08届高三物理力学综合测试题
班级___________学号___________姓名______________
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150分，考试时间120分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、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，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1. 在国际单位制中，力学的三个基本物理单位是（ ）
A. 质量、米、秒
B. 牛顿、米、秒
C. 千克、米、秒
D.牛顿、米、米/秒
2. 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（ ）
A. F1。 B. F2。 C.
F3。 D.
F4。
3. 如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人和车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及车与地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是：（ ）
A、0
B、
，方向向右
C、，方向向左
D、
，方向向右
4. 两辆游戏赛车
、
在两条平行的直车道上行驶。
时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的
图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆( )
5．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为：（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
6．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ）
Ａ.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大
Ｂ.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
Ｃ.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
Ｄ.一个物体维持匀速直线运动，不需要力
7．2006年5月的天空是相当精彩的，行星们非常活跃，木星冲日、火星合月、木星合月等景观美不胜收，而流星雨更是热闹非凡，宝瓶座流星雨非常壮丽，值得一观. 在太阳系中，木星是九兄弟中“最魁梧的巨人”，5月4日23时，发生木星冲日现象.所谓的木星冲日是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢在一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180度的现象，天文学上称为“冲日”.冲日前后木星距离地球最近，也最明亮. 下列说法正确的是（ ）
A．2006年5月4日23时，木星的线速度大于地球的线速度
B．2006年5月4日23时，木星的加速度小于地球的加速度
C．2007年5月4日23时，必将产生下一个“木星冲日”
D．下一个“木星冲日”必将在2007年5月4日之后的某天发生
8．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（
）
A.A开始运动时 B.A的速度等于v时 C.B的速度等于零时 D.A和B的速度相等时
9．如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ）
A．弹簧秤的示数是25N
B．弹簧秤的示数是50N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为15m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2
10．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ）
A、
B、
C、
D、
班级___________学号___________姓名______________得分________________
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 |
第Ⅱ卷（非选择题，共110分）
二、本题有2小题，共20分。
11. 
(1).(4分)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是________
______________________________________________________________________________________________________________________ 。
在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：(A)平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；(B)调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①(2分)以上哪一个措施中有何重大错误?
答：______________________________________________________________________
②(2分)在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?
答：___________________________________________________________________________
（2）（4分）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据，求出小车运动加速度的大小为________________m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为_____________m/s（计算结果均保留2位有效数字）
12．（8分）某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度 v 正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为 h，且h 随水流速度的增大而增大。为了进一步研究水流速度v 与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v - h 图像，如图丙所示。
 |
| v（m/s） | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
| h（m） | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
（1）根据根据上表的数据和图丙中图像的形状，可猜想v和h之间的关系为_______________；为验证猜，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作 图像，若该图像的形状为 ，说明猜想正确。
 | |||
 | |||
（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：
| 测试点距岸距离 x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 管内外高度差 h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 | 20.0 | 28.8 |
| 相应的水流速度 v/ms-1 |
根据v和h之间的关系完成上表的最后一行，对比上表中的数据，可以看出河中水流速度 v 与从南岸到河流中央距离x的关系为： 。
三、本题共6小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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
13.(12分) 如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg，斜面倾角
，悬线与竖直方向夹角
，光滑斜面的质量为3kg，置于粗糙水平面上．g=10m/s2．
求：（1）悬线对小球拉力大小．
（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向．
14．（14分)如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（重力加速度g＝10m/s2）
求：
（1）斜面的倾角a；
（2）物体与水平面之间的动摩擦因数m；
（3）t＝0.6s时的瞬时速度v。
15．（15分）如图所示，一个人用与水平方向成
= 300角的斜向下的推力F推一个质量为20
kg的箱子匀速前进，如图(a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为
＝0.40．求：
(1)推力F的大小；
(2)若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成300角斜向上去拉这个静止的箱子，如图(b)所示，拉力作用2.0 s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？(g取10 m/s2）．
16．（16分）2003年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟”五号．火箭全长58.3 m，起飞重量479. 8 t，火箭点火升空，飞船进入预定轨道．“神舟”五号环绕地球飞行14圈约用时间21 h．飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍．飞船进入轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来．假设飞船运行的轨道是圆形轨道．（地球半径R取6. 4 ×103 km，地面重力加速度g取10 m/s2，计算结果取二位有效数字）
(1)试分析航天员在舱内“飘浮起来”的现象产生的原因．
(2)求火箭点火发射时，火箭的最大推力．
(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度．
17．（16分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5 ，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6; cos37°=0.8
（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。
（3）从滑块到达B点时起，经0.6s 正好通过C点，求BC之间的距离。
18．（17分）如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的 v—t图象如图乙所示，g取10m/s2.
