2015高考物理一轮复习—专题系列卷：力学综合
高三物理一轮最后复习力学综合
唐家祺，周志勇，何项澜，陈雅琦，贾玉龙，檀冰冰，彭 鑫楠，祖旭阳，齐修远，孟金正，刘思语，何志远，何启 欣，校雨蒙，刘瑜，武雪玮，赵凯，尹学友，赵恒，王丹 彤，徐彭茂，王飞宇，王晓航，夏希成，张叶卓
力学综合
更正：4.(2)AC, B不对 6.(1)A
验证：机械能守恒
验证：牛顿运动定律
探究：加速度与力、质量的关系
(3) 下列操作中，对减少实验误差有益的是 AC A.换用质量大一些的钩码 B.换用质量大一些的小车 C.调整定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行 D.平衡小车运动过程中受到的摩擦力时，将细线与小 车连接起来
游标卡尺不会读数： 齐昊宇，海龙，董浩，胡耀文，李战恒，李若煊，闫依凡， 张佳凯，秦伟杰，杨佳珺，张江雨，刘璇，学喆，李博森， 钱佳乐，张晗
临界极值：质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止， 质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑．现在用 与木楔上表面成α角的力F拉着木块匀速上滑，如图13所示， 则当α为 时，拉力F有最小值，此最小值为 ；拉力F 最小时，木楔对水平面的摩擦散开 B．第1个小球从A到B过程中机械能守恒 C．第1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动 D．第1个小球到达最低点的速度 v gR
水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为 μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设 F的方向与水平面夹角为θ，在θ从0逐渐增大到90°的过程中， 木箱的速度保持不变，分析F的大小及F的功率变化？
如图甲所示，在水平地面上固定一竖直弹簧，弹簧上端与一 个质量为0.1kg的木块A相连，质量也为0.1kg的木块B叠放在 A上，A、B都静止．在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓 慢向下移动，力F的大小与移动距离x的关系如图乙所示，整 个过程弹簧都处于弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A．木块下移0.1 m的过程中，弹簧的弹性势能增加2.5 J B．弹簧的劲度系数为500 N/m C．木块下移0.1 m时，若撤去F，则此后B能达到的最大速度 为5 m/s D．木块下移0.1 m时，若撤去F， 则A、B分离时的速度为5 m/s
2015年全国高考理综物理试题及答案
2015年普通高等学校招生全国统一考试（新课标1）理科综合能力测试物理试题14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小15.如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。
一电子由M 点分别运动到N点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则 A.直线a 位于某一等势面内，φM＞φNB.直线c 位于某一等势面内，φM＞φNC.若电子有M 点运动到Q 点，电场力做正功D.若电子有P 点运动到Q 点，电场力做负功16.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则A. 9166==k ,V U B. 9122==k ,V U C. 3166==k ,V U D. 3122==k ,V U17.如图，一半径为R ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中客服摩擦力所做的功。
则A. mgR W 21=，质点恰好可以到达Q 点 B. mgR W 21>，质点不能到达Q 点C. mgR W 21=，质点到达Q 后，继续上升一段距离 D. mgR W 21<，质点到达Q 后，继续上升一段距离18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
2015年山东省高考物理试卷答案与解析
2015年山东省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共7小题，每小题6分，共42分。
每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．（6分）（2015•山东）距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图．小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2．可求得h等于（）A．1.25m B．2.25m C．3.75m D．4.75m考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下后，小球做平抛运动，小车运动至B点时细线被轧断，则B处的小球做自由落体运动，根据平抛运动及自由落体运动基本公式抓住时间关系列式求解．解答：解：经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=解得：，小车从A点运动到B点的时间，因为两球同时落地，则细线被轧断后B出小球做自由落体运动的时间为t3=t1﹣t2=1﹣0.5=0.5s，则h=故选：A点评：本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题．2．（6分）（2015•山东）如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（）A．a2＞a3＞a1B．a2＞a1＞a3C．a3＞a1＞a2D．a3＞a2＞a1考点：同步卫星．专题：人造卫星问题．分析：由题意知，空间站在L1点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由a n=r，分析向心加速度a1、a2的大小关系．根据a=分析a3与a1、a2的关系．解答：解：在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，根据向心加速度a n=r，由于拉格朗日点L1的轨道半径小于月球轨道半径，所以a2＞a1，同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点L1的轨道半径，根据a=得a3＞a2＞a1，故选：D．点评：本题比较简单，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用．3．（6分）（2015•山东）如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为（）A．B．C．D．考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对A、B整体和B物体分别受力分析，然后根据平衡条件列式后联立求解即可．解答：解：对A、B分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F=μ2（m1+m2）g ①再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=μ1N联立有：m2g=μ1F ②联立①②解得：=故选：B点评：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．4．（6分）（2015•山东）如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（）A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电势．专题：电磁感应与电路结合．分析：将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断感应电流的方向，从而判断电势的高低，当没有磁通量变化时，就没有感应电流产生．解答：解：A、将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由边缘流向圆心，所以靠近圆心处电势高，所以A正确；B、根据右手定则可知，产生的电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的电动势越大，电流越大，受到的安培力越大，越易使圆盘停止转动，所以B正确；C、若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力还是阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，所以C错误；D、若所加磁场穿过整个圆盘时，圆盘的磁通量不再变化，没有感应电流产生，没有安培力的作用，圆盘将匀速转动，所以D正确；故选：ABD点评：本题关键要掌握右手定则、安培定则，并能正确用来分析电磁感应现象，对于这两个定则运用时，要解决两个问题：一是什么条件下用；二是怎样用．