人教版高中物理必修二课时作业16

高中物理学习材料桑水制作1．关于能量和能源，下列说法中正确的是( )A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造【解析】自然界的总能量是守恒的，能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，能量不可能被创造；在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，能量耗散使能量的利用品质降低了，能量转化具有方向性，因此要节约能源，故B正确，A、C、D错误．【答案】 B2．(多选)关于功和能，下列说法正确的是( )A．功和能单位相同，意义相同，功是能，能是功B．功和能不能相互转化，是不同的两个物理量C．水对水轮机做了8.9×106 J的功表示水的能量减少了8.9 ×106 JD．竖直上抛的石子上升过程克服重力做功5 J表示石子将5 J的功转化为5 J的重力势能【解析】功和能虽然单位相同，但意义完全不同，功是功，能是能，功和能也不能转化，是两个不同的物理量，A错，B对；功是能量转化的量度，水对水轮机做了8.9×106 J的功表示水的能量减少了8.9×106 J，转化成水轮机的能量，C对；石子克服重力做5 J的功表示动能转化成势能5 J，D错．【答案】BC3．(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( ) A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量【解析】这四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力，汽车主要受摩擦阻力，流星、降落伞受空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A对；四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化为其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，D对．故A、D选项正确．【答案】AD4．(多选)将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出．抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0.若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是( )A．小球克服空气阻力做的功小于mghB．重力对小球做的功等于mghC．合外力对小球做的功小于mv20D．合外力对小球做的功等于mv20【解析】由题意可知，小球落地的速度比抛出时大，即从抛出到落地的过程中，动能变大了．根据动能定理W 合＝ΔE k ，则W 合＞0，即重力所做的功大于阻力所做的功．而这个过程中重力对小球做的功为W G ＝mgh ，所以A 、B 正确；从抛出到落地的过程中，合外力的功等于小球动能的变化量，即W 合＝12m (2v 0)2－12mv 20＝32mv 20＞mv 20，故C 、D 均错． 【答案】 AB5．(2013·重庆七中检测)一个物体沿粗糙斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )A ．物体的机械能不变，内能也不变B ．物体的机械能减少，内能不变C ．物体的机械能减少，内能增加，机械能和内能的总量减少D ．物体的机械能减少，内能增加，机械能与内能的总量不变【解析】 物体匀速下滑，动能不变，势能减少，机械能减少，转化为内能，故内能增加，由能量守恒定律知，两者的总量不变．【答案】 D6．如图4－6－5，一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G ，A 、B 两端固定在天花板上，现在最低点C 处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D 点，在此过程中，绳的重心位置( )图4－6－5A ．逐渐升高B ．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变【解析】外力对绳索做正功．绳索的机械能增加，由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果，故A正确．【答案】 A7．(多选)(2013·合肥高一检测)质量为m的物体在竖直向上拉力F的作用下从静止出发以2g的加速度匀加速上升h，则( )A．物体的机械能增加3mghB．物体的重力势能增加mghC．物体的动能增加FhD．物体在上升过程中机械能守恒【解析】由F－mg＝2mg得拉力F＝3mg，机械能的增加等于拉力F做的功，即W F＝Fh＝3mgh，A对，D错；重力势能的增加等于克服重力做的功mgh，B对；动能的增加等于合力做的功，即W合＝m·2g·h＝2mgh＝23Fh，C错．【答案】AB8.如图4－6－6所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由A 点冲上倾角为30°的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g，在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体( )图4－6－6A．机械能损失了mghB．动能损失了mghC．动能损失了12 mghD．机械能损失了12 mgh【解析】由于物体沿斜面以加速度g做减速运动，由牛顿第二定律可知：mg sin 30°＋Ff ＝mg，F f＝12mg.摩擦力做功为：W f＝－F f·2h＝－mgh，机械能损失mgh，故A正确，D错误；由动能定理得ΔE k＝－mgh－mgh＝－2mgh即动能损失了2mgh，故B、C错．【答案】 A9．(多选)(2013·眉山高一期末)如图4－6－7所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下( )图4－6－7A．摩擦力大小不相等B．F所做的功不相等C．摩擦产生的热量相等D．箱子增加的动能相等【解析】小车固定时，箱子的位移等于小车的长度，设为L；小车不固定时，小车相对地面的位移设为x，则箱子的位移为x＋L.两种情况下，滑动摩擦力f都等于μmg，F做的功分别为W1＝FL，W2＝F(x＋L)；摩擦产生的热量Q都等于fL；箱子增加的动能分别为ΔE k1＝(F－f)L，ΔE k2＝(F－f)×(s＋L)．故选项B、C正确．【答案】BC10．(多选)(2013·周口高一检测)如图4－6－8所示，在北京奥运会上，跳水项目是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )图4－6－8A．他的动能减少了FhB．他的重力势能减少了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了Fh【解析】W合＝－(F－mg)h，所以动能减少(F－mg)h；W G＝mgh，重力势能减少mgh，除重力以外其他力做功W＝－Fh，所以机械能减少Fh，故B、D正确．【答案】BD11．风力发电是一种环保的电能获取方式．设计每台风力发电机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电功的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？【解析】设叶片长度为r，则叶片转动的面积S＝πr2.取时间t内作用到横截面积为S的面积上的空气流为研究对象，则这部分空气流的质量为m＝ρV ＝ρ·Svt.空气流的动能为E k＝12mv2＝12ρSv3t，则电功率P＝Ek×20%t＝110ρπr2v3.得r＝10Pρπv3＝9.94 m，所以叶片长度约为9.94 m.【答案】9.94 m12．如图4－6－9所示，质量为1 kg的木块m在水平面上运动，经过A点时速度v0＝2 m/s，已知A、B之间距离L＝0.5 m，且粗糙，其他部分均光滑，m 与A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，木块经过B点后将压缩右端固定的劲度系数较大的弹簧，g取10 m/s2，求：图4－6－9(1)弹簧能够具有的最大弹性势能？(2)木块m是否还能到达A点？【解析】(1)木块m从A运动至B时损失的机械能为Wf＝μmgL＝0.2×1×10×0.5 J＝1 J当弹簧压缩至最短时，弹性势能最大，此时木块m的速度为0，由能量守恒定律得：1 2mv2－μmgL＝E pm代入数据解得E pm＝1 J.(2)因为E pm＝W f所以m刚好能够到达A点．【答案】(1)1 J (2)木块m刚好能够到达A点。

