【临门一脚】2015年高考物理热点专题精确射靶专题复习力学综合检测
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1 力学综合检测 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共计40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的。) 1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.关于物理学发展过程中的认识,下列说法正确的是( ) A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证 B.开普勒研究了行星运动,从中发现了万有引力定律 C.卡文迪许利用扭秤测出了万有引力常量,被誉为能“称出地球质量的人” D.伽利略利用理想斜面实验,使亚力士多德“重的物体比轻的物体下落的快”的结论陷入困境 2.甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动,其v-t图象如图所示,则( ) A.1 s时甲和乙相遇 B.2 s时甲的速度方向反向 C.2~6 s内甲相对乙做匀速直线运动 D.4 s时乙的加速度方向反向 3.如图所示,在拉力作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化是( ) A.F增大,FN减小 B.F和FN均减小 C.F和FN均增大 D.F减小,FN不变 4.如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧秤示数为F1;如果改用大小仍为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是( ) A.a1=a2,F1F2 B.a1a2,F1>F2 5.如图所示,相距为L的A、B两质点沿相互垂直的两个方向以相同的速率v做匀速直线运动,则在运动过程中,A、B间的最短距离为 ( )
A.22L B.L C.2L D.2L
6.如图所示,一个三棱柱状物体ABC放置在水平地面上,AB面和BC面均光滑,且∠ABC=90°,α>β,一个小物块自B点分别沿BA面或BC面,由静止下滑到地面上,在物块下滑过程中,三棱柱ABC始终保持静止,当小物块沿AB面下滑时,地面对三棱柱的支持力和摩擦力大小分别为FN1和f1,当小物块沿BC面下滑时,地面对三棱柱的支持力和摩擦力大小分别为FN2和f2,以下说法正确的是( ) A.FN1FN2,f12
C.FN1=FN2,f12
7.如图所示,将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出.小
球落回地面时,其速度大小为34v0.设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变,则空气阻力的大
小等于 ( ) A.34mg B.316mg C.716mg D.725mg 2
8.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的( ) A.半径变大 B.速率变大 C.角速度变大 D.加速度变大 9.如图甲所示,长木板静置于光滑水平面上,其上放置小滑块。 木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图象。g取10 m/s2,则( ) A.滑块的质量为4 kg B.木板的质量为6 kg C.当F=8 N时滑块加速度为2 m/s2 D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1 10.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0 m。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示。g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.则( ) A.物体的质量m=0.67 kg B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40 C.物体上升过程的加速度大小a=10 m/s2 D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10 J 二、实验题(共2小题,满分16分) 11.(10分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在_______(选填“水平”或“竖直”)方向. (2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,用最小分度为1 mm的刻度尺依次测得的弹簧长度如下表格所示:
表中有一个数值记录不规范,代表符号为______. (3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_____(选填“L0”或“Lx”)的差值.
(4)由图可知弹簧的劲度系数为______N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_____g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2).
12.某同学为探究“加速度与物体受力的关系”,设计了如图所示的实验装置:把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上,将力传感器固定在小车上,用来测量绳对小车的拉力;小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出,已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50 Hz.
代表符号 L0 Lx L1 L2 数值/cm 25.35 27.35 29.35 31.30 代表符号 L3 L4 L5 L6 数值/cm 33.4 35.35 37.40 39.30 3
(1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是_______. A.本次实验中应保持小车和传感器总质量不变. B.为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上自由下滑直到停止. C.本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量. (2)如图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出各计数点到A点之间的距离分别为sAB=4.12 cm、sAC=8.6 7cm、sAD=13.65 cm、sAE=19.04 cm、sAF=24.85 cm、sAG=31.09 cm.则小车的加速度a= m/s2(结果保留2位有效数字).
三、计算论述题(共4小题,满分44分.解答中须写出必要的文字说明和方程式,有数值计算的题,结果须注明单位) 13.宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,4星系统离其他恒星很遥远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式: (1)4颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为T1; (2)有3颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为T2,而第四颗星位于三角形的中心不动。 试求两种形式下,星体运动的周期之比12TT.
