2018年高三年级物理《力学》复习练习试题2学生版含答案解析
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机械能知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成四个单元,即:功和功率;动能、势能、动能定理;机械能守恒定律及其应用;功能关系动量能量综合。
其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解,能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。
难点是动量能量综合应用问题。
§1 功和功率教学目标:理解功和功率的概念,会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能教学重点:功和功率的概念教学难点:功和功率的计算教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、功1.功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应(也和时间相对应)。
计算功的方法有两种:(1)按照定义求功。
即:W =Fs cos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
(2)用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功(或者说是合外力做的功)。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
【例1】 如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中,拉力F 做的功各是多少?⑴用F 缓慢地拉;⑵F 为恒力;⑶若F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。
可供选择的答案有A.θcos FL B .θsin FL C.()θcos 1-FL D .()θcos 1-mgL【例2】如图所示,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1m ,球的质量是0.1kg ,线速度v =1m/s ,小球由A 点运动到B点恰好是半个圆周。
2018届高考物理第二轮力学专题检测(有答案)
专题七力学综合
特别说明因时间关系,本试题未经校对流程,使用时请注意。
1.【5所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上.一个质量为m 的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板.滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图1-6所示.某同学根据图像作出如下的一些判断正确的是()
A.滑块与木板间始终存在相对运动
B.滑块始终未离开木板
C.滑块的质量大于木板的质量
D.在t1时刻滑块从木板上滑出
【答案】 ACD
【解析】从图中可以看出,滑块与木板始终没有达到共同速度,所以滑块与木板间始终存在相对运动;又因木板的加速度较大,所以滑块的质量大于木板的质量;因在t1时刻以后,滑块和木板都做匀速运动,所以在t1时刻滑块从木板上滑出.所以选项A、C、D正确.4.【Lcos兹)= mvD2
由牛顿第二定律可得Fm-mg=m
可得Fm =2mg=10N
(2)小球不脱圆轨道分两种情况①要保证小球能达到A孔,设小球到达A孔的速度恰好为零,由动能定理可得- mgs=0- mvD2 可得 =05
若进入A孔的速度较小,那么将会在圆心以下做等幅摆动,不脱离轨道其临界情况为到达圆心等高处速度为零,由机械能守恒可得mvA2=mgR
由动能定理可得- mgs= mvA2- mvD2
可求得 =035
②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道,在圆周的最高点。
一、选择题1.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0 匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力()A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0 较大时方向向左,v0 较小时方向向右2.如图所示,竖直放置的弹簧,小球从弹簧正上方某一高处落下,从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中,关于小球运动情况,下列说法正确的是()A.加速度的大小先减小后增大B.加速度的大小先增大后减小C.速度大小不断增大D.速度大小不断减小3.如图所示,三根横截面完全相同的圆木材A、B、C 按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是AB CA.B、C所受的合力大于 A 受的合力B.B、C对A 的作用力的合力方向竖直向上C.B 与C之间一定存在弹力D.如果水平面光滑,则它们仍有可能保持图示的平衡4.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上。
现用一水平向右的推力 F 推物块,物块仍静止不动。
则A.斜面对物块的支持力一定变小B.斜面对物块的支持力一定变大C.斜面对物块的静摩擦力一定变小D.斜面对物块的静摩擦力一定变大5.如图所示,两木块的质量分别为m1 和m2 ,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1 和k2 ,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。
