1、 力学综合练习二一、本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。1下列说法正确的是 （ ）A质点做自由落体运动，每秒内重力所作的功都相同B质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同C质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同D质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同2某人乘电梯竖直向上加速运动，在此过程中 ( )A人对电梯地板的压力大于人受到的重力B人对电梯地板的压力小于人受到的重力C电梯地板对人的支持力大于人对电梯地板的压力D电梯地板对人的支持力与人对电梯地板的压力大小相等3在研究单摆的周期跟哪
2、些因素有关的实验中，在最大摆角小于 5的情况下，保持其它条件不变，先后只改变摆长、摆球的质量或振幅，测量单摆的周期。对于这个实验，下列说法正确的有 ( )A如果只将摆长变为原来的 2 倍，则单摆的周期变为原来的 2 倍B如果只将摆长变为原来的 2 倍，则单摆的周期变为原来的 倍2C如果只将摆球的质量变为原来的 2 倍，则单摆的周期变为原来的 倍12D如果只将单摆振幅变为原来的 2 倍，则单摆的周期变为原来的 2 倍4如图 2 甲所示，在长约 1m 的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块 R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开
3、口端用胶塞塞紧。将此玻璃管迅速竖直倒置（如图 2 乙所示），红蜡块 R 就沿玻璃管由管口 A 匀速上升到管底B。若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从 A 端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图 2 丙所示），直至红蜡块上升到管底 B 的位置（如图 2 丁所示）。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言 ( )A红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动B红蜡块做速度大小变化的直线运动C红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动 D红蜡块做加速度大小变化的曲线运动图2甲RAB乙R AB丁RAB丙R AB5.一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使
4、其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值后，接着又逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终不变），在这个过程中其余各力均不变。那么，能正确描述该过程中物体速度变化情况的速度- 时间图线是图 3 中的 ( )6图 4 甲为在某介质中传播的一列简谐横波在 t=0 时刻的图象，图 4 乙是这列波在 x=4m 处质点 P 从该时刻起的振动图线，则 下 列 判 断 中 正 确 的 是 ( )A这列波沿 x 轴负方向传播，波速大小为v=1m/sB在 t=2.0s 时质点 P 向 y 轴负方向运动C对介质中的任意一个质点来说，在任意连续的 1s 内，质点所通过的路程均为 8 cmD在 t=5.0s 时质点 P 的加
5、速度达到最大值7如 图 5 所 示 ， 质 量 分 别 为 m 和 2m 的 A、 B 两 个 木 块 间 用 轻 弹簧 相 连 ， 放 在 光 滑 水 平 面 上 ， A 紧 靠 竖 直 墙 。 用 水 平 力 向 左 推 B， 将弹 簧 压 缩 ， 推 到 某 位 置 静 止 时 推 力 大 小 为 F0， 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 E。在 此 位 置 突 然 撤 去 推 力 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A 撤去推 力 的瞬间， B 的加速度大小为F02mB 从 撤 去 推 力 到 A 离 开 竖 直 墙 之 前 ， A、 B 和 弹 簧 组 成 的 系 统 动 量
6、 不 守 恒 ， 机 械 能 守 恒C A 离 开 竖 直 墙 后 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 值 为E3D A 离 开 竖 直 墙 后 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 值 为 E8.图 6 所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为 m 的质点，在恒力 F 和重力的作用下，从坐标原点 O 由静止开始沿直线 OA 斜向下运动，直线 OA 与 y 轴负方向成 角（0 表示物体vt-v0s做加速运动，A0 且保持不变，则 A 逐渐变小10两个物体 A、B 的质量分别为 m1 和 m2，并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F 2 分别作用于物体 A 和 B 上，分别作用一段时
7、间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止下来。两物体运动的速度-时间图象分别如图 7 中图线 a、 b 所示。已知拉力 F1、F 2 分别撤去后，物体做减速运动过程的速度- 时间图线彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出 ( )A若 F1 = F2，则 m1 小于 m2B若 m1= m2，则力 F1 对物体 A 所做的功较多C若 m1= m2，则力 F1 对物体 A 的冲量较大D若 m1= m2，则力 F1 的最大瞬时功率一定是力 F2 的最大瞬时功率的 2 倍 二、本题共 3 小题，共 14 分。把正确答案填在题中的括号内或横线上。11（3 分）对于高中物理实验中的几个实验的描述
8、中，正确的是 ( )A在“用单摆测定重力加速度 ”的实验中，采用累积法测量单摆周期的目的是为了减小测量误差B在“研究匀变速直线运动 ”的实验中，打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同C在利用重锤自由下落做“ 验证机械能守恒定律”的实验中，不必测量重锤的质量D在“验证动量守恒定律” 的实验中，必须直接测量小球的质量和速度12（5 分）如图 8 甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的 A 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为 O 点
9、，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力 F1、F 2 的大小。再用笔在两绳的拉力方向上分别标记 a、b 两点，并分别将其与 O 点连接，表示两力的方向。再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O 点，记录其拉力 F 的大小并用上述方法记录其方向。（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O 点，这样做的目的是 图 7bat/sOv/ms-10.51.01.52.02.51 2 3 4 5。（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图 8 甲所示的 a 点标记得不妥，其原因是 。（3）图 8 乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中 是 F1 和 F2 合力的实际测量值。13（6 分
