1、 1力学综合测试题一、选择题（每小题 4 分，共 40 分。每小题至少有一个选项是正确的）1根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（ ）A人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方2如图所示，三个木块 A、B、C 在水平推力 F 的作用下靠在竖直墙上，且处于静止状态，则下列说法中正确的是（ ）AA 与墙的接触面可能是光滑的BB 受到 A 作用的摩擦力，方向可能竖直向下CB
2、受到 A 作用的静摩擦力，方向与 C 作用的静摩擦力方向一定相 反D当力 F 增大时， A 受到墙作用的静摩擦力一定不增大3一个物体，受 n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 （ ） A加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快B加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢C加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快D加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢4如图所示，在粗糙水平面上放一三角形木块 a，当 b 按下列四种不同方式运动时，a 三角形物体始终对地静止，试问，在哪种或哪几种情形下，a 三角形物体对地面有向
3、右的静摩擦力 （ ）Ab 物体沿斜面加速下滑Bb 物体沿斜面减速下滑Cb 物体沿斜面匀速下滑Db 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑 5 题5如图所示，一物体分别从 3 个不同高度，但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下，斜面与水平面夹角分别为 30、 45、60，滑到底端所用的时间 t1、t 2、t 3 的关系是（ ）At 1=t2=t3 Bt 1=t3t2 Ct 1t2t3 Dt 190o）角的变化可能是 （ ）A增大 F1 的同时增大 角 B增大 F1 而保持 角不变C增大 F1 的同时减小 角 D减小 F1 的同时增大 角11 （12 分）如图所示是某同学设计的“探究加速度 a 与物体所受
4、合力 F 及质量 m 间关系”的实验图（a）为实验装置简图，A 为小车，B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，D 为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力 F 等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度 a 可由纸带求得v1v2O t0tv图(a) 图(b)纸带运动方向vBDAC3图(c)（1）图(b) 为某次实验得到的纸带（交流电的频率为 50Hz） ，由图中数据求出小车加速度值为 m/s2；（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应的 数据如表中所示，根据表中数据，1为直观反映 F 不变时 a 与 m 的关系，请在坐标纸中选择恰当物理量建
5、立坐标系并作出图线；从图线中得到 F 不变时小车加速度 a 与质量 m 间定量关系是 ；（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a 与合力 F 图线如图（d） ，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是 ；（4）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数 .要测出动摩擦因数 ，需要测量的物理量有 ；实验测得的动摩擦因数 比真实值 （填“偏大”或“偏小”）.三、计算题(共 58 分)14(12 分) 如图所示，两轮在同一高度，两轮的半径均为 R = 0.2m，且都以角速度 = 8 rad/s 绕过轮心的水平轴逆时针转动，两轮
6、心间的距离 s = 1m，有一块长为 l （l 2m）的均匀木板 AB，水平无初速度地放在两轮上，且木板重心 O 恰好在右轮轮心正上方木板与两轮边缘之间的动摩擦因数均为 = 0.2求：（1）木板刚开始运动时的加速度大小是多少？（2）从木板刚开始运动到重心 O 移到左轮心正上方所用的时间是多少？次 数 1 2 3 4 5 6 7 8小车加速度a/ms2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30小车质量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67)(1kg4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1
7、.00 0.60FOa图（d）415 （15 分）如图所示，一块质量为 M、长为 l 的匀质板放在很长的水平桌面上，板的左端有一质量为 m的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行，某人以恒定的速度 v 向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远求：（1）若板与桌面间光滑，物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移（2）若板与桌面间有摩擦，为使物块能到达板右端，板与桌面的动摩擦因数的范围（3）若板与桌面间的动摩擦因数取（2）问中的最小值，在物块从板的左端运动到右端的过程中，人拉绳的力所做的功（其他阻力均不计） 16（16 分）