在这过程中下面木块移动的距离为A.m g B .1k1m g2k1C .m g D .1k2m g2k26.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用 F 表示所受合力的大小,F1 表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比()A.F 不变,F1 变小 B .F 不变,F1 变大C.F 变小,F1 变小 D .F 变大,F1 变大7.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力 F 作用始终保持静止,当力 F 逐渐减小后,下列说法正确的是A.物体受到的摩擦力保持不变B.物体受到的摩擦力逐渐增大C.物体受到的合力减小D.物体对斜面的压力逐渐减小8.如图,在倾斜的天花板上用力 F 垂直压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块受力情况,下列说法正确的是A.可能只受两个力作用B.可能只受三个力作用C.必定受四个力作用D.以上说法都不对9.如图所示,光滑球放在挡板和斜面之间,挡板由垂直斜面位置逆时针缓慢转到水平位置过程中,下列说法正确的是()A.球对斜面的压力逐渐减小B.球对斜面的压力逐渐增大C.球对挡板的压力减小D.球对挡板的压力先增大后减小10.如图,粗糙的水平地面上有一倾角为θ的斜劈,斜劈上一光滑、质量为m的物块在沿斜面向上的恒力 F 作用下,以速度v0 匀速下滑,斜劈保持静止,则()FθA.斜劈受到 5 力作用处于平衡状态B.斜劈受到地面摩擦力等于零C.斜劈受到地面摩擦力方向向左D.斜劈受到地面摩擦力大小与F大小有关11.如图所示,一木棒M搭在水平地面和一矮墙上,两个支撑点E、F 处受到的弹力和摩擦力的方向,下列说法正确的是A.E 处受到的支持力竖直向上B.F 处受到的支持力竖直向上C.E 处受到的静摩擦力沿EF方向D.F 处受到的静摩擦力沿水平方向12.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置,某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
第2讲牛顿第二定律两类动力学问题一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比.加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式:F=ma,F与a具有瞬时对应关系.3.力学单位制(1)单位制:由基本单位和导出单位共同组成.(2)基本单位:基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个,分别是质量、时间和长度,它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m).(3)导出单位:由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.深度思考判断下列说法是否正确.(1)物体所受合外力越大,加速度越大.(√)(2)物体所受合外力越大,速度越大.(×)(3)物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小.(×)(4)物体的加速度大小不变一定受恒力作用.(×)二、动力学两类基本问题1.动力学两类基本问题(1)已知受力情况,求物体的运动情况.(2)已知运动情况,求物体的受力情况.2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解,具体逻辑关系如图:深度思考如图1所示,质量为m的物体在水平面上由速度v A均匀减为v B的过程中前进的距离为x.图1(1)物体做什么运动?能求出它的加速度吗?(2)物体受几个力作用?能求出它受到的摩擦力吗?答案(1)匀减速直线运动能,由v错误!-v错误!=2ax可得(2)受重力、支持力和摩擦力由F f=ma,可求摩擦力三、超重和失重1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.4.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.5.情景拓展(如图2所示)图21.(多选)关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( )A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案BD2.(多选)在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0。
2018年高考真题全国卷II理综物理试题解析(解析版)详细答案本文没有明显的格式错误,但是有一些排版不规范的问题。
在第一题的解析中,CD错误应该换行,单独成为一句话,并且需要加上标点符号。
在第二题的解析中,最后一句话应该换行,单独成为一段。
在第三题的解析中,密度公式后面应该加上标点符号。
同时,每段话的语言表达也可以更加简洁明了。
例如,第一题的解析可以改为:“木箱在运动过程中受到拉力和摩擦力的作用,根据动能定理可知,动能等于力做功的大小。
因此,动能小于拉力所做的功,选项A正确。
”1014Hz和1015Hz是指频率的单位,108m·s-1是指光速的大小。
根据光电效应方程,只有当光的频率大于某个最小值时,才能产生光电效应。
根据公式f=Φ/h,其中Φ为金属的逸出功,h为普朗克常量,可以求出锌产生光电效应的最低频率为1015Hz。
在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是D。
在移动过程中,左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同,因此电流恒定且方向为顺时针。
从第二个矩形区域到第三个矩形区域,左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零。
从第三个矩形区域到第四个矩形区域,左边切割产生的电流方向逆时针,右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针。
当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化,因此D是正确的选项。
甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是BD。
