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2014高考物理二轮力学部分试题(含答案)


于都中学 2014 届强化训练二物理试题
命题人:邱黎扬 审题人:易浩 一.选择题(每小题 4 分共 40 分,1-5 题每题只有一个正确选项,7-10 题每题有多个正确选项) 1. 结合你所学知识和图中描述的物理学史,判断下列说 法错误 的是( ) .. A.图中“力学”高峰期是指牛顿建立动力学理论 B.伽俐略将他的“斜面实验”和“比萨斜塔实验” 都记录在他的《自然哲

学的数学原理》一书中 C.“电磁学”理论的完备晚于“力学”理论的完备 D.法拉第发现了电磁感应现象的规律 2.一物体从坐标原点出发,沿某方向做直线运动的 v—t 图象如图所示,设运动的方向为正方向,在 运动过程中, 位移为 s, 加速度为 a, 动能为 Ep, 合外力做功的功率的大小为 P, 则下列正确的是 ( )

3.如图甲所示,一物块置于水平地面上。现用一个与竖直方向成 θ 角的力 F 拉物块,现使力 F 沿 顺时针转动,并保持物块沿水平方向做匀速直线运动;得到拉力 F 与 θ 变化关系图线如图乙所示, 根据图中信息可知物块与地面之间的动摩擦因数为( )

1 A. 2

B.

3 2

C.2- 3

D.

3-1 2 E H

4、如图所示,离地 H 高处有一个质量为 m、带电量为+q 的物体处于电场强度随 时间变化规律为 E ? E 0 ? kt ( E 0 、 k 均为大于零的常数,电场水平向左为正方向) 的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为 ? ,已知 ?qE 0 ? mg 。 t ? 0 时,
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物体从墙上静止释放, 若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑

H 后脱离墙面,此 2
)

时速度大小为

gH ,最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是( 2

A.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动 B.物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线 C.摩擦力对物体所做的功 W ?

3 mgH 8

D.物体与墙壁脱离的时刻为 t ?

E0 k

5.经长期观测发现,A 行星运行的轨道半径为 R0,周期为 T0.但其实际运行的轨道与圆轨道总存 在一些偏离,且周期性地每隔 t0 时间发生一次最大的偏离.如 图所示,天文学家认为形成这种 现象的原因可能是 A 行星外侧还存在着一颗未知行星 B,则行星 B 运动轨道 半径为( 3 A.R=R0 ) t0 2 (t0-T0) t0 2 (t0-T0)
2 2

B.R=R0

t0 [来源:Zxxk.Com ] t0-T 3 t0 t0-T0

C.R=R0

D.R=R0

6.质量为 M 的斜劈 ABC 放在水平地面上, 其中 AC 面光滑, 其它两面粗糙, 且两个斜面的倾角 ? ? ? , 两个质量均为 m 的物块 a、b 通过弹性橡皮条连接,分别放在两个斜面上处于静止状态,橡皮条的劲 度系数为 k,且与斜面平行,下列说法正确的是( A.b 物体受到的摩擦力沿斜面向上 B.橡皮条的伸长量为 )

2mg sin ? k

C.地面对斜劈的摩擦力水平向右 D.地面对斜劈的支持力为 (2m ? M ) g 7.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为 m 的物体接 触(未连接) ,弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x0, 此时物体静止。撤去 F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为 4x0。物体与水平面间的动摩擦因
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数为μ,重力加速度为 g。则(



A.撤去 F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动 B.撤去 F 后,物体刚运动时的加速度大小为

k x0 ? ?g m

C.物体做匀减速运动的时间为 2

x0 ?g

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 ?mg ( x0 ?

?mg
k

)

8.如图(甲)所示,静止在水平地面上的物块 A,受到水平拉力 F 的作用,F 与时间 t 的关系如图 (乙)所示。设物块与地面间的最大静摩擦力 Ffm 的大小与滑动摩擦力大小相等,则 t1~t3 时间内 ( )

A t1 时刻物块的速度为零 B

t2 时刻物块的加速度最大

C t3 时刻物块的动能最大 D t1~t3 时间内 F 对物块先做正功后做负功 9.如图所示,水平转盘叠放着质量均为 1kg 的 A、B 两个物块,B 物块用长为 0.25m 的细线与固定在 转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为 8N,B 与转盘间的动摩擦因数为 μ1=0.1,A、B 间的动摩擦因数为 μ2=0.4,且可认为最大静摩擦力等于滑 动摩擦力。 转盘可绕竖直中心轴转动, 转盘静止时, 细线刚好伸直, 传感器的读数为零 (g 取 10m/s ) 。 根据以上信息,你认为下列说法正确的是( )
2

