专题：运动和力专项练习(含答案)

1专题一运动和力一、选择题(本题包括10小题．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分．选不全的得3分，有选错的或不答的得0分，共40分)1．如图1—19所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F的作用下而处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力A.方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C大小不可能为0D.大小可能为F2．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不汁的定滑轮，绳一端系一质量为M=10kg的重物，重物静止于地面上。有一质量m=5kg的猴子，从绳的另一端沿绳上爬．如图1-20所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g=l0m/s。)A．25m/sB．5m/sC．10m／sD．0.5m/s3．物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图1—2l所示，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C．A、B之间的摩擦力为零D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质4．如图1—22所示，物块先后两次从光滑轨道的A处，由静止开始下滑，然后从B处进入水平传送皮带到达C处，先后两次进入皮带的速度相等，第一次皮带不动，第二次皮带逆时针转动，则两次通过皮带所用的时间t1、t2的关系是A．tlt2B.tlt2C．t1=t2D．无法确定5．地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是A．一人在南极．一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍C．两人都在赤道上．两卫星到地球中心的距离一定相等D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等．但应成整数倍6．土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断A．若Rv，则该层是土星的一部分B.若Rv2，则该层是土星的卫星群C．若Rv1，则该层是土星的一部分D．若Rv12，则该层是土星的卫星群7．一个质量为2kg的物体，在5个共点刀的作用下处于匀速直线运动状态．现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是A．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2B．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小足5m/s22C．可能做匀变速曲线运动。加速度大小可能是10m/s2D．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5rn/s28．如图1—23所示，轻质弹簧A和B的劲度系数分别为k-和kz，它们都处于竖直方向上，悬挂在下面的动滑轮重力不计．当滑轮的下边挂上重量为G的重物时，滑轮下降的距离是21212121212.4)(.||..kkGDkkkkGCkkGBkkGA9．在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线Y的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图1—24所示，现在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，AA’=xl，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求得小球平抛时初速度为hgxxDhgxxChxxgBhxxgA22.22.2)(.2)(.1221212212210．同步卫星A运行速率为v1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为v2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为v3，向心加速度为a3，周期为T3，比较上述各量大小可得()A．T1=T2T3B．v3v2vlC．a1a2a3D．a3ala2二、实验题(共16分)11．如图1—25所示，做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，每一条纸带下端与z轴相重合，在左边与Y轴平行，将纸带贴在坐标系中，求：(1)第一个0.1s内中间时刻的速度是m/s．(2)运动物体的加速度是m/s。．12．为测定木块与斜面问的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1—26所示，他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺．(1)实验中应记录的数据是(2)计算动摩擦因数的公式是μ=．(3)为了减小测量的误差，可采用的方法是．三、论述、计算题(共64分)313．(9分)宇航员站在一星球表面卜的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L．若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M．14．(9分)如图1—27所示，一火箭内的实验平台上放有测试仪器，火箭起动后以加速度g/2竖直匀加速上升，升至某高度时，测试仪器对平台的压力为火箭起动前对平台压力的17/18，求此时火箭距地面的高度．(已知地球半径为6.4×103km，g取10m/s2)415．(10分)举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目．