高考专题：力与直线运动综合能力测试

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1、高考专题：力与直线运动综合能力测试高考专题：力与直线运动综合能力测试 【综合能力测试综合能力测试】 一、选择题 1.如图 1-2-19 所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC 水平，AC 边竖直，ABC=，AB 及 AC 两边上分别套用有细线套着的铜环，当它们静止时，细线跟 AB 所成的角 的大小为（细线长度小于 BC） （ ）A.=B.C.D.2 22.如图 1-2-20 所示，质量均为 m 的 A、B 两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的 水平面上，A 球紧靠竖直墙壁，今用水平力 F 将 B 球向左推压弹簧，平衡后，突然将 F 撤去， 在这瞬间（ ） A.B 球的速度为零，加速度

2、为零B.B 球的速度为零，加速度大小为mFC.在弹簧第一次恢复原长之后，A 才离开墙壁 D.在 A 离开墙壁后，A、B 两球均向右做匀速运动3.如图 1-2-21 所示，一个劈形物体 ABC 置于固定的光滑斜面上，AB 面光滑且水平，在 AB 面上放一个小物体，现将 ABC 由静止开始释放，则在小物块碰到斜面之前的运动由它的受力情 况可知是（ ） A.匀速直线运动B.初速为零的匀加速直线运动 C.自由落体运动D.平抛运动4.如图 1-2-22 是物体受力 F 与受力后位移 s 的关系图，则从图可知（ ） A.这物体至位移 s2时的速度最小 B.这物体至位移 s1时的加速度最大 C.这物体至位移

3、 s1后便开始返回运动 D.这物体至位移 s2时的速度最大5.如图 1-2-23 所示，两叠在一起的滑块，置于固定的且倾角为 的斜面上，滑块 A、B 的质量分别为 m 和 M，B 与斜面间的动摩擦因数为 1，A、B 之间的动摩擦因数为 2，两滑块 接触面与斜面平行，并都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块 A 受到的摩擦力（ ） A.大于等于 1mgcosB.大于等于 2mgcos C.等于零D.方向沿斜面向上6.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始 下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图 1-2-24 所示，图中 oa 段和 c

4、d 段为直线，根据此图像可知，小孩和蹦床相接触的时间为（ ）A.t2-t4B.t1-t4C.t1-t5D.t2-t57.人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因 是（ ） A.人对地球的作用力大于地球对人的引力 B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力 C.地面对人的作用力大于地球对人的引力 D.人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力二、填空题 8.用手指斜压轻直棍，如图 1-2-25 所示，角 是直棍对地面的最小平衡角，则直棍与地 面之间的动摩擦因数 = （设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等） 。9.物体同时受到 F1、F2两个力的作用，F1、F2随位移变化的

5、关系如图 1-2-26 所示，如图物 体从静止开始运动，当物体具有最大速度时，其位移为 米。10.总质量为 M 的热气球由于故障在高空以匀速 v 竖直下降，为了阻止继续下降，在 t=0时刻，从热气球中释放了一个质量为 m 的沙袋，不计空气阻力，当 t= 时热气球停止下 降，这时沙袋的速度为 （此时沙袋尚未着地） 。 （1996 年上海高考题）11.某人在地面上，最多可举起 60kg 的物体，而在一个加一速下降的电梯里最多可举起 80kg 的物体，则此地电梯的加速度为 ms-2，若电梯以此加速度上升，此人在电梯 里，最多能举起质量为 kg 的物体(g=10ms-2)。三、计算题 12.如图 1-

6、2-27 所示，小木箱 abcd 的质量 M=180g，高 l=0.2m，其顶部离挡板 E 的竖直距 离 h=0.8m，在木箱内放有一个质量 m=20g 的小物体 P（可视为质点） ，通过轻细绳对静止木箱 施加一个竖直向上的恒定拉力 T，为使木箱能向上运动后，P 物块不会和木箱顶 ad 相碰，求拉 力 T 的取值范围(g=10m/s2)。13.据报道，某航空公司有架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直 气流的作用，使飞机在 10s 内下降高度 1700m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故。如果只 研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动，试计算：（1）飞机在竖

