力学试题二正式版

1、力学试题二、选择题（每题 4分，共40分，每题至少有一个正确答案）1如图1所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块 P、Q用轻绳连接并跨过滑 轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态 当用水平向 左的恒力F推Q时，P、Q仍静止不动，则（）A . Q受到的摩擦力一定变小B. Q受到的摩擦力一定变大C. 轻绳上的拉力一定变小D .轻绳上拉力一定不变2. 下列说法正确的是（）A .如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B .如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C .物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒D .做匀加速运动的物体，其

2、机械能可能守恒3. 质量为40kg的雪撬在倾角0 =37。的斜面上向下滑动（如图 3甲所示），所受的空气 阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图象如图乙所示，且 AB是曲线的切线，B点坐标为（4,15）, CD是曲线的渐近线。根据以上信息，可以确定下列哪些物理量 （）图3乙A .空气的阻力系数C.雪撬在斜面上下滑的最大速度4.质量为m的物体，由静止开始下落,落h的过程中，下列说法正确的是一4A .物体动能增加了mgh5B .雪撬与斜坡间的动摩擦因数D .雪撬达到最大速度时所用的时间4由于空气阻力，下落的加速度为一g，在物体下5（ ）4B.物体的机械能减少了 一mgh5C 物体克服阻力所做的

3、功为1mghD.物体的重力势能减少了 mgh5用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过 程的时间相同，不计空气阻力，则（）A .加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B .匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C.两过程中拉力的功一样大D .上述三种情况都有可能6.个静止的质点，在两个互成锐角的恒力 Fi、F2作用下开始运动， 掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（经过一段时间后撤）A .匀加速直线运动，匀减速直线运动B .匀加速直线运动，匀变速曲线运动C.匀变速曲线运动，匀速圆周运动D .匀加速直线运动，匀速圆周运动7

4、.在平直公路上行驶的汽车中， 某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力, 用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片,0.5s :第一次闪光时，小对照片进行分析，知道了如下信息：两次闪光时间间隔为球刚释放，第二次闪光时，小球落地；两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5m；两次闪光时间间隔内，小球移动的距离为2g=10m/s ）（）A .小球释放点离地的高度C.汽车做匀速直线运动5m，根据以上信息尚不能确定的是（已知B .第一次闪光时小车的速度D .两次闪光时间间隔内汽车的平均速度在一个与水平成B角的力F作用&如图8所示，质量为m的物体放在粗糙水平地面

5、上, 下，保持静止，欲使物体所受到的摩擦力减为原来的一半, 可采用的办法是：（A .物体与地面的摩擦系数减为原来的一半；B .使物体的质量减为原来的一半；C .把F的大小减为原来的一半；D .使B角减为原来的一半。9 .如图9所示，两个质量均为 M的星体，相距为d,其连线的垂直平分线为 AB。O为两 星体连线的中点，设想两星体静止不动，一个质量为m的物体从0沿OA方向运动，则F列说法正确的是A .它受到两星体的万有引力合力大小一直减小B .它受到两星体的万有引力合力大小先增大，后减小C.它受到两星体的万有引力合力大小一直增大D .当物体m与两星体间距离为 d时，物体m受到两 星体的万有引力合力

6、大小为8GM2m3d210 当今的科技发展迅猛，我们设想，如果地球是个理想 的球体，沿地球的南北方向修一条平直的闭合高速公路, 一辆性能很好的汽车在这条高速公路上可以一直加速下去，并且忽略空气阻力，那么这辆汽车的最终速度A .与飞机速度相当B 小于“神舟”六号飞船的速度C.可以达到 7.9km/sD 无法预测二、实验题（共12分）11. （12分）一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量厶3与对应时间 t的比值定义为角加速打点计时器、来完成下述实验:如下图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面