5．（6分）（2015•山东）直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（）A．，沿y轴正向B．，沿y轴负向C．，沿y轴正向D．，沿y轴负向考点：电势差与电场强度的关系；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理，可以知道在G点的时候负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反，在H点同意根据场强的叠加来计算合场强的大小即可．解答：解：G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反，根据点电荷的场强公式可得，正电荷在G点的场强为，负电荷在G点的合场强也为，当正点电荷移到G点时，正电荷与H点的距离为2a，正电荷在H点产生的场强为，方向沿y轴正向，由于GH对称，所以负电荷在G点和H点产生的场强的相等方向相反，大小为，方向沿y轴负向，所以H点处场合强的大小为，方向沿y轴负向，所以B正确；故选：B点评：本题是对场强叠加原理的考查，同时注意点电荷的场强公式的应用，本题的关键的是理解G点处的电场强度恰好为零的含义．6．（6分）（2015•山东）如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化．规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压u ab为正，下列u ab ﹣t图象可能正确的是（）A．B．C．D．考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：由图乙可知，电流为周期性变化的电流，故只需分析0.5T0内的感应电流即可；通过分析电流的变化明确磁场的变化，根据楞次定律即可得出电动势的图象．解答：解：在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针增加的，由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小，同理可知，在0.25T0～0.5T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小；则由楞次定律可知，a环内电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大；故只有C正确；故选：C．点评：本题考查楞次定律的应用，要注意明确楞次定律解题的基本步骤，正确掌握并理解“增反减同”的意义，并能正确应用；同时解题时要正确审题，明确题意，不要被复杂的电路图所迷或！7．（6分）（2015•山东）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度为v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g．关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是（）A．末速度大小为v0B．末速度沿水平方向C．D．克服电场力做功为mgd重力势能减少了mgd考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：0～时间内微粒匀速运动，重力和电场力相等，～内，微粒做平抛运动，～T时间内，微粒竖直方向上做匀减速运动，水平方向上仍然做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．解答：解：A、0～时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，～内，微粒做平抛运动，下降的位移，～T时间内，微粒的加速度a=，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故A错误，B正确．C、微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量为，故C正确．D、在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中克服电场力做功为，故D错误．故选：BC．点评：解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．知道在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等．二、非选择题：必做题8．（10分）（2015•山东）某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如表所示：F（N）0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50l（cm）l010.97 12.02 13.00 13.98 15.05③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为F OO′．④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB．完成下列作图和填空：（1）利用表中数据在给出的坐标系上（见答题卡）画出F﹣l图线，根据图线求得l0=10.0 cm．（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则F OA的大小为 1.80N．（3）根据给出的标度，在答题卡上作出F OA和F OB的合力F′的图示．（4）通过比较F′与F oo′的大小和方向，即可得出实验结论．考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题．分析：（1）根据表中数据利用描点法得出对应的数据，图象与横坐标的交点即为l0；（2）橡皮筋两端拉力相等，根据题意求得总长度即可求得皮筋上的拉力；（3）通过给出的标度确定力的长度，根据平行四边形得出图象如图所示；（4）根据实验原理可明确应比较实验得出的拉力与通过平行四边形定则得出的合力．解答：解：（1）根据表格中数据利用描点法作出图象如图所示；由图可知，图象与横坐标的交点即为l0；由图可知l0=10.0cm；（2）AB的总长度为6.00+7.60cm=13.60cm；由图可知，此时两端拉力F=1.80N；（3）根据给出的标度，作出合力如图所示；（4）只要作出的合力与实验得出的合力F00'大小和方向在误差允许的范围内相等，即可说明平行四边形定则成立；故答案为：（1）如图所示；10.0；（2）1.80N；（3）如图所示；（4）点评：本题考查验证平行四边形定则的实验，要注意通过认真分析题意掌握实验原理，注意本题中橡皮筋挂在钩上时，两端的拉力大小相等；根据总长度即可求得拉力大小．9．（8分）（2015•山东）如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率．改变R L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U﹣I关系图线．回答下列问题：（1）滑动触头向下移动时，电压表示数减小（填“增大”或“减小”）．（2）I0= 1.0A．（3）R L消耗的最大功率为5W（保留一位有效数字）．考点：测定电源的电动势和内阻；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：（1）分析电路结构，根据并联电路规律可知R分流的变化，再由欧姆定律可得出电压表示数的变化；（2）由图象及并联电路的规律可分析恒定电流的大小；（3）由功率公式分析得出对应的表达式，再由数学规律可求得最大功率．解答：解：（1）定值电阻与滑动变阻器并联，当R向下移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由并联电路规律可知，电流表示数增大，流过R的电压减小，故电压表示数减小；（2）当电压表示数为零时，说明R L短路，此时流过电流表的电流即为I0；故I0为1.0A；（3）由图可知，当I0全部通过R时，I0R=20；解得：R=4由并联电路规律可知，流过R L的电流为：I=；则R L消耗的功率为：P=I2R L==；则由数学规律可知，最大功率为：P=5W；故答案为；（1）减小；（2）1.0；（3）5点评：本题考查闭合电路欧姆定律在实验中的应用，要注意明确：一、图象的应用，能从图象得出对应的物理规律；二是注意功率公式的变形以及数学规律的正确应用．10．（18分）（2015•山东）如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接，物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l．