高三物理力学综合测试题好好-带答案

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高中物理力学计算题汇总经典精解（49题）1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时,其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２）图1-732．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？(2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２）（3）未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位?（注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体）3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球,测出水平射程为Ｌ（地面平坦)，已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少?4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2,物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求（1）2秒末物块的即时速度．（2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离．5．如图1—74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求图1-74（1）推力Ｆ的大小．（2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离？6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ．(1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度．(2)若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离．取ｇ＝10／ｍ·ｓ２，不考虑空气阻力．7．在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ０＝10ｍ／ｓ沿ｘ轴正方向运动,经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用,直线ＯＡ与ｘ轴成37°角,如图1-70所示，求:图1-70（1）如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点,则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间以及Ｐ的坐标；(2)质点经过Ｐ点时的速度．8．如图1-71甲所示，质量为1ｋｇ的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力Ｆ，1ｓ末后将拉力撤去．物体运动的ｖ-ｔ图象如图1—71乙，试求拉力Ｆ．图1—719．一平直的传送带以速率ｖ＝2ｍ／ｓ匀速运行，在Ａ处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间ｔ＝6ｓ，物体到达Ｂ处．Ａ、Ｂ相距Ｌ＝10ｍ．则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少？如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到Ｂ处．要让物体以最短的时间从Ａ处传送到Ｂ处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从Ａ传送到Ｂ的时间又是多少？10．如图1—72所示，火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后，以加速度ｇ／2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17／18，已知地球半径为Ｒ，求火箭此时离地面的高度．（ｇ为地面附近的重力加速度）图1—7211．地球质量为Ｍ,半径为Ｒ，万有引力常量为Ｇ,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度．（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据．（2)若已知第一宇宙速度的大小为ｖ＝7．9ｋｍ／ｓ,地球半径Ｒ＝6．4×10３ｋｍ，万有引力常量Ｇ＝（2／3）×10－10Ｎ·ｍ２／ｋｇ２，求地球质量(结果要求保留二位有效数字)．12．如图1—75所示，质量2．0ｋｇ的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为1．0ｋｇ的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为0．5，当物块与小车同时分别受到水平向左Ｆ１＝6．0Ｎ的拉力和水平向右Ｆ２＝9．0Ｎ的拉力，经0．4ｓ同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下，求小车最少要多长．（ｇ取10ｍ／ｓ２)图1-7513．如图1—76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在Ｂ点相切，且ＡＢ段光滑，ＢＣ段粗糙．现有一个离车的ＢＣ面高为ｈ的木块由Ａ点自静止滑下，最终停在车面上ＢＣ段的某处．已知木块、车、船的质量分别为ｍ１＝ｍ,ｍ２＝2ｍ，ｍ３＝3ｍ;木块与车表面间的动摩擦因数μ＝0．4，水对船的阻力不计，求木块在ＢＣ面上滑行的距离ｓ是多少？（设船足够长)图1-7614．如图1—77所示，一条不可伸长的轻绳长为Ｌ，一端用手握住,另一端系一质量为ｍ的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为Ｒ、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径Ｒ的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为Ｐ，求:图1—77（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小．（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小．15．如图1-78所示，长为Ｌ＝0．50ｍ的木板ＡＢ静止、固定在水平面上，在ＡＢ的左端面有一质量为Ｍ＝0．48ｋｇ的小木块Ｃ（可视为质点）,现有一质量为ｍ＝20ｇ的子弹以ｖ０＝75ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中．已知小木块Ｃ与木板ＡＢ之间的动摩擦因数为μ＝0．1．（ｇ取10ｍ／ｓ２）图1—78（1）求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面时的速度大小ｖ２．（2）若将木板ＡＢ固定在以ｕ＝1．0ｍ／ｓ恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块Ｃ的质量）,小木块Ｃ仍放在木板ＡＢ的Ａ端，子弹以ｖ０′＝76ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中，求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面的过程中小车向右运动的距离ｓ．16．如图1—79所示，一质量Ｍ＝2ｋｇ的长木板Ｂ静止于光滑水平面上，Ｂ的右边放有竖直挡板．现有一小物体Ａ（可视为质点）质量ｍ＝1ｋｇ，以速度ｖ０＝6ｍ／ｓ从Ｂ的左端水平滑上Ｂ,已知Ａ和Ｂ间的动摩擦因数μ＝0．2，Ｂ与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失．图1—79（1)若Ｂ的右端距挡板ｓ＝4ｍ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ的长度至少多长？（2）若Ｂ的右端距挡板ｓ＝0．5ｍ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ的长度至少多长？17．如图1-80所示,长木板Ａ右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为1．5Ｍ，静止在光滑的水平地面上．小木块Ｂ质量为Ｍ，从Ａ的左端开始以初速度ｖ０在Ａ上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块Ｂ恰好滑到Ａ的左端就停止滑动．已知Ｂ与Ａ间的动摩擦因数为μ，Ｂ在Ａ板上单程滑行长度为ｌ．求：图1—80（1）若μｌ＝3ｖ０２／160ｇ，在Ｂ与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板Ａ做正功还是负功?做多少功?（2）讨论Ａ和Ｂ在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的．如果不可能,说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件．18．在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度ｖＡ向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路．汽车司机发现前方有危险（游客正在Ｄ处)经0．7ｓ作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至Ｂ处的游客撞伤，该汽车最终在Ｃ处停下．为了清晰了解事故现场．现以图1-81示之：为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度ｖｍ＝14．0ｍ／ｓ行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制动点Ａ紧急刹车，经31．5ｍ后停下来．在事故现场测得AB＝17．5ｍ、BC ＝14．0ｍ、BD＝2．6ｍ．问图1-81①该肇事汽车的初速度ｖＡ是多大？②游客横过马路的速度大小？（ｇ取10ｍ／ｓ２)19．如图1-82所示，质量ｍＡ＝10ｋｇ的物块Ａ与质量ｍＢ＝2ｋｇ的物块Ｂ放在倾角θ＝30°的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块Ｂ连接,另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数ｋ＝400Ｎ／ｍ．现给物块Ａ施加一个平行于斜面向上的力Ｆ，使物块Ａ沿斜面向上做匀加速运动，已知力Ｆ在前0．2ｓ内为变力,0．2ｓ后为恒力，求（ｇ取10ｍ／ｓ２）图1—82（1）力Ｆ的最大值与最小值；（2）力Ｆ由最小值达到最大值的过程中，物块Ａ所增加的重力势能．20．如图1-83所示,滑块Ａ、Ｂ的质量分别为ｍ１与ｍ２，ｍ１＜ｍ２，由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上．用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧．两滑块一起以恒定的速度ｖ０向右滑动．突然，轻绳断开．当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块Ａ的速度正好为零．问在以后的运动过程中，滑块Ｂ是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，证明你的结论．图1-8321．如图1—84所示，表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为ｍ的物体与转轴间系有一轻质弹簧，已知弹簧的原长大于圆盘半径．弹簧的劲度系数为ｋ，物体在距转轴Ｒ处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动，现将物体沿半径方向移动一小段距离，若移动后，物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止，则需要的条件是什么？图1-8422．设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加，它的线速度变小，周期变大．23．一质点做匀加速直线运动,其加速度为ａ，某时刻通过Ａ点，经时间Ｔ通过Ｂ点,发生的位移为ｓ1,再经过时间Ｔ通过Ｃ点,又经过第三个时间Ｔ通过Ｄ点，在第三个时间Ｔ内发生的位移为ｓ3，试利用匀变速直线运动公式证明：ａ＝（ｓ3－ｓ1）／2Ｔ2．24．小车拖着纸带做直线运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点．如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动？说出判断依据并作出相应的证明．25．如图1－80所示，质量为1ｋｇ的小物块以5ｍ／ｓ的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板的质量为4ｋｇ．经过时间2ｓ以后，物块从木板的另一端以1ｍ／ｓ相对地的速度滑出，在这一过程中木板的位移为0。

