1、力学部分综合测试1(多选题)(2014湖南省衡阳市八中)在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是()A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B根据平均速度定义式，当时间间隔非常非常小时，就可以用这一间隔内的平均速度表示间隔内某一时刻的瞬时速度，这应用了极限思想法C在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看做自由落体运动，这里采用了控制变量法D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一
2、小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法答案BD2.(多选题)(2014西安摸底)如图所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，甲球对乙球的作用力大小为F1，斜面对乙球的作用力大小为F2，则以下结论正确的是()AF1F1CGF1 DF1F2解析将乙球的重力分解，由平衡条件可得甲球对乙球的作用力大小F1Gsin45，斜面对乙球的作用力大小为F2Gsin45，显然，F1F2，GF1，选项B、D正确，A、C错误答案BD3(2014天津卷)质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点()A在第1秒末速度方向
3、发生了改变B在第2秒末加速度方向发生了改变C在前2秒内发生的位移为零D第3秒末和第5秒末的位置相同解析02 s内速度都为正，因此第1 s末的速度方向没有发生改变，A项错误；图象的斜率表示加速度，13 s内图象的斜率一定，加速度不变，因此第2 s末加速度方向没有发生变化，B项错误；前2 s内的位移为图线与时间轴所围的面积，即位移x22 m2 m，C项错误；第3 s末和第5 s末的位移都为x12 m1 m，因此这两个时刻质点处于同一位置，D项正确答案D4(多选题)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如右图，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的
4、是()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关解析运动员从直升飞机上由静止跳下后，水平方向受到水平风力的影响，可把运动员的运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的加速运动，两个分运动各自独立，风力大小不影响运动员下落时间，选项A错误，C正确；风力越大，运动员水平加速度越大，导致落地时水平速度越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害，选项B正确，D错误答案BC5(多选题)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大
5、静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是()A当 时，A、B相对于转盘会滑动B当 时，绳子一定有弹力C在 范围内增大时，B所受摩擦力变大D在0kmBg时，即当 时，绳子一定有弹力，选项B正确由2mB2LkmBgF，mA2LkmAgF联立解得 ，即当 时，A、B相对于转盘会滑动，选项A正确在0 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大，选项D正确在 L2，选项A正确，BCD错误答案A8(多选题)如图所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上物体B从静止开始受
6、到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图所示，运动过程中A、B始终保持相对静止则在02t0时间内，下列说法正确的是()At0时刻，A、B间的静摩擦力最大Bt0时刻，A、B的速度最大C0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D2t0时刻，A、B离出发点最远解析t0时刻，A、B一起运动的加速度为0，故选项A错误；t0时刻后，A、B减速，故选项B正确；0时刻和2t0时刻，A、B一起运动的加速度最大，故A、B间的静摩擦力最大，故选项C正确；2t0时刻，A、B减速为零，离出发点最远，故选项D正确答案BCD9(2014浙江省湖州中学期中考试)如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球(可
7、视为质点)当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角满足关系式Tabcos，式中a、b为常数若不计空气阻力，则当地的重力加速度为()A. B.C. D.解析在最高点时：设此时物体的速度为v1，由题意可知：180，绳的拉力T1ab；根据向心力公式有：mgab在最低点时：设此时物体的速度为v2，由题意可知：0，绳的拉力T1ab；根据向心力公式有：abmg只有重力做功，由机械能守恒定律：mvmvmg(2r)解得：g，所以D正确答案D10(多选题)(2014河北省衡水中学调研)三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m且与水
8、平方向的夹角均为37.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)下列说法正确的是()A物块A先到达传送带底端B物块A、B同时到达传送带底端C传送带对物块A、B均做负功D物块A、B在传送带上的划痕长度之比为13解析物块A、B都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故两物体沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小相同，则时间相同，故A错，B对；滑动摩擦力沿传送带向上，位移向下，摩擦力做负功，故C正确；A、B的摩擦力都是沿斜
9、面向上的，A、B滑下时的加速度相同，所以下滑到底端的时间相同，由sv0tat2，agsingcos，得t1 s，传送带1 s的位移是1 m, A与皮带是同向运动，A的划痕是A对地位移(斜面长度)与在此时间内皮带的位移之差，即(21) m1 m，B与皮带是反向运动的，B的划痕是A对地位移(斜面长度)与在此时间内皮带的位移之和，即(21) m3 m所以D正确答案BCD11利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，请回答下列问题：适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动多次在木块上添加砝码以改变压力尽可能多测几组数据实验中应该测量和记录的数据是_如果用图象法处理实验数据，以摩擦力f
