山西省新绛汾河中学届高三物理力学综合练习题.docx
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山西省新绛汾河中学届高三物理力学综合练习题
汾河中学2020高三物理力学综合练习题
（一）
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选
项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。
全部
选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．一列火车沿平直轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加
速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到
达B地时恰好静止，若A、B两地距离为s，则火车从A地到B地所
用时间t为（）
A.
B.
C．
D.
2．如图一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，
B的球心到O点之间的距离为h，A、B的球心在同一水平线上，A、
B处于静止状态，重力加速度为g。
则下列说法正确的是（）
A．A对B的压力大小为
B．竖直墙壁对B的摩擦力可能为零
C．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再
次保持静止，则A对B的压力大小保持不变，细绳拉力
增大
D．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再
次保持静止，则A对B的压力增大，细绳拉力减小
3．曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的
主要运动零件。
如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接
曲轴P，在工作过程中，活塞在汽缸内上下做直线运动，带
动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周
运动，则下列说法正确的是（）
A．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0
B．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0
C．当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D．当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
4．如图，在水平光滑细杆上有一小环，轻绳的一端系在小
环上，另一端系着夹子，夹子夹紧一个质量为M的小物块的两个侧面，
小物块到小环悬点的距离为L，夹子与小物块每一侧面的最大静摩擦
力均为F。
小环和物块一起向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后
立刻停止，物块向上摆动。
整个过程中，物块在夹子中没有滑动，则
小环和物块一起向右匀速运动的速度最大为（不计小环和夹子的质量，
重力加速度为g）（）
A.
B.
C.
D.
5．如图甲轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动。
改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F•v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，－b），斜率为k。
不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A．该小球的质量为bg
B．小球运动的轨道半径为
C．图线与横轴的交点表示小球通
过最高点时所受的合外力为零
D．当v2＝a时，小球通过最高点时的向心加速度为g
6．2019年1月3日上午，嫦娥四号顺利着陆月球背面，成为人类首
颗成功软着陆月球背面的探测器。
地球和月球的半径之比为
＝a，表
面重力加速度之比为
＝b，则地球和月球的密度之比为（）
A.
B.
C．
D.
7.如图水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑
定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C
为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC
＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO
与水平方向的夹角为30°，现将A、B由静止释
放，下列说法正确的是（）
A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小
B．物块A经过C点时的速度大小为
C．物块A在杆上长为2
h的范围内做往复运动
D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉
力做的功小于B重力势能的减少量
8．（多选）如图足够长的质量M＝2kg的木板静止在光滑水平地面上，
质量m＝1kg的物块静止在长木板的左端，物块和长木板之间的动摩擦因数μ＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。
现对物块施加一水平向右的恒力F＝2N，则下列说法正确的是
（）
A．物块和长木板之间的摩擦力为1N
B．物块和长木板相对静止一起加速运动
C．物块运动的加速度大小为1m/s2
D．拉力F越大，长木板的加速度越大
9．（多选）如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的甲、乙两
物块（均可视为质点），放置在水平圆盘上，甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O，甲与圆心O的距离也为L，甲、乙两物块的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，则下列说法中正确的是（）
