高三物理力学综合测试题doc.docx

高三物理力学综合测试题doc.docx

《高三物理力学综合测试题doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理力学综合测试题doc.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高三物理力学综合测试题doc

高三物理力学综合测试题

班级___________学号___________姓名______________

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150分，考试时间120分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、本题共10小题.每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中。

有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1.在国际单位制中，力学的三个基本物理单位是（）

A.质量、米、秒

B.牛顿、米、秒

C.千克、米、秒

D.牛顿、米、米/秒

2.如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。

则该力可能为图中的（）

A.F1。

B.F2。

C.F3。

D.F4。

3.如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人和车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及车与地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是：

（）

A、0

B、

，方向向右

C、

，方向向左

D、

，方向向右

4.两辆游戏赛车

、

在两条平行的直车道上行驶。

时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。

它们在四次比赛中的

图如图所示。

哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（）

5．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。

物体B的受力个数为：

（）

A．2B．3C．4D．5

6．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。

在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（）

Ａ.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大

Ｂ.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体不受力时的“自然状态”

Ｃ.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快

Ｄ.一个物体维持匀速直线运动，不需要力

7．年5月的天空是相当精彩的，行星们非常活跃，木星冲日、火星合月、木星合月等景观美不胜收，而流星雨更是热闹非凡，宝瓶座流星雨非常壮丽，值得一观.在太阳系中，木星是九兄弟中“最魁梧的巨人”，5月4日23时，发生木星冲日现象.所谓的木星冲日是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢在一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180度的现象，天文学上称为“冲日”.冲日前后木星距离地球最近，也最明亮.下列说法正确的是（）

A．年5月4日23时，木星的线速度大于地球的线速度

B．年5月4日23时，木星的加速度小于地球的加速度

C．年5月4日23时，必将产生下一个“木星冲日”

D．下一个“木星冲日”必将在年5月4日之后的某天发生

8．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（）

A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时

9．如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。

两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）

A．弹簧秤的示数是25N

B．弹簧秤的示数是50N

C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为15m/s2

D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2

10．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。

现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）

A、

B、

C、

D、

班级___________学号___________姓名______________得分________________

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

第Ⅱ卷（非选择题，共110分）

二、本题有2小题，共20分。

11.

（1）.（4分）如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是______________________________________________________________________________________________________________________________。

在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：

（A）平衡摩擦力：

将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：

①（2分）以上哪一个措施中有何重大错误?

答：

______________________________________________________________________

②（2分）在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?

答：

___________________________________________________________________________

（2）（4分）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据，求出小车运动加速度的大小为________________m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为_____________m/s（计算结果均保留2位有效数字）

12．（8分）某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零。

为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：

如图甲所示，两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长。

当水流以速度v正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h，且h随水流速度的增大而增大。

为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v-h图像，如图丙所示。

v（m/s）

0

1.00

1.41

1.73

2.00

2.45

3.00

3.16

h（m）

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0.30

0.45

0.50

（1）根据根据上表的数据和图丙中图像的形状，可猜想v和h之间的关系为_______________；为验证猜，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作 图像，若该图像的形状为，说明猜想正确。

（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：

测试点距岸距离x/m

0

1

2

3

4

5

6

管内外高度差h/cm

0

0.8

3.2

7.2

12.8

20.0

28.8

相应的水流速度v/ms-1

根据v和h之间的关系完成上表的最后一行，对比上表中的数据，可以看出河中水流速度v与从南岸到河流中央距离x的关系为：

。

三、本题共6小题，90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

13.（12分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg，斜面倾角

，悬线与竖直方向夹角

，光滑斜面的质量为3kg，置于粗糙水平面上．g=10m/s2．

求：

（1）悬线对小球拉力大小．

（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向．

14．（14分）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。

每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。

（重力加速度g＝10m/s2）

求：

（1）斜面的倾角；

（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；

（3）t＝0.6s时的瞬时速度v。

15．（15分）如图所示，一个人用与水平方向成

=300角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的箱子匀速前进，如图（a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为

＝0.40．求：

（1）推力F的大小；

（2）若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成300角斜向上去拉这个静止的箱子，如图（b）所示，拉力作用2.0s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？

（g取10m/s2）．

16．（16分）年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟”五号．火箭全长58.3m，起飞重量479.8t，火箭点火升空，飞船进入预定轨道．“神舟”五号环绕地球飞行14圈约用时间21h．飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍．飞船进入轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来．假设飞船运行的轨道是圆形轨道．（地球半径R取6.4×103km，地面重力加速度g取10m/s2，计算结果取二位有效数字）

（1）试分析航天员在舱内“飘浮起来”的现象产生的原因．

（2）求火箭点火发射时，火箭的最大推力．

（3）估算飞船运行轨道距离地面的高度．

17．（16分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。

当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。

已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。

滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6;cos37°=0.8

（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？

（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。

（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。

18．（17分）如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v—t图象如图乙所示，g取10m/s2.