2018年高考物理试题及答案(2卷)物理2卷14.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功答案:A15、高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N答案:C16、2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为 6.67◊10-11Nm2/kg2,以周期TA、5◊109kg/m3B、5◊1012kg/m3C、5◊1015kg/m3D、5◊1018kg/m3答案:C17、用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-18J,已知普朗克常量为6.63×10-34J.s,真空中的光速为3.00×108m.s-1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A.1×1014HzB.8×1014HzC.2×1015HzD.8×1015Hz答案: B18、如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。
线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是18、答案 D19、甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是( )A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案:BD20、如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。
2018年全国高考物理试题分类汇编及解析力学部分参考答案4.②、③、①、④ B 二、填空题34. 2:1 20 35. π三、作图36.四、计算题 37.参考解答:以t 表示水由喷口处到落地所用的时间,有221gt h =① 单位时间内喷出的水量为Q =S v ②空中水的总量应为V =Q t ③由以上各式得ghv S V 2⋅⋅= ④ 代入数值得4104.2-⨯=V m3⑤38.解: (1)设滑雪者质量为m ,斜面与水平面夹角为θ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功W=mgcos s+mg(L-scos )=mgL μθμθμ ①由动能定理212mg(H-h)-μ② 离开B 点时的速度 ③ (2)设滑雪者离开B由2111,22h gt s vt ==<, 可解得1s L)④此时必须满足 H-L<2h μ ⑤ 当H-L>2h μ⑥时,滑雪者直接落到地面上可解得2221h=gt s =vt 2可解得2s 39.参考解答:小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v .由题意,v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v 0,如右图.由此得v =2v 0 ①碰撞过程中,小球速度由v 变为反向的.43v 碰撞时间极短,可不 计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为 mv v m I +=)43( ② 由①、②得 027mv I =③ 40.参考解答:设两物块一起运动的加速度为a ,则有F 1-F 2=(m 1+m 2)a ①根据牛顿第二定律,对质量为m 1的物块有F 1-T=m 1a ② 由①、②两式得211221m m F m F m T ++=41.参考解答:设圆盘的质量为m ,桌长为l ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a 1,有桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运动,以a 2表示加速度的大小,有设盘刚离开桌布时的速度为v 1,移动的距离为x 1,离开桌布后在桌面上再运动距离x 2后便停下,有盘没有从桌面上掉下的条件是设桌布从盘下抽出所经历时问为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有由以上各式解得42.参考解答:圆周运动、万有引力定律:43.参考解答:以g′表示火星表面附近的重力加速度,M表示火星的质量,m表示为量的卫星的质量,m′表示火星表面处某一物体的质量,由万有引力定律和牛顿第二定律,有以v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为v1,水平分量仍为v0,有由以上各式解得;44.参考解答:设所求的时间为t ,用m 、M 分别表示卫星和地球的质量,r 表示卫星到地心的距离,有: 222()mM Gmr r Tπ= ① 春分时,如图所示,圆E 表示轨道,S 表示卫星,A 表示观察者,O 表示地心,由图可以看出当卫星S 绕地心O 转到图示位置以后(设地球自转是沿图中逆时针方向),其正下方的观察者将看不见它,据此再考虑对称性,有sin r R θ= ②22t T θπ=③ 2MG g R = ④ 由以上各式解得 12324arcsin()TR t gTππ= ⑤ 45.参考解答:考虑中子是赤道处一块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。
