广东省东莞市东莞中学高三物理力学综合练习二

力学综合练习（2） 东莞中学 李新山 一、单项选择题（4×4=16分）
1．一质量为m 的物体放在水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F 1与F 2的作用下从静止开始沿水平面运动，如图示（图为俯视图）。

如物体与水平面的动摩擦系数为μ，则物体（ ）
A ． 在F 1的反方向上受到f 1=μmg 的摩擦力
B ． 在F 2的反方向上受到f 2=μmg 的摩擦力
C ． F 1、F 2合力的反方向上受到f 合=2μmg 的摩擦力
D ．在F 1、F 2合力的反方向上受到f=μmg 的摩擦力
2.如图示，质量为m 的质点在水平面上受到同一水平面上的三个恒力F 1、F 2、F 3的作用而做匀速直线运动，速度v 的方向与恒力F 1的方向相同，只把恒力F 1在水平面内沿顺时针方向瞬时转过900后，下列判断正确的是（ ）
A ． 质点仍以速度v 做匀速直线运动
B ． B ．质点将以速率v 做匀速圆周运动
C ．质点将以加速度m
F a 1
=
做匀变速曲线运动 D ．质点将以加速度m
F a 1
2=
做匀变速曲线运动
3. 有两颗质量均匀分布的行星A 和B ，它们各有一颗靠近表面的卫星a 和b ，若这两颗卫星a 和b 的周期相等，由此可知( )
A ．卫星a 和b 的线速度一定相等
B ．行星A 和B 的质量一定相等
C ．行星A 和B 的密度一定相等
D ．行星A 和B 表面的重力加速度一定相等
4．图所示，带斜面的小车都光滑，车上放一均匀小球，当小车向右匀速运动时，斜面对小球的支持力为F 1，平板对小球的支持力为F 2，当小车以加速度a 匀加速运动时，球的位置不变。

下列说法正确的是（ ）
A ．F 1由无到有，F 2变大
B ．F 1由无到有，F 2变小
C ．F 1由小到大，F 2不变
D ．F 1由小到大，F 2变大
二、双项选择（5×6=30分）
5．某人从一楼匀速率步行到三楼的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．楼梯对人的支持力做功等于人的重力势能的增量
B ．楼梯对人的支持力做功等于人的机械能的增量
C ．楼梯对人做的功为零
D ．人克服重力做的功等于其重力势能的增量
6．在水平开枪过程中，子弹向前枪身向后运动，以下说法正确的是（ ）
A ．子弹的动量比枪的动量大
B ．子弹的动能比枪的动能大
C ．子弹动量的改变量与枪身动量的改变量大小相等
D ．子弹和枪这个系统的机械能守恒
7. 下列所给的图像中能反映作直线运动物体回到初始位置的是（ ）
8．如左图所示，天车下吊着两个质量都是m 的工件A 和B ，系A 的吊绳较短，系B 的吊绳较长，若天车运动到P 处突然停止，则两吊绳所受拉力F A 、F B 的大小关系是（ ）
A ．
B A F F > B ．
B A F F <
C ．mg F F B A ==
D ．mg F F B A >>
9．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是( )
A ．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些
B ．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
C ．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同
D ．N 处是谷种， M 处是瘪谷
三、非选择题 10．（1）（9分）有同学利用如图示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A 和B ，将绳子打一个结点O ，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F 1、F 2和F 3，回答下列问题：
○
1改变钩码个数，实验能完成的是( )
A ．钩码的个数N 1＝N 2＝2，N 3＝4
B ．钩码的个数N 1＝N 3＝3，N 2＝4
C ．钩码的个数N 1＝N 2＝N 3＝4
D ．钩码的个数N 1＝3，N 2＝4，N 3＝5 ○
2在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( )
A ．标记结点O 的位置，并记录OA 、O
B 、O
C 三段绳子的方向
B ．量出OA 、OB 、O
C 三段绳子的长度 C ．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D ．用天平测出钩码的质量
○
3在作图时，你认为图乙中________是正确的．(填“甲”或“乙”)
（2）．（9分）一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片
上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编
号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s ，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s 2.位置4对应的速度为________ m/s ，能求出4的具体位置吗？________，求解方法是：__________ __________(不要求计算，但要说明过程)
−−图 乙 图 甲
11．(18分)如图所示为儿童乐娱乐的滑梯示意图，其中AB 为长s 1=3m 的斜面滑槽，与水平方向夹角为370，BC 为水平滑槽，AB 与BC 连接处通过一段圆弧相连，BC 右端与半径R=0.2m 的四分之一圆弧CD 相切，ED 为地面。

儿童在娱乐时从A 处由静止下滑，设该儿童与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5，求：
（1） 该儿童滑到斜面底端B 点时的速度为多大？
（2） 为了使该儿童滑下后不会从C 处平抛出去，水平滑槽
BC 长度s 2应大于多少？ （sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2）
12．(18分)如图所示，质量M=4kg 的滑板B 静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L=0.5m ，可视为质点的小木块A 质量m=1kg ，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A 之间的动摩擦因数μ=0.2。

当滑板B 受水平向左恒力F=14N 作用时间t 后，撤去F ，这时木块A 恰好到达弹簧自由端C 处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm 。

g 取10m/s 2，求： （1）水平恒力F 的作用时间t
（2）木块A 压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中系统产生的热量。

B
力学综合（2）参考答案：
三、非选择题
10．(1)○1 BCD ○2 A ○3 甲 （每问3分）
（2）3.0×10－
2(2.8×10－
2～3.1×10－
2均可) （2分） 9×10－
2 （2分） 能 （2分）利用(x 6－x 4)－(x 4－x 2)＝4aT 2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可) （3分） 11．答案及评分标准：
(1)小孩由A 滑到B 的过程，由能的转化和守恒：
2
10012
137cos 37sin B mv s mg mgs +
=μ （4分） 带入数据计算得，小孩到B 时速度s m v B /32= （2分）
（2）若不从C 处平抛（与接触面间压力不为零），在C 点满足：R
v m mg 2
>；（4分）
s m Rg v /2=< （2分）。

由B 到C ，根据能的转化和守恒：
222
2
121mv mgs mv B +=μ， （4分） 儿童滑下不平跑出去应满足：m s 12> （2分）
12. 答案及评分标准：（1）木块A 和滑板B 均向左做匀加速直线运动,由牛顿第二定律：
2/2s m g m
mg
a A ===
μμ （1分）
2/3s m M
mg F a B =-=μ （1分）
根据题意有：L s s A B =-，即
L t a t a A B =-222
1
21 （2分） 代入数据得：t ＝１s （1分）
（2）１秒末木块Ａ和滑板Ｂ的速度分别为：
s m t a v A A /2== ，s m t a v B B /3== （2分）
当木块Ａ和滑板Ｂ的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能。

根据动量守恒定律有 v M m Mv mv B A )(+=+ （2分） 由能的转化与守恒得
mgx E v M m Mv mv P B A μ+++=+22
2)(2
12121 （2分） 代入数据求得最大弹性是能J E P 3.0= （1分）
（3）二者同速之后，设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v /，相对木板向左滑动距离为s ，有 /
)(v M m Mv mv B A +=+ 解得/
v v = （2分）
由能的转化与守恒，mgs E P μ= 得s=0.15m （1分） 由于s L x >+且x s >，故假设成立 （1分） 整个过程系统产生的热量为)(x s L mg Q ++=μ=1.4J （2分）。