2024届全国高考复习物理历年好题专项（力学部分素养综合评价）练习一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求．1．2022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中，中国选手谷爱凌凭借惊人的“1620”动作勇夺金牌．如图所示是当时比赛的画面，谷爱凌从静止出发，滑行了大约92 m，到达跳台时以约78.6 km/h的速度起跳，在空中完成了“1620”动作，并稳稳地落地．有关下列说法正确的是()A.裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时，谷爱凌可看作质点B.92 m是指位移的大小C.78.6 km/h是指瞬时速度的大小D.以谷爱凌为参考系，跳台是静止的2.中国书法是一种艺术，它历史悠久，是中华民族的标志之一，某同学用毛笔练习书法，从基本笔画“横”开始练习．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住．则下列关于行笔过程中各物体的受力情况中说法正确的是()A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.桌面受到了向右的摩擦力D.白纸受到了3个摩擦力3.太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车．如图所示，某款太阳能概念汽车的质量为m，额定功率为P，在一段平直公路上由静止开始匀加速启动，加速度大小为a，经时间t1达到额定功率：汽车继续以额定功率做变加速运动，又经时间t2达到最大速度v m，之后以该速度匀速行驶．已知汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是()A.汽车在匀加速运动阶段的位移为v m2t1B .汽车在运动过程中所受的阻力为Pat 1C .从汽车启动到刚好达到最大速度的过程中牵引力做的功为P(t 1＋t 2)D .汽车在变加速运动阶段的位移为v m t 2－mv 3m 2P ＋ma 2t 21 v m2P4．如图所示，是某人站在压力板传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为N )，横坐标为时间(单位为s ).由图线可知，该人的体重约为650 N ，除此之外，还可以得到的信息是( )A .该人做了两次下蹲—起立的动作B .该人做了一次下蹲—起立的动作C .下蹲过程中人处于失重状态D .下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 5.2022年2月5日在首都体育馆，任子威、曲春雨、范可新、武大靖和张雨婷组成的中国队夺得北京冬奥会短道速滑男女2 000米混合接力冠军，为中国体育代表团收获了北京冬奥会的首枚金牌．短道速滑运动员在过水平弯道时常用手支撑冰面以防侧滑，某运动员质量为75 kg ，某次过弯道时的半径为25 m ，速率为36 km /h ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.2，手套与冰面间的动摩擦因数为0.8，重力加速度g ＝10 m /s 2.过弯道滑行时的运动员手脚距离相对半径可忽略，弯道滑行的过程视为一段圆周运动，则该运动员至少用多大的力支撑冰面才能保证不发生侧滑( )A .300 NB ．250 NC .200 ND ．150 N 6.神舟十二号载人飞船于2021年6月17日采用自主快速交会对接模式成功与天和核心舱对接．已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400 km 、周期约为93 min ，地球半径为6 370 km ，万有引力常量G ＝6.67×10－11 N ꞏm 2/kg 2.根据这些数据，下列不能大致确定的是()A.地球近地卫星的周期B.地表的重力加速度C.地球的平均密度D.天和核心舱的质量7.如图所示，车载玩具——弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置．现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手．公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零．此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量．在公仔头部上升的过程中()A.公仔头部的机械能守恒B.公仔头部的加速度先增大后减小C.弹簧弹力冲量的大小为mgtD.弹簧弹力对头部所做的功为零8.如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9.如图所示，甲、乙两细绳一端系着小球，另一端固定在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时甲绳水平，乙绳倾斜．现将圆环在竖直平面内逆时针缓慢向左滚动至乙绳竖直，在此过程中()A.甲绳中的弹力增大B．甲绳中的弹力减小C.乙绳中的弹力增大D．乙绳中的弹力减小10.有A、B两车，它们沿同一直线运动，其运动图线如图所示，其中图线OP、MN分别对应物体A、B的运动情况，其中MN为直线，OP为开口向下抛物线的一部分，P为图像上一点，PQ为过P点的切线，下列说法正确的是()A.B车做匀速运动，速度大小为3 m/sB.A车做匀减速直线运动，加速度大小为13m/s2C.A车的初速度为3 m/s，t＝6 s时速度大小为1 m/sD.t＝3 s时，两车相遇11．如图所示是卫星绕不同行星在不同轨道上运动的lg T - lg r图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径．卫星M绕行星P运动的图线是a，卫星N绕行星Q运动的图线是b，若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动，则()A.直线a的斜率与行星P质量无关B.行星P的质量大于行星Q的质量C.卫星M在1处的向心加速度小于在2处的向心加速度D.卫星M在2处的向心加速度小于卫星N在3处的向心加速度12．我国高铁技术发展迅速，济郑高铁预计将于2023年底通车，届时聊城到济南只需27分钟．已知一列动车组由动车和拖车组成，动车提供动力，拖车无动力．假设一动车组有16节车厢，每节车厢质量均相等，且运动时受到的阻力与重力成正比．若每节动车提供的牵引力大小都相等，其中第2节、第6节、第10节、第14节为动车，其余为拖车．则下列表述正确的是()A.动车组匀速直线运动时，第4、5节车厢间的作用力为零B.动车组匀速直线运动时，第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为7∶5C.动车组匀加速直线运动时，第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为7∶5D.动车组匀加速直线运动时，第6、7节与第10、11节车厢间的作用力之比为1∶1[答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案三、非选择题：本题共6小题，共60分．13．(6分)如图(1)为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)实验时有以下一些步骤，先后顺序是________(填写字母标号)A．点击“选择区域”，计算机自动计算出加速度值；B．