【高中物理必修一练习题及答案解析18】在高中物理的学习过程中，练习题是巩固知识、提升解题能力的重要手段。尤其是《高中物理必修一》这一阶段，内容涵盖了力学的基本概念与规律，如运动学、牛顿定律、力的合成与分解等，这些都是后续学习的基础。为了帮助同学们更好地掌握这些知识点，下面提供一套精选的练习题，并附上详细的解析，便于理解与复习。
一、选择题
1. 一个物体以初速度 $ v_0 = 10 \, \text{m/s} $ 沿水平方向抛出，不计空气阻力，经过 $ t = 2 \, \text{s} $ 后，其速度大小为（ ）
A. $ 10 \, \text{m/s} $
B. $ 14.1 \, \text{m/s} $
C. $ 20 \, \text{m/s} $
D. $ 22.4 \, \text{m/s} $
解析：
物体做平抛运动，水平方向速度不变，仍为 $ v_0 = 10 \, \text{m/s} $；竖直方向速度为 $ v_y = g t = 10 \times 2 = 20 \, \text{m/s} $。
所以合速度大小为：
$$
v = \sqrt{v_0^2 + v_y^2} = \sqrt{10^2 + 20^2} = \sqrt{100 + 400} = \sqrt{500} \approx 22.36 \, \text{m/s}
$$
正确答案为 D。
2. 一质量为 $ m $ 的物体在水平面上受到一个恒力 $ F $ 的作用，若物体与地面之间的动摩擦因数为 $ \mu $，则物体的加速度为（ ）
A. $ a = \frac{F}{m} $
B. $ a = \frac{F - \mu mg}{m} $
C. $ a = \frac{\mu mg}{m} $
D. $ a = \frac{F + \mu mg}{m} $
解析：
根据牛顿第二定律，合力为 $ F_{\text{合}} = F - f $，其中摩擦力 $ f = \mu mg $。
所以加速度为：
$$
a = \frac{F - \mu mg}{m}
$$
正确答案为 B。
二、填空题
3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内的位移为15米，则它的加速度为 ______ m/s²。
解析：
匀加速直线运动中，第 $ n $ 秒内的位移公式为：
$$
s_n = v_0 + \frac{1}{2}a(2n - 1)
$$
由于初速度 $ v_0 = 0 $，所以第3秒内位移为：
$$
s_3 = \frac{1}{2}a(2 \times 3 - 1) = \frac{1}{2}a \times 5 = \frac{5}{2}a
$$
已知 $ s_3 = 15 \, \text{m} $，代入得：
$$
\frac{5}{2}a = 15 \Rightarrow a = \frac{15 \times 2}{5} = 6 \, \text{m/s}^2
$$
答案为 6。
三、计算题
4. 一个质量为 $ m = 2 \, \text{kg} $ 的物体，在水平面上受到一个与水平方向成 $ 30^\circ $ 角的拉力 $ F = 20 \, \text{N} $ 的作用，物体与地面间的动摩擦因数为 $ \mu = 0.2 $。求物体的加速度。
解析：
将拉力分解为水平分量和竖直分量：
$$
F_x = F \cos 30^\circ = 20 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 17.32 \, \text{N}
$$
$$
F_y = F \sin 30^\circ = 20 \times \frac{1}{2} = 10 \, \text{N}
$$
支持力为：
$$
N = mg - F_y = 2 \times 10 - 10 = 10 \, \text{N}
$$
摩擦力为：
$$
f = \mu N = 0.2 \times 10 = 2 \, \text{N}
$$
合力为：
$$
F_{\text{合}} = F_x - f = 17.32 - 2 = 15.32 \, \text{N}
$$
加速度为：
$$
a = \frac{F_{\text{合}}}{m} = \frac{15.32}{2} \approx 7.66 \, \text{m/s}^2
$$
答案约为 7.66 m/s²。
四、简答题
5. 简述牛顿第三定律的内容，并举例说明其在实际生活中的应用。
解析：
牛顿第三定律指出：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上，但分别作用在两个不同的物体上。
举例：
当人走路时，脚向后推地，地也向前推人，使人前进；火箭发射时，向下喷出气体，气体对火箭产生向上的推力，使火箭上升。
总结：
本套练习题涵盖了高中物理必修一中的核心知识点，包括运动学、牛顿定律以及力的合成与分解等内容。通过做题和解析，可以帮助学生加深对物理概念的理解，提高解题能力。建议在复习时结合教材和课堂笔记，做到举一反三，灵活运用所学知识。