就“抓”举而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤．如图1—28所示表示了其中的几个状态．在“发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零．从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg．求运动员发力时，对杠铃的作用力大小．(g取10m/s2)16．(10分)人类为了探测距地球约30万千米的月球，发射了一种类似于四轮小车的月球登陆探测器，它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10S向地球发射一次信号，探测器上还装有两个相同的减速器(其中一个是备用的)，这种减速器的最大加速度为5m/s2．某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不能自动避开障碍物，此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏的数据：收到信号时间9：10209：1030发射信号时间9：1033收到信号时间9：1040与前方障碍物距离(单位：m)5232给减速器设定的加速度(单位：m/s2)2与前方障碍物距离(单位：m)12已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快，科学家每次分析数据并输入命令最少需3s，问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令?5(2)假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施?请计算说明．17．(12分)如图1—29所示，两个相同的小木块A、B放在半径足够大的水平转盘上，木块与转盘问的最大静摩擦力为其重力的k倍，在两木块间用一条长为L的细绳连接．(1)若A放在转盘的轴心，B在距轴L处，要使它们相对转盘不发生滑动，转盘的角速度ω不能，超过多少?(2)若将A放在轴心左边R1处，B放在轴心右边。R2处，使R1R2且R1+R2=L，要使它们相．对，转盘不发生相对滑动，转盘的角速度的最大值．，为多少?18．(14分)一大木箱，放在平板车的后部，到驾驶室的距离L=1.6m，如图1—30所示，木箱与车板之间的动摩擦因数μ=0.484，平板车以恒定的速度v0=22.0m/s匀速行驶，突然驾驶员刹车，使车均匀减速．为不让木箱撞击驾驶室，从开始刹车到车完全停定，至少要经过多少时间?(g取10．m/s2)6(一)选择题：1.ABD2.C3.C4.C5.C6.AD7.C8.C9.A10.AD11.因为第一段中间时刻的速度等于第一段位移内的平均速度即smTsv/225.01.0105.22311(2)用逐差法求“：22322123456/76.0/101.09)5.225.305.37()5.455.525.60(33smsmTssssssa12．(1)斜面长度L，斜面高度h，木块下滑时间t；斜面对应的底边长d．(2)dgtLdh222(3)多次实验测量求平均值．实验已经限定了木块在斜面上匀加速下滑，根据牛顿运动定律，得cossingga，从而costanga，只要测出夹角和加速度即可．题给器材只能测量长度和时间，根据Lhdhcos,tan。且22tLa，可知，只要测量出斜面长度L、斜面高度h、木块下滑的时间t，斜面对应的底边长d，即可求出动摩擦因数，其表达式是dgtLdh222．实验误差的来源主要是时间和长度的测量，故可采用多次测量求平均值的办法减小误差．13．设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有222Lhx①由平抛运动规律得知，当初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得②解①②得3Lh．设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动规律得221gth③又由万有引力定律和牛顿第二定律得mgRMmG2④式中锄为小球的质量，联立上述各式，解得M—22332GtLR14．对于平台上物体由牛顿第二定律得：222)3()2(Lhx7①得即gggmmgmggmmamgN94',2'18172'而设此时火箭处于高度h处，则有2)('hRGMmmg②又由黄金代换2RGMg③解①②③得2Rh15．设杠铃到口处时速度为v，ab段高度为h1，设ca全程所用时间为t，ba段用时为t1，则对全程有：smthvhtv/5.18.06.0222可得．所以ggvt15.0105.11那么cb段用时t2=t-tl=0.65s则cd段杠铃加速度22/3.265.05.1smtva根据牛顿第二定律对杠铃有F–mg=ma代入a得F=1845N．16．(1)因为信号传递时间scSt0.1月地，故地面接收信号时刻要滞后1S．分析探测器的运动，可作出其运动流程图如图1—1—3所示．由图可知，从A→B→C，时间间隔△t=10s，位移△s=20m，故减速器未执得减速命令，其速度smts/0.2(2)为了避免事故，必须启动备用减速器，而且在减速器接受到信号时，它已经运动了sssst0.5131'它与障碍物的距离为mmmutCMS0.22512''，故设定减速器的加速度为a，则其a必须满足2222/0.1/2222smsmDMva17．(1)当A处盘心时，在临界状态时，A要滑动，则对kmgfTAm①LmkmgTfTBm2对②解得Lkg2．8(2)当A在轴心左边R1处，B在轴心右边R2处时，在临界条件下，A、B刚好都要滑动时，A的最大静摩擦力向右，B的最大静摩擦力向右．则有对12RmmgTA③对22RmmgTB④解③④得212RRkg18．木箱的运动有两种可能情况(1)若木箱在汽车减速过程中始终相对汽车静止，则车停住至少需要时间mavt01而对木箱gmfam则sgvt55.401(2)若木箱在减速过程中相对车滑动，这时木箱的加速度ga1，设车最大加速度为a，则有Lavgv222020木箱停定至少要savt4.40综合(1)(2)得至少要经过的时间为4.4s．