届高三物理一轮复习力学综合训练大纲版.docx
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届高三物理一轮复习力学综合训练大纲版
2012届高三物理一轮复习力学综合训练
一､选择题
1.下列说法正确的是（）
A.匀速圆周运动是加速度不变的运动
B.简谐运动是加速度不变的运动
C.当物体做曲线运动时,所受的合外力一定不为零
D.当物体速度为零时,加速度一定为零
解析:
考查运动和力.匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,故加速度时刻改变,A错;简谐运动的加速度大小与偏离平衡位置的位移成正比,方向始终指向平衡位置,故加速度时时刻刻改变,B错;曲线运动的速度时刻改变,故加速度一定不为零,C对;速度为零时加速度不一定为零,比如竖直上抛运动到最高点的速度为零,但加速度为重力加速度,D错.
答案:
C
2.如图,在“探究弹性势能的表达式”的活动中,为计算弹簧弹力所做的功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”.下面几个实例中应用到这一思想方法的是（）
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点
B.一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同,这个力叫做那个力的合力
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加
D.在探究加速度与力、质量之间关系时,先保持质量不变探究加速度与力的关系,再保持力不变探究加速度与质量的关系
解析:
质点是理想模型,A错;力的合成与分解是等效方法,B错;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,采用微元法,C正确;D项为控制变量法,D错.
答案:
C
3.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,当R处质点在t=0时刻的振动状态传到S处时,关于P、R处的质点,下列说法正确的是（）
A.P处的质点位于波峰
B.P处的质点速度达到最大
C.R处的质点位于波峰
D.R处的质点速度达到最大
解析:
当R处质点在t=0时刻的振动状
态传到S处时,波向前传播了
λ,经历
T,R处质点在t=0时刻正向y轴正方向振动,因此经
T应处在波谷位置,速度为零,C､D错;P处质点正经过平衡位置向y轴负方向运动,速度最大,A错B对.本题考查波的传播特性,判断质点在波的传播中的振动情况.
答案:
B
4.一小球自由下落,与地面发生碰撞后以原速率反弹.若从释放小球开始计时,不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力.则下图中能正确描述小球位移s、速度v、动能Ek、机械能E与时间t关系的是（）
解析:
A选项中s-t图象显示
为匀速运动,方向随时间周期变化;C选项中显示动能随时间均匀变化,即速率的平方随着时间均匀变化.而自由落体运动的速度随时间均匀变化,做自由落体运动物体的机械能不变,故A、C错,B、D正确.
答案:
BD
5.2008年9月25日至28日,我国成功实施了“神舟七号”载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟.下列判断正确的是（）
A.飞船变轨前后的机械能相等
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
解析:
本题考查万有引力定律及天体运动知识.飞船变轨时通过点火由椭圆轨道变为圆轨道,速度突然变大,机械能增大,故A错误;飞船变轨之前在椭圆轨道远地点时,飞船距地心高度和在圆轨道上运行时距地心高度相同,所以万有引力大小相同,故加速度也相同,所以D错误;飞船在圆轨道运行时万有引力完全充当向心力,故处于完全失重状态,所以B正确;由于飞船的飞行周期为90分钟,比地球同步卫星的周期24小时要短,故角速度要大于地球同步卫星的,所以C正确.
答案:
BC
6.截面为直角三角形的木块A质量为M,放在倾角为θ的斜面上,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上.现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙,sin37°=0.6
cos37°=0.8,则
（）
A.A、B仍一定静止于斜面上
B.若M=4m,
则A受到斜面的摩擦力为
mg
C.若A、B仍静止,则一定有M≥2
m
D.若M=2m,则A受到的摩擦力为
mg
解析:
由图甲得mgsin37°=μmgcos37°,μ=tan37°=
当θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B后,三角形木块对斜面的压力为Mgcos30°,若要A､B仍静止,则必须满足μMgcos30°≥（M+m）gsin30°,则M≥
m,B能满足要求,而静摩擦力与A､B重力沿斜面向下的分力相平衡,即Ff=（M+m）gsin30°=
mg,A、C错,B正确
;若M=2m,则A､B沿斜面下滑,A受到的滑动摩擦力Ff=μMgscos30°=
mg,D错.
