高一物理謎題挑戰(zhàn)試題一、選擇題（單選，每題4分，共20分）1.運動的相對性謎題某同學在廣場上觀察到“樓在傾倒”的錯覺，隨后發(fā)現(xiàn)是云層飄過所致。若將云層視為參照物，下列說法正確的是（）A.大樓相對云層是靜止的B.云層相對地面是靜止的C.大樓相對地面是運動的D.云層相對大樓是運動的解析：參照物選擇決定物體運動狀態(tài)。云層飄過（相對地面運動）時，以云層為參照物，大樓位置發(fā)生變化，因此大樓相對云層是運動的，D正確。2.傳送帶模型陷阱水平傳送帶以2m/s的速度順時針轉動，將一初速度為0的小物塊輕放于左端。已知物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶長度為5m，重力加速度g=10m/s2。物塊從左端運動到右端的時間為（）A.2.5sB.3sC.3.5sD.4s解析：物塊先受滑動摩擦力加速，a=μg=2m/s2，加速至與傳送帶共速需t?=v/a=1s，位移x?=?at?2=1m；剩余4m勻速運動，t?=4m/2m/s=2s，總時間t=3s，B正確。3.受力分析迷惑項如圖所示，質量為m的小球用輕繩懸掛在天花板上，現(xiàn)用水平力F緩慢拉動小球至繩與豎直方向成30°角。在此過程中，輕繩拉力T的變化情況是（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.保持不變解析：對小球受力分析，豎直方向Tcosθ=mg，θ增大時cosθ減小，因此T=mg/cosθ逐漸增大，A正確。4.動量守恒隱藏條件光滑水平面上，質量為2kg的A球以3m/s的速度與靜止的B球（質量1kg）發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球的速度為（）A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.6m/s解析：彈性碰撞滿足動量守恒（m?v?=m?v?'+m?v?'）和機械能守恒（?m?v?2=?m?v?'2+?m?v?'2），聯(lián)立解得v?'=4m/s，C正確。5.電場中的能量轉化帶正電的小球從絕緣光滑斜面頂端靜止釋放，斜面處于豎直向上的勻強電場中。若電場力大于重力，小球在下滑過程中（）A.重力勢能減小，電勢能增大B.重力勢能增大，電勢能減小C.動能一定增加D.機械能守恒解析：電場力向上且大于重力，小球所受合力向上，與運動方向（向下）相反，因此小球做減速運動，動能減??；重力做正功（重力勢能減?。?，電場力做負功（電勢能增大），A正確。二、多選題（每題5分，共15分）6.運動圖像綜合分析某物體的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的有（）A.0-2s內和4-6s內的加速度大小相等B.0-6s內的平均速度為2m/sC.2-4s內物體的位移為8mD.0-6s內物體的路程為12m解析：v-t圖像斜率表示加速度，0-2s內a?=2m/s2，4-6s內a?=-2m/s2（大小相等），A正確；0-6s內位移為圖像面積（梯形面積=12m），平均速度=12m/6s=2m/s，B正確；2-4s內位移=4m/s×2s=8m，C正確；路程與位移大小相等（單向運動），D正確。7.連接體問題拓展質量分別為m、2m的物塊A、B用輕繩連接，置于粗糙水平面上，動摩擦因數(shù)均為μ。用水平力F拉B，使二者一起做勻加速運動，繩的拉力為T。下列說法正確的有（）A.F=(3m)a+3μmgB.T=ma+μmgC.若μ=0，則T=F/3D.無論μ為何值，T與F的比值均為1/3解析：對整體：F-μ·3mg=3ma，A正確；對A：T-μmg=ma，解得T=ma+μmg，B正確；μ=0時T=ma=F/3，C正確；T/F=(ma+μmg)/(3ma+3μmg)=1/3，D正確。8.電磁感應中的動態(tài)分析如圖所示，光滑金屬導軌水平放置，勻強磁場豎直向下，金屬棒ab以初速度v?向右運動。下列關于棒的加速度a、速度v、感應電流I的變化描述正確的有（）A.a逐漸減小B.v逐漸減小C.I先增大后減小D.最終a=0解析：棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流，受安培力F=BIL=B2L2v/R，方向與運動方向相反，加速度a=-F/m=-B2L2v/(mR)，隨v減小而減小；最終v=0，a=0，I=0，A、B、D正確。三、實驗題（15分）9.