高三物理力运动定律万有引力定律综合测试（A卷）
第一部分 选择题（共40分）
本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分．
1．如图1所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力：（ ）
A．方向可能沿斜面向上. B．方向一定沿斜面向下.
C．大小可能等于零. D．大小一定等于F.
2. 如图2所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上的沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度作匀速直线运动，由此可知A、B间的动摩因数
和B、C间的动摩因数
有可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图3所示，A、B两弹簧劲度系数均为k牛/米，两球
重均为G牛，弹簧质量不计，两弹簧伸长长度之和为：（ ）
A．
米 B．
米
C．
米 D．
米
4．如图4所示，物体受到的水平方向成30o角拉力F作用向左作匀速直线运动，则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )
|
A．向上偏左 B．向上偏右
C．竖直向上 D．竖直向下
5．有三个共点力，其大小分别为20牛顿、6牛顿、15牛顿，其合力的最大值,最小值为 ( )
A. 41N 、 0 B．41N 、 11N
C 29N 、 4N D．41N 、 lN
6. 质量为m的一物体 , 用细线挂在电梯的天花板上。当电梯以g/3的加速度竖直加速下降时 , 细线对物体的拉力大小为。 ( )
A .
B.mg
C.
D.
7．如图5所示，电梯与地面的夹角为30。，质量
为m的人站在电梯上。当电梯斜向上作匀加速运动时，
人对电梯的压力是他体重的1．2倍，那么，电梯的加
速度a的大小和人与电梯表面间的摩擦力 f大小分别是 ( )
A．a=g／2 B．a＝2g／5
C．f=2mg／5
D. f=
mg／5
8. 关于第一宇宙速度，下列说法正确的是：（ ）
A、它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度.
B、它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度.
C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.
D、它是卫星绕地球飞行轨道上近地点的速度.
9．人造地球卫星绕地球做圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的
，卫星仍做圆周运动，则（ ）
A．卫星的向心加速度减小到原来的
B．卫星的角速度减小到原来的
C．卫星的周期增大到原来的8倍
D．卫星的周期增大到原来的2倍
10. 地球同步卫星质量为m，离地高度为h，若地球半径为R0，地球表面处重力加速度为g0，地球自转角速度为
，则同步卫星所受的地球对它的万有引力的大小为 ( )
A．0 B．
C．
D．以上结果都不正确
第二部分 非选择题（共110分）
本题共8小题，共110分.按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（9分）如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示正压力的大小，则有F＝µFN，式中µ叫做动摩擦因数．为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验．如图6所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，则
．
（1）该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量
两张纸间的滑动摩擦力？
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动
比较困难，实验误差较大．你能对这个实验作一改进
来解决这一困难从而减小误差吗？
|
12. （11分）如图7，人重600牛，木块A重400牛，人与A、A与地面间的摩擦系数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求(1)人对绳的拉力.(2)人脚给A的摩擦力方向和大小。
|
13．（12分）为了把陷在泥坑里的汽车拉出来，司机用一条结实的绳子把汽车拴在一棵大树上，开始时相距12m，然后在绳的中点用400N的力F，沿与绳垂直的方向拉绳，如果中点被匀速拉过60cm,如图8所示，假设绳子的伸长可以不计，求汽车受到的拉力。
14、（15分）如图9所示，半圆形支架DAB，两绳OA和OB接于圆心O，下悬重为G的物体，使OA固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移动竖直位置C的过程中，说明OA绳和OB绳对节点O的拉力大小如何变化？
 |
15．（14分） 一质量为M，倾角为q 的楔形木块，静置在水平桌面上，与桌面间的滑动摩擦系数为m。一质量为m的物块，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图10所示。求水平力F的大小等于多少？
16、（16分）以5米/秒匀速上升的气球，当升到20米高时，从气球上落下一小球，小球的质量为500克，小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛，求经过多长时间达到地面。