保持小车、配重片和发射器总质量不变，不断增加钩码的质量，重复实验；C．点击“开始记录”并释放小车，当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v - t 图像．(2)若测得小车、配重片和发射器的总质量为360 g，若把钩码的重力做为小车受的合外力，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量范围最适合用________；A．1 g～25 g B．100 g～200 gC．180 g～360 g D．大于360 g(3)当小车总质量一定，改变钩码质量重复实验，释放小车的位置________(填写“必须相同”或“可以不同”).(4)实验中某小组获得如图(2)所示的图线，在进行“选择区域”操作记录小车加速度时，在选择AB段、BC段和AC段中，你认为选择哪段获得的加速度较精确？答：________________________________________________________________________.14．(8分)某同学发现用传统的仪器验证机械能守恒定律都存在较大误差，他设计了一个实验装置验证机械能守恒定律．如图甲所示，用一个电磁铁吸住重物，在重物上固定一挡光片，挡光片正下方有一光电门，可以测出挡光片经过光电门的时间，重物下落过程中挡光片始终保持水平．该同学按照以下步骤进行实验：A．给电磁铁通电，将质量为m(含挡光片)的重物放在电磁铁下端，并保持静止；B．测出挡光片中心到光电门中心(光源处)的竖直距离h；C．断开电源，让重物由静止开始下落，光电门记录挡光片挡光的时间Δt；D．用游标卡尺测出挡光片的宽度d；E．利用实验数据验证机械能守恒定律．(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则挡光片的宽度为________ mm.根据v＝dΔt算出的挡光片经过光电门时的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的速度偏________(填“大”或“小”)，为使v的测量值更加接近真实值，下列方法中可采用的是________．(填正确答案标号)A．适当减小挡光片的宽度dB．减小挡光片到光电门的竖直距离C．将实验装置更换为纸带和打点计时器(2)步骤E中，如果重物的机械能守恒，应满足的关系为________．(已知当地重力加速度大小为g，用实验中所测得的物理量的字母表示)15．(8分)[2023ꞏ北京通州高三一模]如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，O点是其圆心，轨道末端B切线水平．一小球从轨道顶端A点由静止释放，到达轨道底端经过B 点水平飞出，最终落到水平地面上C点．已知轨道半径R＝0.80 m，B点距水平地面的高度h＝0.80 m，小球质量m＝0.10 kg，在B点的速度v0＝3.0 m/s.忽略空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s2.求：(1)小球落到C点时的速度大小v.(2)C点与B点之间的水平距离x.(3)小球克服圆弧轨道阻力做的功W f.16．(10分)滑沙为人们喜爱的一项游乐项目，如图甲所示，人们可利用滑沙板顺利从斜坡滑下，享受速度带来的愉悦感．随后工人利用固定在斜坡顶端的电动机，通过缆绳将装有滑沙板的箱子从坡底拉回到斜坡顶端，如图乙所示．已知坡面长L＝141.25 m，倾角为θ＝37°，箱子总质量为M且M＝80 kg，箱子与坡面的动摩擦因数为μ＝0.5.若t＝22 s时，关闭发动机，再经t1＝0.5 s后箱子到达坡顶且速度刚好减为零，缆绳上装有拉力传感器，在向上拉的过程中，拉力F随时间t的变化图像如图丙所示，缆绳质量及空气阻力忽略不计．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：(1)箱子在关闭发动机后加速度的大小；(2)箱子在t＝10 s到t＝18 s过程中位移的大小；(3)箱子在向上加速运动过程中的平均速度大小．17.(12分)2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”任务的国家．为了简化问题，可认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示．已知地球的公转周期为T1，公转轨道半径为r1，火星的公转周期为T2，火星质量为M.如图2所示，以火星为参考系，质量为m1的探测器沿1号轨道到达B点时速度为v1，B点到火星球心的距离为r3，此时启动发动机，在极短时间内一次性喷出部分气体，喷气后探测器质量变为m2、速度变为与v1垂直的v2，然后进入以B点为远火点的椭圆轨道2.已知万有引力势能公式E p＝－GMmr，其中M为中心天体的质量，m为卫星的质量，G为引力常量，r为卫星到中心天体球心的距离．求(1)火星公转轨道半径r2；(2)喷出气体速度u的大小；(3)探测器沿2号轨道运动至近火点的速度v3的大小．18．(16分) 如图，一滑板的上表面由长度为L的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上．物体P(可视为质点)置于滑板上面的A 点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ.一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于O′点，另一端系一质量为m0的小球Q.小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触．现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态)，然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞，碰后Q的最大摆角小于5°，物体P将在滑板上向左运动，从C点飞出后又落回滑板，最终相对滑板静止于AB部分上某一点，此时Q恰好是碰后第8次经过最低点．已知物体P的质量为m，滑板的质量为2m，运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g.求(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力的大小；(2)物体P从C点飞出后相对C点的最大高度；(3)物体P从第一次经过B点到第二次经过B点的时间；(4)要使物体P在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，实现上述运动过程，m0m的取值范围(结果用cos 5°表示).参考答案1．答案：C 答案解析：自由式滑雪肢体动作完成情况是打分时需要关注的重点，故谷爱凌不可看作质点，A 错误；92 m 是指路程，B 错误；78.6 km/h 是指瞬时速度的大小，C 正确；以谷爱凌为参考系，跳台是运动的，D 错误．2．答案：C答案解析：毛笔在书写的过程中受到重力、手的作用力、白纸水平方向的摩擦力以及纸的支持力处于平衡状态，应用手对毛笔的作用力是未知的，所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，故A 错误；白纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故B 错误；白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态；根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力的方向向右，故C 正确；白纸始终处于静止状态，可知白纸与镇纸之间没有摩擦力，则白纸在水平方向只受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦力，故D 错误．