（江蘇選考）高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 考前提速力爭(zhēng)滿分4策略 力學(xué)綜合練3-人教版高三全冊(cè)物理試題

力學(xué)綜合練3一、選擇題(第1～3題為單項(xiàng)選擇題，第4～5題為多項(xiàng)選擇題)1.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示。當(dāng)此車加速上坡時(shí)，盤(pán)腿坐在座椅上的一位乘客()A．處于失重狀態(tài)B．不受摩擦力的作用C．受到向前(水平向右)的摩擦力作用D．所受力的合力豎直向上解析：選C車加速上坡，車?yán)锏某丝团c車相對(duì)靜止，應(yīng)該和車具有相同的加速度，方向沿斜坡向上，對(duì)人受力分析可知，人應(yīng)受到豎直向下的重力，垂直水平座椅豎直向上的彈力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜坡向上，B、D錯(cuò)誤，C正確；彈力大于重力，人處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤。2．我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與地面的量子通信，量子的不可復(fù)制性可確保信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全。若“墨子號(hào)”衛(wèi)星定軌后，在離地面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)載火箭發(fā)射加速升空時(shí)，該衛(wèi)星對(duì)火箭的壓力小于自身重力B．該衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速度大于7.9km/sC．該衛(wèi)星在軌運(yùn)行的周期等于T＝2πeq\r(\f(h3,GM))D．該衛(wèi)星在軌運(yùn)行的向心加速度小于g解析：選D運(yùn)載火箭發(fā)射加速升空時(shí)，加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)，所以該衛(wèi)星對(duì)火箭的壓力大于自身重力，故A錯(cuò)誤；7.9km/s是第一宇宙速度，是近地衛(wèi)星最大的在軌運(yùn)行速度，則該衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)(r為衛(wèi)星的軌道半徑)可知，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))＞2πeq\r(\f(h3,GM))，故C錯(cuò)誤；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝ma可知，a＝Geq\f(M,r2)，半徑越大，加速度越小，則該衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確。3.2016年起，我國(guó)空軍出動(dòng)“戰(zhàn)神”轟6K等戰(zhàn)機(jī)赴南海戰(zhàn)斗巡航，如圖所示。某次戰(zhàn)備投彈訓(xùn)練，戰(zhàn)機(jī)在水平方向做加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中投下一顆模擬彈。戰(zhàn)機(jī)飛行高度為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()A．在飛行員看來(lái)模擬彈做平拋運(yùn)動(dòng)B．模擬彈下落到海平面的時(shí)間為eq\r(\f(2h,g))C．在飛行員看來(lái)模擬彈做自由落體運(yùn)動(dòng)D．若戰(zhàn)機(jī)做加速向下的俯沖運(yùn)動(dòng)，此時(shí)飛行員一定處于失重狀態(tài)解析：選B模擬彈相對(duì)于地面做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而且水平速度與剛被投下時(shí)戰(zhàn)機(jī)的速度相同，由于戰(zhàn)機(jī)做加速直線運(yùn)動(dòng)，速度不斷增大，所以在飛行員看來(lái)模擬彈做的不是平拋運(yùn)動(dòng)，也不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A、C錯(cuò)誤；模擬彈豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，故B正確；若戰(zhàn)機(jī)做加速向下的俯沖運(yùn)動(dòng)，當(dāng)戰(zhàn)機(jī)斜向下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有豎直向下的分加速度，此時(shí)飛行員處于失重狀態(tài)；當(dāng)戰(zhàn)機(jī)斜向下做加速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有斜向上的向心加速度，具有豎直向上的分加速度，此時(shí)飛行員處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。4.如圖，一個(gè)輕型衣柜放在水平地面上，一條光滑輕繩兩端分別固定在兩側(cè)頂端A、B上，再掛上帶有衣服的衣架。若保持輕繩長(zhǎng)和左端位置不變，將右端依次改在C點(diǎn)或D點(diǎn)后固定，衣柜一直不動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．若改在C點(diǎn)，輕繩的張力大小變小B．若改在D點(diǎn)，衣架兩側(cè)輕繩的張力不相等C．若改在D點(diǎn)，衣架兩側(cè)輕繩的張力相等且合力不變D．若改在C點(diǎn)，衣柜對(duì)地面的壓力將會(huì)增大解析：選AC設(shè)開(kāi)始時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為θ，輕繩張力為T(mén)，衣服的質(zhì)量為m；根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：2Tcosθ＝mg，若改在C點(diǎn)，輕繩與豎直方向的夾角變小，輕繩的張力大小變小，A正確；若改在D點(diǎn)，衣架兩側(cè)輕繩的張力仍相等，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，可知輕繩的合力不變，B錯(cuò)誤，C正確；若改在C點(diǎn)，衣柜對(duì)地面的壓力等于整體的重力，不變，D錯(cuò)誤。