17.（16分）地球同步卫星可以地面传播无线电话，则讲完话后至少多长时间才能听到对方的回话？（卫星与地面两通话处的距离都看作卫星的高度，并设对方听完话后立即回话。已知地球质量为M，半径为R，地球自转周期为T）
18．(17分)风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放人风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。如图11所示。
(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间滑动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37o 并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin37o=0.6，cos37o=0.8)
综合训练A卷 参考答案
1、AC 2、BD 3、C 4、C 5、A 6、C 7、BD 8、BC
9、C 10、BC
11、（1）可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量．
（2）参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连．用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，同样有．
12、（1）100N；（2）静；向右；100牛
13、2000N 。 由
14、答案TA一直减小，TB先减小增大，最终等于G。
由于绳AO和BO的弹力TA和TB合力始终与重力G平衡，而且AO方向不变，所以此题用三角形法图解比较方便。如图所示，再O作竖直向上大小为G的力，连AO方向射线，且G
点作平行于AB直线交AO于
E，EG大小即为TB，由题意可知GE垂直AO时TB有最小
值GE与GO重合时TA=G。所以TB先减小后增大，
TA一直减小。
15、解析：此题如果完全用隔离法进行分析，那么在分析M受力时就会出现m对M压力N¢，这个力是斜向下的，还要对其进行分解，这样很繁琐，不如用整体法和隔离法结合较为简捷。
先对m和M整体研究：在竖直方向是平衡状态，受重力
受地面支持力
。水平方向向左匀加速运动，受向左推力F和向右滑动摩擦力f，根
据牛顿第二定律，有
……。
对
一起向左加速而相对静止，
则
如图所示，由数学知识可知
，再回到整体：由于
代入，得
16、解： 小球在离开气球前，随气球一起向上做匀速直线运动。离开气球后，由于重力和阻力的作用，小球做匀减速直线运动上升，其初速度为5米/秒，其加速度由于重力和阻力二力之和而产生（如图1）
小球达到最高点后，将做初速度为零的匀加速运动下落，其加速度由于重力和阻力二力之差而产生（如图2）
根据牛顿第二定律，小球在上升过程中有：
mg + f=ma1,
再由运动公式得上升高度及上升时间：
（以上两式以向上为正，a向下，所以a=－10米/秒2，h为正，说明h1向上）
小球从最高点下落的过程中，由牛顿第二定律得
又由于下落高度h2=h1+H0=1.25米+20米=21.25米，再由运动学公式得
所以小球从离开气球到到达地面所用时间秒t=t1+t2=2.6秒。
说明：
本题属于应用牛顿运动定律解决实际问题的第二种类型，即已知物体的受力情况，运用牛顿运动定律确定物体的加速度，再根据物体运动的初如条件和运动学公式再求出，物体的位移，运动时间等物理量。注意：物体上升和下落的加速度是不一样的，所以要分段讨论，不能用竖直上抛运动的公式求解。
17、解 ： 
18、解：（1）小球所受风力F，质量m
F=μmg
得
（2） 由牛顿定律得：
沿杆方向：
①
垂直杆方向：FN +
②
③
④
由①②③④得 
力、运动定律、万有引力定律 综合测试（B卷）
第一部分 选择题（40分）
本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分．
1. 物体 A 静止在倾角为θ的斜面上。当θ逐渐减小时 , 物体 A 对斜面的压力 N 和物体 A 所受的静摩擦力f的变化是
A.N、f都变大 B. .N变大f 变小 C. .N、f 都变小 D. .N变小f 变大
 |
2．一块砖静止在斜面上，如图1所示。设想把它
分成大小完全相等的两个半块P和Q，则斜面对这
两半块砖的支持力大小相比较 ( )
A．P较大 B．Q较大
C．相等 D．无法比较
3．质量为0.8Kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，如图2所示。若用平行于斜面底端沿水平方向的力F推物块，F=3牛顿，而物块仍处于静止状态，则物块所受摩擦力的大小为：( )
A．5牛 B．4牛
C．3牛 D．
4．其物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中的一个力P1的方向沿顺时针转过90o而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为 ( )
A．F 1 B．
F 1 C．2Fl D．无法确定
5、图3为三种形式的吊车的示意图，OA为杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA受力的关系是：( )
 |
A．a>b>c B．a>c=b C．a=b>c D．a=b=c
6. 某人在高层楼房阳台外侧以20
的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点15米处所经历的时间是 ( )
A．1秒 B．2秒 C．3秒 D．（2+
）秒
7．如图4所示，固定在小车上的折杆∠A＝θ，B端固定一个质量为m的小球，若车向右的加速度为a，则AB扦对小球的作用力F为 ( )