(A)A 物块随转盘做圆周运动的向心力是细线的拉力、重力、支持力、

B 对 A 的摩擦力的合力提供的
(B)转盘的角速度为 4rad/s 时,细线刚有拉力 (C)A 物块刚要脱离 B 物块时转盘的角速度为 4rad/s (D)转盘的角速度大于 6rad/s 时细线将被拉断 10. 如图所示,质量分别为 mA、mB 的 A、B 两物体用轻杆连接放在倾角为 θ 的斜面上,用始终平行 斜面向上的恒力 F 推 B,使它们沿斜面匀加速上升,A、B 与斜 面间的动摩擦因数均为 μ,下列关于轻杆的弹力的判断,正 确的是( )

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3

A.增大 A 的质量,可以增大轻杆的弹力 C.减小 θ,可以增大轻杆的弹力 二.实验题(每空 2 分共 18 分)

B.增大 B 的质量,可以增大轻杆的弹力 D.减小动摩擦因数,轻杆的弹力不变

11.(10 分)某同学得用气垫导轨和数字计数器探究弹簧的弹性势能与形变量的关系。如图所示, 气垫导轨上有很多小孔,气泵输入压缩空气,从小孔中喷出,会使质量为 0.5kg 滑块与导轨间有一 层薄的空气,使二者不接触从而减小阻力,一端固定有轻弹簧滑块在导轨上滑行,当通过数字计数 器时,遮光片档住光源,与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间 ?t 。

(2)使用 10 分度的游标卡尺,测量滑块上遮片的宽度如图乙所示,其宽度为 d ? (3)压缩弹簧并记录压缩量。 (4)释放滑块,滑块离开弹簧后通过数字计时器显示时间 ?t 。

cm。

(5) 多次重复步骤③和④, 将数据记录在表格中, 并计算出滑块相应的速度。 表格中弹簧压缩 4.00cm 时,其物块速度 v ? m/s(保留三位有效数字) 。 。

(6)从表格中的数据可以得出(在误差允许的范围内)弹簧的压缩量与物块的速度 (7)由机械守恒定律可知滑块的动能等于释放滑块时弹簧的弹性势能。 (8)由以上分析可得出弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量关系表达式为 其中各符号代表的物理意义

12. (8 分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体

A、B,物体 B 上放一金属片 C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体 B 的正下方。系统静止时,
金属片 C 与圆环间的高度差为 h,由静止释放后,系统开始运动。当物体 B 穿过圆环时,金属片 C
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被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台 P1、P2 处,通过数字计时器可测出物体 B 通过 P1、P2 这段 距离的时间。 ⑴若测得 P1、P2 之间的距离为 d,物体 B 通过这段距离的时间为 t,则物 体 B 刚穿过圆环后的速度 v= ;

⑵若物体 A、B 的质量均用 M 表示,金属片 C 的质量用 m 表示,该实验中 验证下面 A. mg= M
v2 2h

(填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律; B. mg= M
v2 h

C. mg=(2M+m)

v2 2h

D. mg=(M+m)

v2 2h

⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需 要 ;

⑷若 M m,改变金属片 C 的质量 m,使物体 B 由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片 C 的质量

m,以及物体 B 通过 Pl、P2 这段距离的时间 t,以 mg 为横轴,以
通过描点作出的图线是一条过原点的直线。 三.计算题(共 42 分)

(填“t ”或“

2

1 ”)为纵轴, t2

13.(10 分)如图所示,用轻质细绳悬挂一质量为 m=0.5 kg 的小圆球,圆球套在可沿水平方向 移动的框架槽内,框架槽竖直放置在水平面上。自细绳静止在竖 直位置开始,框架槽在水平力 F=20 N 的恒力作用下移至图中位 置,此时细绳与竖直方向的夹角为 θ=30°,绳长 L=0.2 m,不 计一切摩擦,g 取 10 m/s 。 (1)求水平力 F 做的功; (2)若不计框架槽的质量,求小球在此位置的速度的大小; (3)若框架槽的质量为 0.2 kg,求小球在此位置的速度的大小。 14. (10 分)如图所示,质量 m=60 kg 参加“挑战极限”的业余选手,要越过宽度为 s=2.5 m 的水沟,跃上高为 H=2.0 m 的平台,采用的方法是:人手握一根长为 L=3.25 m 的轻质弹性杆 的一端,从 A 点由静止开始匀加速助跑,至 B 点时,杆的另一端抵在 O 点的阻挡物上,接着杆 发生形变、同时 脚蹬地,人被弹起,离地时重心高 h=0.8 m,到达最高点时杆处于竖直,人的 重心在杆的顶端.运动过程中空气阻力可忽略不计.(取 g=10 m/s ) (1)第一次试跳 ,人恰能到达最高点,则人在 B 点离开地面时的速度 v1 是多少?
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2 2

