高考第一輪復(fù)習(xí)物理末綜合講練附答案

1、章末綜合講練網(wǎng)絡(luò)體系總覽綜合應(yīng)用例析【例1】 （2001年全國，8）慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計.加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖31所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連.滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度.滑塊上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo).設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動，指針向左偏離0點(diǎn)的距離為s，則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度圖31A.方向向左，大小為ks/mB.方向向右，大小為ks/mC.方向向左，大小為2ks/mD.方向向右，大小為2

2、ks/m解析：滑塊原來靜止，兩彈簧處于自然長度，當(dāng)滑塊左移s距離時，左邊彈簧將被壓縮s，右邊彈簧則被拉伸s，因此，兩彈簧對滑塊產(chǎn)生合力F=F左+F右=2ks，方向向右（F左為推力，F(xiàn)右為拉力），故滑塊的加速度（亦為導(dǎo)彈的加速度）a=F/m=2ks/m，方向亦向右，故D正確.【例2】 （2003年江蘇、廣東，15）當(dāng)物體從高空下落時，空氣阻力隨速度的增大而增大，因此經(jīng)過一段距離后將勻速下落，這個速度稱為此物體下落的終極速度.已知球形物體速度不大時所受的空氣阻力正比于速度v，且正比于球半徑r，即阻力f=krv，k是比例系數(shù)，對于常溫下的空氣，比例系數(shù)k=3.4×104 N·s/

3、m2.已知水的密度=1.0×103 kg/m3，取重力加速度g=10 m/s2，試求半徑r = 0.10 mm的球形雨滴在無風(fēng)情況下的終極速度vT.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）解析：雨滴下落受兩個力的作用：重力、空氣阻力，當(dāng)達(dá)到終極速度后，二力平衡，用m表示雨滴的質(zhì)量，有mgkrvT=0m=r3解得終極速度為vT =代入數(shù)據(jù)得vT =1.2 m/s.【例3】 （2002年全國理綜，26）蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項(xiàng)目.一個質(zhì)量為60 kg的運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0 m高處.已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時

4、間為1.2 s.若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小.（g取10 m/s2）解析：將運(yùn)動員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從h1高處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小v1=（向下）彈跳后到達(dá)的高度為h2，剛離網(wǎng)時的速度的大小v2=（向上）速度的改變量v=v1+v2（向上）以a表示加速度，t表示接觸時間，則v=at接觸過程中運(yùn)動員受到向上的彈力F和向下的重力mg.由牛頓第二定律，F(xiàn)mg=ma由以上五式解得，F(xiàn)=mg+m代入數(shù)值得F=1.5×103 N.說明：本題用動量定理求解更方便，請同學(xué)們自己用動量定理求解本題.【例4】 （2004年全國理綜一，25）一小圓盤靜止在桌布上，位于一

5、方桌的水平桌面的中央.桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖32.已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為2.現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊.若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）圖32解析：設(shè)圓盤的質(zhì)量為m，桌長為l，在桌布從圓盤上抽出的過程中，盤的加速度為a1，有1mg=ma1桌布抽出后，盤在桌面上做勻減速運(yùn)動，以a2表示加速度的大小，有2mg=ma2設(shè)盤剛離開桌布時的速度為v1，移動的距離為x1，離開桌布后在桌面上再運(yùn)動距離x2后便停下，有v12=2a1x1v12=2a2x2盤沒有從桌面上掉下的條件是x2

6、lx1設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時間為t，在這段時間內(nèi)桌布移動的距離為x，有x=at2，x1=a1t2而x=l+x1由以上各式解得a1g.答案：a1g素質(zhì)能力檢測一、選擇題（共10小題，每小題5分.每小題中只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的）1.一個質(zhì)量為2 kg的物體，在5個共點(diǎn)力作用下保持平衡，現(xiàn)同時撤銷大小分別為15 N和10 N的兩個力，其余的力保持不變.此時該物體的加速度大小可能是2 m/s23 m/s212 m/s215 m/s2A.B.C.D.解析：撤銷兩個力后，物體所受合外力的范圍為5 NF25 N，故加速度范圍為2.5 m/s2a12.5 m/s2.答案：D2.一水桶側(cè)壁上不同高度處開