3．答案：D答案解析：汽车的最大速度为v m ，则匀加速结束时的速度小于v m ，则在匀加速运动阶段的位移小于v m2 t 1，选项A 错误；匀加速阶段F －F f ＝ma ；v 1＝at 1；P ＝F v 1可得汽车在运动过程中所受的阻力为F f ＝Pat 1－ma ，选项B 错误；汽车在匀加速阶段牵引力的功率P 1＝F v ＝Fat ，牵引力的功率与时间成正比，因加速结束时的功率为P ，则加速阶段的牵引力做功为P2 t 1，在以额定功率P 行驶的t 2时间内牵引力做功为Pt 2，则从汽车启动到刚好达到最大速度的过程中牵引力做的功为W ＝P2 t 1＋Pt 2，选项C 错误；汽车在变加速运动阶段，由动能定理Pt 2－F f x ＝12 m v 2m －12 m v 21 ；P ＝F f v m 位移为x ＝v m t 2－m v 3m 2P ＋ma 2t 21 v m 2P ，选项D 正确．4．答案：B答案解析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，所以下蹲过程先失重再超重，C 、D 错误；起立对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了一次下蹲—起立的动作，A 错误，B 正确．5．答案：B答案解析：根据题意，由公式F n ＝m v 2r 可知，由于v ＝36 km/h ＝10 m/s ，运动员做圆周运动所需的向心力为F n ＝300 N ，设运动员的手用F N 支撑冰面，运动员的脚用F ′N 支撑冰面，竖直方向上，由平衡条件有F N ＋F ′N ＝mg ，水平方向上有0.2F ′N ＋0.8F N ＝F n ， 联立代入数据解得F N ＝250 N ，故选B. 6．答案：D答案解析：近地卫星和核心舱绕地球运转，由开普勒第三定律可得（R ＋h ）3T 2 ＝R 3T 21，根据已知条件可以求出T 1，故A 不符合；核心舱绕地球做匀速圆周运动GMm （R ＋h ）2 ＝m 4π2T 2(R ＋h )，可求得地球的质量，由黄金代换G MmR 2 ＝mg ，根据已知条件可以求出g ，故B 不符合；根据万有引力提供向心力则有GMm（R ＋h ）2 ＝m 4π2T 2 (R ＋h )，等式左右两侧核心舱的质量m 直接约去，无法求解，地球的质量和半径已知，则地球的体积可求，因此M ＝ρV ＝43 ρπR 3，故C 可求出，D 不可求出．故选D.7．答案：C答案解析： 弹簧弹力对公仔头部做功，故公仔头部的机械能不守恒，故A 错误；公仔头部上升的过程中，开始时弹簧向上的弹力大于重力，合力方向向上，加速度向上，加速度减小，当弹力等于重力时加速度减为零，速度最大，之后重力大于弹力，合力向下，且弹力继续减小，合力增大，加速度增大，弹簧恢复原长时，加速度为g ，公仔头部继续上升，弹簧拉长，弹力向下，合力向下，且弹力增大，合力增大，则加速度增大，故公仔头部上升过程中，加速度先减小后反向增大，故B 错误；公仔头部上升过程中，取向上为正方向，根据动量定理有I 弹－mgt ＝0，则弹簧弹力冲量的大小为I 弹＝mgt ，故C 正确；公仔头部上升过程中，根据动能定理有W 弹－mgh ＝0，则弹簧弹力对头部所做的功为W 弹＝mgh ≠0，故D 错误．8．答案：D 答案解析：将A 、B 篮球的运动过程逆向看做是从篮筐沿同方向斜向上抛出的斜抛运动，落到同一高度上的两点，因A 水平位移较大，可知A 的抛射速度较大，竖直初速度较大，最大高度较大，运动时间较长，即B 先落入篮筐中，故A 、B 错误；因为两球抛射角相同，A 的射程较远，则A 球的水平速度较大，即在最高点的速度比B 在最高点的速度大，故C 错误；由斜抛运动的对称性可知，当A 、B 上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D 正确．9．答案：BD答案解析：设小球受到的重力为G ，设圆环沿逆时针方向转至乙绳与竖直方向的夹角为θ时，甲、乙两绳中的弹力大小分别为F 1、F 2，如图所示由物体平衡条件可知，F 1、F 2的合力不变，G 、F 1和F 2组成一个闭合的三角形，由正弦定理可知F 1、F 2的夹角β不变，且有G sin β ＝F 1sin θ ＝F 2sin （180°－β－θ）由于圆环在竖直平面内从甲绳水平逆时针缓慢向左滚动至乙绳竖直的过程中θ减小，则F 1、F 2均减小，B 、D 正确．10．答案：CD答案解析：由x - t 图像的斜率表示速度，B 车做匀速运动，速度为v B ＝Δx Δt ＝－3－186 m/s ＝－3.5 m/s所以速度大小为3.5 m/s ，故A 错误；OP 为开口向下抛物线的一部分，A 车做匀减速直线运动，B 车6 s 内位移为12 m ，前6 s 的平均速度为v －＝x t ＝126 m/s ＝2 m/sA 车6 s 末的速度为v ＝Δx Δt ＝12－66 m/s ＝1 m/s 前6 s 内v －＝v 0＋v 2解得A 车的初速度为v 0＝3 m/s加速度为a ＝Δv Δt ＝1－36 m/s 2＝－13 m/s 2A 车先做匀减速，后做匀加速，故B 错误，C 正确；3 s 时B 车的位置x B ＝x 0－x B t ′＝18 m －3.5×3 m ＝7.5 m3 s 时A 车的位置x A ＝v 0t ′＋12 at ′2＝3×3 m －12 ×13 ×32 m ＝7.5 m 故t ＝3 s 时，两车相遇，故D 正确． 11．答案：AD答案解析：设中心天体质量为M ，由万有引力提供向心力G Mm r 2 ＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2 r 两边同时取对数，整理可得lg T ＝32 lg r －12 lg GM 4π2 ①由①式可知，lg T - lg r 图像的斜率为32 ，与行星的质量无关，故A 正确；由①式可知，图像与纵轴的交点为－12 lg GM4π2 ，故－12 lg GM P 4π2 >－12 lg GM Q 4π2故M P <M Q ，故B 错误；由图像a 可知，卫星M 在1处的轨道半径小于轨道2处的轨道半径，卫星M 在2处的轨道半径大于卫星N 在3处的轨道半径，由G Mmr 2 ＝ma n ，a n ＝GM r 2 ， 知卫星M 在1处的向心加速度大于在2处的向心加速度，卫星M 在2处的向心加速度小于卫星N 在3处的向心加速度，故C 错误，D 正确．12．答案：AD答案解析：设每节动车的牵引力为F ，每节车厢的阻力为kmg ，匀速运动时，有4F ＝16kmg选后12节车厢为研究对象，则有F 45＋3F －12kmg ＝0 解得F 45＝0动车组匀速直线运动时，第4、5节车厢间的作用力为0，A 正确；同理匀速直线运动时有4F ＝16kmg取后14节车厢和后10节车厢进行分析可得F 23＋3F －14kmg ＝0，F 67＋2F －10kmg ＝0 解得F 23＝2kmg ，F 67＝2kmg ，故动车组匀速直线运动时，第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为1∶1，B 错误；匀加速启动时，对动车组有4F －16kmg ＝16ma .