高考物理力学知识点之功和能经典测试题附答案解析(1)
高考物理力学知识点之功和能经典测试题附答案解析(1)
一、选择题
1．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为
A．2mgR
B．4mgR
C．5mgR
D．6mgR
2．如图所示，质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接，杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动．现将杆处于水平位置后无初速度释放，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．在转动过程中，a球的机械能守恒
B．b球转动到最低点时处于失重状态
C．a球到达最高点时速度大小为gL
D．运动过程中，b球的高度可能大于a球的高度
3．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（）
A2gh
B2gh
C．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒
D．小球自由下滑过程中机械能守恒
4．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为g
B ．刚抛出时加速度最大，大小为g +
kv m
C ．皮球上升所用时间比下降所用时间长
D ．皮球落回地面时速度大于v 0
5．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ，则N 1–N 2的值为
A ．3mg
B ．4mg
C ．5mg
D ．6mg
6．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变化的图像如图（乙）所示，则
A ．1t 时刻小球动能最大
B ．2t 时刻小球动能最大
C ．2t ~3t 这段时间内，小球的动能先增加后减少
D ．2t ~3t 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
7．小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m ，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B 处为零势能参考面，则下列说法中正确的是（ ）
A ．小明对足球做的功等于mgh
B ．足球在A 点处的机械能为2
2mv
C ．小明对足球做的功等于2
2mv +mgh D ．足球在B 点处的动能为2
2
mv -mgh 8．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h ，若物体的质量为m ，所受空气阻力大小恒为f ，重力加速度为g ．则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（ ） A ．重力做的功为m g h B ．重力做的功为2m g h C ．空气阻力做的功为零
D ．空气阻力做的功为-2fh
9．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B ．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
C ．在最低点时运动员处于超重状态
D ．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒
10．将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K ，往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ，密度为ρ的液体，然后打开阀门K ，直到液体静止，重力对液体做的功为（ ）
A ．()21gs h h ρ-
B ．()211
4
gs h h ρ- C ．
()22114
gs h h ρ- D ．
()22112
gs h h ρ- 11．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。若已知哈雷彗星轨道半长轴约为地球公转轨道半径的18倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为1r ，速度大小为1v ，在远日点与太阳中心距离为2r ，速度大小为2v ，根据所学物理
知识判断下列说法正确的是
A．哈雷彗星的公转周期约为76年
B．哈雷彗星在近日点速度1v小于远日点速度2v
C．哈雷彗星在近日点加速度1a的大小与远日点加速度2a的大小之比
2 112
2 221 a v r a v r
D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒
12．如图所示，小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上，A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连，已知重力加速度为g，滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计，小车A的质量为3m，小球B的质量为m，小车从静止释放后，在小球B竖直上升h 的过程中，小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为（）
A．F T=mg，E k=3mgh/8B ．F T=mg，E k =3mgh/2
C．F T=9mg/8，E k=3mgh/2D．F T=9mg/8，E k
=3mgh/8
13．如图所示，质量为m的物体，以水平速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是( )
A．mv02＋mg h B．mv02-mg h
C．mv02＋mg (H-h) D．mv02
14．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示．关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是
A．
B．
C．
D．
15．如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t=0时，用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t=3s时力F的功率为
A．5 W B．6 W C．9 W D．63W
16．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。重力加速度为g，空气阻力不计，则（）
A．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用
B．小球竖直向下抛出的初速度大小为gR
C．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍
D．小球不会飞出圆弧外
17．研究“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为50kg，弹性绳有一定长度。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度－位移(v －x)图像。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（）
A．运动员下落运动轨迹为一条抛物线
B．弹性绳的原长为16m
C．从x=16m到x=30m过程中运动员的加速度逐渐变大
D．运动员下落到最低点时弹性势能为18000J
18．汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v -—t图像不可能是选项图中的
A．B．
C．D．
19．如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为1
4
圆弧，半径为R，水平放置的BC
段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为（）
A．μmgR B．mgR（1－μ）
C．1
2
πμmgR D．
1
2
mgR
20．将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。用x表示物体运动的路程，t表示物体运动的时间，E k表示物体的动能，下列图像正确的是（）
A．
B．
C．
D．
21．质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A．木块静止,d1=d2
