（新教材）2021-2022学年下学期高二暑假巩固练习6 力学综合测试.docx

一、选择题：第110题为单选题，第1114题为多选题。1. 日常生活、生产中，常常需要将物体水平移动。一重量为G的物体与水平面 间动摩擦因数为。.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，则要使该物体沿该水平面做匀速直线运动的最小拉力为（）A. 0.75GB. 0.6GC. 0.5GD. 0.3G小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落，已知电 梯顶部离电梯地板的高度为2.45 m,电梯匀速上升的速度大小为2m/s,不考虑空 气阻力的影响，g取10m/s2,则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为（）A. 0.48sB. 0.7sC. 1.12sD. 0.32s一个大理石球固定在水平地面上，一只小蚂蚁正缓慢从图中A点沿圆弧爬向最高点3点，在此过程中（）大理石球对小蚂蚁的支持力将变大A. 大理石球对小蚂蚁的摩擦力将变大大理石球对小蚂蚁的合力将变大B. 大理石球对地面的压力将变大2021年8月，我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运会滑板决赛的中国运动员。曾文惠在某次训练中从滑板上跳起经过一段时间又落到滑板上，若其重心轨迹如图中实线所示，轨迹上有。、b、c三点、,且。、c在同一水平线上，力为 最高点，不计空气阻力，将曾文惠视为质点，则曾文惠在空中运动过程中（）A. 做匀变速曲线运动先超重后失重B. 在最高点时速度为零从。到人与从Z?到c的过程中速度的变化量不同2. 如图所示，若船用缆绳固定，人恰好可以从船头跳上岸； 撤去缆绳，人仍然恰好可以从船头跳上岸。己知两次从离开船 到跳上岸所用时间相等，人的质量为60 kg,船的质量为120 kg,不计水和空气阻力，忽略人竖直方向的运动，则两次人消耗的能量之比为（）A. 1 ： 1B. 1 ： 2C. 1 ： 3D. 2 ： 3坎坎一宇宙速度的表达式v =GM R，令C正确；根据G罕*可得重力加速度的表达式"罕，法粉,D错误。13. 【答案】CD【解析】两球在空中都做匀变速运动，自抛出至相碰前两球飞行时间相等，由 危=印，C正确；乙在竖直方向做匀减速运动，末速度为零，甲、乙竖直方向位 移大小均可表示为 =!耕七得两者相遇时竖直方向位移大小相等，故A错误; 两球能相碰，则水平位移相等，得水平速度相等，即*=吃cos60。，所以询与吃之 比为1： 2,故D正确；碰撞前甲、乙水平速度相等，竖直方向甲的速度不为零， 故B错误。14. 【答案】AD【解析】由图2可知k（也一Xo） = mg ,解得k = ,故A正确，B错误；C小球玉玉）落到弹簧上有初速度，从接触弹簧到最低点，以XI为分界点，上下压缩量不对恒可得"驻2 =!札工2-气）2 ,恒可得"驻2 =!札工2-气）2 ,解得易=工1 + J./ - A；：,称，即工2-工1。工1-工（），工次2工-乂0,故C错误；从初始位置到最低点，由能量守故D正确。15. 【答案】（1）AB （2） -mglLm（!kzJh F。= 3吗2 2T J【解析】（1）重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误 差就越小，所以应选择质量大、体积小的重物进行实验，故A正确；为减小纸 带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确；由 实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C 错误。（2）由重力做功与重力势能的关系可知，从打。点到B点的过程中，重物的重力 势能变化量AEp =-岫,由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度咋=与冬，2该过程的动能增量&所以场吾。z2 2172*1i在最低点，由牛顿第二定律可得FQ-m =m,解得Ek = mv2 = (/)-mg)r , rz2球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有?血2=欧，联立解得mgr = ?(Fo_/ng)r,解得 Fo = 3mg o16. 【解析】(1)设滑块在8点时速度大小为4则由运动学规律知诺=2时A3 代入数值解得O = 2m/s。(2)滑块在C点进入可控区域，从3到C,由运动学规律知 vcvb =2%（知-£）从C恰好到。，由运动学规律知vl = 2a.L 联立并代入数值解得L = lmo17. 【解析】(1)设物块从A到B运动时间为，小物块由A到B竖直方向为自由 落体运动，则有H-h = *抛出点到B点水平方向为匀速直线运动，则水平位移为 知f = l2m。