2014高考物理(全国通用)二轮复习高考专题测试卷：力学部分综合测试-Word版含解析

第1页共15页2014高考物理（全国通用）二轮复习高考专题测试卷：力学部分综合测试1.(2013·上海市七校调研联考)某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则()A．第10s末，质点的速度最大B．0～10s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反C．第5s末和第15s末，质点的加速度方向相反D．在20s内，质点的位移为9m解析根据位移图象斜率表示速度，第10s末，质点的速度为零，选项A错误.0～10s内，质点速度逐渐减小，质点做减速运动．由牛顿第二定律，质点所受合外力的方向与速度方向相反，选项B正确．第5s末和第15s末，质点的加速度方向相同，选项C错误．在20s内，质点的位移为零，选项D错误．答案B2.(多选题)(2013·西安摸底)如图所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45°的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，甲球对乙球的作用力大小为F1，斜面对乙球的作用力大小为F2，则以下结论正确的是()第2页共15页A．F1F2B．GF1C．G＝F1D．F1＝F2解析将乙球的重力分解，由平衡条件可得甲球对乙球的作用力大小F1＝Gsin45°，斜面对乙球的作用力大小为F2＝Gsin45°，显然，F1＝F2，GF1，选项B、D正确，A、C错误．答案BD3．(多选题)(2013·山东省名校质检)一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动．在t0时刻关闭发动机，其运动的v­t图象如图所示．已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k倍，则()A．加速过程与减速过程的平均速度比为1:2B．加速过程与减速过程的位移大小之比为1:2C．汽车牵引力F与所受阻力大小之比为3:1D．汽车牵引力F做的功为3kmgv0t02解析由题图可知，加速过程F－f＝ma，a＝v0t0，位移x1＝12v0t0；第3页共15页减速过程－f＝ma，a＝－v02t0，位移x2＝12v0·2t0，又f＝kmg，由以上各式解得加速过程与减速过程的位移大小之比为1:2，平均速度之比为1:1，汽车牵引力F与所受阻力大小之比为3:1，汽车牵引力F做的功为W＝Fx1＝3kmgv0t02，故选项A错误，B、C、D正确．答案BCD4．(多选题)如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中()A．初速度大小关系为v1＝v2B．速度变化量相等C．都是匀变速运动D．都不是匀变速运动解析两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，则v1等于v2的水平分量，A错误；速度变化量相等均为gt，B正确；加速度都是重力加速度，故C正确，D错误．答案BC5．(多选题)(2013·湖北省模拟)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动．开始时，绳恰好伸直第4页共15页但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是()A．当ω2kg3L时，A、B相对于转盘会滑动B．当ωkg2L时，绳子一定有弹力C．ω在kg2Lω2kg3L范围内增大时，B所受摩擦力变大D．ω在0ω2kg3L范围内增大时，A所受摩擦力一直变大解析A随转盘转动所需的向心力为mAω2L，B随转盘转动所需的向心力为2mBω2L，当2mBω2LkmBg时，即当ωkg2L时，绳子一定有弹力，选项B正确．由2mBω2LkmBg＋F，mAω2LkmAg－F联立解得ω2kg3L，即当ω2kg3L时，A、B相对于转盘会滑动，选项A正确．ω在0ω2kg3L范围内增大时，A所受摩擦力一直变大，选项D正确．ω在kg2Lω2kg3L范围内增大时，A所受摩擦力变大，B所受摩擦力不变，选项C错误．答案ABD6．(多选题)某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s，则下列运算公式中正确的是()第5页共15页地球半径R＝6400km月球半径r＝1740km地球表面重力加速度g0＝9.80m/s2月球表面重力加速度g′＝1.56m/s2月球绕地球转动的线速度v＝1km/s周期T＝27.3天光速c＝2.998×105km/s用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t＝2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号A.s＝c·t2B．s＝vT2π－R－rC．s＝v2g′－R－rD．s＝3g0R2T24π2－R－r解析设月球绕地球圆周运动的半径为r′，又v＝2πr′/T，s＝r′－R－r，则解出s＝vT2π－R－r，故B正确；因g′为月球表面重力加速度，故v2g′≠r′，C错；对月球绕地球转动，由GMmr′2＝m4π2T2r′，在地球表面，GMmR2＝mg0，联立解得：r′＝3g0R2T24π2，故能推出D正确．答案ABD7．(多选题)第6页共15页如图所示，两个带等量正电荷＋Q的点电荷a、b，固定在相距为L的两点上，在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为－q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出，则带电粒子c可能做的运动是(不计粒子的重力)()A．匀变速直线运动B．匀变速曲线运动C．匀速圆周运动D．以O为平衡位置在一直线做往返运动解析带等量正电荷＋Q的点电荷a、b连线的平分面内，以O为圆心的各圆周上电势相等，若射入方向与电场力垂直且满足qE＝mv2r，则做匀速圆周运动，C正确；若射入方向指向O点，则以O为平衡位置在一直线做往返运动，D正确．答案CD8．(多选题)如图①所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．物体B从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图②所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0～2t0时间内，第7页共15页下列说法正确的是()A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大B．