14.如图所示,质量为M=3 kg的斜面体顶端放一质量为m=1 kg的滑块(可以视为质点),在水平恒力F的作用下,斜面体和滑块一起从静止开始向左加速运动,斜面体和滑块相对静止,水平面与斜面间的动摩擦因数μ=0.4,斜面与滑块间光滑,斜面角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2. (1)求水平恒力F的大小. (2)若斜面体和滑块一起从静止向左加速运动0.4 s时,斜面体突然停止,滑块离开斜面,最后又落在斜面上,求滑块落在斜面上时的动能大小。 4
15.如图所示,AB为粗糙水平面,长度AB=5R,其右端与光滑的半径为R的14圆弧BC平滑相接,C点的切线沿竖直方向,在C点的正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,平台沿直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均恰好通过C点的正上方,某时刻,质量为m可看作质点的滑块,与水平地面间的动摩擦因数μ=
0.1,当它以03vgR的速度由A点开始向B点滑行时: (1)求滑块通过C点的速度。 (2)若滑块滑过C点后能通过P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?
16.如图甲所示,在倾角θ= 37°的足够长斜面上,装有A、B两光电门,一小正方体木块边长d=1 cm,在距A光电门X0处由静止释放,小木块通过光电门A显示的遮光时间为Δt1,通过光电门B显示的遮光时间为Δt2,现保持小木块与光电门A在斜面上的位置不变,不断的改变光电门B的位置,测出对应的两光电门A、B间的距离x和Δt2,并画出如图乙所示的图象。(g=10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)动摩擦系数μ的大小; (2)小木块距光电门A的距离x0多大? (3)若将小木块换为与小木块同种材料制成的长为L=20cm的木条,把它静止放在距光电门A上方一定距离的某位置,木条依次通过两光电门的遮光时间分别为Δt1= 0.2 s,Δt2 = 0.1 s,求两光电门AB之间的距离x多大?(结果保留两位有效数字) 5
力学综合检测答案 1.[解析]牛顿第一定律中提到的物体不受力的情况是不存在的,不可能用实验直接验证,牛顿第一
定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,选项A正确;万有引力定律是牛顿在开普勒研究得出行星运动规律的基础上,经过研究以后提出的,选项B错误;卡文迪许首先测出了引力常量,从此计算地球的质量成为可能,被称为能“称量地球质量”的人,选项C正确;伽利略是利用逻辑推理的方法驳斥了亚力士多德“重的物体比轻的物体下落的快”的观点的,D选项错。 [答案]AC 2.[解析]根据v-t图象的意义可知图线与横轴所围面积表示位移,甲和乙相遇时面积相等,由图可知2 s时甲和乙相遇,A错误;t轴上方物体运动方向相同,2 s时甲的速度方向仍是正方向,B错误;
2~6 s内甲、乙两物体的加速度a=00242vv均相等,所以甲相对乙做匀速直线运动,C正确;4 s时乙的速度方向反向,加速度方向不变,D错误。 [答案]C 3.[解析]小球受力如图所示,据动态图所知,F逐渐增大,FN逐渐减小。 [答案]A 4.[解析]把A、B两个物体和弹簧测力计看做一个整体,由牛顿第二定律可知,a1=a2,隔离后面的物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知,F1>F2,故选项B正确。 [答案]B
5.[解析]设经过时间t时A、B间距离为x,则x=22)()Lvtvt(,根据不等式a2+b2≥2()2ab得x≥22L.A正确. [答案]A 6.[解析]对三棱柱,根据平衡条件得: FN1=mg+mgcos2α,
f1=mgcosαsinα=12mgsin2α,
FN2=mg+mgcos2β, f2=mgcosβsinβ=12mgsin2β,
根据条件α>β且α+β=90°知,FN1[答案]D
7.[解析]对小球向上运动,由动能定理,-(mg+f)H=0-2012mv,
对小球向下运动,由动能定理,(mg-f)H=201324mv,联立解得f =725mg,选项D正确。 [答案]D 8.[解析]随着恒星质量减小,恒星对行星万有引力大小减小,行星逐渐的离心运动,A选项正确;