优化方案高三物理二轮复习 专题一 力与运动综合检测.doc

专题一综合检测一、选择题1(多选)(2015江西省七校联考)如图所示，横截面为直角三角形的斜劈a，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力f指向球心水平作用在光滑球b上，系统处于静止状态当力f增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是()aa所受合外力增大ba对竖直墙壁的压力增大cb对地面的压力一定增大d墙面对a的摩擦力可能变为零解析：选bcd外力增大，系统保持静止，由平衡条件可知，a所受合外力为零，a项错误；对a、b整体进行受力分析，水平方向上墙壁对整体的支持力与外力f为平衡力，根据牛顿第三定律可知，a对竖直墙壁的压力增大，b项正确；对b受力分析，如图，根据平衡条件有：ffsin ，可见f增大，则f增大，又fmgfncos ，可见f增大，则fn增大，由牛顿第三定律可知，球对地面的压力增大，c项正确；取整体为研究对象，当fm总g时墙壁与斜劈之间的摩擦力为零，d项正确2(2015福建六校联考)如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物m，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转动轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方o点处，在杆的中点c处拴一细绳，通过滑轮后挂上重物m，c点与o点的距离为l，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓慢转至水平(转过了90角)下列有关此过程的说法中正确的是()a重物m做匀速直线运动b重物m做变速直线运动c重物m的最大速度是2ld重物m的速度先减小后增大解析：选b设c点线速度方向与绳子的夹角为(锐角)由题知c点的线速度为l，该线速度在绳子方向上的分速度就为lcos ，的变化规律是开始最大(90)，然后逐渐变小，所以lcos 逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为0，绳子的速度变为最大，为l，然后，又逐渐增大，lcos 逐渐变小，绳子的速度变小，所以重物的速度先增大后减小，最大速度为l，故b正确3(2015高考重庆卷)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()amg bmgcmg dmg解析：选a设高空作业人员自由下落h时的速度为v，则v22gh，得v，设安全带对人的平均作用力为f，由牛顿第二定律得fmgma又vat解得fmg.4.(2015高考重庆卷)若货物随升降机运动的vt图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力f与时间t关系的图象可能是()解析：选b根据vt图象可知电梯的运动情况：加速下降匀速下降减速下降加速上升匀速上升减速上升，根据牛顿第二定律fmgma可判断支持力f的变化情况：失重等于重力超重超重等于重力失重，故选项b正确5(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩p和q间的拉力大小为f；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，p和q间的拉力大小仍为f.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为()a8 b10c15 d18解析：选bc设该列车厢与p相连的部分为p部分，与q相连的部分为q部分设该列车厢有n节，q部分为n1节，每节车厢质量为m，当加速度为a时，对q有fn1ma；当加速度为a时，对p有f(nn1)ma，联立得2n5n1.当n12，n14，n16时，n5，n10，n15，由题中选项得该列车厢节数可能为10或15，选项b、c正确6.(2015上海市徐汇区二模)如图，一小球从一半圆轨道左端a点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于b点o为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为r，ob与水平方向夹角为60，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为()a b c d 解析：选b到达b点时，平抛运动的水平位移xrrcos 60设小球抛出时的初速度为v0，则到达b点时有tan 60 ，水平位移与水平速度v0的关系为xv0t，联立解得v0，选项b正确7.(2015高考天津卷)未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力为达到上述目的，下列说法正确的是()a旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大b旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小c宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大d宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：选b旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mgm2r，解得，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项b正确8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3.