2018-2019学年高考专题复习 力学

2018-2019学年高考专题复习力学

一、单选题

1.如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀加速运动的电梯内，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力的大小和小球A的加速度大小分别为（）

A. ，+g

B. ，+g

C. ，+g

D. ，+g

2.冬季奥运会短道速滑比赛中中国运动员勇夺金牌的精彩瞬间．假设此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则运动员在过弯中（）

A. 所受的合力为零，做匀速运动

B. 所受的合力恒定，做匀加速运动

C. 所受的合力恒定，做变加速运动

D. 所受的合力变化，做变加速运动

3.质量为4kg的物体以2m/s的初速度做匀变速直线运动，经过2s动量的大小变为.该物体（）

A. 所受合外力的大小可能大于11N

B. 所受合外力的大小可能小于3N

C. 所受冲量可能小于6N.S

D. 所受的冲量可能大于18

4.如图所示，一个热气球与沙包的总质量为m，在空气中以大小为的加速度加速下降，为了使它匀速下降，则应该抛掉的沙的质量为（假定空气对热气球的浮力恒定，空气的其它作用忽略不计）（）

A. B. C. D.

5.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每次使橡皮条的伸长量均相同，物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示。若更换物块所在水平面的材料，在重复这个实验，则图中直线与水平轴间的夹角θ将（）

A. 变大

B. 不变

C. 变小

D. 与水平面的材料有关

6.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保

持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中（）

A. 动能增加了1900J

B. 动能增加了2000J

C. 重力势能减小了1900J

D. 重力势能减小了2000J

7.某物体做竖直上抛运动，在运动过程中不变的是（）

A. 路程

B. 位移

C. 速度

D. 加速度

二、多选题

8.假设人造卫星沿圆周轨道绕地球运动，那么（）

A. 若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星的线速度也增大到原来的2倍

B. 若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星的线速度减小到原来的

C. 若人造卫星的线速度增加到原来的2倍，则卫星绕地球运动的周期减小到原来的

D. 若人造卫星的线速度增大到原来的2倍，则卫星绕地球运动的周期减小到原来的

9.半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是（）

A. 如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于R/2

B. 如果v0＝，则小球能够上升的最大高度小于3R/2

C. 如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于2R

D. 如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于2R

10.光滑水平面上以速度v0匀速滑动的物块，某时刻受到一水平恒力F的作用，经一段时间后物块运动到B 点，速度大小仍为v0，方向改变了90°，如图所示，则在此过程中（）

A. 物块的动能一定始终不变

B. 水平恒力F方向一定与AB连线垂直

C. 物

块的速度一定先增大后减小 D. 物块的加速度不变

三、填空题

12.一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）．该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平

连接装置之间的相互作用力大小为________

六、综合题

16.如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=9cm，板长为L=30cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v0=0.6m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm，液滴刚好从金属板末端飞出，g取10m/s2．求：

（1）将下板向上提起后，液滴的加速度；

（2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点的时间．

17.下端有一挡板的光滑斜面，一轻弹簧的两端分别连接有两个质量均为3kg的物块A与B，静置在斜面上如图甲所示．A物块在斜面上从弹簧的原长处由静止释放后下滑的加速度随弹簧的形变量的关系如图乙所示．现让A物块从弹簧原长处以1.5m/s的初速度沿斜面向上运动到最高位置时，B物块恰好对挡板无压力（重力加速度取10m/s2）．求：

（1）斜面的倾角θ；

（2）A物块运动到最高位置时弹簧的弹性势能；

（3）A物块到最高位置后继续运动过程中的最大速度．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】A

【解析】【解答】解：剪断细线前：设弹簧的弹力大小为f．根据牛顿第二定律得

对整体：F﹣3mg=3ma

对B球：f﹣2mg=2ma

解得，f=

剪断细线的瞬间：弹簧的弹力没有来得及变化，大小仍为f= ．

对A球：mg+f=ma A

得a A= +g

故选A

【分析】先分别以整体和B球为研究对象，根据牛顿第二定律研究剪断细线前弹簧的弹力．剪断细线的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，再由根据牛顿第二定律求出A球的加速度．

2.【答案】D

【解析】【解答】解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心．故物体做变加速运动，故D正确，ABC错误．

