西北師大附中奧賽班物理(力學(xué)綜合)考試卷

1、2014屆鴻宇班力學(xué)綜合考試卷 考試時(shí)間：100分鐘 滿分：150分一、選擇題（在下列各題的選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，全對得6分，漏選得3分，不選或錯(cuò)選得0分，共計(jì)72分）1a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動，它們的速度時(shí)間圖象如圖所示，下列說法正確的是 ( )Aa、b加速時(shí)，物體a的加速度小于物體b的加速度B20秒時(shí)，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)C60秒時(shí)，物體a在物體b的前方D40秒時(shí)，a、b兩物體速度相等，相距200m22009年5月，航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中正確的有（

2、） A在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度 B在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A的動能 C在軌道上運(yùn)動的周期小于在軌道上運(yùn)動的周期 D在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度3美國的NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾，經(jīng)常有這樣的場面：在臨終場的0.1s內(nèi)，運(yùn)動員把球投出,結(jié)果往往是準(zhǔn)確命中，獲得比賽的勝利。如果運(yùn)動員投籃過程中對籃球做功為，出手高度為，籃筐離地面高度為，球的質(zhì)量為，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動能為 ( )A. B. C. D. 4如圖所示，在傾角為的固定光滑斜面上，有一塊用繩拴著的長木板，木板的下端站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的3倍，且此時(shí)貓到長木板上

3、端的距離為，當(dāng)繩子突然斷裂時(shí)，貓立即沿著長木板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變，問這種狀態(tài)只能維持多長時(shí)間？( ) A. B. C. D. 5物體A和B用輕繩相連掛在輕彈簧上靜止不動，如圖（甲）所示,A的質(zhì)量為,B的質(zhì)量為，當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)速度大小為，這時(shí)物體B下落速度大小為，如圖（乙）所示，在這段時(shí)間內(nèi),彈簧的彈力對物體A的沖量為（ ） A. B. C. D. 6如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升。若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中拉力F做的功分別為W1、

4、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點(diǎn)時(shí)的動能分別為EKB、EKC，圖中AB=BC，則一定有（ ）AW1>W2BW1<W2CEKB>EKCDEKB<EKC7傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使質(zhì)量分布均勻的光滑球體靜止在如圖所示的位置，需用一個(gè)水平推力F作用于球上，F(xiàn)的作用線通過球心。設(shè)球受到重力為G，豎直墻對球的彈力為N1，斜面對球的彈力為N2，則下列說法正確的是（ ）AN1一定等于F BN2一定大于N1CN2一定大于G DF一定小于G8如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等。Q與輕質(zhì)彈簧相連。設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞。在

5、整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢能等于（ ）AP的初動能 BP的初動能的CP的初動能的 DP的初動能的9如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為的小球，從輕彈簧的正上方某一高處自由落下，并將彈簧壓縮，直到小球的速度變?yōu)榱恪τ谛∏?、輕彈簧和地球組成的系統(tǒng)，在小球開始與彈簧接觸時(shí)起到小球速度變?yōu)榱愕倪^程中，有（ ）A小球的動能和重力勢能的總和越來越大，小球的動能和彈簧的彈性勢能的總和越來越小B小球的動能和重力勢能的總和越來越小，小球的動能和彈簧的彈性勢能的總和越來越小C小球的動能和重力勢能的總和越來越大，小球的動能和彈簧的彈性勢能的總和越來越大D小球的動能和重力勢能的總和越來越小，小

6、球的動能和彈簧的彈性勢能的總和越來越大10某學(xué)校物理興趣小組用空心透明粗糙塑料管制作了如圖所示的豎直“60”造型，兩個(gè)“0”字型圓的半徑均為R。讓一質(zhì)量為m、直徑略小于管徑的小球從入口A處無初速度放入，B、C、D是軌道上的三點(diǎn)，E為出口，其高度低于入口A。已知BC是“0”字型的一條豎直方向的直徑，D點(diǎn)是左側(cè)“0”字型上的一點(diǎn)，與圓心等高，A比C高R，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力，則在整個(gè)運(yùn)動過程中（ ）A如果是不光滑小球，小球一定不能從E點(diǎn)射出B如果是光滑小球，在D點(diǎn)處，塑料管的左側(cè)對小球的壓力為4mgC如果是光滑小球，且能到達(dá)C點(diǎn)，此處塑料管對小球的彈力小于mgD如果是不光滑小球，小球

