1、高考资源网（） 您身边的高考专家2012届高考物理二轮“力与运动”综合检测(时间：90分钟，满分：100分)第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分，每小题至少有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图1所示，一光滑的半圆形碗固定在水平地面上，质量为m1的小球用轻绳跨过光滑碗连接质量分别为m2和m3的物体，平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用。则m1、m2和m3的比值为() 图1A123B211C21 D21解析：根据半圆内的三角形为直角三角形，再根据力的合成可知，m2gm1gcos30m1g，m3gm1gsin30m1g，所以m1m2m321
2、。答案：C2如图2所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动。则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)() 图2Amg/2 BmgC.F/3 DF解析：根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，根据平衡条件可得，F2Fcos30，解得小球所受拉力F，C正确。答案：C3(2011天津高考)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为
3、 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的()A线速度 v B角速度C运行周期 T2 D向心加速度 a解析：由万有引力提供向心力可得 Gmamm2RmR，再结合忽略自转后Gmg，在解得相关物理量后可判断A、C正确。 答案：AC4用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图像如图3所示，g10 m/s2，则可以计算出()A物体与水平面间的最大静摩擦力BF为14 N时物体的速度 图3C物体与水平面间的动摩擦因数D物体的质量解析：由aF图像可知，拉力在7 N之前加速度都是0，因此可知最大静摩擦力为7 N，选项A正确；再由图像可知，当F7 N时，加速度为0.5
4、 m/s2，当F14 N时，加速度为4 m/s2，即F1mgma1，F2mgma2，可求得动摩擦因数及物体的质量，选项C、D正确；物体运动为变加速运动，不能算出拉力为14 N时的速度，选项B错误。答案：ACD5如图4所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40 cm，细线ac长50 cm，bc长30 cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动过程中，下列说法不正确的是() 图4A转速小时，ac受拉力，bc松弛Bbc刚好拉直时，ac中拉力为1.25mgCbc拉直后转速增大，ac拉力不变Dbc拉直后转速增大，ac拉力增大解析：当细线bc刚好被拉直时，bc无拉力。如图所示，由于ab40 c
5、m，bc30 cm，ac50 cm，故abc为直角三角形。绳ac的拉力F与重力mg的合力提供向心力，故有F1.25mg，B对；向心力F向，若转速小时，需要的向心力小，tan大，大，绳bc松弛，A对；若bc拉直后转速增大，需要的向心力增大，bc的拉力增大，但在竖直方向上仍有Fsinmg，F1.25mg，即ac拉力不变，C对，D错。答案：D6一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率2v匀速上升。若两极板间电压增为2U，
6、油滴做匀速运动时速度的大小和方向将是()A5v、向下 B5v、向上C3v、向下 D3v、向上解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即Ffkvmg；当两极板间电压为U时，油滴向上匀速运动，即F电2kvmg，解之得：F电3mg，当两极板间电压为2U时，电场力方向不变，大小变为6mg，油滴向上运动，当匀速运动时，6mgmgkv，解之得：v5v，B项正确。答案：B7如图5所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿着跑道AB运动时拉弓放箭射向他左侧的固定靶。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出箭的速度为v2，跑道离固定靶的最近距离OAd。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且使射出
7、的箭在 图5空气中飞行时间最短，则()A运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭B运动员应该在距离A点为d的地方放箭C箭射到靶的最短时间为D箭射到靶的最短时间为解析：由于箭在各个方向上的运动具有等时性，欲使箭能在最短时间内到达固定靶，可以选择某一个方向进行独立研究。由于固定靶到跑道的距离OAd是定值，则该方向上的速度越大时间自然就越短，考虑到马奔驰的速度方向垂直于OA方向，故v1无法分解到OA方向，即马奔驰方向的运动速度不会影响OA方向的速度，因此只有将放箭的速度方向沿OA方向，时间才最短，即射出去的箭身方向垂直于AB(但事实上箭有两个速度)，由此可知最短时间tmin，C对、D错；箭的两个速度v1和v
8、2的合速度一定是斜向v2的右方，然后箭在水平方向匀速运动到A点，因此放箭的位置一定要在A点之前，放箭时不是直接对准靶心，A错；运动员应该在距离A点s处放箭，满足的条件是，即sd，B对。答案：BC8(2011安徽高考)一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图6甲所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出，如图乙所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是() 图6A. B.C. D.解析：
9、根据运动的分解，物体在最高点的速度等于水平分速度，即为v0cos，在最高点看成是向心力为重力的圆周运动的一部分，则mgm，C项正确。答案：C9一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为()A() B()C() D()解析：对于物体，根据牛顿第二定律：GmR和得：T，选项D正确。答案：D10如图7所示，有些地区的铁路由于弯多、弯急，路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢
