人教版高考物理一轮复习第八单元力学实验单元检测含解析

力学实验

一个质点做初速度不为零的匀加速直线运动,关于质点运动的位移X、位移与时间的比值一、

速度外速度平方/随代t、t、X变化的图象,其中不正颐的是（）。

-------0------------

BC

【解析】由尸的其a/可知x与F并不是呈线性关系,A项错误；由广刖吗a『可得一二及3t,B项正确；由

片％可知,C项正确；由v=（）2+2ax,可知D项正确。

【答案】A

（多选）如图所示,一■质量为次的物块在倾角为0的斜面上匀速下滑，斜面足够长，重力加速

度为g,现在给物块以平行斜面向上,大小为磔sin0的推力,则下列说法正确的是（）。

A.推力加上的一瞬间,物块的速度立即变为零

B.推力加上的一瞬间,物块的加速度沿斜面向上,大小为我in9

C.推力作用足够长时间后,物块会向上运动

D.推力作用足够长时间后,物块受到的摩擦力为零

【解析】物块原来沿斜面向下匀速运动，因此物块受到的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为mgsin。，加上

推力的一瞬间,物块受到的合力为侬sin0,加速度为麽in0,方向沿斜面向上,物块先做匀减速直线运动,A

项错误,B项正确;推力作用足够长时间后,物块处于静止状态,推力等于重力沿斜面向下的分力，因此摩擦力为

零,C项错误,D项正确。

【答案】BD

一艘小船要从。点渡过一条两岸平行、宽度080m的河流，已知小船在静水中运动的速度

为4m/s,水流速度为5m/s,方向向右。£点距小船正对岸的1点的40m。取cos37°=0.8,sin37°=0.6,

下列关于该船渡河的判断中，正确的是（）。

A.小船过河的最短航程为80m

B.小船过河的最短时间为16s

〃点，则小船船头指向与上游河岸成37°角

【解析】当船的速度方向垂直河岸时，过河时间最短，最短时间20s,故B项错误;因为『船《依故

册

小船过河轨迹不可能垂直河岸,最短航程大于80in,A项错误;要使小船运动到8点,其速度方向沿切方向，故

船头指向与上游河岸成37°角,C项正确；由运动的合成可知小船做直线运动,D项错误。

【答案】C

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行,

最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于0点，轨道2、3相切于2点（如图所示）。卫星在

1轨道正常运行时的速度为周期为石,卫星在2轨道正常运行时经过。点速度为次、户点速度为跑周期

为&卫星在3轨道正常运行时的速度为电周期为或以下说法正确的是（）。

B.T,<T2<T>

C.彩«

。点的加速度大于它在轨道2上经过。点时的加速度

【解析】变轨过程中由于点火使化学能转化为机械能，因此变轨过程机械能逐渐增大,A项错误。由开普

勒第三定律可知「4（常数），椭圆轨道2的半长轴小于轨道3的半径而大于轨道1的半径,因此有7<方<&B

项正确。从轨道2到轨道3需要加速，有应'<小,同理H〈氏C项错误。轨道1上。点和轨道2上。点所受万

有引力一样,因此加速度一样,D项错误。

【答案】B

在甲地用竖直向上的拉力使质量为血的物体竖直向上加速运动,其加速度&随不同的拉力

而变化的图线如图所示;在乙地用竖直向上的拉力使质量为您的物体竖直向上加速运动，其加速度a?随不同

的拉力而变化的图线如图所示。甲、乙两地的重力加速度分别为自、的由图象知（）.

A.®<nk,g\<gzB.®<nk,g\〉gi

C.nh>nk,g\<giD.m>m>,g\>gi

【解析】由牛顿第二定律得尸-,尊加a,所以a，尸后结合图象知明）明,切3,所以C项正确。

【答案】C

游乐场中有一种娱乐设施叫“魔盘”，人坐在转动的大圆盘上，当大圆盘转速增加时,人就

会自动滑向盘边缘。图中有a、6、c三人坐在圆盘上,a的质量最大,Ac的质量差不多，但c离圆盘中心最

远,a、6离圆盘中心的距离相等。若三人与盘面的动摩擦因数相等，且假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则

下列说法正确的是（底

A.当圆盘转速增加时,三人同时开始滑动

B.当圆盘转速增加时,6首先开始滑动

C.当圆盘转速增加时,a和c首先同时开始滑动

D.当圆盘转速增加时,c首先开始滑动

【解析】设转盘的角速度为。，则人所需的向心力F=mR32,且未滑动前圆盘上的人做共轴运动,角速度

相同，圆盘上的人受到的最大静摩擦力R=umg、当人刚要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦，由牛顿第二定律可

得R=HmgFR<J,解得临界角速度34二，当转盘的角速度3）尸时，圆盘上的人开始滑动，由图可知c离

圆盘中心最远,a、6离圆盘中心的距离相等，当圆盘转速增加时，，先开始滑动，a、。同时开始滑动，故D项正

确,A、B、C三项错误。

【答案】D

个

甲

（多选）如图甲所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点

0的4点,在外力尸作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中?始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状