A．圆盘转动的角速度最大为
B．圆盘转动的角速度最大为
C．轻绳最大弹力为
μmg
D．轻绳最大弹力为μmg
10．（多选）2017年8月28日，中科院南极天文中心的巡天望远镜观
测到一个由双中子星构成的孤立双星系统产生的引力波。
该双星系统以引力波的形式向外辐射能量，使得圆周运动的周期T极其缓慢地减小，双星的质量m1与m2均不变，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，则下列关于该双星系统的说法正确的是（）
A．两颗中子星的自转角速度相同，在合并前约100s时ω＝24πrad/s
B．合并过程中，双星间的万有引力逐渐增大
C．双星的线速度逐渐增大，在合并前约100s时两颗星速率之和为
9.6π×106m/s
D．合并过程中，双星系统的引力势能逐渐增大
11．（多选）如图所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点。
小物
块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上运动，到B点时撤去拉力F，小物块能继续上滑至最高点C，整个过程运动时间为t0。
下列四图分别描述该过程中小物块的速度v随时间t、加速度a随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x的变化规律，可能正确的是（）
12.（多选）如图在倾角θ＝37°固定斜面体的底端附近固定一挡板，一质
量不计的弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处。
质量分别为mA＝4.0kg、mB＝1.0kg的物块A和B用一质量不计的细绳连接，跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮，开始时物块A位于斜面体上的M处，物块B悬空。
现将物块A和B由静止释放，物块A沿斜面下滑，当物块A将弹簧压缩到N点时，物块A、B的速度减为零。
已知MO＝1.0m，ON＝0.5m，物块A与斜面体之间的动摩擦因数为μ＝0.25，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，整个过程细绳始终没有松弛。
则下列说法正确的是（）
A．物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.2m/s2
B．物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.5m/s2
C．物块A位于N点时，弹簧所储存的弹性势能为9J
D．物块A位于N点时，弹簧所储存的弹性势能为21J
第Ⅱ卷（非选择题，共62分）
二、填空实验题（本题共2小题，共14分）
13．（8分）木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块
初速度为v0时，上升的最大高度可达h。
已知艾奥的半径为R，引力
常量为G，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力。
则艾奥表面的重力加速度大小g＝_；艾奥的质量M＝
；艾奥的第一宇宙速度v＝。
14．（8分）如图所示，在“探究小车所受外力做功与动能变化的关
系”的实验中，有甲、乙两种方案：
（1）实验操作过程中可能用到如下步骤，两套装置必须同时用到的
实验步骤是。
A．平衡摩擦力B．测量小车的质量
C．通过纸带计算速度时，选用等间距部分
D．重复实验时，小车从靠近打点计时器的同一位置释放
（2）某同学利用图乙的装置，按正确步骤进行实验，绘制W∝ΔEk
的图象时，（填“需要”或“不需要”）测量W的具体数值。
（3）某同学利用图甲的装置平衡摩擦力后进行实验，小车质量为
M、钩码的总质量为m（m≪M），打出的纸带如图丙所示，计算出打点
计时器打B、E点时小车的速度分别为vB、vE，重力加速度为g，探
究B到E过程小车所受外力做功与动能变化的关系，若外力做功与小
车动能变化相等，则数学表达式为_（用M、m、
g、s、vB、vE表示）。
（4）某小组利用图甲的装置进行实验，实验结果显示，合外力做的功总是略小于小车动能的变化，请分析出现这种情况的可能原因是
_。
三、计算题（本题共4小题，共48分。
解答时写出必要的文字说明和重要的
演算步骤，只写出答案的不得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的
单位）
15.（8分）如图所示,A、B两车相距x=8m时,A车正以vA=5m/s
的速度向右匀速运动,而B车此时正以vB=12m/s的初速度向右匀减速
运动,加速度a=-2m/s2,求:
（1）A、B两车何时速度相等;
（2）A追上B所经历的时间。
16．（10分）如图所示，质量M＝50kg的运动员在进行体能训练时，
腰部系着一不可伸长的轻绳，绳另一端连接质量m＝11kg的轮胎。
当
运动员由静止开始沿水平跑道匀加速奔跑时，绳的拉力大小为70N，
绳与跑道的夹角为37°，5s末绳突然断裂。
轮胎与跑道间的动摩擦因
数μ＝0.5，空气阻力不计，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。
求：
（1）运动员的加速度大小；
（2）3s末运动员克服绳拉力做功的功率；
（3）整个过程中轮胎克服摩擦力做的功。
17．（12分）经过逾6个月的飞行，质量为40kg的洞察号火星探测器终于在北京时间2018年11月27日03：
56在火星安全着陆。
着陆器到达距火星表面高度800m时速度为60m/s，之后在着陆器底部的火箭助推器作用下开始做匀减速直线运动；当高度下降到距火星表面100m时速度减为10m/s。
该过程探测器沿竖直方向运动，不计探测器质量的变化及火星表面的大气阻力，已知火星的质量和半径分别为地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度为g＝10m/s2。
求：
（1）火星表面重力加速度的大小；
（2）火箭助推器对洞察号作用力的大小。
18．（12分）如图所示，在竖直平面内有一粗糙斜面轨道AB与光滑圆弧轨道BC在B点平滑连接（滑块经过B点时速度大小不变），斜面轨道长L＝2.5m，斜面倾角θ＝37°，O点是圆弧轨道圆心，OB竖直，圆弧轨道半径R＝1m，圆心角θ＝37°，C点距水平地面的高度h