10、）某同学在“研究平抛物体的运动” 的实验中，在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后，再来用图 9 甲所示实验装置研究水平方向的运动。他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（甲图中未画出方格）上建立好直角坐标系 xOy，将方格纸上的坐标原点 O 与轨道槽口末端重合，Oy 轴与重垂线重合，Ox 轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹如图 9 乙所示。已知方格边长为 L，重力加速度为 g。（1）请你写出判断小球水平方向是匀速
11、运动的方法（可依据轨迹图说明）：（2）小球平抛的初速度 v0 ；（3）小球竖直下落距离 y 与水平运动距离 x 的关系式为 y 。三、本题共 7 小题，共 56 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（7 分）如图 10 所示，质量 m=1.0kg 的物体静止放在水平面上，在水平恒定拉力 F作用下开始运动，经时间 t=2.0s 撤去拉力 F，物体在水平面上继续滑动 s=3.0m 时停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数 =0.15，取 g=10m/s2。求:（1）撤去拉力 F 后，物体继续向右滑动过程
12、中加速度的大小；（2）撤去拉力 F 的瞬间，物体速度的大小；（3）拉力 F 的大小。图 10FmOF1 F2FF乙AO甲ab图 815（7 分）图 11 是离心轨道演示仪结构示意图。光滑弧形轨道下端与半径为 R 的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内。质量为 m 的小球从弧形轨道上的A 点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开圆轨道。小球运动到圆轨道的最高点时，对轨道的压力恰好与它所受到的重力大小相等。重力加速度为 g，不计空气阻力。求:（1）小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；（2）小球开始下滑的初始位置 A 点距水平面的竖直高度 h。16（8 分）高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运
13、动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图 12 所示的示意图。其中 AB 段是助滑坡，倾角 37，BC 段是水平起跳台，CD 段是着陆坡，倾角 =30，DE 段是停止区，AB 段与 BC 段圆滑相连。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为 0.03，图中轨道最高点 A 处的起滑台距起跳台 BC 的竖直高度h=47m。运动员连同滑雪板的质量m60kg，滑雪运动员从 A 点由静止开始起滑，通过起跳台从 C 点水平飞出，运动员在着陆坡 CD 上的着陆位置与 C 点的距离 l=120m。设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度 g=10m/s2，s
14、in37 0.6，cos37 0.8。求:（1）运动员在助滑坡 AB 上运动加速度的大小；（2）运动员在 C 点起跳时速度的大小；（3）运动员从起滑台 A 点到起跳台 C 点的过程中克服摩擦力所做的功。17（8 分）2008 年 9 月 25 日 21 点 10 分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功F （ N） 0.502 Fmin t（ s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 图 乙 RhA图 11图 12C BDEhA地发射了“神舟” 七号载人飞船。飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道。航天员翟志刚于 27 日 16 点 35 分开启舱门，开始进行令人振奋的太
15、空舱外活动。若地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，飞船运行的圆轨道距地面的高度为 h，不计地球自转的影响，求：（1）飞船绕地球运行加速度的大小；（2）飞船绕地球运行的周期。18（8 分）跳水是一项优美的水上运动，图 13 甲是 2008 年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿。其中陈若琳的体重约为 30 kg，身高约为 1.40m，她站在离水面 10m 高的跳台上，重心离跳台面的高度约为 0.80m，竖直向上跃起后重心升高 0.45m 达到最高点，入水时身体竖直，当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，如图 13 乙所示，这时陈若琳的重心离水面约为 0.80
16、m。设运动员在入水及在水中下沉过程中受到的水的作用力大小不变。空气阻力可忽略不计，重力加速度 g 取 10m/s2。（结果保留 2 位有效数字）（1）求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间；（2）若陈若琳入水后重心下沉到离水面约 2.2m处速度变为零，试估算水对陈若琳的阻力的大小。19（9 分）如图 14 所示，有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为 m 的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为 f= mg（g 为重力加速度）。在初始位12置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为 l。现有一质量
17、也为 m 的物体从距地面 2l 处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到初始位置时速度恰好为零，不计空气阻力。求 （1）物体与滑块碰撞后共同运动初速度的大小；（2）碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量。20（9 分）如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，一小金属块以水平速度 v0 滑到平板车上，在 0t0 时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，求：（1）小金属块与平板车的质量之比 ； Mm甲 乙图 13mm图 14l2ltv0mv0v0/2v0/3Mt0v0甲 乙（2）小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数；（3）若小金属块刚好没滑离平板车，则平板车的长度为多少。19.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