故选：D．

【分析】明确运动员所做的是圆周运动，而在匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．

3.【答案】D

【解析】【分析】规定初速度方向为正方向

当末动量方向与初动量方向相同时，根据动量定理得，，代入解得F=3N，所受冲量为

当末动量方向与初动量方向相反时，根据动量定理得，，代入解得，F=-11N，

，所以ABC错误，D正确，

【点评】当涉及力在时间上积累效应时，可优先考虑动量定理．基础题．注意考虑动量的方向性，不能漏解．

4.【答案】A

【解析】【解答】解：设空气对热气球的浮力大小为F．为了使它匀速下降，则应该抛掉的沙的质量为

△m．以热气球与沙包整体为研究对象，匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：

mg﹣F=ma

匀速下降时，由平衡条件有：

（m﹣△m）g=F

联立解得：△m= = m

故选：A

【分析】以热气球与沙包整体为研究对象，分析受力情况，匀加速运动时，根据牛顿第二定律列方程．匀速运动时，根据平衡条件列方程，联立可解．

5.【答案】B

【解析】【分析】设摩擦力为f，每条橡皮条的拉力为F，根据牛顿第二定律则有：

；在a-n的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变。

故选B。

【点评】对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度a与所用橡皮条的数目n的关系表达式，找出影响直线与水平轴线间的夹角的因数，再根据题目求解。

6.【答案】C

【解析】【解答】解：AB、外力对物体所做的总功为1900J﹣100J=1800J，是正功，则根据动能定理得：动能增加1800J．故AB错误；

CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小1900J．故C正确，D错误；

故选：C．

【分析】物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少．根据动能定理确定动能的变化．

7.【答案】D

【解析】【解答】解：A、竖直上抛运动是匀变速直线运动，路程随时间而变化，故A错误；

B、竖直上抛运动是匀变速直线运动，位移h= ，随时间而变化．故B错误；

C、竖直上抛运动是匀变速直线运动，故速度均随时间变化而变化，故C错误；

D、上抛运动为加速度为g的匀变速直线运动，加速度不变，故D正确；

故选：D

【分析】做竖直上抛运动的物体只受重力作用，加速度相同，速度是矢量要考虑方向．

二、多选题

8.【答案】B,D

【解析】【解答】解：根据万有引力提供向心力= =m

知v= 人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，线速度变为原来的，故A错误，B正确；

若线速度增大到原来的2倍，轨道半径变为原来的，根据T= 知周期变为原来的．

故C错误，D正确．

故选：BD．

【分析】根据万有引力提供向心力= =m 进行解答．

9.【答案】A,B,D

【解析】【解答】如果，根据机械能守恒定律得：，解得：，即小球能够上升的最大高度为，故A正确；设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：，解得，，故如果，则小球能够上升的最

大高度为R．

设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v2．则在最高点，有；

从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：；联立以上两式得：；所以如果和，小球不能到达圆轨道的最高点，即上升的高度

小于2R．

如果，根据机械能守恒定律得：，解得：，当根据竖直平面内的圆周运动知识可知，小球在上升到处之前就做斜抛运动了，小球能够上升的最大高度小于．故BD

正确、C错误；故选ABD.

【分析】机械能守恒定律；牛顿第二定律本题主要考查了机械能守恒定律在圆周运动中的运用，要判断在竖直方向圆周运动中哪些位置速度可以等于零，哪些位置速度不可以等于零；此题意在考查基本规律的

灵活运用能力.

10.【答案】B,D

【解析】【解答】解：ABC、物体的初、末动能相同，根据动能定理，合力对物块的功一定为零，故合力

与位移垂直，即水平恒力F方向一定与AB连线垂直；由于合力先做负功后做正功，故动能先减小后增加，速度先减小后增大；故B正确，AC错误；

D、合力恒定，根据牛顿第二定律，物体的加速度一定恒定不变，故D正确；

故选：BD

【分析】物体的初、末动能相同，根据动能定理，合力的功为零，可知合力与位移垂直；根据动能定理分析过程中动能的变化情况；根据牛顿第二定律分析加速度的情况．根据合力做功情况分析速度的变化．

三、填空题

11.【答案】ABCDEFJN

【解析】【解答】解：图形计算器实验系统是一种由传感器、数据采集器与图形计算器组合起来，在用DIS 测瞬时速度的实验中，必需的器材是计算机，力学导轨，配重片，数据采集器，小车，挡光片，光电门

传感器，钩码．

故答案为：ABCDEFJN．

【分析】图形计算器实验系统是一种由传感器、数据采集器与图形计算器组合而成的．优点是小而轻，缺点是容量小与不够清晰；

计算机虽容量大，图像清，但携带不便．

12.【答案】0

【解析】【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a= ；

设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，

以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，

即：2F﹣4f﹣T=4m× ，解得T=0，

故答案为：0

【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小．

13.【答案】0.4；4

【解析】【解答】解：由于波源的起振方向沿y轴负方向，因此各质点的起振方向均向下，故经t=0.7s，x 轴上在0～10m的范围内第一次出现如图所示的波形，说明在该时间内传播了14m，正好是个周期，所以周期为T=0.4s，

