高中物理力学综合之力与运动试题及答案

2024年3月6日发(作者：叶如棠)

高中物理力学综合之力与运动

一、选择题

1、如图所示，一质量为M的木块与水平面接触，木块上方固定有一根直立的轻质弹簧，弹簧上端系一带电且质量为m的小球（弹簧不带电），在竖直方向上振动。当加上竖直方向的匀强电场后，在弹簧正好恢复到原长时，小球具有最大速度。在木块对水平面压力为零时，小球的加速度大小是

（ ）

A. B. C. D.

2、如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为q的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，根据图乙中所提供的信息可以计算出

A．物体的质量

B．斜面的倾角

C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力

D．加速度为6 m/s时物体的速度

3、如图，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果是 ( )

A.甲图为3g ，乙图为3g/4

B.甲图为3g ，乙图为3g

C.甲图为g ， 乙图为g/2

D.甲图为3g ，乙图为g

4、救灾人员从悬停在空中的直升机上跳伞进入灾区救灾，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（其中t表示下落的时间、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示离地面的高度、E表示人的机械能）（ ）

，F=mBg,则甲乙两图中关于物体A的加速度大小计算正确的2

5、质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v-t图线，则下列说法正确的是（ ）

A．水平拉力可能是0.3N

B．水平拉力一定是0.1N

C．物体所受摩擦力可能是0.2N

D．物体所受摩擦力一定是0.2N

6、如下图所示, 小球作平抛运动的初动能为6 J , 不计空气阻力, 它刚要落到斜面上的P点时的动能为

A．8J B．10J C．12J D．14J

7、如图所示，质量为m′的半圆形轨道槽放置在水平地面上，槽内壁光滑．质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中，轨道槽始终静止，则该过程中( )

A．轨道槽对地面的最小压力为m′g

B．轨道槽对地面的最大压力为(m′＋3m)g

C．轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小

D．轨道槽对地面的摩擦力方向先向左后向右

8、如图所示为由地面同一点踢出一个足球的三条飞行路径，三条路径的最高点是同高的。忽略空气对飞行的影响。下列说法正确的是：

A．路径3飞行的时间最长

B．各路径的初速度的竖直分量相同

C．路径2的初速度的水平分量最大

D．路径1的落地速率最大

9、如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，如果物块的速度大小始终不变，则（ ）

A．物块的加速度大小始终不变

B．碗对物块的支持力大小始终不变

C．碗对物块的摩擦力大小始终不变

D．物块所受的合力大小始终不变

10、 如图所示，一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上，质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下，且小车始终保持静止状态，地面对小车的静摩擦力最大值是 （ ）

A．3mg/2

B．mg/2

C．mg

D．5

mg/2

11、如图5所示，固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为最高点，DB为竖直线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A处进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响)．则小球通过D点后( )

A．一定会落到水平面AE上

B．一定不会落到水平面AE上

C．一定会再次落到圆轨道上

D．可能会再次落到圆轨道上

12、关于平抛运动，下列说法正确的是

（ ）

A．平抛运动是匀变速运动

B．做平抛运动的物体机械能守恒

C．做平抛运动的物体处于完全失重状态

D．做平抛运动的物体，落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关

二、计算题

13、（16分）为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定；高速公路上行驶汽车的安全距离为200m，汽车行驶的最高速度为120km/h。g=9．8m/s，请你根据下面提供的资料。说明计算安全距离为200m的依据。

资料一：驾驶员的反应时间：0．3s~0．6s之间。

资料二：该种高速公路路面与轮胎之间的动摩擦因数：0．32~0．4之间。

14、（7分）质量为m=10kg的物体A在水平推力F=100N力的作用下，从静止开始做匀加速直线运动，已知A与地面的动摩擦因素为=0．2，g=10米／秒。。求：

2 ①物体A的加速度

②若外力只作用1s钟，求A从静止开始到最后静止的位移共为多大。

15、在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F／3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：

（1）物体受到的拉力F的大小．

（2）物体与地面之间的动摩擦因素．（g取10m／s）

2

16、半径R=1 m的四分之一圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=0.8 m，如图所示，有一质量m=1.0

kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B，滑块最终落在地面上C点.经测量得x=1.6 m（g取10 m/s）试求：

（1） 不计空气阻力，滑块落在地面上时速度vc多大？方向如何？

（2） 滑块在AB轨道上滑行时克服摩擦力做功多少？

2

17、某滑板爱好者在离地h＝1.8m高的平台上滑行，沿水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移S1

＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v＝4m／s，并以此为初速沿水平地面滑行S2后停止.已知人与滑板的总质量m＝60kg，人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小为f=60N，空气阻力忽略不计，g=10m／s.求：

2

(1) 人与滑板离开平台时的水平初速度；

(2) 人与滑板沿水平地面滑行的位移S2.

