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河南省泌阳泌阳县第一高级中学2016届高三物理第一轮复习力学综合检测试题.doc


泌阳一高高三物理一轮力学试卷
一.单项选择题,本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分。每小题只有一个选项符合题意 1. 一物体从静止开始做匀加速直线运动, 以 T 为时间间隔, 在第 3 个 T 内的位移为 3m, 在第 3 个 T 终了时的瞬时速度是 3m/s。则 A.物体的加速度为 1m/s2 C.时间间隔 T=1s 2.关于摩擦力,下列说法正确的是 A.静摩擦力产生在两个静止的物体之间,滑动摩擦力产生在两个运动的物体之间 B.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力 C.有摩擦力一定存在弹力,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直 D.摩擦力的大小与正压力大小成正比 3.A、B 两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止 开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图所示,A、B 始 终相对静止,则下列说法不正确 的是: ... A.t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大 C.2t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大 B.t0 时刻,B 速度最大 D.2t0 时刻,A、B 位移最大 B.物体在第 1 个 T 终了时的瞬时速度是 0.6m/s D.物体在第 1 个 T 内的位移为 0.6m

4.如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从 A、B、C 三点由静止同时释 放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点 D,其中甲是从圆心 A 出发做自由 落体运动,乙沿弦轨道从一端 B 到达另一端 D,丙沿圆弧轨道从 C 点运 动到 D,且 C 点很靠近 D 点。如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正 确的是: A.甲球最先到达 D 点,乙球最后到达 D 点 B.甲球最先到达 D 点,丙球最后到达 D 点 C.丙球最先到达 D 点,乙球最后到达 D 点 D.甲球最先到达 D 点,无法判断哪个球最后到达 D 点 5. 如图所示, 小车向右做匀加速运动的加速度大小为 a, bc 为固定在小车上的水平横杆, 物块 M 串在杆上,M 通过细线悬吊着一小铁球 m, M、m 均相对小车静止,细线与竖直方 向的夹角为 θ.若小车的加速度逐渐增大到 2a 时,M 仍与小车保持相对静止,则 A.横杆对 M 的作用力增加到原来的 2 倍

B.细线的拉力增加到原来的 2 倍 C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍 D.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的 2 倍 6.质点受到在一条直线上的两个力 F1 和 F2 的作用,F1、F2 随 时间的变化规律如图所示, 力的方向始终在一条直线上且方向相反。 已知 t=0 时质点的速度为零。在图示的 t1、t2、t3 和 t4 各时刻中,哪 一时刻质点的速率最大? A.t1 B.t2 C.t3 D.t4

二.多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。 7.原来做匀速运动的电梯的地板上,有一个被处于伸长状态的轻弹簧拉住,具有一定 质量的木块 A 静止在地板上,如图所示。现发现木块突然被弹簧拉向右方,由此可以判断, 以下说法正确的是 A.电梯可能向上做减速运动,木块处于失重状态 B.电梯一定向上做加速运动,木块处于超重状态 C.电梯可能向上做加速运动,木块处于超重状态 D.电梯一定具有向下的加速度,木块处于失重状态 8.如图所示,在静止的平板车上放置一个质量为 10kg 的物体 A,它被 拴在一个水平拉伸的弹簧一端(弹簧另一端固定) ,且处于静止状态,此时弹 簧的拉力为 5N。若平板车从静止开始向右做加速运动,且加速度逐渐增大, 但 a≤1m/s2。则 A.物体 A 相对于车仍然静止 B.物体 A 受到的弹簧的拉力逐渐增大 C.物体 A 受到的摩擦力逐渐减小 D.物体 A 受到的摩擦力先减小后增大 9.如图所示,滑轮 A 可沿倾角为θ 的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用 轻绳挂着一个重力为 G 的物体 B,下滑时,物体 B 相对于 A 静止,则下滑 过程中 A.B 的加速度为 g sinθ C.绳的方向保持竖直 B.绳的拉力为 Gcosθ D.绳的拉力为 G A