(2)设物块到达。点速度为vc,则A到C由动能定理可得TT 1212mgH=-mvc -mv0设在C点时轨道对物块支持力为玲，小物块在。点由牛顿第二定律可得-解得玲147.3N由牛顿第三定律可得小物块对圆弧轨道C点的压力为F 压= Fn=47.3No(3)物块滑上长木板后，物块与木板系统动量守恒，设物块与长木板共速时为y, 则由动量守恒可得 mvc = （m + A/）v由能量守恒可得mvc =+以）"+ MmgL解得 L=2.24mo3. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的 速度大小为力其7v2图像如图乙所示，则（）轻质绳长为史a当地的重力加速度为,a当v2 = c时，轻质绳的拉力大小为% + "b当"=2力时，小球受到的弹力大于重力7 .北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、 独立运行的卫星导航系统，中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的 发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。北斗系统 空间段由若干地球静止轨道卫星（GEO,绕行周期24小时）、倾斜地球同步轨道 卫星（IGSO,绕行周期24小时）和中圆地球轨道卫星（MEO,绕行周期12小时）组成。下列关于以上三类北斗卫星的说法正确的是（）A. MEO卫星运行的线速度最大，且大于第一宇宙速度GEO卫星与IGSO卫星运行周期相同，所以线速度也相同B. GEO卫星的向心加速度大于MEO卫星的向心加速度IGSO卫星的轨道半径是MEO卫星轨道半径的成倍8. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的 一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（）弹性绳开始伸直时，运动员的速度最大A. 从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，运动员的重力 势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大整个下落过程中，重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同B. 整个下落过程中，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功迪斯科转盘是游乐场内常见的娱乐设施，当转盘 转速增大时，盘上的人容易滑动起来，因其有惊无险 受到许多游客喜爱。如图所示是转盘示意图，转盘可 绕转轴转动，转轴与水平方向成。角。某段时间内,转盘垂直转轴且绕轴匀速转动。某时刻，三位游客（均可视为质点）在圆盘上的 位置如图所示，小张恰坐在圆盘中心处，小王和小李分别坐在离转轴相等距离位 置。如果游客均相对转盘保持静止，则下列说法正确的是（）若小张的质量为m,则他对圆盘的压力可表示为mgcos 0A. 小王此时有沿圆盘向下滑的趋势，所以一定受到沿斜面向上的摩擦力小李从此位置随圆盘转过一整圈的过程中机械能守恒B. 如果转盘转速加快，小王和小李有可能滑动，但小张一定不会滑动一汽车在平直公路上以20 kW的功率行驶，时刻驶入另一段阻力恒定的 平直公路，其ur图象如图所示，巳知汽车的质量为2x103kg。下列说法中错 误的是（）-v/(ms')A. 么前汽车受到的阻力大小为2x103 N.1后汽车受到的阻力大小为2x103 NB. 么时刻汽车加速度大小突然变为1 m/s2D龙时间内汽车的平均速度小于7.5 m/s29. 冰壶比赛是北京冬奥会的比赛项目之一，运动员把冰壶 沿水平冰面投出，冰壶仅在摩擦力作用下自由滑行，比赛过 程中可在冰壶运动前方用毛刷来回擦扫冰面，减少冰面的动 摩擦因数以调节冰壶的滑行距离。某场比赛中，一运动员以U0的速度投掷冰壶, 冰壶和冰面的动摩擦因数为0,冰壶能在冰面上滑行S的距离，若在冰壶速度减 为3时开始持续擦扫冰面，则冰壶能再滑行fs的距离。冰壶的运动可视为直线 运动，已知重力加速度为g,则擦扫后冰壶与冰面的动摩擦因数"为（）22-AB. "C. §D. 土244sg3s g2021年5月15日“祝融号”火星车成功软着陆火星表面，是我国航天事业 发展中具有里程碑意义的进展。此前我国“玉兔2号”月球车首次实现月球背面 软着陆，若“祝融号”的质量是“玉兔2号”的K倍，火星的质量是月球的N倍，火星的半径是月球的P倍，火星与月球均视为球体，则（）火星的平均密度是月球的£倍A. 火星对“祝融号"引力的大小是月球对“玉兔2号”引力的普倍火星的第一宇宙速度是月球的隽倍B. 火星的重力加速度大小是月球表面的匝倍P10. 如图所示，a、力两点在同一竖直线上，现同时分别在。