人教版高中物理必修二课时作业15.docx
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人教版高中物理必修二全册同步课时练习5.1 曲线运动A级抓基础1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的是()A.速率B.速度C.合外力D.加速度解析:物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹切线,不断改变,故速度一定变化;只要物体受合外力方向与速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动,合外力可以为恒力,加速度也可以恒定;当物体受的合外力方向始终与速度方向垂直时,物体的速度大小就可以保持不变.答案:B2.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,关于物体之后运动情况,下列说法正确的是()A.物体可能沿曲线Ba运动B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿原曲线由B返回A解析:物体从A运动到B,因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中,所以物体所受恒力方向应是偏下的.到达B点后,力的大小不变方向相反,变成偏上,因为物体在B点的速度方向为切线方向,即直线Bb,根据力和速度的关系可知:轨迹应该向着力的方向发生偏转,所以物体的运动轨迹可能沿曲线Bc运动,故C 正确,A、B、D错误.答案:C3.假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能解析:赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向.所以选项C正确.答案:C4.(多选)下列说法正确的是()A.物体受到的合外力方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动B.物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时,物体做加速曲线运动C.物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时,物体做减速曲线运动D.物体受到的合外力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动解析:当物体的运动方向与所受合外力方向在一条直线上时,物体做直线运动,运动方向与合外力方向相同时物体做加速直线运动,运动方向与合外力方向相反时物体做减速直线运动,选项A、D正确;物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时,可将合外力沿曲线的切线方向和垂直切线方向分解,切线方向的分力与速度的方向相同,使速度增大,垂直切线方向的分力改变速度的方向,使物体做加速曲线运动,选项C错误,选项B正确.答案:ABD5.当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动.现从t=0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,甲种状态启动后t1时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,乙种状态启动后t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗,F 为AB的中点.则t1∶t2为()A.2∶1B.1∶ 2C.1∶ 3 D.1∶(2-1)解析:由题意可知,雨滴在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动,因分运动与合运动具有等时性,则t1∶t2=AB v∶AF v=2∶1,故A正确.答案:A6.2017年1月21日英冠诺丁汉森林对布里斯托尔的比赛中,奥斯伯恩精彩任意球破门领衔一周十佳进球.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向解析:足球曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧,故C项正确,A、B、D项错误.答案:C7.(多选)一小船渡河,河宽d=150 m,水流速度v1=3 m/s,船在静水中的速度v 2=5 m/s ,则下列说法正确的是( )A .渡河的最短时间t =30 sB .渡河的最小位移d =150 mC .以最小位移过河时,船头与上游河岸之间的夹角为53°D .船不可能垂直到达正对岸解析:当船头垂直于河岸过河的时候渡河时间最短,则知t min =d v 2=1505 s =30 s ,故A 正确;小船以最短距离过河时,则船头斜向上游,合速度垂直于河岸,此时最小位移等于河的宽度,为150 m ,故B 正确;小船以最短距离过河时,则船头斜向上游,设船头与上游河岸之间的夹角为θ,沿河的分速度与水流的速度相等,即v 2cos θ=v 1,所以cos θ=v 1v 2=35,得θ=53°,故C 正确,D 错误. 答案:ABC8.飞机在航行时,它的航线方向要严格地从东到西,如果飞行的速度是160 km/h ,风从南面吹来,风的速度为80 km/h ,那么:(1)飞机应朝哪个方向飞行?(2)如果所测地区长达80 3 km ,飞机飞过所测地区所需时间是多少?解析:根据平行四边形定则可确定飞机的航向,如图所示,有sin θ=v 1v 2=80160=12,θ=30°, 即西偏南30°.(2)飞机的合速度v =v 2cos 30°=80 3 km/h ,所需时间t =x v =1 h.答案:(1)西偏南30° (2)1 hB 级 提能力9.如图所示,水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A ,另一竖直直杆B 以速度v 水平向左匀速直线运动,则在B 杆运动的过程中,两杆交点P 的速度大小为( )A .v sin θB .v tan θC .v cos θ D.v cos θ解析:根据几何关系,当P 点水平位移为x 时,P 点沿斜杆位移为x cos θ,v=x t ,两杆交点P 的速度大小v ′=v cos θ,选项D 正确.答案:D10.(多选)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有( )A .笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B .笔尖留下的痕迹是一条拋物线C .在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D .在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变解析:笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动,合运动是类平拋运动,其运动轨迹为拋物线,A 错误,B 正确;笔尖做曲线运动,在运动过程中,笔尖的速度方向不断变化,C 错误;笔尖的加速度方向始终向上,D正确.答案:BD11.如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰好匀速上升.以下说法正确的是()A.物体B正向右做匀减速运动B.斜绳与水平成30°时,v A∶v B=3∶2C.地面对B的摩擦力减小D.物体B正向右做加速运动解析:如图所示,将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度.根据平行四边形定则有v B cos α=v A,所以α减小,B的速度减小,但不是匀减速,故A、D错误;根据v B cos α=v A,斜绳与水平成30°时,v A∶v B=3∶2,故B正确;在竖直方向上,对B有:m B g=F N+F T sin α,F T=m A g,α减小,则支持力F N增大,根据F f=μF N,摩擦力增大,故C错误.答案:B12.小船要横渡一条200 m宽的河,水流速度为3 m/s,船在静水中的航速是5 m/s.(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸(sin 37°=0.6)?解析:(1)因为小船垂直河岸的速度即小船在静水中的行驶速度,且在这一方向上,小船做匀速运动,故渡河时间t=dv船=2005s=40 s,小船沿河流方向的位移x=v水t=3×40 m=120 m,即小船经过40 s,在正对岸下游120 m处靠岸.(2)要使小船到达河的正对岸,则v水、v船的合运动v合应垂直于河岸,如图所示,则v合=v2船-v2水=4 m/s,经历时间t=dv合=2004s=50 s.又cos θ=v水v船=35=0.6,即船头指向河岸的上游,与岸所成角度为53°.答案:(1)40 s正对岸下游120 m处(2)船头指向河岸的上游与岸成53°角50 s5.2 平抛运动A级抓基础1.对于平抛运动,下列说法正确的是()A.飞行时间由初速度决定B.水平射程由初速度决定C.水平射程由初速度和高度共同决定D.速度和加速度都是变化的解析:平抛运动竖直方向为自由落体运动,根据h=12gt2可知:t=2h g,运动时间由高度决定,与初速度无关,故A项错误;根据x=v0t可知,水平位移由时间和初速度共同决定,时间又是由高度决定的,所以水平射程由初速度和高度共同决定,故B项错误,C项正确;做平抛运动的物体只受重力的作用,所以其加速度为重力加速度,加速度的大小是不变的,但是物体的速度在变化,故D项错误.答案:C2.