18、（9分） 有一辆质量为 800 kg的小汽车驶上圆弧半径为 50 m的拱桥（地球半径R = 6400 km， g = 10 m/s2） 。求：

（1） 汽车到达桥顶时速度为 5 m/s，汽车对桥的压力是多大

（2） 汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空

（3） 如果拱桥的半径增大到与地球半径 R 一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大

19、飞机做特技时常做俯冲拉起运动，如图所示。此运动在最低点附近可看作是半径为500m 的圆周运动。若飞行员的质量为65kg，飞机经过最低点时的速度为360km/h。g取10m/s。求：

（1）飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大？

（2）飞机经过最低点时飞行员对坐椅的压力为多大？

2

参考答案

一、选择题

1、C

2、ABC

3、A

4、B

5、BC

6、D

7、ABD

8、B

9、AD

10、解：设圆弧半径为R，当小球运动到重力与半径夹角为q时，速度为v.根据机械能守恒定律和牛顿第二定律有:mv/2=mgRcosq

N-mgcosq=mv/R

解得小球对小车的压力为:N=3mgcosq

其水平分量为Nx=3mgcosqsinq=3mgsin2q/2

22

根据平衡条件，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为：f=Nx=3mgsin2q/2

可以看出：当sin2q=1,即q=45°时，地面对车的静摩擦力最大，其值为fmax=3mg/2

11、A

12、ABC解析：做平抛运动的物体，只受重力作用，ABC都正确；落地时间只与抛出点的高度有关，但落地时的速度还与抛出的初速度有关，D项错。

二、计算题

13、解：驾驶员的最长反应时间0．6s：S1=vt=20m ………………（1）4分

由牛顿第二定律得：a=μg …………（2）4分）

当摩擦因数最小时滑行距离： S=S1+S2=197≈200m ………………（4）4分）

14、（7分）

………………（3）4分

解：①根据牛顿第二定律： （2分）

（1分）

②外力作用1s内位移： （1分）

撤力时速度

撤力后加速度

（2分）

位移共为15、（8分）

（1分）

解：由牛顿第二定律得：

F－umg=ma1 ……① （2分）

umg－F/3=ma2

……② （2分）

由图像可知：a1=0．8 m/s ……③（1分 ） a2=2 m/s ……④ （1分）

由①②③④得F=8．4N （1分）

代入 ①得u=0．34 （1分）

16、（1） 小球B→C

22x=vBt

得vB=4 m/s

t=0.4 s

vy=gt=10×0.4=4 m/s

vc=42 m/s方向与水平夹角45°

（2）

mgR-Wf=12m

Wf=1×10×1-12×1×42=2 J

17、(1) 人和滑板一起在空中做平抛运动，设初速为v0，飞行时间为t，根据平抛运动规律有: 1) 2)

由1)、2)两式解得:

(2)根据动能定理有: 解得:

18、（9分）分析与解答：（1） 当车在桥顶时， mg - FN = m 可解得 FN = 7600 N

（2） 当车对桥顶的压力 FN = 0 时， 可解得 v = = = 22.4 m/s

（3） 当桥的半径变为地球的半径时，可解得v’ =19、（12分）

解：（1）以飞行员为研究对象，设所需向心力为F

则= = 8000 m/s = 8 km/s

（4分）

其中65kg ， 360km/h=100m/s

求得：F=1300N

（2分）

（2）设飞行员受到的坐椅的支持力为FN

则F= FN -mg

分）

求得：FN =1950N

由牛顿第三定律知飞行员对坐椅的压力:

F’N=FN=1950N 方向向下

，R=500m

（32分）

（1分）

（