、人两点抛出两个小球甲、乙，甲球的速度大小为u甲，方向水平向右，乙球的速度大小为v乙，方向 与水平方向的夹角为60。斜向右上方，两球在c点（未画出）相碰。已知碰前瞬 间乙球速度方向水平，则下列判断正确的是（）：D甲。、c两点竖直方向的距离大于久c两点竖直方向的距离IIA. 甲，乙两球相碰前瞬间甲球的速率与乙球速率相等jIIc.甲、乙两球自抛出至相碰前瞬间速度变化相等j疽乙bAo°甲、乙两球抛出时的速度大小u甲与u乙之比为1 ： 211. 如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视 为质点的小球，从离弹簧上端高为而处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴作出小球的 加速度，随小球位置坐标工的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为X2,不计空气阻力，重力加速度为引以下判断正确的是（）A.B.弹簧的劲度系数k = *x xo弹簧的劲度系数比=号xC.X2 = 2XXoJi图10.0D.二、解答题用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器 固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。(1)关于本实验，下列说法正确的是(填字母代号)。夹子 重物量 AEk=_ 打点 计时器纸带0. 乙力传 小球在误差允许范围内，当满足关系式时，可验证机械能守恒。A.应选择质量大、体积小的重物进行实验释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态A. 先释放纸带，后接通电源 (2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、8、测得它们到起始点0 (。点与下一点的间距接近2 mm)的距离分别为如、施、hco已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为了。设重物质量为mo从打。点到8点的过程中，重物的重力势能变化量3=。(用已知字母表示)甲(3)某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到 达最低点时力传感器显示的示数为凡。已知小球质量为皿当地重力加速度为g。12. 如图所示为一种叫“控子”的游戏：让小滑块从A点由静止释放，游戏者通过控制BD段上C点的位置来改变可控区域CD的长度，让滑块在可控区域内停 止，停止的位置距离D点越近，成绩越高。已知轨道AB. BD可视为斜面，AB长 0.5 m, BD 长 2 m,滑块在他段加速下滑时加速度大小勿=4 m/s2,在3C段加速下滑时加速度大小。2=1 m/s2,在可控区域段减速时加速度大小03=3 m/s2,滑块在B点、。点前后速度大小不变，求:(1)滑块到达B点的速度大小;(2)游戏者得分最高时，可控区域CZ)的长度。ADC B13. 如图所示，从A点以v()= 4 m/s的水平速度抛出一质量m= kg的小物块(可视为质点)，当小物块运动至8点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆 弧轨道经圆弧轨道后滑上与。点等高、静止在光滑水平面的长木板上, 圆弧轨道C点切线水平。已知长木板的质量M=4kg, A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m, Zi = 0.15m, R = 0.75 m,小物块与长木板之间的动摩擦因数 口 = 0.5, g= 10 m/s2 求:(1) 抛出点到B点的水平位移的大小;小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小;(2) 长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。'、点/!777777777777777777777777777777777777777777771. 【答案】B答案与解析【解析】设物体沿水平面做匀速直线运动时拉力大小为兄拉力 方向与水平方向夹角为们水平面对物体的支持力大小为如 图所示，由平衡条件有Fsin0 = G-FN 9 Fcos0 = /FN .联立解得-人-挣gT+?G2，由几何知识可知，当久=G时，25162525尸有最小值尤讪=0.6G，故选B。2. 【答案】B【解析】电梯做匀速直线运动，以电梯为参考系，由H=项,可得，=0.7s,故2选B。3. 【答案】A【解析】设蚂蚁质量为m,小蚂蚁受力分析如图所示，小蚂蚁 B f( /% 缓慢爬行，处于动态平衡状态，由平衡条件可知：大理石球对 厂 小蚂蚁的支持力久=mgcosO,大理石球对小蚂蚁的摩擦力 P7777TT7777777m7777T7777777FF( =msin0 ,从A向B爬行过程中，。