汉川一中2012届高三物理力学综合测试
命题人：张万平
一．选择题：（每小题4分，共40分）
1．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m 的跳水运动员进入水中后 受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F ，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是（g 为重力加速度）（ ）
A ．他的动能减少了Fh B ．他的重力势能减少了mgh
C ．他的机械能减少了（F －mg ）h D ．他的机械能减少了Fh
2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有同定放置的竖直挡板MN ，在P 和MN 之 间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的纵截面 图．若用外力使MN 保持竖直并缓慢地向右移动，在Q 落到地面以前，发现P 始终保持 静止．在此过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小
B ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 C ．P 、Q 间的弹力先减小后增大 D ．Q 所受的合力逐渐增大
3．在如图所示装置中，两物体质量分别为m 1、m 2，悬点a 、b 间的距 离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．由
图可知( ) A ．α一定等于β B ．m 1一定大于m 2 C ．m 1一定小于2m 2 D ．m 1可能大于2m 2
4．如图所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s，下列说法中正确的有：(
A ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B C
D ．如果距停车线5m 处减速，汽车能停在停车线处
5．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T 。现用水平拉力F 拉其中一个质量为3m
的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 （ ）
A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用 B ．当F 逐渐增大到T 时，轻绳刚好被拉断 C ．当F 逐渐增大到1.5T 时，轻绳还不会被拉断
D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为2T 3
6．2008年9月25至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次 出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火，由椭圆轨道变为高度为343 千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
A ．飞船变轨前从近地点到远地点的过程中动能增大 B ．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度 C ．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D ．飞船变轨道通过椭圆轨道近地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
7．如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点, 绳处于 水平方向. 质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动, 带动2、3、4……各个质点依次上 下振动, 把振动从绳的左端传到右端. t = 0时质点1开始竖直向上运动, 经过四分之一周期, 质点5开始运动. 下列判断正确的是（ ）
A ．t =4时质点5的运动方向向下 B ．t =2时质点8的加速度方向向上
C ．t =412的运动方向向上 D ．t =T 时质点16开始运动
左 右 9 1 5 1 6 1 7 1 8 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4
8．在水平地面上M 点的正上方某一高度处，将S 1球以初速度v 1水平向右抛出，同时在M 点右方地面上N 点处，将S 2球以初速度v 2斜向左上方抛出，两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中(
A ．初速度大小相等
B ．水平位移相等 C ．速度变化量相等 D ．都不是匀变速运动
9．有一竖直放置的“T ”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A 、B 用一不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止．由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为( )
4v 23v 23v 24v 2
A. C. D. g g 4g 3g
10．如图，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R 。轨道端 点所在的水平线相隔一定的距离x 。一质量为m 的小球能在其间运动而不脱离轨道，经 过轨道最低点B 时的速度为v 。设小球在最低点B 与最高点A 对轨道的压力之差为ΔF （ΔF ＞0）。不计空气阻力。则：（ ）
A ．m 、x 一定时，R 越大，ΔF一定越大
B ．m 、x 、R 一定时，v 越大，ΔF一定越大
C ．m 、R 一定时，x 越大，ΔF一定越大
D ．m 、R 、x 一定时，ΔF与v 的大小无关
二．实验题：（每小题8分，共16分）
11．图示为“用D1S （位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装
置．
（1）在该实验中需采用控制变量法，即保持 不变，用钩码所受的重力
作为 ，用DIS 测小车的加速度．
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
3T T T
（2）改变所挂钩码数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据画出a —F 关系图线如图所示．
①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是．
②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A ．小车与轨道之间存在摩擦
B ．导轨保持了水平状态
C ．所挂钩码的总质量太大
D ．所用小车的质量太大
12．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点
计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A 、B 、C 、D 和E ，相邻计数点时间间隔为T ，如图所示。其中O 为重锤开始下落时记录的点，各计数点之间的距离如图所示，当地重力加速度g 。
（1）打点计时器打下计数点B 时，重锤下落的速度v B D 时，重锤下落的速度v D 。
（2）从打下计数点B 到打下计数点D 的过程中，重锤重力势能减小量
ΔE p ΔE K 。
（3）在误差允许范围内，通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械
能守恒了。
三．计算题：（前两题各10分，后两题各12分，共44分）
13．猎狗能以最大速度v 1=10m /s 持续地奔跑，野兔只能以最大速度v 2=8m /s 的速度持
续奔跑。一只野兔在离洞窟s 1=200m 处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时，与猎狗相距s 2=60m ，兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。
14．物体在水平面上受水平力F 的作用, 在6s 内速度v —t 图象与F 做功的功率P —t 图象分
别如图(甲) 、(乙) 所示。求物体与地面间的动摩擦因数为多少?( g=10m/s2)
(甲)
(乙) 没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
15．如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab 段水平，bcde 段光滑，cde 段是以
O 为圆心、R 为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A 和B 紧靠在一起，静止于b 处，A 的质量是B 的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B 到d 点时速度沿水平方向，此时轨道对B 的支持力大小等于B 所受重力的3/4，A 与ab 段的动摩擦因数为μ，
取重力加速度g ，求：
（1）物块B 在d 点的速度大小;
（2）物块A 滑行的距离s
16．如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M 为半径为R =1.0m 、固定于竖直1光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖
4
1直面内的截面为半径r =的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨4平面内的
道的上端点，M 的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m =0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点，水平飞出后落到N 的某一点上，取g =10m /s 2，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p 多大？
（2）钢珠落到圆弧N 上时的速度大小v N 是多少？
（结果保留两位有效数字）
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