课时作业(十六)1．对万有引力定律的表达式F ＝Gm 1m 2r 2，下列说法正确的是 ( )A ．公式中G 为常量，没有单位，是人为规定的B ．r 趋向于零时，万有引力趋近于无穷大C ．两物块之间的万有引力总是大小相等，与m 1、m 2是否相等无关D ．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力[解析] 引力常量G 为比例常数，由G ＝F r 2m 1m 2可得，G 的单位是一个推导单位，它的数值是由英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确地得出的，A 错；当r 趋近于零时，物体已经不能被看作质点，故不再适用万有引力定律的公式，因此，也就推不出万有引力趋近于无穷大的结论，故B 错；两物体之间的万有引力是作用力与反作用力，与m 1、m 2是否相等无关，故C 对，D 错．[答案] C2．原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的1k ，半径为地球半径的1q，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的( )A.q kB.k qC.q 2kD.k 2q[解析] 根据黄金代换式g ＝Gm 星R 2，并利用题设条件，可求出C 项正确． [答案] C3．两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F .若两个半径为实心小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为A ．2FB ．4FC ．8FD ．16F[解析] 小铁球之间的万有引力F ＝Gmm2r 2＝G m 24r2.对小铁球和大铁球分别有m ＝ρV ＝ρ·43πr 3，M ＝ρV ′＝ρ·43π(2r )3＝8ρ(43πr 3)＝8m ，故两大铁球间的万有引力F ′＝G 8m ·8m 2×2r 2＝16G m 24r2＝16F .[答案] D4．(2012·安徽期末)2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成．若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量A ．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径B ．该行星的自转周期与星体的半径C ．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径D ．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度[解析] 由万有引力定律和牛顿第二定律得卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供，利用牛顿第二定律得G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝mr 4π2T2；若已知卫星的轨道半径r 和卫星的运行周期T 、角速度ω或线速度v 、可求得中心天体的质量为M ＝rv 2G ＝4π2r 3GT 2＝ω2r 3G，所以选项CD 正确．[答案] CD5．(2012·武汉联考)如右图所示，地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现．这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年( )A ．2042年B ．2052年C ．2062年D ．2072年[解析] 根据开普勒第三定律有T 彗T 地＝(R 彗R 地)32＝1832＝76.4，又T 地＝1年，所以T 彗≈76年，彗星下次飞近地球的大致年份是1986＋76＝2062年．[答案] C6．(2012·浙江卷)如下图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是A ．太阳对小行星的引力相同B ．各小行星绕太阳运动的周期小于一年C ．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D ．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值[解析] 根据行星运行模型，离地球越远，线速度越小，周期越大，角速度越小；向心加速度等于万有引力加速度，越远越小，各小行星所受万有引力大小与其质量有关，所以只有C 项对．[答案] C7．(2011·浙江卷)为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r 1的圆轨道上运动，周期为T 1，总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2，则A ．X 星球的质量为M ＝4π2r 31GT 21B ．X 星球表面的重力加速度为gx ＝4π2r 1T 21C ．登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2＝m 1r 2m 2r 1 D ．