2018届高三物理《力学》复习练习题学生版含答案班别 姓名 学号选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.历史上,伽利略在斜面实验中分别从倾角不同、阻力很小的斜面上静止释放小球,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有A .倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的平方成正比B .倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的平方成正比C .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关15.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度1v 、2v 抛出铁丝圈,都能套中地面上同一目标.设铁丝圈在空中运动时间分别为1t 、2t ,则A .21v v =B .21v v >C .21t t =D .21t t >16.如图,将钩码悬挂在橡皮筋的中点C ,橡皮筋的两端连接A 、B 两小环,A 、B 并拢靠在一起穿于水平杆上.将A 、B 逐渐分开,在分开过程中橡皮筋的长度将 A .保持不变 B .逐渐变长 C .逐渐变短D .先逐渐变短,后逐渐变长17.在一笔直公路上有a 、b 、c 三辆汽车,它们同时经过同一路标开始计时,此后的v -t 图象示意如图,下列判断正确的是 A .在1t 时刻a 、b 位移相等B .0~1t 时间内,a 、b 间距离在减小C .0~1t 时间内,a 位于b 、c 前面D .1t 时刻以后,b 位于a 、c 前面18.如图,某空间站在轨道半径为R 的近地圆轨道I 上围绕地球运行,一宇宙飞船与空间站对接后,在轨道I 上围绕地球运行多圈后又与空间站分离,进入椭圆轨道II 运行。
已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R ,地球质量为M ,万有引力常量为G ,则A .空间站在圆轨道I 上运行的周期为GMR 32πB .空间站与飞船对接后在圆轨道I 上运行的周期变小C .飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍D .飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大19.如图,不计空气阻力,从O 点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P 处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ 做匀加速直线运动。
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最终与木块一起做匀速直线运动,子弹与木块的平均摩擦力为f,子弹进入的深度为d,求:(1)它们的共同速度;(2) 子弹进入木块的深度d是多少?此过程中木块产生的位移s是多少?(3)子弹打击木块的过程中摩擦力对子弹做功多少?摩擦力对木块做功多少?(4)在这个过程中,系统产生的内能为多少?3、如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,求:(1)物块在车面上滑行的时间t.(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少?4、如图所示,质量m1=3 kg的小车静止在光滑的水平面上,现有质量m2=2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=10 m/s从左端滑上小车,当它与小车保持相对静止时正好撞上右边的弹性墙(即车与墙碰撞后以原速率反弹),设物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,物块始终在小车上,g=10m/s2,求:(1)物块在车上滑行的时间t. (2)要使物块不从小车右端滑出,小车至少要多长?(3)如果小车与物块的质量互换,结果如何呢?5、如图所示,一质量为 M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后A 不会滑离B,求:(1)A、B 最后的速度大小和方向;(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小.6、如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10 m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.①求F的大小.②当速度v=5 m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.7、如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。
高考物理复习两类动力学问题专题练习(含解析)动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。
查字典物理网整理了两类动力学问题专题练习,请大家练习。
一、选择题(在题后给的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求.)1.(2019年广州调研)静止在光滑水平面上O点的物体,从t=0时刻开始受到水平力作用,设向右为F的正方向,则物体()A.一直向左运动B.一直向右运动C.一直匀加速运动D.在O点附近左右运动【答案】B【解析】设物体质量为m,由图象可知,0~1 s内物体向右做匀加速直线运动,1 s末的速度v1=;1~2 s内物体以初速度v1=向右做匀减速直线运动,2 s末的速度v2=v1-=0;综上可知,物体会一直向右运动.选项B正确.2.质量为 2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律.重力加速度g取10 m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间的位移大小为()图K3-2-2A.18 mB.54 mC.72 mD.198 m【答案】B【解析】滑动摩擦力大小Fmg=4 N,则0~3 s物体静止,6~9 s物体做匀速直线运动,3~6 s和9~12 s做加速度相等的匀加速直线运动,加速度a=m/s2=2 m/s2.6 s末的速度v1=23 m/s=6 m/s,12 s末的速度v2=6 m/s+23 m/s=12 m/s.3~6 s发生的位移大小x1=3 m=9 m,6~9 s 发生的位移大小x2=63 m=18 m,9~12 s发生的位移大小x3=3 m=27 m,则0~12 s发生的位移大小x=x1+x2+x3=54 m,故选项B正确. 3.