汉川一中2012届高三物理力学综合测试
命题人：张万平
一．选择题：（每小题4分，共40分）
1．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m 的跳水运动员进入水中后 受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F ，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是（g 为重力加速度）（ ）
A ．他的动能减少了Fh B ．他的重力势能减少了mgh
C ．他的机械能减少了（F －mg ）h D ．他的机械能减少了Fh
2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有同定放置的竖直挡板MN ，在P 和MN 之 间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的纵截面 图．若用外力使MN 保持竖直并缓慢地向右移动，在Q 落到地面以前，发现P 始终保持 静止．在此过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小
B ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 C ．P 、Q 间的弹力先减小后增大 D ．Q 所受的合力逐渐增大
3．在如图所示装置中，两物体质量分别为m 1、m 2，悬点a 、b 间的距 离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．由
图可知( ) A ．α一定等于β B ．m 1一定大于m 2 C ．m 1一定小于2m 2 D ．m 1可能大于2m 2
4．如图所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s，下列说法中正确的有：(
A ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B C
D ．如果距停车线5m 处减速，汽车能停在停车线处
5．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T 。现用水平拉力F 拉其中一个质量为3m
的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 （ ）
A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用 B ．当F 逐渐增大到T 时，轻绳刚好被拉断 C ．当F 逐渐增大到1.5T 时，轻绳还不会被拉断
D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为2T 3
6．2008年9月25至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次 出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火，由椭圆轨道变为高度为343 千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
A ．飞船变轨前从近地点到远地点的过程中动能增大 B ．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度 C ．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D ．飞船变轨道通过椭圆轨道近地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
7．如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点, 绳处于 水平方向. 质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动, 带动2、3、4……各个质点依次上 下振动, 把振动从绳的左端传到右端. t = 0时质点1开始竖直向上运动, 经过四分之一周期, 质点5开始运动. 下列判断正确的是（ ）
A ．t =4时质点5的运动方向向下 B ．t =2时质点8的加速度方向向上
C ．t =412的运动方向向上 D ．t =T 时质点16开始运动
左 右 9 1 5 1 6 1 7 1 8 1 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4
8．在水平地面上M 点的正上方某一高度处，将S 1球以初速度v 1水平向右抛出，同时在M 点右方地面上N 点处，将S 2球以初速度v 2斜向左上方抛出，两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中(
A ．初速度大小相等
B ．水平位移相等 C ．速度变化量相等 D ．都不是匀变速运动
9．有一竖直放置的“T ”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A 、B 用一不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止．由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为( )
4v 23v 23v 24v 2
A. C. D. g g 4g 3g
10．如图，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R 。轨道端 点所在的水平线相隔一定的距离x 。一质量为m 的小球能在其间运动而不脱离轨道，经 过轨道最低点B 时的速度为v 。设小球在最低点B 与最高点A 对轨道的压力之差为ΔF （ΔF ＞0）。不计空气阻力。则：（ ）
A ．m 、x 一定时，R 越大，ΔF一定越大
B ．m 、x 、R 一定时，v 越大，ΔF一定越大
C ．m 、R 一定时，x 越大，ΔF一定越大
D ．m 、R 、x 一定时，ΔF与v 的大小无关
二．实验题：（每小题8分，共16分）
11．图示为“用D1S （位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装
置．
（1）在该实验中需采用控制变量法，即保持 不变，用钩码所受的重力
作为 ，用DIS 测小车的加速度．
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
3T T T
（2）改变所挂钩码数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据画出a —F 关系图线如图所示．
①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是．
②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A ．小车与轨道之间存在摩擦
B ．导轨保持了水平状态
C ．所挂钩码的总质量太大
D ．所用小车的质量太大
12．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点
计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A 、B 、C 、D 和E ，相邻计数点时间间隔为T ，如图所示。其中O 为重锤开始下落时记录的点，各计数点之间的距离如图所示，当地重力加速度g 。
（1）打点计时器打下计数点B 时，重锤下落的速度v B D 时，重锤下落的速度v D 。
（2）从打下计数点B 到打下计数点D 的过程中，重锤重力势能减小量
ΔE p ΔE K 。
（3）在误差允许范围内，通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械
能守恒了。
三．计算题：（前两题各10分，后两题各12分，共44分）
13．猎狗能以最大速度v 1=10m /s 持续地奔跑，野兔只能以最大速度v 2=8m /s 的速度持
续奔跑。一只野兔在离洞窟s 1=200m 处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时，与猎狗相距s 2=60m ，兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。
14．物体在水平面上受水平力F 的作用, 在6s 内速度v —t 图象与F 做功的功率P —t 图象分
别如图(甲) 、(乙) 所示。求物体与地面间的动摩擦因数为多少?( g=10m/s2)
(甲)
(乙) 没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方
15．如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab 段水平，bcde 段光滑，cde 段是以
O 为圆心、R 为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A 和B 紧靠在一起，静止于b 处，A 的质量是B 的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B 到d 点时速度沿水平方向，此时轨道对B 的支持力大小等于B 所受重力的3/4，A 与ab 段的动摩擦因数为μ，
取重力加速度g ，求：
（1）物块B 在d 点的速度大小;
（2）物块A 滑行的距离s
16．如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M 为半径为R =1.0m 、固定于竖直1光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖
4
1直面内的截面为半径r =的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨4平面内的
道的上端点，M 的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m =0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点，水平飞出后落到N 的某一点上，取g =10m /s 2，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p 多大？
（2）钢珠落到圆弧N 上时的速度大小v N 是多少？
（结果保留两位有效数字）
没有比脚更长的路，没有比人更高的山，路在脚下，峰在前方