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目,IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上,某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,结果飞镖落在靶心正上方.如只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)()A.适当减少v0B.适当提高hC.适当减小m D.适当减小L解析:欲击中靶心,应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大.飞镖飞行中竖直方向y=12gt 2,水平方向L=v0t,得y=gL22v20,使L增大或v0减小都能增大y,选项A正确.答案:A3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏.如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈,都能套中地面上的同一目标.设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2,不计空气阻力,则()A.v1=v2B.v1<v2C.t1<t2D.t1=t2解析:根据t=2hg知,h1>h2,则t1>t2,选项C、D错误;由于水平位移相等,根据x=v t知v1<v2,故B正确,A错误.答案:B4.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是(g取10 m/s2)()A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s解析:由h=12gt2知,面片在空中的运动时间t=2h g=0.4 s,而水平位移x=v0t,故面片的初速度v0=xt,将x1=0.5 m,x2=1.5 m代入,得面片的最小初速度v01=x1t =1.25 m/s,最大初速度v02=x2t=3.75 m/s,即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s,选项B、C正确.答案:BC5.以10 m/s的初速度从距水平地面20 m高的塔上水平抛出一个石子.不计空气阻力,g取10 m/s2,则石子抛出点到落地点位移的大小为() A.20 m B.30 mC.20 2 m D.30 2 m解析:根据平抛运动的分位移公式,有:x=v0t,y=12gt2,联立解得:t=2y g=2×2010s=2 s;x=v0t=10 m/s×2 s=20 m;故合位移x合=x2+y2=202+202m=202m.答案:C6.如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()A.v1=v2B.v1=H x v2C.v1=Hxv2D.v1=xHv2解析:炮弹1做平拋运动,炮弹2做竖直上拋运动,若要使拦截成功,则两炮弹必定在空中相遇,以自由落体运动的物体为参考系,则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动,炮弹2匀速上升,由t1=x v1,t2=H v2,t1=t2,得v1=xHv2,故选项D正确.答案:D7.(多选)如图所示,高为h=1.8 m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60 kg的滑雪爱好者,以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g取10 m/s2).由此可知下列各项正确的是()A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是6.0 m/sB.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是3.6 mC.滑雪者在空中运动的时间为0.6 sD.着地时滑雪者的速度是12.0 m/s解析:由h=12gt2得,t=0.6 s,C正确;v y=gt得v y=6.0 m/s,落地时速度与水平方向成45°角,故v x=v y=6.0 m/s,A正确;落地时的速度v=6 2 m/s,D错误;由x=v x t=3.6 m,B正确.答案:ABCB级提能力8.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p 开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B点.已知斜面AB光滑,长度l=2.5 m,斜面倾角为θ=30°,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间;(2)小球q 抛出时初速度的大小(结果可以用分式或根号表示).解析:(1)小球p 从斜面上下滑的加速度为a ,根据牛顿第二定律得a =mg sin θm =g sin θ,①下滑所需时间为t 1,根据运动学公式得l =12at 21,②由①②得t 1= 2lg sin θ,③代入数据得t 1=1 s.(2)小球q 做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,设抛出速度为v 0.则x =l cos 30°=v 0t 2,④依题意得:t 2=t 1,⑤由③④⑤得v 0=l cos 30°t 1=534 m/s. 答案:(1)1 s (2)534 m/s9.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球运动时间之比为 ( )A .1∶1B .4∶3C .16∶9D .9∶16解析:当小球落到斜面上时位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角,即可以求出运动时间.A、B均落在斜面上,由几何关系知,若斜面倾角为θ,水平位移为x=v0t,下落高度为h=12gt 2,则tan θ=h x=gt2v,A、B的初速度大小相同,时间之比为t1∶t2=tan 37°∶tan 53°=9∶16,故D项正确.答案:D10.(多选)如图为小球做平抛运动的示意图.发射口距地面高为h,小球发射的速度为v,落地位置到发射口的水平距离为R,小球在空中运动的时间为t.下列说法正确的是()A.h一定时,v越大,R越大B.h一定时,v越大,t越长C.v一定时,h越大,R越大D.v一定时,h越大,t越长解析:根据t=2hg可知,h一定时,下落的时间t一定,又由R=v t可知,v越大,R越大,故A项正确,B项错误;v一定时,h越大,下落时间t越长,则R越大,故C、D项正确.答案:ACD11.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为37°,在斜面底端A点正上方高度为8 m处的O点,以4 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)()A.2 s B. 2 sC.1 s D.0.5 s解析:设飞行时间为t,则x=v0t,h=12gt2,因为斜面与水平面之间的夹角为37°,如图所示,由三角形的边角关系可知,tan 37°=AQPQ,所以在竖直方向上有:OQ+AQ=8 m,所以有:v0t tan 37°+12gt2=8 m,代入数据解得t=1 s.故C项正确,A、B、D项错误.答案:C12.跳台滑雪是勇敢者的运动.如图所示,一位运动员由A点沿水平方向跃起,到山坡B点着陆.测得A、B间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:(1)运动员起跳后在空中飞行的时间;(2)运动员在A点的起跳速度大小(不计空气阻力,g取10 m/s2).解析:(1)运动员做平抛运动,根据L sin θ=12gt2得运动的时间为t=2L sin θg=2×40×1210s=2 s.(2)水平方向上有L cos θ=v t,解得起跳速度为:v=L cos θt=40×322m/s=10 3 m/s.答案:(1)2 s(2)10 3m/s5.3 实验:研究平抛运动1.做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长度为3.6 m ,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s ,高台离地面的高度为________m .(g 取10 m/s 2)解析:由照片知在前两次曝光的时间间隔内,竖直位移之差Δy =l =3.6 m , 又Δy =gT 2,所以曝光时间T =Δyg = 3.610 s =0.6 s.曝光时间内的水平位移2l =7.2 m ,所以v 0=2l T =7.20.6 m/s =12 m/s.第二次曝光时车的竖直速度v y =3l 2T =3×3.62×0.6 m/s =9 m/s , 此时,车下落的时间t 1=v y g =910 s =0.9 s ,从开始到落地的总时间t 2=t 1+T =1.5 s , 故高台离地面的高度h =12gt 22=12×10×1.52 m =11.25 m. 答案:12 11.252.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A.将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B.将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=4.78 cm,B、C间距离y2=14.82 cm,g取9.8 m/s2.