开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值，现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍，不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g，求：（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功．考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）分别对开始及夹角为60度时进行受力分析，由共点力平衡列式，联立可求得物块的质量；（2）对最低点由向心力公式进行分析求解物块的速度，再对全过程由动能定理列式，联立可求得克服阻力做功．解答：解：（1）设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件可得：对小球：T1=mg对物块，F1+T1=Mg当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，根据题意可知，F2=1.25F1，由平衡条件可得：对小球：T1=mgcos60°对物块：F2+T2=Mg联立以上各式，代入数据可得：M=3m；（2）设物块经过最低位置时速度大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力做功为W f，由动能定理得：mgl（1﹣cos60°）﹣W f=mv2在最低位置时，设细绳的拉力大小为T1，传感装置的示数为F3，据题意可知，F3=0.6F1，对小球，由牛顿第二定律得：T3﹣mg=m对物块由平衡条件可得：F3+T3=Mg联立以上各式，代入数据解得：W f=0.1mgl．答：（1）物块的质量为3m；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功为0.1mgl．点评：本题考查动能定理及共点力的平衡条件的应用，要注意正确选择研究对象，做好受力分析及过程分析；进而选择正确的物理规律求解；要注意在学习中要对多个方程联立求解的方法多加训练．11．（20分）（2015•山东）如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，O 为圆心，GH为大圆的水平直径．两圆之间的环形区域（Ⅰ区）和小圆内部（Ⅱ区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上级板开有一小孔．一质量为m，电量为+q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场．不计粒子的重力．（1）求极板间电场强度的大小；（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；（3）若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、，粒子运动一段时间后再次经过H 点，求这段时间粒子运动的路程．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：（1）带电粒子在电场中做加速运动；根据动能定理可求得电场强度的大小；（2）明确两种可能的相切情况，即可求得半径；根据洛仑兹充当向心力求解磁感应强度；（3）分析粒子在磁场中的运动，根据运动周期明确经过的圆心角，再由圆的性质明确对应的路程．解答：解：（1）设极板间电场强度大小为E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理可得：qE=mv2解得：E=（2）设I区内磁感应强大小为B，粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得：qvB=m如图甲所示，粒子的运动轨迹与小圆相切有两种情况，若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系可得：R=；解得：B=；若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得：R=；解得：B=（3）设粒子在I区和II区做圆周运动的半径分别为R1、R2，由题意可知，I区和II 内的磁感应强度大小分别为B1=；B2=；由牛顿第二定律可得：qvB1=m，qvB2=m代入解得：R1=，R2=；设粒子在I区和II区做圆周运动的周期分别为T1、T2，由运动学公式得：T1=，T2=由题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔的运动轨迹如图乙所示，由对称性可知，I区两段圆弧所对圆心角相同，设为θ1，II区内所对圆心角设为θ2，圆弧和大圆的两个切点与圆心O连线间的夹角为α，由几何关系可得：θ1=120°θ2=180°α=60°粒子重复上述交替运动到H点，设粒子I区和II区做圆周运动的时间分别为t1、t2，可得：t1=×T1，t2=×T2设粒子运动的路程为s，由运动学公式可得s=v（t1+t2）联立解得：s=5.5πD答：（1）极板间电场强度的大小；（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，Ⅰ区磁感应强度的大小或；（3）若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、，粒子运动一段时间后再次经过H点，这段时间粒子运动的路程5.5πD．点评：本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动，要注意明确洛仑兹力充当向心力的应用，同时要注意分析可能的运动过程，特别是具有对称性的性质要注意把握．【物理3-3】12．（4分）（2015•山东）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是（）A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的考点：布朗运动．专题：布朗运动专题．分析：布朗运动是悬浮微粒永不停息地做无规则运动，用肉眼看不到悬浮微粒，只能借助光学显微镜观察到悬浮微粒的无规则运动，肉眼看不到液体分子；布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动．解答：解：A、碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动，不是由于碳粒受重力作用，故A错误；B、混合均匀的过程中，水分子做无规则的运动，碳粒的布朗运动也是做无规则运动．故B正确；C、当悬浮微粒越小时，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡表现的越强，即布朗运动越显著，所以使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速．故C正确；D、墨汁的扩散运动是由于微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的．故D错误．故选：BC点评：该题中，碳微粒的无规则运动是布朗运动，明确布朗运动的实质是解题的关键，注意悬浮微粒只有借助显微镜才能看到．13．（8分）（2015•山东）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303K，再经过一段时间内，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：（Ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；（Ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：（I）分析初末状态的气体状态参量，由查理定律可求得后来的压强；（II）对开始杯盖刚好被顶起列平衡方程；再对后来杯内的气体分析，由查理定律及平衡关系列式，联立求解最小力．解答：解：（I）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T0=300K，压强为P0，末状态温度T1=303，压强设为P1，由查理定律得：=代入数据解得：P1=P0；（II）设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得：P1S=P0S+mg放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度为T2=303K，压强P2=P0；末状态温度T3=300K，压强设为P3，由查理定律得=设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得：F+P3S=P0S+mg联立以上各式，代入数据得：F=P0S；答：（I）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强为P0；（Ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力为P0S；点评：本题考查气体实验定律及共点力的平衡条件应用，要注意明确前后气体质量不同，只能分别对两部分气体列状态方程求解．