高考物理运动学力学综合题库.pdf

1 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统 斜面轨道倾角为30 质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为 木箱在轨道端时 自动装货装置将质量为m的货物装入木箱 然后木 箱载着货物沿轨道无初速滑下 与轻弹簧被压缩至最短时 自动卸货装 置立刻将货物卸下 然后木箱恰好被弹回到轨道顶端 再重复上述过 程 下列选项正确的是 A m M B m 2M C 木箱不与弹簧接触时 上滑的加速度大于下滑的加速度 D 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能全部 转化为弹簧的弹性势能2 如图所示 质量分别为 的两个物体通过轻弹簧连接 在力 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动 在地面 在空中 力 与水平方向成 角 则 所受支持力N和摩擦力 正确的是 A B C D 3 倾角 质量M 5kg的粗糙斜面位于水平地面上 质量m 2kg的木块置于斜面顶 端 从静止开始匀加速下滑 经t 2s到达底端 运动路程L 4m 在此过 程中斜面保持静止 求 1 地面对斜面的摩擦力大小与方向 2 地面对斜面的支持力大小 3 通过计算证明木块在此过程中满足动能定理 4 如图所示 在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为 的相同小球 小球之间用劲度系数均为 的轻质弹簧绝缘连接 当3个小球处在静止状态时 每根弹簧长度为 已知静电力常量为 若不考虑弹簧的静电感应 则每根弹簧的原长为 C A B C D 5 如图所示 一根长为l的细线 一端固定于O点 另一端拴一个质量 为m的小球 当小球处于最低位置时 获得一个水平初速度 要使小球 能绕O点在竖直内做圆周运动通过最高点 求水平初速度至少应多大 6 以10m s的初速度竖直向上抛出一个质量为0 5kg的物体 它上升的最 大高度为4m 设空气对物体的阻力大小不变 则物体落回抛出点时的动 能为 J g 10m s2 一根内壁光滑的细圆钢管 形状如图所示 一小钢球从A处正对管中射 入 第一次小球恰能达到C点 第二次小球从C孔平抛出恰好落回A孔 这两次小球进入A孔时的动能之比为 7 如图所示 在光滑的水平面上有一质量为25kg的小车B 上面放一个 质量为15kg的物体 物体与车间的滑动摩擦系数为0 2 另有一辆质量 为20kg的小车A以3m s的速度向前运动 A与B相碰后连在一起 物体一 直在B车上滑动 求 1 当车与物体以相同的速度前进时的速度 2 物体在B车上滑动的距离 1 i A t s 0 5 0 1 0 2 0 1 0 2 0 8 一质点受多个力的作用 处于静止状态 现使其中一个力的大小逐 渐减小到零 再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 在此过程中 其它力 保持不变 则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是 A a和v都始终增大 B a和v都先增大后减小 C a先增大后减小 v始终增大 D a和v都先减小后增大 9 如图所示 细线的一端系一质量为m的小球 另一端固定在倾角为 的光滑斜面体顶端 细线与斜面平行 在斜面体以加速度a水平向右做 匀加速直线运动的过程中 小球始终静止在斜面上 小球受到细线的拉 力T和斜面的支持力FN分别为 重力加速度为g a m A B C D 10 右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片 照片左上角的 三列数据如下表 表中第二列是时间 第三列是物体沿斜面运动的距 离 第一列是伽利略在分析实验数据时添加的 撤据表中的数据 伽利 略可以得出的结论是 A 物体具有惯性 B 斜面倾角一定时 加速度与质量无关 C 物体运动的距离与时间的平方成正比 D 物体运动的加速度 与重力加速度成正比 11 如图所示 将小砝码置于桌面上的薄纸板上 用水平向右的拉力将纸 板迅速抽出 砝码的移动很小 几乎观察不到 这就是大家熟悉的惯性演 示实验 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2 各接触面间的动摩擦因数 均为 重力加速度为g 1 当纸板相对砝码运动时 求纸板所受摩擦力的大小 2 要使纸板相对砝码运动 求需所拉力的大小 3 本实验中 m1 0 5 kg m2 0 1 kg 0 2 砝码与纸板左端的距 离d 0 1 m 取g 10 m s2 若砝码移动的距离超过l 0 002 m 人 眼就能感知 为确保实验成功 纸板所需的拉力至少多大 12 如图7 游乐场中 从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨 道 甲 乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处 下列说法正确的 有 A 甲的切向加速度始终比乙的大 B 甲 乙在同一高度的速度大小相等 C 甲 乙在同一时刻总能到达同一高度 D 甲比乙先到达B处 13 如图8 物体P静止于固定的斜面上 P的上表面水平 现把物体Q轻 轻地叠放在P上 则 A P向下滑动 B P静止不动 C P所受的合外力增大 D P与斜面间的静摩擦力增大 14 如图 倾角为37 质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可 忽略的光滑定滑轮 A点处有一固定转轴 CA AB DC CA 0 3m 质量m lkg的物体置于支架的B端 并与跨过定滑轮的轻绳相连 