1、高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 1 - 高考物 理三轮考前冲刺模 拟试题（五） 一、选择题( 本题共 10 小题，每小题 7 分， 共 70 分，每小题至少 有一个选项 正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1 在世界一级锦标赛中， 赛车在水平路面上转弯时， 常常在弯道上冲出跑道， 则以下说法正确的是( ) A 是由于赛车行驶到弯道时， 运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑 道的 B 是由于赛车行驶到 弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的 C 是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的 D 由公式 F m 2 r 可
2、知，弯道半径越大，越容易冲出跑道 解 析 ： 赛 车 在 水 平 路 面 上 转 弯 时 ， 它 需 要 的 向 心 力 是 由 赛 车 与 地 面 间 的 摩擦 力提供的，由向心力公式 F mv 2 r 知，当 v 较大时 ，赛车需要的向心力也较大，当 摩 擦 力 不 足 以 提 供 其 所 需 的 向 心 力 时 ， 赛 车 将 作 离 心 运 动 而 冲 出 跑 道 ， 故 选 项 C 正确 答案：C 2.如图所示是一个玩具陀螺a、b 和 c 是陀 螺上的三个点当陀螺绕垂直于 地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是( ) A a、b 和 c 三点的线 速度大小相等 B a、b
3、和 c 三点的角 速度相等 C a、b 的角速度比 c 的大 D c 的线速度比 a、b 的大 解析：由于 a、b、c 三点是陀螺上的三个点，所以当陀螺转动时，三个点的 角速度相同， 选项B 正确、C 错误； 根据v r， 由于a、b、c 三点的半径不同， ra rbrc ，所以有va vbvc ，选项A、D 均错误 答案：B 3.某变速箱中有甲、乙 、丙三个齿轮，如图所 示，其半径分别为 r 1 、r 2 、r 3 ， 若甲轮的角速度为 ，则丙轮边缘上某点的向心加速度 大小为( ) 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 2 - A. r 2 1 2 r 3B.
4、r 2 3 2 r 2 1C. r 3 3 2 r 2 2D. r 1 r 2 2 r 3解析： 根据vR 知v 甲 r1 ， 甲和丙线速度相同， 再根据 a v 2 R ， a 丙 r 2 1 2 r3 ， 故A 正确 答案：A 4.如图所示，上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到 8 000 m ，近距 离用肉眼 看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到 1 300 m 一个质量为 50 kg 的乘客 坐在以 360 km/h 的不 变速率行驶的车里随车驶过半径为 2 500 m 的 弯道，下列说 法正确的是( ) A 乘客受到的向心力大小约为 200 N B 乘客受到来自车厢 的力大小约为
5、200 N C 乘客受到来自车厢的力大小约为 539 N D 弯道半径设计特别 长可以使乘客在转弯时更舒适 答案：ACD 5.在光滑的水平桌面上， 有两个小球固定在一根长为 L 的杆的两端， 绕杆上的 O 点做圆周运动，如图所示当小球 1 的速度为 v 1 时，小球 2 的速度为 v 2 ，则转 轴 O 到小球 2 的距离是( ) A Lv 1 /(v 1 v 2 ) B Lv 2 /(v 1 v 2 ) C L(v 1 v 2 )/v 1D L(v 1 v 2 )/v 2 解析： 两球固定在同一杆上转动， 其 相同， 设小球 1、2 到O 点的距离分别 为R1 、R2 则v1 R1 ，v2
6、R2 ，且R1 R2 L ，解得：R2 v2L v1 v2 ，选项 B 正确 答案：B 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 3 - 6.一小球质量为 m ， 用长为 L 的悬绳( 不可伸长， 质量不计) 固定于 O 点， 在 O 点正下方 L/2 处钉有一 颗钉子， 如图所示， 将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后， 当悬线碰到钉子后的瞬间( ) A 小球线速度没有变化 B 小球的角速度突然 增大到原来的 2 倍 C 小球的向心加速度突然增大到原来的 2 倍 D 悬线对小球的拉力突然增大到原来的 2 倍 解 析 ： 在 小 球 通 过 最 低 点 的 瞬 间 ，
7、水 平 方 向 上 不 受 外 力 作 用 ， 沿 切 线 方 向小 球的加速度等于零， 因 而小球的线速度不会发生变化，A 正确； 在线 速度不变的情 况下，小球的半径突然减小到原来的一半，由 vr 可知角速度增大为原来的 2 倍，B 正确；由 av 2 /r，可知向心加速度突然增大到原来的 2 倍，C 正确；在最 低点，Fmgma，D 错误 答案：ABC 7.如图所示，有一质量为 M 的大圆环，半径为 R ，被一轻杆固定后悬挂在 O 点， 有两个质量为 m 的 小环( 可视为质点) ， 同时 从大环两侧的对称位置由 静止滑下， 两小环同时滑到大环底部时， 速度都为 v ， 则此时大圆环对轻
8、杆的拉力大小为( ) A (2m 2M)g B Mg 2mv 2 /R C 2m(gv 2 /R) Mg D 2m(v 2 /R g) Mg 解析： 设每个小环滑到 大环底部时， 受大环的 支持力为 N， 由牛顿第 二定律 得 Nmgm v 2 R ， 由牛顿第三定律知， 小环对大环向下的压力大小也为 N； 再对大环受 力 分 析， 由物 体平 衡条件 可 得， 轻杆 对大 环的拉 力 FMg2N2m(g v 2 R ) Mg ， 所以大环对轻杆的拉力大小为 2m(g v 2 R )Mg.只有C 正确 答案：C 8.质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻 质木架上的 A 点和 C
