高考物理一輪總復習-力學綜合訓練(含解析)新人教版-新人教版高三全冊物理試題

wordword/word力學綜合訓練一、選擇題：(此題共8小題，每一小題6分，共48分．在每一小題給出的四個選項中，其中第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求，全部答對得6分，選對但不全得3分，錯選得0分)1．甲、乙兩物體同時從同一位置開始做直線運動，其運動的v－t圖象如下列圖，在0～t0時間內(nèi)如下說法正確的答案是()A．甲的位移大于乙的位移B．甲的加速度先增大后減小C．甲的平均速度等于乙的平均速度D．t0時刻甲、乙相遇解析：選A.v－t圖象中圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移，所以甲的位移大于乙的位移，故A項正確；v－t圖象中切線的斜率表示加速度，所以甲的加速度一直減小，故B項錯誤；由于甲的位移大于乙的位移，而時間一樣，所以甲的平均速度大于乙的平均速度，故C項錯誤；甲乙從同一位置開始運動，t0時間內(nèi)甲的位移大于乙的位移，所以t0時刻甲在乙的前面，故D項錯誤．2．假設我國宇航員在2022年，首次實現(xiàn)月球登陸和月面巡視勘察，并開展了月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學探測，假設在地面上測得小球自由下落某一高度所用的時間為t1，在月面上小球自由下落一樣高度所用的時間為t2，地球、月球的半徑分別為R1、R2，不計空氣阻力，如此地球和月球的第一宇宙速度之比為()A.eq\f(R1t\o\al(,2)2,R2t\o\al(,1)2) B．eq\r(\f(R1t1,R2t2))C.eq\f(t1,t2)eq\r(\f(R1,R2)) D．eq\f(t2,t1)eq\r(\f(R1,R2))解析：選D.對小球自由下落過程有：h＝eq\f(1,2)gt2，又天體外表上有Geq\f(Mm,R2)＝mg，第一宇宙速度v＝eq\r(gR)，如此有eq\f(v地,v月)＝eq\r(\f(g地R地,g月R月))＝eq\f(t2,t1)eq\r(\f(R1,R2))，故D項正確．3．一物塊從某一高度水平拋出，從拋出點到落地點的水平距離是下落高度的2倍，不計空氣阻力，該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()A.eq\f(π,6) B．eq\f(π,4)C.eq\f(π,3) D．eq\f(5π,12)解析：選B.物塊平拋運動的過程中，水平方向有x＝v0t，豎直方向有h＝eq\f(vyt,2)，又x＝2h，如此有tanθ＝eq\f(vy,v0)＝1，即θ＝eq\f(π,4)，故B項正確．4．一串質(zhì)量為50g的鑰匙從櫥柜上1.8m高的位置由靜止開始下落，掉在水平地板上，鑰匙與地板作用的時間為0.05s，且不反彈．重力加速度g＝10m/s2，此過程中鑰匙對地板的平均作用力的大小為()A．5N B．5.5NC．6N D．6.5N解析：選D.鑰匙落地時的速度v＝eq\r(2gh)＝6m/s，以豎直向上為正方向，鑰匙與地面作用前后由動量定理得：(FN－mg)t＝0－(－mv)，解得FN＝6.5N，故D項正確．5．如下列圖，質(zhì)量分別為0.1kg和0.2kg的A、B兩物體用一根輕質(zhì)彈簧連接，在一個豎直向上、大小為6N的拉力F作用下以一樣的加速度向上做勻加速直線運動，彈簧的勁度系數(shù)為1N/cm，取g＝10m/s2.如此彈簧的形變量為()A．1cm B．2cmC．3cm D．4cm解析：選D.此題考查了連接體問題的分析．對AB兩物體由牛頓第二定律得F－(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，對B物體由牛頓第二定律得FT－mBg＝mBa，又FT＝kx，解得x＝4cm，故D項正確．6．如下列圖，P、Q兩物體保持相對靜止，且一起沿傾角為θ的固定光滑斜面下滑，Q的上外表水平，如此如下說法正確的答案是()A．Q處于失重狀態(tài)B．P受到的支持力大小等于其重力C．P受到的摩擦力方向水平向右D．Q受到的摩擦力方向水平向右解析：選AD.由于P、Q一起沿著固定光滑斜面下滑，具有一樣的沿斜面向下的加速度，該加速度有豎直向下的分量，所以Q處于失重狀態(tài)，故A項正確；P也處于失重狀態(tài)，所以受到的支持力小于重力，故B項錯誤；由于P的加速度有水平向左的分量，所以水平方向受到的合力方向水平向左，即P受到的摩擦力方向水平向左，故C項錯誤；由牛頓第三定律可知，P對Q的摩擦力水平向右，故D項正確．7．