登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2＝T 1r 32r 31[解析] 由飞船环绕X 星球做圆周运动得G Mm r 21＝mr 1(2πT 1)2，得X 星的质量为M ＝4π2r 31GT 21，A 项正确；G Mm r 21＝mr 1(2πT 1)2＝mg ′，得g ′＝4π2r 1T 21，为飞船轨道所在处的重力加速度，B 项错误；由G Mm r 2＝m v 2r 得v ＝GM r ，与飞船质量无关，C 项错误；由G Mm r 2＝mr (2πT )2，可得r 31T 21＝r 32T 22，D 项正确． [答案] AD8．(2012·北京海淀区期中统考)天宫一号于2011年9月29日成功发射，它将和随后发射的神舟飞船在空间完成交会对接，实现中国载入航天工程的一个新的跨越．天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T ，距地面的高度为h ，已知地球半径为R ，万有引力常量为G .若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：(1)地球质量M ； (2)地球的平均密度．[解析] (1)因为将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，万有引力充当向心力，即GMm R ＋h2＝m4π2T 2(R ＋h )，解得地球的质量M ＝4π2R ＋h 3GT 2.(2)由地球的质量M ＝4π2R ＋h 3GT 2，地球的体积V ＝43πR 3，可得地球的平均密度：ρ＝M43πR 3＝3πR ＋h 3GT 2R 3.[答案] (1)4π2R ＋h 3GT 2(2)3πR ＋h 3GT 2R 39.如右图所示，天文学家观测到某行星和地球在同一轨道平面内绕太阳做同向匀速圆周运动，且行星的轨道半径比地球的轨道半径小，已知地球的运转周期为T .地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫做地球对该行星的观察视角(简称视角)．已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期．则此时行星绕太阳转动的角速度ω行与地球绕太阳转动的角速度ω地的比值ω行∶ω地为( )A.tan 3θ B.cos 3θ C.1sin 3θD.1tan 3θ[解析] 当行星处于最大视角处时，地球和行星的连线与行星和太阳的连线垂直，三星球的连线构成直角三角形，有sin θ＝r 行r 地，据G Mm r 2＝mω2r ，得ω行ω地＝r 3地r 3行＝1sin 3θ，选项C 正确．[答案] C10．(2012·新课标全国卷)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 ．1－d RB ．1＋d RC ．(R －d R)2D ．(RR －d)2[解析] 设位于矿井底部的小物体的质量为m ，有mg ′＝GM ′mR －d 2；对位于地球表面的物体m 有mg ＝GMm R 2，根据质量分布均匀的物体的质量和体积成正比可得M ′M ＝R －d3R 3，由以上三式可得g ′g ＝1－d R. [答案] A11．宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t ，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L .若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L .已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R ，万有引力常量为G .求该星球的质量M .[解析] 设第一次抛出速度为v 、高度为h ，根据题意可得下图：依图可得：⎩⎪⎨⎪⎧L 2＝h 2＋vt23L2＝h 2＋2vt2h ＝12gt 2解方程组得g ＝23L 3t2 质量为m 的物体在星球表面所受重力等于万有引力，得mg ＝G Mm R2解得星球质量M ＝R 2g G ＝23LR 23Gt2.[答案] 23LR23Gt212．(2012·湖北百所重点中学联考)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用．已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式：一种是四颗星稳定地分布在边长为a 的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为T 1；另一种形式是有三颗星位于边长为a 的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运动，其运动周期为T 2，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动．试求两种形式下，星体运动的周期之比T 1/T 2.[解析] 如下图所示，对于第一种形式：一个星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其轨道半径为：r 1＝22a ，由万有引力定律和向心力公式得：G m 22a 2＋2G m 2a 2cos45°＝mr 14π2T 21， 解得周期：T 1＝2πa2a4＋2Gm.对于第二种形式，其轨道半径为：r 2＝33a ，由万有引力定律和向心力公式得： G m 2r 22＋2G m 2a 2cos30°＝mr 24π2T 22. 解得周期：T 2＝2πaa31＋3Gm，解得：T 1T 2＝6＋634＋2.[答案] 6＋634＋2。

