第一學(xué)期山東省濟(jì)南市歷城第三中學(xué)高三一輪

第5頁(yè)2023-2023第一學(xué)期山東省濟(jì)南市歷城第三中學(xué)高三一輪復(fù)習(xí)力學(xué)一、單項(xiàng)選擇題如下圖為一物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線，以下判斷正確的選項(xiàng)是〔〕

A.物體一直往負(fù)方向向運(yùn)動(dòng)

B.物體的加速度大小為1.5m/s2

C.2s末物體位于出發(fā)點(diǎn)

D.前2小物塊以一定的初速度自光滑斜面的底端a點(diǎn)上滑，最遠(yuǎn)可達(dá)b點(diǎn)，e為ab的中點(diǎn)，如下圖，物體由a到b的總時(shí)間為t0，那么它從a到e所用的時(shí)間為()

A.2+12t0 B.22t以下說法中表示的時(shí)間是1s的是〔〕A.第3s內(nèi) B.第3s末 C.前3s內(nèi) D.第2s初到第3s末如下圖，并排放在水平面上的兩物體的質(zhì)量分別為m1=3kg和m2=2kg，兩物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.6．假設(shè)用水平推力F=15N向右推m1時(shí)，兩物體間的相互作用的壓力大小為N1；假設(shè)用大小為F=15N的水平推力向左推m2時(shí)，兩物體間相互作用的壓力大小為N2，那么〔〕A.N1>N2 B.N1<N2

C.如下圖，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當(dāng)A物體被水平拋出的同時(shí)，B物體開始自由下落〔空氣阻力忽略不計(jì)〕，曲線AC為A物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BD為B物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于O點(diǎn)，兩物體〔〕

A.經(jīng)O點(diǎn)時(shí)速率相等

B.B物體比A物體先到達(dá)O點(diǎn)

C.從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過O點(diǎn)的過程中，位移一定相等

D.從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過O點(diǎn)的過程中，速度變化一定相等二、多項(xiàng)選擇題一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如下圖，那么()

A.球A的角速度等于球B的角速度

B.球A的線速度大于球B的線速度

C.球A的運(yùn)動(dòng)周期小于球B的運(yùn)動(dòng)周期

D.球A與球B對(duì)筒壁的壓力相等

發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個(gè)階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如下圖．當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

B.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小

C.衛(wèi)星在軌道3上受到的引力小于它在軌道1上受到的引力

D.衛(wèi)星由2軌道變軌到3軌道在P點(diǎn)要加速

經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)〞。“雙星系統(tǒng)〞由相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)恒星之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們?cè)谙嗷ラg的萬(wàn)有引力作用下，繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如下圖為某一雙星系統(tǒng)，A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們中心之間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()

A.A星球的軌道半徑為R=m1m1+m2L

B.B星球的軌道半徑為r=m2m1L

三、實(shí)驗(yàn)題探究題在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〞的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

(2)一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比擬容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作出a與______圖象．

(3)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如下圖2(a).那么實(shí)驗(yàn)存在的問題是______．

(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，畫出了各自得到的a一F圖線，如下圖2(b).那么是兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)______取值不同造成的．

(5)隨著F的增大，a一F圖線最后會(huì)略微向______彎曲(填上或下)圖甲是測(cè)量圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置。水平放置的圓盤繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其邊緣上固定的擋光片從光電門的狹縫中經(jīng)過時(shí)，光電數(shù)字計(jì)時(shí)器可顯示出光線被遮住的時(shí)間。圖乙是用螺旋測(cè)微器測(cè)得擋光片的寬度，讀數(shù)為______mm；圖丙是用游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑，讀數(shù)為______cm；假設(shè)光電數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為50.0ms，那么圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為______rad/s〔保存兩位有效數(shù)字〕。

四、計(jì)算題如下圖，豎直平面內(nèi)的軌道由直軌道AB和圓弧軌道BC組成，小球從斜面上A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到斜面底端后又滑上一個(gè)半徑為R=0.4m的圓軌道

〔1〕假設(shè)接觸面均光滑．小球剛好能滑到圓軌道的最高點(diǎn)C，求斜面高h(yuǎn)．

〔2〕假設(shè)小球質(zhì)量m=0.1kg，斜面高h(yuǎn)=2m，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為mg，求全過程中摩擦阻力做的功．

一輛汽車和一輛自行車在同一條公路不同車道上作同方向的直線運(yùn)動(dòng)，自行車以6m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以18m/s的速度勻速前進(jìn)，某一時(shí)刻汽車與自行車相遇，此時(shí)汽車立即剎車，汽車剎車過程中的加速度大小為2m/s2，求：

〔1〕汽車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？

〔2〕兩車從第一次相遇到再次相遇的過程中，它們之間距離的最大值為多少？

〔3〕兩車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間再次相遇？

如下圖，內(nèi)外表光滑絕緣的半徑為1.2m的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為3×106V/m.有一質(zhì)量為0.12kg、帶負(fù)電的小球，電荷量大小為1.6×10-6C，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，小球與軌道壓力恰好為零，g取10m/s2，求：

