高一物理必修1计算题及答案详解

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µ=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？F24（10分）如图所示，足球质量为m，尼龙绳与墙壁的夹角为θ，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µ6（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tv/m/st/s02846437（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µ8（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：vF4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。10．(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。511(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.61解：（1）Fµ=µFN=µmg=0.4×10×10N=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--------①（3分）竖直方向F2＋Fsin300=GP---②（3分）又F=GQ=2N----------③联合①②③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F－µmg=ma1-------①（2分）减速过程a2=-v/t2=-4/4=-1m/s2（1分）由牛顿第二定律得－µmg=ma2-------②（2分）联合①②解得F=30N（2分）µ＝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FFµmgFNFFµmgFNµmgmgFNF30°F1GPF2F1mgF27由牛顿第二定律得F－Fµ=ma（3分）Fµ=F－ma=10-2×3=6N（1分）由Fµ=µFN得µ=Fµ/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µmg＝ma（1分）所以动摩擦因素µ=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sssavt275.38300'0（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①（2分）对飞船和火箭组整体，由牛顿第二定律得：ammF21②（2分）由①②得12mvtFm③（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＋①（3分）µmgmgFN8gMmFf)(②（2分）对m受力分析如图由牛顿第二定律得：mamgtan③（3分）由①②③得：gMmgmMF)(tan＋（2分）12解：设当F最小为1F时，0ACF此时物体受力如图，由平衡条件可知：ABFF1①（1分）mgFsin21②（2分）所以sin21mgF③（1分）设当F最大为2F时，0ABF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）