1、高三物理力学综合测试题2011-9-28一、选择题（410=50）1、如图所示，一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上， F 的方向与斜面平行，如果将力 F 撤消，下列对物块的描述正确的是（ ）A、木块将沿面斜面下滑 B、木块受到的摩擦力变大C、木块立即获得加速度 D、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度 v0 竖直上抛，它能到达的最大高度为 H，问下列几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度 H（忽略空气阻力）： （ ）A图 a，以初速 v0 沿光滑斜面向上运动B图 b，以初速 v0 沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动C图 c（HRH/2 ） ，以初速 v0 沿半径为 R 的光滑
2、圆轨道从最低点向上运动D图 d（RH） ，以初速 v0 沿半径为 R 的光滑圆轨道从最低点向上运动3. 如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为 M1 和 M2 的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木块分离时，两木块的速度分别为 v1 和 v2， ，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法若 F1F2，M1M2，则 v1 v2， ；若 F1F2，M1M2，则 v1 v2， ；若 F1F2，M1M2，则 v1 v2， ；若 F1F2，M1M2，则 v1 v2， ；其中正确的是（ ）A B C D
3、4如图所示，质量为 10kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为 5N 时，物体 A 处于静止状态。若小车以 1m/s2 的加速度向右运动后，则（g=10m/s2 ） （ ） A物体 A 相对小车仍然静止 B物体 A 受到的摩擦力减小C物体 A 受到的摩擦力大小不变 D物体 A 受到的弹簧拉力增大5如图所示，半径为 R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速 v0，若 v0 ，则有关小球能够上升到最大高度（距离底部）g31的说法中正确的是： （ ）A一定可以表示为 B可能为 20 3RC可能为 R D可能为 R56如图示，导热
4、气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气。活塞下挂一砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 （ ）A气体压强增大，内能不变 B外界对气体做功，气体温度不变FR RFEO tt0DFO tt0AsO tt0CvO tt0BC气体体积减小，压强增大，内能减小 D外界对气体做功，气体内能增加7如图所示，质量 M=50kg 的空箱子，放在光滑水平面上，箱子中有一个质量 m=30kg 的铁块，铁块与箱子的左端 ab 壁相距 s=1m，它一旦与 ab 壁接触后就不会分开，铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力 F
5、=10N 作用于箱子，2s 末立即撤去作用力，最后箱子与铁块的共同速度大小是（ ）A B C D sm/52s/41sm/32sm/3258绝缘水平面上固定一正点电荷 Q，另一质量为 m、电荷量为q（q 0）的滑块（可看作点电荷）从 a点以初速皮 沿水平面向 Q 运动，到达 b 点时速度减为 0v零已知 a、b 间距离为 s，滑块与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g以下判断正确的是（ ）A滑块在运动过程中所受 Q 的库仑力有可能大于滑动摩擦力B滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于 02vC此过程中产生的内能为20mvDQ 产生的电场中，a、b 两点间的电势差为20ab()mvgs
6、Uq9一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用 F、v、s 和 E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是( )10如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为 m 的质点在外力 F 的作用下，从坐标原点O 由静止沿直线 ON 斜向下运动，直线 ON 与 y 轴负方向成 角（/4 ） 。已知 F 的大小为mgtan，则质点机械能的变化可能的情况是：( )A不变 B变小C变大 D先变小后变大二、实验题11（8 分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验如图，图中小车是
7、在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W. 当用 2 条、3 条，完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。Q+V0ab（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、 （填测量工具）和 电源（填“交流”或“直流”） ；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（ ）A 放开小车，能够自由下滑即可 B放开小车，能够匀速下滑即可 C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（
8、3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（ ） A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的部分进行测量（根据下面所示的纸带回答） ；A B F G H IC D E K12 （分）现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图） 、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的