7、有兩個小孔，把桶裝滿水，水從孔中流出，如圖33所示.用手將桶提至高處，松手讓桶自由下落.則在桶下落過程中（忽略空氣阻力）圖33A.水仍能從小孔中以原流速流出B.水仍能從小孔中流出，但流速變快C.水不從小孔流出D.水仍能從小孔中流出，但兩孔流速相同解析：桶和水自由下落時，都處于完全失重狀態(tài)，其重力產(chǎn)生自由下落的加速度，桶內(nèi)各處壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)（水的重力不產(chǎn)生壓強(qiáng)），故在開孔處，內(nèi)、外壓強(qiáng)都等于大氣壓強(qiáng)，水不流出.答案：C3.如圖34所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠豎直墻壁.今用水平力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將F撤去，在這一瞬間圖34

8、B球的速度為零，加速度為零 B球的速度為零，加速度大小為在彈簧第一次恢復(fù)原長之后，A才離開墻壁 在A離開墻壁后，A、B兩球均向右做勻速運(yùn)動以上說法正確的是A.只有B.C.D.解析：撤去F前，B球受四個力作用，豎直方向的重力和支持力平衡，水平方向推力F和彈簧的彈力平衡，即彈簧的彈力大小為F，撤去F的瞬間，彈簧的彈力仍為F，故B球所受合外力為F，則B球加速度為a=，而此時B球的速度為零.在彈簧恢復(fù)原長前，彈簧對A球有水平向左的彈力使A壓緊墻壁，直到彈簧恢復(fù)原長時A球才離開墻壁，A球離開墻壁后，由于彈簧的作用，使A、B兩球均做變速運(yùn)動，B選項(xiàng)正確.答案：B4.（2000年上海，6）勻速上升的升降機(jī)頂

9、部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛有一小球.若升降機(jī)突然停止，在地面上的觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中速度逐漸減小 速度先增大后減小 加速度逐漸增大 加速度逐漸減小以上說法正確的是A.B.C.D.解析：牛頓第二定律確立了力和加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系（大小和方向）.速度的增減又是由加速度和速度的方向關(guān)系決定的，兩者同向時速度增大，兩者反向時速度減小.因此討論加速度的變化要從物體受力分析入手.當(dāng)升降機(jī)勻速上升時，小球受的重力與彈簧的彈力平衡即mg=kx0.當(dāng)升降機(jī)突然停止時，小球由于慣性繼續(xù)上升，x減小，小球所受合外力（mgkx）方向向下，大小增大，由牛頓第二定律a=可知小球的加速度方向向下，大小逐漸增

10、大，選項(xiàng)正確，錯；因速度方向向上與加速度方向相反，所以速度逐漸減小，選項(xiàng)正確，錯誤.答案：A5.兩物體A、B間的質(zhì)量關(guān)系是mAmB，讓它們從同一高度同時開始下落，運(yùn)動中它們受到的阻力相等，則A.兩物體的加速度不等，同時到達(dá)地面B.兩物體的加速度不等，A先到達(dá)地面C.兩物體的加速度相等，同時到達(dá)地面D.兩物體的加速度相等，A先到達(dá)地面解析：由牛頓第二定律得mgFf =maa=g由于mAmB，所以，aAaB由s=at2得，tAtB，A先到達(dá)地面.答案：B6.一個物體受到的合力F如圖35所示，該力的大小不變，方向隨時間t做周期性變化，正力表示力的方向向東，負(fù)力表示力的方向向西，力的總作用時間足夠長.

