动力学综合测试卷

第1页力学综合测试卷（一）第I卷（选择题共40分）选择题（每小题4分，共40分.其中题号1—7为单选题；题号8—10为多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）1.下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法不正确的是()A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力维持”D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行2.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是（）A.A、B之间的摩擦力可能大小不变B.A、B之间的摩擦力一定变小C.B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变3．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系绕处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4、如右图，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为(取g＝10m/s2)()A．0NB．8NC．10ND．50N5.如右图，水平轨道上有一楔形物体a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑，a和b以共同速度在水平直轨道的光滑段向左滑行.当它们刚运行至轨道的粗糙段时，下列说法中正确的是（）A.绳的张力不变B.绳的张力增加C.b对a的正压力增加D.地面对a的支持力增加6．2013年8月14日，中国乒乓球公开赛在苏州市体育中心体育馆拉开战幕，吸引了上千市民前往观看。假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速运动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ。设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间的摩擦，不计空气阻力，则()A．运动员的加速度大小为gsinθB．球拍对球的作用力大小为mgcosθC．运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cosθD．运动员对地面的作用力方向竖直向下第2页7．如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角α＝37°，并以v＝10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m＝1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0．5，（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）则下列有关说法正确的是（）A．小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式F＝μFNB．小物体运动1s后加速度大小为2m/s2C．在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量D．在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动8.如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是()A．无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大D．若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小9．如右上图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，已知v1＞v2，P与定滑轮间的绳水平。不计定滑轮质量，绳足够长。直到物体P从传送带右侧离开。以下判断正确的是（）A．物体P一定先加速后匀速B．物体P可能先加速后匀速C．物体Q的机械能一直增加D．物体Q一直处于超重状态10.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m,和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为12.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则A.当2gFm时，A、B都相对地面静止B.当52Fmg时，A的加速度为13gC.当3Fmg时，A相对B滑动D.无论F为何值，B的加速度不会超过12g第II卷（非选择题共70分）11．（4分）用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g＝9.8m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.12．（8分）如图所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力作为，用DIS测小车的加速度。第3页（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线，如图所示。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）A．小车与轨道之间存在摩擦B．轨道保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大13.(14分).如图所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连结着，黑毛巾的中部用手将它拉住，欲将其分离开来，若两条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数为μ，问：将黑毛巾匀速拉出需加多大的水平力？如果有n条白、黑毛巾交替折叠放置着，要将n14.（15分）2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小210/gms（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为2fkv，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量100mkg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）第4页15．（14分）如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小．16.（15分）如图所示，一质量为10Mkg，长为2Lm的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为10.1，在此木板的右端上还有一质量为4mkg的小物块，且视小物块为质点，木板厚度不计.今对木板突然施加一个24FNN的水平向右的拉力，210gm/s.（1）若木板上表面光滑，则小物块经多长时间将离开木板？（2）若小物块与木板间的动摩擦因数为、小物块与地面间的动摩擦因数为2，小物块相对木板滑动且对地面的总位移3sm，求值.第5页参考答案：1.解析：由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生活经验认为物体的运动要靠力维持，而宇航员的回答体现了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持．选项A、C、D正确．答案：B4.B5.6.答案]C[解析]以乒乓球为研究对象，球受重力和球拍的支持力，不难求出球受到的合力为mgtanθ，其加速度为gtanθ，受到球拍的支持力为mg/cosθ，由于运动员、球拍和球的加速度相等，选项A、B错误；同理运动员对球拍的作用力大小为(M＋m)g/cosθ，选项C正确；将运动员看做质点，由上述分析知道运动员在重力和地面的作用力的合力作用下产生水平方向的加速度，地面对运动员的作用力应该斜向上，由牛顿第三定律知道，运动员对地面的作用力方向斜向下，选项D错误。7.【答案】B【解析】试题分析：由题意知，释放后A受向下摩擦力，根据牛顿第二定律1cossinmamgmg，求得加速度a1=10m/s2，再根据v=a1t=10m/s，可得：t=1s，即1s后物体与传送带速度相等，又因为mgsinθμmgcosθ，所以1s后物体继续做加速运动，2cossinmamgmg，解得：a2=2m/s2，摩擦力为动摩擦力，故适用公式F＝μFN，所以A错误；B正确；在第1s内物体的位移mvtx5211，传送带的位移mvtx102，故相对位移mxxx512，所以系统产生的热量JxmgQ25cos，故C错误；物体增加的动能JmvEk50212，系统提供能量1sinxmgQEEk，小于70J，故D错误。8.【解析】因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a，系统加速度a都将减小，选项A对；若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，F－μmg－T＝ma，a减小，F、μmg不变，所以，T增大，选项B错；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，所受摩擦力减小，选项C错；若粘在C木块上面，a减小，A的摩擦力减小，以A、B为整体，有T－2μmg＝2ma，T减小，选项D对．【答案】AD9.【答案】BC【解析】试题分析：因为v1＞v2，f向右，若f＞GQ，则向右匀加速到速度为V1后做匀速运动到离开；若f＜GQ，则向右做匀减速到速度为0后再向左匀加速到离开；若f=GQ，则物体一直匀速运动直到离开，故选项B正确；因为物体P从右边离开传送带，故Q一直上升，有上述分析可知物体Q的机械能一直增加，选项C正确；物体加速运动时处于超重状态，根据上述分析可知，选项D错误。考点：运动和力的关系；超重和失重。10.BCD11.702.1012.__小车质量_；_对小车的拉力_；保持小车质量不变，加速度与拉力成正比；C第6页13．解:黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时F=f1+f2+f3+f4=μ·23222mgmgmg224mgmg(1+2+3+4)=5μmg，有n条白黑毛巾时，同理有：F=21μmg(1+2+3+…+4n)，故F=21μmg(1+4n)·24n=(4n+1)nμmg14、（13分）（1）设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5km高度处的速度为v，根据运动学公式有gttgs221根据题意有mms105.1109.334联立①②③式得st87sm/107.82（2）该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有max2vkmg由所给的v-t图像可读出smv/360max由⑥⑦式得mkgk/008.015：解析：(1)对物体受力分析如图所示，…………………………………………1分由平衡条件可知，mgsin30°＝μmgcos30°…………………………………………1分解得，μ＝tan30°＝33.………………