高二物理力学部分模拟试题

高二物理力学部分模拟试题力学，作为高中物理的基石，其概念的深邃与规律的普适性，常常让同学们在学习过程中既感到着迷又有些许困惑。为了帮助同学们更好地检验近期力学部分的学习成果，巩固基础知识，提升综合运用能力，特编写本套模拟试题。希望同学们能认真对待，独立思考，从中发现自己的薄弱环节，为后续的复习指明方向。一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.关于质点的概念，下列说法正确的是（）A.体积很小的物体都可视为质点B.质量很小的物体都可视为质点C.物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时，可将物体视为质点D.做曲线运动的物体一定不能视为质点2.关于速度和加速度，下列说法正确的是（）A.物体速度变化量越大，加速度一定越大B.物体速度为零时，加速度一定为零C.物体加速度减小时，其速度也一定减小D.物体加速度方向保持不变，其速度方向也一定保持不变3.如图所示，用水平力F推静止在粗糙水平面上的物体，物体仍保持静止。关于物体所受摩擦力，下列说法正确的是（）（示意图：一个物块静止在水平面上，一个水平向右的力F作用在物块上）A.摩擦力方向水平向左，大小为FB.摩擦力方向水平向右，大小为FC.摩擦力方向水平向左，大小随F的增大而增大D.摩擦力方向水平向右，大小随F的增大而增大4.物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，若突然撤去其中一个力，则物体的运动状态不可能是（）A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.匀速圆周运动D.匀变速曲线运动5.关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的B.两物体间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比C.万有引力常量G是牛顿通过实验测量得出的D.地面上物体所受地球的引力就是物体的重力6.一物体从某一高度自由下落，忽略空气阻力。则在下落过程中，下列说法正确的是（）A.物体的速度与下落时间成正比B.物体的位移与下落时间成正比C.物体的速度与下落位移成正比D.物体的加速度随下落时间逐渐增大7.关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力为零时，机械能一定守恒B.物体做匀速直线运动时，机械能一定守恒C.只有重力做功时，物体的机械能一定守恒D.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒8.质量不同的两个物体，以相同的初动能在同一水平面上滑行，最后都静止下来。已知两物体与水平面间的动摩擦因数相同，则（）A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.两物体滑行距离一样大D.无法比较两物体滑行距离的大小9.如图所示，小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力。当小球运动到最高点时，若绳子突然断裂，则小球将（）（示意图：一个小球通过绳子系在固定点，在竖直平面内做圆周运动，图示位置为最高点）A.沿切线方向做匀速直线运动B.沿切线方向做平抛运动C.沿半径方向背离圆心做匀速直线运动D.立即静止10.关于动量和冲量，下列说法正确的是（）A.物体的动量越大，其惯性也越大B.物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量C.物体的动量变化量越大，它受到的合外力一定越大D.物体做曲线运动时，其动量一定在变化二、实验题(本题共2小题，共18分)11.(8分)某同学利用如图所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。（示意图：一个小车放在水平轨道上，一端连接纸带穿过打点计时器，另一端通过定滑轮连接小盘和砝码）(1)实验中，为了使细线对小车的拉力近似等于小盘和砝码的总重力，需要满足的条件是小盘和砝码的总质量远小于小车的质量。这样做的原因是：当小盘和砝码的总质量远小于小车质量时，小盘和砝码的总重力近似等于细线对小车的______。(2)实验中，该同学先保持小车质量不变，改变小盘和砝码的质量，测量对应情况下小车的加速度，探究加速度与力的关系。他应该得到的结论是：在质量一定时，物体的加速度与所受合外力成______比。(3)若该同学在实验中得到的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为T，测得计数点1、2、3、4到计数点0的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄。则利用逐差法计算小车加速度的表达式为a=______（用x₁、x₂、x₃、x₄、T表示）。12.(10分)某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落，通过打点计时器在纸带上打出一系列的点。（示意图：一个打点计时器固定在铁架台上方，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器）(1)实验中，除了打点计时器、纸带、重物、铁架台、导线外，还需要的器材有______（填选项前的字母）。A.天平B.秒表C.刻度尺D.低压交流电源(2)实验中，应选择______（选填“质量大、体积小”或“质量小、体积大”）的重物，以减小空气阻力的影响。(3)若实验中所使用的打点计时器的打点周期为T，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上依次选取连续的三个点A、B、C，测得A、B两点间的距离为x₁，B、C两点间的距离为x₂。