1、- 1 -湖北省荆门市龙泉中学 2019 届高三物理上学期寒假作业练习题一一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分。1.如图所示，套在竖直细杆上的环 A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物 B相连.由于 B 的质量较大，故在释放 B 后， A 将沿杆上升.当 A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度 vA0，若这时 B 未落地，其速度为vB，则A.vB0 B. vB0 C.vB vA D.vBvA2.如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为 m 的小滑块甲接触(但不相连结)，用一水平力推
2、着滑块甲缓慢压缩弹簧，将弹簧压缩到一定长度时，突然撤去推力，滑块被弹簧弹出，在桌面上滑动后由桌边水平飞出，落到地面上的 a 点，落地时速度为 v.若将小滑块换成质量为 2m 的小滑块乙，弹簧压缩的长度相同，忽略两滑块与桌面间的摩擦力和空气阻力，小滑块乙落到地面时A.落点在 a 的左侧，落地速度小于 vB.落点在 a 的右侧，落地速度小于 vC.落点在 a 的左侧，落地速度大于 vD.落点在 a 的右侧，落地速度大于 v3.一物体竖直向下匀加速运动一段距离，对于这一运动过程，下列说法正确的是A.物体的机械能一定增加 B.物体的机械能一定减少C.相同时间内，物体动量的增量一定相等 D.相同时间内，
3、物体动能的增量一定相等.如图所示， M、 N 和 P 三点在以 MN 为直径的绝缘半圆形光滑碗的边缘上， O 点为半圆弧的圆心， MN 为半圆形碗的水平直径， MOP60.将电荷量为 q 的点电荷 A 置于 P 点，点电荷质量为 m，则下列说法错误的是A.要使 P 处 A 点电荷静止，在 P 处施加的电场的场强最小值为 Emg2qB.要使 P 处 A 点电荷静止，若施加一个匀强电场，则场强一定为 EmgqC.若仅在 N 点固定一个点电荷 B，要使 A 静止，则 A、 B 一定带同种电荷D.若仅在 M 点固定一个点电荷 B，要使 A 静止，则 A、 B 一定带异种电荷5.如图所示， A、 B 两
4、物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接 B，另一端绕过定滑轮连接 C 物体，已知 A 和 C 的质量都是 1 kg， B 的质量是 2 kg， A、 B 间的动摩擦因数是0.3，其它摩擦不计.由静止释放 C， C 下落一定高度的过程中( C 未落地，B 未撞到滑轮， g10 m/s 2).下列说法正确的是- 2 -A.A、 B 两物体发生相对滑动B.细绳的拉力大小等于 10 NC.B 物体的加速度大小是 2.5 m/s2D.A 物体受到的摩擦力大小为 3 N6.如图所示，一轻弹簧下端固定在倾角为 的固定斜面底端，弹簧处于原长时上端位于斜面上 B 点， B 点以上光滑， B 点到斜面底端粗糙
5、，可视为质点的物体质量为 m，从 A 点静止释放，将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到 B 点.已知 A、 B 间的距离为 L，物体与 B 点以下斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，不计空气阻力，则此过程中A.弹簧的最大压缩量为Ltan B.克服摩擦力做的功为 mgLsin C.物体的最大动能一定等于 mgLsin D.弹性势能的最大值为 mgL(1 )tan 二、多项选择题:本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7.甲、乙两辆汽车沿平直公路从同一地点同时由静止开始向
6、同一方向运动的v t 图象如图所示，则下列说法中正确的是A.t 时刻两车再次相遇B.在 t2 t 时间内的某时刻，两车再次相遇C.0 t 时间内，甲的加速度小于乙的加速度D.02 t 时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度8.嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星，设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动，经过时间 t(t 小于嫦娥一号的绕行周期)，嫦娥一号运动的弧长为 s，嫦娥一号与月球中心的连线扫过的角度为 ( 用弧度制表示)，引力常量为 G，则下面描述正确的是A.月球的质量为 B.月球的密度为s2G t2 3 24 Gt2C.航天器的轨道半径为 D.航天器的环绕周期为s t29.一辆汽车在平直的
7、公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示.若已知汽车的质量 m，牵引力 F1 和速度 v1及该车所能达到的最大速度 v3，运动过程中阻力大小恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是A.汽车运动中的最大功率为 F1v1B.汽车行驶中所受的阻力为F1v1v3- 3 -C.速度为 v2时的加速度大小为F1v1mv2D.恒定加速时，加速度大小为F1v1v310.如图所示，分别在 M、 N 两点固定放置两个等量异种点电荷 Q 和 Q，以 MN 连线的中点 O 为圆心的圆周上有四点 A、 B、 C、 D，关于这四点的场强和电势，下列说法中正确的是A
