高中物理力學(xué)專題測(cè)試題附解析一、前言本測(cè)試題圍繞高中物理力學(xué)核心內(nèi)容（牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力、機(jī)械能）設(shè)計(jì)，涵蓋選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題三種題型，難度梯度合理（基礎(chǔ)→中檔→綜合），旨在幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)、提升解題能力，適用于高二同步復(fù)習(xí)或高三一輪鞏固。二、選擇題（本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.關(guān)于慣性的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體的速度越大，慣性越大B.物體的質(zhì)量越大，慣性越大C.物體受到的力越大，慣性越大D.物體的加速度越大，慣性越大解析：慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的固有屬性，僅由質(zhì)量決定，與速度、力、加速度無(wú)關(guān)。質(zhì)量越大，慣性越大。故選B。2.如圖所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的滑塊以初速度v?滑上木板，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。在滑塊滑上木板到兩者共速的過程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊的加速度大小為μg，方向向右B.木板的加速度大小為μmg/M，方向向左C.兩者共速時(shí)的速度為mv?/(M+m)D.滑塊相對(duì)于木板的位移為v?2/(2μg(M+m)/M)解析：滑塊受向左的摩擦力，加速度向左，大小為μg（A錯(cuò)）；木板受向右的摩擦力，加速度向右，大小為μmg/M（B錯(cuò)）；系統(tǒng)動(dòng)量守恒（水平方向無(wú)外力），mv?=(M+m)v，得共速v=mv?/(M+m)（C對(duì)）；滑塊相對(duì)木板的位移Δx=x?-x?，其中x?=v?t-?μgt2，x?=?(μmg/M)t2，t=Mv?/(μg(M+m))，代入得Δx=Mv?2/(2μg(M+m))（D錯(cuò)）。故選C。3.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與位移方向始終相同B.平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向始終豎直向下C.平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與初速度無(wú)關(guān)D.平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分速度與時(shí)間成正比解析：速度方向是軌跡切線方向，位移方向是起點(diǎn)到該點(diǎn)的直線方向，兩者不同（A錯(cuò)）；速度方向是水平與豎直分速度的合方向，并非始終豎直向下（B錯(cuò)）；水平位移x=v?t，與初速度有關(guān)（C錯(cuò)）；豎直分速度v_y=gt，與時(shí)間成正比（D對(duì)）。故選D。4.某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。若衛(wèi)星的軌道半徑增大到2r，則衛(wèi)星的線速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.√2倍B.1/√2倍C.2倍D.1/2倍解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，v=√(GM/r)。由地球表面重力公式GM=gR2，得v=√(gR2/r)。當(dāng)軌道半徑增大到2r時(shí)，v'=√(gR2/(2r))=v/√2，即線速度變?yōu)樵瓉?lái)的1/√2倍。故選B。5.質(zhì)量為m的物體在水平力F的作用下，從靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，力F隨位移x的變化關(guān)系如圖所示（F從0開始線性增大到F?，位移為x?），不計(jì)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體的加速度隨時(shí)間均勻增大B.物體的速度隨位移均勻增大C.力F做的功為?F?x?D.物體到達(dá)x?時(shí)的動(dòng)能為F?x?解析：F隨x線性增大（F=kx），加速度a=kx/m，但x隨時(shí)間非線性變化，故a隨時(shí)間非均勻增大（A錯(cuò)）；由動(dòng)能定理，W=?mv2，W為F-x圖像面積（?F?x?），故v=√(F?x?/m)，v與√x成正比（B錯(cuò)）；線性力做功等于平均力乘以位移，即?F?x?（C對(duì)）；動(dòng)能等于功，即?F?x?（D錯(cuò)）。故選C。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共1小題，共15分）6.