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1、 用心 爱心 专心 1 高一物理 典型题目和考试重点题目解析 新人教版必修 1 请老师给我几道高一物理的典型题目和考试重点题目（包括前两年高考易错题）解：1、如图 1-1 所示，长为 5 米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为 4 米的两杆顶端 A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为 12 牛的物体。平衡时，绳中张力 T=分析与解：本题为三力平衡问题。其基本思路为：选对象、分析力、画力图、列方程。对平衡问题，根据题目所给条件，往往可采用不同的方法，如正交分解法、相似三角形等。所以，本题有多种解法。解法一：选挂钩为研究对象，其受力如图 1-2 所示，设细绳与水平夹角为，由平衡条件可知
2、：2TSin=F，其中 F=12 牛，将绳延长，由图中几何条件得：Sin=3/5，则代入上式可得 T=10 牛。解法二：挂钩受三个力，由平衡条件可知：两个拉力（大小相等均为 T）的合力 F与 F 大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图 1-2 所示，其中力的三角形OEG 与ADC 相似，则：得：牛。想一想：若将右端绳 A 沿杆适当下移些，细绳上张力是否变化？（提示：挂钩在细绳上移到一个新位置，挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等，细绳的张力仍不变。）2、如图 2-1 所示，轻质长绳水平地跨在相距为 2L 的两个小定滑轮 A、B 上，质量为 m 的物块悬挂在绳上 O 点，O
3、与 A、B 两滑轮的距离相等。在轻绳两端 C、D 分别施加竖直向下的恒力 F=mg。先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D 两端的拉力 F 不变。（1）当物块下落距离 h 为多大时，物块的加速度为零？（2）在物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力 F做功W为多少？（3）求物块下落过程中的最大速度 Vm 和最大距离 H？分析与解：物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变，恒等于 F，所以随着两绳间的夹角减小，两绳对物块拉力的合力将逐渐增大，物块所受合力逐渐减小，向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为零时，速度达
4、到最大值。之后，因为两绳间夹角继续减小，物块所受合外力竖直向上，且逐渐增大，物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度减为零时，物块竖直下落的距离达到最大值 H。当物块的加速度为零时，由共点力平衡条件可求出相应的角，再由角求出相应的距离h，进而求出克服 C 端恒力 F 所做的功。对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度 Vm 和最大距离 H。（1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为 h。因为 F 恒等于 mg，所以绳对物块拉力大小恒为 mg，由平衡条件知：2=120，所以=60，由图 2-2 知：用心 爱心 专心 1 h=L*tg30=L 1（2）当物块下落
5、 h 时，绳的 C、D 端均上升 h，由几何关系可得：h=-L 2 克服 C 端恒力 F 做的功为：W=F*h 3 由1、2、3式联立解得：W=（-1）mgL（3）出物块下落过程中，共有三个力对物块做功。重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在 C、D 端的恒力 F 所做的功。因为物块下降距离 h时动能最大。由动能定理得：mgh-2W=4 将1、2、3式代入4式解得：Vm=当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值 H，绳 C、D 上升的距离为 H。由动能定理得：mgH-2mgH=0，又 H=-L，联立解得：H=。3、如图 3-1 所示的传送皮带，其水平部分 a
6、b=2 米，bc=4 米，bc 与水平面的夹角=37，一小物体 A 与传送皮带的滑动摩擦系数=0.25，皮带沿图示方向运动，速率为 2 米/秒。若把物体 A 轻轻放到 a 点处，它将被皮带送到 c 点，且物体 A 一直没有脱离皮带。求物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间。分析与解：物体 A 轻放到 a 点处，它对传送带的相对运动向后，传送带对 A 的滑动摩擦力向前，则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。设此段时间为 t1，则：a1=g=0.25x10=2.5 米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8 秒 设 A 匀加速运动时间内位移为 S1，则：设物体 A 在水平传送