7、，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上接通电源,打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动经过一段单也1： cmI I I小丨I巧=18 00米尺、纸带、复写纸可）我们用电磁20时间，停止转动和打点，取下纸带,进行测量（打点计时器所接交流电的频率为50Hz , A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）（1） 如图乙所示，圆盘的半径r为cm.（2） 由图丙可知，打下计数点D时，纸带运动的速度大小为 m/s,此时圆盘转动的角速度为rad/s.（3） 纸带运动的加速度大小为 m/s2,圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2.三、计算题（共48分）12. （12分）一光滑圆环固定在

8、竖直平面内，环上套着两个小球A和B （中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图12中所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心 0处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角.已知B球的质量为3kg，求细绳对B球的拉力和 A球的质量mA.B13. （ 12分）如图13所示，一个质量为 M=2 kg的物块（可视为质点）从光滑四分之一 圆弧轨道顶端由静止滑下，圆弧轨道半径R=0.8 m,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端 相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为v= 3 m/s,已知物块与传送带间的动摩擦因数为卩=0.1，两皮带轮

9、之间的距离为L=6m,重力加速度 g= 10m/s2。求：（1）物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力;（2）物块将从传送带的哪一端离开传送带？D图1414. （ 14分）如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的2圆周轨道，半径 OA处于水平位置，BDO是直径为15m的4半圆轨道，D为BDO轨道的中央一个小球P从A点的正上方距水平半径 OA高H处自 由落下，沿竖直平面内的轨道通过 D点时对轨道的压力等于其重力的 害倍取g为10m/s2（1）H的大小；（2）试讨论此球能否到达 BDO轨道的O点，并说明理由；（3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少15. （

10、10分）如图15所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为 卩，其余各处的摩擦不计，重力加速 度为g,求：（1）物块速度滑到 O点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量 d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？力学试题答案图151答案：DQ开始时受到的摩擦力大小、方向不能确定，故不能其变化情况；但Q仍静止，轻绳上拉力一定不变故D选

11、项正确2 答案：CD如果物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在光滑水平面上物体 做匀速直线运动，其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动，其机械能就不守 恒所以A错误；合外力做功为零，机械能不一定守恒如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直线运动，合外力做功为零，但其机械能就不守恒。所以B错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，所以机械能守恒所以C正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动，所以D正确.但有时也不守恒，如在粗糙水平面上拉着一个物体加速运动，此时就不守恒3. ABC解析：由图象可得到：A点，VA=5m/s，加速度aA = 2.5m/s2;最终雪橇匀速

12、运动时最大速度 Vm=10m/s，加速度a = 0;雪撬沿斜面下滑过程中由牛顿运动定律得： mg sin v - "mg cost - kv = ma，代入两组数据即可解出空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数 卩，选项ABC都正确。而雪撬何时达到最大速度，不能从图 象上得到。选项D错误。4 .答案：ACD物体下落的加速度为4g，说明物体下落过程中受到的阻力大小为5gf mg，5由动能定理，.'Ek =mgh - mg = mgh ；其中阻力做功为1 mgh，即机械能减少量；555又重力做功总与重力势能变化相对应，故ACD正确5.答案：D因重物在竖直方向上仅受两个力作用：

13、重力mg、拉力F，这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态设匀加速提升重物时拉力为F ，加速度为a,由牛顿第二定律 Fmg二ma，所以有F二mg ma，则拉力F做功为W二Fsi =m(g a)診2 =m(g ' a)at2匀速提升重物时，设拉力为F2,由平衡条件得 F2=mg,22匀速直线运动的位移 S2二vt =at，力F2所做的功 W2 =F2s2 =mgat比较上述两种情况下拉力F、F2分别对物体做功的表达式，可以发现，一切取决于加速度 a与重力1 1加速度的关系若 a>g 时，-(g ' a) g，则 W >W2；若 a=g 时，-(g a) =g

14、 ,则 W=W2；1若a<g时，2(g a) :g，则W<W2.因此A、B、C的结论均可能出现， 故答案应选D .6.答案：B根据物体作直线运动和曲线运动的条件可知，先作初速度为零的沿合力方向 的匀加速直线运动，后因速度方向跟另一个力不在一条直线上，作匀变速曲线运动1 2 1 27答案：C小球做平抛运动，竖直高度h=2gt =- 10 0.5 =1.25m, A正确；小球水平方向上的位移x = 52 - 1.252二4.84 m ,小球初速度x 4.84v0二f =云5 =9.68m/s，此即第一次闪光时小车的速度，B正确；两次闪光时间间5隔内汽车的平均速度 v10m/s，因此汽车