(2019年江苏卷)将一个皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t的图象,可能正确的是() A B C D【答案】C【解析】对皮球进行受力分析,受到竖直向下的重力、阻力作用,根据牛顿第二定律,知皮球在上升过程中的加速度大小a=,因皮球上升过程中速度v减小,加速度减小,当v=0时,加速度最终趋近一条平行于t轴的直线,选项C正确,A、B、D错误.4. (2019年河南模拟)2019年8月14日,中国乒乓球公开赛在苏州市体育中心体育馆拉开战幕,吸引了上千市民前往观看.假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为.设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则()A.运动员的加速度大小为gsinB.球拍对球的作用力大小为mgcosC.运动员对球拍的作用力大小为D.运动员对地面的作用力方向竖直向下【答案】C【解析】以乒乓球为研究对象,球受重力和球拍的支持力,不难求出球受到的合力为mgtan ,其加速度为gtan ,受到球拍的支持力为mg/cos ,由于运动员、球拍和球的加速度相等,选项A、B错误;同理运动员对球拍的作用力大小为(M+m)g/cos ,选项C正确;将运动员看做质点,由上述分析知道运动员在重力和地面的作用力的合力作用下产生水平方向的加速度,地面对运动员的作用力应该斜向上,由牛顿第三定律知道,运动员对地面的作用力方向斜向下,选项D 错误.5.(2019年黑龙江模拟)A、B两物块的质量分别为2 m和m, 静止叠放在水平地面上. A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g.现对A施加一水平拉力F,则()图K3-2-4A.当 F mg时,A、B都相对地面静止B.当 F=mg时,A的加速度为gC.当 Fmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过g【答案】BCD【解析】当A、B刚要发生相对滑动时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,即f=2mg ,隔离B分析,根据牛顿第二定律得,23mg=ma,解得a=g.对整体分析,根据牛顿第二定律有:F-3mg=3ma,解得F=3mg.故当Fmg时,A、B发生相对滑动,故C正确;通过隔离B分析,知B的加速度不会超过g,故D正确;当F=mg时,A、B保持相对静止,对整体分析,加速度a===g,故B正确;当Fmg,知小于A、B之间的最大静摩擦力,则A、B不发生相对滑动,对整体分析,由于整体受到地面的最大静摩擦力fm=3mg=mg,知A、B不能相对地面静止,故A错误.6.(2019年潮州模拟)如图K3-2-5所示,一小车放在水平地面上,小车的底板上放一光滑小球,小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连.当小车匀速运动时,两弹簧L1、L2恰处于自然状态.当发现L1变长、L2变短时,下列判断正确的是() 图K3-2-5A.小车可能正在向右做匀加速运动B.小车可能正在向右做匀减速运动C.小车可能正在向左做匀加速运动D.小车可能正在向左做匀减速运动【答案】BC【解析】L1变长,L2变短,小球受到L1向左的拉力和L2向左的弹力,合力方向向左,则加速度方向向左,选项B、C 正确.7.如图K3-2-6所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1图K3-2-6A.F1C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2【答案】BD【解析】皮带以不同的速度运动,物体所受的滑动摩擦力相等,物体仍处于静止状态,故F1=F2;物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速,也可能一直加速,故t1可能等于t2.8甲、乙两图都在光滑的水平面上,小车的质量都是M,人的质量都是m,甲图人推车、乙图人拉绳子(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F,对于甲、乙两车的加速度大小,下列说法正确的是()图K3-2-7A.甲车的加速度大小为B.甲车的加速度大小为0C.乙车的加速度大小为D.乙车的加速度大小为0【答案】BC【解析】对于甲,以人、车整体为研究对象,水平方向合力为零,由牛顿第二定律,得a甲=0;对于乙,水平方向整体受力为2F,再由牛顿第二定律,得a乙=,所以选项B、C正确.9.(2019年全国卷Ⅰ)2019年11月,歼15舰载机在辽宁号航空母舰上着舰成功.图K3-2-8(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度时间图线如图K3-2-8(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.则()图K3-2-8A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4~2.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4~2.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【答案】AC【解析】速度时间图象中,图线与坐标轴所围图形的面积为物体的位移,所以可以计算飞机受阻拦时运动的位移约为x=700.4 m+(3.0-0.4)70 m=119 m,A正确;0.4 s到2.5 s时间内,速度时间图象的斜率不变,说明两条绳索张力的合力不变,但是两力的夹角不断变小,所以绳索的张力不断变小,B错;0.4 s到2.5 s时间内平均加速度约为a= m/s2=26.7 m/s2;C正确;0.4 s到2.5 s时间内,阻拦系统对飞机的作用力不变,飞机的速度逐渐减小,由P=Fv可知,阻拦系统对飞机做功的功率逐渐减小,D错.二、非选择题10.