答案:
B
7.如图所示,a、b的质量均为m,a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑,b从斜面顶端以初速度v0平抛,对二者的运动过程以下说法正确的是（）[来源:
Z&xx&k.Com]
A.落地前的瞬间二者速率相同[来源:
学科网]
B.a、b都做匀变速运动
C.整个运动过程重力对二者做功的平均功率相同
D.落地前的瞬间重力对二者的瞬时功率相同
解析:
根据机械能守恒定律得,两者落地前的瞬时速率不相等,vb>va,所以A错;a做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=gsin45°,b做匀加速曲线运动,加速度为g,所以B正确;两个运动过程中重力做功相同,但ta>tb,所以C错误;PQ=mgvy,因为vy不相等,所以D错误.
答案:
B
8.我国运动员刘翔获得雅典奥运会110米栏冠军,成绩是12′91″,在男子110米跨栏中夺得金牌,实现了我国在短跑中多年的梦想,是亚洲第一,为亚洲争了光,更加为中国争了光,刘翔之所以能够取得冠军,取决于他在110米中的（）
A.起跑时的加速度大
B.平均速度大
C.撞线时的即时速度大
D.某时刻的即时速度大
解析:
径赛中的成绩是以相同距离所用时间来确定的,时间短则成绩好.距离→时间→平均速度,即平均速度越大,运动时间越短,选B.考查考生的综合能力,有的考生可能会选A或C,特别是C项,因为人们一般只看最后谁先到达终点,只以冲刺速度决胜负.
答案:
B
9.重量为mg的物体静止在水平地面上,物体与地面之间的最大静摩擦力为fm.从0时刻开始,物体受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图甲所示,为了定性地表达该物体的运动情况,在图乙所示的图象中
纵轴y应为该物体的（）
A.位移大小sB.加速度大小a
C.动量大小PD.动能大小Ek
解析:
由图甲可知,力F大于fm,因此物体在水平面上做匀加速直线运动,加速度不变,速度和动量与时间成正比,位移与时间的平方成正比,动能Ek=
mv2=
ma2t2与时间的平方成正比,故只有C正确.
答案:
C
10.静止在粗糙水平面上的物体,受
到水平方向的拉力作用由静止开始运动,在0~6s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象如图所示,则物体的质量为（取g=10m/s2）（）[来源:
学+科+网Z+X+X+K]
解析:
对2~6s过程,v=6m/s,P=10W.由P=Fv,此时匀速,∴f=F,∴P=fv,f=
N.
对0~2s,由v-t图象:
a=
m/s2=3m/s2
第2s时,v=6m/s,P=30W,
∴P=Fv,F=
N=5N.[来源:
学+科+网]
对0~2s应用牛顿第二定律,F-f=ma,5-
=m·3,m=
kg.选B.
答案:
B
二､实验题[来源:
Z,xx,k.Com]
11.某同学用如图的装置“验证动量守恒定律”,水平地面上的O点是斜槽轨道末端在竖直方向的射影点.实验时,先将球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复多次;再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的末端处静止,让球a仍从原固定点由静止释放,之后与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复多次.实验中必须测量的物理量是________.（填序号字母）
A.小球a、b的质量ma、mb
B.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端在水平地面的高度H
D.小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间
E.记录纸上O点到两小球碰撞前后的平均落点A、B、C的距离
[来源:
学科网ZXXK]
解析:
实验只要验证ma·
.
∴选AE.
答案:
AE
12.如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数
另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.
（1）用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________和________,然后由公式________求出k的平均值.
（2）使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到________（填“同一”或“不同”）位置.然后分别测出小球几次飞出后的________和________,再由公式________求出初速度的平均值.
（3）由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序________.
