小车理论考试难点题目及答案探讨

小车理论考试难点题目及答案探讨

一、单选题（每题2分，共20分）

1.小车在水平轨道上做匀速直线运动，突然撤去水平拉力，小车将（）（2分）A.立即停止运动B.继续做匀速直线运动C.做匀减速直线运动D.做变加速直线运动【答案】B【解析】根据惯性定律，物体保持原有运动状态不变，撤去水平拉力后，小车仍将保持匀速直线运动状态

2.小车的质量为2kg，受到一个水平向右的力F=10N作用，在水平面上移动了5m，若摩擦力为2N，则这个力对小车做的功为（）（2分）A.40JB.50JC.60JD.70J【答案】B【解析】水平拉力做的功W=Fs=10N×5m=50J，摩擦力做负功，但不影响拉力做功的计算

3.小车的速度为5m/s，在2s内速度增加到10m/s，则小车的加速度大小为（）（2分）A.

2.5m/s²B.5m/s²C.

7.5m/s²D.10m/s²【答案】B【解析】加速度a=v₂-v₁/t=10m/s-5m/s/2s=5m/s²

4.小车在斜面上匀加速下滑，斜面的倾角为30°，则小车受到的合外力方向（）（2分）A.沿斜面向下B.垂直于斜面向下C.水平方向D.坚直向下【答案】A【解析】小车沿斜面下滑时，合外力沿斜面向下，提供下滑加速度

5.小车的动能Ek与质量m和速度v的关系是（）（2分）A.Ek=1/2mvB.Ek=mv²C.Ek=1/2mv²D.Ek=mv【答案】C【解析】根据动能公式Ek=1/2mv²，动能与质量成正比，与速度平方成正比

6.小车在水平面上做匀速圆周运动，其加速度（）（2分）A.大小不变，方向不变B.大小变化，方向变化C.大小不变，方向变化D.大小变化，方向不变【答案】C【解析】向心加速度大小不变（a=v²/r），但方向始终指向圆心，随小车位置变化

7.小车的重力势能Ep与质量m和高度h的关系是（）（2分）A.Ep=mghB.Ep=1/2mghC.Ep=mgh²D.Ep=1/2mgh²【答案】A【解析】重力势能Ep=mgh，与质量成正比，与高度成正比

8.小车受到的摩擦力大小与（）（2分）A.接触面的粗糙程度B.压力大小C.滑动速度D.以上都是【答案】D【解析】滑动摩擦力f=μN，与接触面粗糙程度和压力大小有关

9.小车的功率P与力F和速度v的关系是（）（2分）A.P=FvB.P=1/2FvC.P=2FvD.P=F/v【答案】A【解析】功率P=Fv，表示力在单位时间内做的功

10.小车从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则经过时间t的位移为（）（2分）A.1/2at²B.at²C.2at²D.at【答案】A【解析】匀加速直线运动的位移公式s=1/2at²

二、多选题（每题4分，共20分）

1.小车在水平面上运动时，可能受到的力有（）（4分）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力E.向心力【答案】A、B、C、D【解析】小车在水平面上运动时可能受重力、支持力、摩擦力和拉力，向心力是维持圆周运动的力

2.小车的动能定理表达式为（）（4分）A.W=ΔEkB.F=maC.s=1/2at²D.Ek=1/2mv²【答案】A、D【解析】动能定理W=ΔEk，即合外力做功等于动能变化量，Ek=1/2mv²是动能表达式

3.小车在斜面上运动时，受到的力有（）（4分）A.重力B.支持力C.摩擦力D.沿斜面向下的分力E.向心力【答案】A、B、C、D【解析】斜面上的小车受重力、支持力、摩擦力和沿斜面向下的分力，向心力是圆周运动的力

4.小车的功率表达式为（）（4分）A.P=W/tB.P=FvC.P=ΔEk/tD.P=1/2mv²/t【答案】A、B【解析】功率P=W/t（功除以时间），P=Fv（力乘以速度）

5.小车做匀变速直线运动的特征有（）（4分）A.加速度恒定B.速度均匀变化C.位移与时间平方成正比D.受力平衡【答案】A、C【解析】匀变速直线运动加速度恒定，位移s=1/2at²，速度均匀变化

三、填空题（每题4分，共16分）

1.小车的质量为5kg，在水平面上受到一个水平向右的力F=20N作用，移动了4m，若摩擦力为5N，则这个力对小车做的功为______J（4分）【答案】60【解析】拉力做功W=Fs=20N×4m=80J，摩擦力做负功-20J，净功为60J

2.小车的速度为8m/s，在3s内速度增加到12m/s，则小车的加速度大小为______m/s²（4分）【答案】4【解析】加速度a=v₂-v₁/t=12m/s-8m/s/3s=4m/s²

3.小车在斜面上匀加速下滑，斜面的倾角为45°，则小车受到的合外力方向______（4分）【答案】沿斜面向下【解析】合外力沿斜面向下，提供下滑加速度

4.小车的重力势能Ep与质量m和高度h的关系是______（4分）【答案】Ep=mgh【解析】重力势能Ep=mgh，与质量成正比，与高度成正比

四、判断题（每题2分，共10分）

1.小车在水平面上做匀速直线运动，说明它受到的合外力为零（）（2分）【答案】（√）【解析】匀速直线运动时受力平衡，合外力为零

2.小车的动能Ek与速度v成正比（）（2分）【答案】（×）【解析】动能Ek与速度平方成正比，不是线性正比关系

3.小车在斜面上运动时，受到的摩擦力方向一定沿斜面向上（）（2分）【答案】（×）【解析】摩擦力方向与相对运动方向相反，可能沿斜面向上或向下

4.小车的功率P与力F和速度v无关（）（2分）【答案】（×）【解析】功率P=Fv，与力F和速度v有关

5.小车做匀变速直线运动时，加速度恒定（）（2分）【答案】（√）【解析】匀变速直线运动的特征是加速度恒定

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述小车受到的合外力与其运动状态的关系（4分）【答案】小车受到的合外力与其运动状态的关系