10.如图,质量为 M 的斜面放在粗糙的水平地面上。几个质量都是 m 的不同物块,先 后在斜面上以不同的加速度向下滑动,斜面始终保持静止不动。下列关于

水平地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的几种说法中正确的有 A.匀速下滑时,支持力 N ? (m ? M ) g , 静摩擦力为零; B.匀加速下滑时,支持力 N ? (m ? M ) g , 静摩擦力的方向水平向左; C.匀减速下滑时,支持力 N ? (m ? M ) g , 静摩擦力的方向水平向右; D.无论怎样下滑,总是 N ? (m ? M ) g , 静摩擦力为零。 11.如图所示为 A、B 两质点作直线运动的 v ? t 图象,已知两质点在同一直线上运动, 由图可知 A.两个质点一定从同一位置出发 B.两个质点一定同时由静止开始运动 C.t1 秒末两质点相遇 D.0-t2 秒时间内 B 质点可能领先 A 三.实验题 12.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用 的 500ml 玻璃瓶装适量水后,连同输液管 一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速 度,刚好每隔 1.0s 滴一滴,该同学骑摩托 车,先使之加速到某一速度,然后熄火, 让摩托车沿直线滑行,如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧是起点,单位:m)。 设该同学质量为 50kg,摩托车的质量为 75 kg,根据该同学的实验结果可估算(g=10m/s2) (1)骑摩托车加速时的加速度大小为___m/s2; (2)骑摩托车滑行时的加速度大小为___m/s2; ____N。 13.在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车 及车中的砝码质量用 M`表示,盘及盘中的砝码质量用 m 表示,小车的加速度可由小车后拖 动的纸带由打点计时器打出的点计算出: (1)当 M 与 m 的大小关系满足 时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的 重力。 (2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法错 误的是: A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 (3)骑摩托车加速时的牵引力大小为

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 D.小车运动的加速度可用天平测出 m 以及小车质量 M,直接用公式a=mg/M求出。 (3)在保持小车及车中的砝码质量 M 一定,探究加速度与 所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同 学得到的a―F关系分别如下图C、D所示(a是小车的加 速度,F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是: C图: D图:

四.计算题(本题共 5 小题,解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写 出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位) 14.为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在 一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验, 一质量为 m=50kg 的甲同学站在体重计上,乙同学 记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数 随时间变化的情况,并作出了如图所示的图像,已 知 t=0 时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获 知该大楼共 19 层. 求: (1)电梯启动和制动时的加速度大小; (2)该大楼的层高.

15.如图所示,木块质量 m=0.78 kg,在与水平方向成?=37?角、斜向右上方和恒定拉 力 F 作用下,以 a=2.0 m/s2 的加速度从静止开始做匀加速直线运动, 在 3 s 末时撤去拉力 F。 已知木块与地面间的动摩擦因数?=0.4, 取重 力加速度 g=10 m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8。求:拉力 F 的大小 以及物体在 5 s 内滑行的总位移。 某同学是这样分析的: 由牛顿第二定律可得 F cos?-?mg=ma1, 可求出拉力 F 的大小。 1 物体加速阶段滑行的时间 t1=3 s,位移 s1= a1t12,末速度 v1=a1t1,减速阶段滑行的时间 2 t2=2 s,加速度 a2=?g,可求出位移 s2,则滑行的总位移 s=s1+s2。你认为这位同学的分析 是否正确,若正确,请列式并完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法计算出 正确的结果。

16.如图所示,在倾角为 θ=30° 的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑, 滑块的质量为 m=2kg,它与斜面的动摩擦因数为 μ,帆 受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即 f=kv.若 从静止开始下滑的速度图像如图中的曲线所示,图中的 直线是 t=0 时速度图像的切线,g=10m/s2. (1)求滑块下滑的最大加速度和最大速度 (2)求 μ 和 k 的值

17.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速 度均为 16m/s.已知甲车紧急刹车时加速度 a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度 a2=4m/s2,乙 车司机的反应时间为 0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后 0.5s 才开始刹车),求为保证两车在紧 急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?

18.光滑水平面上有一质量为 M、长度为 L 的木板 AB,在木板的中点有一质量为 m 的 小木块, 木板上表面是粗糙的, 它与木块间的动摩擦因数为 μ. 开始时两者均处于静止状态, 现在木板的 B 端加一个水平向右的恒力 F,则:

(1)木板和木块运动的加速度是多大? (2)若在木板的 B 端到达距右方距离为 L 的 P 点前,木块能从木板上滑出,则水平向右的 恒力 F 应满足什么条件?