B．木块静止,d1 C．木块向右运动,d1 D．木块向左运动,d1=d2 22．如图所示，一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行l1＝3.6 m，如果改以v2＝8 m/s的速度行驶，同样的情况下急刹车后滑行的距离l2为() A．6.4 m B．5.6 m C．7.2 m D．10.8 m 23．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为最高点，DB为竖直线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A处进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响)．则小球通过D点后 A．一定会落到水平面AE上 B．一定不会落到水平面AE上 C．一定会再次落到圆轨道上 D．可能会再次落到圆轨道上 24．水平传送带在外力F驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为 f，传送带所受摩擦力为f'，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（） A．f′所做的功等于 f 所做的功的负值 B．F所做的功与f'所做的功之和等于砖块所获得的动能 C．F所做的功与f'所做的功之和等于零 D．F 所做的功等于砖块所获得的动能 25．关于力对物体做功,下列说法正确的是 A．滑动摩擦力对物体一定做负功 B．静摩擦力对物体可能做正功 C．作用力与反作用力的功代数和一定为零 D．合外力对物体不做功,则物体速度一定不变 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1．C 解析：C 【解析】 本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力． 设小球运动到c点的速度大小为v C，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R- mg R=1 2 mv c2，又F=mg，解得：v c2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀 加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g ，则由竖直方向的运动可知，小球从 离开c 点到其轨迹最高点所需的时间为:t =v C /g a =g ，在水平方向的位移为x= 12 at 2 =2R ．由以上分析可知，小球从a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量△E =F ·5R =5mgR ，选项C 正确ABD 错误． 【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高． 2．C 解析：C 【解析】 过程中杆对两球做功，故单独的以其中一个球为研究对象，这个球的机械能不守恒，但以两个球组成的系统机械能守恒，A 错误；b 球运动到最低点，合力指向圆心，即合力竖直向上，加速度竖直向上，处于超重状态，B 错误；两个球组成的系统机械能守恒，故 () 21 332 mgL mgL m m v -+=+，解得v =C 正确；若b 球能上升到最高点，则()21 332 mgL mgL m m v -+= +，方程无解，故b 球不能上升到最高点，即b 球的高度不可能大于a 球的高度，D 错误． 3．A 解析：A 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．小球与弧形槽组成的系统在水平方向系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： mv 球-mv 槽=0 由机械能守恒定律得 22 1212 mgh mv mv =+球槽 解得 v v ==球槽故A 正确，B 错误； C ．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒，故C 错误； D ．小球下滑过程中，除重力做功外槽对球做功，小球的机械能不守恒，故D 错误。 故选A 。 4．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．上升过程，阻力向下，根据牛顿第二定律有 1mg kv ma += 下降过程，阻力向上，根据牛顿第二定律有 2mg kv ma '+= 因此有 12a g a >> 其中 1kv a g m =+ 可以知道向上的速度越大，皮球的加速度越大，则刚抛出时的加速度最大，大小为 kv g m + ，故A 错误，B 正确； C ．若加速度不变，根据 212 h at = 可知 12t t < 故C 错误； D ．因为运动的整个过程，重力做功为零；上升过程，阻力向下，做负功；下降过程，阻力向上，做负功。可知落地时的动能一定小于开始时的动能，则落地速度一定小于开始时的速度，故D 错误。 故选B 。 5．D 解析：D 【解析】 试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得2 22v N mg m r +=，在最低点，根据牛顿第 二定律可得2 11v N mg m r -=，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有 22 1211222 mg r mv mv ?= -，联立三式可得126N N mg -= 考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式 【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式 可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下． 6．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知1t 时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A 错误；2t 时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B 错误；3t 时刻小球往上运动恰好要离开弹簧； 23t t -这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小 球的动能和重力势能，C 正确D 错误． 7．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 AC ．小明对足球做的功等于足球动能的增量，即 212 W mv = 足球在B 点处的动能不为零，则 2 12 mv mgh ≠ 故AC 错误； BD ．以B 处为零势能面，故足球在A 点处的机械能为 2 12 mv mgh - 足球运动过程中机械能守恒，在B 点处的机械能等于在B 点处的动能，即 2kB 1 2 E mv mgh =- 故B 错误，D 正确。 故选D 。 8．D 解析：D 【解析】 【详解】 A 、物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零；故A ， B 均错误. C 、在上升的过程中，空气阻力做功为-fh ，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh ，则整个过程中空气阻力做功为-2fh ；故C 错误， D 正确. 故选D. 【点睛】 解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关． 9．C 解析：C 【解析】 【详解】 A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A 错误； B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B 错误； C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C 正确； D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D 错误。 10．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 当液柱静止时，此问题可等效为左边高度为211 ()2 h h -的液柱由左边最高的位置移到了右边液柱的上面，则重心下降的高度为 211 ()2 h h - 故重力做功 2212121111 ()()()224 G W s h h g h h sg h h ρρ=?-?-=- 故选C 。 11．A 解析：A 【解析】 【详解】 A ．根据开普勒第三定律： 2332 3=18T r T r =哈哈 地地 则 =54276T T ≈哈地年 选项A 正确； B ．哈雷彗星从近日点到远日点，太阳对哈雷彗星的引力做负功，则速度减小，则在近日点速度1v 大于远日点速度2v ，选项B 错误； C ．根据2GM a r = 可知哈雷彗星在近日点加速度1a 的大小与远日点加速度2a 的大小之比2 12221 a r a r =，选项C 错误； D ．