发布时间 : 星期四 文章2018版高考物理二轮复习第二部分考前提速力争满分4策略力学综合练5更新完毕开始阅读
力学综合练5
一、选择题(第1～3题为单项选择题，第4～5题为多项选择题)
1．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网，其原因是( )
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
解析：选C 发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度较大的球所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，故C正确，A、B、D错误。
2.如图，用一轻绳将光滑小球(大小不能忽略)系于竖直墙壁上的O点，现有一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移，则( )
A．小球对墙壁的压力保持不变 B．小球对墙壁的压力逐渐减小 C．轻绳对小球的拉力保持不变 D．轻绳对小球的拉力逐渐增大
解析：选D 对小球受力分析如图所示，小球受到重力、轻绳对小球的拉力和墙壁对小球的弹力处于平衡，设轻绳对小球的拉力与竖直方向的夹角为
θ，根据共点力平衡有：轻绳对小球的拉力T＝
，墙壁对小球的弹力Ncos θmg＝mgtan θ，随细杆下移，θ逐渐增大，cos θ逐渐减小，则轻绳对小球的拉力T逐渐增大，tan θ逐渐增大，则墙壁对小球的弹力N逐渐增大，可知小球对墙壁的压力逐渐增大，故A、B、C错误，D正确。
3.如图所示，一小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数μ＞tan θ，以初速度v0的方向为正方向，下列图中表示物块的速度v、加速度a、动能Ek及所受摩擦力Ff随时间t变化的图线，正确的是( )
解析：选D 物块沿足够长的固定斜面上滑，做匀减速运动，当运动到最高点时，最大静摩擦力为fm＝μmgcos θ，重力沿斜面向下的分力为mgsin θ，由于μ＞tan θ，则最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物块将停在最高点。由上述分析可知，物块不能从
最高点下滑，故A错误；物块上滑过程中，加速度为a＝－
mgsin θ＋μmgcos θ＝－(gsin
mθ＋μgcos θ)，保持不变；到了最高点，物块保持静止状态，加速度a′＝0，故B错误；
1212
上滑过程中物块的Ek＝mv＝m(v0＋at)，Ek与t为非线性关系，图像不是直线，故C错误；
22物块上滑过程中，物块受到的滑动摩擦力为Ff＝－μmgcos θ，保持不变；在最高点，物块受到的静摩擦力为Ff′＝mgsin θ，故D正确。
4．图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置；图乙是根据力传感器采集到的数据作出的力—时间图线。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出，g取10 m/s，根据图像分析可知( )
2
A．此人的重力为500 N
B．b点是此人下蹲至最低点的位置 C．此人在f点的加速度等于零 D．此人在d点的加速度等于20 m/s
解析：选AD 开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是500 N，根据牛顿第三定律和平衡条件可知，人的重力为500 N，故A正确；人下蹲过程中先加速下降，到达一个最大速度后再减速下降，当人下蹲到最低点时合力向上，传感器对人的支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知人对传感器的压力也大于重力，由题图乙可知b点时人对传感器的压力小于其重力，故B错误；f点时人对传感器的压力为零，意味着人已经跳离传感器，则此时人只受重力，即人的加速度为重力加速度g，故C错误；人在d点时，根据牛顿第二定律有：a＝
2
F－mg1 500－50022
＝ m/s＝20 m/s，故D正确。 m50
5．地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4∶
1，两卫星的公转方向相同，那么关于A、B两卫星的说法正确的是( )
A．A、B两卫星所受地球引力之比为1∶16
B．B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转物体的角速度 C．同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大 D．B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出 解析：选BD 根据万有引力定律F＝Gm1m2
知，物体间的引力与两个物体的质量和两者之r2
间的距离均有关，由于A、B两卫星的质量关系未知，所以A、B两卫星所受地球引力之比不一定为1∶16，故A错误；A卫星的轨道半径比B卫星的轨道半径大，由开普勒第三定律知，
B卫星的公转周期小于A卫星的公转周期，而A卫星的公转周期等于地球自转周期，所以B卫星的公转周期小于随地球自转物体的周期，因此B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转物体的角速度，故B正确；物体在A、B卫星中均处于完全失重状态，物体对支持物的压
r3
力均为零，故C错误；根据开普勒第三定律2＝k，由A、B卫星轨道半径之比为4∶1，则周
T1
期之比为8∶1，所以B卫星的运行周期是地球自转周期的，因此B卫星中的宇航员一天内
8可看到8次日出，故D正确。
二、非选择题
6．某学习小组利用拉力传感器和气垫导轨、光电门探究“物体的加速度与力的关系”，如图甲所示为该学习小组设计的实验装置。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm。 (2)下列不必要的一项实验要求是________。 A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使A位置与光电门间的距离适当大些 C．应将气垫导轨调节水平 D．应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出的图像是________。
A．“t F图像” C．“t
2
B．“t F图像” 1
D．“
2
1
F图像”
tF图像”
解析：(1)由题图乙可读得d＝2 mm＋6×0.05 mm＝2.30 mm。
(2)拉力是直接通过力传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；应将气垫导轨调节水平，保持细线方向与气垫导轨平行，这样拉力才等于合力，故C、D是必要的。
d?2FFMd2?2
(3)根据牛顿第二定律得a＝，可得??＝2L，解得：t＝，所以研究滑块的加速
MM2LF?t?
112
度与力的关系，处理数据时应作出2 F图像或作出t 图像，故C正确。
tF答案：(1)2.30 (2)A (3)C
7．如图甲，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B＝0.8 T的匀强磁场中，线框的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场，在线框被拉出的过程中，测得线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示。
(1)求通过线框横截面的电荷量及线框的电阻；
(2)已知在这5 s内力F做功为1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？ (3)线框即将离开磁场时拉力F为多大？
解析：(1)I t图像与横轴所围的面积在数值上等于通过线框横截面的电荷量q，即有：
q＝×0.5×5 C＝1.25 C；
由I t图像可知，感应电流I与时间t成正比，有：
12
I＝kt＝0.1t A；
E由I＝
ΔΦ2
，E＝，ΔΦ＝BL，q＝IΔt， RΔtBL2
联立得：q＝，
RBL20.8×2.52
则电阻：R＝＝ Ω＝4 Ω。
q1.25
(2)设在某时刻t，线框的速度为v，则线框中感应电流：
BLvI＝，
R结合(1)中I＝kt＝0.1t A可得线框速度随时间也是线性变化的，有：