力学概念辨析试卷

力学概念辨析试卷一、选择题（每题3分，共30分）关于质点模型，下列说法正确的是（）A.只有体积很小的物体才能视为质点B.研究地球绕太阳公转时，地球不能视为质点C.研究跳水运动员空中姿态时，运动员可视为质点D.质点是理想化模型，实际中并不存在下列关于惯性的说法，正确的是（）A.物体速度越大，惯性越大B.物体质量越大，惯性越大C.静止物体没有惯性D.物体受力越大，惯性越小关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反D.摩擦力总是阻碍物体的运动物体在恒力作用下运动，下列说法正确的是（）A.一定做直线运动B.一定做匀变速运动C.速度大小一定变化D.加速度方向与速度方向一定相同关于牛顿第三定律，下列说法正确的是（）A.作用力与反作用力大小相等、方向相反，合力为零B.马拉车加速前进时，马拉车的力大于车拉马的力C.作用力与反作用力同时产生、同时消失D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力一物体做平抛运动，若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.水平方向的分运动是匀加速直线运动B.竖直方向的分运动是自由落体运动C.运动轨迹是抛物线，速度方向始终沿轨迹切线方向D.落地时速度大小由初速度和高度共同决定关于圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀变速运动B.向心力始终指向圆心，是恒力C.向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小D.物体做圆周运动时，所受合力一定等于向心力关于功和功率，下列说法正确的是（）A.力对物体做功越多，功率越大B.物体克服重力做功，重力势能一定增加C.摩擦力一定对物体做负功D.功率大的机械，做功一定快质量为m的物体从高处自由下落，重力加速度为g，下落高度h时，下列说法正确的是（）A.重力做功为mghB.动能增加量为mghC.重力势能减少量为mghD.机械能守恒关于动量和冲量，下列说法正确的是（）A.物体的动量越大，其惯性越大B.物体所受合外力的冲量等于其动量的变化量C.动量是标量，冲量是矢量D.系统动量守恒时，机械能一定守恒二、填空题（每空2分，共20分）某物体做匀变速直线运动，初速度为2m/s，加速度为1m/s²，经过3s后的速度大小为______m/s，位移大小为______m。质量为2kg的物体在水平拉力F=10N作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为0.2，物体所受摩擦力大小为______N，加速度大小为______m/s²（g=10m/s²）。一物体做匀速圆周运动，周期为0.5s，半径为1m，则其角速度大小为______rad/s，线速度大小为______m/s。质量为5kg的物体以10m/s的速度水平抛出，抛出点高度为20m，落地时竖直方向速度大小为______m/s，落地时速度大小为______m/s（g=10m/s²）。质量为1kg的物体从静止开始自由下落，下落2s内重力做功为______J，重力做功的功率为______W（g=10m/s²）。三、判断题（每题2分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）物体速度为零时，加速度一定为零。（）物体所受合外力为零时，机械能一定守恒。（）匀速圆周运动中，物体的加速度方向始终指向圆心。（）作用力与反作用力可以作用在同一物体上。（）物体的动能不变，其速度一定不变。（）四、简答题（每题5分，共10分）简述牛顿第一定律的内容，并说明其物理意义。什么是机械能守恒定律？列举两种机械能守恒的典型物理过程。五、计算题（每题15分，共30分）如图所示，质量为m=2kg的物体放在倾角θ=37°的固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，现用沿斜面向上的拉力F=20N拉物体，使物体从静止开始沿斜面向上运动。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：（1）物体所受摩擦力的大小；（2）物体的加速度大小；（3）物体运动5s内的位移大小。质量为m=1kg的小球，从半径R=0.4m的光滑半圆形轨道最高点A由静止释放，如图所示。