(满分:100分,时间:90分钟)
选择题(每题3分,共30分)
下列哪组物理量全部属于矢量?( ) A. 路程、速度、加速度 B. 位移、速度、力 C. 时间、速率、质量 D. 加速度、温度、位移
关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( ) A. 速度变化量的方向一定与初速度方向相同 B. 在任意相等时间内,位移的变化量相等 C. 在任意相等时间内,速度的变化量相等 D. 加速度的大小和方向始终保持不变
自由落体运动的公式 ( v = gt ) 中,( g ) 的物理意义是( ) A. 物体下落的位移 B. 物体下落的速度 C. 重力加速度,是一个常量 D. 物体下落的时间
一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内的位移是2米,则它的加速度是( ) A. ( 1 \, m/s^2 ) B. ( 2 \, m/s^2 ) C. ( 4 \, m/s^2 ) D. ( 8 \, m/s^2 )
下列关于重力的说法,正确的是( ) A. 重力就是地球对物体的吸引力 B. 重力的方向总是垂直向下 C. 重力的大小可以用公式 ( G = mg ) 计算,( g ) 与地理位置无关 D. 物体的重心一定在物体上
两个共点力的大小分别为3N和4N,它们合力的最大值和最小值分别是( ) A. 7N,1N B. 5N,0N C. 7N,0N D. 5N,1N
牛顿第二定律的表达式是( ) A. ( F = ma ) B. ( F = -kx ) C. ( F = G\frac{m_1 m_2}{r^2} ) D. ( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} )
关于作用力和反作用力,下列说法正确的是( ) A. 作用力先产生,反作用力后产生 B. 作用力和反作用力作用在同一物体上 C. 作用力和反作用力大小相等,方向相反 D. 人推墙的力小于墙对人的力,所以人后退
一个质量为2kg的物体,在光滑水平面上受到一个水平拉力F的作用,产生 ( 3 \, m/s^2 ) 的加速度,则F的大小为( ) A. 1.5N B. 3N C. 6N D. 12N
在国际单位制中,下列哪组单位全部属于基本单位?( ) A. 米(m)、千克(kg)、秒(s) B. 牛顿(N)、米(m)、秒(s) C. 千克(kg)、焦耳(J)、米(m) D. 米每秒(m/s)、千克(kg)、秒(s)
填空题(每空2分,共20分)11. 匀变速直线运动的速度公式:____。 12. 匀变速直线运动的位移公式(不含时间t):____。 13. 自由落体运动是初速度为____,加速度为____的匀加速直线运动。 14. 滑动摩擦力的大小计算公式:____,( \mu ) 是____。 15. 力的合成与分解遵循____定则。 16. 牛顿第一定律指出,一切物体总保持____状态或____状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 17. 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小____,方向____,作用在____上。
计算题(共50分)18. (10分)一辆汽车以 ( 10 \, m/s ) 的速度匀速行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车后汽车以 ( 2 \, m/s^2 ) 的加速度做匀减速直线运动,求: (1)汽车刹车后第3秒末的速度。 (2)汽车刹车后6秒内的位移。
(15分)一个物体从离地面80米高的地方自由下落。(取 ( g = 10 \, m/s^2 )) (1)求物体落到地面所需的时间。 (2)求物体落地前最后一秒内的位移。 (3)求物体落地时的速度大小。
(12分)如图所示,一个质量为5kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数 ( \mu = 0.2 ),现用与水平方向成37°角斜向上的拉力F拉物体,使物体做匀速直线运动,已知 ( \sin37° = 0.6, \cos37° = 0.8 ),取 ( g = 10 \, m/s^2 )。 (1)画出物体的受力分析图。 (2)求拉力F的大小。 (3)求地面对物体的支持力大小。
(13分)在光滑水平面上,一个质量为2kg的物体,原来静止,在水平恒力F作用下开始运动,力F作用4秒后撤去,物体又运动了8秒才停下来,已知物体在整个运动过程中的总位移为48米,求: (1)物体在力F作用下的加速度 ( a_1 ) 和撤去F后的加速度 ( a_2 )。 (2)水平恒力F的大小。
2025年高一物理必修一公式理解与应用测试卷(参考答案)
选择题
- B
- C、D (注:本题为多选题,匀变速直线运动定义为加速度恒定的运动,且速度变化量Δv = aΔt,在任意相等Δt内相等。)
- C
- C (解析:由 ( x = \frac{1}{2}at^2 ),代入 ( t=1s, x=2m ),得 ( a = 4 \, m/s^2 ))