A. 当a=0时，F=mg／cosθ，方向沿AB秆.
B．当a＝g tgθ时，F=mg／cosθ，方向沿AB杆.
C. 无论a取何值，F都等于
，方向都沿AB杆.
D．无论a取何值时，F都等于，方向不一定沿AB杆.
8．如图5所示，原来作匀速运动的升降机内，有一个被伸长弹簧拉往的，具有一定质量的物体A静止在地板上，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此时升降机的运动可能是
A．加速上升 B．减速上升
C．加速下降 D．减速下降
9．两颗人造地球卫星分别绕地球作匀速圆周运动，卫星质量
，轨道半径
，则它们的角速度之比
∶
周期之比T1∶T2 分别是（ ）
A． 8：1 ，8：1 B.4：1 ，2：1
C．8：1，1：8 D.4：1，1：4
10．一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星，距地面高度为h，已知地球半径为R，自转周期为T，地面重力加速度为g，则这颗卫星的运转速度的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
第二部分 非选择题（共110分）
本题共8小题，共110分.按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11、（9分）（1）.在做验证力的平行四边行定则实验中：
除了方木板、白纸、图钉、细线套、橡皮条、铅笔和刻度尺外，还需要的器材有： 。在此实验中，假如F1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法中正确的是：( )
A、F2可以有多个方向
B、F2的方向和大小可以有多个值
C、F2的方向和大小是惟一确定值
D、F2的方向是惟一的，但大小可有多个值
(2).在探究影响加速度的因数的实验中，作出
了如图所示的A、B两图象，图A中三线表示实
验中________不同。图B中图线不过原点的
原因是_____________.
12．（11分）物体所受重力为 80 牛 , 用 40 牛的推力使它在水平地面上匀速前进。已知推力的方向 斜向下, 且与水平面成 300 角。求:(1) 推力在水平方向上的分力。 (2) 地面受到的压力。 (3) 物体跟地面间的滑动摩擦系数。
13. （12分）如图6所示，小物体m放在质量为M的物体上，M系在固定在O点的水平轻弹簧的一端且置于光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，将M向右拉离平衡位置x，然后无初速释放，在以后的运动中，M和m保持相对静止，那么m在运动中受到的最小和最大摩擦力各是多少？
 |
14．（14分）刀、跑刨等切削工具的刃部叫做劈，劈的纵截面是一个三角形，如图7使用劈的两个截面推压物体，把物体劈开，设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d劈的侧面的长度是L。证明：f1=f2=
F。并说明为什么劈的两侧面之间的夹角越小（即越锋利的切削工具）越容易劈开物体。
15、（15分）.如图8所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3.Om／s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为A=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端，且传送到月端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，g取lOm／s2
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v＝3.Om／s，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；
(2)若行李包以v。＝1.Om／s的初速从A端向右
滑行，包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.20，要使
它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离，
求传送带的长度L应满足的条件.