（1）合外力为零时，小车保持静止或匀速直线运动状态（牛顿第一定律）；

（2）合外力不为零时，小车将产生加速度，做变速运动（牛顿第二定律）；

（3）合外力方向决定加速度方向，合外力大小决定加速度大小

2.简述动能定理的内容及其应用（4分）【答案】动能定理内容合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，即W=ΔEk应用

（1）计算变力做功；

（2）分析物体运动状态变化；

（3）解决力学问题中力和运动的关系

3.简述小车做匀变速直线运动的条件（4分）【答案】小车做匀变速直线运动的条件

（1）受到的合外力恒定；

（2）加速度恒定；

（3）运动轨迹为直线；

（4）初速度方向与加速度方向共线

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析小车从静止开始沿斜面下滑的运动过程，说明各力作用及运动特征（10分）【答案】小车沿斜面下滑的运动分析

（1）受力分析-重力G=mg，方向竖直向下；-支持力N，垂直于斜面向上；-摩擦力f=μN，沿斜面向上（若物体向上运动）或向下（若物体向下运动）；-沿斜面向下的分力Gx=mg·sinθ，提供下滑加速度

（2）运动特征-加速度恒定a=g·sinθ-μg·cosθ（若μtanθ）；-速度随时间线性增加v=at；-位移随时间平方增加s=1/2at²；-动能和重力势能相互转化，机械能可能因摩擦损耗

2.分析小车在水平面上做匀速圆周运动的受力情况（10分）【答案】小车在水平面上做匀速圆周运动的受力分析

（1）受力分析-重力G=mg，方向竖直向下；-支持力N，垂直于水平面向上；-水平拉力F，提供向心力；-摩擦力f，提供向心力（若地面粗糙）

（2）受力特征-向心力大小F=mv²/r；-向心力方向始终指向圆心；-受力平衡竖直方向N=mg，水平方向F=f；-若地面粗糙，摩擦力f=μN提供向心力，需满足f≤μN

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.质量为2kg的小车在水平面上受到一个水平向右的力F=15N作用，移动了6m，若摩擦力为3N，求

（1）拉力对小车做的功；

（2）摩擦力对小车做的功；

（3）合力对小车做的功；

（4）小车的末速度（假设初速度为零，加速度恒定）（25分）【答案】

（1）拉力做功W=Fs=15N×6m=90J

（2）摩擦力做功W=-fs=-3N×6m=-18J

（3）合力做功W=总功=拉力功+摩擦力功=90J-18J=72J

（4）末速度计算-加速度a=F-μN/m=15N-3N/2kg=6m/s²；-位移s=1/2at²，t=√2s/a=√2×6m/6m/s²=√2s；-末速度v=at=6m/s²×√2s=6√2m/s≈

8.49m/s

2.质量为5kg的小车从高度h=10m的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角30°，若摩擦系数μ=

0.2，求

（1）小车到达底端时的速度；

（2）小车克服摩擦力做的功；

（3）小车到达底端时的动能（25分）【答案】

（1）速度计算-加速度a=g·sinθ-μg·cosθ=

9.8m/s²×

0.5-

0.2×

9.8m/s²×

0.866=

2.64m/s²；-位移s=h/sinθ=10m/

0.5=20m；-速度v=√2as=√2×

2.64m/s²×20m=

10.2m/s

（2）摩擦力做功-支持力N=mg·cosθ=5kg×

9.8m/s²×

0.866=

42.3N；-摩擦力f=μN=

0.2×

42.3N=

8.46N；-摩擦力做功W=-fs=-

8.46N×20m=-

169.2J

（3）动能计算-势能变化ΔEp=mgh=5kg×

9.8m/s²×10m=490J；-动能Ek=ΔEp-摩擦功=490J-

169.2J=

320.8J；-末速度v=√2Ek/m=√2×

320.8J/5kg=

11.8m/s---标准答案

一、单选题

1.B

2.B

3.B

4.A

5.C

6.C

7.A

8.D

9.A

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D

2.A、D

3.A、B、C、D

4.A、B

5.A、C

三、填空题

1.

602.

43.沿斜面向下

4.Ep=mgh

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（√）

五、简答题

1.合外力为零时，小车保持静止或匀速直线运动；合外力不为零时，小车将产生加速度，做变速运动

2.合外力对物体做的功等于物体动能的变化量（W=ΔEk），可用于计算变力做功、分析运动状态变化

3.受到的合外力恒定、加速度恒定、运动轨迹为直线、初速度方向与加速度方向共线

六、分析题

1.受力分析重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的分力；运动特征加速度恒定、速度线性增加、位移平方增加

2.受力分析重力、支持力、水平拉力、摩擦力；受力特征向心力指向圆心、竖直方向受力平衡、水平方向摩擦力提供向心力

七、综合应用题

1.拉力功90J，摩擦力功-18J，合力功72J，末速度

8.49m/s

2.速度

10.2m/s，摩擦力功-

169.2J，动能

320.8J。