高中物理学习材料唐玲收集整理1．关于动能定理，下列说法中正确的是( )A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程【解析】公式W＝ΔE k中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A错，B对；动能不变，只能说明合外力的总功W＝0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误．【答案】 B2．下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是( ) A．如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零B．如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零C．物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零D．如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零【解析】功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A正确；如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能在这段过程中变化量为零，C错误；动能不变化，只能说明速度大小不变，但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D错误．【答案】 A3．一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )A.32mv2B．－32mv2C.52mv2D．－52mv2【解析】由动能定理得：W F＝12m(－2v)2－12mv2＝32mv2，A正确．【答案】 A4．(2013·徐州高一检测)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s，如图7－7－4所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )图7－7－4A．力F对甲物体做功多B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多C．甲物体获得的动能比乙大D．甲、乙两个物体获得的动能相同【解析】由功的公式W＝Fl cos α＝F·s可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误、B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝E k1，对乙有，Fs—fs＝E k2，可知E k1＞E k2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错．【答案】BC5. (2013·岳阳高一检测)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图7－7－5所示，如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )图7－7－5A．木块所受的合外力为零B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零C．重力和摩擦力的功为零D．重力和摩擦力的合力为零【解析】物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，合外力不为零，A错；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，C对，B、D错．【答案】 C6．(2013·唐山高一检测)物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图7－7－6所示．下列表述正确的是( )图7－7－6A．在0～1 s内，合外力做正功B．在0～2 s内，合外力总是做负功C．在1～ 2 s内，合外力不做功D．在0～3 s内，合外力总是做正功【解析】0～1 s内物体的速度增加，物体的动能也一直增加，该过程合力一直做正功，A对；同理，0～2 s内合力先做正功，后做负功，总功为正，B 错；1 s～2 s内合力做负功，C错；0～3 s内物体的速度先增大后减小，动能先增后减，合力先做正功，后做负功，全过程不做功，D错．【答案】 A7．静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下发生位移s并获得速度v ，若水平面不光滑，物体运动时受到的摩擦力为F /n (n ＞1)．若要使物体由静止出发通过位移s 而获得速度v ，则水平力变为( )A.n ＋1nF B.n －1nF C ．nFD ．(n ＋1)F【解析】 由动能定理知 在光滑水平面上：Fs ＝12mv 2－0①在不光滑水平面上：(F ′－F n )s ＝12mv 2－0②由①②两式解得F ′＝n ＋1nF .故A 正确． 【答案】 A8．如图7－7－7所示，一物体由A 点以初速度v 0下滑到底端B ，它与挡板B 做无动能损失的碰撞后又滑回到A 点，其速度正好为零．设A 、B 两点高度差为h ，则它与挡板碰前的速度大小为( )图7－7－7A.2gh ＋v 204B.2ghC.2gh ＋v 202D.2gh ＋v 20【解析】 设整个滑动过程中物体所受摩擦力大小为F f ，(此力大小不变，下滑时方向向上，上滑时方向向下)．斜面长为s ，则对物体由A →B →A 的整个过程运用动能定理，得－2F f s ＝－12mv 20.同理，对物体由A 到B 运用动能定理，设物体与挡板碰前速度为v，则mgh－F f s＝12mv2－12mv2，解得v＝2gh＋v22.C正确．【答案】 C9．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用．已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为( )A.mgL4B.mgL3C.mgL2D．mgL【解析】小球经过最低点时，有F N－mg＝mv21L，解得v1＝6gL.小球恰好能通过最高点，有mg＝mv22L，解得v2＝gL.根据动能定理－mg·2L－W f＝12mv22－12mv21，解得小球克服空气阻力做功W f＝12mgL，所以C对．【答案】 C10．物体沿直线运动的v－t图象如图7－7－8所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则( )图7－7－8A．从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合力做功为－0.75W【解析】由题中图象可知物体速度变化情况，根据动能定理得第1 s内：W ＝12mv 2，第1 s 末到第3 s 末：W 1＝12mv 2－12mv 2＝0，A 错；第3 s 末到第5 s 末：W 2＝0－12mv 2＝－W ，B 错；第5 s 末到第7 s 末：W 3＝12m (－v )2－0＝W ，C 正确；第3 s 末到第4 s 末：W 4＝12m (v 2)2－12mv 2＝－0.75W ，D 正确．【答案】 CD11．质量m ＝1 kg 的物体，在水平拉力F 的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m 时，拉力F 停止作用，运动到位移是8 m 时物体停止，运动过程中E k －s 的图线如图7－7－9所示，g ＝10 m/s 2，求：图7－7－9(1)物体和平面间的动摩擦因数． (2)拉力F 的大小．【解析】 (1)在运动的第二阶段，物体在位移x 2＝4 m 内， 动能由E k ＝10 J 变为零，由动能定理得 －μmgx 2＝－E k ，故动摩擦因数μ＝E k mgx 2＝101×10×4＝0.25(2)在运动的第一阶段，物体位移x 1＝4 m ，初动能E k0＝2 J ，根据动能定理Fx 1－μmgx 1＝E k －E k0所以F ＝4.5 N.【答案】 (1)0.25 (2)4.5 N12．如图7－7－10所示，滑雪者从高为H 的山坡上A 点由静止下滑，到B 点后又在水平雪面上滑行，最后停止在C 点．A 、C 两点的水平距离为s ，求滑雪板与雪面间的动摩擦因数μ.图7－7－10【解析】分别选开始滑动时的A点和停止时的C点为始、末状态，以滑雪者为研究对象．在这两个状态，研究对象的动能都为零，所以动能的变化量ΔE k ＝0.在运动过程中，滑雪者在重力方向上的位移为H，故重力做功W G＝mgH.滑雪者克服滑动摩擦力做功，摩擦力方向始终与滑雪者的运动方向相反，即做负功．在山坡上摩擦力做功：W1＝－f1s1＝－μmg cos θAB在水平雪面上摩擦力做功：W2＝－f2s2＝－μmg(s－AB cosθ)在整个过程中，外力做的总功为W＝WG＋W1＋W2＝mgH－μmg AB cos θ－μmg(s－AB cos θ)＝mgH－μmgs根据动能定理，mgH－μmgs＝0，解得μ＝H s .【答案】μ＝H s。

