《力和运动》训练

1、 <<力和运动>>训练（时间：100分钟，赋分150分）训练指要本套试题训练和考查的重点是有关运动学、静力学、动力学的综合训练.第5题、第13题、第20题、第21题为创新题.其命题目的是引导学生进行开放性的研究性学习，引导学生理论联系实际，关注现代科技的热点问题,提高学生学习物理学的兴趣.一、选择题（每小题6分，共60分）1.如图311所示，一条直河流，水速为v1，一小船在静水中的划行速率为v2，若该船在此河流中航行，要使船从一岸到另一岸所走的路程s最短，河宽用d表示，则有图311A.当v1v2时，s=dB.当v1v2时，s=dC.当v1v2时，s=dD.当v1v2时，

2、s=2.一物体在水平面上运动，其运动规律为x=t26t，=-2t28t，xoy为直角坐标系.关于物体运动的下列说法中正确的是(运动规律中的物理量单位均为国际单位制中的单位)A.物体在x方向上做匀加速直线运动B.物体在y方向上做匀加速直线运动C.物体运动的轨迹是一条曲线D.物体运动的轨迹是一条直线3.在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2作用，在第1s内保持静止状态.若两个力F1、F2随时间变化如图312所示，则下列说法中正确的是图312A.在第2 s内，物体做匀加速运动，加速度的大小恒定，速度均匀增大B.在第3 s内，物体做变加速运动，加速度的大小均匀减小，速度逐渐减小C.在第

3、5 s内，物体做变加速运动，加速度的大小均匀减小，速度逐渐增大D.在第6 s内，物体的加速度与速度均为零4.如图313所示，在倾角为37°的斜面底端的正上方H处，水平抛出一个小球，该小球落到斜面上时，速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时初速度为图313A. B./4图314C.D.4/35.有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长（如图314所示）.一个滑块自A点以速度vA上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下.设滑块从A点到C点的总时间是tC，那么下列四个图（315）中，正确表示滑块速度的大小v随时间t变化规律的是图3156.物体做平抛运

4、动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是图316中的图3167.物体A、B都静止在同一水平面上，其质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为A、B.用平行于水平面的力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F的关系图线如图317所示，则可知图317A.A=B，mAmBB.AB，mAmBC.A=B，mA=mBD.AB，mAmB8.如图318所示，物体A从滑槽某一不变的高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1，需时间为t1.若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端的速度为v2，需时间为t2，则图318A.v1v2，t1t2B.v

5、1v2，t1t2C.v1v2，t1t2D.v1=v2，t1=t29.如图319所示，台秤上放一个装有水的杯子，通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一小球，球全部浸没在水中，平衡时台秤的示数为某一数值.今剪断悬线，在球下落但还没有达到杯底的过程中，若不计水的阻力，台秤的示数将图319A.变大B.变小C.不变D.无法判断10.如图3110所示，质量为m的小球，用OB和OB两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力为F1，若烧断OB绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力为F2，则F1F2等于A.11B.12C.13D.14图3110二、填空题（每小

6、题6分，共36分）11.某宇航员在一星球上以速率v0竖直向上抛出一物体，经t s落回抛出点.已知该星球的半径为R，若要在该星球上发射一颗绕该星球表面运转的人造卫星，则该人造卫星的速度大小为_.12.一内壁光滑的环形细圆管位于竖直平面内，环半径为R(比细管半径大得多).在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)，A球质量为m1，B球质量为m2，它们沿环形管顺时针运动，经过最低点的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点.若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是_.13.某校在开展研究性学习的活动中，学生利用一块秒表、一根轻质弹簧、一根细