绳 另一端作用一竖直向下的拉力F 物体在拉力作用下沿BD做匀速直线 运动 己知物体与BD间的动摩擦因数 0 3 为保证支架不绕A点 转动 物体向上滑行的最大距离s m 若增大F后 支架仍 不绕A点转动 物体能向上滑行的最大距离s s 填 大 于 等于 或 小于 取sin37 0 6 cos37 0 8 15 如图 质量为M 长为L 高为h的矩形滑块置于水平地面上 滑块与 地面间动摩擦因数为 滑块上表面光滑 其右端放置一个质量为m 的小球 用水平外力击打滑块左端 使其在极短时间内获得向右的 速度v0 经过一段时间后小球落地 求小球落地时距滑块左端的水 平距离 16 如图所示 质量为 倾角为的斜面体 斜面光滑且足够长 放在粗 糙的水平地面上 底部与地面的动摩擦因数为 斜面顶端与劲度系数 为 自然长度为的轻质弹簧相连 弹簧的另一端连接着质量为的物块 压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放 且物块在以后的运动 中 斜面体始终处于静止状态 重力加速度为 m M 1 求物块处于平衡位置时弹簧的长度 2 选物块的平衡位置为坐标原点 沿斜面向下为正方向建立坐标 轴 用表示物块相对于平衡位置的位移 证明物块做简谐运动 3 求弹簧的最大伸长量 4 为使斜面始终处于静止状态 动摩擦因数应满足什么条件 假设 滑动摩擦力等于最大静摩擦力 17 如图所示 一质量m 0 4kg的小物块 以V0 2m s的初速度 在与斜 面成某一夹角的拉力F作用下 沿斜面向上做匀加速运动 经t 2s的时 间物块由A点运动到B点 A B之间的距离L 10m 已知斜面倾角 30o 物块与斜面之间的动摩擦因数 重力加速度g取10 m s2 1 求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小 2 拉力F与斜面的夹角多大时 拉力F最小 拉力F的最小值是多少 一物体做直线运动 其加速度随时间变化的a t图象如图所示 下列v t 图象中 可能正确描述此物体运动的是 A 3T 2 a a0 a0 0 T 2 T 2T t 3T 2 v t v0 v0 0 T 2 T 2T 3T 2 v t v0 v0 0 T 2 T 2T 3T 2 v t v0 v0 0 T 2 T 2T D 3T 2 v t v0 v0 0 T 2 T 2T B C 18 如图所示 水平板上有质量m 1 0kg的物块 受到随时间t变化的水 平拉力F作用 用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小 取重力加速度g 10m s2 下列判断正确的是 A 5s内拉力对物块做功为零 B 4s末物块所受合力大小为4 0N C 物块与木板之间的动摩擦因数为0 4 D 6s 9s内物块的加速度的大小为2 0m s2 19 如图所示 放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上下两层 粘在一起组成的 质量为m的子弹以速度v水平射向滑块 若击中上层 则子弹刚好不穿出 如图 a 所示 若击中下层 则子弹嵌入其中 如图 b 所示 比较上述两种情况 以下说法不正确的是 a b A 两种情况下子弹和滑块的最终速度相同 B 两次子弹对滑块做的功一样多 C 两次系统产生的热量一样多 D 两次滑块对子弹的阻力一样大X k b 1 c o m 20 如图所示足够大的倾角为 的光滑斜面固定放置 在其上有一固定 点O O点连接一长为L的细线 细线的另一端连接一可以看做质点的小 球 原来小球处于静止状态 现给小球一与细线垂直的初速度v0 使小 球能在斜面内做完整的圆周运动 则v0的最小值为 A B O v0 C D 21 一辆质量为m的汽车从静止开始以加速度a启动 经时间t1汽车的功 率达到额定功率 再经时间t2汽车速度达到最大vm 以后汽车匀速运 动 若汽车运动过程中所受阻力恒为f 则不能求出的物理量 A 任一速度v对应的功率 B 速度刚达最大时 发生的位移 C 任一速度v对应的加速度 D 任一速度v时发生的 位移 22 如图 半圆形凹槽的半径为R O点为其圆心 在与O点等高的边缘 A B两点分别以速度v1 v2水平相向抛出两个小球 已知v1 v2 1 3 两小球恰落在弧面上的P点 则以下说法中正确的是 A O B P v1 v2 A AOP为45 B 若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点 则应使v1 v2都增 大 C 改变v1 v2 只要两小球落在弧面上的同一点 v1与v2之和就不 变 D 若只增大v1 两小球可在空中相遇 23 如图所示 水平传送带左端A和右端B间的距离为L 1m 其上面到水 平地面的距离为h 5m 传送带以速度u 4m s顺时针运转 一小物体以水 平向右初速度v0从A点滑上传送带 小物体与传送带间的动摩擦因数为 0 2 为使小物体能落在水平地面上距B点水平距离为x 3m的C点及其 右边 则v0应满足的条件是什么 重力加速度为g 10m s2 C A B h v0 u 24 已知地球半径为R 地球同步卫星离地面的高度为h 周期为T0 另 有一颗轨道平面在赤道平面内绕地球自西向东运行的卫星 某时刻该卫 星能观察到的赤道弧长最大为赤道周长的三分之一 求 1 该卫星的 周期 2 该卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空所需的时间 25 一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置 下端固定在水平地面上 将一 质量为2m的物体A放置弹簧上端 A物体静止时弹簧长度为L1 将A物体 向下按到弹簧长度为L2 由静止将A物体释放 A物体恰能离开弹簧 将 