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M和砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量m；②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，使小車在不受拉力時(shí)能沿木板勻速下滑；③將細(xì)繩的一端系在小車上，另一端繞過定滑輪與砝碼盤相連，在砝碼盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放小車，記錄打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶；④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，得到多條紙帶；⑤對(duì)每條紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出小車的加速度a；⑥分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。（1）步驟②的目的是__________。（2）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)繩對(duì)小車的拉力近似等于砝碼盤及砝碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是__________。（3）某條紙帶的打點(diǎn)情況如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，計(jì)數(shù)點(diǎn)1到5的距離分別為x?、x?、x?、x?，則小車的加速度a=__________（用x?、x?、x?、x?、T表示）。（4）若實(shí)驗(yàn)中未平衡摩擦力，會(huì)導(dǎo)致a-F圖像（F為細(xì)繩拉力）__________（填“過原點(diǎn)”“不過原點(diǎn)，與F軸交于正方向”或“不過原點(diǎn)，與a軸交于正方向”）。解析：（1）平衡摩擦力，使小車所受合力等于細(xì)繩拉力（消除摩擦力影響）。（2）M遠(yuǎn)大于m（此時(shí)細(xì)繩拉力T≈mg）。（3）逐差法：a=[(x?+x?)-(x?+x?)]/(4T2)（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)間隔，差值為2aT2×2）。（4）未平衡摩擦力時(shí)，合力F合=F-f=Ma，即a=(F-f)/M。當(dāng)F=f時(shí)，a=0，故圖像與F軸交于正方向（F=f處）。答案：（1）平衡摩擦力；（2）M遠(yuǎn)大于m；（3）[(x?+x?)-(x?+x?)]/(4T2)；（4）不過原點(diǎn)，與F軸交于正方向。四、計(jì)算題（本題共3小題，共55分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）7.（15分）質(zhì)量為2kg的滑塊靜止在光滑水平面上，受到一個(gè)水平向右的恒力F=10N的作用，經(jīng)過5s后，力F突然反向，大小不變，再經(jīng)過5s，求滑塊的位移和速度。解析：前5s（加速階段）：加速度a?=F/m=10/2=5m/s2，位移x?=?a?t?2=?×5×25=62.5m，末速度v?=a?t?=25m/s（向右）。后5s（減速階段）：加速度a?=-F/m=-5m/s2（向左），位移x?=v?t?+?a?t?2=25×5+?×(-5)×25=62.5m，末速度v?=v?+a?t?=0?？偽灰疲簒=x?+x?=125m（向右），總速度：v=v?=0。答案：位移125m（向右）；速度0。8.（20分）質(zhì)量為m的物體從高度為h的平拋點(diǎn)以初速度v?水平拋出，不計(jì)空氣阻力，求：（1）物體落地時(shí)的速度大??；（2）物體落地時(shí)的動(dòng)能；（3）物體從拋出到落地過程中重力做的功。解析：（1）平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平（v_x=v?）和豎直（v_y=√(2gh)）分運(yùn)動(dòng)，落地速度：v=√(v_x2+v_y2)=√(v?2+2gh)。（2）落地動(dòng)能：Ek=?mv2=?m(v?2+2gh)=?mv?2+mgh。（3）重力做功（僅與高度差有關(guān)）：W=mgh。答案：（1）√(v?2+2gh)；（2）?mv?2+mgh；（3）mgh。9.（20分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，靜止時(shí)位于A點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至B點(diǎn)，使細(xì)繩與豎直方向成θ角，然后由靜止釋放，求小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小及細(xì)繩的拉力。解析：（1）機(jī)械能守恒（以C點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)）：重力勢(shì)能減少量ΔEp=mgL(1-cosθ)，動(dòng)能增加量ΔEk=?mv2，由ΔEp=ΔEk得：v=√[2gL(1-cosθ)]。（2）圓周運(yùn)動(dòng)向心力：細(xì)繩拉力T與重力mg的合力提供向心力，即：T-mg=mv2/L，代入v2=2gL(1-cosθ)得：T=mg+2mg(1-cosθ)=mg(3-2cosθ)。答案：速度大小√[2gL(1-cosθ)]；細(xì)繩拉力mg(3-2cosθ)。五、總結(jié)本測(cè)試題覆蓋了力學(xué)核心考點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)對(duì)概念的理解（如慣