7、线、一把无刻度的尺、一个质量和半径均已知的均匀小球(中心开孔).另有量角器及铁架台等.在当地的重力加速度已知的情况下.(1)测量弹簧的长度和劲度系数的步骤和表达式是_.(2)测量弹簧在弹性限度内被压缩至给定长度所具有的弹性势能(附有压缩弹簧用的光滑圆筒)的装置图，步骤及表达式是_.14.质量为m的箱子C，顶部悬挂质量为m的小球B，小球B的下方通过一轻弹簧与质量仍为m的小球A相连，箱子C用轻绳OO悬于天花板上而处于平衡状态，如图3111所示.现剪断轻绳OO，在剪断轻绳的瞬间，小球A、B和箱子C的加速度分别为aA=_，aB=_，aC=_.图3101115.某大型商场的自动扶梯正在匀速向上运送顾客，

8、现甲、乙两人先后沿着扶梯向上奔跑，甲、乙在扶梯上向上奔跑的速度分别为1.5 m/s和1.8 m/s，甲、乙登阶梯数分别为42和45级，则自动扶梯匀速运动的速度为_m/s；若平均每级阶梯上都站有一名顾客，则站在此扶梯上的顾客数为_人.16.单摆周期公式T=2,g是重力场的加速度，可看成重力G与质量m的比值.当作用在小球上的场力发生变化时，g值要变化.令g=F/m(F是新场力)，将g代入周期公式可计算这样的摆的周期.利用上述信息试求下面一个单摆的周期.如图3112所示，摆长为L的单摆在恒定的风力作用下偏离竖直方向角，处于平衡状态，今使小球稍稍偏离平衡位置，发生振动，则振动周期为_.图3112三、计

9、算题（共54分）17.(10分)高血压是危害健康的一种常见病，现已查明，血管内径变细是其诱因之一.我们可在简化假设下研究这一问题：设液体通过一根一定长度的管子时受到的阻力Ff与流速v成正比，即Ff=kv(为简便起见，设k与管子粗细无关)；为维持血液匀速流过，在这段管子两端需有一定的压强差.设血管截面积为S时两端所需压强差为p，若血管截面积减小10%，为了维持在相同时间内流过同样多的液体，压强差p必须变为多大?18.(11分)一小球在流体中运动时，它将受到流体阻碍运动的粘滞阻力，实验发现当小球相对流体的速度不太大时，粘滞阻力Ff=6vr，式中r为小球的半径，v为小球相对流体运动的速度，为粘滞系数

10、，由液体的种类和温度而定.现将一个半径r=1.0 mm的钢珠放入常温下的甘油中，让它下落.已知钢的密度=8.5×103 kg/m3，常温下甘油的密度0=1.3× 103 kg/m3，甘油的粘滞系数=0.80 Pa·s（g=10 m/s2）.(1)钢珠从静止释放后，在甘油中做什么性质的运动?(2)当钢珠的加速度a=g/2时，它的速度多大?(3)钢珠在甘油中下落的最大速度vm=？19.（11分）如图3113所示，底座A上装有长s=0.5 m的直立杆，总质量为M=0.2 kg，杆上套有m=0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦.若环从底座上以v0=4 m/s的速度飞起

11、，刚好能到达杆顶.求小环在升起和下落的过程中，底座对水平面的压力和所需要的时间（g取 10 m/s2）.图311320.（11分）无人飞船“神舟”二号曾在离地面高度为H=3.4×105 m的圆轨道上运行了47 h.求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径R=6.37×106 m,重力加速度g=9.8 m/s2)21.（11分）由于地球在自转，因而在发射卫星时，利用地球的自转，可以尽量减少发射人造卫星时火箭所提供的能量，而且最理想的发射场地应该是地球的赤道附近.现假设某火箭的发射场地就在赤道上，为了尽量节省发射卫星时需的能量，那么（1）发射运行在赤道面上的卫星应该是由_向_

