高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作）2014届鸿宇班力学综合考试卷考试时间：120分钟 满分：150分一、选择题（在下列各题的选项中，有一个或多个选项是符合题目要求的，全对得6分，漏选得3分，不选或错选得0分，共计72分）1．a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度时间图象如图所示，下列说法正确的是 ( )A ．a 、b 加速时，物体a 的加速度小于物体b 的加速度B ．20秒时，a 、b 两物体相距最远C ．60秒时，物体a 在物体b 的前方D ．40秒时，a 、b 两物体速度相等，相距200m2．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） A ．在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度 B ．在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能C ．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D ．在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度3．美国的NBA 篮球赛非常精彩，吸引了众多观众，经常有这样的场面：在临终场的0.1s 内，运动员把球投出,结果往往是准确命中，获得比赛的胜利。

如果运动员投篮过程中对篮球做功为W ，出手高度为1h ，篮筐离地面高度为2h ，球的质量为m ，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为 ( )A.21mgh mgh W -+B. 12mgh mgh W -+C.W mgh mgh -+21D. W mgh mgh --124．如图所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一块用绳拴着的长木板，木板的下端站着一只猫。

已知木板的质量是猫的质量的3倍，且此时猫到长木板上端的距离为L ，当绳子突然断裂时，猫立即沿着长木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，问这种状态只能维持多长时间？( )A. αsin 2g L B. αsin 2g LC. αsin 32g L D. αsin 23g L5．物体A 和B 用轻绳相连挂在轻弹簧上静止不动，如图（甲）所示,A 的质量为m ,B的质量为M ，当连接A 、B 的绳突然断开后，物体A 上升经某一位置时速度大小为v ，这时物体B 下落速度大小为u ，如图（乙）所示，在这段时间内,弹簧的弹力对物体A 的冲量为（ ）A.mvB.Mu mv -C.mu mv +D.Mu mv +6．如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升。

若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中拉力F 做的功分别为W 1、W 2，滑块经B 、C 两点时的动能分别为E KB 、E KC ，图中AB=BC ，则一定有（ ）A ．W 1>W 2B ．W 1<W 2C ．E KB >E KCD ．E KB <E KC7．倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球体静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F 作用于球上，F 的作用线通过球心。

设球受到重力为G ，竖直墙对球的弹力为N 1，斜面对球的弹力为N 2，则下列说法正确的是（ ） A ．N 1一定等于F B ．N 2一定大于N 1 C ．N 2一定大于G D ．F 一定小于G8．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视为质点，质量相等。

Q 与轻质弹簧相连。

设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞。

在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）A ．P 的初动能B ．P 的初动能的21αC ．P 的初动能的31D ．P 的初动能的419．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m 的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零。

对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有（ ）A ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越小B ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越小C ．小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越大D ．小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越大10．某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型，两个“0”字型圆的半径均为R 。

让一质量为m 、直径略小于管径的小球从入口A 处无初速度放入，B 、C 、D 是轨道上的三点，E 为出口，其高度低于入口A 。

已知BC 是“0”字型的一条竖直方向的直径，D 点是左侧“0”字型上的一点，与圆心等高，A 比C 高R ，当地的重力加速度为g ，不计空气阻力，则在整个运动过程中（ ）A ．如果是不光滑小球，小球一定不能从E 点射出B ．如果是光滑小球，在D 点处，塑料管的左侧对小球的压力为4mgC ．如果是光滑小球，且能到达C 点，此处塑料管对小球的弹力小于mgD ．如果是不光滑小球，小球不可能停在B 点11．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航行速度为v 2，战士救人地点A 离岸边最近处O 的距离为d ，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为 （ ）A ．21222v v dv B ．0 C ．12v dv D ．21v dv 12．如图所示，在质量为M 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为0m ，小车和单摆以恒定的速度v 沿光滑水平面运动，与位于正对面质量为m 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些说法是可能发生的（ ）A ．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为1v 、2v 和3v ，满足30210)(v m mv Mv v m M ++=+B ．摆球速度不变，小车和木块的速度变为1v 和2v ，满足21mv Mv Mv +=C ．摆球速度不变，小车和木块的速度都变为1v ，满足1)(v m M Mv +=D ．小车和摆球的速度都变为1v ，木块的速度变为2v ，满足2100)()(mv v m M v m M ++=+二、实验题（每空2分，共14分）13．在研究匀变速直线运动实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。

图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔T ＝0.1 s 。

（1）根据纸带上的数据，可认为小车做_______运动。

（2）根据纸带上的数据，可计算A 点的瞬时速度，v A ＝_______m/s ，A 、E 段的平均速度v ＝_______m/s 。

14． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Z H ，查得当地重力加速度2/8.9s m g =，测得所用的重物的质量kg 0.1。

实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O ，另选4个连续的点A 、B 、C 、D 作为测量的点。

如图所示,经测量知道A 、B 、C 、D 各点到O 点的距离分别为62.99cm 、70.18cm 、77.76cm 、85.73cm ，根据以上数据，可知重物由O 点运动到C 点，重力势能减少量等于________J ，动能的增加量等于_______J 。

（取三位有效数字）15．气垫轨道是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的轨道与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。

我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫轨道以及滑块A 和B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a ．用天平分别测出滑块A 、B 的质量A m 、B m 。

Cb ．调整气垫导轨，使导轨处于水平。

c ．在A 、B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。

d ．用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离1L 。

e ．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作，当A 、B 滑块分别碰撞C 、D 挡板时停止计时，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间1t 和2t 。

（1）实验中还应测量的物理量是________________________________。

（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是：_______。

三、计算题（64分，要求有必要的解答过程和方程式）16.(12分)已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响。

（1）推导第一宇宙速度v 1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，求卫星的运行周期T 。

17．（12分）一质量为m ＝40kg 的小孩子站在电梯内的体重计上。

电梯从t ＝0时刻由静止开始上升，在0到6s 内体重计示数F 的变化如图所示。

试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g ＝10m/s 2）18．（12分）如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木块A 和B ，已知0.5A m kg =，0.3B m kg =，有一质量为0.08C m kg =的小铜块C ，以25/m s 的水平速度开始在A 的表面上滑动，C 和A 、B 之间有摩擦且已知动摩擦因数都为0.01，铜块C 最后在B 上和B 一起以0 F1 2 3 4 5 62.5/m s 的速度共同前进，求：（1）木块A 的最终速度；（2）铜块C 离开木块A 时的速度； （3） C 在B 上滑动的时间。

19.(12分)如图所示，半径m R 40.0=的光滑半圆环轨道位于竖直平面内，半圆环与粗糙水平面相切于圆环的端点A ，一个质量kg m 10.0=的小球，以初速度s m v /0.70=在水平地面上向左做加速度2/0.3s m a =的匀减速直线运动，运动m 0.4后，冲上竖直半圆轨道，最后小球落在C 点，求A 、C 两点间的距离。

(取重力加速度2/10s m g =)20.（16分）在原子核物理中，研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”，这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。

两个小球A 和B 用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。

在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ，右边有一小球C 沿轨道以速度0v 射向B 球，如图所示。

C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D ，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。

然后，A 球与挡板P 发生碰撞，碰后A 、D 都静止不动，A 与P 接触而不粘连。