力学综合练习

1、 力学综合（二）一本题共5小题，每小题3分，共15分每小题给出的四个选项中只有一个选项正确选对的得3分，选错或不答的得0分 1如图是空中轨道列车（简称空轨）悬挂式单轨交通系统，无人驾驶空轨行程由计算机自动控制。在某次研究制动效果的试验中，计算机观测到制动力逐渐增大，下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是( )A B C DtOvtOvtOvtOv 2如图所示，轻绳的一端固定在竖直墙上，另一端系一质量m=1kg的金属球，球与墙之间挤压一个轻弹簧，当金属球静止时弹簧水平，轻绳与竖直墙壁之间的夹角为60°；则剪断轻细绳的瞬间，金属球的加速度大小为 （ ）AgB2 gC gD0ABAB

2、 3如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态若缓慢移动细绳的两端，则绳中拉力大小变化的情况是（ ） A只将绳的左端移向A点，拉力变小 B只将绳的左端移向A点，拉力不变 C只将绳的右端移向B点，拉力变小 D只将绳的右端移向B点，拉力不变 4如图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速，烧断细线，则两个物 体的运动情况将是（ ） A.两物体均沿切线方向滑动 B.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远

3、C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远 5 如图所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t=0时被无初速释放，此时开始受到一随时间变化规律为的水平力作用.、和分别表示物块所受的摩擦力、物块的加速度、速度和重力势能变化量，下列图像能正确描述上述物理量随时间变化规律的是( )tf0At0Dta0Ctv0B二本题共4小题，每小题4分，共16分每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分AF 6如图所示，作用于轻绳端点A竖直向下的拉力通过跨在光滑小滑轮的轻绳拉一处在较远处的物体

4、（初始位置绳与水平方向的夹角很小），使物体沿水平面向右匀速滑动，在此过程中 ( )A绳端A的速度逐渐减小 B绳端A的速度逐渐增大C绳端拉力F逐渐增大 D绳端拉力F的功率逐渐减小 72012年2月25日凌晨，我国成功地将第十一颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，它最终被定点成为一颗地球同步轨道卫星。理论上认为：均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星，能够实现除地球南、北极等少数地区外的“全球通信”。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则下列说法中正确的是( )A卫星由转移轨道进入同步轨道时需要加速B卫星在转移轨道上的运动周期大于T C均匀分布在地球赤道平面上空的三

5、颗同步卫星,任意两颗间距离为 D地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比同步轨道卫星的向心加速度大37°37°AB 8三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且水平方向的夹角均为37°，现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，下列说法正确的是( ) A物块A先到达传送带底端 B物块A、B同时到达传送带底端 C传送带对物块A、B均做负功 D物块A、B在传送带上的划痕长度相同 9如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，当运动距

6、离为h时B与A分离。下列说法正确的是（ ） AB与A刚分离时，弹簧为原长B弹簧的劲度系数等于 C从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能先增大后减小 D从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的机械能一直增大三实验题：本题共2小题，共20分把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答10（12分）如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.（1）实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案.A用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度；B用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=计算

7、出瞬时速度；C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=计算出高度h；D用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确，正确的是 .（填入相应的字母）（2）某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm），重锤的质量为m=0.1kg，重力加速度g=9.80m/s2.根据以上数据当

8、打点计时器打到D点时，重物重力势能的减少量为 J，动能的增加量为 J.（要求计算数值保留三位有效数字）OABCD23.47E19.4115.7412.469.56（3）实验中误差产生的原因 .(写出两个原因)（4）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以 为纵轴，以 为横轴，根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律.（5）该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量，依据第（2）问中选取的纸带可计得重力加速度g m

9、/s2.（要求计算数值保留三位有效数字）11（8分）如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离打点计时器使用的交流电频率为50Hz图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示 （1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2（结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是

10、2.5 m/s2请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_四计算或论述题：本题共5小题，共69分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位12(12分)某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角，使飞行器恰沿与水平方向成=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间=4s后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行

11、，飞行器在飞行过程中所受空气阻力不计。取.求：（1）=4s时刻飞行器的速率；（2）整个过程中飞行器离地的最大高度。13（12分）风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0-2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出)试求：(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；(2)风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同；(

12、3)小球回到x轴上时的动能14（14分）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为（1）证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数无关，是一个定值（2）已知滑块与车面间动摩擦因数=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？v0（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该

13、在什么范围内?15(15分)如图所示，AB为倾角=370的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、0两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点,另一端自由在斜面上C点处，现有一质量m =2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为x=12t-5t2（式中x单位是m,t单位是s，sin370=0.6，cos370=0.8，g取1Om/s2。)试求：（1）物块在CB段受到的初速度v0与加速度a（2）若CB=5.4m，物块从C运动到B

14、过程中克服摩擦力做的功Wf（3）结合第（2）问的条件，通过计算判断物块能否通过圆弧最高点P16（16分）如图（a），磁铁A、B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端，B的质量m=05kg，可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置x的变化规律，见图（c）中曲线I。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度（如图（b）所示），则B的总势能曲线如图（c）中II所示，将B在处由静止释放，求：（解答时必须写出必要的推断说明。取g=10m/s2）（1）B在运动过程中动能最大的位置；（2）运动过程中B的最大速度和最

15、大位移。（3）图（c）中直线III为曲线II的渐近线，斜率（J/m）,求导轨的倾角。 力学综合（二）参考答案一、 单选题(15分)1.D 2. B 3.B 4.D 5.C 二、多选题（16分）6.AD 7.AC 8. BC 9. BCD三、实验题（本题共20分）10（12分）（1）D （2）0.190，0.186（3）下落过程中存在阻力 长度的测量 （4） ，h （5）9.69（9.509.75之间均可） 11 (8分)（1）5.0m/s2 （2）D4D3区间内 （3）1:1四.论述题或计算题(69分)12（12分） 解：（1）起飞时，飞行器受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成30

16、6;角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示。 在中，由几何关系得 由牛顿第二定律得飞行器的速度为则t时刻的速率（2）推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力跟合力垂直，如图所示，此时合力大小为 飞行器的加速度大小为 到最高点的时间为 飞行的总位移为 飞行器上升的最大高度为13（12分）解：（1）设在02.0s内小球运动的加速度为a1，则 2.0s末小球在y方向的速度 代入数据解得 m/s 沿x轴方向运动的位移 沿y轴方向运动的位移 2.0s内运动的位移 代入数据解得 （2）设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为

17、与初速度相同则 代入数据解得 （3）设小球回到x轴上时的动能为Ek，由动能定理有代入数据解得 Ek=0.28J 14.（14分）解：（1）根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度滑块相对车滑动的时间 滑块相对车滑动的距离 滑块与车摩擦产生的内能 由上述各式解得 （与动摩擦因数无关的定值）（2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则滑块运动到车左端的时间 由几何关系有 由牛顿定律有 由式代入数据解得 ，则恒力F大小应该满足条件是 （3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）到达车右端时，与车达共同速度则有由式代入数据解得则力F的作用时间t应满足 ，即15.（15分）解：（1）根据物块从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系x=12t-5t2 得：v0=12m/s a=-10m/s2 （2）CB过程匀减速运动， -mgsin370-f=ma 得：f=8（N） 所以： Wf=f xCB=43.2（J） （3）物块从C运动到p的过程中， 解得：vp=0m/s 物块能过最高点的条件是 ，即 解得的结果不满足这个条件，所以物块不能通过圆弧最高点P 16.（16分）