参考答案 1.D 2.C 3.A 4.A 5.D 6.B

7.AC 8.BC 9.AC 10.ABC 11.BD 12、(1) 3.79m/s2,(2)0.19m/s2,(3)497.5N 13、 ①m<<M ②ACD

③C:平衡摩擦力时,长木板的倾角过大了 D:平衡摩擦力时,木板的倾角过小 14.解: (1)对于启动状态有: F1 ? mg ? ma 1 , 60 ? 10 ? 50 ? 10 ? 50a1 , a1 ? 2m / s (2
2

分) 对于制动状态有: mg ? F3 ? ma3 , 50?10 ? 40?10 ? 50a2 , a3 ? 2m / s 2 (2 分) (2)电梯匀速运动的速度 v ? a1t1 ? 2 ? 1 ? 2m / s , (2 分) 从图中读得,电梯匀速上升的时间 t2=26s(1 分) , 电梯运动的总时间 t=28s(1 分) 。

1 1 v(t 2 ? t ) ? ? 2 ? (26 ? 28) ? 54 m (2 分) 2 2 s 54 ? ? 3m (2分) 层高 h ? 18 18
所以总位移 s ? 15.不合理,在外力 F 斜向上时摩擦力大小不等于?mg,且物体在拉力撤去后继续滑 行的时间不是 2 s(1 分) 。 ma1+?mg (1)N+F sin?=mg(2 分) ,F cos?-?N=ma1(2 分) ,解得拉力 F= = cos?+?sin? 4.5 N(1 分) ,

1 (2)匀加速阶段:s1= a1t12=9 m(1 分) ,v1=a1t1=6 m/s(1 分) ,匀减速阶段 a2 2 v1 =?g=4 m/s2(1 分) ,t2= =1.5 s(1 分) ,s2=v1t2/2=4.5 m(1 分) ,s=s1+s2=13.5 m a2 (1 分) , 16、 (15 分)解:(1)由图乙可得: t=0 时滑块下滑的加速度最大为: a max ?
?v 3m / s ? ? 3m / s 2 ……… ?t 1s

3分

t=3s 时滑块下滑的速度最大为: v max ? 2m / s (2)滑块受力如第 15 题答图所示, t=0 时 滑 块 下 滑 的 加 速 度 最 大 为

…………… 2 分

amax , 由 牛 顿 第 二 定 律 得 :

F合 ? mg s i n ? ? ?mg c o ? s ? mam a x

……… 3 分 FN

t=3s 时滑块下滑的速度达最大,有:
mg sin? ? ?mg cos? ? kv max

………………… 3 分

解得:

? ?

2 3 ? 0 .2 3 1 5 ……………………

2分

第 15 题答图

k ? 3 kg/s

……………………………… 2 分

说明:k 的答案没有单位不得分. 17. 参考解答:以地面为参照物 (1)在甲刹车、乙未刹车的 0.5s 内

甲车位移 s1:

S 1 ? v 0 t1 ?

1 2 a1t1 2

乙车位移 s2:

S 2 ? v0 t1

这段 0.5s 时间内甲、乙两车间距减小量为Δ S1:

1 2 ?S ? S 2 ? S1 ? ? a1t1 ? 0.375 m 2
(2)乙车开始刹车时,甲、乙两车的速度分别为 V1、V2

V1 ? V0 ? a1t1 ? 14.5m / s

V2 ? V0 ? 16m / s

设乙车刹车后经过 t2 时间,甲、乙两车的速度相同 则: V1 ? a1t 2 ? V2 ? a2 t 2 得:t2=1.5s

(3)在乙车开始刹车后这 1.5s 时间内,甲、乙两车的位移分别是:

S1 ' ? V1t 2 ?

1 2 a1t 2 ? 18.375 m 2

S 2 ' ?V 2t 2 ?

1 2 a 2 t 2 ? 19.5m 2

在此过程中,两车之间距离继续减小 ?S ' ? S 2 '?S1 ' ? 1.125m (4)总之,从甲车开始刹车到乙车刹车后两车速度相同,乙车向甲车靠近的 总距离为Δ s=Δ s+Δ s’=0.375m+1.125m=1.5m ∴为保证两车不相撞,行驶时两车前后间距至少为 1.5m. 18、 (16 分)解: (1)木块运动的最大加速度为 am ?

?mg
m

? ?g ①

(2 分)

若 F≤μ (m+M)g,木板和木块一起做匀加速运动,根据牛顿第二定律,共同加速度 为 分) 若 F>μ (m+M)g,设木块、木板加速度分别为 a1、a2,则

a?

F M ?m





2

a1 ? am ? ?g
a2 ?



(2 分) (2 分)

F ? ?mg ④ M

(2) 设在木板的 B 端到达距右方距离为 L 的 P 点时,木块恰能从木板上滑出, 相对滑 动时间为 t,水平向右的恒力 F0,则

1 2 a1t ? L / 2 ⑤ 2

(2 分) (2 分)

1 2 a2 t ? L 2



由③④⑤⑥式得

F0 ? ?g (2M ? m) ⑦

(2 分)

则在木板的 B 端到达距右方距离为 L 的 P 点前,木块能从木板上滑出应满足

F ? ?g (2M ? m)



(2 分)


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