【物理3-4】14．（2015•山东）如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下：t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g=10m/s2．以下判断正确的是（）A．h=1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反考点：简谐运动的振动图象．专题：简谐运动专题．分析：由振动公式可明确振动的周期、振幅及位移等；再结合自由落体运动的规律即可求得h高度；根据周期明确小球经历0.4s时的运动方向．解答：解：A、由振动方程式可得，t=0.6s物体的位移为y=0.2sin（2.5π×0.6）=﹣0.1m；则对小球有：h+=gt2解得h=1.7m；故A正确；B、由公式可知，简谐运动的周期T===0.8s；故B正确；C、振幅为0.1m；故0.6s内物块运动的路程为3A=0.3m；故C错误；D、t=0.4s=，此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，故D错误；故选：AB．点评：本题考查简谐运动的位移公式，要掌握由公式求解简谐运动的相关信息，特别是位移、周期及振幅等物理量．15．（2015•山东）半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点射入，折射光线由上边界的A点射出．当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生反射．求A、B 两点间的距离．考点：光的折射定律．。
高考物理一轮总复习 力学综合训练(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
力学综合训练一、选择题：(此题共8小题，每一小题6分，共48分．在每一小题给出的四个选项中，其中第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部答对得6分，选对但不全得3分，错选得0分)1．甲、乙两物体同时从同一位置开始做直线运动，其运动的v －t 图象如下列图，在0～t 0时间内如下说法正确的答案是( )A ．甲的位移大于乙的位移B ．甲的加速度先增大后减小C ．甲的平均速度等于乙的平均速度D ．t 0时刻甲、乙相遇解析：选A. v －t 图象中图线与横轴所围图形的面积表示位移，所以甲的位移大于乙的位移，故A 项正确； v －t 图象中切线的斜率表示加速度，所以甲的加速度一直减小，故B 项错误；由于甲的位移大于乙的位移，而时间一样，所以甲的平均速度大于乙的平均速度，故C 项错误；甲乙从同一位置开始运动，t 0时间内甲的位移大于乙的位移，所以t 0时刻甲在乙的前面，故D 项错误．2．假设我国宇航员在2022年，首次实现月球登陆和月面巡视勘察，并开展了月表形貌与地质构造调查等科学探测，假设在地面上测得小球自由下落某一高度所用的时间为t 1，在月面上小球自由下落一样高度所用的时间为t 2，地球、月球的半径分别为R 1、R 2，不计空气阻力，如此地球和月球的第一宇宙速度之比为( )A.R 1t 22R 2t 12 B ．R 1t 1R 2t 2 C.t 1t 2R 1R 2D ．t 2t 1R 1R 2解析：选D.对小球自由下落过程有：h ＝12gt 2，又天体外表上有G MmR 2＝mg ，第一宇宙速度v ＝gR ，如此有v 地v 月＝ g 地R 地g 月R 月＝t 2t 1R 1R 2，故D 项正确． 3．一物块从某一高度水平抛出，从抛出点到落地点的水平距离是下落高度的2倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6B ．π4C.π3 D ．5π12解析：选B.物块平抛运动的过程中，水平方向有x ＝v 0t ，竖直方向有h ＝v y t2，又x ＝2h ，如此有tan θ＝v y v 0＝1，即θ＝π4，故B 项正确．4．一串质量为50 g 的钥匙从橱柜上1.8 m 高的位置由静止开始下落，掉在水平地板上，钥匙与地板作用的时间为0.05 s ，且不反弹．重力加速度g ＝10 m/s2，此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为( )A ．5 NB ．5.5 NC ．6 ND ．6.5 N解析：选D.钥匙落地时的速度v ＝2gh ＝6 m/s ，以竖直向上为正方向，钥匙与地面作用前后由动量定理得：(F N －mg )t ＝0－(－mv ) ，解得F N ＝6.5 N ，故D 项正确．5．如下列图，质量分别为0.1 kg 和0.2 kg 的A 、B 两物体用一根轻质弹簧连接，在一个竖直向上、大小为6 N 的拉力F 作用下以一样的加速度向上做匀加速直线运动，弹簧的劲度系数为1 N/cm ，取g ＝10 m/s 2.如此弹簧的形变量为( )A ．1 cmB ．2 cmC ．3 cmD ．4 cm解析：选D.此题考查了连接体问题的分析．对AB 两物体由牛顿第二定律得F －(m A ＋m B )g ＝(m A ＋m B )a ，对B 物体由牛顿第二定律得F T －m B g ＝m B a ，又F T ＝kx ，解得x ＝4 cm ，故D 项正确．6．如下列图，P 、Q 两物体保持相对静止，且一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑，Q 的上外表水平，如此如下说法正确的答案是( )A ．Q 处于失重状态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：选AD.由于P 、Q 一起沿着固定光滑斜面下滑，具有一样的沿斜面向下的加速度，该加速度有竖直向下的分量，所以Q 处于失重状态，故A 项正确；P 也处于失重状态，所以受到的支持力小于重力，故B项错误；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项错误；由牛顿第三定律可知，P对Q的摩擦力水平向右，故D项正确．7．如图甲所示，有一倾角θ＝37°足够长的斜面固定在水平面上，质量m＝1 kg的物体静止于斜面底端固定挡板处，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到一个沿斜面向上的拉力F作用由静止开始运动，用x表示物体从起始位置沿斜面向上的位移，F与x的关系如图乙所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.如此物体沿斜面向上运动过程中，如下说法正确的答案是( )A．机械能先增大后减小，在x＝3.2 m处，物体机械能最大B．机械能一直增大，在x＝4 m处，物体机械能最大C．动能先增大后减小，在x＝2 m处，物体动能最大D．动能一直增大，在x＝4 m处，物体动能最大解析：选AC.物体所受滑动摩擦力的大小为F f＝μmg cos θ＝4 N，所以当F减小到4 N 之前，物体的机械能一直增加，当F从4 N减小到0的过程中，物体的机械能在减小，由Fx图象可知，当F＝4 N时，位移为3.2 m，故A项正确，B项错误；当F＝mg sin θ＋μmg cos θ＝10 N时动能最大，由Fx图象知此时x＝2 m，此后动能减小，故C项正确，D项错误．8．绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的vt图象如下列图．t＝0时刻质量为1 kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，2 s后开始减速，在t ＝4 s时物体恰好到达最高点A点．重力加速度为10 m/s2.对物体从B点运动到A点的过程中，如下说法正确的答案是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A．物体与传送带间的摩擦因数为0.75B．物体重力势能增加48 JC．摩擦力对物体做功12 JD．物块在传送带上运动过程中产生的热量为12 J解析：选AD.物体前两秒内沿传送带向上匀速运动，如此有mg sin θ＝μmg cos θ，解得μ＝0.75 ，故A项正确；经分析可知，2 s时物体速度与传送带一样，由图象可知等于2 m/s ，2 s 后物体的加速度a ＝g sin θ＋μg cos θ＝12 m/s 2>1 m/s 2，故物体和传送带相对静止，加速度为1 m/s 2，所以物体上滑的总位移为x ＝vt 1＋v 22a＝6 m ，物体的重力势能增加E p ＝mgx sin θ＝36 J ，故B 项错误；由能量守恒得摩擦力对物体做功W ＝E p －12mv2＝34 J ，故C 项错误；物块在传送带上运动过程产生的热量为Q ＝μmg cos θΔx 1，结合图象可得Δx 1＝x 带1－vt 1＝2 m ，Q ＝12 J ，选项D 对．