(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0=____________________(用题中所给字母表示).(2)小球初速度的测量值为________m/s.解析:由于每次移动距离x=10.00 cm,所以小球从打A点到打B点与从打B 点到打C点的时间相同,设此时间为t.由于y2-y1=gt2,且y1=4.78 cm,y2=14.82cm,g=9.8 m/s2,所以t=y2-y1g≈0.1 s,故小球初速度v0=xt=x gy2-y1≈1.00m/s.答案:(1)xgy2-y1(2)1.003.(1)如图甲所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后()图甲A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动(2)研究平抛运动时,某同学设计了如图乙所示的实验:将两个相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内,最下端水平,滑道2与光滑水平板平滑相接.把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止开始同时释放,则他将观察到的现象是____________________________________________________________________________.这说明_____________________________________________________________________________________________________.图乙(3)(多选)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是()A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(4)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分照片,图中正方形方格的边长为5 cm,g取10 m/s2,则:①闪光频率是________Hz;②小球运动的水平分速度为________m/s;③小球经过B 点时速度的大小为________m/s.解析:(1)A 球与B 球同时释放,同时落地,时间相同,A 球做平抛运动,B 球做自由落体运动,将A 球的运动沿水平和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A 球的竖直分运动的时间与B 球的运动时间相等,改变整个装置的高度H 做同样的实验,发现位于同一高度的A 、B 两个小球总是同时落地,说明在任意时刻两球在同一高度,即A 球的竖直分运动与B 球的运动完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.(2)两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,球1离开滑道后做平抛运动,球2做匀速直线运动,水平方向速度相同,观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2,说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动.(3)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A 正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B 错误,C 正确;用铅笔记录小球位置时,每次不必严格地等距离下降,故D 错误;实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线,故E 正确;将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线,故F 错误.(4)①在竖直方向上,根据Δy =2L =gT 2,得闪光相等的时间间隔T =2L g = 2×0.0510s =0.1 s , 频率f =1T =10 Hz.②小球做平抛运动的初速度v 0=3L T =0.150.1 m/s =1.5 m/s.③B 点的竖直分速度v y =8L 2T =0.40.2 m/s =2 m/s ,则小球经过B 点时的速度大小为v B=v20+v2y=2.5 m/s.答案:(1)C(2)两个小球将发生碰撞平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动(3)ACE(4)①10②1.5③2.54.如图所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度h=0.420 m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中.(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成________关系,与________无关.v0(m/s)0.741 1.034 1.318 1.584t(ms)292.7293.0292.8292.9d(cm)21.730.338.646.4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理=2hg=2×0.42010s=289.8ms发现理论值与测量值之差约为 3 ms.经检查,实验及测量无误,其原因是____________________________________________________________________________________.(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′理,但二者之差在3~7 ms之间,且初速度越大差值越小.对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是__________________________________________________________________________.解析:(1)由题表中数据可知,h一定时,小球的水平位移d与初速度v0成正比关系,与时间t无关.(2)该同学计算时重力加速度取的是10 m/s2,一般情况下应取9.8 m/s2,从而导致约3 ms的偏差.(3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间或光电门传感器置于槽口的内侧,使测量值大于理论值.答案:(1)正比飞行时间t(2)计算时重力加速度取值(10 m/s2)大于实际值(3)见解析5.用如图甲所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点.图甲(1)下列实验条件必须满足的有________.A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.图乙a .取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q 点,钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y 轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y 轴与重锤线平行.b .若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A 、B 、C 三点,AB 和BC 的水平间距相等且均为x ,测得AB 和BC 的竖直间距分别是y 1和y 2,则y 1y 2________13(选填“大于”“等于”或者“小于”).可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g ,结果用上述字母表示).(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是________.A .从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B .用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C .将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样.这实际上揭示了平抛物体______________________________.A .在水平方向上做匀速直线运动B .在竖直方向上做自由落体运动C .在下落过程中机械能守恒解析:(1)因为本实验是研究平抛运动,只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出,没必要要求斜槽轨道光滑,因此A 错误,B 、D 正确;挡板高度可以不等间距变化,故C 错误.(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹,故将钢球静置于Q 点,钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点);在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行.b.由于平抛的竖直分运动是自由落体,故相邻相等时间。
高一物理必修二课时作业及答案高一物理必修二课时作业及答案解析在高中阶段中,许多新生对于自我的学习有这样的心理落差,比自己成果优秀的大有人在,很少有人留意到自己的存在,心理因此失衡,这是正常心理,但是应尽快进入学习状态。
