北京四中高三上统练力平衡牛顿曲线运动万有引力三章.docx
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北京四中高三上统练力平衡牛顿曲线运动万有引力三章
物理试卷
（试卷满分为120分，考试时间为100分钟）
一．选择题（本大题共12小题；每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）
1．关于力和运动的关系，以下论点正确的是：
（）
A．物体所受合力越大，其速度变化越快
B．某时刻物体受合外力为零，则其速度一定为零
C．物体所受合外力不为零，其速度大小可能不变
D．物体受力相同，运动形式却可能不同
2．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。
前5s内物体的（）
A．路程为65m
B．位移大小为25m，方向向上
C．速度改变量的大小为10m/s
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
3．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝600。
两小球的质量比m2／m1为：
（）
A．
B．
C．
D．
4．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站在扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，那么下列说法中正确的是（）
A．这两个过程中顾客始终受到三个力的作用
B．这两个过程中顾客始终处于超重状态
C．这两个过程中顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．这两个过程中顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
5．如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸。
若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P。
若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（）
A．直线PB．曲线Q
C．直线RD．曲线S
6．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。
系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1N的水平拉力作用在木块B上。
如图所示。
力F作用后（）
A．木块A所受摩擦力大小是12.5N
B．木块A所受摩擦力大小是11.5N
C．木块B所受摩擦力大小是9N
D．木块B所受摩擦力大小是7N
7．某人在地面上用体重计称得其体重为49kg，他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（）
8．如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动。
对于半径R不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力。
下列说法中正确的是
A．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大
B．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越小
C．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大
D．半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小
9．两质点由空中同一点，同时水平抛出。
速度分别是v1=4.0m/s向左和v2=9.0m/s向右。
当两质点的速度相互垂直时（）
A．经历的时间为0.36sB．它们竖直方向速度相同，都是6m/s
C．连线水平，且相距7.8mD．两质点的位移也相互垂直
10．一个单摆悬挂在小车上，随小车沿着斜面滑下，图中的虚线1沿竖直方向，2与斜面垂直，3沿水平方向，当摆球相对于小车静止时，则：
A．如果斜面光滑，摆线与2重合
B．如果斜面光滑，摆线与1重合
C．如果斜面粗糙且摩擦力小于下滑力，摆线位于1与2之间
D．如果斜面粗糙且摩擦力小于下滑力，摆线位于3与2之间
11．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。
设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是
A．B对A的摩擦力一定为3μmg
B．B对A的摩擦力一定为3mω2r
C．转台的角速度一定满足：
D．转台的角速度一定满足：
12．如图甲所示，将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳的长度是OA的两倍。
图乙所示为一质量可忽略的动滑轮K，动滑轮下悬挂一质量为m的重物。
设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，以下说法正确的是：
（）
A．在达到平衡时，绳所受的拉力大小是
B．在达到平衡时，绳所受的拉力大小是
C．在达到平衡后，沿竖直墙上下移动B端少许，绳所受的拉力大小不变
D．在达到平衡后，沿天花板左右移动A端少许，绳所受的拉力大小不变
二、本题共4小题,每小题5分.共20分。
把答案填在答题纸相应的横线上。
13．如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为60°，能承受的最大拉力为100N；绳BC与竖直方向的夹角为30°，能承受的最大拉力为150N。
欲使两绳都不断，物体的重力最大为______N。
14．一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边赶过汽车，则汽车在追上自行车之前两车相距最远距离是______m，追上自行车时汽车的速度是______m/s。
15．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个实验事实，其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动
（1）请将上述理想实验的设计步骤按照正确的顺序排列（只要填写序号）
（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。
下列关于事实和推论的分类正确的是
A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论
16．为研究钢球的液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。
如图所示，已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式为k=_____________
三、本题共4小题，52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。
17．（10分）做匀速圆周运动物体的加速度叫向心加速度。
下图给出的甲、乙、丙、丁四个图描述了匀速圆周运动速度的变化。
我们注意到，
（1）A、B两点的线速度大小一样，即vA=vB=v；
（2）vA、vB、以及速度的变化Δv这三个矢量构成一个三角形；（3）弧长AB可以表示为AB=rθ，其中θ为弧AB所对应的圆心角，r为圆周运动半径，且当θ很小很小时，弦长和弧长没什么区别。
请你根据加速度的定义：
，推导、证明：
（1）向心加速度的表达式为
（2）向心加速度方向指向圆心
18．（14分）倾角θ＝30º的传送带以恒定的速率v＝2m/s运动，皮带始终是绷紧的，皮带上下两端之间的距离s＝5m。
现将一工件轻轻的放在皮带下端，经过2.9s时间可以到达上端，取g=10m/s2。
求：
（1）工件加速运动时的加速度a
（2）工件与皮带之间的动摩擦因数μ
（3）若使皮带下端所放的工件以最短的时间送到上端，求皮带的传送速率至少要增加到多少？
运送工件的时间为多少？
19.（14分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。
转台以一定角速度ω匀速转动。
一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。
重力加速度大小为g。
⑴若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；
⑵ω=（1±k）ω0，且0＜k<<1，求小物块受到的摩擦力大小和方向。
20.（14分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。
若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ。
重力加速度为g。
⑴当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
⑵要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
⑶本实验中，m1=0.6kg，m2=0.2kg，μ=0.1，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2。
若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知。
为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？
（21.6N）
答题纸班级学号姓名
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二、填空题
11．N；12．m，m/s；
13．，；
14．m/s2，N；
三、计算题
15．
16．
17．
18．
班级学号姓名
一、选择题（填答题卡）
二．填空题
13．
14．
15．
16．
三．计算题（本题共5小题，44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）
17．
本题扣分：
18．
本题扣分：
19．
本题扣分：
20．
本题扣分：
21．
本题扣分：
参考答案：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
AC
BD
B
BD
AB
C
B
D
C
AD
BC
D
13.20100
14.4.47.6
16
16.
17.解：
（1）
解得：
（2）
（3）
，故
18.解：
应把作用力作用在B物体上，隔离A，T=mAa,得a=4m/s2
由整体法得F=（mA+mB）=24N
19.解：
（1）
，而
解得：
（2）
，
解得：
-
20.分析木箱：
得
临界条件：
解得：
，所以
21.解：
（1）货物箱在传送带上做匀加速运动过程，根据牛顿第二定律有
μ0mg=ma0
解得a0=μ0g=5.5m/s2
由运动学公式v12=2a0L
解得货物箱运动到传送带右端时的速度大小为v1=11m/s
（2）货物箱刚冲上斜面时的速度v2=（1－
）v1=10m/s
货物箱在斜面上向上运动过程中v22=2a1s
解得a1=10m/s2
根据牛顿第二定律mgsin+mgcos=ma1
解得=0.5
（3）3.0s内放上传送带的货物箱有3个，前2个已经通过传送带，它们在传送带上的加速时间t1=t2=2.0s；第3个还在传送带上运动，其加速时间t3=1.0s。
货物箱由A运动到B的时间为2.0s，由B运动到C的时间为1.0s，可见第一个货物箱冲上斜面C端时第二个货物箱刚好冲上斜面。
货物箱沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律有
mgsinmgcos=ma2
解得加速度大小a2=2.0m/s2
设第一个货物箱在斜面C端沿斜面向下运动与第二个货物箱相撞的过程所用时间为t，有v2t
a1t2+
a2t2=s
解得
s≈0.69s
两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离
s1=
a2t2=
m≈0.48m
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