二、非选择题(此题共3小题，共52分)9．(9分)某同学用如下列图装置验证动量守恒定律．在上方沿斜面向下推一下滑块A ，滑块A 匀速通过光电门甲，与静止在两光电门间的滑块B 相碰，碰后滑块A 、B 先后通过光电门乙，采集相关数据进展验证．(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)(1)如下所列物理量哪些是必须测量的______． A ．滑块A 的质量m A ，滑块B 的质量m B .B ．遮光片的的宽度d (滑块A 与滑块B 上的遮光片宽度相等)C ．本地的重力加速度gD ．滑块AB 与长木板间的摩擦因数μE ．滑块A 、B 上遮光片通过光电门的时间(2)滑块A 、B 与斜面间的摩擦因数μA 、μB ，质量m A 、m B ，要完本钱实验，它们需要满足的条件是________．A ．μA ＞μB m A ＞m B B ．μA ＞μB m A ＜m BC ．μA ＝μB m A ＞m BD ．μA ＜μB m A ＜m B(3)实验时，要先调节斜面的倾角，应该如何调节？________________.(4)假设光电门甲的读数为t 1，光电门乙先后的读数为t 2，t 3，用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式________．解析：(1)本实验中要验证两滑块碰撞前后动量是否守恒，需要验证m Ad t A 甲＝m A dt A 乙＋m Bdt B 乙，应当选项A 、E 正确． (2)由于滑块A 匀速通过光电门甲，如此有mg sin θ＝μmg cos θ，要通过光电门验证两滑块碰撞前后动量是否守恒，需要滑块B 也满足mg sin θ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ，所以有μA ＝μB ，又因为碰后两滑块先后通过光电门乙，所以A 的质量大于B 的质量，故C 项正确．(3)实验过程要求两滑块匀速运动，所以调整斜面的倾角，当滑块下滑通过两光电门所用时间相等时，表示滑块在斜面上做匀速运动．(4)由第(1)问解析可得两滑块碰撞前后动量守恒的表达式为：m A dt 1＝m A d t 3＋m B d t 2. 答案：(1)AE (2)C(3)滑块下滑通过两光电门所用时间相等 (意思相近的表示均可给分) (4)m A d t 1＝m A d t 3＋m B d t 2(或m A t 1＝m A t 3＋m Bt 2)10．(20分)如下列图，一质量为m 1＝1 kg 的长直木板放在粗糙的水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板最右端放有一质量为m 2＝1 kg 、大小可忽略不计的物块，物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.2.现给木板左端施加一大小为F ＝12 N 、方向水平向右的推力，经时间t 1＝0.5 s 后撤去推力F ，再经过一段时间，木板和物块均停止运动，整个过程中物块始终未脱离木板，取g ＝10 m/s 2，求：(1)撤去推力F 瞬间，木板的速度大小v 1和物块的速度大小v 2； (2)木板至少多长；(3)整个过程中因摩擦产生的热量．解析：(1)假设木板和物块有相对滑动，撤F 前， 对木板：F －μ1(m 1＋m 2)g －μ2m 2g ＝m 1a 1 解得：a 1＝8 m/s 2对物块：μ2m 2g ＝m 2a 2 解得：a 2＝2 m/s 2因a 1>a 2，故假设成立，撤去F 时，木板、物块的速度大小分别为：v 1＝a 1t 1＝4 m/s v 2＝a 2t 1＝1 m/s(2)撤去F 后，对木板：μ1(m 1＋m 2)g ＋μ2m 2g ＝m 1a 3 解得：a 3＝4 m/s 2对物块：μ2m 2g ＝m 2a 4 解得：a 4＝2 m/s 2撤去F 后，设经过t 2时间木板和物块速度一样： 对木板有：v ＝v 1－a 3t 2 对物块有：v ＝v 2＋a 4t 2 得：t 2＝0.5 s ，v ＝2 m/s撤去F 前，物块相对木板向左滑行了 Δx 1＝v 12t 1－v 22t 1＝0.75 m撤去F 后至两者共速，物块相对木板又向左滑行了 Δx 2＝v 1＋v 2t 2－v 2＋v2t 2＝0.75 m之后二者之间再无相对滑动，故板长至少为：L ＝Δx 1＋Δx 2＝1.5 m(3)解法一：物块与木板间因摩擦产生的热量：Q 1＝μ2m 2gL ＝3 J共速后，两者共同减速至停止运动，设加速度为a ，有：a ＝μ1g ＝1 m/s 2全过程中木板对地位移为：s ＝v 12t 1＋v 1＋v 2t 2＋v 22a ＝4.5 m木板与地面间因摩擦产生的热量为：Q 2＝μ1(m 1＋m 2)gs ＝9 J故全过程中因摩擦产生的热量为：Q ＝Q 1＋Q 2＝12 J解法二：由功能关系可得：Q ＝Fx 1x 1＝v 12t 1Q ＝12 J答案：(1)4 m/s 1 m/s (2)1.5 m (3)12 J11．(23分)如下列图，竖直平面内，固定一半径为R 的光滑圆环，圆心为O ，O 点正上方固定一根竖直的光滑杆，质量为m 的小球A 套在圆环上，上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m 的滑块B 一起套在杆上，小球A 和滑块B 之间再用长为2R 的轻杆通过铰链分别连接，当小球A 位于圆环最高点时，弹簧处于原长；当小球A 位于圆环最右端时，装置能够保持静止，假设将小球A 置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0)，使小球沿环顺时针滑下，到达圆环最右端时小球A 的速度v A ＝gR (g 为重力加速度)，不计一切摩擦，A 、B 均可视为质点，求：(1)此时滑块B 的速度大小；(2)此过程中，弹簧对滑块B 所做的功； (3)小球A 滑到圆环最低点时，弹簧弹力的大小．解析：(1)由于此时A 、B 速度方向都是竖直向下的，即此时它们与轻杆的夹角大小相等，又因为A 、B 沿轻杆方向的分速度大小相等，所以此时滑块B 的速度大小为：v B ＝v A ＝gR .(2)对系统，由最高点→图示位置有：(W GA ＋W GB )＋W 弹＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12m A v 2A ＋12m B v 2B －0其中：W GA ＝m A g ·Δh A ＝mgRW GB ＝m B g ·Δh B ＝mg ·(3R －3R )解得：W 弹＝(3－3)mgR .(3)图示位置系统能够保持静止，对系统进展受力分析，如下列图kx 1＝(m A ＋m B )g x 1＝Δh B ＝(3－3)R小球A 滑到圆环最低点时弹簧的伸长量为：x 2＝2R ，所以在最低点时，弹簧的弹力大小为：F 弹＝kx 2解得：F 弹＝6＋23mg3答案：(1)gR (2)(3－3)mgR (3)6＋23mg3。
2015年全国统一高考物理试卷及解析(新课标ⅱ)
2015年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题：本题共8小题，每小题6分、在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求、全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分、1、（6分）如图，两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）A、保持静止状态B、向左上方做匀加速运动C、向正下方做匀加速运动D、向左下方做匀加速运动2、（6分）如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上、当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c、已知bc边的长度为l、下列判断正确的是（）A、U a＞U c，金属框中无电流B、U b＞U c，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC、U bc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D、U bc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3、（6分）由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道、当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行、已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（）A、西偏北方向，1.9×103m/sB、东偏南方向，1.9×103m/sC、西偏北方向，2.7×103m/sD、东偏南方向，2.7×103m/s4、（6分）一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