10、会自动倾斜，使得车厢受到的弹力FN与车厢底板垂直，FN与车厢重力的 图7合力恰好等于向心力，车厢没有离心侧翻的趋势，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。它的优点是能够在现有线路上运行，无需对线路等设施进行较大的改造。运行实践表明：摆式列车通过弯道的速度可提高20%40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度转弯，转弯半径为2 km，则质量为50 kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为(g取10 m/s2)()A500 N B559 NC707 N D0解析：v360 km/h100
11、m/s，他需要的向心力Fmv2/R250 N，火车给他的作用力FN559 N。答案：B第卷(非选择题，共60分)二、实验题(本大题共2小题，共16分，把答案填在题中横线上或按要求作答)11(8分)(1)在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。下列哪些说法是正确的_。A两次拉伸橡皮条，需将橡皮条沿相同方向拉到相同长度B两次拉伸橡皮条，需将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D弹簧秤、细绳、橡皮条
12、都应与木板平行(2)在某一力学实验中，打出的纸带如图8所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a_；打下C点时的速度vC_。图8解析：(1)本实验的目的是探究合力产生的效果与分力产生的效果相同，故A、B对；对C，可减少确定力的方向时产生的误差；对D，可保证合力与分力在同一个平面内。(2)把x1、x2、x3、x4分成(x1x2)和(x3x4)两大段，每大段的时间是2T，由x2x1aT2得：(x3x4)(x1x2)a(2T)2，解出a；vC。答案：(1)ABCD(2)12(8分)为了验证“当质量一定时
13、，物体的加速度与它所受的合外力成正比”。一组同学用图9所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图10所示的坐标图中。图9(1)在图10中作出aF图线。图10(2)由aF图线可以发现，该组同学实验操作中遗漏了_这个步骤。(3)根据aF图线可以求出系统的质量是_(保留两位有效数字)。解析：本题考查验证牛顿第二定律的实验。(2)图像中的图线不过原点，当加速度为零时，F不为零，说明没有平衡摩擦力。(3)图像中图线的斜率表示质量的倒数，可以求出质量。答案：(1)如图(2)平衡摩擦力(3)0.300.33 kg三、计算题(本题共4个小题，共44分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算
14、的要注明单位)13(10分)一辆长为l15 m的汽车以v115 m/s的速度在公路上匀速行驶，在离铁路与公路交叉点x1175 m处，汽车司机突然发现离交叉点x2200 m处有一列长为l2300 m的列车以v220 m/s的速度行驶过来，为了避免事故的发生，汽车司机立刻使汽车减速，让列车先通过交叉点，求汽车减速的加速度至少多大？(不计汽车司机的反应时间)解析：列车驶过交叉点用时：t，t25 s若汽车在25 s内位移为x1175 m，则：v1tat2x1，a0.64 m/s2。此时vv1at，v1 m/s，因此汽车已经在25 s前冲过了交叉点，发生了交通事故，不合题意。要使汽车安全减速，必须在小于
15、25 s的时间内汽车速度减小为零，这样才能使它的位移小于175 m。由v2ax1，得a m/s20.643 m/s2。汽车减速的加速度至少为0.643 m/s2。答案：0.643 m/s214(10分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)解析：设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别是1、2。根据题意有
16、12r1r2r根据万有引力定律和牛顿第二定律，有Gm1r1Gm2r2联立以上各式解得r1根据角速度与周期的关系知12联立式解得m1m2。答案：15(12分)(2011山东高考)如图11所示，在高出水平地面h1.8 m 的光滑平台上放置一质量M2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l10.2 m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m1 kg，B与A左段间动摩擦因数0.4。开始时二者均静止，现对A施加F20 N 图11水平向右的恒力，待B脱离A(A尚未露出平台)后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x1.2 m。(取g10 m/s2)
17、求：(1)B离开平台时的速度vB。(2)B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB。(3)A左段的长度l2。解析：(1)设物块平抛运动的时间为t，由运动学知识可得hgt2xvBt联立式，代入数据得vB2 m/s(2)设B的加速度为aB，由牛顿第二定律和运动学的知识得mgmaBvBaBtBxBaBt联立式，代入数据得tB0.5 sxB0.5 m(3)设B刚开始运动时A的速度为v1，由动能定理得Fl1Mv设B运动后A的加速度为aA，由牛顿第二定律和运动学的知识得FmgMaAl2xBv1tBaAt联立式，代入数据得l21.5 m答案：2 m/s(2)0.5 s0.5 m(3)1.5 m16
18、(12分)如图12所示，一个质量为m0.6 kg的小球，以某一初速度v0从图中P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力，进入时无机械能损失)。已知圆弧半径R0.3 m，图中60，小球到达A点时的速度v4 m/s(取g10 m/s2)。试求： 图12(1)小球做平抛运动的初速度v0。(2)判断小球能否通过圆弧最高点C。若能，求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN。解析：(1)将小球到达A点的速度分解，如图所示。有：v0vcos2 m/s(2)假设小球能到达C点，由动能定理有：mgR(1cos)mvmv2得vCm/s m/s，故小球能到达最高点C。在最高点，由牛顿第二定律有：FNmgm代入数据得：FN8 N由牛顿第三定律：FNFN8 N，方向竖直向上。答案：(1)2 m/s(2)能8 N，方向竖直向上高考资源网版权所有，侵权必究！