8、.A 点电势高于 B 点电势 B.A 点场强大于 B 点场强C.C 点电势等于 D 点电势 D.C 点场强等于 D 点场强11.如图所示，质量为 m 的小球从固定半圆形槽上与圆心等高的 P 点无初速度释放，先后经过 A、 B、 C 点， C 点是小球能到达左侧的最高点. B 点是最低点，半圆形槽的半径为 R， A 点与 C 点等高，与 B 点的高度差为 ，重力加速度为 g, 则R2A.小球只能经过 A 点一次B.小球第一次经过 B 点时，对槽的压力一定大于 2mgC.小球从 P 点运动到 C 点，重力对小球做的功大于小球克服摩擦力做的功D.小球第一次由 A 点运动到 B 点克服摩擦力做的功等于
9、由 B 点运动到 C 点克服摩擦力做的功12.质量为 m 的物体以速度 v 沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力， t 秒内该力对物体所施冲量大小为 3mv，则 t 秒内A.该力的大小为 B.物体位移的大小可能为 vt4mvt 12C.t 秒末物体运动速率可能为 4v D.该力对物体做功不可能大于 mv2152三、非选择题：本题共 6 小题，共 56 分。13.(6 分)某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示， A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)， B 是质量为 m 的滑块(可视为质点).- 4 -第一次实验，如图 a 所示，将滑槽
10、末端与桌面右端 M 对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的 P 点，测出 M 距离地面的高度 H、 M 与 P 间的水平距离 x1.第二次实验，如图 b 所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块 B 从 X 由静止滑下，最终落在水平地面上的 P点，测出滑槽末端与桌面右端 M 的距离 L、 M与 P间的水平距离 x2.(1)第二次实验中， “X”处应填 .(2)第二次实验中，滑块滑到槽最低点时的速度大小为 .(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为 g).(3)若实验中测得 H25 cm、 x130 cm、 L10 cm、 x2 20 cm，则滑块与桌面间
11、的动摩擦因数 .14.(8 分)如图所示，某实验小组探究合外力做功和动能变化的关系，他们将宽度一定的遮光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的 A、 B 两点各安装一个光电门，记录小车通过 A、 B 位置时的遮光时间，小车中可以放置砝码.(1)实验主要步骤如下：实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等，这样做的目的是 ；用长度测量工具游标卡尺测量遮光片宽度为 d，再用刻度尺量得 A、 B 之间的距离为L；将小车停在 C 点，在砝码盘中放上砝码，小车在细 线拉动下运动，记录此时小车(含遮光片及车中砝码)的质量为 M，砝码盘和盘中砝码的总
12、质量为 m，小车通过 A、 B 的遮光时间分别为 t1、 t2，已知重力加速度为 g，则可以得到 A 至 B 过程中小车的合外力做功为 ，小车的动能变化量为 (用相应的字母m、 M、 t1、 t2、 L、 d 表示)；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作.(2)为了实验能达到预期效果，步骤中 M、 m 应满足的条件是 .15.(10 分)如图所示，倾角为 的无限长斜面上 PQ 部分粗糙，且长为 3L，其余部分都光滑.质量均为 m 的四个小物块(可视为质点)置于斜面，每相邻两物块间有一长为 L 且平行于斜面的轻杆，每根杆的上端与物块粘连而下端与物块不粘连，各物块与斜面 PQ 段的动摩
13、擦因数均为 2tan .A、 B、 C、 D 同时释放时 A 恰在 P 点，且各物块有相同的沿斜面向下的初速度，最终四个物块均能通过 Q 点.重力加速度为 g.求：- 5 -(1)A 在 PQ 段运动刚达到最大速度时的位置；(2)物块 C 刚过 P 点时，杆对物块 D 的弹力；(3)要使四个物块均能通过 Q 点，最初释放各物块时的初速度应该满足的条件.16.(10 分)如图所示，在水平面上固定一个半径 R1.6 m 的 光滑圆弧轨道的工件，其圆心34在 O 点， AOC 连线水平， BOD 连线竖直.在圆周轨道的最低点 B 有两个质量分别为 m12 kg， m21 kg 的可视为质点的小球 1
14、 和 2，两小球间夹有一个极短的轻弹簧，当弹簧储存了 Ep90 J 的弹性势能时锁定弹簧.某时刻解除锁定，弹簧将两个小球弹开，重力加速度g10 m/s 2，求：(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度大小；(2)通过计算说明小球 2 第一次沿轨道上滑过程中能否到达 D 点？17.(10 分)如图所示，互相绝缘且紧靠在一起的 A、 B 物体，静止在水平地面上， A 的质量为m0.04 kg、带电荷量为 q5.010 5 C， B 的质量为 M0.06 kg、 不带电.两物体与水平面间的动摩擦因数均为 0.4， t0 时刻开始， 空间存在水平向右的匀强电场， 电场强度为 E1.610 4 N/C.设运动过程