＝0.512m，整个轨道是固定的。
一质量m＝1kg的滑块在A点由静止释放，最终落到水平地面上。
滑块可视为质点，滑块与斜面轨道之间的动摩擦因数μ＝0.25，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力，求：
（1）滑块经过圆弧轨道最低点B时，对圆弧轨道的压力大小；
（2）滑块离开C点后在空中运动的时间t。
汾河中学2020高三物理力学综合练习题
（二）
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选
项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部
选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，t0时刻同时落地。
下列表示这一过程的位移—时间图象和速度—时间图象中可能正确的
是（）
2．物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳
与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为
，重力加速度取
10m/s2。
若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为（）
A．150kgB．100
kgC．200kgD．200
kg
3．如图在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为4m的小车在沿斜面向
下的恒力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，
小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好保
持水平。
则外力F的大小为（）
A．2.5mgB．4mgC．7.5mgD．10mg
4．一条小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为60m的长直
河道，河水流速为4m/s，则（）
A．这条船不可能渡过这条河
B．这条船过河时间可能为15s
C．这条船可以渡过这条河，而且过河时的合速度可以为9m/s
D．这条船能够过河的最小位移为80m
5．中国首批隐形战斗机已经全面投入使用。
演习时，在某一高度水平
匀速飞行的战斗机离目标水平距离L时投弹（投弹瞬间相对战斗机的
速度为零），可以准确命中目标。
若战斗机水平飞行高度加倍，飞行速
度大小减半，要求仍能命中目标，则战斗机投弹时离目标的水平距离
为（不考虑空气阻力）（）
A.
B.
C．
D.
6．天文兴趣小组查找资料得知：
某天体的质量为地球质量的a倍，其
半径为地球半径的b倍，表面无大气层，地球的第一宇宙速度为v。
则该天体的第一宇宙速度为（）
A.
B.
C．
D.
7．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的
初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力。
则下
列说法中不正确的是（）
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等
D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等
8．如图固定在竖直平面内的
圆弧轨道与水平轨道相
切于最低点B，质量为m的小物块从圆弧轨道的顶
端A由静止滑下，经过B点后沿水平轨道运动，并
停在到B点距离等于圆弧轨道半径的C点。
圆弧轨
道粗糙，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。
物块到达B点前瞬间对轨道的压力大小为（）
A．2μmgB．3mgC．（1＋2μ）mgD．（1＋μ）mg
9．（多选）甲、乙两辆车初始时相距1000m，甲车在后，乙车在前，在
同一条公路上做匀变速直线运动，它们的速度时间—图象如图所示，则下列说法正确的是（）
A．两辆车在t＝36s时速度相等
B．乙车比甲车早出发8s
C．两辆车不会相撞
D．甲车停下时，甲车在乙车前边191m处
10．（多选）高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。
一辆由8节
车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6、7节为动力车厢，其余为非动力车厢。
列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。
重力加速度为g。
则（）
A．启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
B.整列车的加速度大小为
C．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
D．第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为
11．（多选）如图轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。
小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A
点恰好静止。
物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。
在上述过程中（）A．弹簧的最大弹力为μmg
B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为μmgs
D．物块在A点的初速度为
12.（多选）如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连
接的细绳绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细绳不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细绳和斜面平行，滑块A从细绳水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中（）