11、將物體在下列哪些時刻由靜止釋放，物體可以運(yùn)動到出發(fā)點(diǎn)的西邊且離出發(fā)點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方圖35t=0時 t=t1時 t=t2時 t=t3時A.只有B.C.D.只有解析：物體在t1或t2時刻由靜止釋放，將先向西做勻加速運(yùn)動，再向西做勻減速運(yùn)動這樣一直向西運(yùn)動，而在t=0或t=t3時刻釋放物體，物體將一直向東運(yùn)動.所以選項(xiàng)B正確.答案：B7.若在飛機(jī)內(nèi)用繩懸掛一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)飛機(jī)以與水平方向成45°角向下俯沖，且加速度a=g時，繩與豎直方向的夾角以及繩的拉力是A.45°mgB.22.5°mgC.45°mgD.67.5°mg解析：如圖所示.由于F合=ma=

12、mg·=mgcos45°，因此，可把重力進(jìn)行正交分解，一個分力使懸掛的物體產(chǎn)生隨飛機(jī)運(yùn)動的加速度，另一個分力跟繩的拉力平衡，則繩的拉力為FT =mgsin45°=mg懸繩與豎直方向成45°角.答案：C8.（2004年全國理綜一，15）如圖36所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為最低點(diǎn).每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為0），用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達(dá)d所用的時間，則圖36A.t1 t2 t3B.t1 t2 t3C.t3 t1 t2D

13、.t1 =t2 =t3解析：環(huán)沿直徑ad下滑時，sad=gt12，t1=設(shè)直線bd與ad的夾角為，sbd=at22，即sbdcos=gcos·t22，則t2=同理，t3=.所以，D選項(xiàng)正確.答案：D9.（2001年春季高考，10）一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖37所示.在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是圖37當(dāng)一定時，a越大，斜面對物體的支持力越小 當(dāng)一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大 當(dāng)a一定時，越大，斜面對物體的支持力越小 當(dāng)a一定時，越大，斜面對物體的摩擦力越小A.B.C.D.解析：物體受力如圖1所示：斜面對物體的

14、支持力FN，斜面對物體的摩擦力Ff及重力mg共同作用使物體產(chǎn)生向上的加速度a，F(xiàn)為FN與Ff的合力.當(dāng)不變，增大a時，顯然F越大，據(jù)力的平行四邊形法則（見圖2）可知FN增大，F(xiàn)f增大，故對；當(dāng)a不變，增大時，顯然F不變，但FN、Ff的方向改變（見圖3），由圖可知FN減小，F(xiàn)f增大，故對.答案：B10.如圖38所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知圖38A.兩地的重力加速度gAgBB.mAmBC.兩地的重力加速度gAgBD.mAmB解析：由牛頓第二定律得：Fmg=ma則a=Fg在aF圖象中，斜率為，由圖

15、象可知，即mAmB由函數(shù)關(guān)系知，aF圖象在縱軸上的截距表示重力加速度的大小，則gA=gB.答案：B二、填空題（共5小題，每小題5分）11.某火箭發(fā)射場正在進(jìn)行某型號火箭的發(fā)射試驗(yàn).該火箭起飛時質(zhì)量為2.02×103 kg，起飛推力為2.75×106 N，火箭發(fā)射塔高100 m，則該火箭起飛時的加速度大小為_ m/s2；在火箭推動力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_ s飛離火箭發(fā)射塔.（g取9.8 m/s2）解析： Fmg=mas=at2由得a=1.25×102 m/s2由式得t=0.385 s.答案：1.25×102 0.3