9、影响） ，在空格中填入适当的公式或文字。（1）用天平测出小车的质量 m（2）让小车自斜面上方一固定点 A1 从静止开始下滑到斜面底端 A2，记下所用的时间 t。（3）用米尺测量 A1 与 A2 之间的距离 s。则小车的加速度 a 。 （4）用米尺测量 A1 相对于 A2 的高度 h。则小车所受的合外力 F 。（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量 m，同时改变 h，使 m 与 h 的乘积不变。测出小车从 A1 静止开始下滑到斜面底端 A2 所需的时间 t。请说出总质量与高度的乘积不变的原因_ 。（6）多次测量 m 和 t，以 m 为横坐标，t2 为纵坐标，根据实验数据作图。如能
10、得到一条_线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。三计算题13. （10 分） 我国在 2010 年实现探月计划“嫦娥工程”同学们也对月球有了更多的关注若已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球运动的周期为 T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度 v0 竖直向上抛出一个小球，经过时间 t 小球落回抛出点已知月球半径为 r，万有引力常量为 G，试求出月球的质量 M 月14. （12 分）如图所示，一小弹丸水平射入一个原来静止的单摆摆球内并留在其中，结果单摆按图示
11、的振动图线作简谐运动，已知摆球的质量是小弹丸质量的 5 倍，求弹丸射入摆球前的速度大小。Ox/cmt/s10-1021 3 4 5 615. (16 分)质量为 m=1kg 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的 P 点，随传送带运动到 A 点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从 B 点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B C 为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径 R=10m 圆弧对应圆心角 =106，轨道最低点为 O，A 点距水平面的高度h=08m。小物块离开 C 点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，08s 后经过 D 点，物块与斜面间的动摩擦因数为 1=033（g=10m/s 2，si
12、n37=06，cos37=08）试求：（1）小物块离开 A 点的水平初速度 v1。（2）小物块经过 O 点时对轨道的压力。（3）斜面上 CD 间的距离。（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为 2=03，传送带的速度为 5m/s，则 PA 间的距离？16. （16 分）如图所示，n 个相同的木块(可视为质点) ，每块的质量都是 m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为 l，第 n 个木块到桌边的距离也是 l,木块与桌面间的动摩擦因数为 开始时，第 1 个木块以初速度 0 向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动最后第 n 个木块刚好滑到桌边而
13、没有掉下(1) 求在整个过程中因碰撞而损失的总动能(2) 求第 i 次(in 一 1)碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比(3) 若 n= 4，l=010 m， 0=30ms，重力加速度 g=10 ms 2，求 的数值高三物理力学综合测试题参考答案一、选择题（510=50 分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 D C B AC BC AB B BD AD BC二、实验题（8+8=16 分）11、 （1） 刻度尺 交流 （1+1=2 分）（2）D （2 分）(3) B （2 分）(4) GK （2 分）12、 ；(2 分) ；(2 分)2tssmgh为了使各次测量中，小车所受的合外
14、力不变；(2 分)过原点的直线 (2 分)二、计算题（10+12+16+16=54 分）13、解：根据万有引力定律和向心力公式：G （1） （2 分）rTMr22)(月月 mg = G （2） （1 分） 2mR解（1） （2）得：r = （3） （1 分）324TgR设月球表面处的重力加速度为 g 月，根据题意：V0=g 月 t/2 （4） （2 分） g 月 = GM 月/r2 （5） （1 分） 解（4） （5）得：M 月 =2v0r2/Gt （6） （1 分） 14、94.2cm/s15、解：（1）对小物块，由 A 到 B 有ghvy2在 B 点 1tanvy所以 sm/31（2）对小
15、物块，由 B 到 O 有 2201)7sin( BmvgR其中 svB/5/432在 O 点 RvgN20所以 N=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为 N43（3）物块沿斜面上滑： 115cos5sinmagmg所以 21/0a物块沿斜面下滑： 2133i由机械能守恒知 svBc/5小物块由 C 上升到最高点历时 savtc5.01小物块由最高点回到 D 点历时 t3.82故 21tatvScCD即 m98.0（4）小物块在传送带上加速过程： 32magPA 间的距离是 avSPA5.12316、 （1）整个过程中系统克服摩擦力做的总功为Wf mgl（1 23n） 2 分mgln2)1(整个
16、过程中因碰撞而损失的总动能为 1 分mglnvWmvEfk 2)1(12100（2）设第 i 次（in1）碰撞前瞬间，前 i 个木块粘合在一起的速度为 vi，动能为 2iKiv与第 i个（in1）木块碰撞粘合在一起后瞬间的速度为 vi，由动量守恒定律 2 分iivm)1(则 iiv1第 i 次（in1）碰撞中损失的动能为2 分12)1(21)(2 imviivimE iiiKi则第 i 次（in1）碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比为（in1）1 分iki（3）n时，共发生了 i 3 次碰撞 第 1 次碰前瞬间的速度为 ，碰撞中动量守恒：glv202112vm第 1 次碰后瞬间的速度为 2 分01l第 2 次碰前瞬间的速度为 41024222012 glvgllvglv 碰撞中动量守恒： 223m第 2 次碰后瞬间的速度为 2 分31022glvv第 3 次碰前瞬间的速度为 9829202023 glvll 碰撞中动量守恒： 334vm第 3 次碰后瞬间的速度为 2 分42803gl最后滑行到桌边，速度恰好为零，则 1 分2lv即 0216820gllv整理后得 ，代入数据解得 1 分0l 15.0