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/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，1.9103 m/sb东偏南方向，1.9103 m/s c西偏北方向，2.7103 m/sd东偏南方向，2.7103 m/s解析：选b设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知vvv22v1vcos 30，代入数据解得v21.9103 m/s.选项b正确9(多选)(2015辽宁省五校联考)中国志愿者王跃曾参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星500”假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()a飞船在轨道上运动时，在p点的速度大于在q点的速度b飞船在轨道上运动时，在p点的速度大于在轨道上运动时在p点的速度c飞船在轨道上运动到p点时的加速度等于飞船在轨道上运动到p点时的加速度d若轨道贴近火星表面，测出飞船在轨道上运动的周期，就可以推知火星的密度解析：选acd根据开普勒第二定律，行星在单位时间内扫过的面积相等可以知道，行星在远离中心天体的位置处速度一定小于在靠近中心天体位置处的速度，类比可以知道，a对；人造飞船在p点处受到的万有引力f引g，为其提供做圆周运动所需要的向心力f向m，当万有引力等于所需向心力时，人造飞船做圆周运动，当万有引力小于所需向心力时，人造飞船做离心运动，飞船在p点，轨道速度大于轨道速度，b错；根据牛顿第二定律ff引gman，同一个位置万有引力大小与方向相同，所以在p点任一轨道的加速度相同，c对；当轨道贴近火星时，设火星的半径为r，万有引力用来提供向心力可以得到：fgmr，于是mv，又因为v，所以，d对二、计算题10(2015淄博三模)如图所示，在倾角37的粗糙斜面上距离斜面底端x1 m处有一质量m1 kg的物块，受水平恒力作用，由静止开始沿斜面下滑到达底端时撤去水平恒力，物块在水平面上滑动一段距离后停止不计物块撞击水平面时的能量损失物块与各接触面之间的动摩擦因数均为0.2，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：(1)若物块运动过程中的最大速度为1 m/s，水平恒力f的大小为多少？(结果保留两位有效数字)(2)若改变水平恒力f的大小，可使物块总的运动时间有一最小值，最小值为多少？解析：(1)物块到达斜面底端时速度最大，v22ax对物块，有fnmgcos fsin mgsin fcos ffmafffn代入数据得f4.2 n.(2)设斜面上物块加速度为a1，运动时间为t1，在水平面上运动时间为t2则xa1t到达底端时速度v22a1x物块在水平面上运动时a2g，va2t2总时间tt1t2由数学知识可知，当a12 m/s2时tmin2 s.答案：(1)4.2 n(2)2 s11(2015太原模拟)质量为3 kg的长木板a置于光滑的水平地面上，质量为2 kg的木块b(可视为质点)置于木板a的左端，在水平向右的力f作用下由静止开始运动，如图甲所示a、b运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示(g取10 m/s2)求：(1)木板与木块之间的动摩擦因数；(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(2)4 s末a、b的速度；(3)若6 s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？解析：(1)由题图乙知4 s末a、b间达到最大静摩擦力，此时a2 m/s2对应a板ffmaambga、b间动摩擦因数0.3.(2)由题图知4 s末二者的速度等于图线与坐标轴包围的面积vat124 m/s4 m/s.(3)4 s到6 s末t22 s木板a运动的位移xavt2aat木块b运动的位移xbvt2abt木板的长度lxbxa4 m.答案：(1)0.3(2)4 m/s(3)4 m12如图所示，质量m50 kg的运动员(可视为质点)，在河岸上a点紧握一根长l5.0 m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高h10.0 m的o点，此时轻绳与竖直方向的夹角为37，c点是位于o点正下方水面上的一点，距离c点x4.8 m处的d点有一只救生圈，o、a、c、d各点均在同一竖直面内若运动员抓紧绳端点，从河岸上a点沿垂直于轻绳斜向下方向以一定初速度v0跃出，当摆到o点正下方的b点时松开手，最终恰能落在救生圈内(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：(1)运动员经过b点时速度的大小vb及对轻绳的拉力；(2)运动员从河岸上a点跃出时的动能ek；(3)若初速度v0不一定，且使运动员最终仍能落在救生圈内，则救生圈离c点距离x将随运动员离开a点时初速度v0的变化而变化试在所给坐标系中粗略作出xv0的图象，并标出图线与x轴的交点解析：(1)运动员从b点到d点做平抛运动hlgt2xvbt代