新课标卷07、08、09、10、11、12年高考题
力学试题汇编及解析 2012.6
（07）14．天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出（ ） A．行星的质量 B．行星的半径 C．恒星的质量 D．恒星的半径 （07）15．下列说法正确的是( )
A．行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B．物体在转弯时一定受到力的作用
C．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用
D．物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用
（07）16．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0－20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确v/(m/s) 的是( ) 10 b(乙) a(甲) A．在0－10 s内两车逐渐靠近 5 B．在10－20 s内两车逐渐远离
5 10 15 20 t/s 0 C．在5－15 s内两车的位移相等 D．在t＝10 s时两车在公路上相遇
（08）17.甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能是（ ）
11 A. t′＝t1 ,d=S B. t′=t1,d?S
241113 C. t′?t1,d?S D. t′=t1,d?S
2224（08）18.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系 正确的是( ) A. W1?W2?W3 B. W1?W2?W3 C. W1?W3?W2
1
甲
乙
D. W1?W2?W3
（08）20．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是( )
A．若小车向左运动，N可能为零 B．若小车向左运动，T可能为零 C．若小车向右运动，N不可能为零 D．若小车向右运动，T不可能为零
（09）14．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略发现了行星运动的规律 B．卡文迪许通过实验测出了引力常量
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
（09）15．地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( )
A．0.19 B．0.44 C．2.3 D．5.2
(09)17．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则( )
5F02t0A．3t0时刻的瞬时功率为
m15F02t0B．3t0时刻的瞬时功率为
mC．在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功
23F02t0率为
4m25F02t0D．在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
6m(09)20.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木
2
板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
(09)21.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为?(0???1)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为?，如图，在?从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )
A.F先减小后增大 B.F一直增大 C.F的功率减小 D.F的功率不变 (10)15．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹
簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ）
A．
F2?F1F?FF?FF?F B．21 C．21 D．21l2?l1l2?l1l2?l1l2?l1
(10)16．如图所示，在外力作用下某质点运动的??t图象为正弦曲线。从图中可
以判断( )
A．在0~t1时间内，外力做正功 B．在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1~t3时间内，外力做的总功为零
(10)18．如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成600角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300角的力F2推物块时，物块
仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A．3?1 B．2?3 C．313 ? D．1-222(10)20．太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来
3
描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(T/TO),纵轴是lg(R/RO);这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，TO和) R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是(
（11）15.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能（ ） A.一直增大
B.先逐渐减小至零，再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大
(11)16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( ) A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 (11)19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m，运行周期约为27天，地球半径约为6400 km ，无线电信号传播的速度为3×108m/s）（ ）
A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s (11)21.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化
4
的图线中正确的是(A)
4
(12)14．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（AD）
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 (12)15．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计y 空气阻力，则(BD)
b A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 c a x C．a的水平速度比b的小
O D．b的初速度比c的大
(12)16．如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(B)
A．N1始终减小，N2始终增大 B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小 D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
(12)21．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(A)
ddR?d2R2) D．() A．1? B．1? C．(RRRR?d
5
第Ⅱ卷
(08)22.