(1)小球在A點(diǎn)處的速度大??；答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖線的斜率的正負(fù)判斷加速度的方向關(guān)系。

解決此題的關(guān)鍵知道速度時(shí)間圖線的物理意義，知道圖線的斜率和圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示的含義。

【解答】

A.由圖線可知，物體在前2s內(nèi)沿正方向運(yùn)動(dòng)，后2s內(nèi)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.圖線的斜率表示加速度，那么加速度，大小為1.5m/s2

，故B正確；

C.2s末的位移，沒有回到出發(fā)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；

D.前2s內(nèi)和后2s內(nèi)圖線的斜率相同，那么加速度大小和方向都相同，故D錯(cuò)誤。

?應(yīng)選B。2.【答案】D

【解析】解：采用逆向思維，根據(jù)，，

因?yàn)閑為ab的中點(diǎn)，那么：，

可知a到e的時(shí)間為：=．

應(yīng)選：D．

采用逆向思維，結(jié)合位移時(shí)間公式求出eb和ab的時(shí)間之比，求出e到b的時(shí)間，從而得出a到e的時(shí)間．

解決此題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式，以及掌握逆向思維在運(yùn)動(dòng)學(xué)中的運(yùn)用，根底題．3.【答案】A

【解析】解：A、第3s內(nèi)是指第3個(gè)1s的時(shí)間，故表示1s；故A正確；

B、第3s末表示一個(gè)瞬間，故為一個(gè)時(shí)刻；故B錯(cuò)誤；

C、前3s內(nèi)是指3s的時(shí)間；故C錯(cuò)誤；

D、第2s初到第3s末是指2s的時(shí)間；故D錯(cuò)誤；

應(yīng)選：A．

明確時(shí)間坐標(biāo)軸中對(duì)于時(shí)間和時(shí)刻的規(guī)定，能正確區(qū)分時(shí)間和時(shí)刻，并明確各種說法中所對(duì)應(yīng)的時(shí)間．

此題考查時(shí)間和時(shí)刻的名稱，要注意第n秒內(nèi)是指第n個(gè)1s內(nèi)的時(shí)間．4.【答案】B

【解析】解：當(dāng)用F向右推m1時(shí)，由于F＜μm1g=0.6×3×10N=18N，所以推不動(dòng)m1，那么N1=0，

當(dāng)用力向左推m2時(shí)，由于F=15N大于m2所受的最大靜摩擦力fm=μm2g=12N，小于整體的滑動(dòng)摩擦力f=μ〔m1+m2〕g=30N，所以兩物體沒有被推動(dòng)，對(duì)m2受力平衡分析可知，N2+fm=F，解得推力N2=3N，故N1＜N2；

應(yīng)選：B．

先將兩物體作為整體分析，那么由牛頓第二定律可得出加速度，再分析后一個(gè)物體，即可求得兩者間的相互推力．

題考查牛頓第二定律在連接體模型中的應(yīng)用，注意整體法與隔離法的結(jié)合應(yīng)用，整體法可以求出整體的加速度，假設(shè)要求內(nèi)力那么必須采用隔離法．5.【答案】D

【解析】【分析】

平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)時(shí)間相等，豎直分速度相等，根據(jù)矢量合成原那么判斷末速度以及位移大小是否相等，根據(jù)△v=a△t判斷速度變化是否相等。

?此題考查了平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)概念和公式，要明確平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向就是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以此題中，AB豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，再根據(jù)相關(guān)公式和概念解題。

【解答】

A.A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)，A的豎直分速度與B的速度相等，但是A的速率與B的速率不等，故A錯(cuò)誤；

B.平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知A、B兩物體同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.從開始運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的過程中，豎直方向上的位移相等，但是A的位移大于B的位移，故C錯(cuò)誤；

D.平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同，從開始到O點(diǎn)的時(shí)間相等，可知速度變化量相同，故D正確。

應(yīng)選：D。6.【答案】BD

【解析】【分析】

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此合外力提供向心力，對(duì)物體正確進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)向心力公式列方程求解即可。

解決這類圓周運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵是對(duì)物體正確受力分析，根據(jù)向心力公式列方程進(jìn)行討論，注意各種向心加速度表達(dá)式的應(yīng)用。

【解答】

D.物體受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：

FNcosθ=ma…①，

FNsinθ=mg…②．

所以有：，兩球質(zhì)量相等，那么兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟?，故D正確．

ABC.由①②可得：，解得，，，半徑大的線速度大，角速度小，周期大，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故AC錯(cuò)誤，B正確。

應(yīng)選：BD。7.【答案】ACD

【解析】【分析】

根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力，列式求出線速度、向心加速度、和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論，同時(shí)依據(jù)離心、近心運(yùn)動(dòng)，及圓周運(yùn)動(dòng)的條件，即可求解。

