高中物理力学综合测试题(一)

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力学综合测试题

一、选择题(每小题4分,共40分。每小题至少有一个选项是正确的)

1.依据牛顿运动定律,以下选项中正确的是( )

A.人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置

B.人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方

C.人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方

D.人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方

2.如图所示,三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( )

A.A与墙的接触面可能是光滑的

B.B受到A作用的摩擦力,方向可能竖直向下

C.B受到A作用的静摩擦力,方向与C作用的静摩擦力方向肯定相反

D.当力F增大时,A受到墙作用的静摩擦力肯定不增大

3.一个物体,受n个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力渐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( )

A.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快

B.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢

C.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快

D.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢

4.如图所示,在粗糙水平面上放一三角形木块a,当b按下列四种不同方式运动时,a三角形物体始终对地静止,试问,在哪种或哪几种情形下,a三角形物体对地面有向右的静摩擦力.( )

A.b物体沿斜面加速下滑

B.b物体沿斜面减速下滑

C.b物体沿斜面匀速下滑

D.b物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑

5 题

5.如图所示,一物体分别从3个不同高度,但同底的光滑斜面的顶端由静止起先滑下,斜面与水平面夹角分别为30°、45°、60°,滑究竟端所用的时间t1、t 2、t3的关系是( )

A.t1=t2=t3 B.t1=t3>t2 C.t1>t2>t3 D.t1

6.如图所示,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角α缓慢渐渐增大时(0<α<π),OP杆的弹力T和绳子的张力F的大小变更是( )

A.T不变,F变大

B.T不变,F先变大后变小

C.T先变小后变大,F变大

D.T先变大后变小,F不变

7.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( )

A.都等于2g B.2g和0

C.2gMMMBBA和0 D.0和2gMMMBBA

8.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为V0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度起先刹车。已知前车在刹车过程中所行的距离为s,若要保证两辆车a b v 图(c) 丙图 乙图 甲图 在上述状况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为:( )

A.1s B.2s C.3s D.4s

9.如图,置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连,在M上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力,正确的说法是

A.地面光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m)

B.地面不光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m)

C.地面不光滑时,绳子拉力大于mF/(M+m)

D.地面光滑时,绳子拉力小于mF/(M+m)

10.从同一地点同时起先沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ.Ⅱ的速度图象如图所示。在0-t0时间内,下列说法中正确的是

A.Ⅰ.Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小

B.Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小

C.Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小

D.Ⅰ.Ⅱ两个物体的平均速度大小都是(v1+v2)/2

二、简答题:本题共2小题,共22分.

10.(10分)(1)(6分)如图所示,甲图中螺旋测微器的读数为

mm,乙图中游标卡尺的读数为 cm.

(2)(4分)如图丙所示,在探究“共点力合成”的试验中,橡皮条一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,分别用F1与F2拉两个弹簧秤,将结点拉至O点.现让F2大小不变,方向沿顺时针方向转动某一角度,要使结点仍位于O点,则F1的大小及图中β(β>90o)角的变更可能是

( )

A.增大F1的同时增大β角 B.增大F1而保持β角不变

C.增大F1的同时减小β角 D.减小F1的同时增大β角

11.(12分)如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的试验.图(a)为试验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,试验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.

(1)图(b)为某次试验得到的纸带(沟通电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为 m/s2;

(2)保持砂和砂桶质量不变,变更小车质量m,分别得到小车加速度v1 vO tt Ⅰ

Ⅱ v

图(a) 图(b) 纸带运动方向→v B

D A

C a与质量m及对应的m1数据如表中所示,依据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线;

从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 ;

(3)保持小车质量不变,变更砂和砂桶质量,该同学依据试验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要缘由是 ;

(4)若试验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ,须要测量的物理量有 ;试验测得的动摩擦因数μ比真实值 (填“偏大”或“偏小”).

三、计算题(共58分)

14.(12分) 如图所示,两轮在同一高度,两轮的半径均为R = 0.2m,且都以角速度ω = 8 rad/s绕过轮心的水平轴逆时针转动,两轮心间的距离s = 1m,有一块长为l (l > 2m)的匀称木板AB,水平无初速度地放在两轮上,且木板重心O恰好在右轮轮心正上方.木板与两轮边缘之间的动摩擦因数均为μ = 0.2.求:

(1)木板刚起先运动时的加速度大小是多少?

(2)从木板刚起先运动到重心O移到左轮心正上方所用的时间是多少?

15.(15分)如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行,某人以恒定的速度v向下拉绳,物块最多只能到达板的中点,且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远.求:

(1)若板与桌面间光滑,物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移.

(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板右端,板与桌面的动摩擦因数的范围.

(3)若板与桌面间的动摩擦因数取(2)问中的最小值,在物块从板的左端运动到右端的过程中,人拉绳的力所做的功(其他阻力均不计). 次 数 1 2 3 4 5 6 7 8

小车加速度a/m·s-2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30

小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67

)(11kgm 4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1.00 0.60 F O a

图(d)

m

v M

l

16.(16分)如图所示,在光滑水平地面上,静止放着一质量m1=0.2kg的绝缘平板小车,小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中,电场强度E1=1×104V/m,小车A点正处于电场的边界.质量m2 = 0.1kg,带电量q = 6×10-5C的带正电小物块(可视为质点)置于A点,其与小车间的动摩擦因数μ =

0.40(且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等).现给小物块一个v0 = 6m/s的速度.当小车速度减为零时,电场强度突然增加至E2 = 2×104V/m,而后保持不变.若小物块不从小车上滑落,取g = 10m/s2.试解答下列问题:

(1)小物块最远能向右运动多远?

(2)小车、小物块的最终速度分别是多少?

(3)小车的长度应满意什么条件?

力学综合测试题(一)答案

一、选择题:(4×10=40分)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C CD A AD B A D B AB A

二、填空题: (3×6=18分)

10.(10分)(1)(6分)10.501(10.500-10.502) 10.155 (2)(4分) A C

11.(1)3.0(2.6—3.4) (2分) m1 m2 v0 P

Q A E 1m/kg-1

a/ms-2

0 1 2 3 4 1 2 (2)如图所示(2分) a=1/(2m) (2分)

(3)试验前未平衡摩擦力 (2分)

(4)砂和砂桶质量、木块的质量、以及对应的加 速度 偏大(4分)

三、计算题:(42分)

14.

(1)设木板对两轮的压力大小分别为N1和N2,木板刚放上时的加速度为a,则

N1 + N2 = mg、μ(N1 + N2) = ma,解得 a =μg = 2m/s2

(2)轮边缘的线速度为 v = ωR = 1.6 m/s

板从静止加速到速度为1.6m/s所用的时间和移动的距离分别为

t1 = va=0.8s ;s1 = 12at12 = 0.64m

板匀速移动的距离和时间分别为

s2= s -s1 = 0.36m、t2 = s2v = 0.225s

故木板运动的总时间为t = t1 + t2 = 1.025s

15.(1)板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同,此时物块刚到达板的中点,设木板加速度为a1,运动时间为t1,对木板有 μ1mg = Ma、v = a1t1

∴t1 =Mv

μ1mg

设在此过程中物块前进位移为s1,板前进位移为s2,则 s1 = vt1、s2 =v2 t1

又因为s1 - s2 = l2,由以上几式可得

物块与板间的动摩擦因数μ1= Mv2mgl、板的位移s2 = l2.

(2)设板与桌面间的动摩擦因数为μ2,物块在板上滑行的时间为t2,木板的加速度为a2,对板有 μ1mg

— μ2(m +

M) g =

Ma2,且v = a2t2 解得t2 = gMmmgMv)(21