15、中小物块所带的电荷量没有变化.(1)求 A、 B 的加速度及其相互作用力的大小；(2)若 t2 s 后电场反向，且场强减为原来的一半，求物体 B 停下时两物体间的距离.- 6 -18.(12 分)如图所示，质量为 M2.0 kg 的小车静止在光滑水平面上，小车 AB 部分是半径为R0.4 m 的四分之一圆弧光滑轨道， BC 部分是长为 L0.2 m 的水平粗糙轨道，动摩擦因数为 0.5，两段轨道相切于 B 点. C 点离地面高为 h0.2 m，质量为 m1.0 kg 的小球(视为质点)在小车上 A 点从静止沿轨道下滑，重力加速度取 g10 m/s 2.(1)若小车固定，求小球运动到 B 点时受
16、到的支持力大小 FN；(2)若小车不固定，小球仍从 A 点由静止下滑：求小球运动到 B 点时小车的速度大小 v2；小球能否从 C 点滑出小车？若不能，请说明理由；若能，求小球落地时与小车之间的水平距离 s.参考答案1.B 2.A 3.C4.B 5.C6.B 7.BD 8.BC 9.AB 10.ACD 11.AB 12.BCD13.(6 分)(1)滑槽最高点 (2) x1 (3)0.5g2H14.(8 分)(1)平衡摩擦力 mgL M( )2 M( )2 (2)M 远大于 m12 dt2 12 dt115.(10 分)解析 (1)由整体法，将四物块及杆看成整体，当它们下滑到重力沿斜面向下的分力等
17、于摩擦力时运动速度达最大值，有： nmgcos 4 mgsin 解得： n2即滑块 B 刚过 P 点时 A 在 PQ 段运动刚达到最大速度，此时 A 离 P 点的距离为 L(2)对四物块及杆整体，由牛顿第二定律得： 3mgcos 4 mgsin 4 ma得到 a gsin ，方向沿斜面向上12对物块 D，由牛顿第二定律得：F mgsin ma解得 F mgsin ，方向沿斜面向上32- 7 -(3)要使四个物块都能通过 Q 点，则物块 D 过 Q 点时的速度应大于零.物块 A 过 Q 点时，物块D 刚过 P 点，设此时物块 D 的速度为 v对物块 D 从 P 到 Q 的过程用动能定理得mgsi
18、n 3L mg cos 3L0 mv212解得： v 6gLsin 设最初释放各物块时的初速度为 v0，由释放到整体进入 PQ 段过程用动能定理：4mgsin 3L mg cos (3L2 L L) 4mv2 4mv12 12 20解得： v0 v 6gLsin 故要使四个物块均能通过 Q 点，最初释放各物块时的初速度应大于 6gLsin 16.(10 分)(1) v1 m/s， v22 m/s (2)能30 30解析 (1)两小球脱离弹簧瞬间，设小球 m1的速度为 v1， m2的速度为 v 2，两个小球与弹簧组成的系统，水平方向受到的合外力为零，且只有弹力做功，水平方向动量守恒，有：m1v1
19、 m2v2 由机械能守恒定律，有：Ep m1v12 m2v22 12 12联立并代入数据解得： v1 m/s， v22 m/s30 30(2)小球 2 向右运动，设其能到达圆周轨道的最高点 D，由机械能守恒，有：m2v22 m2g2R m2vD212 12代入数据解得： vD2 m/s14又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为： mg mv2R代入数据解得： v4 m/s由于 v vD，故小球 2 第一次沿轨道上滑过程中能到达 D 点.17.(10 分)(1)4 m/s 2 0.48 N (2)11.8 m解析 (1)对整体分析，加速度大小 a 4 m/s 2qE M m gM m隔离 B
20、 分析，根据牛顿第二定律有 F Mg Ma解得 F Mg Ma0.48 N(2)t2 s 时， A、 B 的速度大小 v24 m/s8 m/st2 s 后电场反向，且场强减为原来的一半，此时 A 做匀减速运动的加速度大小- 8 -aA 14 m/s 2qE mgmB 做匀减速运动的加速度大小 aB g 4 m/s 2B 速度减为零的时间 tB 2 svaB减速到零的位移大小 xB 8 mv22aBA 速度减为零的时间 tA1 svaA 47减速到零的位移大小 xA1 mv22aA 167则 A 反向做匀加速运动的加速度大小 aA 6 m/s 2qE mgm则反向做匀加速直线运动的位移大小 xA
21、2 aA( tB tA1)2 m12 30049则 A、 B 的距离 x xA2 xA1 xB11.8 m18.(12 分)(1)30 N (2) m/s 能 0.6 m433解析 (1)小球从 A 运动到 B 过程，根据动能定理得： mgR mvB20，12在 B 点，由牛顿第二定律得： FN mg m ，vB2R联立解得： FN30 N；(2)若不固定小车，小球到达 B 点时，设小车的速度大小为 v1，小球的速度大小为 v2，小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： mv2 Mv10，解得： ，即 v22 v1，v2v1 Mm 21由机械能守恒定律得： mgR mv22 Mv12，12 12解得： v1 m/s， v2 m/s；233 433假设小球能从 C 点滑出，设小球滑到 C 处时小车的速度大小为 v，则由系统水平方向动量守恒知小球的速度大小为 2v.根据能量守恒定律得： mgR m(2v)2 Mv2 mgL ，代入数据，解得： v1 m/s，12 12所 以 假 设 成 立 ， 小 球 能 从 C 点 滑 出 小 车 ， 做 平 抛 运 动 ， 运 动 时 间 为 t， 则 h gt2，解得12- 9 -t 0.2 s，2hg故 s x 车 x 球 vt2 vt0.6 m.