7、不可能停在B點(diǎn)11在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航行速度為v2，戰(zhàn)士救人地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d，如果戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為 （ ） A B0 C D 12如圖所示，在質(zhì)量為的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平面運(yùn)動，與位于正對面質(zhì)量為的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，在此碰撞過程中，下列哪些說法是可能發(fā)生的（ ）A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)?、和，滿足 B擺球速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)楹停瑵M足C擺球速度不變，小車和木塊的速

8、度都變?yōu)?，滿足D小車和擺球的速度都變?yōu)椋緣K的速度變?yōu)?，滿足 二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）13在研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s。（1）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，可認(rèn)為小車做_運(yùn)動。（2）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，可計(jì)算A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vA_m/s，A、E段的平均速度_m/s。14 BAODC在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋瑴y得所用的重物的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選4個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)。如圖所示,

9、經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，重力勢能減少量等于_J，動能的增加量等于_J。（取三位有效數(shù)字）15氣墊軌道是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的軌道與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在軌道上，滑塊在軌道上的運(yùn)動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊軌道以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：ABCD用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量、。調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。在A、B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜

10、止放置在氣墊導(dǎo)軌上。用刻度尺測出A的左端至C板的距離。按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使記錄滑塊A、B運(yùn)動時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時(shí)間和。（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_。（2）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是：_。三、計(jì)算題（64分，要求有必要的解答過程和方程式）16.(12分)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。17（12分）一質(zhì)量為m40kg的小0F/N12345610

11、0320400440t/s孩子站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？（取重力加速度g10m/s2）ABC18（12分）如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)并排放置的木塊A和B，已知，有一質(zhì)量為的小銅塊C，以的水平速度開始在A的表面上滑動，C和A、B之間有摩擦且已知動摩擦因數(shù)都為0.01，銅塊C最后在B上和B一起以的速度共同前進(jìn)，求：（1）木塊A的最終速度；（2）銅塊C離開木塊A時(shí)的速度；（3） C在B上滑動的時(shí)間。19.(12分)如圖所示，半徑的光滑半圓環(huán)軌道位于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙水平面相切于圓環(huán)的端

12、點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量的小球，以初速度在水平地面上向左做加速度的勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動后，沖上豎直半圓軌道，最后小球落在點(diǎn)，求、兩點(diǎn)間的距離。(取重力加速度)20.（16分）在原子核物理中，研究核子與核關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”，這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似。兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度射向B球，如圖所示。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D，在它們繼續(xù)向左運(yùn)動的過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時(shí)，長度突然被鎖定，不再改變。然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連。

13、過一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除定均無機(jī)械能損失）。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。（1）求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。（2）求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈性勢能。2014屆鴻宇班力學(xué)綜合考試答題卡班級： 姓名： 成績： 一、選擇題（全對得6分，漏選得3分，不選或錯(cuò)選得0分，共72分）123456789101112二、實(shí)驗(yàn)題（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、計(jì)算題（64分，要求有必要的解題過程和方程式）16.(12分) 17（12分）18（12分）19.(12

14、分) 20.（16分）參考答案一、選擇題（72分）123456789101112ACABCADCA CB D BD BC二、實(shí)驗(yàn)題 (14分)13（1）勻變速直線運(yùn)動（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）用刻度尺測出B的右端至D板的距離；（2分）（2）（2分）三、計(jì)算題(64分)16.(12分) 解析：（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M，在地球表面附近滿足： （1） 衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力等于它受到的萬有引力 ： （2）（1）式代入（2）式，得到（2）衛(wèi)星受到的萬有引力為： （4）由牛頓第二定律 （5）（3）（

15、4）聯(lián)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：規(guī)定C的初速度方向?yàn)檎＃?） 對A、B、C：研究C從滑上A到滑出A的過程，根據(jù)動量守恒定律，得（1）對A、B、C：研究C從滑上B到和B一起以共同的速度運(yùn)動的過程，根據(jù)動量守恒定律，得（2）解得：，（2）對銅塊C：根據(jù)動量定理，得（3）解得：19(12分)解:在勻減速運(yùn)動過程中,有 2分恰好做圓周運(yùn)動時(shí)物體在最高點(diǎn)B滿足 可得 2分假設(shè)物體能達(dá)到最高點(diǎn)B,由機(jī)械能守恒可得 2分 聯(lián)立可得 1分因?yàn)榱?所以小球能通過最高點(diǎn)B小球從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,有 2分 1分由得得 2分20（16分）解析： （1）設(shè)C球與B球粘結(jié)成D時(shí)，D的速度為，由動量守恒，有, （1）當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)，