逐渐减小，sin。减小，cose增大，所以编变大，气变小，A正确，B错误；小蚂蚁缓慢爬行，处于动态 平衡状态，大理石球对小蚂蚁的合力始终与小蚂蚁重力平衡，不变，C错误；将 大理石球和小蚂蚁看成整体，大理石球对地面的压力始终等于两者重力之和，不 变，D错误。4. 【答案】A【解析】曾文惠在空中只受重力作用，运动过程中加速度不变，等于重力加速度 g,方向竖直向下，做匀变速曲线运动且运动过程中处于失重状态，故A正确, B错误；在最高点速度不为0,有水平方向的速度，故C错误；根据斜抛运动的 对称性，从。到人和人到c时间相同(竖直方向就是类竖直上抛上升和下落回到 抛出点的过程)，由割=幺也，可知速度的变化量相同，故D错误。5. 【答案】D【解析】假设缆绳固定时人跳出的速度为如则人消耗的能量=!勺、己撤去缆 绳后，人跳出的速度仍为H，由动量守恒31=52 ,人消耗的能量五2=!E+：顽, 代入数据可得与：旦=2:3,故选D。6. 【答案】A2【解析】设轻质绳长为R,由牛顿第二定律可知，小球在最高点满足Tmg = m-,R即r = £m一吗，由图乙可知a = mg9 b = gR,所以g=*, R = 9故A正确， Rm aB错误；当"=c肘，有T + mg = /n三,将g和R的值代入得丁 =壬-。,故C错误； KD2当v2=2b时，由T + ,ng=* 可得T = a = mg9故小球受到的拉力与重力相等，R故D错误。7. 【答案】D【解析】第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，所以MEO卫 星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误；GEO卫星与IGSO卫星 运行周期相同，所以线速度大小相同，故B错误；根据万有引力提供向心力得G匹？=刀竺_ = 祯，得丁 = 2勿可知GEO卫星的轨道半径大于r2 T2V GM ,MEO卫星的轨道半径，则GEO卫星的向心加速度小于MEO卫星的向心加速度， 故C错误；根据7 = 2色口二得瓯可知IGSO卫星的轨道半径是MEOGMV 4 /卫星轨道半径的技倍，故D正确。8. 【答案】D【解析】当弹性绳的弹力大小等于重力时，运动员的速度最大，A错误；由于运 动员和弹性绳组成的系统，机械能守恒，即动能、重力势能与弹性绳的弹性势能 之和保持不变，由于从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，运动员的动能先增加 后减小，因此重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增加，B错误；根据动 量定理，由于初、末状态，动量均为零，因此重力对运动员的冲量与弹性绳弹力 对运动员的冲量大小相等，方向相反，C错误；根据动能定理，由于初、末状态 动能均为零，因此重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功,D正确。9. 【答案】D【解析】对小张受力分析如图，可知若小张的质量为m,.小王/则他对圆盘的压力可表示为msin 0,故A错误；由于不 妃蚤盘 小李 清楚角速度的大小，无法判断小王此时所受的摩擦力的方 向，故B错误；小李从此位置随圆盘转过一整圈线速度大.A一小不变，动能不变，重力势能不断改变，所以机械能不守恒，故C错误；如果 转盘转速加快，小王和小李所需的向心力发生改变，小王和小李有可能滑动，小 张的转动半径为0，向心力为0,所以始终保持静止状态，故D正确。10. 【答案】B【解析】由图可知，汽车在H时刻前做匀速运动，阻力等于牵引力，则阻力大小 方=3 =§ = WN = 2xl03N ,故A正确；由图可知，汽车在另一平直公路上最 终还是匀速运动，速度大小为V2=5m/s,阻力等于牵引力，则阻力大小 也= %=W =迎*N = 4x103N,故B错误；在4时刻，根据牛顿第二定律有 解得a = -m/s2 ,则，i时刻汽车加速度大小突然变为1 m/s2 ,故C正确；假如h3时间内，汽车做匀减速直线运动，则平均速度 =%生= 7.5m/s, 由图可知，汽车做非匀减速直线运动，且在“2时间内的位移小于做匀变速直 线运动的位移，则平均速度小于7.5m/s,故D正确。故选B。11. 【答案】AC【解析】未擦扫时，根据牛顿第二定律以mg*，根据速度位移关系2破=站，若 在冰壶速度减为也时开始持续擦扫冰面，减为也之后，根据牛顿第二定律22mg = ma',根据速度位移关系26z'x= ()2 联立可解得屋=上耳，=鱼2，故2224sg选ACo【答案】BC【解析】根据密度表达式广碎徐,则电=芸*%，A错误；根据万有3泌月心月R火p引力定律 T，梏斜瓷普詈B正确;根据G答咛可得第