哪个位置？

参考答案：

一、选择题

1. B
2. A
3. A
4. D
5. A

二、填空题

1. mgh = (1/2)mv^2 + Fh
2. v0^2/2μg
3. k(L/2)
4. R(1-μ)
5. v0/√2

三、简答题

1. 牛顿第一定律，也称为惯性定律，是指物体在没有受到外力作用时，静止的物体仍保持静止，运动的物体仍保持运动状态，且偏向直线运动。在力学中，这个定律应用广泛，可以解释物体的匀速直线运动、撞球、抛物线运动等现象。

2. 动能定理指出，物体的动能变化量等于物体所受合外力做的功。即：ΔK = W。在力学中，动能定理可以解释物体在运动过程中动能的变化，以及物体的加速度、位移等因素的关系。

四、计算题

1. 解：物体在斜面上的加速度为gsinθ-μgcosθ，所以物体从斜面顶端到底端所需的时间为t = (m/g)*[v0/(sinθ-μcosθ)]。

2. 解：物体最远能爬到U形轨道的位置为L = 2R(1+μ)。物体沿U形轨道上升的高度为h = R(1+μ)，所以物体的势能为mgh = mgR*(1+μ)。物体通过弧形部分时所受的合力为F = mgsinθ-μmgcosθ，所以物体通过弧形部分时所做的功为W = F*(L/2) = (mgsinθ-μmgcosθ)*L/2。由动能定理可得：(1/2)mv0^2 = mgh + W，联立以上公式可解得物体最远能爬到U形轨道的位置为L = 2R(1+μ)