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高中物理力学试卷(老师)


高中力学物理练习题 中力学物理练习题 物理
一、选择题: 本题共 12 小题,每题 4 分,共计 48 分。每小题有多个选项符合题意。全部 选择题: 小题, 每小题有多个选项符合题意。 选择题 ( 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.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值,在 他的实验装置中,下列哪些措施是为了测量极小的引力而采取的?( ) A.将测量力变为测量力矩 B.使固定小球的质量尽可能大些 C.用镜尺法显示扭秤的偏转情况 D.把实验装置放在恒温箱内 2.一辆汽车重 104N,使它的前轮压在地秤上,测得的结果为 6×103 N,汽车前后轮之 间的距离是 2m.则汽车重心的位置和前轮的水平距离为() A. 2 m B. 1. 8 m C. 1. 2 m D. 0. 8 m 3.如图所示,质量为 m 的木块 A 放在斜面体 B 上,若 A 和 B 沿水平 方向以相同的速度 v0 一起向左做匀速直线运动,则 A 和 B 之间的相互作用 力大小为( ) C. mgcos θ D. 0 A. mg B. mgsin θ 4.质量为 m 的球置于倾角为 θ 的光滑面上,被与斜面垂直的光滑 挡板挡着,如图所示.当挡板从图示位置缓缓做逆时针转动至水平位置 的过程中,挡板对球的弹力 N1 和斜面对球的弹力 N2 的变化情况是( ) A. N1 增大 B. N1 先减小后增大 C. N2 增大 D. N2 减少 5.如图(a)所示,水平面上质量相等的两木块 A、B 用一轻弹簧相连接,整个系统处于 平衡状态.现用一竖直向上的力 F 拉动木块 A,使木块 A 向上做匀加速直线运动,如图(b) 所示.研究从力 F 刚作用在木块 A 的瞬间到木块 B 刚离开地面的瞬间这一过程,并且选定 该过程中木块 A 的起点位置为坐标原点,则图(c)中可以表示力 F 和木块 A 的位移 x 之间 关系的是( )

6.如图所示,一根水平管道 a 两端与大气相通,在管道上竖直插有一根上端开口的“L" 型弯管 b,当 a 管内的液体以速度 v 匀速流动时,b 管内液面的高度为 h,假设液体与管道之 间不存在摩擦力,则 v 和 h 的关系是( ) A. v = C. v =

2 gh
1 gh 2

B. v =

gh

D. v = 2 gh

7.质量不计的轻质弹性杆 P 插在桌面上,杆端套有一个质量为 m 的小球,今使小球沿 水平方向做半径为 R 的匀速圆周运动,角速度为 ω ,如图所示,则杆的上端受到的作用力
1

大小为( ) A. mω R
2

B. C.

m 2 g 2 ? m 2ω 4 R 2 m 2 g 2 + m 2ω 4 R 2

D.不能确定 8.水平传送带的工作长度为 L=20 m,以 v=2 m/s 的速度匀速传动,已知某物体与传送 带间的动摩擦因数是 0.1,该物体从轻轻放在传送带的一端直到到达另一端所需要的时间是 (g=10 m/s2) ( ) A. 2s B. 10 s C. 10 s D.11 s

9.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 v1 沿顺时针方向运动,传送带 右端有一与传送带等高的光滑水平面,物体以速率 v2 沿直线向左滑上传送带后,经过一段 时间又返回光滑水平面上,这时速率为 v 2 ,则下列说法正确的是( ) A.若 v1 < v2 ,则 v 2 = v1 B.若 v1 > v2 ,则 v 2 = v2 C.不管 v2 多大,总有 v 2 = v2 D.只有 v1 = v2 时,才有 v 2 = v1 10.如图所示,物体 B 叠放在物体 A 上,A、B 的质量均为 m,且上、下表面均与斜面 平行,它们以共同速度沿倾角为 θ 的固定斜面 C 匀速下滑,则( ) A. A、B 间没有静摩擦力 B. A 受到 B 的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A 受到斜面的滑动摩擦力大小为 mg sin θ D. A 与斜面间的动摩擦因数, ? =tan θ 11.半径为 R 的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶最低点,如图所示.小车 以速度 v 向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆 桶中上升的高度可能为( )











v2 A.等于 2g
C.小于

v2 B.大于 2g
D.等于 2R

v2 2g

12.如图所示,质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带

2

由电动机带动,始终保持以速度 v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为 ? ,物体过 一会儿能保持与传送带相对静止, 对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的 是( ) A.电动机多做的功为

1 2 mv 2
2

B.摩擦力对物体做的功为 mv C.传送带克服摩擦力做功为

1 2 mv 2 D.电动机增加的功率为 ?mgv

二、实验填空题: 其中 13 题 6 分,14 题 6 分,总共 12 分) 实验填空题 ( 实验填空 13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中: ,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球 (1)摆动时偏角满足的条件是 应是经过最 (填“高”或“低’ )的点的位置,且用停表测量单摆完成多次全振动所用 的时间, 求出周期. 图甲中停表示数为一单摆振动 50 次所需时间, 则单摆振动周期为 。 (2)用最小刻度为 1 mm 的刻度尺测摆长,测量 情况如图乙所示.O 为悬挂点,从图乙中可知单摆 m。 的摆长为 (3)若用 L 表示摆长,T 表示周期,那么重力加 速度的表达式为 g= 。 (4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生 甲说: “因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球 的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变 大. ”学生乙说: “浮力对摆球的影响好像用一个轻 一些的摆球做实验,因此振动周期不变” ,这两个学 生中 。 A.甲的说法正确 B.乙的说法正确 C.两学生的说法都是错误的 14.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎 没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学在 这种环境设计了如图所示装置(图中 O 为光滑的小孔)来间接测量物体的质 量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具 有基本测量工具. (1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是 ; (2)实验时需要测量的物理量是 ; (3)待测物体质量的表达式为 m= 。 计算题( 按题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、 三、计算题(共 40 分。按题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 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) 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) 15.一个质量为 m=0. 20 kg 的小球系于轻质弹簧的一端, 且套在光竖直的圆环上, 弹簧固 定于环的最高点 A,环的半径 R=0. 50 m,弹簧原长 L0 = 0. 50 m,劲度系 数为 4.8 N/m,如图所示,若小球从图示位置 B 点由静止开始滑到最低