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论
解析:
（1）由胡克定律可知,要测出弹簧的劲度系数,需测拉力（等于弹簧弹力）和弹簧的形变量;
（2）此实验是利用平抛运动测小球初速度,因此弹簧
每次都要压到同一位置,使小球平抛的初速度恒定;测平抛初速度须测定平抛竖直高度h和水平位移s,则s=v0t,h=
gt2求初速度;（3）略.
答案:
（1）拉力大小F弹簧缩短量xk=
（或
（2）同一水平位移s下落高度h
v=s
（或
（3）BCAD
二、计算题
13.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒
定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.
（1）第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m.求飞行器所受阻力f的大小;
（2）第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;
（3）为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
解:
（1）第一次飞行中,设加速度为a1
匀加速运动H=
由牛顿第二定律F-mg-f=ma1
解得f=4N.
（2）第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为s1
匀加速运动s1=
设失去升力后加速度为a2,上升的高度为s2
由牛顿第二定律mg+f=ma2
v1=a1t2
s2=
解得h=s1+s2=42m.
（3）设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3
由牛顿第二定律mg-f=ma3
F+f-mg=ma4
且
=h
v3=a3t3
解得t3=
s（或2.1s）.[来源:
Z。
xx。
k.Com]
14.倾角为30°的足够长光滑斜面下端与一足够长光滑水平面相接,连接处用一光滑小圆弧过渡,斜面上距水平面高度分别为h1=5m和h2=0.2m的两点上,各固定一小球A和B.某时刻由静止开始释放A球,经过一段时间t后,同样由静止开始释放B球.g取10m/s2,则:
（1）为了保证A、B两球不会在斜面上相碰,t最长不能超过多少?
（2）在满足
（1）的情况下,为了保证两球在水平面上的碰撞次数不少于两次,两球的质量mA和mB应满足什么条件?
（假设两球的碰撞过程没有能量损失）
解:
（1）设两球在斜面上下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律得:
mgsin30°=ma
设A､B两球下滑到斜面底端所用时间分别为t1和t2,则:
所以:
t=t1-t2=1.6s.
（2）设A､B两球下滑到斜面底端时速度分别为v1和v2,第一次相碰后速度分别为vA和vB,则根据机械能守恒
=mAgh1①
=mBgh2②[来源:
学科网ZXXK]
根据动量守恒和能量守恒
mAv1+mBv2=mAvA+mBvB③
④
为使两球能发生第二次碰撞,应满足
vA<0且|vA|>vB⑤
由①②③④⑤代入数据后可得:
.
15.如图所示
半径分别为R和r（R>r）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水
平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住,但不拴接.同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点.
（1）已知小球a的质量为m,求小球b的质量.
（2）若ma=mb=m,且要求a、b都还能够通过各自的最高点,则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能.
解:
（1）
mg=
解得:
va=
;同理可得:
vb=
又:
mva=mbvb
所以:
mb=
.
（2）由题意分析知,应该按照a球在轨道最顶点具有临界速度这一条件计算.依照上面结果可得:
va=
mva=mvb
所以有:
Ep=2×
5mgR.
16.如图所示,半径R=0.5m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2m.可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起静止在平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药.今点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,使它们具有水平方向的速度,m1通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是N=44N,水平抛出落在水平地面上的P点,m2也落在P点,已知m
1=2kg,g取10m/s2.求炸药释放出来的能量是多少?
解:
设m1在A点时的速度为v,由牛顿第二定律得mg+N=
有v=4m/s
从A点到P点运动的时间为t1,
h+2R=
有t1=0.6s
设运动的水平距离为s,则s+L=vt1,
故s=1.2m
设刚爆炸后,m1的速度为v1,由机械能守恒定律得
=m1g×2R+
m1v2,
解得v1=6m/s[来源:
Z_xx_k.Com]
设平抛时的速度为v2,平抛运动的时间为t2
因h=
得t2=4s,[来源:
学*科*网Z*X*X*K]
v2=
=3m/s.
对m1、m2爆炸过程运用动量守恒定律得
0=m1v1-m2v2,
所以m2=
=4kg
炸药释放出来的能量
E=
=54J.
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