物理力学压轴试题与详细答案

物理力学经典压轴试题与详细答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球最初机械能的（）（2分）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/9【答案】C【解析】小球最初机械能为mgh，碰撞后机械能为1/2mgh，损失机械能为mgh-1/2mgh=1/2mgh，损失机械能占最初机械能的比例为1/2mgh/mgh=1/

22.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体对斜面的压力大小为（）（2分）A.mgB.mgcosθC.mgsinθD.mg/cosθ【答案】B【解析】物体对斜面的压力大小等于物体受到的重力在垂直斜面方向上的分力，即mgcosθ

3.两物体A和B用轻绳相连，A放在光滑水平面上，B悬挂在空中，系统由静止开始运动，A、B的质量分别为mA、mB，则运动过程中轻绳的拉力大小为（）（2分）A.mBgB.mAgC.mA+mBgD.mBg/mA+mB【答案】D【解析】轻绳的拉力大小等于B物体的重力减去B物体随系统运动的加速度产生的惯性力，即mBg/mA+mB

4.如图所示，质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，小球与地面碰撞过程中损失的动能占小球最初动能的（）（2分）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/9【答案】C【解析】小球最初动能为1/2mgh^2，碰撞后动能为1/2mh/2^2，损失动能为1/2mgh^2-1/2mh/2^2=1/4mgh^2，损失动能占最初动能的比例为1/4mgh^2/1/2mgh^2=1/

25.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球最初机械能的（）（2分）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/9【答案】C【解析】小球最初机械能为mgh，碰撞后机械能为1/2mgh，损失机械能为mgh-1/2mgh=1/2mgh，损失机械能占最初机械能的比例为1/2mgh/mgh=1/

26.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面下滑的加速度大小为（）（2分）A.gsinθB.gcosθC.g1-μsinθD.g1+μcosθ【答案】C【解析】物体沿斜面下滑的加速度大小等于重力沿斜面方向上的分力减去摩擦力，即g1-μsinθ

7.两物体A和B用轻绳相连，A放在光滑水平面上，B悬挂在空中，系统由静止开始运动，A、B的质量分别为mA、mB，则运动过程中轻绳的拉力大小为（）（2分）A.mBgB.mAgC.mA+mBgD.mBg/mA+mB【答案】D【解析】轻绳的拉力大小等于B物体的重力减去B物体随系统运动的加速度产生的惯性力，即mBg/mA+mB

8.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，小球与地面碰撞过程中损失的动能占小球最初动能的（）（2分）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/9【答案】C【解析】小球最初动能为1/2mgh^2，碰撞后动能为1/2mh/2^2，损失动能为1/2mgh^2-1/2mh/2^2=1/4mgh^2，损失动能占最初动能的比例为1/4mgh^2/1/2mgh^2=1/

29.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面下滑的加速度大小为（）（2分）A.gsinθB.gcosθC.g1-μsinθD.g1+μcosθ【答案】C【解析】物体沿斜面下滑的加速度大小等于重力沿斜面方向上的分力减去摩擦力，即g1-μsinθ

10.两物体A和B用轻绳相连，A放在光滑水平面上，B悬挂在空中，系统由静止开始运动，A、B的质量分别为mA、mB，则运动过程中轻绳的拉力大小为（）（2分）A.mBgB.mAgC.mA+mBgD.mBg/mA+mB【答案】D【解析】轻绳的拉力大小等于B物体的重力减去B物体随系统运动的加速度产生的惯性力，即mBg/mA+mB

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些情况中，系统的机械能守恒？（）（4分）A.物体在光滑水平面上做匀速直线运动B.物体在粗糙水平面上做匀加速直线运动C.物体做自由落体运动D.物体在斜面上做匀速下滑运动【答案】A、C【解析】系统机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，A和C满足条件，B和D中存在摩擦力做功，机械能不守恒

2.以下哪些物理量是标量？（）（4分）A.位移B.速度C.加速度D.质量【答案】D【解析】标量是只有大小没有方向的物理量，质量是标量，位移、速度和加速度都是矢量

3.以下哪些情况中，物体的动能会发生改变？（）（4分）A.物体做匀速圆周运动B.物体做自由落体运动C.物体在水平面上做匀速直线运动D.物体在斜面上做匀加速直线运动【答案】B、D【解析】物体动能改变的判断依据是速度大小的变化，自由落体运动和斜面上的匀加速直线运动中速度大小都在变化，动能会改变

4.以下哪些情况中，物体的动量会发生改变？（）（4分）A.物体做匀速圆周运动B.物体做自由落体运动C.物体在水平面上做匀速直线运动D.物体在斜面上做匀加速直线运动【答案】B、D【解析】物体动量改变的判断依据是速度的变化，自由落体运动和斜面上的匀加速直线运动中速度都在变化，动量会改变

5.以下哪些物理量是矢量？（）（4分）A.路程B.时间C.速度D.功【答案】C【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，速度是矢量，路程、时间和功都是标量