波长λ=8m，波速，经0.8s波传播到x=vt=20×0.8=16m处，质点在0～1.0s内振动半个周期，路程为2A=4cm

故答案为：0.4 4

【分析】首先据波形图读出波长，求出0.7s内波传播的距离，根据时间与周期的关系即可求出周期，求出波速，求出波传到x=16m的时间，再求出质点振动的时间，一个周期质点通过路程为4A，根据振动时间与周期的关系即可求出路程；

四、解答题

14.【答案】解：（i）由振动图象乙可以看出，此波的周期为T=0.8s，所以频率为f= =1.25Hz

因为发生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相同，所以另一列波的频率为1.25Hz．

（ii）由A点在t=0时刻向上振动，知波沿x轴正方向传播．

由题图甲可知波长为λ=20m，由题图乙可知周期为T=0.8s，则波速为：

v= = =25m/s

当图中x=0处的波峰传到坐标为45m的质点时，该质点第二次位于波峰，所用时间为：

t= = =1.8s

答：（i）该波所遇到的波的频率为1.25Hz．

（ii）从该时刻起再经1.8s时间坐标为45m的质点第二次位于波峰

【解析】【分析】（i）两列波的频率相同时才能产生稳定的干涉．由振动图象乙读出周期，再求得频率，即可求解．（ii）由A点在t=0时刻的振动方向判断出波沿x轴正方向传播，读出波长和周期，求得波速，再由波形平移法求解．

五、实验探究题

15.【答案】（1）

（2）0.20

（3）多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子

【解析】【解答】根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度h=L-L1，由自由落体运动规律，h=

gt2，解得t= 。代入数据得：t=0.20s。

【分析】由题意可知尺子下落的高度为L-L1,根据自由落体运动的规律可写出得乙的反应时间表达式，代入数据可求出反应时间。

本实验要求灵活应用自由落体运动基本规律，另外注意实验结果要求。（结果保留两位有效数字）

六、综合题

16.【答案】（1）解：带电液滴在板间做匀速直线运动，电场力向上

由平衡条件可知：qE=mg，

根据匀强电场中电场强度和电势差之间的关系有：

E= ，

即qU=mgd

当下板上移后，E增大，电场力变大，液滴向上偏转，在电场中做匀变速直线运动

此时电场力：F′=q =

由牛顿第二定律：a= =（﹣1）g

代入数据得：a=1m/s2

方向竖直向上

（2）解：液滴在竖直方向上的位移为，设液滴从P点开始在板间运动的时间为t1

由位移公式可得：= a t12，

解得：t1=0.3s

液滴在电场中运动的总时间t2= = =0.5s

则液滴从射入电场到P点的时间为：t=t2﹣t1=0.5﹣0.3=0.2s

【解析】【分析】（1）液滴先做匀速运动，受到的重力和电场力平衡，当液滴运动到P处时迅速将下板向上提起时，板间场强增大，液滴向上偏转做类平抛运动，根据平衡条件和牛顿第二定律可求出加速度大小．（2）液滴向上偏转过程中，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，由运动学公式可求得液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间．

17.【答案】（1）解：A物块在斜面上由弹簧原长静止释放时有

mgsinθ=ma

由图像得a=5m/s2

解得θ=30°

（2）解：由图像乙知，A物块的加速度为零时，x=0.15m，则有mgsinθ﹣kx=0

A物块从弹簧原长运动到最高位置的过程，由系统的机械能守恒有

=mgx′sinθ+E p；

A物块在最高位置时对B物块有

mgsinθ=kx′

联立解得E p=1.125J

（3）解：A物块从最高位置运动到速度最大的平衡位置有

mg（x′+x）sinθ+E p= +E p′

A物块最高位置与速度最大的平衡位置两处弹簧的形变量一样，则有

E p=E p′

联立解得v= ≈1.73m/s

【解析】【分析】（1）由乙图读出x=0时a=5m/s2，此时弹簧处于原长，由牛顿第二定律求斜面的倾角θ．（2）由乙图知，x=0.15m时a=0，由平衡条件列式．A物块运动到最高位置的过程中，根据机械能守恒定律列式．A到达最高点时，弹簧的弹力等于B重力沿斜面向下的分力．联立可得．（3）A物块从最高位置向下运动后合力为零时速度最大，由此条件列式，再结合机械能守恒定律列式，可求得A的最大速度．