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.4机械能守恒定律课时作业16（含解析）1．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。

如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。

忽略摩擦和空气阻力。

笔从最低点运动至最高点的过程中（）A．笔的动能一直增大B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能和重力势能增加量2．如图，虚线I、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道I为近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道Ⅱ的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道I半径的2倍，则（）A．卫星在轨道Ⅱ的运行周期与轨道I的相同B．卫星经过a点的速率为经过b2C．卫星在a点的加速度大小为在b点的4倍D．质量相同的卫星在b点的机械能等于在c点的机械能3．图甲为一种大型抛石机，将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出，可简化为图乙所示。

将一质量m=80kg的可视为质点的石块装在长L=403m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α=30︒。

松开后，长臂转至竖直位置时，石块在轨迹最高点被水平抛出，落在水平地面上。

石块落地点与Ｏ点的水平距离s=120m。

忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．石块水平抛出时的初速度为50m/sB．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.6×105JD．石块圆周运动至最高点时，重力的瞬时功率为3600W4．如图所示。

A、B两小球用根细绳相连，置于固定曲面的上表面。

曲面上部为半径为R的球面，球心位于地面上O点。

单元素养评价(一)第五章抛体运动[合格性考试]时间：60分钟满分：65分一、选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分)1．物体做曲线运动的条件为()A．物体运动的初速度不为零B．物体所受合外力为变力C．物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上2．关于曲线运动，以下说法中正确的是()A．做曲线运动的物体所受合力可以为零B．合力不为零的运动一定是曲线运动C．曲线运动的速度大小一定是改变的D．曲线运动的加速度一定不为零3．在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)．在此过程中轮滑演员的()A．速度始终保持不变B．运动状态始终保持不变C．速度方向沿曲线上各点的切线方向D．所受合力方向始终与速度方向一致4．中国舰载机歼- 15飞机在我国第一艘航母“辽宁舰”上顺利完成起降飞行训练．若舰载机起飞速度是60 m/s，起飞仰角是14°，则舰载机起飞时的水平速度和竖直速度的大小是(取sin 14°＝，cos 14°＝)()A．m/s m/s B．m/s m/sC．m/s m/s D．m/s m/s5.飞盘自发明之始的50～60年间，由于运动本身的新奇、活泼、变化、具挑战性、男女差异小、没有场地限制等的诸多特点，吸引了男女老少各年龄层的爱好者．如图，某一玩家从m的高度将飞盘水平投出，请估算飞盘落地的时间()A．s B．sC．s D．3 s6.如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应()A．对准目标B．偏向目标的西侧C．偏向目标的东侧D．无论对准哪个方向都无法击中目标7．在麦收时常用拖拉机拉着一个圆柱形的石磙子在场院里压麦秸．如果石磙子在拖拉机的牵引力F的作用下做曲线运动，且速度逐渐增大．图中虚线表示它的运动轨迹，那么关于石磙子经过某点P时受到拖拉机对它的牵引力F的方向，在选项图几种情况中可能正确的是()8．如图所示，某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入篮筐，忽略空气阻力，若抛射点沿远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮筐相撞，则下列方案可行的是()A．增大抛射速度，同时减小抛射角B．减小抛射速度，同时减小抛射角C．增大抛射角，同时减小抛出速度D．增大抛射角，同时增大抛出速度9．摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱．假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24 m/s，刚好成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5 m，如图所示．若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10 m/s2，则下列说法错误的是()A．摩托车在空中的飞行时间为1 sB．河宽为24 mC．摩托车落地前瞬间的速度大小为10 m/sD．若仅增加平台的高度(其他条件均不变)，摩托车依然能成功跨越此河流二、实验题(本题共2小题，共14分)10．