16、8512.跳起摸高是學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)活動.某同學(xué)身高1.8 m，質(zhì)量65 kg，站立時舉手達(dá)到2.2 m高，他用力蹬地，經(jīng)0.45 s豎直離地跳起，設(shè)他蹬地的力大小恒為1 060 N，則他跳起可摸到的高度為_m.解析：他起跳時的加速度為a=6.5 m/s2他的起跳速度為v=at=2.9 m/s他向上跳起的高度為h=0.4 m則他能摸到的高度為H=2.6 m.答案：2.613.如圖39所示，一質(zhì)量為M的塑料球形容器在A處與水平面接觸，它的內(nèi)部有一根直立的輕彈簧，彈簧下端固定于容器內(nèi)壁底部，上端系一個帶正電、質(zhì)量為m的小球在豎直方向振動.當(dāng)加一向上的勻強(qiáng)電場后，在彈簧正好處于原長時，小球恰有最大

17、速度，則當(dāng)球形容器在A處對桌面壓力為0時，小球的加速度a=_.圖39解析：由題意知，彈簧原長時，加速度為0，合力為0，此時電場力F=mg；當(dāng)A處對桌面壓力為0時，小球受合力為Mg，則小球加速度為g.答案：g14.物體同時受到F1、F2兩個力的作用，F(xiàn)1、F2隨位移變化的關(guān)系如圖310所示，如果物體從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)物體具有最大速度時，其位移為_m.圖310解析：x5 m時，合外力F1F2與運(yùn)動方向相同，物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，x=5 m時，F(xiàn)1F2=0，加速度為零，速度最大；x5 m時，物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，x=10 m時加速度最大，速度為零，然后物體返回，做加速度逐漸減小的

18、加速運(yùn)動，到x=5 m處，速度又達(dá)到最大；x5 m時物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，到x=0時加速度最大，速度為零，以后就重復(fù)上述過程.答案：515.美國密執(zhí)安大學(xué)五名學(xué)航空工程的大學(xué)生搭乘NASA的“Vomit Comet”飛機(jī)，參加了“低重力學(xué)生飛行機(jī)會計劃（Reduced Gravity Student Flight Opportunities Program）”，飛行員將飛機(jī)開到空中后，讓其自由下落，以模擬一種無重力的環(huán)境.每次上升下落過程中，可以獲得持續(xù)25 s之久的零重力狀態(tài)，這樣，大學(xué)生們就可以進(jìn)行不受引力影響的實(shí)驗(yàn).若實(shí)驗(yàn)時飛機(jī)離地面的高度不得低于500 m，大學(xué)生們最大可以承

19、受兩倍重力的超重狀態(tài)，則飛機(jī)的飛行高度至少應(yīng)為_m.（重力加速度g取10 m/s2）解析：飛機(jī)自由下落25 s，下落的高度為h1=gt12=×10×252 m=3 125 m飛機(jī)減速下落時，由于大學(xué)生能承受的最大支持力FN=2mg，由牛頓第二定律得FNmg=ma減速下落的最大加速度為a=g=10 m/s2顯然減速下落的高度為h2=h1=3 125 m飛機(jī)下落的速度為零時，高度不得低于h=500 m，故飛機(jī)的飛行高度至少為H=h1+h2+h=6 750 m.答案：6 750三、計算題（共5小題，共45分）16.（8分）將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖311所示

20、，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動.當(dāng)箱以a=2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0 N，下底板的傳感器顯示的壓力為10.0 N.（g取10 m/s2）圖311（1）若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動情況；（2）使上頂板傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運(yùn)動的情況可能是怎樣的?解析：把物體作為研究對象，由運(yùn)動情況可得：F合=ma，即mg+6 N10 N=ma，解得m=0.5 kg.（1）因彈簧未形變，故產(chǎn)生的彈力也不變，此時物體受合力為：F合=10 N5 NG=0，可知：箱可能勻速運(yùn)動或保持靜止.（2）若

21、上頂板傳感器示數(shù)為零，則可知物體所受合力為：F合=10 NG=5 N，且方向向上，故加速度為：a= m/s2=10 m/s2且方向向上.可知物體有可能做向上的加速度大小為10 m/s2的勻加速運(yùn)動，或者做向下的加速度大小為10 m/s2的勻減速運(yùn)動.答案：（1）靜止或勻速運(yùn)動（2）向上的勻加速運(yùn)動或向下的勻減速運(yùn)動17.（8分）空間探測器從某一星球表面豎直升空，已知探測器質(zhì)量為500 kg（設(shè)為恒量），發(fā)動機(jī)推力為恒力，探測器升空后發(fā)動機(jī)因故障而突然關(guān)閉，如圖312所示是探測器從升空到落回星球表面的速度時間圖象，則由圖象可判斷該探測器在星球表面所能達(dá)到的最大高度是多少？發(fā)動機(jī)工作時的推力又為多

22、少？圖312解析：本題是根據(jù)圖象來表達(dá)有關(guān)已知條件的.正確理解vt圖象各段斜率、各轉(zhuǎn)折點(diǎn)、各塊面積的含義是解答本題的關(guān)鍵.由圖可知，空間探測器在t1=8 s時具有最大瞬時速度，t2=24 s時才達(dá)到最大高度，且其最大高度為圖象中OAB的面積，即hmax=×24×40 m=480 m空間探測器在8 s內(nèi)在推力和星球重力作用下加速上升，在8 s后只在星球重力作用下減速上升和加速回落.第一階段加速度a1= m/s2=5 m/s2第二、三階段加速度為a2= m/s2=2.5 m/s2據(jù)牛頓第二定律，第一階段Fmg星=ma1第二、三階段mg星=ma2由得F=m（a1a2）=500&#

23、215;7.5 N=3 750 N.答案：480 m 3 750 N18.（9分）“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機(jī)進(jìn)行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進(jìn)一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認(rèn)為豎直降落.從某時刻開始計時，返回艙的運(yùn)動vt圖象如圖313中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線，切線交于橫軸一點(diǎn)B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸進(jìn)線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400 kg，g取

24、10 m/s2，求：圖313（1）返回艙在這一階段是怎樣運(yùn)動的？（2）在初始時刻v=160 m/s，此時它的加速度是多大？（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計算其值.解析：（1）返回艙在這一階段做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，最后以4 m/s的速度勻速運(yùn)動.（2）在初始時刻它的加速度等于vt圖象在A點(diǎn)的切線AB的斜率，即a=20 m/s2.（3）設(shè)空氣浮力為F，在初始時刻v=160 m/s，此時由牛頓第二定律得F+kv12mg=ma勻速運(yùn)動時，由平衡條件得F+kv22=mg解得k=0.31.答案：（1）做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動（2）20 m/s2 （3）推證過程略 0.3119.（10分）某傳動

25、裝置的水平傳送帶以恒定速度v0=5 m/s運(yùn)行.將一塊底面水平的粉筆輕輕地放到傳送帶上，發(fā)現(xiàn)粉筆塊在傳送帶上留下一條長度l=5 m的白色劃線.稍后，因傳動裝置受到阻礙，傳送帶做勻減速運(yùn)動，其加速度a0=5 m/s2，問傳動裝置受阻后：（1）粉筆塊是否能在傳送帶上繼續(xù)滑動？若能，它沿皮帶繼續(xù)滑動的距離l為多少?（2）若要粉筆塊不能繼續(xù)在傳送帶上滑動，則皮帶做減速運(yùn)動時，其加速度a0應(yīng)限制在什么范圍內(nèi)？解析：（1）先求粉筆與皮帶間的動摩擦因數(shù)，皮帶開始以v0=5 m/s勻速行駛，粉筆對地以g的加速度勻加速運(yùn)動，劃痕l=5 m為相對位移則v0·=l即a=2.5 m/s2=0.25第二階段，因皮帶受阻，做a0=5 m/s2的勻減速運(yùn)動.粉筆還能在皮帶上做相對滑動，粉筆相對皮帶滑行距離l= m m=2.5 m.（2）因?yàn)槠?/p>