如圖甲所示，有一傾角θ＝37°足夠長的斜面固定在水平面上，質(zhì)量m＝1kg的物體靜止于斜面底端固定擋板處，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，物體受到一個沿斜面向上的拉力F作用由靜止開始運動，用x表示物體從起始位置沿斜面向上的位移，F(xiàn)與x的關系如圖乙所示，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2.如此物體沿斜面向上運動過程中，如下說法正確的答案是()A．機械能先增大后減小，在x＝3.2m處，物體機械能最大B．機械能一直增大，在x＝4m處，物體機械能最大C．動能先增大后減小，在x＝2m處，物體動能最大D．動能一直增大，在x＝4m處，物體動能最大解析：選AC.物體所受滑動摩擦力的大小為Ff＝μmgcosθ＝4N，所以當F減小到4N之前，物體的機械能一直增加，當F從4N減小到0的過程中，物體的機械能在減小，由F-x圖象可知，當F＝4N時，位移為3.2m，故A項正確，B項錯誤；當F＝mgsinθ＋μmgcosθ＝10N時動能最大，由F-x圖象知此時x＝2m，此后動能減小，故C項正確，D項錯誤．8．繃緊的傳送帶與水平方向夾角為37°，傳送帶的v-t圖象如下列圖．t＝0時刻質(zhì)量為1kg的楔形物體從B點滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運動，2s后開始減速，在t＝4s時物體恰好到達最高點A點．重力加速度為10m/s2.對物體從B點運動到A點的過程中，如下說法正確的答案是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)為0.75B．物體重力勢能增加48JC．摩擦力對物體做功12JD．物塊在傳送帶上運動過程中產(chǎn)生的熱量為12J解析：選AD.物體前兩秒內(nèi)沿傳送帶向上勻速運動，如此有mgsinθ＝μmgcosθ，解得μ＝0.75，故A項正確；經(jīng)分析可知，2s時物體速度與傳送帶一樣，由圖象可知等于2m/s，2s后物體的加速度a＝gsinθ＋μgcosθ＝12m/s2>1m/s2，故物體和傳送帶相對靜止，加速度為1m/s2，所以物體上滑的總位移為x＝vt1＋eq\f(v2,2a)＝6m，物體的重力勢能增加Ep＝mgxsinθ＝36J，故B項錯誤；由能量守恒得摩擦力對物體做功W＝Ep－eq\f(1,2)mv2＝34J，故C項錯誤；物塊在傳送帶上運動過程產(chǎn)生的熱量為Q＝μmgcosθΔx1，結(jié)合圖象可得Δx1＝x帶1－vt1＝2m，Q＝12J，選項D對．二、非選擇題(此題共3小題，共52分)9．(9分)某同學用如下列圖裝置驗證動量守恒定律．在上方沿斜面向下推一下滑塊A，滑塊A勻速通過光電門甲，與靜止在兩光電門間的滑塊B相碰，碰后滑塊A、B先后通過光電門乙，采集相關數(shù)據(jù)進展驗證．(最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力)(1)如下所列物理量哪些是必須測量的______．A．滑塊A的質(zhì)量mA，滑塊B的質(zhì)量mB.B．遮光片的的寬度d(滑塊A與滑塊B上的遮光片寬度相等)C．本地的重力加速度gD．滑塊AB與長木板間的摩擦因數(shù)μE．滑塊A、B上遮光片通過光電門的時間(2)滑塊A、B與斜面間的摩擦因數(shù)μA、μB，質(zhì)量mA、mB，要完本錢實驗，它們需要滿足的條件是________．A．μA＞μBmA＞mB B．μA＞μBmA＜mBC．μA＝μBmA＞mB D．μA＜μBmA＜mB(3)實驗時，要先調(diào)節(jié)斜面的傾角，應該如何調(diào)節(jié)？________________.(4)假設光電門甲的讀數(shù)為t1，光電門乙先后的讀數(shù)為t2，t3，用題目中給定的物理量符號寫出動量守恒的表達式________．解析：(1)本實驗中要驗證兩滑塊碰撞前后動量是否守恒，需要驗證mAeq\f(d,tA甲)＝mAeq\f(d,tA乙)＋mBeq\f(d,tB乙)，應當選項A、E正確．(2)由于滑塊A勻速通過光電門甲，如此有mgsinθ＝μmgcosθ，要通過光電門驗證兩滑塊碰撞前后動量是否守恒，需要滑塊B也滿足mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ，所以有μA＝μB，又因為碰后兩滑塊先后通過光電門乙，所以A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，故C項正確．(3)實驗過程要求兩滑塊勻速運動，所以調(diào)整斜面的傾角，當滑塊下滑通過兩光電門所用時間相等時，表示滑塊在斜面上做勻速運動．