⑴小车在1.0s内所受的合力为多大？

⑵要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？

⑶假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在t=1.0s～3.0s时间内的v—t图象．

参考答案及评分标准

一、选择题（4分×10＝40分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

BC

ACD

AC

C

D

BD

D

D

B

二、实验题

11．

（1）主要错误是：

A.长木板右端未垫高以平衡摩撩力；B.电源应改用6V交流电源；C.牵引小车的细线没有与木板平行；D.开始实验时，小车离打点计时器太远。

（每小点1分）

①（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑来平衡摩擦力即可．（2分）

②由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F

。

（2分）

（2）

（2分）2.6m/s（2分）

12．（8分）

（1）v2∝h（或v∝

，

或v2=20h，或v=

）（2分）

图像如右（2分），直线（1分）

（2）数据：

自左向右为：

0.4，0.8，1.2.，1.6，2.0，2.4（2分）

v∝x（或v=0.4x）（1分）

三、解答题

13.（12分）解：

（1）以小球为研究对象

受力分析如图（2分）

F=mg

（2分）

得

（2分）

（2）以小球和斜面整体为研究对象

受力分析如图（2分）

∵系统静止

∴

（3分）

方向水平向左（1分）

14．（14分）解：

（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1＝

＝5m/s2，mgsin＝ma1，可得：

＝30，

（2）由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a2＝

＝2m/s2，mg＝ma2，可得：

＝0.2，

（3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物体在斜面上下滑的时间为0.5s，则t＝0.6s时物体在水平面上，其速度为v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s。

15．（15分）解：

（1）在图（a）情况下，对箱子有

由以上三式得F=120N.

（2）在图（b）情况下，物体先以加速度a1做匀速运动，然后以加速度a2做匀减速运动直到停止．对物体有

，

，

解之得s2=13.5m.

16、（16分）解：

（1）航天员随舱做圆周运动，万有引力用来充当圆周运动的向心力，航天员对支撑物的压力为零，故航天员“飘浮起来”是一种失重现象．

（2）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用且N=5mg，此时有N－mg=ma，解得a=4g．此加速度即火箭起飞时的加速度，对火箭进行受力分析，列方程为F－Mg=Ma，解得火箭的最大推力为F=2.4×107N.

（3）飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，

，

在地球表面，万有引力与重力近似相等，得

，又

.

解得h=3.1×102km.

17、（16分）解：

（1）滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：

μmg=mω2R代入数据解得：

ω=

=5rad/s

（2）滑块在A点时的速度：

UA=ωR=1m/s

从A到B的运动过程由动能定理：

mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2mvB2-1/2mvA2

在B点时的机械能EB=1/2mvB2-mgh=-4J

（3）滑块在B点时的速度：

vB=4m/s

滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：

a3=g（sin37°+ucos37°）=10m/s2

返回时的速度大小：

a2=g（sin37°-ucos37°）=2m/s2

BC间的距离：

sBC=vB2/2a1-1/2a2（t-uR/a1）2=0.76m

18（17分）解：

⑴由v－t图可知，在第1s内，物体A、B的加速度大小相等为

m/s2（2分）

物体A、Ｂ所受摩擦力大小均为

N，方向相反（1分）

根据牛顿第三定律，车C受A、B的摩擦力也大小相等、方向相反，合力为零（2分）

⑵设系统最终的速度为v，由系统的动量守恒得：

（2分）

代入数据得：

方向向右（1分）

由系统能量守恒得：

（2分）

解得A、B之间的相对位移，即车的最小长度为：

m（2分）

⑶1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v.

在该过程中对物体A，由动量定理得：

解得：

s

即系统在

s时达到共同速度，此后一起做匀速运动.

1.0s～3.0s的v—t图如下所示.

评分说明：

⑶中图线3分，标度2分，共5分。