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中只有太阳的引力做功，则机械能守恒，选项D 错误；故选A 。 12．D 解析：D 【解析】 小车A 与小球B 构成的系统做加速运动，隔离分析小车，据牛顿第二定律得：3mgsin 30°-F T =3ma ，隔离分析小球B ，据牛顿第二定律得：F T -mgsin 30°=ma ，联立可得小车受绳的拉力大小为98 T mg F = ，当小球B 上升h 高度时，根据动能定理有：()2133032mghsin mgh m m v ?-= +，联立解得：1 2 v gh =，小车的最大动能为：133248 K gh mgh E m =??=，故ABC 错误，D 正确． 13．D 解析：D 【解析】 试题分析：物体在运动的过程中，机械能守恒，则A 点的机械能等于抛出点的机械能，抛出点的机械能E= mv 02+0= mv 02．故D 正确，ABC 错误．故选D ． 考点：机械能守恒定律 14．D 解析：D 【解析】 试题分析：由图知：在00t -时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v at =，由牛顿第 二定律得：F f ma -=，则拉力的功率为P Fv f ma v f ma at == +=+（）（）；在0t 时刻以后，物体做匀速运动，v 不变，则F f =，P Fv fv ==，P 不变，故D 正确． 考点：功率、平均功率和瞬时功率 【名师点睛】根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法．本题根据牛顿第二定律和运动学公式结合得到P 的表达式是关键． 15．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：2cos F a m θ ==，则t =3s 时的瞬 时速度为：v at ==，则力F 的瞬时功率为： cos 29W P Fv θ==?=. A ．5W 与计算结果不相符；故A 项错误. B ．6W 与计算结果不相符；故B 项错误. C ．9W 与计算结果相符；故C 项正确. D ．与计算结果不相符；故D 项错误. 16．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．小球刚进入圆弧时，速度不为零，则向心力不为零，此时弹力提供向心力，弹力不为零，故A 错误； B ．恰好能过A 点说明在A 点的速度为 v = B 正确； C ．由抛出到最低点，由动能定理 22111 222 mgR mv mv =- 在最低点，根据牛顿第二定律 2 1v F mg m R -= 解得小球在最低点所受弹力的大小 6F mg = 故C 错误； D ．小球从A 点飞出做平抛运动，当竖直方向的位移为R 时，根据 212 R gt = x vt = 解得此时的水平位移 x R => 小球会飞出圆弧外，故D 错误。 故选B 。 17．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．v －t 图像不是运动员的运动轨迹。运动员自由下落时做直线运动，运动轨迹为一条直线，故A 错误； B ．由图可知x =16m 时运动员速度最大，即重力与弹力大小相等，所以弹性绳的原长小于16cm ，故B 错误； C ．x =16m 时，重力与弹力大小相等，从x =16m 到x =30m 过程中，弹力大于重力，且弹力越来越大，加速度越来越大，故C 正确； D ．从x =0到x =30m 的过程中，运动员的重力势能减少量为 4p 501030J 1.510J E mgh ?==??=? 根据运动员和弹性绳组成的系统机械能守恒可知弹性绳的最大势能为 4p 1.510J p E E =?=?绳 故D 错误。 故选C 。 18．A 解析：A 【解析】 【详解】 汽车冲上斜坡，受重力mg 、支持力N 、牵引力F 和阻力f ，设斜面的坡角为θ，根据牛顿第二定律，有F mgsin f ma θ--=，其中P Fv =，故 P mgsin f ma v θ--=； AC 、若0a >，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C 正确，A 错误； B 、若0a =，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B 正确； D 、若0a <，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D 正确； 故不可能是选选项A ． 19．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 设在AB 段物块克服摩擦力做的功为W ，则物块由A 到B 运用动能定理可得 212 B mgR W mv -= 物块由B 到C 运用动能定理可得 2 102 B mgR mv μ-=- 联立解得W =mgR （1－μ），故B 正确，ACD 错误。 故应选B 。 20．B 解析：B 【解析】 【详解】 AB ．由机械能守恒得 2012 k mgx E mv += E k 与x 是线性关系，故A 错误，B 正确； CD ．根据机械能守恒定律得 2012 k mgx E mv += 又 201 2 x v t gt =- 得 220011 ()22 k E mv mg v t gt = -- m 、v 0、g 都是定值，则E k 是t 的二次函数，E k -t 图象是抛物线，故CD 错误。 故选B 。 21．B 解析：B 【解析】 左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v 1,由动量守恒有mv 0=(M+m)v 1,由能量守恒有F f d 1= 22011 ()22 mv M m v -+.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块 及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v 2,由动量守恒有(M+m)v 1-mv 0=(M+2m)v 2,由能量守恒有F f d 2= 222012111()(2)222 mv M m v M m v ++-+,解之可得v 2=0,d 1= 20,2()f Mmv F M m +d 2=2 (2),2() f M m mv F M m ++故B 正确. 22．A 解析：A 【解析】 【分析】 【详解】 汽车在同样的路面上急刹车，所受的阻力大小相同，设为F ，汽车的末速度都为零，根据动能定理有 -Fs 1=0-12mv 12-Fs 2=0-1 2 mv 22 所以， 222 211 s v s v = s 2=(21v v )2×s 1=(8 6 )2×3.6 m=6.4 m 故选Ａ。 23．A 解析：A 【解析】 小球因为能够通过最高点D ，根据mg=m 2 D v R ，得：v D ，知在最高点的最小速度 ．根据R=12gt 2，得： t= x =．知小球一定落在水平面AE 上．故A 正确，BCD 错误．故选A ． 点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动在最高点的临界情况，即重力提供向心力，结合平抛运动的规律进行求解． 24．C 解析：C 【解析】 【详解】 A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则f '所做的功不等于f 所做的功的负值。故A 错误。 BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F 所做的功与f '所做的功之和等于零。 故B 错误，C 正确。 D.根据能量守恒得，F 所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。故D 错误。 25．D 解析：D 【解析】 试题分析：恒力做功的表达式cos w fs α=，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故A 错误；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，故B 正确；作用力作用在一个物体上，反作用力必然是在另外一个物体上，作用力和反作用力等大反向，两个物体的位移没有必然的联系，所以两个功也就不一定相等且一正一负，故C 错；合外力对物体不做功，物体动能一定不变，但不一定平衡，如匀速圆周运动，故D 错误． 考点：摩擦力、作用力与反作用力、功的计算， 物理竞赛辅导测试卷（力学综合1） 一、（10分）如图所时，A 、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿竖直固定杆运动，开始时，A 、B 均静止，B 球在水平面上靠着固定杆，由于微小扰动，B 开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ，则a= 。 