高三物理力学综合测试题.docx
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高三物理力学综合测试题
高三物理力学综合测试题
高三物理力学综合测试题
2011-9-28
一、选择题（4×10=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（H>R>H/2），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动
D．图d（R>H），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F1＝F2，M1＞M2，则v1＞v2，；
若F1＝F2，M1＜M2，则v1＞v2，；
③若F1＞F2，M1＝M2，则v1＞v2，；
④若F1＜F2，M1＝M2，则v1＞v2，；其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
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）的说法中正确的是：
（）
A．一定可以表示为
B．可能为
C．可能为RD．可能为
R
6．如图示，导热气缸开口向下，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
C．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=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．
8．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
C．此过程中产生的内能为
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为
9．一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θ角（θ＜π/4）。
已知F的大小为mgtanθ，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。
（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
（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）；
12．（８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．
⑴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；
⑵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。
15.（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=1．0m圆弧对应圆心角θ=106°，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0．8m。
小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0．8s后经过D点，物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=0．33（g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8）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μ2=0．3，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μ．开始时，第1个木块以初速度υ0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（i≤n一1）碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比．
（3）若n=4，l=0．10m，υ0=3．0m／s，重力加速度g=10m／s2，求μ的数值．
高三物理力学综合测试题
参考答案
一、选择题（5×10=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、③
；（2分） ④
；（2分）
⑤为了使各次测量中，小车所受的合外力不变；（2分）
⑥过原点的直线（2分）
二、计算题（10+12+16+16=54分）
13、解：
⑴根据万有引力定律和向心力公式：
G
（1）（2分）
mg=G
（2）（1分）
解
（1）
（2）得：
r=
（3）（1分）
⑵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/s
15、解：
（1）对小物块，由A到B有
在B点
所以
（2）对小物块，由B到O有
其中
在O点
所以N=43N
由牛顿第三定律知对轨道的压力为
（3）物块沿斜面上滑：
所以
物块沿斜面下滑：
由机械能守恒知
小物块由C上升到最高点历时
小物块由最高点回到D点历时
故
即
（4）小物块在传送带上加速过程：
PA间的距离是
16、
（1）整个过程中系统克服摩擦力做的总功为
Wf＝µmgl（1＋2＋3＋…＋n）＝
…………………………．．2分
整个过程中因碰撞而损失的总动能为
……………………………．．1分
（2）设第i次（i≤n－1）碰撞前瞬间，前i个木块粘合在一起的速度为vi，
动能为
与第i＋１个（i≤n－1）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
则
第i次（i≤n－1）碰撞中损失的动能为
……2分
则第i次（i≤n－1）碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比为
（i≤n－1）………………………………………………………1分
（3）n＝４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：
第1次碰后瞬间的速度为
…………………………………．2分
第2次碰前瞬间的速度为
碰撞中动量守恒：
第2次碰后瞬间的速度为
…………………………………．2分
第3次碰前瞬间的速度为
碰撞中动量守恒：
第3次碰后瞬间的速度为
…………………………………．．．2分
最后滑行到桌边，速度恰好为零，则
…………………………………．1分
即
整理后得
，代入数据解得
……………………………………1分
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