第一学期山东省济南市历城第三中学高三一轮

第5页2023-2023第一学期山东省济南市历城第三中学高三一轮复习力学一、单项选择题如下图为一物体作匀变速直线运动的速度时间图线，以下判断正确的选项是〔〕

A.物体一直往负方向向运动

B.物体的加速度大小为1.5m/s2

C.2s末物体位于出发点

D.前2小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑，最远可达b点，e为ab的中点，如下图，物体由a到b的总时间为t0，那么它从a到e所用的时间为()

A.2+12t0 B.22t以下说法中表示的时间是1s的是〔〕A.第3s内 B.第3s末 C.前3s内 D.第2s初到第3s末如下图，并排放在水平面上的两物体的质量分别为m1=3kg和m2=2kg，两物体与水平面间的动摩擦因数均为0.6．假设用水平推力F=15N向右推m1时，两物体间的相互作用的压力大小为N1；假设用大小为F=15N的水平推力向左推m2时，两物体间相互作用的压力大小为N2，那么〔〕A.N1>N2 B.N1<N2

C.如下图，质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体被水平抛出的同时，B物体开始自由下落〔空气阻力忽略不计〕，曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，两物体〔〕

A.经O点时速率相等

B.B物体比A物体先到达O点

C.从开始运动到经过O点的过程中，位移一定相等

D.从开始运动到经过O点的过程中，速度变化一定相等二、多项选择题一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如下图，那么()

A.球A的角速度等于球B的角速度

B.球A的线速度大于球B的线速度

C.球A的运动周期小于球B的运动周期

D.球A与球B对筒壁的压力相等

发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如下图．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的选项是〔〕A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度

B.卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小

C.卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力

D.卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速

经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统〞。“双星系统〞由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如下图为某一双星系统，A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，那么以下说法正确的选项是()

A.A星球的轨道半径为R=m1m1+m2L

B.B星球的轨道半径为r=m2m1L

三、实验题探究题在“探究加速度与力、质量的关系〞的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

(1)当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．

(2)一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.为了比拟容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与______图象．

(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如下图2(a).那么实验存在的问题是______．

(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如下图2(b).那么是两同学做实验时______取值不同造成的．

(5)随着F的增大，a一F图线最后会略微向______弯曲(填上或下)图甲是测量圆盘转动角速度的实验装置。水平放置的圆盘绕通过圆心的竖直轴匀速转动，圆盘转动时其边缘上固定的挡光片从光电门的狭缝中经过时，光电数字计时器可显示出光线被遮住的时间。图乙是用螺旋测微器测得挡光片的宽度，读数为______mm；图丙是用游标卡尺测得圆盘的直径，读数为______cm；假设光电数字计时器显示的时间为50.0ms，那么圆盘匀速转动的角速度为______rad/s〔保存两位有效数字〕。

四、计算题如下图，竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道

〔1〕假设接触面均光滑．小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h．

〔2〕假设小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．

一辆汽车和一辆自行车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动，自行车以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度匀速前进，某一时刻汽车与自行车相遇，此时汽车立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，求：

〔1〕汽车经过多长时间停止运动？

〔2〕两车从第一次相遇到再次相遇的过程中，它们之间距离的最大值为多少？

〔3〕两车经过多长时间再次相遇？

如下图，内外表光滑绝缘的半径为1.2m的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大小为3×106V/m.有一质量为0.12kg、带负电的小球，电荷量大小为1.6×10-6C，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A时，小球与轨道压力恰好为零，g取10m/s2，求：

(1)小球在A点处的速度大小；答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，根据图线的斜率的正负判断加速度的方向关系。

解决此题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。

【解答】

A.由图线可知，物体在前2s内沿正方向运动，后2s内沿负方向运动，故A错误；

B.图线的斜率表示加速度，那么加速度，大小为1.5m/s2

，故B正确；

C.2s末的位移，没有回到出发点，故C错误；

D.前2s内和后2s内图线的斜率相同，那么加速度大小和方向都相同，故D错误。

​应选B。2.【答案】D

【解析】解：采用逆向思维，根据，，

因为e为ab的中点，那么：，

可知a到e的时间为：=．

应选：D．

采用逆向思维，结合位移时间公式求出eb和ab的时间之比，求出e到b的时间，从而得出a到e的时间．

解决此题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，以及掌握逆向思维在运动学中的运用，根底题．3.【答案】A

【解析】解：A、第3s内是指第3个1s的时间，故表示1s；故A正确；

B、第3s末表示一个瞬间，故为一个时刻；故B错误；

C、前3s内是指3s的时间；故C错误；

D、第2s初到第3s末是指2s的时间；故D错误；

应选：A．

明确时间坐标轴中对于时间和时刻的规定，能正确区分时间和时刻，并明确各种说法中所对应的时间．

此题考查时间和时刻的名称，要注意第n秒内是指第n个1s内的时间．4.【答案】B

【解析】解：当用F向右推m1时，由于F＜μm1g=0.6×3×10N=18N，所以推不动m1，那么N1=0，

当用力向左推m2时，由于F=15N大于m2所受的最大静摩擦力fm=μm2g=12N，小于整体的滑动摩擦力f=μ〔m1+m2〕g=30N，所以两物体没有被推动，对m2受力平衡分析可知，N2+fm=F，解得推力N2=3N，故N1＜N2；

应选：B．

先将两物体作为整体分析，那么由牛顿第二定律可得出加速度，再分析后一个物体，即可求得两者间的相互推力．

题考查牛顿第二定律在连接体模型中的应用，注意整体法与隔离法的结合应用，整体法可以求出整体的加速度，假设要求内力那么必须采用隔离法．5.【答案】D

【解析】【分析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，经过O点时时间相等，竖直分速度相等，根据矢量合成原那么判断末速度以及位移大小是否相等，根据△v=a△t判断速度变化是否相等。

