1、阶段检测一 力学部分考生注意：1本试卷共 4 页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间 90 分钟，满分 100 分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整 一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分)1. (2018广东揭阳高三期末)如图 1，A、B 两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接 B，另一端绕过定滑轮连接 C 物体，已知 A 和 C 的质量都是 1 kg，B 的质量是 2 kg，A、B 间的动摩擦因数是 0.3，其它摩擦不计由静
2、止释放 C，C 下落一定高度的过程中(C 未落地，B 未撞到滑轮，g10 m/s 2)下列说法正确的是( )图 1AA、B 两物体发生相对滑动BA 物体受到的摩擦力大小为 3 NCB 物体的加速度大小是 2.5 m/s2D细绳的拉力大小等于 10 N2.如图 2 所示，套在竖直细杆上的环 A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物 B 相连由于B 的质量较大，故在释放 B 后，A 将沿杆上升当 A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度 vA0，若这时 B 未落地，其速度为 vB，则( )图 2Av B0 Bv B0Cv Bv A Dv BvA3如图 3 所示，轻质弹簧左端固定，右端与质
3、量为 m 的小滑块甲接触( 但不相连结)，用一水平力推着滑块甲缓慢压缩弹簧，将弹簧压缩到一定长度时，突然撤去推力，滑块被弹簧弹出，在桌面上滑动后由桌边水平飞出，落到地面上的 a 点，落地时速度为 v.若将小滑块换成质量为 2m 的小滑块乙，弹簧压缩的长度相同，忽略两滑块与桌面间的摩擦力和空气阻力，小滑块乙落到地面时( )图 3A落点在 a 的左侧，落地速度小于 vB落点在 a 的右侧，落地速度小于 vC落点在 a 的左侧，落地速度大于 vD落点在 a 的右侧，落地速度大于 v4. (2017内蒙古赤峰二中模拟) 如图 4 所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A 点碰撞后水平弹离，恰
4、好垂直落在球拍上的 B 点，已知球拍与水平方向夹角 60，AB两点高度差 h1 m，忽略空气阻力，重力加速度 g10 m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为( )图 4A2 m/s B2 m/s5 15C4 m/s D. m/s543155(2017河北邢台第二中学模拟) 一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是( )A物体的机械能一定增加B物体的机械能一定减少C相同时间内，物体动量的增量一定相等D相同时间内，物体动能的增量一定相等6. (2017四川攀枝花第二次统考改编)如图 5 所示，一轻弹簧下端固定在倾角为 的固定斜面底端，弹簧处于原长时上端位于斜面上 B
5、点，B 点以上光滑，B 点到斜面底端粗糙，可视为质点的物体质量为 m，从 A 点静止释放，将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到 B 点已知A、B 间的距离为 L，物体与 B 点以下斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，不计空气阻力，则此过程中( )图 5A克服摩擦力做的功为 mgLsin B弹簧的最大压缩量为Ltan C物体的最大动能一定等于 mgLsin D弹性势能的最大值为 mgL(1 )tan 二、多项选择题(本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)7(2017福建四
6、地六校月考) 甲、乙两辆汽车沿平直公路从同一地点同时由静止开始向同一方向运动的 vt 图像如图 6 所示，则下列说法中正确的是( )图 6A0t 时间内，甲的加速度小于乙的加速度B02t 时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度Ct 时刻两车再次相遇D在 t2t 时间内的某时刻，两车再次相遇8(2017江西南昌十所省重点中学模拟) 嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星，设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动，经过时间 t(t 小于嫦娥一号的绕行周期)，嫦娥一号运动的弧长为 s，嫦娥一号与月球中心的连线扫过的角度为 (用弧度制表示)，引力常量为 G，则下面描述正确的是( )A航天器的轨道半径为 B航天