物体A换成质量为m的物体B 并将B物体向下按到弹簧长度为L2处 将B 物体由静止释放 求B物体运动过程中离水平地面的最大高度 已知 重力加速度为g 26 如图所示 AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道 BC为光滑水平轨 道 CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道 且AB与BC通过一小段光滑 弧形轨道相连 BC与弧CD相切 已知AB长为L 10m 倾角 37 BC长 s m CD弧的半径为R m O为其圆心 COD 143 整个装置处在水平 向左的匀强电场中 电场强度大小为E 1 103N C 一质量为m 0 4kg 电荷量为q 3 10 3C的物体从A点以初速度vA 15m s沿AB轨道开始运 动 若物体与轨道AB间的动摩擦因数为 0 2 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 物体运动过程中电荷量不变 求 1 物体在AB轨道上运动时 重力和电场力对物体所做的总功 A B C D O 2 物体能否到达D点 3 物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距 离y 27 一个平板小车置于光滑水平面上 其右端恰好和一个光滑圆弧轨 道AB的底端等高对接 如图所示 已知小车质量M 3 0kg 长L 2 06m 圆弧轨道半径R 0 8m 现将一质量m 1 0kg的小滑块 由轨道顶 端A点无初速释放 滑块滑到B端后冲上小车 滑块与小车上表面间的动 摩擦因数 取g 10m s2 试求 1 滑块到达B端时 轨道对它支持力的大小 2 小车运动1 5s时 车右端距轨道B端的距离 3 滑块与车面间由于摩擦而产生的内能 28 如图所示 一水平传送装置有轮半径为R m的主动轮Q1和从动轮Q2及 传送带等构成 两轮轴心相距8m 轮与传送带不打滑 现用此装置运送 一袋面粉 可视为质点 已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为 0 4 这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出 1 当传送带以4m s的速度匀速运动时 将这袋面粉由左端Q1正上方A 点轻放在传送带上后 这袋面粉由A端运送到Q2正上方的B端所用的时间 为多少 2 要想尽快将这袋面粉 初速度为零 由A端送到B端 传送带速度 至少多大 3 由于面粉的渗漏 在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留 下白色的面粉痕迹 这袋面粉 初速度为零 在传送带上留下的面粉痕 迹最长能有多长 此时传送带的速度应满足什么条件 29 两个质量分别为M1和M2的劈A和B 高度相同 放在光滑的水平面 上 A和B相向的侧面都是相同的光滑的曲面 曲面下端与水平面相切 如图所示 一个质量为m的物块位于劈A的曲面上 距水平面的高度为 h 物块从静止开始滑下 然又滑上劈B的曲面 试求物块在B上能够达 到的最大高度是多少 30 物体A的质量M 1kg 静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m 0 5kg 长L 2m 某时刻A以V0 4m s向右的初速度滑上木板B的上表 面 在A滑上B的同时 给B施加一个水平向右的拉力 忽略物体A的大 小 已知A与B之间的动摩擦因数 0 2 取重力加速度g 10m s2 试 求 1 若F 15N 物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离 2 如果要使A不至于从B上滑落 拉力F大小应满足的条件 31 A B两列火车 在同一轨道上同向行驶 A车在前 其速度 B车在 后 速度 因大雾能见度很低 B车在距A车75m时才发现前方有A车 这 时B车立即刹车 但B车要经过180m才能够停止 问 1 B车刹车时的加速度是多大 2 若B车刹车时A车仍按原速前进 两车是否相撞 若会相撞 将在B 车刹车后何时 若不会相撞 则两车最近距离是多少 3 若B车在刹车的同时发出信号 A车司机经过收到信号后加速前 进 则A车的加速度至少多大才能避免相撞 32 如图所示 光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接 导轨半 径R 一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧 把物块释放 在弹力的 作用下获得一个向右的速度 当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力 为其重力的7倍 之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点 求 1 弹簧对物块的弹力做的功 2 物块从B至C克服阻力所做的功 3 物块离开C点后落回水平面时动能的大小 33 如图所示 在光滑的水平地面上 质量为M 3 0kg的长木板A的左 端 叠放着一个质量为m 1 0kg的小物块B 可视为质点 处于静止状 态 小物块与木板之间的动摩擦因数 0 30 在木板A的左端正上方 用长为R 0 8m的不可伸长的轻绳将质量为m 1 0kg的小球C悬于固定点O 点 现将小球C拉至上方使轻绳拉直且与水平方向成 30 角的位置由 静止释放 到达O点的正下方时 小球C与B发生碰撞且无机械能损失 空气阻力不计 取g 10m s2 求 1 小球C与小物块B碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力 2 木板长度L至少为多大时 小物块才不会滑出木板 34 如图所示