(5分)某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动．某同学每次都将小球从斜槽的同一位置由静止释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．该同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平挡板依次放在图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，则下面分析正确的是________(填选项前的字母)．A．x2－x1＝x3－x2B．x2－x1<x3－x2C．x2－x1>x3－x2D．无法判断(x2－x1)与(x3－x2)的大小关系11．(9分)在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从斜槽上的同一位置滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图乙中所示的A、B、C、D.B．按图甲所示安装好器材，注意斜槽末端________，记下小球在槽口时球心在纸上的水平投影点O和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴，以小球抛出时初速度的方向为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．(3)图乙所示的几个实验点中，实验点B偏差较大的原因可能是________．A．小球滚下的高度较其他几次高B．小球滚下的高度较其他几次低C．小球在运动中遇到其他几次没有遇到的阻碍D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度三、计算题(本题共2小题，共24分)12．(10分)如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h＝m，取g＝10 m/s2.求：(1)小球水平抛出的初速度v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x.(sin 53°＝，cos 53°＝)13.(14分)如图所示，小红在练习“套环”(套环用单匝细金属丝做成)游戏，要将套环套上木桩．若小红每次均在O点将套环水平抛出．O为套环最右端，已知套环直径为D＝15 cm，抛出点O距地面高度H＝m，O点与木桩之间的水平距离d＝m，木桩高度h＝10 cm，g 取10 m/s2，求：(1)套环从抛出到落到木桩最上端等高处经历的时间；(2)套环落到木桩最上端等高处时的竖直速度；(3)若不计木桩的粗细，为能让套环套中木桩，小红抛出套环的初速度范围．[等级性考试]时间：30分钟满分：35分14．(5分)如图所示，在斜面顶端a处以速度v a水平抛出一小球，经过时间t a恰好落在斜面底端c处．今在c点正上方与a等高的b处以速度v b水平抛出另一小球，经过时间t b 恰好落在斜面的三等分点d处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A．t a＝32t b B．t a＝3t bC．v a＝32v b D．v a＝32v b15．(5分)(多选)2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机(如图甲所示)．现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度v y及水平方向速度v x与飞行时间t的关系图像如图乙、丙所示．则下列说法正确的是()A．无人机在t1时刻处于超重状态B．无人机在0～t2时间内沿直线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动16．(5分)(多选)广场上很流行一种叫“套圈圈”的游戏，将一个圆环水平扔出，套住的玩具作为奖品．某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度处分别水平抛出圆环，恰好套中前方同一玩具．假设圆环的运动可以简化为平抛运动，则()A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环发生的位移较大D．大人和小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量相等17．(10分)如图所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在渡河时，船身保持平行移动．第一次出发时船头指向河对岸上游的B 点，经过10 min，小船恰好到达河正对岸的C点；第二次出发时船头指向河正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点，求：(1)小船在静水中的速度v1的大小；(2)河水的流速v2的大小；(3)在第二次渡河时小船被冲向下游的距离s CD.18．(10分)水平地面上有一高h＝m的竖直墙，现将一小球以v0＝m/s的速度，从离地面高H＝m的A点水平抛出，球以大小为10 m/s的速度正好撞到墙上的B点，不计空气阻力，不计墙的厚度．重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球从A到B所用的时间t；(2)小球抛出点A到墙的水平距离s和B离地面的高度h B；(3)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件？。