(4)由第(1)問解析可得兩滑塊碰撞前后動量守恒的表達式為：mAeq\f(d,t1)＝mAeq\f(d,t3)＋mBeq\f(d,t2).答案：(1)AE(2)C(3)滑塊下滑通過兩光電門所用時間相等(意思相近的表示均可給分)(4)mAeq\f(d,t1)＝mAeq\f(d,t3)＋mBeq\f(d,t2)(或eq\f(mA,t1)＝eq\f(mA,t3)＋eq\f(mB,t2))10．(20分)如下列圖，一質(zhì)量為m1＝1kg的長直木板放在粗糙的水平地面上，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.1，木板最右端放有一質(zhì)量為m2＝1kg、大小可忽略不計的物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2.現(xiàn)給木板左端施加一大小為F＝12N、方向水平向右的推力，經(jīng)時間t1＝0.5s后撤去推力F，再經(jīng)過一段時間，木板和物塊均停止運動，整個過程中物塊始終未脫離木板，取g＝10m/s2，求：(1)撤去推力F瞬間，木板的速度大小v1和物塊的速度大小v2；(2)木板至少多長；(3)整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量．解析：(1)假設木板和物塊有相對滑動，撤F前，對木板：F－μ1(m1＋m2)g－μ2m2g＝解得：a1＝8m/s2對物塊：μ2m2g＝解得：a2＝2m/s2因a1>a2，故假設成立，撤去F時，木板、物塊的速度大小分別為：v1＝a1t1＝4m/sv2＝a2t1＝1m/s(2)撤去F后，對木板：μ1(m1＋m2)g＋μ2m2g＝解得：a3＝4m/s2對物塊：μ2m2g＝解得：a4＝2m/s2撤去F后，設經(jīng)過t2時間木板和物塊速度一樣：對木板有：v＝v1－a3t2對物塊有：v＝v2＋a4t2得：t2＝0.5s，v＝2m/s撤去F前，物塊相對木板向左滑行了Δx1＝eq\f(v1,2)t1－eq\f(v2,2)t1＝0.75m撤去F后至兩者共速，物塊相對木板又向左滑行了Δx2＝eq\f(v1＋v,2)t2－eq\f(v2＋v,2)t2＝0.75m之后二者之間再無相對滑動，故板長至少為：L＝Δx1＋Δx2＝1.5m(3)解法一：物塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量：Q1＝μ2m2共速后，兩者共同減速至停止運動，設加速度為a，有：a＝μ1g＝1m/s全過程中木板對地位移為：s＝eq\f(v1,2)t1＋eq\f(v1＋v,2)t2＋eq\f(v2,2a)＝4.5m木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q2＝μ1(m1＋m2)gs＝9J故全過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q＝Q1＋Q2＝12J解法二：由功能關系可得：Q＝Fx1x1＝eq\f(v1,2)t1Q＝12J答案：(1)4m/s1m/s(2)1.5m(3)12J11．(23分)如下列圖，豎直平面內(nèi)，固定一半徑為R的光滑圓環(huán)，圓心為O，O點正上方固定一根豎直的光滑桿，質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上，上端固定在桿上的輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的滑塊B一起套在桿上，小球A和滑塊B之間再用長為2R的輕桿通過鉸鏈分別連接，當小球A位于圓環(huán)最高點時，彈簧處于原長；當小球A位于圓環(huán)最右端時，裝置能夠保持靜止，假設將小球A置于圓環(huán)的最高點并給它一個微小擾動(初速度視為0)，使小球沿環(huán)順時針滑下，到達圓環(huán)最右端時小球A的速度vA＝eq\r(gR)(g為重力加速度)，不計一切摩擦，A、B均可視為質(zhì)點，求：(1)此時滑塊B的速度大?。?2)此過程中，彈簧對滑塊B所做的功；(3)小球A滑到圓環(huán)最低點時，彈簧彈力的大?。馕觯?1)由于此時A、B速度方向都是豎直向下的，即此時它們與輕桿的夾角大小相等，又因為A、B沿輕桿方向的分速度大小相等，所以此時滑塊B的速度大小為：vB＝vA＝eq\r(gR).(2)對系統(tǒng)，由最高點→圖示位置有：(WGA＋WGB)＋W彈＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mAv\o\al(2,A)＋\f(1,2)mB