(2019年汕头模拟)一质量m=2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37、足够长的斜面,某同学利用传感器测出小物块从一开始冲上斜面到往后上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度-时间图象,如图K3-2-9所示,求:(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)图K3-2-9(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端的距离.【答案】(1)8 m/s2 (2)0.25 (3)4.0 m【解析】(1)由小物块上滑过程的速度时间图象,可得小物块冲上斜面过程中的加速度a==m/s2=-8 m/s2,加速度大小为8 m/s2.(2)对小物块进行受力分析如图所示,有mgsin 37+f=ma,FN-mgcos 37=0,f=FN.代入数据,得=0.25.(3)由图象知距离s=t=1.0 m=4.0 m.11.消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下.假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从7楼(即离地面18 m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下.已知杆的质量为200 kg,消防队员着地的速度不能大于6 m/s,手和腿对杆的最大压力为1 800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度g=10 m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度;(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力;(3)消防队员下滑的最短时间.【答案】(1)12 m/s (2)2 900 N (3)2.4 s【解析】(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm,有2gh1=v.消防队员受到的滑动摩擦力Ff=FN1=0.51 800 N=900 N.减速阶段的加速度大小a2==5 m/s2,减速过程的位移为h2,由v-v2=2a2h2,又h=h1+h2,以上各式联立,可得vm=12 m/s.(2)以杆为研究对象,得FN2=Mg+Ff=2 900 N.根据牛顿第三定律,得杆对地面的最大压力为2 900 N. (3)最短时间tmin=+=2.4 s.12.(2019年中山模拟)如图K3-2-10所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据. 图K3-2-10t/s 0.0 0.2 0.4 2.2 2.4 v/(ms-1) 0.0 1.0 2.0 3.3 2.1 试求:(1)斜面的倾角(2)恒力F的大小;(3)t=1.6 s时物体的瞬时速度.【答案】(1)37 (2)11 N (3)6.9 m/s【解析】(1)物体从A到B做匀加速运动,设加速度为a1. 则a1= m/s2=5 m/s2,若物体加速了2.2 s,则2.2 s末速度为11 m/s,由表格数据知2.2 s末的速度为3.3 m/s,故当t=2.2 s时,物体已通过B点.因此减速过程加速度大小a2= m/s2=6 m/s2,mgsin =ma2,解得=37.(2)由(1)知a1=5 m/s2,F-mgsin =ma1,解得F=11 N.(3)设第一阶段运动的时间为t1,在B点时有5t1=2.1+6(2.4-t1),t1=1.5 s.可见,t=1.6 s的时刻处在第二运动阶段,由逆向思维可得v=2.1 m/s+6(2.4-1.6) m/s=6.9 m/s.两类动力学问题专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。
2018届高三物理《力学》复习练习题学生版含答案班别 姓名 学号选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.历史上,伽利略在斜面实验中分别从倾角不同、阻力很小的斜面上静止释放小球,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有A .倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的平方成正比B .倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的平方成正比C .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关15.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度1v 、2v 抛出铁丝圈,都能套中地面上同一目标.设铁丝圈在空中运动时间分别为1t 、2t ,则A .21v v =B .21v v >C .21t t =D .21t t > 16.如图,将钩码悬挂在橡皮筋的中点C ,橡皮筋的两端连接A 、B 两小环,A 、B 并拢靠在一起穿于水平杆上.将A 、B 逐渐分开,在分开过程中橡皮筋的长度将 A .保持不变B .逐渐变长C .逐渐变短D .先逐渐变短,后逐渐变长17.在一笔直公路上有a 、b 、c 三辆汽车,它们同时经过同一路标开始计时,此后的v -t 图象示意如图,下列判断正确的是A .在1t 时刻a 、b 位移相等B .0~1t 时间内,a 、b 间距离在减小C .0~1t 时间内,a 位于b 、c 前面D .1t 时刻以后,b 位于a 、c 前面18.如图,某空间站在轨道半径为R 的近地圆轨道I 上围绕地球运行,一宇宙飞船与空间站对接后,在轨道I 上围绕地球运行多圈后又与空间站分离,进入椭圆轨道II 运行。
已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R ,地球质量为M ,万有引力常量为G ,则 A .空间站在圆轨道I 上运行的周期为GMR 32π B .空间站与飞船对接后在圆轨道I 上运行的周期变小C .飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍D .飞船与空间站分离后在远离地球过程中其机械能不断增大19.如图,不计空气阻力,从O 点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P 处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ 做匀加速直线运动。
