1、综合模块检测(一)力学部分时间：90分钟满分：110分第卷(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，18题只有一项符合题目要求，912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(2019河北衡水中学三模)下列说法正确的是()A地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空B若加速度方向与速度方向相同，当物体加速度减小时，物体的速度可能减小C物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒D做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的答案D解析同步卫星轨道固定，一定位于赤道的正上方，且速度、高度、周期一定
2、，故A错误；当加速度与速度方向相同，且加速度又在减小时，物体做加速度减小的加速运动，故B错误；物体所受的合外力为零，若重力之外的其他力做功，则物体的机械能不守恒，故C错误；根据vatgt知，做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量总相等，故D正确。2如图所示，a、b、c三个物体在同一条直线上运动，其xt图象中，图线c是一条x0.4t2的抛物线。有关这三个物体在05 s内的运动，下列说法正确的是()Aa物体做匀加速直线运动Bc物体做加速度增大的加速直线运动Ct5 s时，a物体与c物体相距10 mDa、b两物体都做匀速直线运动，且速度相同答案C解析对于xt图象，斜率表示速度，由题图知，a、
3、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，速度不同，故A、D错误；图线c是一条x0.4t2的抛物线，结合xv0tat2可知，c做初速度为0、加速度为0.8 m/s2的匀加速直线运动，故B错误；根据图象可知，t5 s时，a物体与c物体相距sxaxc20 m10 m10 m，故C正确。3(2019山东济宁模拟)如图，在固定斜面上的一物块受到一拉力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F1和F2的方向均沿斜面向上)。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为()A. B2F2 C. D.答案C解析对
4、物块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设物块受到的最大静摩擦力为f，物块保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力沿斜面向下时，拉力最大，有：F1mgsinf0，当静摩擦力沿斜面向上时，拉力最小，有：F2fmgsin0，联立解得：f，故C正确，A、B、D错误。4(2019湖南衡阳二模)2019年春晚在舞春海中拉开帷幕。如图所示，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，若五名领舞者的质量(包括衣服和道具)相等，下面说法中正确的是()A观众欣赏表演时可把领舞者看做质点B2号和4号领舞者的重力势能相等C3号领舞者处于超重状态D她们在上升过程中机械能守恒答案B解析观众欣赏表演时，要看领舞者
5、的动作，不能把她们看做质点，故A错误；2号和4号领舞者的质量相等，高度相同，则重力势能相等，故B正确；3号领舞者缓缓升起，处于平衡状态，故C错误；她们在上升过程中，钢丝绳的拉力对她们做功，所以她们的机械能不守恒，故D错误。5(2019湖南岳阳一模)一个质量M2 kg的物体受五个力的作用处于平衡状态。当其中一个F10 N的作用力突然消失，其余四个力保持不变。经过时间t2 s后，下列说法正确的是()A物体一定做匀加速直线运动B物体的速度一定是10 m/sC物体速度的变化量一定等于10 m/sD物体的动能一定增加了100 J答案C解析当10 N的力消失后，其他力的合力与消失的力大小相等，方向相反，则
6、物体做匀变速运动，加速度大小为a m/s25 m/s2，若物体原来做匀速直线运动，且速度方向与F的方向不在一条直线上，则物体做匀变速曲线运动，A错误；因初速度未知，则不能确定2 s后物体的速度，B错误；物体速度的变化量vat10 m/s，C正确；因物体的位移不确定，故物体的动能变化量不能确定，D错误。6(2020长春市高三质量监测(一)石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的电梯，电梯始终相对地面静止。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到了图示的位置并停在此处，与同高度运行的
7、卫星A、地球同步卫星C相比较，下列说法正确的是()A物体B的角速度大于卫星A的角速度B物体B的线速度大于卫星A的线速度C物体B的线速度大于卫星C的线速度D若物体B突然脱离电梯，B将做近心运动答案D解析对卫星A和同步卫星C的运动，由万有引力提供向心力有Gmr2，解得，由于rCrA，所以CA，由于太空电梯始终与地面相对静止，故物体B的角速度与同步卫星C的角速度大小相等，即BC，所以BA，A错误；根据vr，BA，rArB，可知物体B的线速度小于卫星A的线速度，B错误；根据vr，BC，rBmgcossin，故tan，斜面体受到的支持力：FNMgmgcossinmgcos2(Mm)g，所以斜面体对地面的