下面我给大家整理了关于高一物理必修二课时作业及答案的内容,欢迎阅读,内容仅供参考!高一物理必修二课时作业及答案1.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体,物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为()A.300WB.400WC.500WD.700W解析:选A.物体落地瞬间vy=gt=30m/s,所以PG=Gvy=300W,故A正确.2.汽车在平直大路上以恒定功率起动.设阻力恒定,则在图中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系,下列说法中正确的是()A.汽车的加速度—时间图像可用图乙描述B.汽车的速度—时间图像可用图甲描述C.汽车的加速度—时间图像可用图丁描述D.汽车的速度—时间图像可用图丙描述解析:选AB.由a=F-fm,P=Fv知,当速度增加时,F减小,加速度在减小,当F=f时,速度达到,故A、B对.3.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示,已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,则()A.汽车在前5s内的牵引力为4×103NB.汽车在前5s内的牵引力为6×103NC.汽车的额定功率为60kWD.汽车的速度为30m/s解析:选BCD.由v-t图像知,前5s的加速度a=ΔvΔt=2m/s2,由牛顿其次定律知,前5s内的拉力F-kmg=ma,得F=(0.1×2×103×10+2×103×2)N=6×103N,故B对、A错;又5s末达到额定功率P=F•v5=6×103×10W=6×104W=60kW,故C对;速度vmax=P0.1mg=6×1040.1×2×103×10m/s=30m/s,故D对.4.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有()A.F2=F1v1v2B.F2=F1v1C.F2F1v1v2D.F2解析:选BD.设F2与水平方向成θ角,由题意可知:物体都做匀速运动,受力平衡,则F1=μmg,F2cosθ=μ(mg-F2sinθ),解得F2(cosθ+μsinθ)=μmg=F1①依据F1与F2功率相同得F1v1=F2v2cosθ②由①②可得v2v1=cosθ+μsinθcosθ=1+μtanθ1,所以v15.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=10kg的物体.在水平推力F1=20N的作用下,从静止开头做匀加速直线运动.运动3s后推力F的大小变为F2=10N,方向不变.求:(1)推力F在3s内对物体所做的功;(2)推力F在3s内对物体做功的平均功率;(3)推力F在4s时做功的瞬时功率.解析:(1)运动物体在前3s内的加速度为a1,运动位移为x1,第3s末的速度大小为vt,则有a1=F1m=2021m/s2=2m/s2x1=12a1t2=12×2×32m=9mvt=a1t=2×3m/s=6m/s所以推力F在3s内对物体做的功WF1=F1•x1=20×9J=180J.(2)推力F在3s内对物体做功的平均功率P=WF1t=1803W=60W.(3)4s时物体的运动速度为vt′=vt+a2t2=vt+F2mt2=6m/s+1010×1m/s=7m/s.所以推力F在4s时做功的瞬时功率P=F2•vt′=10×7W=70W.答案:(1)180J(2)60W(3)70W高中物理怎么才能学好一、多学习、多观看、多思索其实高中物理讲的就是一些自然界当中事物的定理,这些在我们身边还有许多事物都蕴含这这些真理,生活到处都有物理,就比如说我们每次坐车,我们看外面的世界就可以观察这些车子外面的东西都在向后走,这就是我们高中物理当中的参照物,这个学问点,生活处处都存在学问,你要专心去体会.只要我们长一颗发觉的眼睛,你肯定要多看看你的生活当中会有许多的现象,不管是自然的还是生活的,你还要多看看夜晚的星星,看看他的变化,你还会发觉物理当中发光、发热以及一些定律问题.这些学问在我们的生活当中还是到处存在的.一、学会从定理入手对于一些定理还有就是一些死概念还有的一些规律你们都要高度重视,但是你不光时要记住这些学问,你要学会该怎样利用起来,这才是关键,聪慧的孩子是利用这些公式然后应用到自己的错题当中,从中找到问题的所在,你还要做到从一个小小的错题,就可以复习到许多学问,真是双丰收,这也是同学学习高中物理能不能开窍的关键.二、把不理解改成很娴熟由于在高中物理当中还有许多新的概念,还有一些名词就是比如:势能、弹性势能等,你们不要观察这些没有见过的词,就不喜爱他们,你知道吗?只要你深化的了解,细心去看看,然后你再看看一些教材以及一些辅导书都是可以让你理解的.对于学习就是你要是越喜爱这个科目,你就会学的越好,可能由于种种的缘由让你喜爱这个科目,可能由于是老师的原因,有的老师抓的紧,你这个科目就学的很好,但是还有的同学就是喜爱这个老师就喜爱这个科目,要是换了老师就不好好学了,其实这样是害了你自己.高中物理的学习方法1、避开“ 个别错误” 克服“ 共性错误”大部分同学犯错误都会有“共性的错误”和“个别的错误”。
高中物理学习材料桑水制作1.关于弹性势能,下列说法正确的是( )A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳【解析】发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用,都具有弹性势能,A正确;其他物体在发生弹性形变时也具有弹性势能,B错;弹性势能可以与其他形式的能相互转化,C正确;所有能在国际单位制中的单位都是焦耳,D正确.【答案】ACD2.关于弹性势能和重力势能,下列说法正确的是( )A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的C.重力势能和弹性势能都是相对的D.重力势能和弹性势能都是状态量【解析】重力势能具有系统性,弹性势能是弹簧本身具有的能量,故A 正确;重力势能和弹性势能都是相对的,且都是状态量,故B错,C、D正确.【答案】ACD3.如果取弹簧伸长Δx时弹性势能为0,则下列说法中正确的是( ) A.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为正值B.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为负值C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0D.只要弹簧被压缩,弹性势能均为负值【解析】弹簧处于自然长度时,弹性势能最小,伸长Δx时规定为0,得原长时为负值,选项A错误、B正确;压缩Δx与伸长Δx势能相同,选项C正确;压缩量大于Δx时弹性势能大于0,选项D错误.【答案】BC4. 如图7-5-6所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )图7-5-6A.重力势能减少,弹性势能增大B.重力势能增大,弹性势能减少C.重力势能减少,弹性势能减少D.重力势能不变,弹性势能增大【解析】弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增加;下降中,重力做正功,重力势能减少.【答案】 A5.(2013·六安高一质检)如图7-5-7所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是( )图7-5-7A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等C.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加【解析】由功的计算公式W=Fl cos θ知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力F=kl,所以A不正确;弹簧开始被压缩时弹力小,弹力做的功也小,弹簧的压缩量变大时,物体移动相同的位移弹力做的功多,故B正确;物体压缩弹簧的过程,弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反,所以弹力做负功,弹簧的压缩量增大,弹性势能增大,故C 错误,D正确.故正确答案为B、D.【答案】BD6.一根弹簧的弹力—位移图象如图7-5-8所示,那么弹簧由伸长量8 cm 到伸长量4 cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为( )图7-5-8A.3.6 J,-3.6 JB.-3.6 J,3.6 JC.1.8 J,-1.8 JD.-1.8 J,1.8 J【解析】弹簧在拉伸状态下变短时,弹力做正功,且做的功等于F-x图象与x坐标轴围成的面积,故W=12×(30+60)×0.04 J=1.8 J,据W=-ΔE p知,弹簧弹性势能的变化量ΔE p=-1.8 J,C项正确.【答案】 C7.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图7-5-9所示.经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则( )图7-5-9A.h越大,弹簧在A点的压缩量越大B.弹簧在A点的压缩量与h无关C.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大【解析】最终小球静止在A点时,小球受重力与弹簧的弹力相等,故由弹力公式得mg=kx,即可得出弹簧在A点的压缩量x=mgk,与下落时的高度h无关,A错,B对;对同一弹簧,它的弹性势能大小仅与弹簧的形变量有关,小球静止在A点或经过A点时,弹簧的弹性势能相同,C、D错.