以后14节车厢为研究对象，则有F 23＋3F －14kmg ＝14ma ，解得2、3车厢之间的作用力为F 23＝12 F ，同理6、7节车厢作用力为F 23＋2F －10kmg ＝10ma ，F 67＝12 F ，故动车组匀加速直线运动时，第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为1∶1， C 错误；同理动车组匀加速直线运动时，第6、7节与第10、11节车厢间的作用力为 4F －16kmg ＝16ma ，F 67＋2F －10kmg ＝10ma ，F 1 011＋F －6kmg ＝6ma ，解得F 67＝12 F ，F 1011＝12 F ，因此，动车组匀加速直线运动时，第6、7节与第10、11节车厢间的作用力之比为1∶1，D 正确．13．答案：(1)CAB (2)A (3)可以不同 (4)AC答案解析：(1)依题意，本实验的顺序应为：点击“开始记录”并释放小车，当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v - t 图像；点击“选择区域”，计算机自动计算出加速度值；保持小车、配重片和发射器总质量不变，不断增加钩码的质量，重复实验．故应为CAB ；(2)本实验是把细绳下悬挂钩码的重力当成小车所受到的拉力，所以需要满足钩码的质量远远小于小车、配重片和发射器的总质量，结合选项数据，最合适的应为1 g ～25 g ．故选A.(3)当小车总质量一定，改变钩码质量重复实验，目的是测出加速度，则释放小车的位置可以不同，位置合适即可；(4)AC 段区域数据更多，计算机拟合出的斜率更精确，获得的加速度较精确．14．答案：(1)2.60 小 A (2)2gh ＝⎝⎛⎭⎫d Δt 2答案解析：(1)由题图乙知，游标卡尺为20分度，分度值为0.05 mm ，不需要估读，游标尺上的第12个刻度与主尺上的刻度对齐，读数为d ＝2 mm ＋12×0.05 mm ＝2.60 mm.根据v ＝dΔt 算出的挡光片经过光电门时的速度为挡光片通过光电门中心过程的平均速度，根据匀变速直线运动的规律可知，计算出的速度要比挡光片中心通过光电门中心的实际速度小；由于计算挡光片经过光电门时的速度v 的主要误差来源于挡光片经过光电门中心距离的长短，所以要减小v 的误差，主要通过减小挡光片的宽度d 实现，而减小挡光片到光电门的竖直距离或者将实验装置更换为纸带和打点计时器均不能使v 的测量值更加接近真实值，故A 正确，B 、C 错误．(2)如果重物的机械能守恒，应满足重物减小的重力势能等于重物增加的动能，即mgh ＝12 m ⎝⎛⎭⎫d Δt 2 ，整理得2gh ＝⎝⎛⎭⎫d Δt 2 .15．答案：(1)5 m/s (2)1.2 m (3)0.35 J答案解析：(1)小球从B 运动到C ，只有重力做功，机械能守恒， 有mgh ＝12 m v 2C －12 m v 20 代入数据，得v C ＝5 m/s.(2)小球从B 运动到C 做平抛运动，有h ＝12 gt 2，x ＝v 0t 解得x ＝1.2 m.(3)小球从A 运动到B ，应用动能定理，有mgR －W f ＝12 m v 20 －0代入数据，得W f＝0.35 J．16．答案：(1)10 m/s2(2)80 m(3)5 m/s答案解析：(1)由图可知箱子的运动经过了加速，匀速，减速，再减速四个过程，设撤去外力减速对应的加速度为a1，位移为x1则mg sin θ＋μmg cos θ＝ma1；a1＝g sin θ＋μg cos θ＝10 m/s2位移x1＝12a1t21＝1.25 m(2)设撤去外力前减速对应的加速度为a2，位移为x2则mg sin θ＋μmg cos θ－F2＝ma2；a2＝1.25 m/s2设22秒，18秒末的速度分别为v1、v2则v1＝a1t1＝10×0.5 m/s＝5 m/s；v2＝v1＋a2t2＝10 m/s；x2＝v1＋v22t2＝30 mt＝10 s到t＝18 s过程中箱子做匀速运动，设位移为x3，则x3＝v2t3＝80 m.(3)箱子在加速上升过程中的对应的位移为x4平均速度为v4，则x1＋x2＋x3＋x4＝141.25 m且x4＝v4t4，所以v4＝x4t4＝306＝5 m/s.17．答案：(1)r13T22T21(2)（m1v1）2＋（m2v2）2m1－m2(3)2GMv2r3－v2答案解析：(1)根据开普勒第三定律有r31T21＝r32T22解得r2＝r13T22T21(2)喷出气体的质量为m＝m1－m2解法一：喷出气体前探测器与所喷出气体组成的系统初动量p1＝m1v1喷出气体后探测器末动量为p2＝m2v2喷出气体前后p1、p2方向垂直，建立如图所示Oxy直角坐标系．喷出气体速度u在x、y方向上的分量分别为u x、u y，根据动量守恒定律，x方向有p1＝mu xy方向有0＝p2＋mu y喷出气体速度满足u2＝u2x＋u2y联立可得u＝（m1v1）2＋（m2v2）2m1－m2解法二：由系统动量守恒，可得动量关系如图所示 则有[(m 1－m 2)u ]2＝(m 1v 1)2＋(m 2v 2)2 解得u ＝（m 1v 1）2＋（m 2v 2）2m 1－m 2(3)由开普勒第二定律得12 v 2Δt ′ꞏr 3＝12 v 3Δt ′ꞏr 4 即有v 2r 3＝v 3r 4根据能量守恒定律有12 m 2v 22 ＋⎝⎛⎭⎫－GMm 2r 3 ＝12 m 2v 23 ＋⎝⎛⎭⎫－GMm 2r4 ，解得v 3＝2GM v 2r 3 －v 2.18．答案：(1)3m 0g (2)8Lm 23（m 0＋m ）2 －(μL ＋R ) (3)8πLg －4m 02gL 3μg （m 0＋m ）(4)μ2－μ <m 0m <1＋1－cos 5°1－1－cos 5°答案解析：(1)小球Q 在下落过程中机械能守恒，因此有m 0gL ＝12 m 0v 2Q 在最低点对小球Q 牛顿第二定律可得F T －m 0g ＝m v 2QL 联立解得F T ＝3m 0g .(2)小球Q 和物块P 发生弹性碰撞，则机械能和动量守恒， 因此m 0v Q ＝m 0v ′Q ＋m v 0，12 m 0v 2Q ＝12 m 0v ′2Q ＋12 m v 20 ， 解得v 0＝2m 0v Q m 0＋m ＝2m 02gLm 0＋m物体和滑板在水平方向上不受力，则水平方向动量守恒m v 0＝3m v 1 由能量守恒可得12 m v 20 ＝12 m (v 21 ＋v 2y )＋12 ×2m v 21 ＋μmgL ＋mgR物体离开滑板后两物体水平方向都做匀速直线运动，因此水平相对位置不变，竖直方向有h ＝v 2y 2g联立可得h ＝8Lm 23（m 0＋m ）2－(μL ＋R ). (3)物块P 到B 时水平方向动量守恒可得m v 0＝m v A ＋2m v B 由能量守恒可得12 m v 20 ＝12 m v 2A ＋12 ×2m v 2B ＋μmgL 联立可得方程v A ＝2v 0±4v 20 －4×3（4μgL －v 20 ）第一次经过B 点速度v A ＋＝2v 0＋4v 20 －4×3（4μgL －v 20 ）6 第二次经过B 点速度v A －＝2v 0－4v 20 －4×3（4μgL －v 20 ）6 A →B 时间：t 1＝v 0－v A ＋μg B →相对静止：t 3＝v 1－v A －μg 由于Q 的最大摆角小于5°，则Q 碰后做简谐运动，由于恰好是碰后第8次经过最低点，则有t 1＋t 2＋t 3＝4×2πL g ，解得t 2＝8πLg －4m 02gL 3μg （m 0＋m ）. (4)要求P 有相对地面向右的速度，说明结果要小于零且判别式大于零，则 v A －＝2v 0－4v 20 －4×3（4μgL －v 20 ）6 <0 解得4v 20 －4×3(4μgL －v 20 )>0碰后Q 的最大摆角小于5°，需要12 m 0v ′2Q <m 0gL (1－cos 5°) 联立可得μ2－μ <m 0m <1＋1－cos 5°1－1－cos 5°.。