二、(10分) 如图所示，杆OA 长为R ，可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可 伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M ，滑轮的半径可忽略，B 在 O 的正上方，OB 之间的距离为H ，某一时刻，当绳的BA 段与 OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速度v M 三、（10分）在密度为ρ0的无限大的液体中，有两个半径为 R 、密度为ρ的球，相距为d ，且ρ>ρ0，求两球受到的万有引力。 四、（15分）长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体，它们沿光滑水平面运动。在某一时刻质量为m 1的物体停下来，而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ，求此时线的张力。 五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅， 振幅为0.01m ，初位相相差π，相向发出两线性简谐波，二波频率均为100Hz ，波速为430m/s ，已知B 为坐标原点，C 点坐标为x C =30m ，求：①二波源的振动表达式；②二波的 表达式；③在B 、C 直线上，因二波叠加而静止的各点位置。 六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻 质弹簧和质量为m 的物体组成的振子，没跟弹簧的劲度系数均为k ，弹簧的一端固定在墙上，另一端与物体相连，物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。当弹簧恰为原长时，物体位于O 点，现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度)，然后将物体由静止释放，设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲，一直保持在一条直线上，现规定物体从最右端运动至最左端（或从最左端运动至最右端）为一个振动过程。求： （1）从释放到物体停止运动，物体共进行了多少个振动过程；（2）从释放到物体停止运动，物体共用了多少时间？（3）物体最后停在什么位置？（4）整个过程中物体克服摩擦力做了多少功？ 七、（15分）一只狼沿半径为R 圆形到边缘按逆时针方向匀速 跑动，如图所示，当狼经过A 点时，一只猎犬以相同的速度从圆心 出发追击狼，设追击过程中，狼、犬和O 点在任一时刻均在同一直线上，问猎犬沿什么轨迹运动？在何处追击上？ M O C y x v v B 0 v 0 高考物理难重点力学部分最易错易混的十大知识点全解析 可在对比三组概念中掌握： ①位移和路程：位移是由始位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量，一般来说位移的大小不等于路程； ②平均速度和瞬时速度，前者对应一段时间，后者对应某一时刻，这里特别注意公式只适用于匀变速直线运动； ③平均速度和平均速率：平均速度=位移/时间，平均速率=路程/时间。 易错点2：不能把图像的物理意义与实际情况对应 易错分析： 理解运动图像首先要认清v-t和x-t图像的意义，其次要重点理解图像的几个关键点： ①坐标轴代表的物理量，如有必要首先要写出两轴物理量关系的表达式；②斜率的意义；③截距的意义；④“面积”的意义，注意有些面积有意义，如v-t图像的“面积”表示位移，有些没有意义，如x-t图像的面积无意义。 易错点3：分不清追及问题的临界条件而出现错误 易错分析： 分析追及问题的方法技巧：①要抓住一个条件，两个关系.一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上或（两者）距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点；两个关系：即时间关系和位移关系，通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口． ②若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动． ③应用图像v-t分析往往直观明了。 易错点4：对摩擦力的认识不够深刻导致错误 易错分析： 摩擦力是被动力，它以其他力的存在为前提，并与物体间相对运动情况有关．它会随其他外力或者运动状态的变化而变化，所以分析时，要谨防摩擦力随着外力或者物体运动状态的变化而发生突变.要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才可以根据来计算Fμ=μFN，而FN并不总等于物体的重力。 易错点5：对杆的弹力方向认识错误 易错分析： 要搞清楚杆的弹力和绳的弹力方向特点不同，绳的拉力一定沿绳，杆的弹力方向不一定沿杆．分析杆对物体的弹力方向一般要结合物体的运动状态分析。 易错点6：不善于利用矢量三角形分析问题 易错分析： 平行四边形（三角形）定则是力的运算的常用工具，所以无论是分析受力情况、力的可能方向、力的最小值等，都可以通过画受力分析图或者力的矢量三角形.许多看似复杂的问题可以通过图示找到突破口，变得简明直观。 易错点7：对力和运动的关系认识错误 易错分析： 根据牛顿第二定律F＝ma，合外力决定加速度而不是速度，力和速度没有必然的联系.加速度与合外力存在瞬时对应关系：加速度的方向始终和合外力的方向相同，加速度的大小随合外力的增大(减小)而增大(减小)；加速度和速度同向时物体做加速运动，反向时做减速运动.力和速度只有通过加速度这个桥梁才能实现“对话”，如果让力和速度直接对话，就是死抱亚里干多德的观点永不悔改的“顽固派”。 易错点8：不会处理瞬时问题 易错分析： 根据牛顿第二定律知，加速度与合外力的瞬时对应关系.所谓瞬时对应关系是指物体受到外力作用后立即产生加速度，外力恒定，加速度也恒定，外力变化，加速度立即发生变化，外力消失，加速度立即消失，在分析瞬时对应关系时应注意两个基本模型特点的区别： （1）轻绳模型：①轻绳不能伸长，②轻绳的拉力可突变； 高考物理经典力学计算题集萃 ＝10ｍ／ｓ沿ｘ1．在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ ０ 轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图1-70所示，求（1）如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间以及Ｐ的坐标；（2）质点经过Ｐ点 时的速度． 2．如图1-71甲所示，质量为1ｋｇ的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力Ｆ，1ｓ末后将拉力撤去．物体运动的ｖ-ｔ图象如图1-71乙，试求拉力Ｆ． 3．一平直的传送带以速率ｖ＝2ｍ／ｓ匀速运行，在Ａ处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间ｔ＝6ｓ，物体到达Ｂ处．Ａ、Ｂ相距Ｌ＝10ｍ．则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到Ｂ处．要让物体以最短的时间从Ａ处传送到Ｂ处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从Ａ传送到Ｂ的时间又是多少? 4．如图1-72所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度ｇ／2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17／18，已知地球半径为Ｒ，求火箭此时离地面的高度．（ｇ为地面附近的重力加速度） 5．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２） 6．某航空公司的一架客机，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内高度下降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竖直拉力，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 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 高考物理力学知识点之热力学定律综合练习(7) 一、选择题 1．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，状态变化按图中的箭头所示方向进行，最后又回到初始状态A，对于这个循环过程，以下说法正确的是（） A．由A→B，气体的分子平均动能增大，放出热量 B．由B→C，气体的分子数密度增大，内能减小，吸收热量 C．由C→A，气体的内能减小，放出热量，外界对气体做功 D．经过一个循环过程后，气体内能可能减少，也可能增加 2．