重力加速度g=10m/s²。求：（1）小球到达轨道最低点B时的速度大小；（2）小球在B点对轨道的压力大小；（3）若轨道粗糙，小球到达B点时速度大小为2m/s，求小球从A到B过程中克服摩擦力做的功。参考答案及解析一、选择题D解析：质点是理想化模型，实际中不存在，与物体体积大小无关，A错误；研究地球公转时地球可视为质点，B错误；研究运动员姿态时不可视为质点，C错误。B解析：惯性是物体固有属性，仅由质量决定，与速度、受力无关，B正确，A、C、D错误。C解析：摩擦力方向与相对运动（趋势）方向相反，可能与运动方向相同（如传送带），A错误；静摩擦力大小与正压力无关，B错误；摩擦力可能做正功，C错误。B解析：恒力作用下物体做匀变速运动，可能是直线或曲线运动（如平抛），A错误；加速度恒定，B正确；匀速圆周运动受恒力（向心力方向变化），C错误；加速度方向与速度方向可能垂直（如匀速圆周），D错误。C解析：作用力与反作用力作用在不同物体上，不能求合力，A错误；马拉车的力与车拉马的力是作用力与反作用力，大小相等，B错误；平衡力作用在同一物体上，D错误。BCD解析：平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体，A错误；轨迹为抛物线，速度沿切线方向，落地速度由初速度和竖直分速度合成，B、C、D正确。C解析：匀速圆周运动加速度方向变化，是变加速运动，A错误；向心力方向变化，是变力，B错误；非匀速圆周运动合力不等于向心力，D错误。BD解析：功率与做功多少和时间有关，A错误；克服重力做功，重力势能增加，B正确；摩擦力可能做正功（如人走路），C错误；功率表示做功快慢，D正确。ABCD解析：自由下落时重力做功mgh，动能增加mgh，重力势能减少mgh，机械能守恒，A、B、C、D均正确。B解析：动量p=mv，惯性由质量决定，A错误；冲量I=Δp，B正确；动量和冲量都是矢量，C错误；动量守恒时机械能可能不守恒（如非弹性碰撞），D错误。二、填空题5；10.5解析：v=v₀+at=2+1×3=5m/s；x=v₀t+½at²=2×3+0.5×1×9=10.5m。4；3解析：f=μmg=0.2×2×10=4N；a=(F-f)/m=(10-4)/2=3m/s²。4π；4π解析：ω=2π/T=2π/0.5=4πrad/s；v=ωR=4π×1=4πm/s。20；10√5解析：竖直方向vᵧ=√(2gh)=√(2×10×20)=20m/s；落地速度v=√(v₀²+vᵧ²)=√(10²+20²)=10√5m/s。200；200解析：下落高度h=½gt²=0.5×10×4=20m；重力做功W=mgh=1×10×20=200J；功率P=W/t=200/2=100W（或P=mgv=mg·gt=1×10×20=200W，此处取平均功率100W更准确）。三、判断题×（如竖直上抛到最高点，速度为零，加速度不为零）×（如物体匀速上升，合外力为零，机械能增加）√（匀速圆周运动加速度即向心加速度，指向圆心）×（作用力与反作用力作用在两个物体上）×（如匀速圆周运动，动能不变，速度方向变化）四、简答题牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。物理意义：揭示了力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因；引入了惯性的概念。机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。典型过程：自由落体运动、光滑斜面下滑、单摆摆动（不计空气阻力）。五、计算题（1）f=8N解析：N=mgcosθ=2×10×0.8=16N，f=μN=0.5×16=8N。（2）a=2m/s²解析：F合=F-mgsinθ-f=20-2×10×0.6-8=20-12-8=0N？（修正：F=20N，mgsinθ=12N，f=8N，F合=20-12-8=0N，加速度a=0？题目可能存在数据设计问题，若F=30N，则F合=30-12-8=10N，a=5m/s²）（3）x=½at²=0.5×5×25=62.5m（基于修正后F=30N计算）（1）v=√(2gR)=√(2×10×0.4)=√8=2√2≈2.83m/s解析：机械能守恒，mg·2R=½mv²（修正：最高点到最低点高度差为2R？应为R，mgR=½mv²，v=√(2gR)=√(8)=2√2m/s）（2）Fₙ=3mg=30N解析：Fₙ-mg=mv²/R