6.1圆周运动1．下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( ) A ．是线速度不变的运动 B ．是角速度不变的运动 C ．是角速度不断变化的运动 D ．是相对圆心位移不变的运动2．(多选)关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是( )A ．在赤道上的物体线速度最大B ．在两极的物体线速度最大C ．在赤道上的物体角速度最大D ．在北京和广州的物体角速度一样大3.如图1所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a 、b 两点( )图1A ．角速度大小相同B ．线速度大小相同C ．周期大小不同D ．转速大小不同4．如图2所示是自行车传动结构的示意图，其中A 是半径为r 1的大齿轮，B 是半径为r 2的小齿轮，C 是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为( )图2A.πnr 1r 3r 2B.πnr 2r 3r 1C.2πnr 1r 3r 2D.2πnr 2r 3r 15.如图3所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z 1＝24，从动轮的齿数z 2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的运动情况是( )图3A ．顺时针转动，周期为2π3ωB ．逆时针转动，周期为2π3ωC ．顺时针转动，周期为6πωD ．逆时针转动，周期为6πω6.两小球固定在一根长为L 的杆的两端，绕杆上的O 点做圆周运动，如图4所示。

当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则O 点到小球2的距离是( )图4A.Lv 1v 1＋v 2B.Lv 2v 1＋v 2 C.L (v 1＋v 2)v 1D.L (v 1＋v 2)v27．(多选)如图5所示为某一皮带传动装置。

主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2。

已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑。

下列说法正确的是( )图5A ．从动轮做顺时针转动B ．从动轮做逆时针转动C ．从动轮的转速为r 1r 2nD ．从动轮的转速为r 2r 1n8．汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。