⑴ 小车在1.0s内所受的合力为多大？
⑵ 要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？
⑶ 假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在t=1.0s～3.0s时间内的v—t图象．
 |
参考答案及评分标准
一、选择题（4分×10＝40分）
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 | C | BC | ACD | AC | C | D | BD | D | D | B |
二、实验题
11．(1) 主要错误是：A.长木板右端未垫高以平衡摩撩力；B.电源应改用6V交流电源；C.牵引小车的细线没有与木板平行； D.开始实验时，小车离打点计时器太远 。
(每小点1分)
①(A)中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑来平衡摩擦力即可． (2分)
②由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F<mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此， 
。
(2分)
（2）
（2分） 2.6m/s （2分）
12．（8分）（1）v2 ∝ h（或 v ∝ ，
或v2 = 20h，或v = ）（2分）
图像如右 （2分）， 直线 （1分）
（2）数据：自左向右为：
0.4，0.8，1.2.，1.6，2.0，2.4 （2分）
v ∝ x（或 v = 0.4x） （1分）
三、解答题
13. (12分)解：（1）以小球为研究对象
受力分析如图 (2分)
F=mg
(2分)
得
(2分)
（2）以小球和斜面整体为研究对象
受力分析如图 (2分)
∵系统静止
∴
(3分)
方向水平向左 (1分)
14．（14分）解：（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1＝＝5m/s2，mg sin a＝ma1，可得：a＝30°，
（2）由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a2＝＝2m/s2，mmg＝ma2，可得：m＝0.2，
（3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物体在斜面上下滑的时间为0.5s，则t＝0.6s时物体在水平面上，其速度为v＝v1.2＋a2t＝2.3 m/s。
15．（15分）解：(1)在图(a）情况下，对箱子有
由以上三式得F=120 N.
(2）在图(b）情况下，物体先以加速度a1做匀速运动，然后以加速度a2做匀减速运动直到停止．对物体有
，
，
解之得s2=13.5 m.
16、(16分) 解：(1)航天员随舱做圆周运动，万有引力用来充当圆周运动的向心力，航天员对支撑物的压力为零，故航天员“飘浮起来”是一种失重现象．
(2）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用且N=5mg，此时有N－mg= ma，解得a=4 g．此加速度即火箭起飞时的加速度，对火箭进行受力分析，列方程为F－Mg=Ma，解得火箭的最大推力为F=2.4×107N.
(3）飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，
，
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得
，又
.
解得h=3. 1×102 km.
17、(16分)解：(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：
μmg=mω2R
代入数据解得：ω=
=5rad/s
（2）滑块在A点时的速度：UA=ωR=1m/s
从A到B的运动过程由动能定理：mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2mvB2-1/2mvA2
在B点时的机械能EB=1/2mvB2-mgh=-4J
（3）滑块在B点时的速度：vB=4m/s
滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：a3=g（sin37°+ucos37°）=10m/s2
返回时的速度大小：a2=g（sin37°-ucos37°）=2m/s2
BC间的距离：sBC=vB2/2a1-1/2a2（t-uR/a1）2=0.76m
18(17分)解： ⑴由v－t图可知，在第1s内，物体A、B的加速度大小相等为
m/s2 （2分）
物体A、Ｂ所受摩擦力大小均为
N，方向相反
（1分）
根据牛顿第三定律，车C受A、B的摩擦力也大小相等、方向相反，合力为零（2分）
⑵设系统最终的速度为v，由系统的动量守恒得：
（2分）
代入数据得：
方向向右
（1分）
由系统能量守恒得：
（2分）
解得A、B之间的相对位移，即车的最小长度为：
m
（2分）
⑶1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v.
在该过程中对物体A，由动量定理得：
解得：
s
即系统在
s时达到共同速度，此后一起做匀速运动.
1.0s～3.0s的v—t图如下所示.
评分说明：⑶中图线3分，标度2分，共5分。