7、器的环绕周期为s t2C月球的质量为 D月球的密度为s2Gt2 324Gt29(2017山东莱州第二次质量检测) 一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图 7 所示若已知汽车的质量 m，牵引力 F1 和速度 v1 及该车所能达到的最大速度 v3，运动过程中阻力大小恒定，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是( )图 7A汽车运动中的最大功率为 F1v1B速度为 v2 时的加速度大小为F1v1mv2C汽车行驶中所受的阻力为F1v1v3D恒定加速时，加速度大小为F1v1v310. (2017广东深圳三校模拟改编) 如图 8 所示，重
8、力为 G 的圆柱体 A 被平板 B 夹在板与墙壁之间，平板 B 与底座 C 右端的铰链相连，左端由液压器调节高度，以改变平板 B 与水平底座 C 间的夹角 ，B 、C 及 D总重力也为 G，底座 C 与水平地面间动摩擦因数为 (0.51)，平板 B 的上表面及墙壁是光滑的底座 C 与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )图 8AC 与地面间的摩擦力总等于 2G不变B 角增大时，地面对 C 的摩擦力总增大C要保持底座 C 静止不动，应满足 tan 2D若保持 45 不变，圆柱体重力增大 G，仍要保持底座 C 静止，则 G 的最大值Gm G2 11 11(2017安徽亳州模拟
9、)如图 9 所示，质量为 m 的小球从固定半圆形槽上与圆心等高的 P点无初速度释放，先后经过 A、B、C 点，C 点是小球能到达左侧的最高点 B 点是最低点，半圆形槽的半径为 R，A 点与 C 点等高，与 B 点的高度差为 ，重力加速度为 g, 则( )R2图 9A小球从 P 点运动到 C 点，重力对小球做的功大于小球克服摩擦力做的功B小球第一次由 A 点运动到 B 点克服摩擦力做的功等于由 B 点运动到 C 点克服摩擦力做的功C小球只能经过 A 点一次D小球第一次经过 B 点时，对槽的压力一定大于 2mg12(2017甘肃兰州第一中学模拟) 质量为 m 的物体以速度 v 沿光滑水平面匀速滑行
10、，现对物体施加一水平恒力，t 秒内该力对物体所施冲量大小为 3mv，则 t 秒内( )At 秒末物体运动速率可能为 4vB物体位移的大小可能为 vt12C该力对物体做功不可能大于 mv2152D该力的大小为4mvt三、非选择题(本题共 6 小题，共 46 分)13(6 分)(2017重庆第一中学考前热身)某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案如图 10 所示，A 是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B 是质量为 m 的滑块(可视为质点) 图 10第一次实验，如图 a 所示，将滑槽末端与桌面右端 M 对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平
11、地面上的 P 点，测出 M 距离地面的高度 H、M 与 P 间的水平距离x1.第二次实验，如图 b 所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块 B 从_X_由静止滑下，最终落在水平地面上的 P点，测出滑槽末端与桌面右端 M 的距离 L、M 与 P间的水平距离 x2.(1)第二次实验中， “X”处应填 _(2)第二次实验中，滑块滑到槽最低点时的速度大小为_ ( 用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为 g)(3)若实验中测得 H25 cm、x 130 cm、L 10 cm、x 2 20 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数 _.14(8 分)(2017四川德阳一诊)如图 11，某实验小组
12、探究合外力做功和动能变化的关系，他们将宽度一定的遮光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的 A、B 两点各安装一个光电门，记录小车通过 A、B 位置时的遮光时间，小车中可以放置砝码图 11(1)实验主要步骤如下：实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等，这样做的目的是_；用长度测量工具游标卡尺测量遮光片宽度为 d，再用刻度尺量得 A、B 之间的距离为 L；将小车停在 C 点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车(含遮光片及车中砝码)的质量为 M，砝码盘和盘中砝码的总质量为 m，小车通过 A、B 的遮光时间分别为 t1
