高一第一学期物理练习题及答案
高一第一学期物理练习题及答案
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高一第一学期物理练习题
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1.下列几种情况，系统的机械能守恒的是( )
A.一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动[图(a)]
B.运动员在蹦床上越跳越高[图(b)]
C.图(c)中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D.图(c)中小车振动时，木块相对小车有滑动
2.如图所示，一个质量为m的小球在高为h的箱子底面以速度v匀速运动，以箱子顶面为参考平面，不计箱子厚度，小球此时的机械能为( )
3.如图所示，mA=2mB，不计摩擦阻力，A物体自H高处由静止开始下落，且B物体始终在水平台面上.若以地面为零势能面，当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是( )
A. B. C. D.
4.(2011•济南高一检测)一质量为m的物体，以 的加速度减速上升h高度，不计空气阻力，则( )
A.物体的机械能不变
B.物体的动能减小
C.物体的机械能增加
D.物体的重力势能增加mgh
5.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为最高点，DB为竖直线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A处进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响).则小球通过D点后( )
A.一定会落到水平面AE上
B.一定不会落到水平面AE上
C.一定会再次落到圆轨道上
D.可能会再次落到圆轨道上
6.(2011•长春高一检测)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象.实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落.从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是( )
A.t1时刻小球速度最大
B.t2时刻小球动能最大
C.t2时刻小球势能最大
D.t2时刻绳子最长
二、非选择题(本题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述)
7.(8分)如图所示，一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m=30 kg，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑.A、B为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h=0.8 m.已知圆弧轨道的半径R=1.0 m，对应的圆心角θ=106°，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2，求
(1)小孩做平抛运动的初速度;
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小.
8.(2011•临沂高一检测)(12分)半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内，从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处，先后释放A、B两小球，A球的质量为2m，B球的质量为m，当A球运动到圆环最高点时，B球恰好运动到圆环最低点，如图所示.求：
(1)此时A、B球的速度大小vA、vB;
(2)这时A、B两球对圆环作用力的合力大小和方向.
高一第一学期物理练习题答案
1.【解析】选A、C.A选项中弹丸只受重力与支持力，支持力不做功，只有重力做功，所以机械能守恒.B选项中运动员做功，其机械能越来越大.C选项中只有弹力做功，机械能守恒.D选项中有滑动摩擦力做功，所以机械能不守恒.
2.【解析】选C.机械能等于动能和势能之和，此时，小球的动能为 ，其重力势能为Ep=-mgh，所以小球的机械能为 .
3.【解析】选B.A、B组成的系统机械能守恒，设物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是h，A的速度为v.
则有： ，化简得v2=2gh
从开始到距地面的高度为h的过程中，减少的重力势能为：
ΔEp=mAg(H-h)=2mBg(H-h)
增加的动能为： ，由ΔEp=ΔEk得 .
4.【解析】选B、C、D.设物体受到的向上的拉力为F.由牛顿第二定律可得： ，所以 .动能的增加量等于合外力所做的功 ;机械能的增加量等于拉力所做的功 ，重力势能增加了mgh，故B、C、D正确，A错误.
5.【解析】选A.小球在轨道内做圆周运动，通过最高点时的最小速度为 ，离开轨道后小球做平抛运动，当竖直方向下落r时，水平方向的位移最小是 ，所以小球只要能通过最高点D，就一定能落到水平面AE上.
6.【解析】选D.小球自由下落的过程中，t1时刻绳子的拉力为零，此时速度不是最大，动能也不是最大，最大速度的时刻应是绳子拉力和重力相等时，即在t1、t2之间某一时刻，t2时刻绳子的拉力最大，此时速度为零，动能也为零，绳子的弹性势能最大，而小球的势能不是最大，而是最小，t2时刻绳子拉力最大，绳子最长.
7.【解析】(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则 ，
又 ，联立以上两式解得v0=3 m/s.
(2)设小孩到最低点的速度为v，根据机械能守恒定律有
在最低点，根据牛顿第二定律，有
联立解得FN=1 290 N
由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1 290 N.
答案：(1)3 m/s (2)1 290 N
8.【解析】(1)对A分析：从斜轨最高点到半圆环形轨道最高点，机械能守恒，有 .
解得 .对B分析：从斜轨最高点到半圆环形轨道最低点，机械能守恒，有 ，解得 .
(2)设半圆环形轨道对A、B的作用力分别为FNA、FNB，FNA方向竖直向下，FNB方向竖直向上.
根据牛顿第二定律得 .
解得FNA=2mg，FNB=7mg.
根据牛顿第三定律，
得A、B对圆环的压力分别为：FNA′=2mg，FNB′=7mg，
FNA′方向竖直向上，FNB′方向竖直向下，所以合力F=5mg，方向竖直向下.
答案：(1) (2)5mg 方向竖直向下
独具【方法技巧】机械能守恒定律和动能定理的比较
1.应用范围：机械能守恒定律的适用条件是只有重力和弹力做功;动能定理无条件限制.
2.物理意义：其他力(重力、弹力以外)所做的功是机械能变化的量度;合外力对物体做的功是动能变化的量度.
3.关注角度：机械能守恒定律关注守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小;动能定理关注动能的变化及改变动能的方式(合外力做功情况).
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