7、 直方向上产生的加速度多大？方向怎样？（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少 倍的拉力，才能使乘客不脱离座椅(g 取 10m/s2)?(3)未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方 向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？14.某传动装置的水平传送带以恒定速度 v0=5m/s 运行。将一块底面水平的粉笔轻轻地放到 传送带上，发现粉笔块在传送带上留下一条长度 l=5m 的白色划线。稍后，因传动装置受到阻 碍，传送带做匀减速运动，其加速度 a0=5m/s2，问传动装置受阻后： （1）粉笔块是否能在传送带上继续滑动？若能，它沿皮带继续滑动的距离 l=? （2）若要粉笔块不能继续在传送上滑动，

8、则皮带做减速运动时，其加速度 a0应限制在什 么范围内？15.如图 1-2-28 所示，小球质量为 m，用两根轻绳 BO、CO 系好后，将绳固定在竖直墙上， 在小球上加一个与水平方向夹角 60的力 F，使小球平衡后，两绳均伸直且夹角 60。则力 F 的大小应满足什么条件？参考答案参考答案 【综合能力测试综合能力测试】1.D 2.B、C 3.B 4.B、D 5.A、D 6.C 7.C 8.cot 9.5m 10.,mgvmM)(11.2.5,48 vmM12.解：首先，在 T 的作用下，木箱和 m 的整体能加速上升 即 T(M+m)g 即 T2N 其次，T 的作用不能使 M+m 的加速度太大，否

9、则当木箱与 E 发生大速度碰撞后，P 做竖直 上抛运动到与木箱顶 ad 相碰。 设临界状态下木箱在 T 牵引下向上加速度为 a，木箱与挡板 E 碰撞前瞬间速度为 v则：v= ah2木箱与挡板 E 碰后，P 做竖直上抛运动，初速为 V 临界最大高度为 l。 则 v2=2gl 由可得:a=2.5ms-2hgl临界 T=mg+ma=2.5N 综述，T 的范围为 2NT2.5N 说明 本题为两物体连续过程问题，正确分析其临界状态特点是解答本题的关键， T2N 易被遗漏。动力学类问题应首先分析各式各样阶段的运动特征，并找出各阶段间联系的 中间物理量。13.解析 （1）飞机在正常航线上作水平飞行，竖直方向

10、初速度为零，飞机向下可看成 初速为零的匀加速运动。h=at2 a=34ms-221 1001700222th方向竖直向下a（2）乘客跟飞机具有相同的加速度，且已超过重力加速度的数值，乘客所系安全带对乘 客产生向下的拉力。 即 T+mg=ma T=ma-mg=2.4mg 安全带拉力相当于乘额重量的 2.4 倍（3）若未系安全带，则乘客相对于飞机作初速为零，相对加速度为 24ms-2向上的匀加速 运动。最可能受伤害的是人体的头部。 说明 本题为生活实际中的问题，正确将实际过程通过抽象变成中学物理能解答的物理 过程是解答该类问题的第一步。正确分析飞机的和乘客的受力情况是解答动力学问题的基础工 作。最

11、后求相对加速度可用求相对速度的办法来解答。14.解析 （1）先求粉笔与皮带间的动摩擦因数 皮带初始以 v0=5ms-1匀速行驶，粉笔对地以 g 的加速度匀加速，划痕 L=5m 为相对位移则 v0=lav av 22 00即：a=2.5ms-2 =2.5Lv 22 0第二阶段，因皮带受阻，做 a0=5ms-2的匀减速。 皮带比粉笔先停下，粉笔还能在皮带上作相对滑动，粉笔相对皮带滑行距离L=m=2.5m5225 5 . 22 25 2202 02 0 av av（2）因为皮带对粉笔的最大静摩擦力为 mg，所以粉笔对地的最大加速度为 g，为防 止粉笔在皮带上作用对滑动，皮带加速度 a0应限制在 g 范围内。即 a2.5ms-2。 说明 本题为典型的相对运动问题，若取皮带为参照物，将出现相对加速度，属超大纲 问题，但若均以地面为参照物，则可用常规方法解。15.解析 本题为静力学类问题，并有临界条件需分析当 F 力太小时，CO 线会松驰，当 TCD=0 时 有 Fminsin602=mgFmin=mg3当 F 力太大时，OB 线全松驰，临界 TOB=0 时 受力图如图所示Fmax=mg332 30cosmg综述 F 应满足的条件为：mgFmg3332说明 静力学类问题，首要任务应认真画出各状态物体的受力图，再据受力图用正交分 解等方法进行运算。临界点的正确判定是解题的关系。