13、、t 2，已知重力加速度为 g，则可以得到 A 至 B 过程中小车的合外力做功为_，小车的动能变化量为_(用相应的字母m、M、t 1、t 2、L、d 表示)；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作(2)为了实验能达到预期效果，步骤中 M、m 应满足的条件是_15(6 分) 如图 12，一质量 M3.0 kg、足够长的木板 B 放在光滑的水平面上，其上表面放置质量 m1.0 kg 的小木块 A，A、B 均处于静止状态，A 与 B 间的动摩擦因数 0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等现给木块 A 施加一随时间 t 变化的水平力Fkt(k 2.0 N /s)，重力加速度取 g10
14、m/s 2.图 12(1)若木板 B 固定，则经过多少时间木块 A 开始滑动？(2)若木板 B 固定，求 t22.0 s 时木块 A 的加速度大小(3)若木板 B 不固定，求 t31.0 s 时木块 A 受到的摩擦力大小16(8 分)(2017四川德阳一诊)如图 13 所示，倾角为 的无限长斜面上 PQ 部分粗糙，且长为 3L，其余部分都光滑质量均为 m 的四个小物块(可视为质点 )置于斜面，每相邻两物块间有一长为 L 且平行于斜面的轻杆，每根杆的上端与物块粘连而下端与物块不粘连，各物块与斜面 PQ 段的动摩擦因数均为 2tan .A、B、C、D 同时释放时 A 恰在 P 点，且各物块有相同的
15、沿斜面向下的初速度，最终四个物块均能通过 Q 点重力加速度为 g.求：图 13(1)A 在 PQ 段运动刚达到最大速度时的位置；(2)物块 C 刚过 P 点时，杆对物块 D 的弹力；(3)要使四个物块均能通过 Q 点，最初释放各物块时的初速度应该满足的条件17.(8 分)(2017山师大附中第三次模拟)如图 14 所示，在水平面上固定一个半径 R1.6 m 的光滑圆弧轨道的工件，其圆心在 O 点，AOC 连线水平，BOD 连线竖直在圆周轨道的最34低点 B 有两个质量分别为 m12 kg，m 21 kg 的可视为质点的小球 1 和 2，两小球间夹有一个极短的轻弹簧，当弹簧储存了 Ep90 J
16、的弹性势能时锁定弹簧某时刻解除锁定，弹簧将两个小球弹开，重力加速度 g10 m/s 2，试求：图 14(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度大小；(2)通过计算说明小球 2 第一次沿轨道上滑过程中能否到达 D 点？18(10 分)(2017四川达州一模)如图 15，质量为 M2.0 kg 的小车静止在光滑水平面上，小车 AB 部分是半径为 R0.4 m 的四分之一圆弧光滑轨道，BC 部分是长为 L0.2 m 的水平粗糙轨道，动摩擦因数为 0.5，两段轨道相切于 B 点C 点离地面高为 h0.2 m ，质量为m1.0 kg 的小球(视为质点)在小车上 A 点从静止沿轨道下滑，重力加速度取 g10 m/s
17、 2.图 15(1)若小车固定，求小球运动到 B 点时受到的支持力大小 N；(2)若小车不固定，小球仍从 A 点由静止下滑：求小球运到 B 点时小车的速度大小 v2；小球能否从 C 点滑出小车？若不能，请说明理由；若能，求小球落地时与小车之间的水平距离 s.答案精析1C 假设 A、B 不发生相对滑动，整体的加速度 a m/s22.5 mCgmA mB mC 1101 2 1m/s2，对 A 物体，fm Aa12.5 N2.5 N mgR，12 B212对小球在 B 点，应用牛顿第二定律可得：Nmgm ，得 Nmgm 2mg，那么，vB2R vB2R由牛顿第三定律可知：小球第一次过 B 点时，对
18、槽的压力一定大于 2mg，故 D 正确12ABC 若冲量方向与物体初动量方向相同，则由动量定理可得，m3vm vtmv，解得 vt4v；若方向相反，则有3m vmvmv，解得 v2v，故 A 正确；若冲量方向与初动量方向相同，则平均速度 2.5v，则位移 x t2.5vt，若冲量方向与初v4v v2 v动量方向相反，则平均速度 0.5v，则位移 x t0.5vt，即位移大小v 2v v2 v为 vt，故 B 正确；根据动能定理，冲量方向与初动量方向相同时，力对物体做功最大，12W m(4v)2 mv2 ， C 正确；由动量定理可得， Ftm3 v，解得 F ，故 D 错12 12 15mv22
19、 3mvt误13(1)滑槽最高点 (2) x1 (3)0.5g2H解析 (1)第二次实验中，应让滑块 B 仍从滑槽最高点由静止滑下；(2)两次实验中，滑块到达滑槽底端的速度相等，题图 a 中，由平抛运动知识得：水平方向：v 1 x1t竖直方向有：H gt212由式求得：v 1x 1 g2H(3)利用平抛运动知识，同理可求得题图 b 中滑块离开桌面时的速度为： v2x 2 g2H物体在水平桌面上运动，由动能定理：mgL mv mv 12 22 12 12联立式并代入数据，解得：0.5.14(1)平衡摩擦力 mgL M( )2 M( )212 dt2 12 dt1(2)M 远大于 m15(1)1.