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中（） A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 3．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是() A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（） A．第二类永动机违背能量守恒定律 B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 5．某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中( ) 1．汽车前方120 m处有一自行车正以6 m/s的速度匀速前进，汽车以18 m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求： (1)经多长时间，两车第一次相遇？ (2)若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2 m/s2，则再经多长时间两车第二次相遇？ 2．如图2-1-2所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是() 图2-1-2 A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用 B．物体受重力、B点的支持力作用 C．物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用 D．物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用 3．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是() 图2-1-3 4.如图2-1-7所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是() 图2-1-7 A．小车静止时，F＝mg sin θ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mg cos θ，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上 D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向一定沿杆向上 5．图2-1-9的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是() 图2-1-9 A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 6．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图1所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是() 图1 A．图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C．图丙中，即将被踢起的足球一定不能被看作质点 D．图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变 7．在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图2所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为() 图2 A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 8．如图4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是() F 高中物理经典力学练习题 1．一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在水平的粗糙地面上，有关梯子的受力情况，下 列描述正确的是 （ ） A ．受两个竖直的力，一个水平的力 B ．受一个竖直的力，两个水平的力 C ．受两个竖直的力，两个水平的力 D ．受三个竖直的力，三个水平的力 2．如图所示， 用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度 增加一些，则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是（ ） A ．F 1增大，F 2减小 B ．F 1减小，F 2增大 C ．F 1和F 2都减小 D ．F 1和F 2都增大 3．如图所示，物体A 和B 一起沿斜面匀速下滑，则物体A 受到的力是（ ） A ．重力， B 对A 的支持力 B ．重力，B 对A 的支持力、下滑力 C ．重力，B 对A 的支持力、摩擦力 D ．重力，B 对A 的支持力、摩擦力、下滑力 4.如图所示，在水平力F 的作用下，重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑， 物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为：( ) A ．μF B ．μ(F+G) C ．μ(F －G) D ．G 5.如图，质量为m 的物体放在水平地面上，受到斜向上的拉力F 的作用而没动， 则 ( ) A 、物体对地面的压力等于mg B 、地面对物体的支持力等于F sin θ C 、物体对地面的压力小于mg D 、物体所受摩擦力与拉力F 的合力方向竖直向上 6．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，小球被竖直挡板挡住，则球对挡板的压力为（ ） A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 7．如图所示，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动？（ ） A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减 速下降 8. 如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速 靠岸的过程中（ ） A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 9．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1 和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） ，整个系统处于平衡状态．现缓 专题05 牛顿运动定律 1．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( ) A. 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学的抽象思维方法 D. 由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用 【答案】C 【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础， 2．把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉测力计A，测力计B受到A的拉力为F，测力计A受到B的拉力为F＇，则（） A. F与F＇大小相等 B. F的方向水平向左 C. F＇的方向水平向右 D. F＇作用在测力计B上 【答案】A 【解析】根据牛顿第三定律的特点可知：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。故A正确；由题可知，测力计B受到A的拉力为F的方向向右。故B错误；测力计A受到B的拉力为F′方向为向左。故C错误；F′是测力计A 受到B的拉力，所以是作用在A上。故D错误。故选：A。 3．2016年10月17日，神舟十一号载人飞船发射成功宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是 A. 火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B. 飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 C. 火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力 D.火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态 【答案】A 【解析】火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态。