西北师大附中奥赛班物理(力学综合)考试卷

1、2014届鸿宇班力学综合考试卷 考试时间：100分钟 满分：150分一、选择题（在下列各题的选项中，有一个或多个选项是符合题目要求的，全对得6分，漏选得3分，不选或错选得0分，共计72分）1a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度时间图象如图所示，下列说法正确的是 ( )Aa、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度B20秒时，a、b两物体相距最远C60秒时，物体a在物体b的前方D40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m22009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（

2、） A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度 B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能 C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期 D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度3美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众，经常有这样的场面：在临终场的0.1s内，运动员把球投出,结果往往是准确命中，获得比赛的胜利。如果运动员投篮过程中对篮球做功为，出手高度为，篮筐离地面高度为，球的质量为，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为 ( )A. B. C. D. 4如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一块用绳拴着的长木板，木板的下端站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的3倍，且此时猫到长木板上

3、端的距离为，当绳子突然断裂时，猫立即沿着长木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，问这种状态只能维持多长时间？( ) A. B. C. D. 5物体A和B用轻绳相连挂在轻弹簧上静止不动，如图（甲）所示,A的质量为,B的质量为，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时速度大小为，这时物体B下落速度大小为，如图（乙）所示，在这段时间内,弹簧的弹力对物体A的冲量为（ ） A. B. C. D. 6如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、

4、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKC，图中AB=BC，则一定有（ ）AW1>W2BW1<W2CEKB>EKCDEKB<EKC7倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球体静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球上，F的作用线通过球心。设球受到重力为G，竖直墙对球的弹力为N1，斜面对球的弹力为N2，则下列说法正确的是（ ）AN1一定等于F BN2一定大于N1CN2一定大于G DF一定小于G8如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等。Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在

5、整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）AP的初动能 BP的初动能的CP的初动能的 DP的初动能的9如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零。对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有（ ）A小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越小B小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越小C小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越大D小球的动能和重力势能的总和越来越小，小

6、球的动能和弹簧的弹性势能的总和越来越大10某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型，两个“0”字型圆的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C、D是轨道上的三点，E为出口，其高度低于入口A。已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径，D点是左侧“0”字型上的一点，与圆心等高，A比C高R，当地的重力加速度为g，不计空气阻力，则在整个运动过程中（ ）A如果是不光滑小球，小球一定不能从E点射出B如果是光滑小球，在D点处，塑料管的左侧对小球的压力为4mgC如果是光滑小球，且能到达C点，此处塑料管对小球的弹力小于mgD如果是不光滑小球，小球

7、不可能停在B点11在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航行速度为v2，战士救人地点A离岸边最近处O的距离为d，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为 （ ） A B0 C D 12如图所示，在质量为的小车中挂有一单摆，摆球的质量为，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面质量为的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些说法是可能发生的（ ）A小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为、和，满足 B摆球速度不变，小车和木块的速度变为和，满足C摆球速度不变，小车和木块的速

8、度都变为，满足D小车和摆球的速度都变为，木块的速度变为，满足 二、实验题（每空2分，共14分）13在研究匀变速直线运动实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔T0.1 s。（1）根据纸带上的数据，可认为小车做_运动。（2）根据纸带上的数据，可计算A点的瞬时速度，vA_m/s，A、E段的平均速度_m/s。14 BAODC在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50，查得当地重力加速度，测得所用的重物的质量。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选4个连续的点A、B、C、D作为测量的点。如图所示,

9、经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于_J，动能的增加量等于_J。（取三位有效数字）15气垫轨道是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的轨道与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：ABCD用天平分别测出滑块A、B的质量、。调整气垫导轨，使导轨处于水平。在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静

10、止放置在气垫导轨上。用刻度尺测出A的左端至C板的距离。按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间和。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是：_。三、计算题（64分，要求有必要的解答过程和方程式）16.(12分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。17（12分）一质量为m40kg的小0F/N12345610

11、0320400440t/s孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g10m/s2）ABC18（12分）如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B，已知，有一质量为的小铜块C，以的水平速度开始在A的表面上滑动，C和A、B之间有摩擦且已知动摩擦因数都为0.01，铜块C最后在B上和B一起以的速度共同前进，求：（1）木块A的最终速度；（2）铜块C离开木块A时的速度；（3） C在B上滑动的时间。19.(12分)如图所示，半径的光滑半圆环轨道位于竖直平面内，半圆环与粗糙水平面相切于圆环的端

12、点，一个质量的小球，以初速度在水平地面上向左做加速度的匀减速直线运动，运动后，冲上竖直半圆轨道，最后小球落在点，求、两点间的距离。(取重力加速度)20.（16分）在原子核物理中，研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”，这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。

13、过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除定均无机械能损失）。已知A、B、C三球的质量均为m。（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。2014届鸿宇班力学综合考试答题卡班级： 姓名： 成绩： 一、选择题（全对得6分，漏选得3分，不选或错选得0分，共72分）123456789101112二、实验题（每空2分，共14分）13_ _(2分)_ _(2分) _ (2分) 14（1）_(2分)(2)_ （2分）15_ _(2分)_ _(2分) 三、计算题（64分，要求有必要的解题过程和方程式）16.(12分) 17（12分）18（12分）19.(12

14、分) 20.（16分）参考答案一、选择题（72分）123456789101112ACABCADCA CB D BD BC二、实验题 (14分)13（1）匀变速直线运动（2分）（2）0.12m/s （2分）（3）2.64m/s（2分）.14 7.62（2分） 7.56（2分）15（1）用刻度尺测出B的右端至D板的距离；（2分）（2）（2分）三、计算题(64分)16.(12分) 解析：（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M，在地球表面附近满足： （1） 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 ： （2）（1）式代入（2）式，得到（2）卫星受到的万有引力为： （4）由牛顿第二定律 （5）（3）（

15、4）联立解得：17. (12分)9m解： 2分 1分 1分 1分 1分 2分 1分 1分 2分 18(12分)解：规定C的初速度方向为正。（1） 对A、B、C：研究C从滑上A到滑出A的过程，根据动量守恒定律，得（1）对A、B、C：研究C从滑上B到和B一起以共同的速度运动的过程，根据动量守恒定律，得（2）解得：，（2）对铜块C：根据动量定理，得（3）解得：19(12分)解:在匀减速运动过程中,有 2分恰好做圆周运动时物体在最高点B满足 可得 2分假设物体能达到最高点B,由机械能守恒可得 2分 联立可得 1分因为了,所以小球能通过最高点B小球从B点做平抛运动,有 2分 1分由得得 2分20（16分）解析： （1）设C球与B球粘结成D时，D的速度为，由动量守恒，有, （1）当弹簧压至最短时，