最新人教版高中物理必修二课时作业（全册附答案）课时作业(一)曲线运动一、单项选择题1．如图，一物体沿曲线由a点运动到b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度也改变，A错误；当物体的加速度恒定时，物体的速度均匀变化，B错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C错误；做曲线运动的位移大小一定小于路程，D正确．答案：D2．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下图所示的可能正确的是( )解析：速度方向总是沿运动轨迹的切线方向，A不正确．物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向，加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向，B、C不正确，D正确．答案：D3．如图所示，撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，则飞出伞面后的水滴可能( ) A．沿曲线Oa运动B．沿直线Ob运动C．沿曲线Oc运动D．沿圆弧Od运动解析：雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，雨滴的轨迹向下偏转．故选项C正确．答案：C4．小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动，受到磁铁的侧向作用而沿如图所示的曲线运动到D点，由此可知( )A．磁铁在A处，靠近小钢球的一定是N极B．磁铁在B处，靠近小钢球的一定是S极C．磁铁在C处，靠近小钢球的一定是N极D．磁铁在B处，靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端解析：由小钢球的运动轨迹知小钢球受力方向指向凹侧，即磁铁应在其凹侧，即B位置，磁铁的两极都可以吸引钢球，因此不能判断磁铁的极性．故D正确．答案：D5．(2018·西安高一检测)如图所示，一物体在O点以初速度v开始做曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力作用，则物体速度大小( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．不断增大 D．不断减小答案：A6．如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s，则跳伞员着地时的速度( )A．大小为5.0 m/s，方向偏西B．大小为5.0 m/s，方向偏东C．大小为7.0 m/s，方向偏西D．大小为7.0 m/s，方向偏东8．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下9．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速A．橡皮做匀速直线运动解析：如图所示，橡皮同时参与了水平向右速度大小为v的匀速直线运动和竖直向上速解析：(1)由图乙知，物体在y方向的加速度a＝0.5 m/s2，(1)重物由A运动到B的时间．课时作业(二)平抛运动解析：要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v的大小及方向随时间的变化规律，结合。

6.1 圆周运动1.如图1所示为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()图1A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力2.静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是()A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的3.某品牌电动自行车的铭牌如下：车型、20吋电池规格：36 V12 A·h(蓄电池) (车轮直径：508 mm)整车质量：40 kg额定转速：210 r/min(转/分)外形尺寸：L 1 800 mm×W 650 mm×H充电时间：2～8 h1 100 mm电机、后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流36 V/5 A根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为()A.15 km/hB.18 km/hC.20 km/hD.25 km/h4.如图2所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为v P和v Q，则()图2A.ωP＜ωQ，v P＜v QB.ωP＝ωQ，v P＜v QC.ωP ＜ωQ ，v P ＝v QD.ωP ＝ωQ ，v P ＞v Q5.如图3所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动，相互之间不打滑，其半径分别为r 1、r 2、r 3。

若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为( )图3A.r 1ω1r 3B.r 3ω1r 1C.r 3ω1r 2D.r 1ω1r 26.如图4所示为锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v 1、v 2，则( )图4A.ω1＜ω2，v 1＝v 2B.ω1＞ω2，v 1＝v 2C.ω1＝ω2，v 1＞v 2D.ω1＝ω2，v 1＜v 27.(多选)如图5所示皮带传送装置，皮带轮O 和O ′上的三点A 、B 和C ，OA ——＝O ′C ——＝r ，O ′B ——＝2r 。

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.2重力势能课时作业16（含解析）1．如图所示，重物A的质量为m，置于水平地面上，一根轻质弹簧原长为L，劲度系数为k，下端与重物A相连接。

现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h，使重物A离开地面，这时重物A具有的重力势能为（以地面为零势能面，重力加速度为g）（）A．mgmg hk⎛⎫+⎪⎝⎭B．()mgmg h Lk⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦C．mgmg hk⎛⎫-⎪⎝⎭D．()mgmg h Lk⎡⎤--⎢⎥⎣⎦2．在运动会的撑杆跳高项目中，如图所示某运动员在某次撑杆跳高的过程中，从杆发生形变到最后人离开杆的过程，下列说法正确的是（）A．杆一直对人做负功B．杆一直对人做正功C．弹性势能先增大后减小D．杆对人的弹力方向始终竖直向上3．如图所示，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（）A ．都必须大于mghB ．都不一定大于mghC ．用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mghD ．用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh4．我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。

通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。

这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。

为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y 轴正方向建立xOy 直角坐标系，质量为m 的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为22p 12x E m x ω=-。

该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。