力学综合试题

图3 江阴市长泾中学高三物理力学综合试题

命题人：周刚 2005年11月3日星期四

一、选择题，本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分. 1．如图1所示，质量为m 的木块A 放在斜面体B 上，若A 和B 沿水

平地面以相同的速度v 0一起向左作匀速直线运动，则A 和B 之间的相互作

用力大小为 （ ）

A ． mg/cosθ

B ．mgcosθ

C ．mgsinθ

D ．mg

2．如图2甲，某人正通过定滑轮将质量为m 的货物

提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速

度a 与绳子对货物竖直向上的拉力T 之间的函数关系如图

2乙所示．由图可以判断正确的是（ ）．

A ．图线与纵轴的交点M 的值M a g =-．

B ．图线与横轴的交点N 的值N T mg =．

C ．图线的斜率等于物体的质量m ．

D ．图线的斜率等于物体质量的倒数1／m ．

3．如图3所示，质量为m 的物体A 与倾角θ的斜面间的动摩擦因数为μ，

力F 拉着物体A 从斜面底端匀速地运动到顶端，要使F 做功最小，则F 与斜面

间的夹角α应是（ ） A ．0 B ．π/2 C ．π/2－θ D ．θ

4．2002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18个小时，环绕地球108圈后，在内蒙古中部地区准确着陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G 均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的（ ）

A.离地高度

B.环绕速度

C.发射速度

D.所受的向心力

5．完全相同的A 、B 两物体放在水平面上，分别受到水平拉力

F 1和F 2的作用做匀加速直线运动，经过时间t 0和4t 0速度达到2v 0

和v 0时撤去F 1和F 2，继续做匀减速直线运动直至停止，其速度随

时间变化情况如图4所示，若F 1和F 2所做的功分别是W 1和W 2，F 1

和F 2的冲量分别为I 1和I 2，则有（ ）

A ．W 1 >W 2

B ．W 1

C ．I 1 >I 2

D ． I 1

6．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图5中左图是t =3s 时的波

形图，图5中右图是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则右图是左图中哪个质元的振动图线？（ ）

A ．x =0处的质元

B ．x =1m 处的质元

C ．x =2m 处的质元

D ．x =3m 处的质元 图1 v 0 甲 乙 图

2 0005t 0 v

2v 图4

图5

7．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，传播速度为10m/s 。

当波传到x =5m 处的质点P 时，波形如图6所示。则以下判断

正确的是（ ）

A ．这列波的周期为0.4s

B ．再经过0.4s ，质点P 第一次回到平衡位置

C ．再经过0.7s ，x =9m 处的质点Q 到达波峰处

D ．质点Q 到达波峰时，质点P 恰好到达波谷处

8．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，频率为5Hz ，某时刻的波形如图

所示，介质中质元A 在距原点O 为8cm 处，质元B 在距原点16cm 处，从

图象对应时刻算起，质元A 的状态与图示时刻质元B 的运动状态相同所需

的最短时间为

A ．0.08s

B ．0.12s

C ．0.14s

D ．0.16s

9．如图甲所示，一轻弹簧的两端

与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A 瞬时获得水平向右的速度3m/s ，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，

从图象信息可得

A 、在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1m/s ，且弹簧都是处于压缩状态

B 、从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

C 、两物体的质量之比为m 1∶m 2 = 1∶2

D 、在t 2时刻A 与B 的动能之比为

E k1∶ E k2 =1∶8

10．如图8所示，A 、B 、C 三个物体通过细线、光滑的轻质滑轮连接成如图装置，整个装置保持静止．C 是一只砂箱，砂子和箱的重力都等于G ．打开箱子下端的小孔，使砂均匀流出，经过时间t 0，砂子流完．下面四条图线中表示了这个过程中桌面对物体B 的摩擦力f 随时间变化关系的是：( )

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、实验题，本题共2小题，共20分。把答案填写在题中的横线上或按题目要求作答

11．（10分）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg ；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

图甲

图8

图6 － 甲

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s ）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题：(保留二位有效数字)

（1）该电动小车运动的最大速度为 m/s ；

（2）该电动小车的额定功率为 W

12、某同学用图9装置做验证动量守恒定律的实验.先将a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a 球仍从原固定点由静止开始滚下,和b 球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．

⑴小球a 、b 的质量m a 、m b 应该满足什么关系?为什么?

⑵为测定未放被碰小球时,小球a 落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O 点对齐,图10给出了小球a 落点附近的情况,由图可得OB 距离应为__________cm ．

⑶照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．

三．计算题，本题共6小题，90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

13、（14分）如图13所示，摩托车运动员做飞越壕沟的特技表演，摩托车以初速度V 0 从底部冲上顶部水平的高台，然后飞出，高台后面是一条宽L=10m 的壕沟，若摩托车冲上高台过程中以恒定功率P=1.8kW 行驶，经历时间t=5s ，摩托车飞离高台立即关闭

发动机。已知人和车的总质量m=180kg （可视为质点），平台

高h=5m ，忽略空气阻力和摩擦阻力。取g=10m/s 2 。问:

（1）摩托车在底部时的速度V 0至少应多大?

（2）假定摩托车落地速度大小超过V m =30m/s 时会对运动

员造成危险，则摩托车飞离高台时的最大速度V′m 应为多少?

14．（14分）宇宙中某星体，每隔4.4×10-4s 就向地球发

出一次电磁脉冲.有人曾经乐观地认为，这是外星人向我们地球人发出的联络信号.天文学家否定了这种

单位：cm

图乙

47 图10

图9

图13