【答案】 B8.如图7-5-10所示,质量为m的物体静止在水平地面上,物体上面连一根轻质弹簧,用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h,则人做的功( )图7-5-10A.等于mgh B.大于mghC.小于mgh D.无法确定【解析】手拉着弹簧向上运动,物体提高h时,由于弹簧要伸长,因而不仅是物体重力势能增加了mgh,弹性势能也增加了,因此人做的功一定大于mgh.【答案】 B9.如图7-5-11所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是( )图7-5-11A.ΔE1=ΔE2,ΔE p1=ΔE p2B.ΔE1>ΔE2,ΔE p1=ΔE p2C.ΔE1=ΔE2,ΔE p1>ΔE p2D.ΔE1>ΔE2,ΔE p1>ΔE p2【解析】关于小球重力势能的变化:两种情况下,小球速度最大时到达同一位置,由于h1>h2,第一种情况下小球下降的距离大,重力势能减少得多,即ΔE1>ΔE2.关于弹簧弹性势能的变化:两种情况下弹簧发生的形变量相同,弹性势能的增加量相等,即ΔE p1=ΔE p2.【答案】 B10.某缓冲装置可抽象成图7-5-12所示的简单模型.图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是( )图7-5-12A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变【解析】弹簧劲度系数k越大向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好,A错;由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等,B对;由于k1x1=k2x2,k1≠k2,所以x1≠x2,又因原长相等,故压缩后两弹簧的长度不相等,C错;弹簧形变量越来越大,弹性势能越来越大,D对.【答案】BD11.如图7-5-13所示,质量相等的A、B两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,今用力F缓慢向上拉A,直到B刚要离开地面,设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为E p2,试比较E p1、E p2的大小.图7-5-13【解析】对于同一弹簧,其弹性势能的大小取决于它的形变量.开始时,弹簧处于压缩状态,与原长相比,它的压缩量为Δl1=mAgk.当B刚要离开地面时,弹簧处于拉伸状态,与原长相比,它的伸长量为Δl2=mBgk.因为m A=m B,所以Δl1=Δl2,故E p1=E p2.【答案】E p1=E p212.(2013·泰州高一检测)通过探究得到弹性势能的表达式为E p=12kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长(或缩短)的长度,请利用弹性势能表达式计算下列问题.放在地面上的物体上端系在劲度系数k=400 N/m的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图7-5-14所示.手拉绳子的另一端,从轻绳处于张紧状态开始,当往下拉0.1 m物体开始离开地面时,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h=0.5 m高处.如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦,求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值.图7-5-14【解析】由题意知弹簧的最大伸长量x=0.1 m弹性势能E p=12kx2=12×400×0.12 J=2 J此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等,则有W1=W弹=ΔE p=2 J刚好离开地面时G=F=kx=400×0.1 N=40 N 物体缓慢升高,F=40 N物体上升h=0.5 m时拉力克服重力做功W2=Fh=40×0.5 J=20 J拉力共做功W=W1+W2=(2+20) J=22 J. 【答案】22 J 2 J。
高中物理课时作业(十五)探究弹性势能的表达式一、单项选择题1. 如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中 小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()A. 重力势能减少,弹性势能增大B. 重力势能增大,弹性势能减少C. 重力势能减少,弹性势能减少D. 重力势能不变,弹性势能增大解析:弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增大;重力做正 功,重力势能减少,故A 正确.答案:A2. 关于物体的弹性势能,下面说法中正确的是( ) A. 任何发生形变的物体都具有弹性势能B. 拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能C. 拉伸长度相同时,k 越大的弹簧,弹性势能越大 D •弹簧变长时,它的弹性势能一定变大解析:发生弹性形变或虽然不是弹性形变,但存在一定的恢复形状的趋势的 情况下,物体具有弹性势能,A 错.由E p = ;k A 21知 △相同时,k 大,E p 就大, 拉伸与压缩量A1相同时,E p 相同,C 对B 错.处于压缩状的弹簧变长但依然为 压缩状态时x 变小,E p 减小,D 错.答案:C 3.■> ■—.F(2017威海高一检测)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹 簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F 的作用下物体处于静止状态,当撤去F 后,物体将向右运动•在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( )A •弹簧的弹性势能逐渐减小 B. 弹簧的弹性势能逐渐增大 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 弹簧的弹性势能先减小后增大D4.Bm A m BF AB E piBE p2E pi E p2pA E pi E p2B E pi >E p2C p >0 Dp <0DBCD6 (2017)E pi E p2A5 A B C Dm A g xik . X 2腹x2k . pE p2 E pim A m BX 1 X 2B CC ACD A DC ABC A DBD7.C D()ABC BD A DABCADABAB8 (2017F())E p xx.Fk:L]厶B c D2A B E p x2F kx F x。
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。
2025高中物理《课时作业》人教版必修第二册单元素养评价(一)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°=0.24,cos 14°=0.97)()A.14.4 m/s58.2 m/s B.58.2 m/s14.4 m/sC.8.4 m/s42.8 m/s D.42.8 m/s8.4 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1.25 m的高度将飞盘水平投出,请估算飞盘落地的时间()A.0.3 s B.0.4 sC.0.5 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=0.8 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°=0.8,cos 53°=0.6)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=1.35 m,O点与木桩之间的水平距离d=2.0 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=4.2 m的竖直墙,现将一小球以v0=6.0 m/s的速度,从离地面高H=5.0 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?单元素养评价(二)第六章圆周运动[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.如图所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动.关于小球的受力情况,下列说法中正确的是()A.只受重力和支持力的作用B.只受重力和向心力的作用C.只受重力、支持力和拉力的作用D.只受重力、支持力、拉力和向心力的作用2.一辆轿车正在通过如图所示的路段,关于该轿车在转弯的过程中,下列说法正确的是()A.轿车的速度大小不一定变化B.轿车处于平衡状态C.轿车加速度的方向一定沿运动轨迹的切线方向D.轿车加速度的方向一定垂直于运动轨迹的切线方向3.市内公共汽车在到达路口转弯时,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,前面车辆转弯,请拉好扶手”,这样可以()A.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒B.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒C.