- A
- A (解析:最大合力 ( F{max} = 3+4 = 7N )(同向),最小合力 ( F{min} = |4-3| = 1N )(反向))
- A
- C
- C (解析:( F = ma = 2 \times 3 = 6N ))
- A
填空题11. ( v = v_0 + at ) 12. ( v^2 - v_0^2 = 2ax ) 13. 0; ( g )(或重力加速度) 14. ( f = \mu F_N );动摩擦因数 15. 平行四边形(或三角形) 16. 匀速直线运动;静止 17. 相等;相反;同一条直线但不同的两个物体
计算题18. 解: (1)汽车从刹车到停止所需时间:( t_0 = \frac{v_0}{a} = \frac{10}{2} = 5s )。 第3秒末汽车仍在运动,速度 ( v_3 = v_0 + at = 10 + (-2) \times 3 = 4 \, m/s )。 (2)刹车后6秒 > 5秒,汽车早已停止,所以位移等于前5秒的位移: ( x = v_0 t_0 + \frac{1}{2} a t_0^2 = 10 \times 5 + \frac{1}{2} \times (-2) \times 5^2 = 50 - 25 = 25 \, m )。 答:(1)4 m/s;(2)25 m。
解: (1)由 ( h = \frac{1}{2}gt^2 ) 得:( t = \sqrt{\frac{2h}{g}} = \sqrt{\frac{2 \times 80}{10}} = \sqrt{16} = 4 \, s )。 (2)前3秒下落位移:( h_3 = \frac{1}{2} g t_3^2 = \frac{1}{2} \times 10 \times 3^2 = 45 \, m )。 最后一秒(即第4秒内)位移:( \Delta h = h - h_3 = 80 - 45 = 35 \, m )。 (3)落地速度:( v = gt = 10 \times 4 = 40 \, m/s )。 答:(1)4s;(2)35m;(3)40 m/s。
解: (1)受力图略(物体受重力G、拉力F、支持力 ( F_N )、滑动摩擦力 ( f ))。 (2)物体匀速运动,受力平衡。 水平方向:( F \cos37° = f = \mu F_N ) …① 竖直方向:( F_N + F \sin37° = G = mg ) …② 代入数据:( 0.8F = 0.2 F_N ) …①‘ ( F_N + 0.6F = 5 \times 10 = 50 ) …②‘ 由①’得 ( F_N = 4F ),代入②‘:( 4F + 0.6F = 50 ),解得 ( F = \frac{50}{4.6} \approx 10.87 \, N )。 (3)( F_N = 4F = 4 \times 10.87 \approx 43.48 \, N )。 答:(2)拉力约为10.87N;(3)支持力约为43.48N。
解: (1)设力F作用时的加速度为 ( a_1 ),撤去F后的加速度为 ( a_2 )(应为负值,与运动方向相反)。 物体运动分为两段: 第一段(0-4s):初速0,末速 ( v_1 = a_1 t_1 = 4a_1 ),位移 ( x_1 = \frac{1}{2} a_1 t_1^2 = 8a_1 )。 第二段(4s-12s):初速 ( v_1 ),末速0,时间 ( t_2 = 8s ),加速度 ( a_2 = \frac{0 - v_1}{t_2} = -\frac{4a_1}{8} = -\frac{a_1}{2} )。 第二段位移:( x_2 = v_1 t_2 + \frac{1}{2} a_2 t_2^2 = (4a_1) \times 8 + \frac{1}{2} \times (-\frac{a_1}{2}) \times 64 = 32a_1 - 16a_1 = 16a_1 )。 总位移:( x_1 + x_2 = 8a_1 + 16a_1 = 24a_1 = 48 )。 解得:( a_1 = 2 \, m/s^2 ),则 ( a_2 = -1 \, m/s^2 )。 (2)撤去F后,物体只受摩擦力(假设水平面光滑则无摩擦力,与题意“光滑水平面”矛盾?题目应隐含撤去F后物体在光滑面上匀速,但题中说“又运动了8秒才停下来”,说明水平面不光滑,此处需修正原题条件为“在水平面上”,非“光滑”,若按光滑面,a2=0,物体将匀速,与停不下来矛盾,我们按计算出的a2是由摩擦力产生来理解,并求F。) 设物体质量为 m=2kg。 撤去F后,由牛顿第二定律:( -f = m a_2 = 2 \times (-1) = -2 ),所以摩擦力 ( f = 2N )。 在力F作用时,由牛顿第二定律:( F - f = m a_1 ),即 ( F - 2 = 2 \times 2 ),解得 ( F = 6 \, N )。 答:(1)( a_1 = 2 \, m/s^2 ),( a_2 = -1 \, m/s^2 );(2)水平恒力F为6N。
