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1、 1力 学 部 分 综 合 试 题1.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则( )A第 10 s 末，质点的速度最大B010 s 内，质点所受合外力的方向与速度方向相反C第 5 s 末和第 15 s 末，质点的加速度方向相反D在 20 s 内，质点的位移为 9 m解析 根据位移图象斜率表示速度，第 10 s 末，质点的速度为零，选项 A 错误.010 s 内，质点速度逐渐减小，质点做减速运动由牛顿第二定律，质点所受合外力的方向与速度方向相反，选项 B 正确第 5 s 末和第 15 s 末，质点的加速度方向相同，选项 C错误在 20 s 内，质点的位移为零，选项 D 错误答案 B2.
2、(多选题)(2013西安摸底)如图所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为 45的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，甲球对乙球的作用力大小为F1，斜面对乙球的作用力大小为F2，则以下结论正确的是( )来源:学科网 ZXXKAF1F1CGF1 DF1F2解析 将乙球的重力分解，由平衡条件可得甲球对乙球的作用力大小F1Gsin45，斜面对乙球的作用力大小为F2Gsin45，显然，F1F2，GF1，选项 B、D 正确，A、C 错误答案 BD3(多选题)(2013山东省名校质检)一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动在t0时刻关闭发动机，其运动的vt
3、图象如图所示已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k倍，则( )A加速过程与减速过程的平均速度比为 1:2B加速过程与减速过程的位移大小之比为 1:2C汽车牵引力F与所受阻力大小之比为 3:1D汽车牵引力F做的功为3kmgv0t0 2解析 由题图可知，加速过程Ffma，a，位移x1v0t0；减速过程fma，av0 t01 2，位移x2v02t0，又fkmg，由以上各式解得加速过程与减速过程的位移大小之比为v0 2t01 21:2，平均速度之比为 1:1，汽车牵引力F与所受阻力大小之比为 3:1，汽车牵引力F做的功为WFx1，故选项 A 错误，B、C、D 正确3kmgv0t0 2答案 BCD来
4、源:学科网 ZXXK4(多选题)如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中( )A初速度大小关系为v1v2 B速度变化量相等C都是匀变速运动 D都不是匀变速运动解析 两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，则v1等于v2的水平分量，A 错误；速度变化量相等均为gt，B 正确；加速度都是重力加速度，故 C 正确，D 错误2答案 BC5(多选题)(2013湖北省模拟)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用
5、长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是( )A当 时，A、B相对于转盘会滑动2kg 3LB当 时，绳子一定有弹力kg 2LC在 kmBg时，即当 时，绳子一定有弹力，选项 B 正确由kg 2L2mB2LkmBgF，mA2LkmAgF联立解得 ，即当 时，A、B相对于转盘会滑动，2kg 3L2kg 3L选项 A 正确在 0t2 Dt1t2解析 当传送带做逆时针方向转动时，物体受到水平向左的摩擦力，且为滑动摩擦力，虽然传送带的
6、速度发生变化，但滑动摩擦力的大小不变，由平衡条件可得：F1F2；因为L、v1、v2不确定，所以在物体到达传送带左端的过程中，可能一直做匀加速运动，此时所需时间相等，也可能是先做匀加速运动，再做匀速运动，故无法判断t1、t2间的关系，故只有 B 正确答案 B11.利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，请回答下列问题：适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动多次在木块上添加砝码以改变压力尽可能多测几组数据实验中应该测量和记录的数据4是_如果用图象法处理实验数据，以摩擦力f为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条_(选填“直线”或“曲线”)，这条线的斜率表示的物
7、理意义是_正确的实验结论是_ _解析 探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，其结果应当是：fFN.答案 测量木块、砝码的总重力 记录弹簧秤的示数 直线 所得图线的斜率k，表示动摩擦因数的倒数 滑动摩擦力f与正压力FN成正比FN f1 12某学校实验小组用下图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律(交变电流的频率为 50 Hz)(1)如图乙所示是某小组在实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T0.10 s，其中s14.31 cm、s24.81 cm、s35.33 cm、s45.82 cm、s56.30 cm、s66.80 cm，则打下A点时小车的瞬时速度大小是_ m/
8、s，小车运动的加速度的大小是_ m/s2(计算结果保留两位有效数字)(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据：F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/(ms2)0.250.580.901.201.53请在如图所示的坐标系中画出aF的图线(多选题)从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是_A实验没有平衡摩擦力B实验中平衡摩擦力时木板倾角过小C实验中平衡摩擦力时木板倾角过大D实验中小车质量太大E实验中砂桶和砂的质量太大解析 (1)vA0.56 m/s；由s2s1aT2得s3s4 2 T(s4s5s6)(s1s2s3)a(3T)2，解出a0.50 m/s2.答案 (1)0.