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向前倾倒D.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向后倾倒4.如图所示,小物块从半球形碗边的a点下滑到b点,碗内壁粗糙.物块下滑过程中速率不变,下列说法中正确的是()A.物块下滑过程中,所受的合力为0B.物块下滑过程中,所受的合力越来越大C.物块下滑过程中,加速度的大小不变,方向时刻在变D.物块下滑过程中,摩擦力大小不变5.如图所示,自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径R B=4R A、R C=8R A.当自行车正常骑行时,A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比a A:a B:a C等于()A.1:1:8B.4:1:4C.4:1:32 D.1:2:46.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大以后,物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是() A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了D.物体所受弹力增大,摩擦力不变7.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=2m2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()A.1:1 B.1: 2C.2:1 D.1:28.如图所示,质量m=2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面与凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为60 m,如果桥面承受的压力不超过3.0×105 N,g=10 m/s2,则汽车允许的最大速率是()A.10 3 m/s B.10 6 m/sC.30 m/s D.1015 m/s9.如图所示,质量为m 的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动.当小球运动到最高点时,瞬时速度v =12Lg ,L 是球心到O 点的距离,则球对杆的作用力是( )A.12mg 的拉力B.12mg 的压力 C .零 D.32mg 的压力二、实验题(本题共2小题,共14分)10.(6分)控制变量法是物理实验探究的基本方法之一.如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m 、角速度ω和半径r 之间关系的实验情境图,其中:(1)探究向心力大小与质量m 之间关系的是图________; (2)探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图________.11.(8分)为了探究物体做匀速圆周运动时,向心力与哪些因素有关,某同学进行了如下实验:如图甲所示,绳子的一端拴一个沙袋,绳上离沙袋L 处打一个绳结A,2L 处打另一个绳结B .请一位同学帮助用秒表计时.如图乙所示,做了四次体验性操作.操作1:手握绳结A ,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体验此时绳子拉力的大小.操作2:手握绳结B ,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体验此时绳子拉力的大小.操作3:手握绳结A ,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周,体验此时绳子拉力的大小.操作4:手握绳结A ,沙袋的质量增大到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体验此时绳子拉力的大小.(1)操作2与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________; (2)操作3与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________; (3)操作4与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;(4)总结以上四次体验性操作,可知物体做匀速圆周运动时,向心力大小与________有关.A .半径B .质量C.周期D.线速度的方向三、计算题(本题共2小题,共24分)12.(12分)如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上,桥长L=200 m,桥高h=20 m,可认为桥两端A、B与水平路面的连接处是平滑的.一质量m=1 040 kg的小汽车冲上立交桥,到达桥顶时的速度为15 m/s.已知重力加速度g=10 m/s2.(1)求小汽车通过桥顶时对桥面的压力大小.(2)若小汽车通过桥顶处的速度为1026 m/s,则之后小汽车将做何种运动?13.(12分)如图所示,用一根长为l =1 m 的细线,一端系一质量为m =1 kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ= 37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为F T .(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,结果可用根式表示)(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大? (2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?[等级性考试]时间:30分钟 满分:35分14.(5分)(多选)如图所示,一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ,木块M 放在圆盘的边缘处,木块N 放在离圆心13r 的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木块的线速度和角速度,下列说法正确的是( )A .两木块的线速度相等B .两木块的角速度相等C .M 的线速度是N 的线速度的3倍D .M 的角速度是N 的角速度的3倍15.(5分)(多选)如图所示,物体P 用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上,它随杆转动,若转动角速度为ω,则( )A .ω只有超过某一值时,细线AP 才有拉力B .细线BP 的拉力随ω的增大而不变C .细线BP 的张力一定大于细线AP 的张力D .当ω增大到一定程度时,细线AP 的张力大于细线BP 的张力16.(5分)(多选)如图所示,一个固定在竖直平面内的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B 点脱离后经过0.3 s 又恰好垂直撞击倾角为45°的斜面,已知半圆形管道的半径为R =1 m ,不计空气阻力,小球可看作质点且质量为m =1 kg ,g 取10 m/s 2.则( )A.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.45 mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 mC.小球经过管道的B点时,小球对管道有向下的作用力D.小球经过管道的B点时,受到管道的作用力F N B的大小是1 N17.(9分)动画片《熊出没》中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱,被挂在树上(如图甲所示),聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化为如图乙所示的模型,设悬点为O,离地高度为H=6 m,两熊可视为质点且总质量m=500 kg,重心为A,荡下过程重心到悬点的距离l=2 m且保持不变,绳子能承受的最大张力为F T=104 N,光头强位于距离O点水平距离s=5 m的B点处,不计一切阻力,设某次熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂,结果可以保留根号,重力加速度g取10 m/s2.求这个过程中:(1)绳子恰好断裂瞬间熊大和熊二的速度为多大?(2)它们的落地点离光头强的距离为多少?(3)它们落地时的速度为多大?18.(11分)如图所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC,经C点进入光滑水平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内.已知小球质量为m,A、B两点高度差为h,BC斜面高为2h,倾角α=45°,悬挂弧筐的轻绳长为3h,小球看成质点,轻质筐的重力忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g,试求:(1)B点与抛出点A的水平距离;(2)小球运动到C点的速度大小;(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受弹力的大小.单元素养评价(三)第七章万有引力与宇宙航行[合格性考试]时间:60分钟满分:65分一、选择题(本题共11小题,每小题3分,共33分)1.