高三物理力学综合测试答案 一、选择题第5页 共5页 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 19、①对B 、C ma mg 2=μ mg ma f ga CB μμ212=== ②A 刚好与B 发生碰撞 mv 0=3mv 1 对B 、C ：211221v m mgs ⋅⋅=μ 对A ：202112121)(mv mv L s mg -=+-μ gL v μ30=∴ 依题意：gL v μ30> 由于A 、B 碰撞无机械能损失，且A 、B 质量相等 碰后A 、B 速度互换。

A 与C 相对静止，B 在C 上滑动，刚好不滑离C ，三者再获共同速度2023:mv mv v = 2022213212mv v m L mg -⋅⋅=⋅-μ gL v μ60=∴ 依题意，A 与B 能碰而B 又不滑离板C 故gL v gL μμ630≤< 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 20、m 做以O 为圆心，l 的半径的圆周运动 m 的速度v C 的方向垂直于OC ，即v C 与杆之间的夹角为（90°－2α），由于杆上各点沿杆方向的速度分量相等，可得vC ·sin2α= v ·sin α 由于B 点做匀速运动，故球C 在水平方向也做匀速运动 ∴杆对球的作用力方向是竖直向上的，设其大小为F ， 则：方向竖直向上)cos 4(cos cos 322αααl v g m F l mv F mg C-=∴=- 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 21、设杆转过α角时b 球的速度为v b ，立方体速度为v 则b a b v v a v v 31cos ==球的速度α根据动能定理可得：αααααα2222cos 18182)]cos 1()3(sin [9212121)cos 1(43)cos 1(4sin 4m m m g m m F l v mv v m v m lg m l g m lF b a b a b b b a a b a ++--+=∴++=-⋅--+⋅。