态。下列说法中正确的是（

尸变大

【解析】物块缓慢下滑过程中处于平衡状态,尸始终沿圆弧的切线方向，即始终垂直于圆柱面对小物块支

持力fl的方向,受力分析如图乙所示。

乙

因此总有厂招gsin0,E=/ngcos"，下滑过程中。增大，因此产增大，汽减小，故A项错误,C项正确；对

半圆柱体分析，地面对半圆柱体的摩擦力片=汽'sin。，石’=石,则E招geos"sin。弓/跆sin2",地面对半圆

柱体的支持力K三监历'cos9=Mg+mgcos9,。从接近0°到90°变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持

力一直减小,所以B项正确,D项错误。

【答案】BC

pVVWI

（多选）如图所示，劲度系数为4的轻弹簧的,端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为

m的物体户接触,但未拴接,弹簧水平且无形变。现对物体户施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为九测得物

体户向右运动的最大距离为刖,之后物体户被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2加处。已知弹簧始终在弹

性限度内，物体P与水平面间的动摩擦因数为“，重力加速度为外下列说法中正确的是（）。

产与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能&萼-"mgx,

B.弹簧被压缩到最短之后的过程,物体户先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动,最后做匀

减速运动

户施加的瞬时冲量砸o

户整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反

【解析】因物体整个运动过程中的路程为4科由功能关系可得〃，将•4的日用。?亍]解得

阳佟；故C项正确；当弹簧的压缩量最大时,物体的路程为的则压缩的过程中由能量关系可知

-u啥后R”所以及磔%)(或£,=3〃z»gxo),A项正确;弹簧被压缩成最短之后的过程,户向左运动的

过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，

可知物体先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动，故B

项错误;物体户整个运动过程,尸在水平方向只受到弹力与摩擦力,根据动量定理可知，摩擦力的冲量与弹簧弹

力的冲量的和等于-为,故D项错误。

【答案】AC

二、非选择题

图甲所示为由小车、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直平面构成的伽利略理想斜面实验

装置。实验时,在水平长直平面旁边放上刻度尺，小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与

器材，完成能体现如图乙“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论。(重力加速度为g)

□□O□□

I刻度尺I

[北一$2-S3——T

丙

(1)请指出实验时必须控制的实验条件:

(2)请表述由实验现象可以得出的实验推论:。

(3)图丙是每隔△1时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片中的位置，测得小车之间的

距离分别是白、S2、S3、由此可估算出小车与水平面间的动摩擦因数O(需要用Si、S2、S3、

S4、g、A-符号表示)

【解析】(1)实验是在相同高度下,看小车运动到水平长直平面的情况,所以必须控制小车的竖直高度相

同。

(2)水平面的摩擦力越小，即水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向无穷远。

(3)由逐差法求得加速度a二二？

4(A)

根据牛顿第二定律有“mg二ma

所以得〃二什可飞上

4<Ar

【答案】(D小车的竖直高度相同(2)水平面越光滑，小车滑得越远，当水平面完全光滑时，小车将滑向

无穷远

⑶二,'4

4(A/

X

如图所示,在倾角。的。的斜面顶端,固定着长为人质量为2次的长木板6,在板的上端

放一个质量为用的物块4同时释放长木板，结果物块经t时间滑离长木板，已知斜面足够长，长木板与斜面间

的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,不计物块的大小，已知sin370-0.6,cos37°R.8。求：

(1)物块与长木板间的动摩擦因数。

(2)4在木板上滑动的过程中，木板在斜面上滑动的距离。

【解析】(1)由于长木板与斜面间的动摩擦因数4R.5«an，刀.75

因此释放长板后，长木板会沿斜面卜.滑,设物块与长木板间的动摩擦因数为“2

对长木板有2/»1gsin0+p2/ngcos9-ii\(2m+m)geos0=Q1ma、

对物块有侬sin0-y-imgcos0=nia>

解得〃2日冷。

(2)由(1)解得长木板下滑过程中的加速度a.4).2gJ

则长木板在？时间内的位移x^ait'=0.1^'-°

【答案】(1耳黄F(2)0.

探究平抛运动的实验装置如图所示,半径为I-的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平桌面上,

切口水平且与桌边对齐,切口离地面的高度为2£,离切口水平距离为L的一探测屏/山竖直放置，一端放在水平

面上,其高为2£,一质量为处的小球从圆弧轨道上不同的位置由静止释放打在探测屏上,若小球在运动过程中

空气阻力不计，小球可视为质点,重力加速度为g。

(1)求小球从图示位置尸处由静止释放，到达圆轨道最低点。处的速度大小及小球对圆轨道的压力。

(2)为让小球能打在探测屏上，小球应从圆轨道上什么范围内由静止释放？

(3)小球从什么位置由静止释放，小球打在屏上时