下列说法正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律,他被称为“称量地球质量”第一人B.卡文迪什测出引力常量的值,让万有引力定律有了实际意义C.相对论和量子力学,否定了经典力学D.天王星是通过计算发现的新天体,被人们称为“笔尖下发现的行星”2.三种宇宙速度分别是7.9 km/s、11.2 km/s、16.7 km/s,则表明()A.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是7.9 km/sB.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是11.2 km/sC.物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度是7.9 km/sD.物体绕太阳转动的最大速度是7.9 km/s3.世界上各式各样的钟:砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟.既然运动可以使某一种钟变慢,它一定会使所有的钟都一样变慢.这种说法是()A.对的,对各种钟的影响必须相同B.不对,不一定对所有的钟的影响都一样C.A和B分别说明了两种情况下的影响D.以上说法全错4.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年.我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了预定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月.图示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点①开始进入撞月轨道,假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.根据题中信息,下列说法中正确的是()A.可以求出月球的质量B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C .“嫦娥一号”卫星在控制点①处应加速D .“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/s5.我国实施“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据.如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动,经过时间t ,卫星行程为s ,卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度,引力常量为G ,根据以上数据估算月球的质量是( )A.t 2Gs 3B.s 3Gt 2C.Gt 2s 3D.Gs 3t2 6.假设有一星球的密度与地球相同,但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球质量的( )A.14B .4倍C .16倍D .64倍 7.三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,如图所示,已知m A =m B <m C ,则对于三颗卫星,正确的是( )A .运行线速度关系为v A =vB =vC B .运行周期关系为T A >T B =T C C .向心力大小关系为F A =F B <F CD .半径与周期关系为R 3A T 2A =R 3B T 2B =R 3CT 2C8.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,它们沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火,由此可以判定( )A .a 金>a 地>a 火B .a 火>a 地>a 金C .v 地>v 火>v 金D .v 火>v 地>v 金 9.“嫦娥五号”探测器预计在2019年发射升空,自动完成月面样品采集后从月球起飞,返回地球,带回约2 kg 月球样品.某同学得到了一些信息,如表格中的数据所示,则地球和月球的密度之比为( )地球和月球的半径之比 4地球表面和月球表面的重力加速度之比 6A.23B.32 C .4 D .610.某星球直径为d ,宇航员在该星球表面以初速度v 0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h ,若物体只受该星球引力作用,则该星球的第一宇宙速度为( )A.v 02 B .2v 0d h C.v 02h d D.v 02d h11.2019年4月10日9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”.这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体——黑洞,一种体积极小、质量极大的天体,如同一个宇宙“吞噬之口”,连光也无法逃逸.在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统.如图所示,黑洞A、B可视为质点,它们围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影响.下列说法错误的是()A.黑洞A做圆周运动的向心力大小等于B做圆周运动的向心力大小B.黑洞A的质量大于B的质量C.黑洞A的线速度大于B的线速度D.两黑洞之间的距离越大,A的周期越大二、计算题(本题共3小题,共27分)12.(7分)有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球质量的多少倍?13.(8分)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1682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轨道半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,请你根据开普勒第三定律估算,它下次飞近地球是哪一年?14.(17分)已知地球半径为R ,地球表面重力加速度为g ,不考虑地球自转的影响. (1)推导第一宇宙速度v 1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h ,求卫星运行周期T ;(3)若已知火星的质量和半径分别为地球的110和12,则火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为多少?[等级性考试]时间:40分钟 满分:35分15.(5分)(多选)如图所示,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,下列判断正确的是( )A .小行星带内的小行星都具有相同的角速度B .小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度C .各小行星绕太阳运动的周期均小于一年D .要从地球发射卫星探测小行星带,发射速度应大于地球的第二宇宙速度16.(5分)利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯.目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( )A .1 hB .4 hC .8 hD .16 h 17.(5分)(多选)我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后,我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面,如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m 倍,同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,图中P 点是地球赤道上一点,由此可知( )A .同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n 3m3B .同步卫星与P 点的速度之比为1nC.量子卫星与同步卫星的速度之比为n mD.量子卫星与P点的速度之比为n3 m18.(20分)地球A和某一行星B的半径之比为R1:R2=1:2,平均密度之比为ρ1:ρ2=4:1.若地球表面的重力加速度为10 m/s2,则:(1)行星B表面的重力加速度是多少?(2)若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最大高度可达20 m,那么在行星B表面以相同的初速度竖直上抛一物体,经多少时间该物体可落回原地?(空气阻力不计)。
最新人教版高中物理必修二课时训练(全册附解析)课时训练1曲线运动题组一曲线运动的位移和速度1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合力解析:做曲线运动的物体,速度方向一定变化,但大小可能变,也可能不变,B正确,A错误;做曲线运动的物体一定具有加速度,加速度可能不变,也可能变化,合力与加速度变化情况一致,故C、D错误。
答案:B2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球可看作质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是()A.为AB方向B.为BC方向C.为BD方向D.为BE方向解析:做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此铅球在B点的速度方向为BD方向。