t0时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B离出发点最远解析t0时刻，A、B一起运动的加速度为0，故选项A错误；t0时刻后，A、B减速，故选项B正确；0时刻和2t0时刻，A、B一起运动的加速度最大，故A、B间的静摩擦力最大，故选项C正确；2t0时刻，A、B减速为零，离出发点最远，故选项D正确．答案BCD9．(多选题)(2013·甘肃省兰州市一模)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术．跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．他的动能减少了(F－mg)hB．他的重力势能减小了mgh－12mv2C．他的机械能减少了FhD．他的机械能减少了mgh解析在他减速下降深度为h的过程中，所受合外力为F－mg，由动能定理，他的动能减少了(F－mg)h，他的重力势能减小了mgh，选项A正确，B错误．由功能关系，他的机械能减少了Fh，选项C正确，D错误．答案AC10.如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送第8页共15页带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳，物体到达传送带左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是()A．F1F2B．F1＝F2C．t1t2D．t1t2解析当传送带做逆时针方向转动时，物体受到水平向左的摩擦力，且为滑动摩擦力，虽然传送带的速度发生变化，但滑动摩擦力的大小不变，由平衡条件可得：F1＝F2；因为L、v1、v2不确定，所以在物体到达传送带左端的过程中，可能一直做匀加速运动，此时所需时间相等，也可能是先做匀加速运动，再做匀速运动，故无法判断t1、t2间的关系，故只有B正确．答案B11.利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，请回答下列问题：①适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动第9页共15页②多次在木块上添加砝码以改变压力．尽可能多测几组数据．实验中应该测量和记录的数据是________．③如果用图象法处理实验数据，以摩擦力f为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条______(选填“直线”或“曲线”)，这条线的斜率表示的物理意义是________．④正确的实验结论是__________________________________________________________________．解析探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，其结果应当是：f＝μFN.答案②测量木块、砝码的总重力记录弹簧秤的示数③直线所得图线的斜率k＝FNf＝1μ，表示动摩擦因数的倒数④滑动摩擦力f与正压力FN成正比12．某学校实验小组用下图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律(交变电流的频率为50Hz)．(1)如图乙所示是某小组在实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，其中s1＝4.31cm、s2＝4.81cm、s3＝5.33cm、s4＝5.82cm、s5＝6.30cm、s6＝6.80cm，则打下A点时小车的瞬时速度大小是________m/s，小车运动的加速度的大小是________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．第10页共15页(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据：F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/(m·s－2)0.250.580.901.201.53①请在如图所示的坐标系中画出a­F的图线．②(多选题)从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是________．A．实验没有平衡摩擦力B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大D．实验中小车质量太大E．实验中砂桶和砂的质量太大解析(1)vA＝s3＋s42×T＝0.56m/s；由s2－s1＝aT2得(s4＋s5＋s6)－(s1＋s2＋s3)＝a(3T)2，解出a＝0.50m/s2.答案(1)0.560.50第11页共15页(2)①如图②AB13．宇航员在一行星上以10m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体，不计阻力，经2.5s后落回手中，已知该星球半径为7220km.(1)该星球表面的重力加速度g′多大？(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep＝－GmMr(式中m为物体的质量，M为星球的质量，G为万有引力常量)．问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？解析(1)g′＝2v0t＝2×102.5m/s2＝8m/s2.(2)mg′＝mv21R，v1＝g′R＝8×7220×1000m/s＝7600m/s.(3)由机械能守恒，得12mv22＋－GmMR＝0＋0，因为g′＝GMR2，所以v2＝2g′R＝2×8×7220×1000m/s＝第12页共15页76002m/s≈10746m/s.答案(1)8m/s2(2)7600m/s(3)10746m/s14.(2013·浙江省五校联盟联考)如图，一个质量为M的人，站在台秤上，手拿一个质量为m、悬线长为R的小球，在竖直平面内做圆周运动，且摆球恰能通过圆轨道最高点，求台秤示数的变化范围．解析根据题述摆球恰能通过圆轨道最高点．由mg＝mv20/R，解得v0＝gR小球运动到最低点时，悬线对人的拉力最大，且方向竖直向下，故台秤示数最大，由机械能守恒定律得：12mv2＝12mv20＋2mgR.解得v＝5gR摆球通过圆轨道最低点，由F1－mg＝mv2/R，解得F1＝6mg.所以台秤的最大示数Fmax＝Mg＋F1＝(M＋6m