5．如圖甲，一維坐標(biāo)系中有一質(zhì)量為m＝2kg的物塊靜止于x軸上的某位置(圖中未畫(huà)出)，t＝0時(shí)刻，物塊在外力作用下沿x軸開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖乙為其位置坐標(biāo)和速率平方關(guān)系圖像的一部分。下列說(shuō)法正確的是()A．物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且加速度大小為0.5m/s2B．t＝4s時(shí)物塊位于x＝4m處C．t＝4s時(shí)物塊的速率為2m/sD．在0～4s時(shí)間內(nèi)物塊所受合外力做功為2J解析：選AC由x－x0＝eq\f(v2,2a)，結(jié)合題圖乙可知物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，解得加速度a＝0.5m/s2，初位置x0＝－2m，故A正確；由x－x0＝eq\f(1,2)at2，v＝at得，t＝4s時(shí)物塊位于x＝2m處，物塊速率v＝2m/s，故B錯(cuò)誤，C正確；由動(dòng)能定理得，0～4s內(nèi)物塊所受合外力做功為W＝eq\f(1,2)mv2＝4J，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題6．某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_(kāi)_______N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4.2N和F2＝5.6N。①用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合；②F合的大小為_(kāi)_______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)_______。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。解析：(1)由測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為4.0N。(2)①利用平行四邊形定則作圖，如圖所示。②由圖可知F合＝4.0N，從F合的頂點(diǎn)向x軸和y軸分別作垂線，頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度為1mm，頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)長(zhǎng)度為20mm，則可得出F合與拉力F的夾角的正切值為0.05。答案：(1)4.0(2)①見(jiàn)解析圖②4.00.057．如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只單匝圓形金屬圈，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬圈的質(zhì)量為m＝0.1kg，半徑為r＝0.1m，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻值為ρ＝0.1Ω/m，金屬圈的上半部分處在一方向垂直圈面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。金屬圈下半部分在磁場(chǎng)外，已知從t＝0時(shí)刻起，測(cè)得經(jīng)過(guò)10s絲線剛好被拉斷，重力加速度g取10m/s2。求：(1)金屬圈中感應(yīng)電流的大小及方向；(2)絲線所能承受的最大拉力F；(3)在絲線斷前的10s時(shí)間內(nèi)金屬圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q。解析：(1)由楞次定律可知，金屬圈中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蛴深}圖乙知，eq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(0.4,0.5)T/s＝0.8T/s金屬圈的電阻為R＝2πrρ金屬圈中感應(yīng)電流I＝eq\f(ΔΦ,R·Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(\f(πr2,2),2πrρ)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(r,4ρ)＝0.8×eq\f(0.1,4×0.1)A＝0.2A。(2)10s末磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(ΔB,Δt)·t＝0.8×10T＝8T金屬圈受到的安培力F安＝BI·2r絲線的拉力：F＝F安＋mg＝BI·2r＋mg解得F＝1.32N。(3)金屬圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱：Q＝I2Rt解得：Q≈0.025J。答案：(1)0.2A逆時(shí)針?lè)较?2)1.32N(3)0.025J8．如圖所示，汽車以1.6m/s的速度在水平地面上勻速行駛，汽車后壁貨架上放有一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，架高1.8m。由于前方事故，突然急剎車，汽車輪胎抱死，小球從架上落下。已知該型號(hào)汽車在所在路面行駛時(shí)剎車痕s(即剎車距離)與剎車前車速v的關(guān)系如圖2所示，忽略小球與架子間的摩擦及空氣阻力，g取10m/s2。求：(1)汽車剎車過(guò)程中的加速度大?。?2)小球在車廂底板上落點(diǎn)距車后壁的距離。解析：(1)汽車在速度為v時(shí)開(kāi)始剎車，勻減速到零，剎車距離為s。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2＝2as由題圖2知：當(dāng)v＝4m/s時(shí)，s＝2m解得：a＝4