16.（16分）在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，如图9所示,质量分别为m和2m，当两球心间距离大于l（l比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于l时，两球间存在相互作用的恒定斥力F，设A球从远离B球处以速度
沿两球连心线向原来静止的B球运动，如右图所示，欲使两球不发生接触，必须满足的条件？
 |
17．（16分）地球质量为Ｍ，半径为Ｒ，万有引力常量为Ｇ，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度．
（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据．
（2）
已知第一宇宙速度的大小为ｖ＝7．9ｋｍ／ｓ，地球半径Ｒ＝6．4×10３ｋｍ，万有引力常量Ｇ＝（2／3）×10－10Ｎ·ｍ２／ｋｇ２，求地球质量（结果要求保留二位有效数字）．
18．（17分）一平板车，质量M =100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度
h =1.25m。一质量m =50kg的滑块置于车的平板上，它到车板末端的距离b=1.00m，与车板间的动摩擦因素μ=0.20，如图10所示，今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果滑块从车板上滑落，滑块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s.=2.00m。求滑块落地时，落地点到车尾的距离s。（不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦，g=10m/s2）
 |
综合训练B卷参考答案
1、B 2、c 3、A(产生两个相互垂直的分静摩擦力,再合成 ) 4、B
5、C 6、ACD 7、BD
8、BC(匀速运动的升降机内物体A所受弹簧弹力等于地板对A的静摩擦力，若发现A被拉向右方，说明摩擦力小于弹力，而动摩因数不变，说明地板与A间正压力变小，是失重状态的现象，故升降机应该是减速上升或加速下降)
9、C 10、ABC( 
① 
② 
③ )
11、（1）三角板和弹簧秤 C
（1） 小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。
12、（1）
（2）100N
（3）
13、解析：m与M一起做简谐振动，在平衡位置加速为零。而只有M对m水平方向的静摩擦力才能使m产生水平方向加速度，维持共同的简谐振动。所以m运动中在平衡位置受到摩擦力最小等于零。M与m系统有最大加速度a时是位移为x时。
，此时对m其最大静摩擦力
所以m最小静摩擦力为零，最大静摩擦力为
。
14、解：根据力的分解法画力F的分力f1f2的矢量图，有矢量ΔOFf2与几何ΔABC
相似，得
即
f1=f2=
当F一定时，劈的两侧面之间的夹角越小，即d越小，
就越大，f1、f2就越大。
即越锋利的切削工具就越容易批劈开物体。
15、解：（1）设行李包在空中运动时间为t，飞出的水平距离为s，则
①
s＝vt ②
代入数据得：t＝0.3s ③
s＝0.9m ④
（2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为a，则
滑动摩擦力
⑤
代入数据得：a＝2.0m/s2 ⑥
要使行李包从B端飞出的水平距离等于（1）中所求水平距离，行李包从B端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s
设行李被加速到时通过的距离为s0，则
⑦
代入数据得s0＝2.0m ⑧
故传送带的长度L应满足的条件为：L≥2.0m ⑨
16、解析：A球开始做匀速直线运动，直到与B球接近至l时，开始受到与反向的恒力而做匀减速直线运动。B球则从A与其相近至l开始，受到与同方向的恒力，做初速度为零的匀加速直线运动。两球间距离逐渐变小。
两球不发生接触的临界条件是：两球速度相等时，两球间的距离最小，且此距离必须大于2r。即
——————
——————‚
其中
为两球间距离从
l变到最小的过程中A、B两球通过的路程。
由牛顿第二定律可得，A球在减速运动，B球在加速运动的过程中，A、B两球的加速度大小为：
——————ƒ
——————„
——————…
——————†
上述6式联立解得
另解：若使二球不接触，二球速度相同时，位移关系应有：SA < L + SB
A、B两球相互作用过程中动量守恒，设共同速度为v，有：mv0=(m+2m)v
又有运动学公式：
V02-v2=2aaSA v2=2aBSB F=maa F=2maB
联立以上各式解得：v0<
17、．解：（1）设卫星质量为ｍ，它在地球附近做圆周运动，半径可取为地球半径Ｒ，运动速度为ｖ，有 ＧＭｍ／Ｒ２＝ｍｖ２／Ｒ 得ｖ＝
．
（2）由（1）得：
Ｍ＝ｖ２Ｒ／Ｇ＝＝6．0×1024ｋｇ．
18、解：对人：
，对车：
，
解得F=500N，
t1=1s，a1=μg=2m/s2，a2= 
。物体离开车后，对车
，物体平抛落地时间
从离开小车至物体落地，对物s1=v1t2=a1t1t2=1(m) 对车
故s=s2 - s1=1.6(m)