此題關(guān)鍵抓住萬(wàn)有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論，注意離心運(yùn)動(dòng)與近心運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。

【解答】

A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度，故A正確；

B、衛(wèi)星從軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)加速做離心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道2，故衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)引力定律，可知，距離越大的，同一衛(wèi)星受到的引力越小，因此在軌道3上受到的引力小于它在軌道1上受到的引力，故C正確；

D、由2軌道變軌到3軌道，必須加速，才能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，否那么仍做近心運(yùn)動(dòng)，故D正確。

應(yīng)選ACD。8.【答案】CD

【解析】【分析】

雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度．應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解；

解決此題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會(huì)用萬(wàn)有引力提供向心力進(jìn)行求解。

【解答】

AB.雙星靠他們之間的萬(wàn)有引力提供向心力，A星球的軌道半徑為R，B星球的軌道半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：

得

且R+r=L

解得：

故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力

得

得

解得：=，故C正確；

D.假設(shè)近似認(rèn)為B星球繞A星球中心做圓周運(yùn)動(dòng)，那么根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：

解得：=，故D正確；

應(yīng)選CD。

9.【答案】M＞＞m；1M；平衡摩擦力過度；兩小車的質(zhì)量；下

【分析】

〔1〕要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，再以M為研究對(duì)象求出繩子的拉力，通過比擬繩對(duì)小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．〔2〕反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比擬容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．〔3〕根據(jù)F=0，加速度不為零，分析圖線不過原點(diǎn)的原因．〔4〕根據(jù)牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進(jìn)行判斷．〔5〕隨著F的增大，不滿足M＞＞m時(shí)，a-F圖線最后會(huì)略微下彎曲．只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握，知道只有小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

【解答】

〔1〕根據(jù)牛頓第二定律得：

對(duì)m：mg-F拉=ma

對(duì)M：F拉=Ma

解得：F拉=

當(dāng)M＞＞m時(shí)，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

〔2〕根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；

但a=，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比擬容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象；

〔3〕根據(jù)圖象可知，當(dāng)F等于零，但是加速度不為零，知平衡摩擦力過度；

〔4〕根據(jù)F=ma可得a=，即a-F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量倒數(shù)，所以兩小車的質(zhì)量不同；

〔5〕隨著F的增大，不滿足M＞＞m時(shí)，a-F圖線最后會(huì)略微下彎曲；

故答案為：〔1〕M＞＞m；〔2〕；〔3〕平衡摩擦力過度；〔4〕兩小車的質(zhì)量；〔5〕下．

10.【答案】7.980；20.26；1.6

【解析】解：①由螺旋測(cè)微器讀出整毫米數(shù)為7.5mm，由可動(dòng)刻度為48.0．那么擋光片的寬度為d=7.5mm+48.0×0.01mm=7.980mm；

②由主尺讀出整毫米數(shù)為202mm，游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺對(duì)齊，那么游標(biāo)尺讀數(shù)為6×0.1mm=0.6mm，那么圓盤的直徑為：

D=202mm+0.6

mm=202.6mm=20.26cm．

③圓盤角速度為ω=，而θ=×2π，綜合兩式并代入數(shù)據(jù)可得：ω===1.6rad/s。

故答案為：7.980

20.26

1.6

〔1〕由螺旋測(cè)微器讀出整毫米數(shù)，由可動(dòng)刻度讀出毫米的小局部。即可得到擋光片的寬度。

〔2〕圖中10分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺每一分度表示的長(zhǎng)度是0.1mm．由主尺讀出整毫米數(shù)，再根據(jù)游標(biāo)上對(duì)齊的格數(shù)確定讀出，從而求出最終讀數(shù)；

〔3〕由v=求出圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，由v=ωr，求出角速度ω。

螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是根本功，要熟悉讀數(shù)的方法。題中還要掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的關(guān)系v=ωr。11.【答案】解：〔1〕小球剛好到達(dá)C點(diǎn)，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：

mg=mv2R，

從A到C過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

mg（h-2R）=12mv2，

解得：h=2.5R=2.5×0.4=1m；

〔2〕在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

mg+mg=m此題考查了動(dòng)能定理以及向心力公式的應(yīng)用，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理可以解題，解題時(shí)要注意小球在C點(diǎn)受力情況的分析是關(guān)鍵。

〔1〕由牛頓第二定律求出小球到達(dá)C點(diǎn)的速度，然后由機(jī)械能守恒定律求出斜面的高度h。

〔2〕由牛頓第二定律求出小球到達(dá)C點(diǎn)的速度，然后應(yīng)用動(dòng)能定理求出摩擦阻力做功。12.【答案】解：〔1〕汽車速度減為零的時(shí)間t0=0-v0a=-18-2s=9s

〔2〕當(dāng)兩車速度相等時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間t1=v-v0a=6-18-2s=6s

此時(shí)自行車的位移x1=v