宇航员对座椅的压力大于自身重力，故A正确，CD错误。船落地前减速下落时，加速度向上，宇航员处于超重状态，故B错误；故选A。 4．如图所示，质量为m的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体在方向与水平面成斜向下、大小为F的推力作用下，从静止开始运动，则物体的加速度为（） A. B. C. D. 【答案】C 5．质量为45kg的小明站在电梯中的“体重计”上，当电梯竖直向下运动经过5楼时，“体重计”示数为50kg，如图所示．重力加速度取10m/s2．此时小明处于 2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算 （2004年）24.（18分）质量kg m 5.1=的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行s t 0.2=停在B 点，已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=，物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ，求恒力F 多大。（2 /10s m g =） 解：设撤去力F 前物块的位移为1s ，撤去力F 时物块速度为v ，物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1= - 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N （2005年）24．（18分）如图所示，质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为 0.24，木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B （视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E M 为8.0J ，小物块的动能E kB 为0.50J ，重力加速度取10m/s 2 ，求： （1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0； （2）木板的长度L 。 解：（1）设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ② （2）设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ，B 在A 上滑行的时间为t ，B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ，有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③ B B AB v m t F = ④ 其中F AB =F EA g m m F B A CA )(+=μ ⑤ 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ，有 2022 121)(v m v m s F F A A A A CA BA -= +- ⑥ AB B AB E s F = ⑦ 动量与动能之间的关系为 kA A A A E m v m 2= ⑧ 实验高中高三物理力学综合测试题 （时间:90分钟） 一、选择题（共10小题，每小题4分，共计40分。7、8、9、10题为多选。） 1．一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动，司机发现前方有障碍物立即减速，以0.2m/s2的加速度做匀减速运动，减速后一分钟内汽车的位移是（） A．240m B。250m C。260m D。90m 2．某人在平静的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力，取向上为正方向，在下面的图象中，最能反映小铁球运动过程的v-t图象是（） A B C D 3. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协 作和努力，终于在2007年10月24日晚6点05 分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星 在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行 的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星 所受合力的方向可能的是（） 4．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（） 5．如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为 A．都等于 2 g B． 2 g 和0 C． 2 g M M M B B A? + 和0 D．0和 2 g M M M B B A? + 6．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则（） A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B a t a t 2 4 6 -1 1 2 5 6 -1 1 C 3 4 1 S t v 2 4 6 -1 1 2 4 6 -1 1 A B v v v v 高考物理力学知识点之相互作用经典测试题含答案 一、选择题 1．灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品．每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a 、b 将灯笼悬挂于O 点绳a 与水平方向的夹角为，绳b 水平．灯笼保持静止，所受重力为G ，绳a 、b 对O 点拉力分別为F 1、F 2，下列说法正确的是（ ） A ． B ． C ．F 1和F 2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力 D ．灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力 2．质量为m 的物体，沿倾角为θ，质量为M 的斜面匀速下滑，如图所示，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ1，斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ2，物体下滑过程中，斜面仍静止在地面上，下述正确的是（ ） A ．地面对斜面的支持力小于（m +M ）g B ．地面对斜面的支持力大于（m +M ）g C ．斜面不受地面的摩擦力作用 D ．斜面受到地面的摩擦力的方向一定平行地面向左 3．已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为：（ ） A ． 2F B ．3F C ．F D ．无法判断 4．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是 （ ） A ．一定有弹力，但不一定有摩擦力 B ．如果有弹力，则一定有摩擦力 C ．如果有摩擦力，则一定有弹力 D ．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比 5．如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为θ），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面．图中就有小朋友把一块质量m 为黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数μ，则下列说法正确的是（ ） A ．黑板擦对黑板的压力大小为mgcosθ B ．黑板斜面对黑板的摩擦力大小为μmgcosθ C ．黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinθ D ．黑板对黑板擦的作用力大小为mg 6．一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R 的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k 为 A ．223(31)2mg R π+ B ．3(31)2mg R π- C ．3(31)mg + D ．3(31)mg + 7．某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平 风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是 A ．细绳受到拉力逐渐减小 B ．砖块受到的摩擦力可能为零 C ．