8、压力大于(Mm)g，B错误；力F改为竖直向下后，对小物块受力进行正交分解可得：(Fmg)sin(Fmg)costan，若将力F撤掉，小物块将减速下滑，故D正确。11(2019江苏南京、盐城一模)如图所示，质量相等的两个物块A和B用细线连接后，再用轻弹簧将A悬挂，A和B处于静止状态。剪断细线，物块A向上运动到最高点的过程，不计空气阻力。下列说法正确的是()A剪断细线时，物块A的加速度大小为gB弹簧恢复原长时，物块A的速度最大C物块A所受弹簧弹力做的功等于克服重力做的功D弹簧的弹性势能减少量等于物块A的机械能增加量答案ACD解析设A、B的质量均为m，开始时系统处于平衡状态，弹簧的弹力大小为F2mg
9、，当细线剪断瞬间，弹簧不能突变，则A受的合力仍为F2mg，由Fmgma，得ag，即A的加速度大小为g，方向向上，A正确；当弹簧向上的弹力等于A的重力时，A的速度最大，B错误；A初末态的速度都是0，则其动能变化量为零，根据动能定理可知A所受弹簧弹力做的功等于克服重力做的功，C正确；由机械能守恒定律可知，该过程中弹簧的弹性势能减少量等于物块A的机械能增加量，D正确。12(2019四川名校联考)某同学做了一个趣味实验，如图所示，有两个弹性小球A、B重叠放置，质量分别为m1、m2，两球球心在同一竖直线上。现让它们在距水平地面高h处由静止释放，落地时认为小球B先与地面碰撞，再与小球A碰撞，小球A碰后能上
10、升的最大高度为H。所有的碰撞都是弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞前后两小球都在竖直方向运动，两小球均可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是()A若m23m1，则H4hB若m23m1，则H9hC若m2m1，则近似有H9hD若m2m1，则近似有H16h答案AC解析A、B下降过程为自由落体运动，由v22gh，解得B触地时两球速度相同，均为v，B与地面碰撞之后，速度瞬间反向，大小相等，选A与B碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后A、B速度大小分别为v1、v2，选向上为正方向，由动量守恒定律得：m2vm1vm1v1m2v2，由机械能守恒定律得：(m1m2)v2m1vm2v，解得v1v，若m2
11、3m1，联立解得：v12，A反弹后能上升的最大高度为：H4h，故A正确，B错误；若m2m1，则v13v，由H，则近似有H9h，C正确，D错误。第卷(非选择题，共62分)二、实验题(本题共2小题，共12分)13(6分)(2019四川绵阳二诊)小明用如图甲所示装置测量重力加速度，用电火花计时器(频率为50 Hz)打出纸带的一部分如图乙所示。(1)由打出的纸带可判断，实验时小明是用手拿着纸带的_(选填“A”或“B”)端由静止释放的。(2)本实验_(选填“需要”或“不需要”)用天平测重物的质量。(3)纸带上所打点1至9均为计时点，用刻度尺测得1、2两点之间的距离x124.56 cm,7、8两点之间的距
12、离x782.23 cm，结合这两个数据可以算出当地重力加速度为_ m/s2。(保留三位有效数字)答案(1)A(2)不需要(3)9.71解析(1)重物拉着纸带运动的过程中，相等时间间隔内位移越来越大，则实验时纸带的B端与重物相连接，即实验时小明拿着纸带的A端。(2)本实验只需通过纸带分析即可求得当地重力加速度，不需要测量重物的质量。(3)根据匀变速直线运动的推论得：a m/s29.71 m/s2。14(6分)(2019福建厦门一模)某实验小组用下列器材探究加速度与合外力的关系：将两辆相同的小车放在光滑水平桌面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码，改变盘中砝码就可以
13、改变小车的合力。两辆小车后端各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按在桌面上，使小车静止。抬起黑板擦，两辆小车同时开始运动，按下黑板擦，两辆小车同时停下，用刻度尺测出两辆小车通过的位移。(1)将砝码(含小盘)的重力当作小车的合力，由此引起的误差属于_(选填“系统”或“偶然”)误差。为了减小该误差，应使砝码(含小盘)质量之和_(选填“远大于”“远小于”或“等于”)小车质量。(2)测得两辆小车通过的位移分别为x1、x2，砝码(含小盘)质量分别为m1、m2，只要满足关系式_，则可验证加速度与合外力成正比。答案(1)系统远小于(2)解析(1)小车匀加速运动过程中，所受合力为绳的拉力，必小于砝码(含小盘)