速度測量的創(chuàng)新方案某同學用頻閃相機拍攝小球自由下落的過程，照片中相鄰兩像點的時間間隔為0.02s，測得各像點到起點的距離如下表（單位：cm）：像點序號12345距離00.20.81.83.2（1）根據(jù)數(shù)據(jù)判斷小球是否做勻加速運動：（填“是”或“否”），依據(jù)是________________。（4分）（2）小球在像點3時的速度大小為________m/s（保留兩位小數(shù)）。（3分）（3）若實驗中頻閃頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，則相鄰像點距離差將（填“增大”“減小”或“不變”）。（2分）答案：（1）是，相鄰距離差Δx=0.2cm、0.6cm、1.0cm、1.4cm，滿足Δx=恒量（0.4cm）；（2）v?=(x?-x?)/(2T)=(1.8-0.2)cm/(2×0.02s)=40cm/s=0.40m/s；（3）減小（時間間隔減半，位移差Δx=a(Δt)2減?。Ｋ?、計算題（共45分）10.傳送帶與能量結合（15分）如圖所示，傾斜傳送帶與水平面夾角θ=37°，以4m/s的速度逆時針轉動，動摩擦因數(shù)μ=0.5。將質量m=1kg的物塊從頂端輕放，傳送帶長L=10m，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊剛放上傳送帶時的加速度大小；（5分）（2）物塊到達底端的速度大??；（5分）（3）此過程中傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量。（5分）解析：（1）物塊受重力、支持力、沿斜面向下的滑動摩擦力（傳送帶逆時針轉），a?=(mgsinθ+μmgcosθ)/m=10×(0.6+0.5×0.8)=10m/s2；（2）物塊加速至與傳送帶共速需t?=v/a?=0.4s，位移x?=?a?t?2=0.8m<10m，共速后摩擦力方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?，a?=(mgsinθ-μmgcosθ)/m=2m/s2，剩余位移x?=9.2m，由v2-v?2=2a?x?得v=√(42+2×2×9.2)=6m/s；（3）傳送帶位移x帶=vt?=1.6m，相對位移Δx?=x帶-x?=0.8m；共速后t?=(v-v?)/a?=1s，x帶'=vt?=4m，x物'=vt?+?a?t?2=5m，Δx?=x物'-x帶'=1m，總熱量Q=μmgcosθ(Δx?+Δx?)=0.5×1×10×0.8×1.8=7.2J。11.動量與能量的綜合謎題（15分）質量M=2kg的絕緣板靜止在光滑水平面上，板上表面粗糙，右端放置一質量m=1kg的小滑塊（μ=0.2）。將質量m?=0.5kg的小球從距板高h=0.8m處自由釋放，與板左端彈性碰撞后反彈，滑塊最終未滑離板。g=10m/s2，求：（1）小球碰撞前瞬間的速度；（4分）（2）碰撞后板的速度；（5分）（3）滑塊在板上滑行的距離。（6分）解析：（1）小球自由下落：m?gh=?m?v?2，v?=√(2gh)=4m/s；（2）彈性碰撞：m?v?=-m?v?+Mv?，?m?v?2=?m?v?2+?Mv?2，解得v?=2m/s；（3）板與滑塊相互作用：對板a?=-μmg/M=-1m/s2，對滑塊a?=μg=2m/s2，共速時v?+a?t=a?t，t=2/3s，板位移x?=v?t+?a?t2=2×(2/3)-?×1×(4/9)=20/9m，滑塊位移x?=?a?t2=4/9m，滑行距離Δx=x?-x?=16/9m≈1.78m。12.電場與力學的復合挑戰(zhàn)（15分）如圖所示，勻強電場水平向右，場強E=10N/C，絕緣光滑斜面傾角θ=37°。質量m=0.1kg、帶電量q=+0.01C的物塊從斜面頂端靜止釋放，沿斜面下滑距離L=5m后進入電場區(qū)域（斜面與電場區(qū)域平滑連接）。g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊在斜面上的加速度；（4分）（2）進入電場時的速度；（5分）（3）在電場中滑行的最大距離。（6分）解析：（1）斜面上僅受重力分力：a?=gsinθ=6m/s2；（2）下滑過程：v2=2a?L，v=√(2×6×5)=√60≈7.75m/s；（3）進入電場后，水平方向電場力F=qE=0.1N，豎直方向支持力N=mg，摩擦力f=μN=0（光滑），沿水平方向減速：a?=-F/m=-1m/s2，最大距離x=v2/(2|a?|)=60/2=30m。五、開放題（10分）13.物理現(xiàn)象解釋某同學發(fā)