砖块一定不可能被绳子拉离地面 高考物理分值分布分析 1、考点分值情况分析： （1）力学部分： 09年必考力学部分：38分，占物理总分34.5% 10年，必考力学部分42分，占物理总分的38.2%。 11年必考力学部分：47分，占物理总分42.7% 12年必考力学部分：38分，占物理总分34.5% 13年必考力学部分：50分，占物理总分45.5% 14年必考力学部分：49分，占物理总分44.5% （2）电磁部分： 09年必考电磁学部分： 57分，占物理总分51.8% 10年，电学部分共考查： 53分，占物理总分的48.2%。 11年必考电磁学部分： 48分，占物理总分43.6% 12年，电学部分共考查： 57分，占物理总分的51.8%。 13年必考电磁学部分： 45分，占物理总分40.9% 14年必考力学部分： 46分，占物理总分41.8% （3）选修部分：每年选考部分：15分，占物理总分13.6%。 2、整体内容分析： （1）必考部分：从所占分值来看，主要是以选修3-1为主，必修1、必修2共在42分左右，而选修3-2通常只考2个左右选择题。09年、10、12、13年高考都出现物理学史方面的题，所以在高考复习时要引起重视。万有引力部分在这五年中，每年都考了1道选择题，牛顿定律、机械能和电场、磁场总是高考的考查重点。实验题通常是考1道力学和1道电学题，一大一小，共15分，通常会以电学实验为大题，但11年就是以测加速度为大实验，12年全部为电学实验，所以还是不能一概而论。计算题在这五年中，09、10、11、13都是1道直线运动和1道带电粒子在电、磁场（或单纯的磁场）中运动题，尽管09年的直线运动题中会用到动能定理。而12年却出了一道关于力的平衡的计算题。 （2）选考部分：选修3-5：选择题在五年中有两年考了光电效应（09 高三物理力学综合测试题 一、选择题（4×10=50） 1、如图所示，一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上，F 的方向与斜面平行， 如果将力F 撤消，下列对物块的描述正确的是（ ） A 、木块将沿面斜面下滑 B 、木块受到的摩擦力变大 C 、木块立即获得加速度 D 、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度v 0竖直上抛，它能到达的最大高度为H ，问下列几种情况中，哪种情况小球不． 可能达到高度H （忽略空气阻力）： （ ） A ．图a ，以初速v 0沿光滑斜面向上运动 B ．图b ，以初速v 0沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动 C ．图c （H>R>H/2），以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 D ．图d （R>H ），以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 3. 如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木块分离时，两木块的速度分别为v1和v2，，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法 若F1＝F2，M1＞M2，则v1 ＞v2，； 若F1＝F2，M1＜M2，则v1 ＞v2，； ③若F1＞F2，M1＝M2，则v1 ＞v2，； ④若F1＜F2，M1＝M2，则v1 ＞v2，；其中正确的是（ ） A ．①③ B ．②④ C ．①② D ．②③ 4．如图所示，质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N 时，物体A 处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动后，则（g=10m/s2）（ ） A ．物体A 相对小车仍然静止 B ．物体A 受到的摩擦力减小 C ．物体A 受到的摩擦力大小不变 D ．物体A 受到的弹簧拉力增大 5．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小 球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0，若v 0≤gR 3 10，则有关小球能够上 升到最大高度（距离底部）的说法中正确的是： （ ） A ．一定可以表示为g v 22 B ．可能为3 R C ．可能为R D ．可能为 3 5R 6．如图示，导热气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不 漏气。活塞下挂一砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 （ ） A ．气体压强增大，内能不变 B ．外界对气体做功，气体温度不变 C ．气体体积减小，压强增大，内能减小 D ．外界对气体做功，气体内能增加 7．如图所示，质量M=50kg 的空箱子，放在光滑水平面上，箱子中有一个质量m=30kg 的铁块，铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ，它一旦与ab 壁接触后就不会分开，铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子，2s 末立即撤去作用力，最后箱子与铁块的共同速度大小是（ ） θ F R F 高中物理力学计算题汇总经典精解（50题）1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ2ｓ２） 图1-73 2．某航空公司的一架客机，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内高度下降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竖直拉力，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? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球，测出 水平射程为Ｌ（地面平坦），已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2，物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求 （1）2秒末物块的即时速度． （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离． 5．如图1-74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求 图1-74 （1）推力Ｆ的大小． （2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离? 6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ． （1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度． （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离． 力学综合题集锦 1.长为L 的轻绳，将其两端分别固定在相距为d 的两坚直墙面上的A 、B 两 点。一小滑轮O 跨过绳子下端悬挂一重力为G 的重物C ，平衡时如图所示， 则AB 绳中的张力为 。 2.如图所示，由物体A 和B 组成的系统处于静止状态.A 、B 的质量分别为 m A 和m B ,且m A >m B ,滑轮的质量和一切摩擦不计.使绳的悬点由P 点向右移动一 小段距离到Q 点，系统再次达到静止状态.则悬点移动前后图中绳与水平方 向的夹角θ将( ) A ．变大 B ．变小 C ．不变 D ．可能变大，也可能变小 3.如图所示，三个木块A 、B 、C 在水平推力F 的作用下靠在竖直墙上，且处于静止状态，则下列说法中正确的是（ ） A ．A 与墙的接触面可能是光滑的 B ．B 受到A 作用的摩擦力，方向可能竖直向下 C ．B 受到A 作用的静摩擦力，方向与C 作用的静摩擦力方向一定相反 D ．当力F 增大时，A 受到墙作用的静摩擦力一定不增大 4.如图所示，水平桌面光滑，A 、B 物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动 摩擦力)，A 物体质量为2m ，B 和C 物体的质量均为m ，滑轮光滑，砝 码盘中可以任意加减砝码．在保持A 、B 、C 三个物体相对静止且共同 向左运动的情况下，B 、C 间绳子所能达到的最大拉力是 ( ) A ．12 μmg B ．μmg C ．2μmg D ．3μmg 5．如图所示，物体B 叠放在物体A 上，A 、B 的质量均为m ，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑，则( ) A ．A ， B 间没有静摩擦力 B ．A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上 C ．