力学综合检测

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）力学综合检测时间90分钟满分100分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的。

）1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证B.开普勒研究了行星运动，从中发现了万有引力定律C.卡文迪许利用扭秤测出了万有引力常量，被誉为能“称出地球质量的人”D.伽利略利用理想斜面实验，使亚力士多德“重的物体比轻的物体下落的快”的结论陷入困境2.甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v－t图象如图所示，则（）A.1 s时甲和乙相遇B.2 s时甲的速度方向反向C.2～6 s内甲相对乙做匀速直线运动D.4 s时乙的加速度方向反向3.如图所示，在拉力作用下，小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，小球受到的拉力F和支持力F N的大小变化是（）A.F增大，F N减小B.F和F N均减小C.F和F N均增大D.F减小，F N不变4.如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1＞m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1,弹簧秤示数为F1；如果改用大小仍为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是（）A.a1=a2,F1<F2B.a1=a2,F1>F2B.a1<a2,F1=F2 D.a1>a2,F1>F25.如图所示，相距为L的A、B两质点沿相互垂直的两个方向以相同的速率v做匀速直线运动，则在运动过程中，A、B间的最短距离为( )A.22L B.LC.2LD.2L6.如图所示，一个三棱柱状物体ABC放置在水平地面上，AB面和BC面均光滑，且∠ABC=90°,α>β，一个小物块自B点分别沿BA面或BC面，由静止下滑到地面上，在物块下滑过程中，三棱柱ABC始终保持静止，当小物块沿AB 面下滑时，地面对三棱柱的支持力和摩擦力大小分别为F N1和f1,当小物块沿BC面下滑时，地面对三棱柱的支持力和摩擦力大小分别为F N2和f2，以下说法正确的是（）A.F N1<F N2,f1<f2B.F N1>F N2,f1<f2C.F N1=F N2,f1<f2D.F N1<F N2,f1=f2以速度v0由地面竖直向上抛出．小球落回地面时，其速度大小为34v0.7.如图所示，将质量为m的小球设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于( )A.34mg B.316mg C.716mg D.725mg8.小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的（）A．半径变大B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大9.如图甲所示，长木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块。

木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图象.g取10 m/s2,则( )A.滑块的质量为4 kgB.木板的质量为6 kgC.当F=8 N时滑块加速度为2 m/s2D.滑块与木板间动摩擦因数为0.110.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0 m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示．g=10 m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．则（）A.物体的质量m=0.67 kgB.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40C.物体上升过程的加速度大小a=10 m/s2D.物体回到斜面底端时的动能E k=10 J二、实验题（共2小题，满分16分）11.（10分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_______（选填“水平”或“竖直”）方向.（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g 砝码，用最小分度为1 mm 的刻度尺依次测得的弹簧长度如下表格所示：表中有一个数值记录不规范，代表符号为______. (3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_____（选填“L 0”或“L x ”）的差值.(4)由图可知弹簧的劲度系数为______N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为_____g （结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s 2).12.某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50 Hz ．(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是_______．A ．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变．B ．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上自由下滑直到停止．C ．本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．（2）如图是实验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出各计数点到A 点之间的距离分别为s AB =4.12 cm 、s AC =8.6 7cm 、s AD =13.65 cm 、s AE =19.04 cm 、s AF =24.85 cm 、s AG =31.09 cm.则小车的加速度a = m/s 2（结果保留2位有效数字）.三、计算论述题（共4小题，满分44分.解答中须写出必要的文字说明和方程式，有数值计算的题，结果须注明单位）13.宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，4星系统离其他恒星很遥远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用．已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式：（1）4颗星稳定地分布在边长为a 的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为T 1；（2）有3颗星位于边长为a 的等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运动周期为T 2，而第四颗星位于三角形的中心不动。