下列说法正确的是A .小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大B .小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的小 II1C .撤去斜面,小球仍从O 点以相同速度水平抛出,落地速率将不变D .撤去斜面,小球仍从O 点以相同速度水平抛出,落地时间将不变20.如图所示,质量为m 的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。
现用一个恒力F 拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是A .若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B .若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C .斜面对球的弹力大小与加速度大小无关D .斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma21.轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P 连接,另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q 连接,Q 从静止释放后,上升一定距离到达与定滑轮等高处,则在此过程中A .任意时刻P 、Q 两物体的速度大小满足v P <v QB .任意时刻Q 受到的拉力大小与P 的重力大小相等C .物块P 和圆环Q 组成的系统机械能守恒D .当Q 上升到与滑轮等高时,它的机械能最大22.某同学利用图(a)所示实验装置研究“小车加速度a 与砂桶(含砂)质量m 的关系”.①实验开始时,先把安装有发射器的小车移到靠近接收器附近,调节木板上定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细线与木板____________.②将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,直到小车能沿沿木板向下滑动为止.③实验中保持小车(含发射器)的质量不变,反复改变砂桶内砂的质量,记录砂和桶的总质量m ,并通过位移传感器及与之相连的计算机得到小车相应的加速度a .获取的实验数据已标在图(b)所示的坐标图中,请在图(b)中作出a -m 图线.④a -m 图线不过原点,其原因可能是步骤②中垫高的木板倾角___________(选填“过大”或“过小”).⑤根据a -m 图线可以求出小车(含发射器)的质量是________kg .(重力加速度g =9.8m/s 2,计算结果保留两位有效数字).23.(9分)用如图甲所示的实验装置完成 “探究动能定理”实验。
请补充完整下列实验步骤的相关内容: (1)用天平测量小车和遮光片的总质量M 、砝码盘的质量m 0;用游标卡尺测量遮光片的宽度d ,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为__________cm ;按图甲所示安装好实验装置,用米尺测量两光电门之间的距离s ;(2)在砝码盘中放入适量砝码;适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门A 和光电门B的时间相等;(3)取下细绳和砝码盘,记下______________(填写相应物理量及其符号);010200123cm 乙光电门光电门位移传感器 位移传感器 图(a ) g 图(b )(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间△t A 和△t B ;(5)步骤(4)中,小车从光电门A 下滑至光电门B 过程合外力做的总功W 合= ,小车动能变化量ΔE k =__________(用上述步骤中的物理量表示,重力加速度为g ),比较W 合和ΔE k 的值,找出两者之间的关系;(6)重新挂上细线和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复(2)~(5)步骤。
(7)本实验中,以下操作或要求是为了减小实验误差的是 。
A .尽量减小两光电门间的距离sB .调整滑轮,使细线与长木板平行C .砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量24.(14分)在粗糙水平面上,一电动玩具小车以v 0=4m/s 的速度做匀速直线运动,其正前方平铺一边长为L =0.6m 的正方形薄板,小车在到达薄板前某处立即刹车,靠惯性运动s =3m 的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板。
小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为μ1=0.2,薄板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,小车质量M 为薄板质量m 的3倍,小车可看成质点,重力加速度g =10m/s 2,求:(1)小车冲上薄板时的速度大小;(2)小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小。
