（江苏选考）高考物理二轮复习 第二部分 考前提速力争满分4策略 力学综合练3-人教版高三全册物理试题

力学综合练3一、选择题(第1～3题为单项选择题，第4～5题为多项选择题)1.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车加速上坡时，盘腿坐在座椅上的一位乘客()A．处于失重状态B．不受摩擦力的作用C．受到向前(水平向右)的摩擦力作用D．所受力的合力竖直向上解析：选C车加速上坡，车里的乘客与车相对静止，应该和车具有相同的加速度，方向沿斜坡向上，对人受力分析可知，人应受到竖直向下的重力，垂直水平座椅竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜坡向上，B、D错误，C正确；弹力大于重力，人处于超重状态，A错误。2．我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，实现了卫星与地面的量子通信，量子的不可复制性可确保信息传输的绝对安全。若“墨子号”卫星定轨后，在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是()A．运载火箭发射加速升空时，该卫星对火箭的压力小于自身重力B．该卫星在轨运行的速度大于7.9km/sC．该卫星在轨运行的周期等于T＝2πeq\r(\f(h3,GM))D．该卫星在轨运行的向心加速度小于g解析：选D运载火箭发射加速升空时，加速度的方向向上，处于超重状态，所以该卫星对火箭的压力大于自身重力，故A错误；7.9km/s是第一宇宙速度，是近地卫星最大的在轨运行速度，则该卫星在轨运行的速度小于第一宇宙速度，故B错误；根据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)(r为卫星的轨道半径)可知，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))＞2πeq\r(\f(h3,GM))，故C错误；根据Geq\f(Mm,r2)＝ma可知，a＝Geq\f(M,r2)，半径越大，加速度越小，则该卫星在轨运行时加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确。3.2016年起，我国空军出动“战神”轰6K等战机赴南海战斗巡航，如图所示。某次战备投弹训练，战机在水平方向做加速直线运动的过程中投下一颗模拟弹。战机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．在飞行员看来模拟弹做平抛运动B．模拟弹下落到海平面的时间为eq\r(\f(2h,g))C．在飞行员看来模拟弹做自由落体运动D．若战机做加速向下的俯冲运动，此时飞行员一定处于失重状态解析：选B模拟弹相对于地面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，而且水平速度与刚被投下时战机的速度相同，由于战机做加速直线运动，速度不断增大，所以在飞行员看来模拟弹做的不是平抛运动，也不是自由落体运动，故A、C错误；模拟弹竖直方向做自由落体运动，由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，故B正确；若战机做加速向下的俯冲运动，当战机斜向下做加速运动时，具有竖直向下的分加速度，此时飞行员处于失重状态；当战机斜向下做加速曲线运动时，有斜向上的向心加速度，具有竖直向上的分加速度，此时飞行员处于超重状态，故D错误。4.如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架。若保持轻绳长和左端位置不变，将右端依次改在C点或D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是()A．若改在C点，轻绳的张力大小变小B．若改在D点，衣架两侧轻绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧轻绳的张力相等且合力不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大解析：选AC设开始时轻绳与竖直方向的夹角为θ，轻绳张力为T，衣服的质量为m；根据共点力的平衡条件可得：2Tcosθ＝mg，若改在C点，轻绳与竖直方向的夹角变小，轻绳的张力大小变小，A正确；若改在D点，衣架两侧轻绳的张力仍相等，根据共点力的平衡条件，可知轻绳的合力不变，B错误，C正确；若改在C点，衣柜对地面的压力等于整体的重力，不变，D错误。5．如图甲，一维坐标系中有一质量为m＝2kg的物块静止于x轴上的某位置(图中未画出)，t＝0时刻，物块在外力作用下沿x轴开始运动，如图乙为其位置坐标和速率平方关系图像的一部分。下列说法正确的是()A．物块做匀加速直线运动且加速度大小为0.5m/s2B．t＝4s时物块位于x＝4m处C．t＝4s时物块的速率为2m/sD．在0～4s时间内物块所受合外力做功为2J解析：选AC由x－x0＝eq\f(v2,2a)，结合题图乙可知物块做匀加速直线运动，解得加速度a＝0.5m/s2，初位置x0＝－2m，故A正确；由x－x0＝eq\f(1,2)at2，v＝at得，t＝4s时物块位于x＝2m处，物块速率v＝2m/s，故B错误，C正确；由动能定理得，0～4s内物块所受合外力做功为W＝eq\f(1,2)mv2＝4J，故D错误。二、非选择题6．某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2N和F2＝5.6N。①用5mm长度的线段表示1N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。解析：(1)由测力计的读数规则可知，读数为4.0N。(2)①利用平行四边形定则作图，如图所示。②由图可知F合＝4.0N，从F合的顶点向x轴和y轴分别作垂线，顶点的横坐标对应长度为1mm，顶点的纵坐标长度为20mm，则可得出F合与拉力F的夹角的正切值为0.05。答案：(1)4.0(2)①见解析图②4.00.057．如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只单匝圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m＝0.1kg，半径为r＝0.1m，导线单位长度的阻值为ρ＝0.1Ω/m，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。金属圈下半部分在磁场外，已知从t＝0时刻起，测得经过10s丝线刚好被拉断，重力加速度g取10m/s2。求：(1)金属圈中感应电流的大小及方向；(2)丝线所能承受的最大拉力F；(3)在丝线断前的10s时间内金属圈中产生的焦耳热Q。解析：(1)由楞次定律可知，金属圈中电流方向为逆时针方向由题图乙知，eq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(0.4,0.5)T/s＝0.8T/s金属圈的电阻为R＝2πrρ金属圈中感应电流I＝eq\f(ΔΦ,R·Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(\f(πr2,2),2πrρ)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(r,4ρ)＝0.8×eq\f(0.1,4×0.1)A＝0.2A。(2)10s末磁感应强度B＝eq\f(ΔB,Δt)·t＝0.8×10T＝8T金属圈受到的安培力F安＝BI·2r丝线的拉力：F＝F安＋mg＝BI·2r＋mg解得F＝1.32N。(3)金属圈内产生的焦耳热：Q＝I2Rt解得：Q≈0.025J。答案：(1)0.2A逆时针方向(2)1.32N(3)0.025J8．如图所示，汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视为质点)，架高1.8m。由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s(即刹车距离)与刹车前车速v的关系如图2所示，忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求：(1)汽车刹车过程中的加速度大小；(2)小球在车厢底板上落点距车后壁的距离。解析：(1)汽车在速度为v时开始刹车，匀减速到零，刹车距离为s。由运动学公式v2＝2as由题图2知：当v＝4m/s时，s＝2m解得：a＝4