试求两种形式下，星体运动的周期之比12T T .代表符号L 0 L x L 1 L 2 数值/cm25.35 27.35 29.35 31.30 代表符号L 3 L 4 L 5 L 6 数值/cm 33.4 35.35 37.40 39.3014.（10分）如图所示，质量为M=3 kg的斜面体顶端放一质量为m=1 kg的滑块（可以视为质点），在水平恒力F的作用下，斜面体和滑块一起从静止开始向左加速运动，斜面体和滑块相对静止，水平面与斜面间的动摩擦因数μ=0.4，斜面与滑块间光滑，斜面角θ=37°，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2.(1)求水平恒力F的大小.(2)若斜面体和滑块一起从静止向左加速运动0.4s时，斜面体突然停止，滑块离开斜面，最后又落在斜面上，求滑块落在斜面上时的动能大小.15.（12分）如图所示，AB为粗糙水平面，长度AB=5R，其右端与光滑的半径为R的14圆弧BC平滑相接，C点的切线沿竖直方向，在C 点的正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，平台沿直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均恰好通过C点的正上方，某时刻，质量为m可看作质点的滑块，与水平地面间的动摩擦因数μ=0．1，当它以03v gR的速度由A点开始向B点滑行时：（1）求滑块通过C点的速度．（2）若滑块滑过C点后能通过P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度ω应满足什么条件？16.（12分）如图甲所示，在倾角θ= 37°的足够长斜面上，装有A、B两光电门，一小正方体木块边长d=1 cm，在距A光电门X0处由静止释放，小木块通过光电门A显示的遮光时间为Δt1，通过光电门B显示的遮光时间为Δt2，现保持小木块与光电门A在斜面上的位置不变，不断的改变光电门B的位置，测出对应的两光电门A、B间的距离x 和Δt2，并画出如图乙所示的图象。

（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）动摩擦系数μ的大小；（2）小木块距光电门A 的距离x 0多大？（3）若将小木块换为与小木块同种材料制成的长为L =20cm 的木条，把它静止放在距光电门A 上方一定距离的某位置，木条依次通过两光电门的遮光时间分别为Δt 1= 0.2 s ，Δt 2 = 0.1 s ，求两光电门AB 之间的距离x 多大？（结果保留两位有效数 字）力学综合检测答案1.[解析]牛顿第一定律中提到的物体不受力的情况是不存在的，不可能用实验直接验证，牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，选项A 正确；万有引力定律是牛顿在开普勒研究得出行星运动规律的基础上，经过研究以后提出的，选项B 错误；卡文迪许首先测出了引力常量，从此计算地球的质量成为可能，被称为能“称量地球质量”的人，选项C 正确；伽利略是利用逻辑推理的方法驳斥了亚力士多德“重的物体比轻的物体下落的快”的观点的，D 选项错。

[答案]AC2.[解析]根据v-t 图象的意义可知图线与横轴所围面积表示位移，甲和乙相遇时面积相等，由图可知2 s 时甲和乙相遇，A 错误；t 轴上方物体运动方向相同，2 s 时甲的速度方向仍是正方向，B 错误；2~6 s 内甲、乙两物体的加速度a =00242v v =均相等，所以甲相对乙做匀速直线运动，C 正确；4 s 时乙的速度方向反向，加速度方向不变，D 错误。

[答案]C3.[解析]小球受力如图所示，据动态图所知，F 逐渐增大，F N 逐渐减小。

[答案]A4.[解析]把A 、B 两个物体和弹簧测力计看做一个整体，由牛顿第二定律可知，a 1=a 2,隔离后面的物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知，F 1>F 2,故选项B 正确。

[答案]B5.[解析]设经过时间t 时A 、B 间距离为x ，则x =22)()L vt vt -+（,根据不等式a 2+b 2≥2()2a b +得x ≥22L .A 正确.[答案]A6.[解析]对三棱柱，根据平衡条件得：F N1=mg+mg cos2α,f 1=mg cos αsin α=12mg sin 2α,F N2=mg+mg cos2β,f 2=mg cos βsin β=12mg sin 2β,根据条件α>β且α+β=90°知，F N1<F N2,f 1=f 2.[答案]D7.[解析]对小球向上运动，由动能定理，-(mg+f )H = 0-2012mv ,对小球向下运动，由动能定理，(mg-f )H =201324m v ⎛⎫ ⎪⎝⎭,联立解得f =725mg ，选项D 正确。