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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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- 物理 力学 综合测试