高中物理必修一、必修二综合题3

高中物理必修一、必修二综合题3时间：50分钟分值：100分一、选择题（15个小题，每小题3分，共45分）1、两个共点力F1和F2的合力大小为6N，则F1和F2的大小可能是()A．F1＝2N，F2＝9NB．F1＝4N，F2＝8NC．F1＝1N，F2＝8ND．F1＝2N，F2＝1N2、物体在斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反应物体受力情况的是()3、如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是()A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面4、架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是()A．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大B．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变C．夏季电线对电线杆的拉力较大D．冬季电线对电线杆的拉力较大5、为了行车的方便与安全，高大的桥要造很长的引桥．其主要目的是()A．减小过桥车辆受到的摩擦力B．减小过桥车辆的重力C．减小过桥车辆对引桥面的压力D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力6、如图所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A．6N,3NB．1N,1NC．0,1ND．0,2N7、如图所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g取10m/s2)，以下判断中正确的是()A．小球经过A、B两点间的时间t＝(3－1)sB．小球经过A、B两点间的时间t＝3sC．A、B两点间的高度差h＝10mD．A、B两点间的高度差h＝15m8、如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，主动轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，从动轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径.已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则点A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)()A.1∶2∶3B.2∶4∶3C.8∶4∶3D.3∶6∶29、一小球质量为m，用长为L的悬线(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方L2处钉有一颗光滑小钉子.如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则()A.小球的角速度突然增大B.小球的线速度突然减小到零C.小球的向心加速度突然增大D.小球的向心加速度不变10、如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是()A．地球对一颗卫星的引力大小为GMm（r－R）2B．一颗卫星对地球的引力大小为GMmr2C．两颗卫星之间的引力大小为Gm23r2D．三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMmr211、假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A.3πGT2g0－gg0B.3πGT2g0g0－gC.3πGT2D.3πGT2g0g12、在下列几种情况下，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的18D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动13、升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中(g取10m/s2)()A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC．物体的重力势能增加500JD．物体的机械能增加800J14、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是()A．0～6s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B．0～6s内物体在4s时的速度最大C．物体在2～4s内速度不变D．0～4s内合力对物体做的功等于0～6s内合力做的功15、将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是(取g＝10m/s2)()A．重力做正功，重力势能增加1.0×104JB．重力做正功，重力势能减少1.0×104JC．重力做负功，重力势能增加1.0×104JD．重力做负功，重力势能减少1.0×104J二、非选择题（6个题，共55分）16、(9分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是________________．17．（6分）大量事实表明：弹力的大小跟形变的大小有关．某同学为了探究“弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系”对某一弹簧进行了测试，根据测得的数据绘出了如图所示的图线．由图可知，图线末端发生了弯曲，这是因为________________________，这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________N/m.18．（8分）如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的功及总功．19．（8分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，质量m＝60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB＝24m/s，A与B的竖直高度差H＝48m．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧．助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530J，取g＝10m/s2.(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大．20.(12分)如图所示，质量为M＝1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m＝0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动．已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，木板足够长．求：(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；(3)滑块与木板A达到的共同速度的大小v.21.（12分）某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．(g取10m/s2)(1)若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少？(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则其匀加速过程能维持多长时间？答案1、答案B2、答案A3、答案B解析以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．B正确．4、答案D解析以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化．冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大．综上，选项D正确．5、答案D解析如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确．6、答案C解析A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力．以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确．7、答案AC解析设A点的竖直分速度为v⊥A，v⊥A＝v0tan45°＝gtA，得tA＝1s，设B点的竖直分速度为v⊥B，v⊥B＝v0tan60°＝gtB，得tB＝3s，则小球经过A、B两点间的时间为t＝tB－tA＝(3－1)s，故A正确，B错误；A、B两点间的高度差h＝v⊥A＋v⊥B2t＝10m，故C正确，D错误。8、答案C解析因为皮带不打滑，A点与B点的线速度大小相等，都等于皮带运动的速率.根据向心加速度公式an＝v2r，可得aA∶aB＝r2∶r1＝2∶1.由于B、C是固定在一起的轮上的两点，所以它们的角速度相同.根据向心加速度公式an＝rω2，可得aB∶aC＝r2∶r3＝2∶1.5.由此得aA∶aB∶aC＝8∶4∶3，故选C.9、答案AC解析由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力，故小球的线速度不能发生突变，由于做圆周运动的半径变为原来的一半，由v＝ωr知，角速度变为原来的两倍，A正确，B错误；由an＝v2r知，小球的向心加速度变为原来的两倍，C正确，D错误.10、答案BC解析应用万有引力公式及力的合成规律分析．地球与卫星之间的距离应为地心与卫星之间的距离，选项A错误，B正确；两颗相邻卫星与地球球心的连线互成120°角，间距为3r，代入数据得，两颗卫星之间引力大小为Gm23r2，选项C正确；三颗卫星对地球引力的合力为零，选项D错误．11.[答案]B12、[解析]物体在地球的两极时，mg0＝GMmR2，物体在赤道上时，mg＋m2πT2R＝GMmR2，以上两式联立解得地球的密度ρ＝M43πR3＝3πg0GT2（g0－g）.故选项B正确，选项A、C、D错误．答案：D13、答案：A14、解析：选D.由a－t图象可知：图线与时间轴围成的“面积”代表物体在相应时间内速度的变化情况，在时间轴上方为正，在时间轴下方为负．物体6s末的速度v6＝12×(2＋5)×2m/s－12×1×2m/s＝6m/s，则0～6s内物体一直向正方向运动，A错；由题图可知物体在5s末速度最大，为vm＝12×(2＋5)×2m/s＝7m/s，B错；由题图可知在在2～4s内物体加速度不变，物体做匀加速直线运动，速度变大，C错；在0～4s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合4＝12mv24－0，又v4＝12×(2＋4)×2m/s＝6m/s得W合4＝36J，0～6s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合6＝12mv26－0，又v6＝6m/s，得W合6＝36J则W合4＝W合6，D对．15、答案：C16、答案(1)等于不需要(2)F＝Ml22x(1t22－1t21)17、答案超出了弹簧的弹性限度150解析图线末端发生了弯曲的原因是超出了弹簧的弹性限度，注意该图象中横坐标为伸长量，纵坐标为拉力，根据胡克定律得斜率为弹簧的劲度系数，由此可求出k＝150N/m.18、[解析]如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则WF＝F·CB＝F·Lsinθ小球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则WG＝mg·AC·cos180°＝－mg·L(1－cosθ)绳