12、转（横线上分别填东、西、南、北四个方向中的一个）.(2)如果某卫星的质量是2×103 kg，由于地球的自转使卫星具有了一定的初动能，与地球没有自转相比较，火箭发射卫星时节省了能量，求此能量的大小.(3)如果使卫星在地球赤道面的附近做匀速圆周运动，则火箭使卫星运行的速度相对于地面应达到多少？（已知万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,地球的半径为R=6.4×103 km，要求答案保留两位有效数字.）参考答案一、1.AC 当小船在流水中航行时，它同时参与了两个匀速直线运动，其运动的合成如图所示.由正弦定理得：所以sin=sin如图，若v1v

13、2，则当sin=1时，sinmax=1，此时船过河的最短路程为smin= 如图，若v1v2，则sinmax=1(即船航行的轨迹垂直于河岸)，此时船过河的最短路程为：smin=d2.AD 3.C 4.A 5.C 滑块沿AB做减速直线运动，设加速度为a1，运动时间为t1，则sAB=a1t12；滑块沿BC做匀加速直线运动，设加速度为a2，运动时间为t2，则sBC=a2t22.又滑块在斜面AB上比在BC上加速度大，即a1a2,又sABsBC,所以t1t2.可能对的选项是BCD.又v与t是直线关系，D选项错.整个过程中机械能守恒，故应选C.6.D 平抛物体的运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，其速度

14、公式vy=gt，是一次函数，故应选D.7.B 8.D9.B 由于小球在加速下降的同时，有与小球等体积的“水球”向上做加速运动，因此小球失重而“水球”超重，小球失重量为m球a，“水球”超重量为m水a.由于m球m水，所以失重量大于超重量，整体处于失重状态，台秤的示数将变小.10.D二、11. 12.R与v0应满足的关系式是：（m2-m1）v02=(m1+5m2)gR13.(1)用这个尺量出弹簧的自然长度记为L0；将小球悬挂在弹簧下，待静止时测出弹簧的长度L；根据胡克定律计算出弹簧的劲度系数k=. (2)将压缩弹簧用的圆筒水平固定(可用铁架台固定)，其离地高度为h(h可用自制的尺测量)，如上图所示；

15、将小球放入圆筒内压缩弹簧至给定长度(给定长度用自制的尺测量)；算出小球平抛的初速度v0=，因此小球平抛的初动能Ek=；由能的转化与守恒定律可知，弹簧压缩至给定长度的弹性势能就等于小球平抛的初动能.14.aA=0 aB=1.5g aC=1.5g15.1;70 16.2三、17.设血管截面积为S时管中液体的流速为v，血管截面积为S时管中液体的流速为v.由于在相同的时间t内要流过同样多的液体，因此Svt=Svt由平衡条件得pS=kvpS=kv由式及S=0.9S解得p=p1.23p18.(1)由牛顿第二定律得：mg-F-f=ma因为F=r30gf=6vr，m=r3所以钢珠的加速度a=(1-)g- 从加

16、速度的表达式可知，随着钢珠运动速度v的逐渐增大，加速度a逐渐减小，因此钢珠做加速度逐渐减小的变加速运动，当F+f=mg时，钢珠的加速度a=0，钢珠将以最大速度vm匀速下落.(2)将a=代入加速度表达式得v=（-20）g=8.2×10-3 m/s.(3)当a=0时，v=vm，因此由加速度的表达式得vm=（-0）g=2×10-2 m/s.19.当B上升时，由相关规律得：mg+f=ma1a1=N1+F=Mgt1=将已知数据代入上述几式解得a1=16 m/s2,F=0.3 N,N1=1.7 N,t1=0.25 s.由牛顿第三定律知，小球B上升时，底座对水平面的压力为1.7 N.当B下降时，mg-F=ma2N2=Mg+Fs=a2t22将已知数据代入上述几式解得a2=4 m/s2,N2=2.3 N,t2=0.5 s.由牛顿第三定律知，小球B下落时，底座对水平面的压力为2.3 N.小球B上升与下落到底座的时间为t=t1+t2=0.75 s.20.用r表示飞船圆轨道半径，有r=R+H=6.71×106 m,由万有引力定律和牛顿定律，得 G=m2r式中M表示地球质量，m