3

点 C 时,弹簧的弹性势能 E弹 =0. 60J;求: (1)小球到 C 点时的速度 vC 的大小. (2)小球在 C 点时对环的作用力(g=10 m/S2).(8 分)

16. 如图所示, 一质量为 m 的滑块从高为 h 的光滑圆弧形 槽的顶端 A 处无初速度地滑下,槽的底端 B 与水平传 A 带相接,传送带的运行速度为 v0,长为 L,滑块滑到传送带 上后做匀加速运动,滑到传送带右端 C 时,恰好被加速到 与传送带的速度相同.求: (1)滑块到达底端 B 时的速度 v; (2)滑块与传送带间的动摩擦因数 ? ; (3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量 Q.(14 分)

17.如图所示,n 个相同的木块(可视为质点) ,每块的质量都是 m,从右向左沿同一直 线排列在水平桌面上,相邻木块间的距离均为 l,第 n 个木块到桌面的距离也是 l,木块与 桌面间的动摩擦因数为 ? .开始时,第 1 个木块以初速度 v0 向左滑 行,其余所有木块都静止,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在 一起运动.最后第 n 个木块刚好滑到桌边而没有掉下。 (1)求在整个过程中因碰撞而损失的总动能. (2)求第 i 次 (i ≤ n ? 1) 碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比. (3)若 n=4,l=0.10 m,v0=3.0 m/s,重力加速度 g=10m/ s2,求 ? 的数值. (18 分)

答案: 答案:

1 答案:AC 2 答案:D 3 答案:A 4 答案:AD 5 答案:A 6 答案:A 7 答案:C 8 答案:D 9 答案:AB 10 答案:D 11 答案:ACD 12 答案:D

4

13 答案:(1) α ≤ 10 (或 α ≤ 5 ) 低
0 0

2.05 s

(2) 0. 9965(0.9960~0.9980)

(3)

4πL T2

(4) A 14 答案:(1)物体与接触面间几乎没有压力,摩擦力几乎为零; (2)弹簧秤示数 F、圆周运动的半径 R、圆周运动的周期 T; (3)

FT 2 4π 2 R 1 2 mvC ,W弹力 = ?0.60 J 2

15 解:小球由 B 点滑到 C 点,由动能定理得

mg ( R + R cos 60 0 ) + W弹力 =
得 vC=3 m/s.

(2)在 C 点时有 F弹 = k ( 2 R ? l 0 ) = 2.4 N , 设环对小球作用力为 N,方向指向圆心,则

F弹 + N ? mg = m

v弹 R

2

, N = 3.2 N .

小球对环作用力为 N ′ , N ′ = ? N = ?3.2 N . 16 解:(1)设滑块到达 B 点的速度为 v,由机械能守恒定律,有

mgh =

(2)滑块在传送带上做匀加速运动,受到传送带对它的滑动摩擦力,有 ? mg =ma,滑块对 地位移为 L,末速度为 v0,则 L =

1 m2 v 2 , v = 2 gh . 2

v0 ? v 2 v ? 2 gh ,得 ? = 0 2a 2 gL
2 2

(3)产生的热量等于滑块与传送带之间发生的相对位移中克服摩擦力所做的功,即

Q = ?mg?s. ?s 为带与滑块间的相对位移, 设所用时间为 t, ?s = v 0 t ? L, L = 则

v0 + v t, , 2

m(v0 ? 2 gh ) 2 得Q = 。 2
17 解:(1)整个过程木块克服摩擦力做功为

W = ?mgl + ?mg (2l ) + L + ?mg (nl ) =

n(n + 1) ?mgl 2

根据功能关系,整个过程中由于碰撞而损失的总动能为

?E K = E K 0 ? W =

1 n(n + 1) ?mgl 2 mv0 ? 2 2

(2)设第 i 次 (i ≤ n ? 1) 碰撞前木块的速度为 vi , 碰撞后速度为 vi , (i + 1) mvi = imvi , 则 碰撞中损失的动能 ?E Ki 与碰撞前动能 E Ki 之比为





5

1 1 2 2 imvi ? (i + 1)mvi ?E Ki 2 1 2 = = , (i ≤ n ? 1) . 1 E Ki 2 i +1 imvi 2 1 2 (3)初动能为 E K 0 = mv0 , 2
第 1 次碰撞前 E K 1 = E K 0 ? ?mgl , 第 1 次碰撞后 E K 1 = E K 1 ? ?E K 1 = E K 1 ?



E K 1 E K 0 ?mgl = ? , 2 2 2

第 2 次碰撞前 E K 2 = E K 1 ? ? ( 2mg )l =



E K 0 5?mgl ? 2 2

第 2 次碰撞后 E K 2 = E K 2 ? ?E K 2 =



E K 0 5?mgl ? 2 3 E K 0 5?mgl ? 3 3

第 3 次碰撞前 E K 3 = E K 2 ? ? (3mg )l =



第 3 次碰撞后 E K 3 = E K 3 ? ?E K 3 =



E K 0 7 ?mgl ? 4 2

据题意有

E K 0 7 ?mgl ? = ? (4mg )l 4 2

带入数据,联立求解得 ? =0. 15.

6


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