10、为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条_(选填“直线”或“曲线”)，这条线的斜率表示的物理意义是_正确的实验结论是_解析探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，其结果应当是：fFN.答案测量木块、砝码的总重力记录弹簧秤的示数直线所得图线的斜率k，表示动摩擦因数的倒数滑动摩擦力f与正压力FN成正比12某学校实验小组用图所示的实验装置验证牛顿第二定律(交变电流的频率为50 Hz)(1)如图所示是某小组在实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T0.10 s，其中s14.31 cm、s24.81 cm、s35.33 cm、s45.82 cm、s56.3
11、0 cm、s66.80 cm，则打下A点时小车的瞬时速度大小是_ m/s，小车运动的加速度的大小是_ m/s2(计算结果保留两位有效数字)(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据：F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/(ms2)0.250.580.901.201.53请在如图所示的坐标系中画出aF的图线(多选题)从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是_A实验没有平衡摩擦力B实验中平衡摩擦力时木板倾角过小C实验中平衡摩擦力时木板倾角过大D实验中小车质量太大E实验中砂桶和砂的质量太大解析(1)vA0.56 m/s；由s2s1aT2得(s4s5s6)(s1s2s3)a(
12、3T)2，解出a0.50 m/s2.答案(1)0.560.50(2)如图AB13(2014湖北省三校联考)一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0 ，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直盘面且过盘心O点的水平轴匀速转动若飞镖恰好击中A点，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，求：(1)飞镖打中A点所需的时间；(2)圆盘的半径r；(3)圆盘转动角速度的可能值解析(1)飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此t (2)飞镖击中A点时，A恰好在最下方2rgt2r (3)飞镖击中A点，则A点转过的角度满足t2k(k0,1,2，)故(k0,1,2，)答案(1)(2)(3
13、)(k0,1,2，)14(2014山东省仿真模拟)如图所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的水平表面AB粗糙，与水平面夹角37的表面BC光滑木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，物块在CBA运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图所示滑块经过B点时无能量损失(已知sin370.6，cos370.8，取g10 m/s2)求：(1)斜面BC的长度L；(2)滑块的质量m及AB板与物块的动摩擦因数；(3)木板AB部分至少多长才能保证物块不从上面掉下来？解析(1)物块在光滑斜面上匀加速下滑
14、，有Lat2gsint2 得L3 m.(2)传感器压力来自物块对斜面正压力(等于G1)的水平分力，受力如图，有：FG11G1sinGsincosmgsincos即12mgsin37cos37，得m2.5 kg对水平段，由图知摩擦力f5 N，即mg5 N，解得0.2(3)由图象知下滑时间t1 s，滑到B点时的速度vgsint6 m/s对AB段由动能定理得fLAB0mv2代入数据得LAB9 m.答案(1)3 m(2)2.5 kg0.2(3)9 m15如图所示为利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带足够长，倾角37，煤块与传送带间的动摩擦因数0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮最高点与运煤
15、车底板间的竖起高度H1.8 m，与运煤车车厢中心的水平距离x1.2 m现在传送带底端由静止释放一些煤块，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心，取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.解析(1)由平抛运动的公式，得xvt，Hgt2，代入数据解得v2 m/s.要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mgm，代入数
16、据得R0.4 m.(2)由牛顿第二定律Fma得agcosgsin0.4 m/s2，由vv0at得t5 s.答案(1)2 m/s0.4 m(2)5 s16(2014江西省南昌市模拟)具有我国自主知识产权的“歼10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业在飞速发展而航空事业的发展又离不开各种风洞试验某次风洞试验简化模型如图所示：在足够大的光滑水平面上，质量m10 kg的试验物块放置在x轴上的A点物块用一长度为L2 m轻质不可伸长的细线拴接且细线固定于水平面上坐标系xOy的原点O.现风洞能沿x方向持续且均匀产生足够的风力使试验物块受到恒定且水平作用力F100 N在t0时刻由弹射装置使试验物块获得v02
17、m/s的瞬时速度，试验物块运动时可视为质点试计算：(1)细线刚拉直时物块的位置坐标值；(2)拉直前的瞬时，试验物块速度的大小和它与x轴的夹角.解析(1)在线未拉直之前，试验物块向x方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为axF/m10 m/s2向y方向做速度为v0的匀速直线运动；当试验物块相对于O的位移大小达到线的长度L时，细线将被拉直设此时物块位置坐标为B(xB，yB)，则：xBLat2yBv0t细线被拉直时有：L2(xB)2(yB)2即：(5t22)2(2t)222解得：t0.8 s所以：xB1.2 m，yB1.6 m(2)vxat8 m/s，vyv02 m/s所以v2 m/stan所以arctan答案(1)(1.2 m,1.6 m)(2)2 m/sarctan