2015届高考物理第一轮总复习检测题15
第4讲实验四验证牛顿运动定律1某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律.该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力.则对该实验，以下说法中不正确的是________________ .木乍打点计时孫□ ______丿图1A. 在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B. 实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C. 细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D. 该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的解析把长木板一端垫高是为了平衡摩擦力，但不能在砂桶的拉力下做匀速运动，而应该在不挂砂桶的情况下，拖动纸带做匀速运动.答案A2. 如图2所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.不计空气阻力及一切摩擦.祸力计砂桶(1) 在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足__________________ ；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足实验时，先测出小车质量m再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m测得多组m t的值，建立坐标系描点作出图线.下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是(2) 如图3抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时1间t o,改变木板倾角，测得多组数据，得到的F—F的图线如图4 所示.实验中测得两光电门的距离L=0.80 m，砂和砂桶的总质量m=遮光片图3图40.34 kg,重力加速度g取9.8 m/s1 2 3,则图线的斜率为__________ (结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将 _______________ (填“变大”、“变小”或“不变”).答案(1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C2(2) 0.54 kg ・m 或0.54 N •s 不变3. 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图5所示的aF图象.图5(1) 图线不过坐标原点的原因是___________ ?2 本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_________ (填“是”或“否”)；3 由图象求出小车和传感器的总质量为___________ kg.解析(1)aF图象与横轴交点为(0.1,0)，说明施加外力在0.1 N 之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量.1(3) aF图象斜率为m由图知图象斜率k= 1,则小车和传感器的总质量为1 kg.答案(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)否(3)14. 图6为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m小车和砝码的总质量为M实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.(1) 实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是小车、嶽码打点计吋器接交流电議A. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2) 实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是A. M= 200 g, m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB. Ml= 200 g , m= 20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC. Ml= 400 g , m= 10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD. Ml= 400 g , m= 20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图7是实验中得到的一条纸带, B、C DE、F、G 为7 个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为: S A尸4.22 cm、S B严4.65 cm、S c尸5.08 cm、S DE= 5.49 cm , S EF= 5.91 cm , S FG= 6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度大小a = m/€.(结果保留两位有效数字).A B C D E ~F G J图7解析(1)在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外力，则需要平衡摩擦力，并使细线与长木板平行.平衡摩擦力的方法是只让小车牵引纸带(撤去砂及砂桶)，纸带穿过打点计时器，并垫高长木板不带滑轮的一端，打点计时器接通电源工作.如果打出纸带上的点迹分布均匀，则说明小车做匀速运动.故选项B正确，选项A、C错误. (2)在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使细线对小车的拉力等于砂及砂桶的总重力，则M? m,且尽可能地多做几组.故选项C最合理.(3) 根据题意，相邻计数点间的时间间隔为T= 0.1 s , 根据△s=aT,得，S DE—S AB= 3a1T2S EF一S BC= S FG一S CD= 3a3『所以小车的加速度a i + 82+ a S DE+S EF+S FG S AB+S BC+S CDa= 9T2=0.42 m/s 答案(1)B (2)C (3)0.425. 如图8为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A B时的速率.速度传感郡拉力传蟻㈱速度传屋耦击: 由8 A C(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车做 _________ 动;序号F(N)v B—v A(m2/s 2)a(m/s2)10.600.770.802 1.04 1.61 1.683 1.42 2.314 2.62 4.65 4.845 3.00 5.49 5.72③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A B时的速率V A、V B；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作.⑵下表中记录了实验测得的几组数据，v B—v A是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a= _________ .请将表中第3次的实验数据填写完整.（3）由表中数据，在图8中的坐标纸上作出aF关系图线.图16（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是__________________________ .解析（1）判断摩擦力是否平衡，要根据小车不受拉力作用时，沿长木板能否做匀速直线运动.（2）小车在拉力作用下做匀变速2 2V B—V A 直线运动，由匀变速直线运动的规律可得：a= 2L .小车在不同拉力作用下均做匀变速直线运动，由v B—v A与a成正比可得：a2=2.40 m/s .- a-1)(3) 根据表中a与F的数据描点，发现各点基本处于同一条直线上，通过各点作直线即可.(4) 没有完全平衡摩擦力.当没有完全平衡摩擦力时，由F-f =1 fma得：a=-F—二aF图线交于F轴的正半轴.m m2 2V B—V A,*答案(1)②匀速直线(2) 2.40 (3)如解析图所示(4) 没有完全平衡摩擦力薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽。