A 受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ D ．A 与B 间的动摩擦因数μ＝tan θ 6．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是 （ ) A ．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大 B ．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的支持力增大 C ．当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车没有摩擦力 D ．当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力小于货物和货车的总重力 7．如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3，中间均用原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态．下列结论 高中物理力学部分知识点归纳 1、基本概念：力、合力、分力、力的平行四边形法则、三种常见类型的力、力的三要素、时间、时刻、位移、路程、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率、加速度、共点力平衡（平衡条件）、线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、动量、冲量、动量变化、功、功率、能、动能、重力势能、弹性势能、机械能、简谐运动的位移、回复力、受迫振动、共振、机械波、振幅、波长、波速 2、基本规律：匀变速直线运动的基本规律（12个方程）；三力共点平衡的特点；牛顿运动定律（牛顿第一、第二、第三定律）；万有引力定律；天体运动的基本规律（行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题）；动量定理与动能定理（力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变 化的关系）；动量守恒定律（四类守恒条件、方程、应用过程）；功能基本关系（功是能量转化的量度）重力做功与重力势能变化的关系（重力、分子力、电场力、引力做功的特点）；功能原理（非重力做功与物体机械能变化之间的关系）；机械能守恒定律（守恒条件、方程、应用步骤）；简谐运动的基本规律（两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、简谐运动的对称性、单摆的振动周期公式）；简谐运动的图像应用；简谐波的传播特点；波长、波速、周期的关系；简谐波的图像应用； 3、基本运动类型：运动类型受力特点备注直线运动所受合外力与物体速度方向在一条直线上一般变速直线运动的受力分析匀变速直线运动同上且所受合外力为恒力 1. 匀加速直线运动 2. 匀减速直线运动曲线运动所受合外力与物体速度方向不在一条直线上速度方向沿轨迹的切线方向合外力指向轨迹内侧（类）平抛运动所受合外力为恒力且与物体初速度方向垂直运动的合成与分解匀速圆周运动所受合外力大小恒定、方向始终沿半径指向圆心（合外力充当向心力）一般圆周运动的受力特点向心力的受力分析简谐运动所受合外力大小与位移大小成正比，方向始终指向平衡位置回复力的受力分析 4、基本方法：力的合成与分解（平行四边形、三角形、多边形、正交分解）；三力平衡问题的处理方法（封闭三角形法、相似三角形法、多力平衡问题—正交分解法）；对物体的受力分析（隔离体法、依据：力的产生条件、物体的运动状态、注意静摩擦力的分析方法—假设法）；处理匀变速直线运动的解析法(解方程或方程组)、图像法（匀变速直线运动的s-t图像、v-t图像）；解决动力学问题的三大类方法：牛顿运动定律结合运动学方程（恒力作用下的宏观低速运动问题）、动量、能量（可处理变力作用的问题、不需考虑中间过程、注意运用守恒观点）；针对简谐运动的对称法、针对简谐波图像的描点法、平移法 5、常见题型：合力与分力的关系：两个分力及其合力的大小、方向六个量中已知其中四个量求另外两个量。斜面类问题：（1）斜面上静止物体的受力分析；（2）斜面上运动物体的受力情况和运动情况的分析（包括 力学综合题集锦 1.长为L的轻绳，将其两端分别固定在相距为d的两坚直墙面上的A、B两 点。一小滑轮O跨过绳子下端悬挂一重力为G的重物C，平衡时如图所示， 则AB绳中的张力为。 2.如图所示，由物体A和B组成的系统处于静止状态.A、B的质量分别为 m A和m B,且m A>m B,滑轮的质量和一切摩擦不计.使绳的悬点由P点向右移动 一小段距离到Q点，系统再次达到静止状态.则悬点移动前后图中绳与水平 方向的夹角θ将() A．变大B．变小 C．不变D．可能变大，也可能变小 3.如图所示，三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上，且处于静止状态，则下列说法中正确的是（） A．A与墙的接触面可能是光滑的 B．B受到A作用的摩擦力，方向可能竖直向下 ； C．B受到A作用的静摩擦力，方向与C作用的静摩擦力方向一定相反 D．当力F增大时，A受到墙作用的静摩擦力一定不增大 4.如图所示，水平桌面光滑，A、B物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，A物体质量为2m，B和C物体的质量均为m，滑轮光滑，砝码 盘中可以任意加减砝码．在保持A、B、C三个物体相对静止且共同向 左运动的情况下，B、C间绳子所能达到的最大拉力是() A．1 2μmg B．μmg C．2μmg D．3μmg 5．如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则() A．A，B间没有静摩擦力 B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ … D．A与B间的动摩擦因数μ＝tanθ 6．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是（) A．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大 B．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的支持力增大 C．当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车没有摩擦力 D．当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力小于货物和货车的总重力 7．如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、 力学物理进阶（附答案） 讨论QQ 群：118349030 1．(★)如图5所示，水平横梁一端A 插在墙壁内，另一端装有小滑 轮B ，一轻绳一端C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂 一质量为m=10kg 的重物，，则滑轮受到绳子作用力为（ C ） A ．50N B ．50 C ．100N D ．1003N 2. (★)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有 （ B ） A ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 3．(★★)如图，甲、乙、丙三个物体，质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相 同的作用力F ，则它们受到的摩擦力的大小关系是： （ D ） A ．三者相同 B ．乙最大 C ．丙最大 D ．条件不够，无法判断大小 4．(★★)如图所示，质量为m 的木块A 放在斜面体B 上，若A 和B 沿水 平方向以相同的速度v 0一起向左做匀速直线运动，则A 和B 之间的相互作 用力大小为（ A ） A. mg B. mgsin θ C. mgcos θ D. 0 5. (★★)水平地面上斜放着一块木板AB ，如图所示，在木板上放一木块处于静止状态，现使斜面的B 端缓慢的降低（即使斜面的倾角缓慢的减小），则在此过程中木块所受弹力N ，摩擦力f 的变化情况是（ A ） A.N 增大，f 减小 B.N 减小，f 增大 C.N 减小，f 减小 D.N 增大，f 增大 6. (★★★)如图，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑（如图），可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面受地面的摩擦力（A ） A ．大小为零 B ．方向水平向右 C ．方向水平向左 D ．无法判断大小和方向 3高中物理力学综合试题及答案
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