9、点，如图高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 4 - 所示， 当轻杆绕轴 BC 以角速度 匀速转动时， 小球在水平面内做匀 速圆周运动， 绳 a 在竖直方向，绳 b 在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳 b 被烧断的同 时杆子停止转动，则( ) A 绳 a 对小球拉力 不变 B 绳 a 对小球拉力增 大 C 小球可能前后摆动 D 小球可能在竖直平面内做圆周运动 解析：绳 b 烧断前，竖 直方向合力为零，即 Fa mg，烧断 b 后，因惯 性，要 在竖直面内做圆周运动，且 Fa mgm v 2 l ，所以 Fa Fa ，A 错、B 对，当 足够 小时， 小球不能摆
10、过 AB 所在高度，C 对， 当 足够大时， 小球在竖直面内能过 AB 上方最高点，从而做圆周运动，D 对 答案：BCD 9.如图所示，在倾角为 30 的光滑斜面上， 有一根长为 L 0.8 m 的细绳， 一端固定在 O 点，另一端系一质量为 m 0.2 kg 的小球，沿斜面 做圆周运动，若 要小球能通过最高点 A ，则小球在最低点 B 的最小速度是( ) A 2 m/s B 2 10 m/s C 2 5 m/s D 2 2 m/s 解析：小球通过最高点的最小速度为 vA gLsin 2 m/s 由最高点到最低点根据机械能守恒定律得 1 2 mv 2 B 1 2 mv 2 A mg2Lsin
11、解得：vB 2 5 m/s，选项 C 正确 答案：C 10 如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图， A 、 B 为缠绕磁带的两个轮子， 其半径均为 r ， 在放音结束时， 磁带全部绕到了 B 轮上， 磁带的外缘半径为 R，且 R 3r.现在进行倒带，使磁带绕到 A 轮上 倒带时 A 轮是主动轮 ，其角速度是恒 定的B 轮是从动轮 经测定， 磁带全部绕到 A 轮上需要的时间为 t ， 则从开始倒 带到 A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间是( ) 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 5 - A 等于 t 2B 大于 t 2C 小于 t 2D 此时间无法确定 解析
12、：因为 A 轮角速 度恒定，所以随着磁带缠绕厚度的增大，半径增大，磁 带运行速度增大当 A B 时，由 vr 知 rA rB ，即 A、B 上磁带厚度相等， 此时绕至 A 轮上的磁 带的长度恰好是磁带总长度的一半而下一半的磁带速度将 比前一半磁带的速度大， 由 t x v 知， 前一半所 用的时间长 ， 后一半所 用的时间短， 故选B. 答案：B 二、 非选择题( 本题共 2 小题， 共 30 分， 解答时应写出必要的文字说明、 方程 式和演算步骤，有数值计算的要注明单位) 11 (15 分) 一级方程式 F1 汽车大赛中，布朗 车队的车手巴顿驾驶着一辆总质 量是 M(M 约 1.5 吨) 的
13、 赛车经过一半径为 R 的水平弯道时的速度为 v. 工程师为提高 赛 车 的 性 能 ， 都 将 赛 车 形 状 设 计 得 使 其 上 、 下 方 空 气 存 在 一 个 压 力 差 气动压 力( 行业术语) ， 从而增 大了赛车对地面的正压力， 行业中将正压力与摩擦力的比值 称为侧向附着系数，用 表示要使上述 赛车转弯时不致侧滑，所需 气动压力至 少为多大？ 解析：设赛车所受地面支持力为 N，气动压力为 N，摩擦力为 f 则NNMg 赛车在水平弯道上转弯所需向心力由摩擦力提供， 则：fM v 2 R由题意知： N f由以上几式联立解得：NM v 2 R Mg 答案：M v 2 R Mg 1
14、2(15 分) 如图所示，将倾角 30 、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一 根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、 乙两物体( 均可视 为质点)，把 甲 物 体 放 在 斜 面 上 且 细 绳 与 斜 面 平 行 ， 把 乙 物 体 悬 在 空 中 ， 并 使 细 绳 拉 直 且 偏 离 竖直方向 60 . 开始时甲、乙均静止现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖 直平面内往返运动， 测得绳长 OA 为 l 0.5 m ， 当乙物体运动经过最高点和最低点 时， 甲物体在斜面上均恰好未滑动， 已知乙物体的质量为 m 1 kg ， 忽略空气阻力， 取重力加速度 g10 m/s 2 .求： (
15、1)乙物体在竖直平面 内运动到最低点时的 速 度大小以及此时所受 绳的拉力大高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 6 - 小( 结果可用根式表示) (2) 甲物体的质量以及斜 面对甲物体的最大静摩擦力的大小 (3) 斜面与甲物体之间的 动摩擦因数 ( 设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，结果 保留两位有效数字) 解析：(1)当乙物体运动到最低点时， 绳子上的拉力最大， 设为 F1 ， 对乙物体， 由动能定理得 mgl(1cos ) 1 2 mv 2又由牛顿第二定律得 F1 mgm v 2 l乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度 v 5 m/s2.24 m/s 乙物体运动到最低点时所受的拉力 F1 20 N (2)当乙物体运动到最高点时， 绳子上的拉力最小， 设为 F2 ， 此时乙物体向心 力为0，即F2 mgcos 此时甲物体恰好不下滑，有 Mgsin fF2 乙物体到最低点时，甲物体恰好不上滑，则有 Mgsin fF1 联立解得M2.5 kg ，f7.5 N (3)对甲物体，有 fN，NMgcos 联立解得 3 5 0.35 答案：(1)2.24 m/s 20 N (2)2.5 kg 7.5 N (3)0.35 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 7 - 版权所 有 ： 高考 资源 网()