A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等
B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机
械能
C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于
B的速度
D．细绳上的张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量
第Ⅱ卷（非选择题，共62分）
二、填空实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）“小时不识月，呼作白玉盘。
”人们自古以来就对神秘
的月亮充满好奇。
我国已初步实现探月计划，青年学生也对月球有了
更多的了解。
已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。
根据
“月相”的变化，观测到月球绕地球公转的周期为T，则月球绕地球
公转的轨道半径r＝。
“玉兔”登月后，得知月球表面的重
力加速度是地球表面重力加速度的
，若月球的平均密度与地球的相等，则月球半径R月＝。
14.（6分）某同学用图甲所示的实验装置测量木块P与长木板间
的动摩擦因数。
轻绳在另一相同的木块Q的带动下牵引木块P做匀加
速直线运动，按正确操作得到纸带的一部分如图乙所示，每相邻两个
计数点间还有四个点没有画出，已知打点计时器所用电源的频率为50
Hz，取g＝9.80m/s2。
（1）打点计时器打下B点时木块P的速度大小为m/s。
（2）木块P与长木板间的动摩擦因数为。
（结果保留两位有效数字）
15．（8分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力
一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。
（1）由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__cm。
该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝，则滑块的加速度的表达式a＝_。
（以上表达式均用字母表示）
（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。
请利用表格数据，在图丙所示坐标系中描点作出相应图象。
你得出的结论是：
_。
m（g）
a（m/s2）
250
2.02
300
1.65
350
1.33
400
1.25
500
1.00
800
0.63
三、计算题（本题共3小题，共32分。
解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）
16．（8分）足够长的光滑细杆竖直固定在地面上，轻弹簧及小球A、B均套在细杆上，弹簧下端固定在地面上，上端和质量为m1＝50g的小球A相连，质量为m2＝30g的小球B放置在小球A上，此时A、B均处于静止状态，弹簧的压缩量x0＝0.16m，如图所示。
从t＝0时开始，对小球B施加竖直向上的外力，使小球B始终沿杆向上做匀加速直线运动。
经过一段时间后A、B两球分离；再经过同样长的时间，B
球距其出发点的距离恰好也为x0。
弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度取g＝10m/s2。
求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）整个过程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值
17．（10分）如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行。
在t＝0时刻，将质量为1.0kg的物块（可视为质点）无初速度地放在传送带的最上端A点，经过1.0s，物块从最下端的B点离开传送带。
取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示（g＝10m/s2）。
求：
（1）物块与传送带间的动摩擦因数；
（2）物块从A到B的过程中，传送带对物块做的功。
18.（10分）如图甲所示,一足够长的木板静止在光滑的水平地面上,可视为质点的小滑块质量为m=1kg,置于木板中央A处。
从t=0时刻开始,木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力F,其运动的速度
-时间图象如图乙所示。
已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,木板与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
求:
（1）t=0时刻滑块加速度的大小;
（2）拉力F的大小;
（3）为使滑块不从木板上滑落,木板的长度至少为多少?
19．（14分）一劲度系数为k＝100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ＝53°的光滑斜面底端，上端连接物块Q。
一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块Q连接，另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为d＝0.3m。
初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，定滑轮右侧轻绳与斜面平行，绳子张力大小为50N。
已知物块
P质量为m1＝0.8kg，物块Q质量为m2＝5kg，不计滑轮大小及摩擦，
取g＝10m/s2，sin53°＝0.8。
现将物块P由静止释放，求：
（1）物块P位于A点时，弹簧的伸长量x1；
（2）物块P上升h＝0.4m至与滑轮O等高的B点时的速度大小；
（3）物块P上升至B点的过程中，轻绳拉力对其所做的功。
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