14、的重力，这是由于实验方法不完善造成的误差，所以是系统误差；根据牛顿第二定律可以求出绳的拉力FMaM，为了减小误差，应使砝码(含小盘)的质量m远小于小车的质量。(2)两辆小车在拉力的作用下均做初速度为零的加速运动，由运动学公式xat2，当时间一定时，x正比于a，又F正比于m，所以当满足质量之比等于位移之比即时，则可验证加速度与合外力成正比。三、计算题(本题共4小题，共50分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)15(8分)(2019天津部分区联考一模)游乐场上有一小孩乘坐小电动车，静止于水平地面上的A点，小孩与小车总质量为m40 kg，现用F100 N的水平恒定
15、牵引力使小车沿直线从A点运动到C点，位移为x1，此后关闭发动机，小车继续滑动一段时间t停在B点，A、B两点相距x20 m，如图所示。小车与地面间的摩擦力恒为Ff80 N，取g10 m/s2，求：(1)小车从A到C的位移大小x1；(2)小车从C到B的滑动时间t。答案(1)16 m(2)2 s解析(1)整个运动过程，根据动能定理得：Fx1Ffx00解得：x116 m。(2)A到C，由动能定理得：Fx1Ffx1mv20根据平均速度公式，有：xCBt，又xCBxx1解得：t代入数据得：t2 s。16(12分)(2019河北衡水二调)如图所示，半径R0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上
16、端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角30，下端点C为轨道的最低点且与水平面相切，质量m0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v02 m/s的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动，g取10 m/s2。求：(1)小物块从A点运动至B点的时间；(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时，所受轨道支持力的大小。答案(1) s(2)8 N解析(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，根据几何关系有：tan60解得：t s。(2)小物块由B运动到C，根据机械能守恒定律：mgR(1sin)mvmv又vB4 m/s在C点处，根据牛顿第二定律有NCmgm联立以上三式并代
17、入数据解得NC8 N。17.(12分)(2019北京西城区期末)为了备战2022年北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角30的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量m70 kg。滑道与水平地面平滑连接，如图所示。他从滑道上由静止开始匀加速下滑，经过t5 s到达坡底，滑下的路程x50 m。滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点，重力加速度g10 m/s2，求：(1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a；(2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f；(3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf。答案(1)4 m/s2(2)70 N(3)1.75104 J解析(1)根据
18、匀变速直线运动规律得：xat2解得：a4 m/s2。(2)运动员受力如图所示，根据牛顿第二定律得：mgsinfma解得：f70 N。(3)全程应用动能定理，得：mgxsinWf0解得：Wf1.75104 J。18(18分)(2019福建泉州二模)如图，光滑水平面上有一辆匀质平板车，平板车右端固定有质量不计的竖直挡板，左端靠在倾角37的斜面底端。一个小滑块从离斜面底端h高处无初速度释放，滑上平板车后恰好不会落地。已知滑块与平板车的质量相等，滑块与斜面及平板车间的动摩擦因数均为0.5，滑块从斜面滑上平板车的过程中速度大小不变，滑块与挡板撞击过程时间极短且无动能损失，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦
19、，取sin370.6，cos370.8。(1)求滑块在斜面上的运动时间t；(2)求滑块撞击挡板时滑块离斜面底端的距离s；(3)若将平板车左边一半去掉后放回斜面底端，滑块仍从原处释放，求其离开平板车时的速度大小v。答案(1)5(2)h(3)解析(1)设滑块的质量为m，下滑距离为d，根据几何关系：d在下滑过程中，根据牛顿第二定律有：mgsinmgcosma根据位移与时间关系有：dat2联立式并代入数据解得t5。(2)设滑块滑到斜面底端时速度为v0，有：v0at，设平板车长度为L，从滑块滑上平板车到与平板车相对静止的过程中，对滑块与平板车组成的系统，根据动量守恒定律有：mv02mv共根据功能关系有：mg2L2mvmv同理，从滑块滑上车至与挡板碰撞前的过程中，对系统有：mv0mv1mv2mgLmvmvmv对滑块，根据牛顿第二定律有：a根据匀变速直线运动规律有：vv2as联立以上各式可解得sh。(3)平板车去掉左边一半后，设滑块离开平板车时，平板车的速度为v3，对系统，根据动量守恒定律有：mv0mvv3根据功能关系有：mgLmv2vmv又由题意可知vv3，解得v 。