7、带上作匀速运动时间为 t2，则 设物体 A 在 bc 段运动时间为 t3，加速度为2，则：2=g*Sin37-gCos37=10 x0.6-0.25x10 x0.8=4 米/秒2 解得：t3=1 秒（t3=-2 秒舍去）所以物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间 t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4 秒。4、如图 4-1 所示，传送带与地面倾角=37，AB 长为 16 米，传送带以 10 米/秒 用心 爱心 专心 1 的速度匀速运动。在传送带上端 A 无初速地释放一个质量为 0.5 千克的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为=0.5，求：（1）物体从 A 运动到 B 所需时间
8、，（2）物体从 A 运动到 B 的过程中，摩擦力对物体所做的功（g=10 米/秒2）分析与解：（1）当物体下滑速度小于传送带时，物体的加速度为 1,（此时滑动摩擦力沿斜面向下）则：t1=v/1=10/10=1 米 当物体下滑速度大于传送带 V=10 米/秒 时，物体的加速度为 2（此时 f 沿斜面向上）则：即：10t2+t22=11 解得：t2=1 秒（t2=-11 秒舍去）所以，t=t1+t2=1+1=2 秒（2）W1=fs1=mgcosS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10 焦 W2=-fs2=-mgcosS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22 焦 所以，W=W1+W2=
9、10-22=-12 焦。想一想：如图 4-1 所示，传送带不动时，物体由皮带顶端 A 从静止开始下滑到皮带底端 B用的时间为 t，则：（请选择）A.当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间一定大于 t。B.当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间一定等于 t。C.当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间可能等于 t。D.当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间可能小于 t。（B、C、D）5、如图 5-1 所示，长 L=75cm 的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量为 4千克，现对筒施加一竖直向下、大小为 21 牛的恒力，使筒竖直向下运动，经 t=0.5 秒时间
10、，小球恰好跃出筒口。求：小球的质量。（取 g=10m/s2）分析与解：筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动，且加速度大于重力加速度。而小球则是在筒内做自由落体运动。小球跃出筒口时，筒的位移比小球的位移多一个筒的长度。设筒与小球的总质量为 M，小球的质量为 m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动，设加速度为 a；小球做自由落体运动。设在时间 t 内，筒与小 用心 爱心 专心 1 球的位移分别为 h1、h2（球可视为质点）如图 5-2 所示。由运动学公式得：又有：L=h1-h2 代入数据解得：a=16 米/秒2 又因为筒受到重力(M-m)g 和向下作用力 F，据牛顿
11、第二定律：F+(M-m)g=(M-m)a 得：6、如图 6-1 所示，A、B 两物体的质量分别是 m1和 m2，其接触面光滑，与水平面的夹角为，若 A、B 与水平地面的动摩擦系数都是，用水平力 F 推A，使 A、B 一起加速运动，求：（1）A、B 间的相互作用力（2）为维持 A、B 间不发生相对滑动，力 F 的取值范围。分析与解：A 在 F 的作用下，有沿 A、B 间斜面向上运动的趋势，据题意，为维持 A、B 间不发生相对滑动时，A 处刚脱离水平面，即 A不受到水平面的支持力，此时 A 与水平面间的摩擦力为零。本题在求 A、B 间相互作用力 N 和 B 受到的摩擦力 f2时，运用隔离法；而求
12、A、B 组成的系统的加速度时，运用整体法。（1）对 A 受力分析如图 6-2（a）所示，据题意有：N1=0，f1=0 因此有：Ncos=m1g 1,F-Nsin=m1a 2 由1式得 A、B 间相互作用力为：N=m1g/cos （2）对 B 受力分析如图 6-2（b）所示，则：N2=m2g+Ncos 3,f2=N2 4 将1、3代入4式得：f2=(m1+m2)g 取 A、B 组成的系统，有：F-f2=(m1+m2)a 5 由1、2、5式解得：F=m1g(m1+m2)(tg-)/m2 故 A、B 不发生相对滑动时 F 的取值范围为：0Fm1g(m1+m2)(tg-)/m2 想一想：当 A、B 与水平地面间光滑时，且又 m1=m2=m 时，则 F 的取值范围是多少？(0F2mgtg