高考物理一轮专题复习 力学综合试题-人教版高三全册物理试题
力学综合试题1、一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上，槽内嵌着三个大小一样的刚性小球，它们的质量分别为m1、m2、m3，且m2=m3= 2m1．小球与槽的两壁刚好接触且不计所有摩擦。
起初三个小球处于如图- 25所示的等间距的I、II、III三个位置，m2、m3静止，m1以初速度沿槽运动，R为圆环内半径与小球半径之和。
m1以v0与静止的m2碰撞之后，m2的速度大小为2v0/3；m2与m3碰撞之后二者交换速度；m3与m1之间的碰撞为弹性碰撞：求此系统的运动周期T．2、如下列图，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M 点，O为圆弧圆心，D为圆弧最低点．斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮〔不计滑轮摩擦〕分别连接小物块P、Q 〔两边细绳分别与对应斜面平行〕，并保持P、Q两物块静止．假设PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1= 3kg，与MN间的动摩擦因数，求：〔sin37°=0.6，cos37°=0.8〕〔1〕小物块Q的质量m2；〔2〕烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；〔3〕P物块P第一次过M点后0.3s到达K点，如此MK间距多大；〔4〕物块P在MN 斜面上滑行的总路程．3、如下列图，一轻质弹簧将质量为m 的小物块连接在质量为M 〔M ＝3m 〕的光滑框架内。
物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。
现框架与物块共同以速度v 0沿光滑水平面向左匀速滑动。
〔1〕假设框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙不粘连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；〔2〕在〔1〕情形下，框架脱离墙面后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值E p m ；〔3〕假设框架与墙壁发生瞬间碰撞立即反弹，以后过程中弹簧的最大弹性势能为2023mv ，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能ΔE 1。
〔4〕在〔3〕情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞？假设不能，说明理由。
2015年高考真题——理科综合（山东省） Word版含解析——物理部分
【答案】A【解析】小车上的物体落地的时间12H t g=，小车从A 到B 的时间2dt v =；小球下落的时间32h t g =；根据题意可得时间关系为：t 1=t 2+t 3，即22H d hg v g=+解得h=1.25m ，选项A 正确.【答案】D【答案】B【解析】物体AB 整体在水平方向2()A B F m m g μ=+；对物体B 在竖直方向有：1B F m g μ=；联立解得：12121AB m m μμμμ-=，选项B 正确.【答案】ABD.【答案】B【解析】因正电荷在O 点时，G 点的场强为零，则可知两负电荷在G 点形成的电场的合场强为2=QE ka 合；若将正电荷移到G 点，则正电荷在H 点的场强为1221(2)4Q kQ E k a a==，因两负电荷在G 点的场强与在H 点的场强等大反向，则H 点的合场强为123-4kQE E E a==合，方向沿y 轴负向；故选B.【答案】C.【答案】BC 【解析】因0-3T 内微粒匀速运动，故0E q mg =；在233T T-时间内，粒子只受重力作用，做平抛运动，在23T t =时刻的竖直速度为13y gT v =，水平速度为v 0；在23T T -时间内，粒子满足02E q mg ma -=,解得a =g ，方向向上，则在t =T 时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v 0，选项A 错误，B 正确；微粒的重力势能减小了122P d E mg mgd ∆=⋅=，选项C 正确；从射入到射出，由动能定理可知，1=02mgd W -电，可知克服电场力做功为12mgd ，选项D 错误；故选BC【答案】（1）10.00；（2）1.8；（3）图略；（4）F OO ’【答案】（1）减小；（2）1（3）5【解析】（1）滑动头向下移动时，R L 阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数变小；（2）由电路图可知：0UI I R=+，即：U =I 0R-IR ，由U-I 图线可知，I 0R =20；20201.0R k ==Ω=Ω，则I 0=1A ；（3）R L 消耗的功率为P=IU =20I -20I 2，则当I =0.5时，功率的最大值为5m P W =【答案】（1）3m ；（2）0.1mgl对小球摆到最低点的过程，根据动能定理可知：21(1cos 60)2f mgl W mv --=，联立解得：W f =0.1mgl【答案】（1）2mv qd （2）4mv qD 或43mvqD（3）7πD由图可知，粒子每次从磁场Ⅱ区域进入Ⅰ区域速度方向偏离300，可知粒子往复转过12此后可再次经过H 点；粒子一次循环走过的路程为1212232R R s ππ=+代入解得：1712Ds π=，故当粒子再次经过H 点时经过的路程为1127s s D π== 37【物理-物理3-3】（1）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。
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解答题专练卷(一)力学综合1．如图1所示，蹦床运动员正在训练大厅内训练，大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m，在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。
身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。
在自由下落过程中，运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s，重力加速度为10 m/s2，设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的，求：图1(1)运动员的竖直起跳的速度；(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度；(3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。
2．(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示，小球甲固定于足够长光滑水平面的左端，质量m＝0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。
现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。
已知曲线最低点的横坐标x0＝20 cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上x＝11 cm点的切线，斜率绝对值k＝0.03 J/cm。
图2试求：(1)将小球乙从x1＝8 cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？(2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0＝20 cm的位置？并写出必要的推断说明。
(3)小球乙经过x＝11 cm时加速度大小和方向。
3．如图3所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，都可看作质点，且m<M<2m。
A与B、B与C用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接，A与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。
若物块A距滑轮足够远，且不计一切阻力，则：图3(1)若将B与C间的细线剪断，求A下降多大距离时速度最大；(2)若将物块A下方的轻弹簧剪断后，B物体将不会着地，求在这种情况下物块A上升时的最大速度和物块A上升的最大高度。