9、56 0.50(2)如图 AB13宇航员在一行星上以 10 m/s 的初速度竖直上抛一质量为 0.2 kg 的物体，不计阻力，经2.5 s 后落回手中，已知该星球半径为 7 220 km.(1)该星球表面的重力加速度g多大？5(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心r时其引力势能EpG(式中m为物体的质量，M为星球的质量，G为万有引力常量)问要使物体沿竖直方向mM r抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？解析 (1)g m/s28 m/s2.2v0 t2 10 2.5(2)m
10、gm，v2 1 Rv1 m/s7 600 m/s.gR8 7 220 1 000(3)由机械能守恒，得mv00，1 22 2(GmM R)因为gG，M R2所以v2 m/s2gR2 8 7 220 1 0007 600 m/s10 746 m/s.2答案 (1)8 m/s2(2)7 600 m/s(3)10 746 m/s14.(2013浙江省五校联盟联考)如图，一个质量为M的人，站在台秤上，手拿一个质量为m、悬线长为R的小球，在竖直平面内做圆周运动，且摆球恰能通过圆轨道最高点，求台秤示数的变化范围解析 根据题述摆球恰能通过圆轨道最高点由mgmv/R，2 0解得v0gR小球运动到最低点时，悬线
11、对人的拉力最大，且方向竖直向下，故台秤示数最大，由机械能守恒定律得：mv2mv2mgR.1 21 22 0解得v5gR摆球通过圆轨道最低点，由F1mgmv2/R，解得F16mg.所以台秤的最大示数FmaxMgF1(M6m)g来源:学#科#网 Z#X#X#K当小球经过如图所示的状态时，设其速度为v则mv2mvmgR(1cos)1 21 22 0由F2mgcosmv2/R，解得F23mg(1cos)其竖直方向分力：F2yF23mg(1cos)cos.当 cos0.5，即60时，台秤的示数最小，F2ymin3mg(1cos)cos0.75mg.台秤的最小示数为：FminMgF2ymin(M0.75m
12、)g答案 (M0.75m)gF(M6m)g15如图所示为利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带足够长，倾角37，煤块与传送带间的动摩擦因数0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮最高点与运煤车底板间的竖起高度H1.8 m，与运煤车车厢中心的水平距离x1.2 m现在传送带底端由静止释放一些煤块，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心，取g10 6m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；来源:Zxxk.Com(2)煤块在传送带上由静
13、止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.解析 (1)由平抛运动的公式，得xvt，Hgt2，1 2代入数据解得v2 m/s.要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mgm，v2 R代入数据得R0.4 m.(2)由牛顿第二定律Fma得a gcosgsin0.4 m/s2，来源:Zxxk.ComF m由vv0at得t 5 s.v a答案 (1)0.4 m(2)5 s16(2013江苏四校联考)如图所示，物体A放在足够长的木板B的右端，木板B静止于水平面t0 时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度aB1.0 m/s2的匀加速
14、直线运动已知A的质量mA和B的质量mB均为 2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数10.05，B与水平面之间的动摩擦因数20.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取 10 m/s2.求：(1)物体A刚运动时的加速度大小和方向；(2)t1.0 s 时，电动机的输出功率P；(3)若t1.0 s 时，将电动机的输出功率立即调整为P5 W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，则再经过多长时间物体A与木板B的速度相等？解析 (1)aA1g0.5 m/s21mAg mA方向：水平向右(2)对于木板B，有F1mg2(Mm)gmBaB解得 F7 N，而 vBaBt1 m/s，PFvB7 W.(3)物体A继续做加速运动，加速度仍为aA0.5 m/s2.由 PFvB，得 F5 N对于木板B，有F1mg2(Mm)gmBaB解得 aB0即木板B做匀速直线运动由 aA(tt)vB，可得 t1.0 s.答案 (1)0.5 m/s2，方向水平向右(2)7 W(3)1.0 s