20、5 s (2)1 m/s 2 (3)1.5 N解析 (1)当木板固定时，A 开始滑动瞬间，水平力 F 与最大静摩擦力大小相等，则：F 1f mmg, 设经过 t1 时间 A 开始滑动，则：t 1 1.5 s.mgk(2)t22.0 s 时，有：F 2kt 222 N 4 N ，由牛顿第二定律得 F2mgma解得 a1 m/s 2.(3)t31.0 s 时水平外力为：F 3kt 32 N由于此时 F3 小于最大静摩擦力，两者一定不发生相对滑动，故一起做匀加速运动以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得：F 3(m M) a，a0.5 m/s 2对 A 受力分析有：F 3fma，fF 3ma(210.
21、5) N1.5 N.16见解析解析 (1)由整体法，将四物块及杆看成整体，当它们下滑到重力沿斜面向下的分力等于摩擦力时运动速度达最大值，有：nmgcos 4mgsin 解得：n2即滑块 B 刚过 P 点时 A 在 PQ 段运动刚达到最大速度，此时 A 离 P 点的距离为 L(2)对四物块及杆整体，由牛顿第二定律得：3mgcos 4mgsin 4ma得到 a gsin ，方向沿斜面向上12对物块 D，由牛顿第二定律得：Fmgsin ma解得 F mgsin ，方向沿斜面向上32(3)要使四个物块都能通过 Q 点，则物块 D 过 Q 点时的速度应大于零物块 A 过 Q 点时，物块 D 刚过 P 点
22、，设此时物块 D 的速度为 v对物块 D 从 P 到 Q 的过程用动能定理得mgsin 3Lmg cos 3L0 mv212解得：v 6gLsin 设最初释放各物块时的初速度为 v0，由释放到整体进入 PQ 段过程用动能定理：4mgsin 3Lmg cos (3L2L L) 4mv2 4mv12 12 02解得：v 0v 6gLsin 故要使四个物块均能通过 Q 点，最初释放各物块时的初速度应大于 6gLsin 17(1)v 1 m/s，v 22 m/s (2)能30 30解析 (1)两小球脱离弹簧瞬间，设小球 m1 的速度为 v1，m 2 的速度为 v2，两个小球与弹簧组成的系统，水平方向受
23、到的合外力为零，且只有弹力做功，水平方向动量守恒，有：m1v1m 2v2由机械能守恒定律，有：Ep m1v m2v 12 12 12 22联立并代入数据解得：v 1 m/s，v 22 m/s30 30(2)小球 2 向右运动，设其能到达圆周轨道的最高点 D，由机械能守恒，有：m2v m 2g2R m2v12 22 12 D2代入数据解得：v D2 m/s14又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为：mg mv2R代入数据解得：v4 m/s由于 vv D，故小球 2 第一次沿轨道上滑过程中能到达 D 点18(1)30 N (2) m/s 能 0.6 m433解析 (1)小球从 A 运动到 B
24、过程，根据动能定理得：mgR mv 0，12 B2在 B 点，由牛顿第二定律得：Nmgm ，vB2R联立解得：N30 N；(2)若不固定小车，小球到达 B 点时，设小车的速度大小为 v1，小球的速度大小为 v2，小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv 2Mv 10，解得： ，即 v22v 1，v2v1 Mm 21由机械能守恒定律得：mgR mv Mv ，12 22 12 12解得：v 1 m/s，v 2 m/s；233 433假设小球能从 C 点滑出，设小球滑到 C 处时小车的速度大小为 v，则由系统水平方向动量守恒知小球的速度大小为 2v.根据能量守恒定律得：mgR m(2v)2 Mv2mgL ，代入数据，解得：v1 m/s，12 12所以假设成立，小球能从 C 点滑出小车，做平抛运动，运动时间为 t，则 h gt2，解得12t 0.2 s ，故 sx 车 x 球 vt 2vt0.6 m 2hg