​此题考查了平抛运动和自由落体运动的相关概念和公式，要明确平抛运动的竖直方向就是自由落体运动，所以此题中，AB竖直方向的运动情况完全相同，再根据相关公式和概念解题。

【解答】

A.A做平抛运动，B做自由落体运动，在O点，A的竖直分速度与B的速度相等，但是A的速率与B的速率不等，故A错误；

B.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，可知A、B两物体同时到达O点，故B错误；

C.从开始运动至O点的过程中，竖直方向上的位移相等，但是A的位移大于B的位移，故C错误；

D.平抛运动和自由落体运动的加速度相同，从开始到O点的时间相等，可知速度变化量相同，故D正确。

应选：D。6.【答案】BD

【解析】【分析】

小球做匀速圆周运动，因此合外力提供向心力，对物体正确进行受力分析，然后根据向心力公式列方程求解即可。

解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注意各种向心加速度表达式的应用。

【解答】

D.物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：

FNcosθ=ma…①，

FNsinθ=mg…②．

所以有：，两球质量相等，那么两球对筒壁的压力相等，故D正确．

ABC.由①②可得：，解得，，，半径大的线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故AC错误，B正确。

应选：BD。7.【答案】ACD

【解析】【分析】

根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、向心加速度、和向心力的表达式进行讨论，同时依据离心、近心运动，及圆周运动的条件，即可求解。

此题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论，注意离心运动与近心运动的区别。

【解答】

A、根据万有引力提供向心力，得，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故A正确；

B、卫星从轨道1上经过Q点时加速做离心运动才能进入轨道2，故卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，故B错误；

C、根据引力定律，可知，距离越大的，同一卫星受到的引力越小，因此在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力，故C正确；

D、由2轨道变轨到3轨道，必须加速，才能做匀速圆周运动，否那么仍做近心运动，故D正确。

应选ACD。8.【答案】CD

【解析】【分析】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．应用牛顿第二定律列方程求解；

解决此题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解。

【解答】

AB.双星靠他们之间的万有引力提供向心力，A星球的轨道半径为R，B星球的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：

得

且R+r=L

解得：

故A错误，B错误；

C.根据万有引力等于向心力

得

得

解得：=，故C正确；

D.假设近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，那么根据万有引力提供向心力有：

解得：=，故D正确；

应选CD。

9.【答案】M＞＞m；1M；平衡摩擦力过度；两小车的质量；下

【分析】

〔1〕要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比拟绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．〔2〕反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比拟容易判定自变量和因变量之间的关系．〔3〕根据F=0，加速度不为零，分析图线不过原点的原因．〔4〕根据牛顿第二定律得出斜率的物理意义，从而进行判断．〔5〕随着F的增大，不满足M＞＞m时，a-F图线最后会略微下弯曲．只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握，知道只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．

【解答】

〔1〕根据牛顿第二定律得：

对m：mg-F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：F拉=

当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．

〔2〕根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；

但a=，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比拟容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-图象；

〔3〕根据图象可知，当F等于零，但是加速度不为零，知平衡摩擦力过度；

〔4〕根据F=ma可得a=，即a-F图象的斜率等于物体的质量倒数，所以两小车的质量不同；

〔5〕随着F的增大，不满足M＞＞m时，a-F图线最后会略微下弯曲；

故答案为：〔1〕M＞＞m；〔2〕；〔3〕平衡摩擦力过度；〔4〕两小车的质量；〔5〕下．

10.【答案】7.980；20.26；1.6

【解析】解：①由螺旋测微器读出整毫米数为7.5mm，由可动刻度为48.0．那么挡光片的宽度为d=7.5mm+48.0×0.01mm=7.980mm；

②由主尺读出整毫米数为202mm，游标尺上第6条刻度线与主尺对齐，那么游标尺读数为6×0.1mm=0.6mm，那么圆盘的直径为：

D=202mm+0.6

mm=202.6mm=20.26cm．

③圆盘角速度为ω=，而θ=×2π，综合两式并代入数据可得：ω===1.6rad/s。

故答案为：7.980

20.26

1.6

〔1〕由螺旋测微器读出整毫米数，由可动刻度读出毫米的小局部。即可得到挡光片的宽度。

〔2〕图中10分度的游标卡尺，游标尺每一分度表示的长度是0.1mm．由主尺读出整毫米数，再根据游标上对齐的格数确定读出，从而求出最终读数；

〔3〕由v=求出圆盘转动的线速度，由v=ωr，求出角速度ω。

螺旋测微器和游标卡尺的读数是根本功，要熟悉读数的方法。题中还要掌握圆周运动的线速度与角速度的关系v=ωr。11.【答案】解：〔1〕小球刚好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：

mg=mv2R，

从A到C过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mg（h-2R）=12mv2，

解得：h=2.5R=2.5×0.4=1m；

〔2〕在C点，由牛顿第二定律得：

mg+mg=m此题考查了动能定理以及向心力公式的应用，分析清楚小球的运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动能定理可以解题，解题时要注意小球在C点受力情况的分析是关键。

〔1〕由牛顿第二定律求出小球到达C点的速度，然后由机械能守恒定律求出斜面的高度h。

〔2〕由牛顿第二定律求出小球到达C点的速度，然后应用动能定理求出摩擦阻力做功。12.【答案】解：〔1〕汽车速度减为零的时间t0=0-v0a=-18-2s=9s

〔2〕当两车速度相等时，经历的时间t1=v-v0a=6-18-2s=6s

此时自行车的位移x1=v