Ⅱ.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。
（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
2.88 3.39 3.88 4.37 2.40 1.89 1.40
单位 cm
(2)回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_________ 。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度l B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3 E．滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是____________________。 （3）滑块与木板间的动摩擦因数?＝____________________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数__________（填“偏大”或“偏小” ）。写出支持你的看法的一个论据：_______________________ ____________________________________________________________________ 。 （10）22．(4分)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有——。(填入正确选项前的字母)
A．米尺 B．秒表
C．0～12V的直流电源 D．0～I2V的交流电源
6
(2)实验中误差产生的原因有__________________________。(写出两个原因) (11)23.（10分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与
两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电 门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次
测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。
s（m） t(ms) s/t(m/s) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；
（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出
图线；
（3）由所画出的图线，得出滑块加速度
的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。
7
(07)23．倾斜雪道的长为25 m，顶端高为15 m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0＝8 m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦μ＝0.2，求运动员
25 m 15 m 在水平雪道上滑行的距离（取g＝10 m/s2）
解析：
(08)23.（15分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G） 解析：
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（09）24．（14分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为?1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至?2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10m/s2）
A C 30m O B 投掷架
起滑架 圆垒
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（10）24．(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9．69 s和l9．30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0．15 S，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96％。求：
(1)加速所用时间和达到的最大速率：
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)
解析:
(11)24.（13分）甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 解析：
10
（12）24．（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1） 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2） 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把
的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
解析：
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新课标卷07、08、09、10、11、12年高考题
力学试题答案及解析 2012.6
（07）14．（C） （07）15．(B) （07）16．(C) （08）17．（D） （08）18．(B) （08）20．(AB) （09）14．（BD） （09）15．(B) （09）17．(BD) （09）20.(BC) （09）21.(AC) （10）15．（C） （10）16．(AD) （10）18．(B) （10）20．(B) （11）15.（ABD） （11）16.(ABC) （11）19.（B） （11）21.(A) （12）14．（AD） （12）15．(BD) （12）16．(B) （12）21．(A)
（08）22. 答案：(1)0.495~0.497m/s2 (2)① CD ②天平
(3)
m3g?(m2?m3)a 偏大 略
m2g（10）22．答案：（1）AD（2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。
（11）23.解析：（1）由于摩擦力恒定，因此滑块沿斜面的运动是匀加速直线运动，故有：
，
。解得：
。因此，
。
12
（2）由可知，建立图象，
图象的斜率绝对值等于加速度的一半，即
。
（3）由表中数据作出图象如图2所示，
可求得：a=2.0m/s2。(1.8～2.2范围内) (07)23．解析：如图选坐标，斜面的方程为：
3 y?xtan??x ①
4运动员飞出后做平抛运动
x?v0t ②
12gt ③ 2联立①②③式，得飞行时间 t＝1.2 s
落点的x坐标：x1＝v0t＝9.6 m
x?12 m 落点离斜面顶端的距离：s1?cos?O θ y x y?落点距地面的高度：h1?(L?s1)sin??7.8 m 接触斜面前的x分速度：vx?8 m/s y分速度：vy?gt?12 m/s
沿斜面的速度大小为：vB?vxcos??vysin??13.6 m/s
设运动员在水平雪道上运动的距离为s2，由功能关系得：
12??mgcos?(L?s1)??mgs2 mgh?mvB2 解得：s2＝74.8 m
(08)23．解析：设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为w1,w2。根据题意有
w1=w2
① ②
r1+r2=r
根据万有引力定律和牛顿定律，有
13
G
m1m2?m1w12r1 2rm1m22?mwr1 122r ③
G ④
联立以上各式解得
r1?m2r
m1?m2 ⑤
根据解速度与周期的关系知
2?w1?w2?
T联立③⑤⑥式解得
4?23m1?m2?2r
TG ⑥
⑦
（09）24．
（10）24．解析:(1)设加速度所用时间为t（以s为单位），均速运动的速度为v
1（以m/s为单位），则有vt?(9.69?0.15?t)v?100 ①
21vt?(19.30?0.15?t)?0.96v?200② 2 由①②得t?1.29s③ v?11.24m/s
v (2)设加速度大小为a，则a??8.71m/s2
t(11)24.解析：设甲开始的加速度为a,两段时间间隔都为t，则 甲在两段时间内的总路程为：
14
11s甲=at2?(at)t?(2a)t2?2.5at2
22乙在两段时间内的总路程为：
11s乙=（2a）t2?(2at)t?(2a)t2?3.5at2
22由上两式得：
s甲5? s乙7（12）24．
解：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有
Fcosθ+ mg=N ① Fsinθ=f
②
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN ③ 联立①②③得F=
?mg
sin???cos? ④
(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 Fsinθ≤λN ⑤
这时①式仍满足，联立①⑤得
mg sinθ-λcosθ≤λ
F 现考察使上式成立的θ角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有 sinθ-λcosθ≤0 ⑦
使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为 tanθ0=λ
15