高考物理最新力学知识点之功和能经典测试题含答案一、选择题1．如图所示，AB 为14圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A ．12μmgR B ．12mgR C ．mgRD ．()1mgR μ-2．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。

已知轨道Ⅰ的近地点B 到地心的距离近似等于地球半径R ，远地点A 到地心的距离为3R ，则下列说法正确的是（ ）A ．卫星在B 点的加速度是在A 点加速度的3倍B ．卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上B 点的机械能C ．卫星在轨道Ⅰ上A 点的机械能大于B 点的机械能D ．卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能大于在轨道Ⅰ上B 点的动能3．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为gB ．刚抛出时加速度最大，大小为g +kv mC ．皮球上升所用时间比下降所用时间长D ．皮球落回地面时速度大于v 04．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J ，他克服阻力做功100J ．韩晓鹏在此过程中（ ） A ．动能增加了1900J B ．动能增加了2000 J C ．重力势能减小了1900J D ．重力势能减小了2000J5．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从0t =开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，作用时间为1t ，在10~t 内力F 的平均功率是（ ）A ．212F m t ⋅B ．2212F m t ⋅C ．21F m t ⋅D ．221F mt ⋅6．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m ，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。

高考物理力学练习题及答案1. 数据处理一个物体沿轨道做简谐振动，振幅为2 cm，频率为5 Hz。

在振动过程中，当物体通过位于平衡位置附近的某一点时，记录得到的位移数据如下：0.5 cm, 1.8 cm, 2.2 cm, 1.4 cm, 0.7 cm, 1.9 cm, 2.1 cm, 1.3 cm根据上述数据，回答以下问题：1.1 求物体的周期。

解析：周期T与频率f之间的关系为 T = 1/f 。

所以，物体的周期为T = 1/5 = 0.2 s。

1.2 求物体在最大位移处的速度。

解析：物体在最大位移处的速度为0。

因为在简谐振动中，当物体通过最大位移处时速度为0。

1.3 求物体经过平衡位置时的加速度。

解析：根据简谐振动的定义，物体经过平衡位置时的加速度达到最大值，且方向指向平衡位置。

由于简谐振动是在直线上的振动，所以加速度的大小等于振幅乘以角频率的平方，即a = ω²A = (2πf)²A。

代入已知数据，可得a = (2π×5)²×0.02 = 0.785 m/s²。

1.4 绘制物体振动的位移-时间图。

解析：根据给定的位移数据，我们可以绘制位移-时间图。

横轴表示时间，纵轴表示位移。

根据数据点将曲线连接起来，即可得到位移-时间图。

（图形待补充）2. 动力学问题一个质量为2 kg的物体受到一个力F = 4t N的作用，其中t为时间（秒）。

当物体在t = 0 s时静止，求该物体在t = 5 s时的速度和位移。

解析：根据牛顿第二定律，F = ma。

将所给的力F代入公式中，可以得到 m*a = 4t。

物体的质量为2 kg，所以 a = 2t m/s²。

根据物理学中的速度-时间关系，可得v = ∫(a dt) = ∫(2t dt) = t²。

将时间t代入速度公式，当t = 5 s时，速度v = (5 s)² = 25 m/s。

高中物理力学试题附答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 以下关于力的说法，正确的是（）A. 力是物体对物体的作用，没有物体就没有力B. 力是矢量，有大小和方向，但没有作用点C. 力是标量，只有大小，没有方向D. 力的作用效果与物体的大小和形状无关答案：A2. 一个物体受到两个力的作用，下列说法正确的是（）A. 这两个力的合力一定大于任何一个分力B. 这两个力的合力一定小于任何一个分力C. 这两个力的合力可以等于任何一个分力D. 这两个力的合力一定大于或等于任何一个分力答案：C3. 关于摩擦力的说法，下列正确的是（）A. 摩擦力总是阻碍物体的运动B. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C. 摩擦力的大小与物体受到的压力成正比D. 摩擦力的大小与物体的运动速度成正比答案：C4. 在光滑水平面上，一个物体受到水平拉力的作用，下列说法正确的是（）A. 物体的加速度与拉力成正比B. 物体的速度与拉力成正比C. 物体的位移与拉力成正比D. 物体的动能与拉力成正比答案：A5. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A. 物体受到的合力为零B. 物体受到的摩擦力为零C. 物体的速度为零D. 物体的加速度为零答案：A二、填空题（每题5分，共30分）6. 一个物体受到两个共点力的作用，其中一个力为20N，方向向东，另一个力为15N，方向向北，则这两个力的合力大小为______N，方向为______。

答案：25N，东北方向7. 一个物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力大小为10N，支持力大小为8N，摩擦力大小为2N，则这个物体受到的合力大小为______N，方向为______。

答案：2N，水平方向8. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，受到的摩擦力大小为5N，物体的质量为2kg，则物体的加速度为______，物体的速度为______。

答案：0，任意值9. 一个物体从静止开始沿着光滑斜面下滑，斜面倾角为30°，重力加速度为10m/s²，则物体下滑的加速度为______m/s²，下滑过程中物体所受合力的大小为______N。

高三物理力学综合检测题一、选择题(1-6题单选，每小题5分；7-12题多选，每小题5分，共60分)1．如图所示，质量为m的木块A放在地面上的质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F，方向相反的力分别推A和B，它们均静止不动，则()A．A与B之间一定存在弹力B．地面受向右的摩擦力C．B对A的支持力一定等于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于Mg2. 如图，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在光滑水平面上．开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是()A．绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小B．绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大C．重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D．推力F做的功是mgL(1－cos θ)3. 如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速度为v，其落点位于c，则()A．v0＜v＜2v0B．v＝2v0C．2v0＜v＜3v0D．v＞3v04．火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．已知火星半径是地球半径的12，质量是地球质量的19，自转周期基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是()A．王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的2 9B．火星表面的重力加速度是2g 3C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2 3D．王跃在火星上能向上跳起的最大高度是3h 25. 甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的v-t图像如图所示。