8、如图所示，在光滑水平地面上，静止放着一质量 m1=0.2kg 的绝缘平板小车，小车的右边处在以 PQ 为界的匀强电场中，电场强度 E1=1104V/m，小车 A 点正处于电场的边界质量 m2 = 0.1kg，带电量 q = 610-5C 的带正电小物块（可视为质 点）置于A 点，其与小车间的动摩擦因数 = 0.40（且最大静摩 擦力与滑动摩擦力相等） 现给小物块一个 v0 = 6m/s 的速度当 小车速度减为零时，电场强度突然增强至 E2 = 2104V/m，而后 保持不变若小物块不从小车上滑落，取 g = 10m/s2试解答 下列问题：（1）小物块最远能向右运动多远？（2）小车、小物块的最终
9、速度分别是多少？（3）小车的长度应满足什么条件？m1 m2 v0PQAEmvMl5/kg-11ma/ms-20 1 2 3 412力学综合测试题（一）答案一、选择题:(410=40 分)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C CD A AD B A D B AB A二、填空题: (3 6=18 分)10 （10 分） （1） （6 分）10.501（10.500-10.502 ） 10.155 （2） （4 分） A C11 （1）3.0(2.63.4) （2 分） （2）如图所示（2 分） a1/(2m) （2 分） （3）实验前未平衡摩擦力 （2 分）（4）砂和砂桶质量、木块的质量、以
10、及对应的加 速度 偏大（4 分）三、计算题：(42 分)14. （1）设木板对两轮的压力大小分别为 N1 和 N2，木板刚放上时的加速度为 a，则N1 + N2 = mg、 (N1 + N2) = ma，解得 a =g = 2m/s2（2）轮边缘的线速度为 v = R = 1.6 m/s板从静止加速到速度为 1.6m/s 所用的时间和移动的距离分别为t1 = =0.8s ；s 1 = at12 = 0.64mva 12板匀速移动的距离和时间分别为s2= s s 1 = 0.36m、t 2 = = 0.225s s2v故木板运动的总时间为 t = t1 + t2 = 1.025s15.（1）板在
11、摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同，此时物块刚到达板的中点，设木板加速度为 a1，运动时间为 t1，对木板有 1mg = Ma、v = a 1t1 t1 =Mv1mg设在此过程中物块前进位移为 s1，板前进位移为 s2，则 s1 = vt1、s 2 = t1v2又因为 s1 s2 = ，由以上几式可得l2物块与板间的动摩擦因数 1= 、板的位移 s2 = Mv2mgl l2（2）设板与桌面间的动摩擦因数为 2，物块在板上滑行的时间为 t2，木板的加速度为 a2，对板有 1mg 6 2(m + M) g = Ma2，且 v = a2t2 解得 t2 = gMmgv)(21又设物块从板
12、的左端运动到右端的时间为 t3，则 vt3 t3 = l，t 3 = v2 2lv为了使物块能到达板的右端，必须满足 t2 t3 即 ，则 2 vlgmgv)(21glm)(所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数 2 glMmv)(2（3）设绳子的拉力为 T，物块从板的左端到达右端的过程中物块的位移为 s3，则有：T 1mg = 0、s 3 = vt3 = 2l由功的计算公式得：W T = Ts3 = 2Mv2，所以绳的拉力做功为 2Mv2（或 W = E，W ）1)(vglmMglv16.（1）小物块受到向左的电场力和滑动摩擦力作减速运动，小车受摩擦力向右做加速运动设小车和小物块
13、的加速度分别为 a1、a 2，由牛顿第二定律得对小车 m2g = m1a1、a 1 = 2m/s2 对小物块 qE1 +m2g = m2a2、a 2 = 10m/s2 设 t1 时刻小车与小物块速度相同，则 vt = v0a 2t1 = a1t1、解得 t1 = 0.5s、v t = 1m/s当两物体达共同速度后系统只受电场力，则由牛顿第二定律得qE1 = (m1 +m2)a3 则 a3 = 2m/s2设两者摩擦力达最大静摩擦力，小车和小物块做减速运动的加速度分别为 a4、a 5，则m2g = m1a4、a 4 = 2m/s2；qE 1m 2g = m2a5、a 5 = 2m/s2；由于 a3
14、 = a4=a5，故两者不会发生相对滑动，以共同加速度做减速运动，直到速度为零小物块第一段运动的位移 m，7.201vst小物块第二段运动的位移 m，5.2共共a小物块向右运动的最远位移 s = s1 + s2 = 2m（2）当小车和小物块的速度减为零后，小物块的加速度 qE2m 2g = m2a6、a 6 = 8m/s2 小车的加速度 m2g = m1a7、a 7 = 2m/s2 设小车经过 t2 时间冲出电场，此时小车和小物块的速度分别为 v3、v 4对小物块 小物块的速度 m/s6S72St 263ta小车速度 m/s214tav冲出电场后，小物块做减速运动，小车做加速运动小车加速度 m2g = m1a8、a 8 = 2m/s2 7小物块加速度 a9 = g = 4 m/s2 经过 t3 时间速度相同：v t = v3a 9t3 = v4 +a8t3 解得 vt = m/s2（3）m 2 从最右端出发向左运动到最左端的过程中qE2sm 2gl = (m1 + m2)v2 解得 l = 3m 12
