1、物理试题-力学综合考试时间:90分钟;共100分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1如图所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O,三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上,小环c上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a、b,通过不断调整三个小环
2、的位置,最终三个小环恰好处于平衡位置,平衡时绳子ac、bc段夹角为120,已知小环的质量为m,重力加速度为g,轻绳与c的摩擦不计。则()Aa与大环间的弹力大小为mg B绳子的拉力大小为Cc受到绳子的拉力大小为 Dc与大环间的弹力大小为3mg2如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的vt图像如图乙所示(重力加速度为g),则( )A施加外力前,弹簧的形变量为B外力施加的瞬间A、B间的弹力大小为M(g-a)C
3、A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值3如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()ABCD24如图所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动,从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中B对A的支持力越来越大 B对A的支持力越来越小B对A的摩擦力越来越大 B对A的摩擦力越来越小AB CD5一球状行星的自转与地球自转的运
4、动情况相似,此行星的一昼夜为a秒,在星球上的不同位置用弹簧秤测量同一物体的重力,在此星球赤道上称得的重力是在北极处的b倍(b小于1),万有引力常量为G,则此行星的平均密度为()ABCD6某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法中正确的是()A汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2B汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2C汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车D汽车甲刹车前的速度为13.9m/s7、A、B两小球静止在光滑水
5、平面上,用轻弹簧相连接,A、B两球的质量分别为m和M(mL2BL1(2)CD(3)14 (1)C;0.2cm;(2)0.67 ;0.68;在重力的作用下,物体的动能和势能相互转化,但总的机械能守恒;(3) 大于;重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用,重锤机械能减小。(4) 重力加速度g15(1) 在匀速运动阶段,有mgtan0=kv0得:(2) 加速阶段,设球拍对球的支持力为N,有Nsin-kv=maNcos=mg解得:16(1)设m3发射出去的速度为v1,m2的速度为v2,以向右的方向为正方向,对m2、m3,由动量守恒定律得m2v2m3v10。只要m1和m3碰后速度不大于v
6、2,则m3和m2就不会再发生碰撞,m3和m2恰好不相撞时,两者速度相等。对m1、m3,由动量守恒定律得m1v0m3v1(m1m3)v2解得v11 m/s,即弹簧将m3发射出去的速度至少为1 m/s。(2)对m2、m3及弹簧组成的系统,由机械能守恒定律得Epm3vm2v3.75 J。17(1)A恰好能通过圆周轨迹的最高点,此时轻绳的拉力刚好为零,设A在最高点时的速度大小为v,由牛顿第二定律,有A从最低点到最高点的过程中机械能守恒,取轨迹最低点处重力势能为零,设A在最低点的速度大小为,有由动量定理,有联立式,得(2)设两球粘在一起时速度大小为,A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点,需满足要达到上述条件,碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同,以此方向为正方向,设B碰前瞬间的速度大小为,由动量守恒定律,有又联立式,得碰撞前瞬间B的动能至少为18、(1)在长木板与底座相碰前,假设与相对静止,一起加速,设加速度为,小板与长木板间静摩擦力为,则:解得:即 假设成立。长木板和小滑板加速度的大小为: (2)设长木板撞击底座时,长木板和小滑板共同速度为,之后,小滑板在长木板上运动,设加速度为,到达P点的速度为,则 解得: (3)小滑块滑上轨道从圆弧轨道的Q点离开,即能够到达圆弧轨道最高点,设圆弧轨道半径最大为,小滑块在最高点的速度大小为,则:解得: 圆弧轨道半径的取值范围: