第一學(xué)期山東省濟南市歷城第三中學(xué)高三一輪

第5頁2023-2023第一學(xué)期山東省濟南市歷城第三中學(xué)高三一輪復(fù)習(xí)力學(xué)一、單項選擇題如下圖為一物體作勻變速直線運動的速度時間圖線，以下判斷正確的選項是〔〕

A.物體一直往負(fù)方向向運動

B.物體的加速度大小為1.5m/s2

C.2s末物體位于出發(fā)點

D.前2小物塊以一定的初速度自光滑斜面的底端a點上滑，最遠(yuǎn)可達(dá)b點，e為ab的中點，如下圖，物體由a到b的總時間為t0，那么它從a到e所用的時間為()

A.2+12t0 B.22t以下說法中表示的時間是1s的是〔〕A.第3s內(nèi) B.第3s末 C.前3s內(nèi) D.第2s初到第3s末如下圖，并排放在水平面上的兩物體的質(zhì)量分別為m1=3kg和m2=2kg，兩物體與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.6．假設(shè)用水平推力F=15N向右推m1時，兩物體間的相互作用的壓力大小為N1；假設(shè)用大小為F=15N的水平推力向左推m2時，兩物體間相互作用的壓力大小為N2，那么〔〕A.N1>N2 B.N1<N2

C.如下圖，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當(dāng)A物體被水平拋出的同時，B物體開始自由下落〔空氣阻力忽略不計〕，曲線AC為A物體的運動軌跡，直線BD為B物體的運動軌跡，兩軌跡相交于O點，兩物體〔〕

A.經(jīng)O點時速率相等

B.B物體比A物體先到達(dá)O點

C.從開始運動到經(jīng)過O點的過程中，位移一定相等

D.從開始運動到經(jīng)過O點的過程中，速度變化一定相等二、多項選擇題一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如下圖，那么()

A.球A的角速度等于球B的角速度

B.球A的線速度大于球B的線速度

C.球A的運動周期小于球B的運動周期

D.球A與球B對筒壁的壓力相等

發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如下圖．當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的選項是〔〕A.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

B.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度大小

C.衛(wèi)星在軌道3上受到的引力小于它在軌道1上受到的引力

D.衛(wèi)星由2軌道變軌到3軌道在P點要加速

經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)〞?！半p星系統(tǒng)〞由相距較近的恒星組成，每個恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個恒星之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們在相互間的萬有引力作用下，繞某一點做勻速圓周運動，如下圖為某一雙星系統(tǒng)，A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們中心之間的距離為L，引力常量為G，那么以下說法正確的選項是()

A.A星球的軌道半徑為R=m1m1+m2L

B.B星球的軌道半徑為r=m2m1L

三、實驗題探究題在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〞的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

(2)一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比擬容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作出a與______圖象．

(3)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如下圖2(a).那么實驗存在的問題是______．

(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時，畫出了各自得到的a一F圖線，如下圖2(b).那么是兩同學(xué)做實驗時______取值不同造成的．

(5)隨著F的增大，a一F圖線最后會略微向______彎曲(填上或下)圖甲是測量圓盤轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置。水平放置的圓盤繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤轉(zhuǎn)動時其邊緣上固定的擋光片從光電門的狹縫中經(jīng)過時，光電數(shù)字計時器可顯示出光線被遮住的時間。圖乙是用螺旋測微器測得擋光片的寬度，讀數(shù)為______mm；圖丙是用游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑，讀數(shù)為______cm；假設(shè)光電數(shù)字計時器顯示的時間為50.0ms，那么圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為______rad/s〔保存兩位有效數(shù)字〕。

四、計算題如下圖，豎直平面內(nèi)的軌道由直軌道AB和圓弧軌道BC組成，小球從斜面上A點由靜止開始滑下，滑到斜面底端后又滑上一個半徑為R=0.4m的圓軌道

〔1〕假設(shè)接觸面均光滑．小球剛好能滑到圓軌道的最高點C，求斜面高h(yuǎn)．

〔2〕假設(shè)小球質(zhì)量m=0.1kg，斜面高h(yuǎn)=2m，小球運動到C點時對軌道壓力為mg，求全過程中摩擦阻力做的功．

一輛汽車和一輛自行車在同一條公路不同車道上作同方向的直線運動，自行車以6m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以18m/s的速度勻速前進(jìn)，某一時刻汽車與自行車相遇，此時汽車立即剎車，汽車剎車過程中的加速度大小為2m/s2，求：

〔1〕汽車經(jīng)過多長時間停止運動？

〔2〕兩車從第一次相遇到再次相遇的過程中，它們之間距離的最大值為多少？

〔3〕兩車經(jīng)過多長時間再次相遇？

如下圖，內(nèi)外表光滑絕緣的半徑為1.2m的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強電場，場強大小為3×106V/m.有一質(zhì)量為0.12kg、帶負(fù)電的小球，電荷量大小為1.6×10-6C，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運動，當(dāng)運動到最低點A時，小球與軌道壓力恰好為零，g取10m/s2，求：

(1)小球在A點處的速度大小；答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖線的斜率的正負(fù)判斷加速度的方向關(guān)系。

解決此題的關(guān)鍵知道速度時間圖線的物理意義，知道圖線的斜率和圖線與時間軸圍成的面積表示的含義。

【解答】

A.由圖線可知，物體在前2s內(nèi)沿正方向運動，后2s內(nèi)沿負(fù)方向運動，故A錯誤；

B.圖線的斜率表示加速度，那么加速度，大小為1.5m/s2

，故B正確；

C.2s末的位移，沒有回到出發(fā)點，故C錯誤；

D.前2s內(nèi)和后2s內(nèi)圖線的斜率相同，那么加速度大小和方向都相同，故D錯誤。

?應(yīng)選B。2.【答案】D

【解析】解：采用逆向思維，根據(jù)，，

因為e為ab的中點，那么：，

可知a到e的時間為：=．

應(yīng)選：D．

采用逆向思維，結(jié)合位移時間公式求出eb和ab的時間之比，求出e到b的時間，從而得出a到e的時間．

解決此題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的位移時間公式，以及掌握逆向思維在運動學(xué)中的運用，根底題．3.【答案】A

【解析】解：A、第3s內(nèi)是指第3個1s的時間，故表示1s；故A正確；

B、第3s末表示一個瞬間，故為一個時刻；故B錯誤；

C、前3s內(nèi)是指3s的時間；故C錯誤；

D、第2s初到第3s末是指2s的時間；故D錯誤；

應(yīng)選：A．

明確時間坐標(biāo)軸中對于時間和時刻的規(guī)定，能正確區(qū)分時間和時刻，并明確各種說法中所對應(yīng)的時間．

此題考查時間和時刻的名稱，要注意第n秒內(nèi)是指第n個1s內(nèi)的時間．4.【答案】B

【解析】解：當(dāng)用F向右推m1時，由于F＜μm1g=0.6×3×10N=18N，所以推不動m1，那么N1=0，

當(dāng)用力向左推m2時，由于F=15N大于m2所受的最大靜摩擦力fm=μm2g=12N，小于整體的滑動摩擦力f=μ〔m1+m2〕g=30N，所以兩物體沒有被推動，對m2受力平衡分析可知，N2+fm=F，解得推力N2=3N，故N1＜N2；

應(yīng)選：B．

先將兩物體作為整體分析，那么由牛頓第二定律可得出加速度，再分析后一個物體，即可求得兩者間的相互推力．

題考查牛頓第二定律在連接體模型中的應(yīng)用，注意整體法與隔離法的結(jié)合應(yīng)用，整體法可以求出整體的加速度，假設(shè)要求內(nèi)力那么必須采用隔離法．5.【答案】D

【解析】【分析】

平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過O點時時間相等，豎直分速度相等，根據(jù)矢量合成原那么判斷末速度以及位移大小是否相等，根據(jù)△v=a△t判斷速度變化是否相等。

?此題考查了平拋運動和自由落體運動的相關(guān)概念和公式，要明確平拋運動的豎直方向就是自由落體運動，所以此題中，AB豎直方向的運動情況完全相同，再根據(jù)相關(guān)公式和概念解題。

【解答】

A.A做平拋運動，B做自由落體運動，在O點，A的豎直分速度與B的速度相等，但是A的速率與B的速率不等，故A錯誤；

B.平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，可知A、B兩物體同時到達(dá)O點，故B錯誤；

C.從開始運動至O點的過程中，豎直方向上的位移相等，但是A的位移大于B的位移，故C錯誤；

D.平拋運動和自由落體運動的加速度相同，從開始到O點的時間相等，可知速度變化量相同，故D正確。

應(yīng)選：D。6.【答案】BD

【解析】【分析】

小球做勻速圓周運動，因此合外力提供向心力，對物體正確進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)向心力公式列方程求解即可。

解決這類圓周運動問題的關(guān)鍵是對物體正確受力分析，根據(jù)向心力公式列方程進(jìn)行討論，注意各種向心加速度表達(dá)式的應(yīng)用。

【解答】

D.物體受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：

FNcosθ=ma…①，

FNsinθ=mg…②．

所以有：，兩球質(zhì)量相等，那么兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟?，故D正確．

ABC.由①②可得：，解得，，，半徑大的線速度大，角速度小，周期大，與質(zhì)量無關(guān)，故AC錯誤，B正確。

應(yīng)選：BD。7.【答案】ACD

【解析】【分析】

根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、向心加速度、和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論，同時依據(jù)離心、近心運動，及圓周運動的條件，即可求解。

此題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論，注意離心運動與近心運動的區(qū)別。

【解答】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，故A正確；

B、衛(wèi)星從軌道1上經(jīng)過Q點時加速做離心運動才能進(jìn)入軌道2，故衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度，故B錯誤；

C、根據(jù)引力定律，可知，距離越大的，同一衛(wèi)星受到的引力越小，因此在軌道3上受到的引力小于它在軌道1上受到的引力，故C正確；

D、由2軌道變軌到3軌道，必須加速，才能做勻速圓周運動，否那么仍做近心運動，故D正確。

應(yīng)選ACD。8.【答案】CD

【解析】【分析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解；

解決此題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解。

【解答】

AB.雙星靠他們之間的萬有引力提供向心力，A星球的軌道半徑為R，B星球的軌道半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力有：

得

且R+r=L

解得：

故A錯誤，B錯誤；

C.根據(jù)萬有引力等于向心力

得

得

解得：=，故C正確；

D.假設(shè)近似認(rèn)為B星球繞A星球中心做圓周運動，那么根據(jù)萬有引力提供向心力有：

解得：=，故D正確；

應(yīng)選CD。

9.【答案】M＞＞m；1M；平衡摩擦力過度；兩小車的質(zhì)量；下

【分析】

〔1〕要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比擬繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．〔2〕反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比擬容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．〔3〕根據(jù)F=0，加速度不為零，分析圖線不過原點的原因．〔4〕根據(jù)牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進(jìn)行判斷．〔5〕隨著F的增大，不滿足M＞＞m時，a-F圖線最后會略微下彎曲．只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握，知道只有小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

【解答】

〔1〕根據(jù)牛頓第二定律得：

對m：mg-F拉=ma

對M：F拉=Ma

解得：F拉=

當(dāng)M＞＞m時，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

〔2〕根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；

但a=，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比擬容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象；

〔3〕根據(jù)圖象可知，當(dāng)F等于零，但是加速度不為零，知平衡摩擦力過度；

〔4〕根據(jù)F=ma可得a=，即a-F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量倒數(shù)，所以兩小車的質(zhì)量不同；

〔5〕隨著F的增大，不滿足M＞＞m時，a-F圖線最后會略微下彎曲；

故答案為：〔1〕M＞＞m；〔2〕；〔3〕平衡摩擦力過度；〔4〕兩小車的質(zhì)量；〔5〕下．

10.【答案】7.980；20.26；1.6

【解析】解：①由螺旋測微器讀出整毫米數(shù)為7.5mm，由可動刻度為48.0．那么擋光片的寬度為d=7.5mm+48.0×0.01mm=7.980mm；

②由主尺讀出整毫米數(shù)為202mm，游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺對齊，那么游標(biāo)尺讀數(shù)為6×0.1mm=0.6mm，那么圓盤的直徑為：

D=202mm+0.6

mm=202.6mm=20.26cm．

③圓盤角速度為ω=，而θ=×2π，綜合兩式并代入數(shù)據(jù)可得：ω===1.6rad/s。

故答案為：7.980

20.26

1.6

〔1〕由螺旋測微器讀出整毫米數(shù)，由可動刻度讀出毫米的小局部。即可得到擋光片的寬度。

〔2〕圖中10分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺每一分度表示的長度是0.1mm．由主尺讀出整毫米數(shù)，再根據(jù)游標(biāo)上對齊的格數(shù)確定讀出，從而求出最終讀數(shù)；

〔3〕由v=求出圓盤轉(zhuǎn)動的線速度，由v=ωr，求出角速度ω。

螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是根本功，要熟悉讀數(shù)的方法。題中還要掌握圓周運動的線速度與角速度的關(guān)系v=ωr。11.【答案】解：〔1〕小球剛好到達(dá)C點，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：

mg=mv2R，

從A到C過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：

mg（h-2R）=12mv2，

解得：h=2.5R=2.5×0.4=1m；

〔2〕在C點，由牛頓第二定律得：

mg+mg=m此題考查了動能定理以及向心力公式的應(yīng)用，分析清楚小球的運動過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、機械能守恒定律與動能定理可以解題，解題時要注意小球在C點受力情況的分析是關(guān)鍵。

〔1〕由牛頓第二定律求出小球到達(dá)C點的速度，然后由機械能守恒定律求出斜面的高度h。

〔2〕由牛頓第二定律求出小球到達(dá)C點的速度，然后應(yīng)用動能定理求出摩擦阻力做功。12.【答案】解：〔1〕汽車速度減為零的時間t0=0-v0a=-18-2s=9s

〔2〕當(dāng)兩車速度相等時，經(jīng)歷的時間t1=v-v0a=6-18-2s=6s

此時自行車的位移x1=v