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m。若机械能守恒，则在打B点时重物的动能表达式为Eₖ=______，从A点到B点重物重力势能的减少量表达式为ΔEₚ=______。理论上，这两个量应该______（选填“相等”或“不相等”）。三、计算题(本题共3小题，共42分。解答应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)13.(12分)一辆汽车在平直公路上以某一初速度开始刹车，刹车过程可视为匀减速直线运动，其加速度大小为a。已知汽车在刹车后第1s内的位移为x₁，在刹车后第3s内的位移为x₂，且x₁:x₂=5:1。求汽车刹车时的初速度大小及刹车后汽车滑行的总距离。14.(14分)如图所示，一个质量为m的小球，从半径为R的光滑半圆形轨道的最高点A由静止开始滑下，不计空气阻力。求：（示意图：一个固定的半圆形轨道，开口向上，最高点为A，最低点为B）(1)小球滑到轨道最低点B时的速度大小；(2)小球滑到轨道最低点B时，对轨道的压力大小。15.(16分)质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平初速度v₀射入木块中，并与木块一起运动。已知子弹与木块间的平均作用力为f。求：(1)子弹和木块共同运动的速度大小；(2)子弹在木块中运动的距离（即子弹相对木块的位移大小）。参考答案与提示一、选择题1.C（提示：质点是理想化模型，能否视为质点取决于研究问题的性质，而非物体本身大小或质量。）2.A（提示：加速度a=Δv/Δt，v=v₀+at。速度为零时加速度不一定为零；加速度减小时速度可能增大；加速度方向不变，速度方向可能改变，如竖直上抛到最高点后下落。）3.A（提示：物体静止，受力平衡，水平方向摩擦力与F等大反向。）4.C（提示：撤去一个力后，物体所受合外力为恒力，不可能做匀速圆周运动（需要向心力，方向时刻改变）。）5.AB（提示：万有引力常量G是卡文迪许测出的；地面上物体所受地球引力的一个分力提供向心力，另一个分力为重力。）6.A（提示：自由落体v=gt，h=½gt²，v²=2gh，加速度恒为g。）7.C（提示：机械能守恒条件是只有重力或弹力做功。合外力为零或匀速直线运动时，机械能不一定守恒，如匀速上升的物体。）8.B（提示：由动能定理-μmgx=0-Eₖ₀，得x=Eₖ₀/(μmg)，初动能相同，μ相同，质量小的滑行距离大。）9.B（提示：最高点绳子断裂，小球只受重力，有水平方向的速度，做平抛运动。）10.BD（提示：惯性由质量决定；合外力冲量等于动量变化量（动量定理）；动量变化量大，若时间长，合外力可能不大；曲线运动速度方向变化，动量一定变化。）二、实验题11.(1)拉力(2)正(3)(x₄+x₃-x₂-x₁)/(4T²)（提示：逐差法a=(x₃₄-x₁₂)/(2T)²=[(x₄-x₃)-(x₂-x₁)]/(2T)²，进一步整理可得。）12.(1)CD（提示：需要刻度尺测量距离，打点计时器需要低压交流电源；验证mgh=½mv²时，m可约去，不需要天平；打点计时器可计时，不需要秒表。）(2)质量大、体积小(3)Eₖ=½m[(x₂-x₁)/(2T)]²（或m(x₂-x₁)²/(8T²)）；ΔEₚ=mgx₁；相等三、计算题13.解：设汽车刹车时初速度为v₀，刹车总时间为t₀。若汽车在3s内未停止，则第1s内位移x₁=v₀T-½aT²(T=1s)第3s内位移x₂=[v₀(3T)-½a(3T)²]-[v₀(2T)-½a(2T)²]=v₀T-½a(5T²)由x₁:x₂=5:1，代入得(v₀-½a):(v₀-5a/2)=5:1，解得v₀=3a。此时刹车总时间t₀=v₀/a=3s，即第3s末刚好停止，与假设矛盾（假设3s内未停止）。因此，汽车在第3s内已经停止。设刹车总时间为t₀(2s<t₀<3s)，则第1s内位移x₁=v₀*1-½a*1²=v₀-½a。第3s内的位移等于从t=2s到t=t₀内的位移：x₂=[v₀t₀-½at₀²]-[v₀*2-½a*(2)²]。且v₀=at₀。联立解得v₀=2at₀，代入x₁和x₂表达式，并利用x₁:x₂=5:1，可解得t₀=2.5s，v₀=2.5a。刹车总距离x=v₀²/(2a)=(2.5a)²/(2a)=3.125a。（注：本题关键在于判断汽车在3s内是否已经停止。若直接按匀减速计算前3s位移，会发现矛盾，从而得出汽车在2-3s内已经停下的结论。具体数值需根据a的值，但题目只要求初速度大小（用a表示）和总距离（用a表示）。若题目中给出a的具体值，可代入计算。此处为通用解法。）14.解：(1)小球从A到B，只有重力做功，机械能守恒。取B点为重力势能零点，则：mg(2R)=½mv²解得v=√(4gR)=2√(gR)(2)在B点，由牛顿第二定律：N-mg=mv²/R代入v得N=mg+m*(4gR)/R=5mg由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小N'=N=5mg。15.解：(1)子弹射入木块过程中，系统动量守恒（水平方向不受外力）。mv₀=(M+m)v解得共同速度v=mv₀/(M+m)(2)设子弹在木块中运动的时间为t，子弹相对地面位移为x₁，木块相对地面位移为x₂。对子弹：-ft=mv-mv₀（动量定理）对木块：ft=Mv-0（动量定理）子弹相对木块的位移d=x₁-x₂由动能定理：对子弹：-fx₁=½mv²-½mv₀²对木块：fx₂=½Mv²-0两式相减：-f(x₁-x₂)=½(M+m)v²-½mv₀²将v代入上式，解得d=Mmv₀²/[2f(M+m)]（提示：也可直接对系统应用能量守恒观点，摩擦力做的功等于系统动能的减少量：fd=½mv₀²-½(M+m)v²，更简洁。）备考建议同学们在完成这份模拟试题后，应着重关注自己在哪些知识点和题型上存在不足。力学部分概念抽象，规律繁多，需要在理解的基础上进行记忆和应用。建议：1.回归教材：认真梳理教材中的基本概念、基