(2)第二次试跳, 人在最高点放开杆水平 飞出后,恰好趴落到平台边缘,则人在 最高点飞出时速度 v2 至少多大? (3)设在第二次试跳中, 人跑到 B 点时速 度大小为 vB=8 m/s,求人在 B 点蹬地弹 起瞬间,至少应做多少功? 15. (10 分)如图所示,物块 A 的质量为 M,物块 B、C 的质量都是 m,并 都可看作质点,且 m<M<2m。三物块用细线通过滑轮连接,物块 B 与物 块 C 的距离和物块 C 到地面的距离都是 L。现将物块 A 下方的细线剪断, 若物块 A 距滑轮足够远且不计一切阻力。求: (1) 物块 A 上升时的最大速度; (2) 物块 A 上升的最大高度。 A B

L 16(10 分) 、如图为某生产流水线工作原理示意图。足够长的工作平台上 C 有一小孔 A,一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧, L 某时刻开始,零件(可视为质点)被无初速度地放上操作板中点,同时操 作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动直至运动到 A 孔的右侧 (忽略 小孔对操作板运动的影响) ,最终零件运动到 A 孔时速度恰好为零,并由 A 孔下落进入下一道工序。已知零件与操作板间的动摩擦因素 ?1 ? 0.05 ,与工作台间的动摩擦因素

? 2 ? 0.025 ,操作板与工作台间的动摩擦因素 ?3 ? 0.3 。试问:

(1) 电动机对操作板所施加的力是恒力 还是变力(只要回答是“变力”或“恒 零件 操作板 力”即可)? (2) 操作板做匀加速直线运动的加速度 工作台 工作台 A a 的大小为多少? (3)若操作板长 L=2m,质量 M = 3kg, 2 零件的质量 m = 0.5kg,重力加速度取 g = 10m/s ,则操作板从 A 孔左侧完全运动到右侧过程中,电 动机至少做了多少功? 17.(12 分)如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的 “萌”事儿:将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点 P 飞出进入炒锅内,利用来回运动使其均匀受热。我们用质量为 m 的小滑块代替栗子,借这套装置 来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为 2R 和 R,小平台和圆弧均光滑。将过锅底的 纵截面看作是两个斜面 AB、CD 和一段光滑圆弧组成。斜面动摩擦因数均为 0.25,而且不随温度变 化。两斜面倾角均为 ? ? 37? ,AB=CD=2R,A、D 等高,D 端固定一小挡板,碰撞不损失机械能。滑 块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内,重力加速度为 g. (1)如果滑块恰好能经 P 点飞出,为了使滑块恰好 沿 AB 斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的 A、D 点离地高为多少? (2) 接 (1) 问, 求滑块在锅内斜面上走过的总路程。 (3)对滑块的不同初速度,求其通过最高点 P 和小 圆弧最低点 Q 时受压力之差的最小值。
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于都中学 2014 届强化训练二物理试题 答题卷
班级_____________ 姓名____________ 学号_____________ 得分_______________ 一.选择题(每小题 4 分共 40 分,1-5 题每题只有一个正确选项,7-10 题每题有多个正确选项) 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

二.填空题(每空 2 分共 18 分) 11.(2)_________(5)_________(6)_________(7)__________ _____________________________ 12.(1)________ (2)___________ (3)____________ (4)_____________

三.计算题(共 42 分) 13.

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7

14.

15.

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8

16.

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9

17.

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10

于都中学 2014 届强化训练二物理试题参考答案
一.选择题 题号 答案 1 B 2 D 3 C 4 5 A 6 AD 7 BD 8 ABC 9 CD 10 AD

D

二.填空题(每空 2 分共 18 分) 11. (2)1.15 (5)8.04 (6)成正比 12.

(7)EK=10 X

4 2

EK 弹性势能 X 为形变量

三.计算题(共 42 分) 13.