4．(2014·济南测试)如图4所示，在高出水平地面h＝1.8 m的光滑平台上放置一质量M ＝2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1＝0.2 m且表面光滑，左段表面粗糙。
在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m＝1 kg。
B与A左段间动摩擦因数μ＝0.4。
开始时二者均静止，现对A施加F＝20 N水平向右的恒力，待B脱离A(A尚未露出平台)后，将A取走。
B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x＝1.2 m。
(取g＝10 m/s2)求：图4(1)B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t和位移x B。
(2)A左端的长度l2。
5．(2014·盐城测试)经过天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理(即其它星体对双星的作用可忽略不计)，现根据对某一双星系统的光学测量确定；该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距L，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动。
(1)试计算该双星系统的运动周期T1。
(2)若实际中观测到的运动周期为T2，T2与T1并不是相同的，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质，它均匀地充满整个宇宙，因此对双星运动的周期有一定的影响，为了简化模型，我们假定在如图5所示的球体内(直径看作L)均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用，不考虑其他暗物质对双星的影响，已知这种暗物质的密度为ρ，求T1∶T2。
图56．如图6所示，AB是一段位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径为R，末端B处的切线方向水平。
一个质量为m的小球从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端时小球对轨道的压力为3mg，平抛飞出落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示。
已知它在空中运动的水平位移OC＝L。
现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带。
传送带的右端与B 的距离为L/2。
当传送带静止时，让小球再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点，不计空气阻力。
图6(1)求小球滑至B 点时的速度大小； (2)求小球与传送带之间的动摩擦因数μ；(3)如果传送带向右转动，小球从A 处滑到传送带上受到向右摩擦力，求落地点距离O 点多远？答 案1．解析：(1)运动员头顶上升过程的位移为x ＝7.6 m －1.6 m －1 m ＝5 m 根据运动公式v 2＝2gx 运动员的起跳速度v ＝2gx ＝2×10×5 m/s ＝10 m/s(2)运动员下落过程中身体通过旗帜过程的位移x ′＝1.6 m ＋1.6 m ＝3.2 m 平均速度v ＝x ′t ＝3.20.4＝8 m/s (3)设旗帜的上边缘距离运动员头顶能够到达的最高位置的距离为h ，运动员身高为l ，运动员自由下落过程中脚尖到达旗帜上沿所用的时间为t 1，这段时间内，头顶自由下落的位移为h －l ，根据自由落体位移公式h －l ＝12gt 21所以t 1＝2(h －l )g设运动员自由下落过程中头顶离开旗帜下沿所用的时间为t 2这段时间内，头顶自由下落的位移为h ＋d ，根据自由落体位移公式h ＋d ＝12gt 222g根据题意 t ＝t 2－t 1化简即得h ＝gt 28＋2d 2gt2＝3.4 m旗帜的上边缘距离天花板的距离h ′＝3.4 m ＋1 m ＝4.4 m 答案：(1)10 m/s (2)8 m/s (3)4.4 m2．解析：(1)球乙运动到x 0＝20 cm 位置时势能最少，速度最大，由能量守恒：0＋E p1＝12m v 2m ＋0 解得v m ＝2E p1m＝1 m/s 。
(2)在0<x <6 cm 区间内将小球乙由静止释放，不可能第二次经过x 0。
原因：在0<x <20 cm 区间内两球之间作用力为排斥力，在20 cm<x <∞区间内两球之间作用力为吸引力，无穷远处和6 cm 处的势能均为0.27 J 。
若小球乙的静止释放点在6 cm<x <∞区间，小球乙将做往复运动，多次经过x 0＝20 cm 的位置。
而静止释放点在0<x <6 cm 区间内时，初态势能大于0.27 J ，小球乙将会运动到无穷远处而无法返回，只能经过x 0位置一次。
(3)x 3＝11 cm 处的切线斜率绝对值k ＝0.03 J/cm ＝3 J/m 表明此处乙球受到甲球F ＝3 N 的排斥力，所以，乙球在x 3＝11 cm 处时，加速度大小 a ＝Fm ＝7.5 m/s 2。
方向沿x 轴正方向答案：(1)1 m/s (2)见解析 (3)7.5 m/s 2 方向沿x 轴正方向 3．解析：(1)开始弹簧处于伸长状态，其伸长量x 1＝2m －Mkg若将B 与C 间的线剪断，A 将下降，B 将上升，当它们的加速度为零时A 的速度最大，此时弹簧处于压缩状态，其压缩量x 2＝M －m kg所以，A 速度最大时下降的距离 x ＝x 1＋x 2＝mgk(2)A 、B 、C 三物块组成的系统机械能守恒。
B 、C 下降L ，A 上升L 时，A 的速度达到最大。
有：2mgL －MgL ＝12(M ＋2m )v 22m ＋M当C 着地后，A 、B 两物体系统机械能守恒。
若B 物体不会着地，则有： Mgh －mgh ＝12(M ＋m )v 2h ＝(M ＋m )v 22(M －m )gH ＝L ＋h ＝L ＋(M ＋m )v 22(M －m )g ＝L ＋(M ＋m )(2m －M )L(M －m )(2m ＋M )答案：(1)mgk(2)2(2m －M )gL 2m ＋M L ＋(M ＋m )(2m －M )L(M －m )(2m ＋M )4．解析：(1)B 离开平台做平抛运动 竖直方向有h ＝12gt 2① 水平方向有x ＝v B t②由①②式解得v B ＝xg 2h代入数据求得v B ＝2 m/s③设B 的加速度为a B ，由牛顿第二定律和运动学知识得： μmg ＝ma B④ v B ＝a B t⑤ x B ＝12a B t 2⑥ 联立③④⑤⑥式，代入数据解得t B ＝0.5 s ⑦ x B ＝0.5 m⑧ (2)设B 刚开始运动时A 的速度为v 1，由动能定理得Fl 1＝12M v 21⑨设B 运动时A 的加速度为a A由牛顿第二定律和运动学知识有F －μmg ＝Ma A⑩ l 2＋x B ＝v 1t B ＋12a A t 2B⑪ 联立⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据解得l 2＝1.5 m 。
⑫答案：(1)0.5 s 0.5 m (2)1.5 m5．解析：(1)两星的角速度相同，故F ＝mr 1ω 21； F ＝mr 2ω 21而F ＝G m ·mL 2可得r 1＝r 2①两星绕连线的中点转动，则Gm 2L 2＝m ·L 2·ω 21解得ω1＝2GmL 3② 所以T 1＝2πω1＝2π2Gm L 3＝2π L 32Gm③(2)由于暗物质的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则 G m 2L 2＋G mM ⎝⎛⎭⎫12L 2＝m ·12L ·ω2④M 为暗物质质量，M ＝ρV ＝ρ·43π⎝⎛⎭⎫L 2 3⑤解④和⑤式得： ω＝2Gm L 3＋43Gρπ 可求得：T 2＝2πω＝2π2Gm L 3＋43Gρπ⑦联立③⑦式解得： T 1∶T 2＝ 1＋2ρπL 33m ∶1答案：(1)2πL 32Gm(2) 1＋2ρπL 33m∶16．解析：(1)设小球到达B 点时速度为v 1 F －mg ＝m v 21R由牛顿第三定律可得F ＝3mg 解得v 1＝2gR(2)两次平抛运动时间相同，设为t L ＝v 1t设在传送带右端运动速度为v 2， L2＝v 2t 在静止传送带上运动时，由运动学公式 －2μg ·L 2＝v 22－v 21解得小球与传送带之间的动摩擦因数μ＝3R2L(3)当受到传送带向右的作用力时 设小球做平抛运动的初速度v 3 根据运动公式 2μg ·L 2＝v 23－v 21把μ＝3R2L 和v 1＝2gR 带入上式解得v 3＝72Rg 平抛运动的落地时间t ＝L v 1＝L2gR当以v 3＝ 72Rg 速度做平抛运动时，落地的水平位移 x ＝v 3t ＝72Rg ·L 2Rg＝7L 2 落地点距离O 点的距离x ′＝x ＋L 2＝1＋72L答案：(1)2gR (2)3R2L (3)1＋72L。