25. (18分)如图所示,一小锤用细线系于固定悬挂点O 处,将小锤拉至O 左侧一定高度(不超过O 点所在的水平面)由静止释放,小锤恰好在最低点P 与停在光滑水平面上的物块发生弹性正碰,碰后物块冲向右边固定在墙上的细长钢钉.已知物块和小锤的质量分别为m 、3m ;物块和钢钉的长度分别为l 、2l ,OP 距离为R ;当小锤释放点距离P 的高度2R h =时,物块最终停止时其右端到墙的水平距离为2l .重力加速度为g .物块未被穿透时受到的阻力大小只与钢钉进入物块的深度有关,物块被穿透后受到的阻力恒为0f .(1)当2R h =时,小锤与物块碰前瞬间对细线的拉力; (2)当2R h =时,物块开始接触钢钉时的速度大小; (3)要使物块最终被穿透但又没碰到墙,试求h 的取值范围并讨论在此范围内物块停止时其右端与墙的水平距离x 与h 的关系式.33.【物理── 选修3-3】(15分) (1)(5分)下列说法正确的是 (选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)A .布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B .一木块被举高,组成该木块的所有分子的分子势能都增大C .当液体与大气接触时,液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大D .缓慢压缩一定量气体,若此过程气体温度不变,则外界对气体做正功但气体内能不变E .气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多(2)(10分)如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。
已知:大活塞的质量为2m ,横截面积为2S ,小活塞的质量为m ,横截面积为S ;两活塞间距为L ;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p 0,大活塞与大圆筒底部相距2L ,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g 。
现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。
物理答案22.(1 23.(9分) (1)0.520(0.515、0.525也给分); (3) 砝码盘中砝码的质量m(5)0()m m gs +;22B A11()()22d d M M t t -∆∆ ; (7)B 【评分说明:第(7)空1分,其余每空2分】24.(14分)解:(1)设小车刹车后加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得:μ1Mg =Ma 1 ①设小车刚冲上薄板时速度为v 1,由运动学公式,有:0120212s a v v -=- ②①②联立,得:2m /s =1v ③(2)小车冲上薄板后,薄板上下两表面受到的摩擦力方向相反,设薄板的加速度为加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得:221)(ma g m M Mg =+-μμ ④小车冲上薄板后,薄板以a 2加速,车仍以a 1减速,设经时间t 两者共速,则:t a t a v 211=- ⑤ 联立④⑤并代入数据,得:0.5s =t 1m /s =2v 该段时间,小车的位移:0.75m =2+=211t v v s ;薄板的位移:0.25m =21=222t a s 由于L s s <21-,所以小车未滑出薄板 ⑥接着小车与薄板共同减速,设加速度大小为a 3,有:32)+(=)+(a m M g m M μ ⑦设车与薄板共同减速的位移大小为s 3,有:33222=0s a v - ⑧⑦⑧式联立,得s 3=0.5m所以小车从刚冲滑板到停止时位移的大小:m 25.1=+=31s s s ⑨【评分说明:①②④⑦各2分,③⑤⑥⑧⑨各1分】25.解:(1)假设小锤下落h 运动到P 点时速度大小为v ,小锤与物块碰前瞬间受到细线的拉力大小为T ,小锤下降过程,应用动能定理有23213mv mgh ⋅= ① 小锤刚到P 点,应用牛顿第二定律有Rmv mg T 233=- ② 当h =2R 时,代入并联立①②解得mg T 6= ③ 由牛顿第三定律可知小锤与物块碰前瞬间对细线的拉力大小为mg 6,方向竖直向下;(2)假设小锤与物块碰后速度大小分别为1v 、2v ,小锤与物块弹性碰撞过程应用动量守恒定律和机械能守恒定律有2133mv mv mv += ④ 2221221321321mv mv mv +⋅=⋅ ⑤ 当h =2R 时,代入并联立①④⑤解得gR v 211=, gR v 232= ⑥; (3)依题意可知,物块被穿透过程中受到的阻力为变力,假设此过程阻力做功为1W ;物块被穿透后运动过程所受阻力为恒力0f ,此过程阻力做功为()x l f --0;物块减速到零的过程,由动能定理有()2201210mv x l f W -=-- ⑦ 当h =2R 时,2l x =,代入并联立⑥⑦解得mgR l f W 892101-= ⑧ 当R h ≤时,由前面分析可知物块接触钢钉前瞬间的速度为gh v 2232=,物块接触钢钉后到物块停止过程,代入并联立④⑤⑦⑧解得l R f mg h f mg x 21894900++-= ⑨ 依题意可知应满足l x <<0 代入⑨可得:mgl f R h mg l f R 92292200+<<- ⑩ 题意又要求R h ≤,由0892101<-=mgR l f W 知049f mgR l <, 代入⑩得R mgl f R <+9220,即⑩符合题意要求. 综上,h 的取值范围为mg l f R h mg l f R 92292200+<<-,此范围内l R f mg h f mg x 21894900++-=. (评分说明:④⑤⑦⑨⑩各2分;①②③⑥⑧各1分;牛顿第三定律文字说明、拉力方向文字说明、⑩式符合题意的论证各1分,h 的边界是否取等号不作要求.)33.(1)CDE (5分)(2)(9分)解:以两活塞整体为研究对象,设初始时氧气压强为p 1,根据平衡条件有:013p S mg p S +=①(2分) 初始时氧气体积:132()222L L SL V S L S =-+⋅=②(1分) 当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氧气体积:22V SL = ③(1分)设此时氧气压强为p 2,氮气压强为p ,根据平衡条件有:0223p S mg p S pS ⋅+=+ ④(2分) 由于大活塞导热,小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变,由玻意耳定律,得:2211p V p V =⑤(1分) 联立①—⑤式,得:05344mg p p S=+ (1分)。