三、填空题（每题4分，共20分）

1.质量为m的物体从高h处自由下落，落地时的速度大小为______（4分）【答案】√2gh【解析】根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于其最初的重力势能，即1/2mv^2=mgh，解得v=√2gh

2.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面下滑的加速度大小为______（4分）【答案】g1-μsinθ【解析】物体沿斜面下滑的加速度大小等于重力沿斜面方向上的分力减去摩擦力，即a=gsinθ-μcosθ

3.两物体A和B用轻绳相连，A放在光滑水平面上，B悬挂在空中，系统由静止开始运动，A、B的质量分别为mA、mB，则运动过程中轻绳的拉力大小为______（4分）【答案】mBg/mA+mB【解析】轻绳的拉力大小等于B物体的重力减去B物体随系统运动的加速度产生的惯性力，即T=mBg/mA+mB

4.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球最初机械能的______（4分）【答案】1/2【解析】小球最初机械能为mgh，碰撞后机械能为1/2mgh，损失机械能为mgh-1/2mgh=1/2mgh，损失机械能占最初机械能的比例为1/2mgh/mgh=1/

25.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体对斜面的压力大小为______（4分）【答案】mgcosθ【解析】物体对斜面的压力大小等于物体受到的重力在垂直斜面方向上的分力，即N=mgcosθ

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个质量相同的物体从同一高度自由下落，不考虑空气阻力，它们落地时的速度大小相同（）（2分）【答案】（√）【解析】根据自由落体运动的规律，不考虑空气阻力时，物体下落的速度与质量无关，因此它们落地时的速度大小相同

2.物体在水平面上做匀速直线运动时，它的机械能一定守恒（）（2分）【答案】（×）【解析】物体在水平面上做匀速直线运动时，可能存在摩擦力做功，机械能不一定守恒

3.物体的动能和动量都是标量（）（2分）【答案】（×）【解析】动能是标量，动量是矢量

4.质量为m的物体从高h处自由下落，落地时的速度大小为√2gh（）（2分）【答案】（√）【解析】根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于其最初的重力势能，即1/2mv^2=mgh，解得v=√2gh

5.物体在斜面上做匀加速直线运动时，它的机械能一定不守恒（）（2分）【答案】（×）【解析】物体在斜面上做匀加速直线运动时，如果只有重力做功，机械能守恒

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述机械能守恒的条件是什么？（5分）【答案】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，系统内没有其他外力做功或外力做功之和为零

2.简述动能和动量的区别和联系（5分）【答案】动能是标量，表示物体由于运动而具有的能量，动能的表达式为Ek=1/2mv^2；动量是矢量，表示物体由于运动而具有的惯性，动量的表达式为p=mv动能和动量之间有关系Ek=p^2/2m

3.简述牛顿第二定律的表述和公式（5分）【答案】牛顿第二定律的表述是物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同公式为F=ma

六、分析题（每题10分，共20分）

1.质量为m的物体从高h处自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小（10分）【答案】根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于其最初的重力势能，即1/2mv^2=mgh，解得v=√2gh

2.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体沿斜面下滑的加速度大小（10分）【答案】物体沿斜面下滑的加速度大小等于重力沿斜面方向上的分力减去摩擦力，即a=gsinθ-μcosθ

七、综合应用题（每题25分，共25分）质量为m的物体从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，求物体与地面碰撞过程中损失的机械能占小球最初机械能的几分之几（25分）【答案】根据机械能守恒定律，物体最初机械能为mgh，碰撞后机械能为1/2mgh，损失机械能为mgh-1/2mgh=1/2mgh，损失机械能占最初机械能的比例为1/2mgh/mgh=1/2---标准答案

一、单选题

1.C

2.B

3.D

4.C

5.C

6.C

7.D

8.C

9.C

10.D

二、多选题

1.A、C

2.D

3.B、D

4.B、D

5.C

三、填空题

1.√2gh

2.g1-μsinθ

3.mBg/mA+mB

4.1/

25.mgcosθ

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，系统内没有其他外力做功或外力做功之和为零

2.动能是标量，表示物体由于运动而具有的能量，动能的表达式为Ek=1/2mv^2；动量是矢量，表示物体由于运动而具有的惯性，动量的表达式为p=mv动能和动量之间有关系Ek=p^2/2m

3.牛顿第二定律的表述是物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同公式为F=ma

六、分析题

1.根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于其最初的重力势能，即1/2mv^2=mgh，解得v=√2gh

2.物体沿斜面下滑的加速度大小等于重力沿斜面方向上的分力减去摩擦力，即a=gsinθ-μcosθ

七、综合应用题根据机械能守恒定律，物体最初机械能为mgh，碰撞后机械能为1/2mgh，损失机械能为mgh-1/2mgh=1/2mgh，损失机械能占最初机械能的比例为1/2mgh/mgh=1/2。