15、应做加速运动，C不能确定，D能够0.5确定.& C9. B 解析：本题可类比等量同种点电荷在空间产生电场的情况，根据电场线的大致分布可知从O到A场强先增大再减小，所以受力的变化情况也是如此，故B正确。10答案：C在理想情况下一直加速，可以达到围绕地球表面做圆周运动，即第一宇宙速度.11 解析：(1)根据游标卡尺的读数原理，可得读数应为主尺上的和游标尺上的刻度相加.由图乙可知游标尺的分度为0.05mm，主尺上为5.9cm，游标尺上的第5个刻度线和主尺对齐，所以读数为5.9cm+0.02 x 5mm=6.00cm，即可得该圆盘的半径 r=6.00cm.(2)由题意知，纸带上每两点的时间间隔

16、 T=0.10s,打下计数点D时，纸带运动速度大小为：SCE 13.195.41222Vdcm/s =39cm/s =0.39m/s ,212 0.1Vd 0.39此时圆盘转动的角速度为=2 =6.5rad/s 6 10sDE SBC +(SCD SAB)(3 )纸带运动的加速度大小为a2，代入数值，得4Ta=0.59m/s2二:lv a 0.59设角加速度为B ,则可二石 二 l00 10-2 =9.8rad/s2. I12.对B球，受力分析如图物体B处于平衡状态有:Tcos600=mBg (3 分)（1 分）T=2m Bg=2 X3 X1O=6ON 对A球，受力分析如图 物体A处于平衡状态

17、有:在水平方向：Tcos300=Nasin300（ 3 分）在竖直方向：NAcos300=mAg+Tsin300（ 3 分）由上两式解得： mA=2mB=6kg（ 2分）13. （ 12分）解：（1）物块滑到圆弧轨道底端的过程中，由动能定理得1 2mgRmvo （2 分）2解得 v0 二 2gR = 4 m/s （1 分）2在圆弧轨道底端，由牛顿第二定律得F -mg =口土（2分）R解得物块所受支持力F=60N（2分）由牛顿第三定律得，物块对轨道的压力大小为60N，方向竖直向下。（1分）（2）物块滑上传送带后做匀减速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得"mg = ma （1

18、分）解得 a= 1m/s2（1 分）2物块匀减速到速度为零时运动的距离为So = 8 m > L= 6m （1分）2a可见，物块将从传送带的右端离开传送带。（1分）14 .解析：（1）小球从H高处自由落下，进入轨道，沿BDO轨道做圆周运动，小球受重力和轨道的支持力设小球通过D点的速度为V,通过D点时轨道对小球的支持2力为F （大小等于小球对轨道的压力）提供它做圆周运动的向心力，即需=F =£mg （ 2 分）小球从P点落下一直到沿光滑轨道运动的过程中，机械能守恒有，mg（H 号）*，笑（2 分）2由解得高度 H =-R=10m （1分）32（2）设小球能够沿竖直轨道运动到O点时

19、的最小速度为 V0,则有m卫 mg 3（ 2R/2分）小球至少应从H0咼处落下，mgH0 -2mv01分）由可得HoJR （ 1分）由H>H °,小球可以通过O点.（1分）（3）小球由H落下通过 O点的速度为V0=、2gH =14.1m/S（ 1分）小球通过O点后做平抛运动，设小球经过时间t落到AB圆弧轨道上,建立图示的坐标系，有 x =v0t（1分）y =? gt2 ®（ 1 分） 且x2 - y2 =R2 炉（1 分）由可解得时间t=1s（负解舍去）（1分）落到轨道上速度大小为 v = V0 （gt）2 =17.3m/S（ 1分）15. （10分）（1）由机械能守恒定律得mghlmv22解得 v = J'2gh （