根据图像提供的信息可知()A. 6 s末乙追上甲B. 在乙追上甲之前,甲、乙相距最远为10 mC. 8 s末甲、乙两物体相遇,且离出发点有22 mD. 在0～4 s内与4～6 s内甲的平均速度相等6．竖直向上抛出一小球，小球在运动过程中，所受空气阻力大小不变．规定向上方向为正方向，小球上升到最高点所用时间为t0，下列关于小球在空中运动过程中的加速度a、位移x、重力的瞬时功率P和机械能E随时间t变化的图象中，正确的是()7．(多选)(2015·广州毕业班测试)如图，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，引力常量为G，则()A．甲星所受合外力为5GM2 4R2B．乙星所受合外力为GM2 R2C．甲星和丙星的线速度相同D．甲星和丙星的角速度相同8．为了探测X星球，总质量为m1的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动，轨道半径为r1，运动周期为T1.随后质量为m2的登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，则()A．X星球表面的重力加速度g X＝4π2r1 T21B．X星球的质量M＝4π2r31 GT21C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比v1v2＝m1r2m2r1D．登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期T2＝r32 r31T19．我国自行研制的新一代8×8轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻甲部队的主力装备．设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值v m.设在加速过程中发动机的功率恒定为P，装甲车所受阻力恒为F f，当速度为v(v<v m)时，所受牵引力为F.以下说法正确的是() A．装甲车速度为v时，装甲车的牵引力做功为FsB．装甲车的最大速度v m＝P F fC．装甲车速度为v时加速度为a＝F－F f mD．装甲车从静止开始达到最大速度v m所用时间t＝2s v m10. 半径分别为R和R/2的两个半圆，分别组成图甲、乙所示的两个圆弧轨道，一小球从某一高度下落，分别从图甲、乙所示的开口向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并恰好能从开口向下半圆轨道的最高点通过，则下列说法正确的是( )A．图甲中小球开始下落的高度比图乙中小球开始下落的高度高B．图甲中小球开始下落的高度和图乙中小球开始下落的高度一样高C．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大D．图甲中小球对轨道最低点的压力和图乙中小球对轨道最低点的压力一样大11. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC＝h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A．弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆环()A．下滑过程中，加速度一直减小B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14mv2C．在C处，弹簧的弹性势能为14mv2－mghD．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度12．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比Mm可能为()A．2 B．3 C．4 D．5一．选择题答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二、非选择题(共4小题，共40分。

物理竞赛辅导测试卷（力学综合1）一、（10分）如图所时，A 、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿竖直固定杆运动，开始时，A 、B 均静止，B 球在水平面上靠着固定杆，由于微小扰动，B 开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ，则a=。

二、(10分) 如图所示，杆OA 长为R ，可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M ，滑轮的半径可忽略，B 在O 的正上方，OB 之间的距离为H ，某一时刻，当绳的BA 段与OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速度v M三、（10分）在密度为ρ0的无限大的液体中，有两个半径为R 、密度为ρ的球，相距为d ，且ρ>ρ0，求两球受到的万有引力。

四、（15分）长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体，它们沿光滑水平面运动。

在某一时刻质量为m 1的物体停下来，而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ，求此时线的X 力。

五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅，振幅为0.01m ，初位相相差π，相向发出两线性简谐波，二波频率均为100Hz ，波速为430m/s ，已知B 为坐标原点，C点坐标为x C =30m ，求：①二波源的振动表达式；②二波的表达式；③在B 、C 直线上，因二波叠加而静止的各点位置。

六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻质弹簧和质量为m 的物体组成的振子，没跟弹簧的劲度系数均为k ，弹簧的一端固定在墙上，另一端与物体相连，物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。

当弹簧恰为原长时，物体位于O 点，现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度)，然后将物体由静止释放，设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲，一直保持在一条直线上，现规定物体从最右端运动至最左端（或从最左端运动至最右端）为一个振动过程。

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，有选错或不答的得0分。

1、玻尔理论(原子模型)的提出，是在研究哪个物理事实后得出的（）A．光电效应现象B．α粒子散射实验C．原子发光与经典电磁理论的矛盾D．天然放射现象2、1998年9月23日，铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行.原计划的铱卫星系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座，这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星.由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似，所以简称为铱星系统.自然界中有两种铱的同位素，质量数分别为191和193.则A．这两种同位素的原子核内的中子数之比为191:193B．这两种同位素的原子核内的中子数之比为57:58C．这两种同位素的质子数之比为191:193D．这两种同位素的质子数之比为57:583、在倾角为30°的斜面上有一重10 N 的物块，被平行于斜面、大小为10N的恒力推着沿斜面匀速上滑，如图1所示。

在推力突然取消的瞬间及经过足够长的时间后，物块受到的合力大小分别为（设斜面足够长；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A.5N、5NB.10N、10NC.5N、0ND.10N、0N图14．如图2，a、b、c、d为四个相同的绝缘的空腔导体，且不带电，现用a和b，c和d分别做两组实验。

a和b之间，c和d 之间均用导线连接，开始时开关S1和S2都是闭合的。

现在a，b这一组实验中，在距离b空腔中心为L远的P点处，放一个正电荷Q。

在另一组实验中，用X射线照射空腔d的外表面一段时间。

此时四个空腔导体都带有净电荷，则下列说法正确的是：图2A．空腔导体a和c带正电，b和d带负电B．空腔导体a、c和d都带正电，b带负电C．若断开S1，取走空腔导体a，则空高三物理综合测试题腔b上的电荷在p处产生的电场强度大小为kQ／L2D．若断开S2，取走X射线源和空腔导体c，用带绝缘柄的金属球与空腔d的内壁接触再与验电器的金属球接触，则验电器的箔片会张开一定角度5、一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在图3所示的p - V 图上，气体先由a状态沿双曲线变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化至c状态，a、c两点位于平行于纵轴的直线上。

解答题专练卷(一)力学综合1．如图1所示，蹦床运动员正在训练大厅内训练，大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m，在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。

身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。

在自由下落过程中，运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s，重力加速度为10 m/s2，设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的，求：图1(1)运动员的竖直起跳的速度；(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度；(3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。

2．(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示，小球甲固定于足够长光滑水平面的左端，质量m＝0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。

现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。

已知曲线最低点的横坐标x0＝20 cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上x＝11 cm点的切线，斜率绝对值k＝0.03 J/cm。

图2试求：(1)将小球乙从x1＝8 cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？(2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0＝20 cm的位置？并写出必要的推断说明。

(3)小球乙经过x＝11 cm时加速度大小和方向。

3．如图3所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，都可看作质点，且m<M<2m。

A与B、B与C用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接，A与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。

若物块A距滑轮足够远，且不计一切阻力，则：图3(1)若将B与C间的细线剪断，求A下降多大距离时速度最大；(2)若将物块A下方的轻弹簧剪断后，B物体将不会着地，求在这种情况下物块A上升时的最大速度和物块A上升的最大高度。