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11

14

15.(10 分)(1)A、B、C 三物体系统机械能守恒。B、C 下降 L,A 上升 L 时,A 的速度达到最大。 2mgL-MgL=

1 2 (M+2m)V 2

V=

2(2m ? M ) gL 2m ? M

(2)当 C 着地后,A、B 二物体系统机械能守恒。B 恰能着地,即 B 物体下降 L 时速度为零。 MgL -mgL =

1 2 (M+m)V 2

将 V 代入,整理后得:M= 2 m 若 M> 2 m,B 物体将不会着地。 Mgh-mgh =

1 2 (M+m)V 2

h =

(M ? m)V 2 2( M ? m ) g

(M ? m)V 2 HL = L + h = L + 2( M ? m ) g
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若 M = 2 m,B 恰能着地,A 物体再上升的高度等于 L。 H2 = 2L 若 M< 2 m,B 物体着地后,A 还会上升一段。 Mg L-mg L =

1 2 2 (M+m)(V -v ) 2

V =

2

4(2m 2 ? M 2 ) gL (m ? M )( 2m ? M ) v2 2(2m 2 ? M 2 ) L = 2 g (m ? M )( 2m ? M ) 2(2m 2 ? M 2 ) L (m ? M )( 2m ? M )

h’=

H3 = 2L + h’ = 2L +

16. (1)变力 (2)设零件相对于工作台运动距离为 x,历时为 t 时与操作板分离,此后零件在工作台上做匀减速 运动直到 A 点时速度减为零。设零件的质量为 m,板长为 L,取水平向右为正方向,则有:

?1mg ? ma1
? ? 2 mg ? ma2

① ② ③

x?

1 2 a1t 2


从开始运动到零件与板分离,板的位移大小比零件多 L/2,则有

1 2 L at ? ? x 2 2
0 ? (a1t ) 2 L ? 2a 2 2

零件从开始运动到运动到 A 点,总位移大小为 L/2,则有

x?



联立以上各式可得: a ?

(2?1? 2 ? ?12 ) g

?2

---⑥

代入数据得: a ? 2m/s
2

2

(3)将 a ? 2m/s 及 L=2m 代入上述方程可得: x ? 由能量守恒可知电动机做功至少包含以下几部分: ①操作板动能的增加
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2 1 ,t ? s m (1 分) 3 3

?EK 1 ?

1 M ? ( 2aL ) 2 ? 0 ? 12 J 2 1 1 m ? ( ?1 gt) 2 ? 0 ? J 2 12 L ? 0.25J 2

②零件在运动 t 时间内动能的增加

?EK 2 ?

③零件在运动 t 时间内与操作板摩擦而产生的内能

E3 ? ?1mg ?

④操作板在运动 t 时间内与工作台摩擦而产生的内能

L E4 ? ?3 (m ? M ) g ? ( ? x) ? 14 J 2
⑤操作板从与零件分离到运动至工作台右侧过程中与工作台摩擦而产生的内能

L E5 ? ?3 Mg ? ( ? x) ? 6J 2
所以电动机做功至少为

E ? ?EK 1 ? ?EK 2 ? E3 ? E4 ? E5 ? 32.33J
17.解答: (1)在 P 点 mg ?

mvP 2 得vP ? 2 gR 2R
3 2 gR 4

到达 A 点时速度方向要沿着 AB, v y ? v p .tan ? ? 所以 AD 离地高度为 h ? 3R ?

vy 2 2g

?

39 R 16

(2)进入 A 点滑块的速度为 v ?

vP 5 ? 2 gR cos ? 4

假设经过一个来回能够回到 A 点,设回来时动能为 Ek ,

Ek ?

1 2 mv ? 4? mg cos ? 8R ? 0 2

所以滑块不会滑到 A 而飞出。

根据动能定理 mg 2 R sin ? ? ? mg cos ? s ? 0 ? 得滑块在锅内斜面上走过得总路程 s ?

1 2 mv 2

221R 16

(3)设初速度、最高点速度分别为 v1 、 v 2 由牛二定律,在 Q 点 F1 ? mg ?

mv12 R

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2 mv2 在 P 点 F2 ? mg ? 2R 2 2 m(2v12 ? 2v2 ? v2 ) 2R

所以 F1 ? F2 ? 2mg ? 由机械能守恒

1 2 1 2 mv1 ? mv2 ? mg 3R 2 2

2 得 v12 ? v2 ? 6 gR 为定值

带入 v2 的最小值 2 gR 得压力差的最小值为 9mg

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