答案:C3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示。
该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动。
现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速运动,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动。
此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()解析:由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为D。
答案:D题组二运动的合成与分解4.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是()A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.任何形式的运动都可以用几个分运动代替解析:根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线,故选项A正确。
而将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的分解方法,故选项B正确。
任何形式的运动都可以分解,如竖直下抛运动可分解成自由落体运动和匀速直线运动,故选项C错误,选项D正确。
人教版高中物理必修第二册全册课时练习第五章1曲线运动A组:合格性水平训练1.(曲线运动的理解)做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合力答案 B解析做曲线运动的物体速度方向一定变化,但大小可能变,也可能不变,B 正确,A错误;做曲线运动的物体一定具有加速度,加速度可能不变,也可能变化,故C、D错误。
2.(曲线运动的理解)关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化D.加速度(不为0)不变的运动可能是曲线运动答案 D解析物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一条直线上,而不一定是恒力或变力,A、B错误;做曲线运动的物体速度方向变化,但速度大小和加速度不一定变化,C错误,D正确。
3.(曲线运动的理解)自然界中有很多物体做曲线运动,在所有的曲线运动中,物体的运动速度()A.方向一定改变B.方向一定不变C.大小一定改变D.大小一定不变答案 A解析物体速度方向为运动轨迹切线方向,则曲线运动的速度方向一定会发生变化,大小有可能不变,也有可能改变,故A正确,B、C、D错误。
4.(曲线运动的条件)物体做曲线运动的条件为()A.物体运动的初速度不为0B.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答案 C解析当物体受到的合力方向与初速度方向不共线时,做曲线运动,故C正确。
5.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的答案 A解析由物体做曲线运动的条件可知,速度方向与合外力(加速度)方向不在同一条直线上,所以A正确,C错误;根据牛顿第二定律,加速度与合外力一定同向,所以B错误;在恒力作用下,物体也可以做曲线运动,只要合外力方向与速度方向不共线就可以,D错误。
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1.关于弹性势能,下列说法正确的是()
A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能
C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
【解析】发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用,都具有弹性势能,A正确;其他物体在发生弹性形变时也具有弹性势能,B错;弹性势能可以与其他形式的能相互转化,C正确;所有能在国际单位制中的单位都是焦耳,D正确.
【答案】ACD
2.关于弹性势能和重力势能,下列说法正确的是()
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量
【解析】重力势能具有系统性,弹性势能是弹簧本身具有的能量,故A 正确;重力势能和弹性势能都是相对的,且都是状态量,故B错,C、D正确.【答案】ACD
3.如果取弹簧伸长Δx时弹性势能为0,则下列说法中正确的是()
A.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为正值
B.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为负值
C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0
D.只要弹簧被压缩,弹性势能均为负值
【解析】弹簧处于自然长度时,弹性势能最小,伸长Δx时规定为0,得原长时为负值,选项A错误、B正确;压缩Δx与伸长Δx势能相同,选项C正确;压缩量大于Δx时弹性势能大于0,选项D错误.
【答案】BC
4. 如图7-5-6所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()
图7-5-6
A.重力势能减少,弹性势能增大
B.重力势能增大,弹性势能减少
C.重力势能减少,弹性势能减少
D.重力势能不变,弹性势能增大
【解析】弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增加;下降中,重力做正功,重力势能减少.
【答案】 A
5.(2013·六安高一质检)如图7-5-7所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是()
图7-5-7
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等
C.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小
D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
【解析】由功的计算公式W=Fl cos θ知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力F=kl,所以A不正确;弹簧开始被压缩时弹力小,弹力做的功也小,弹簧的压缩量变大时,物体移动相同的位移弹力做的功多,故B正确;物体压缩弹簧的过程,弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反,所以弹力做负功,弹簧的压缩量增大,弹性势能增大,故C 错误,D正确.故正确答案为B、D.
【答案】BD
6.一根弹簧的弹力—位移图象如图7-5-8所示,那么弹簧由伸长量8 cm 到伸长量4 cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为()
图7-5-8
A.3.6 J,-3.6 J
B.-3.6 J,3.6 J
C.1.8 J,-1.8 J
D.-1.8 J,1.8 J
【解析】弹簧在拉伸状态下变短时,弹力做正功,且做的功等于F-x图
象与x坐标轴围成的面积,故W=1
2×(30+60)×0.04 J=1.8 J,据W=-ΔE p知,
弹簧弹性势能的变化量ΔE p=-1.8 J,C项正确.
【答案】 C
7.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图7-5-9所示.经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则()
图7-5-9
A.h越大,弹簧在A点的压缩量越大
B.弹簧在A点的压缩量与h无关
C.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大
D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
【解析】最终小球静止在A点时,小球受重力与弹簧的弹力相等,故由
弹力公式得mg=kx,即可得出弹簧在A点的压缩量x=mg
k,与下落时的高度h
无关,A错,B对;对同一弹簧,它的弹性势能大小仅与弹簧的形变量有关,小球静止在A点或经过A点时,弹簧的弹性势能相同,C、D错.
【答案】 B
8.如图7-5-10所示,质量为m的物体静止在水平地面上,物体上面连一根轻质弹簧,用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h,则人做的功()
图7-5-10
A.等于mgh B.大于mgh
C.小于mgh D.无法确定
【解析】手拉着弹簧向上运动,物体提高h时,由于弹簧要伸长,因而不仅是物体重力势能增加了mgh,弹性势能也增加了,因此人做的功一定大于mgh.
【答案】 B
9.如图7-5-11所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小
球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是()
图7-5-11
A.ΔE1=ΔE2,ΔE p1=ΔE p2
B.ΔE1>ΔE2,ΔE p1=ΔE p2
C.ΔE1=ΔE2,ΔE p1>ΔE p2
D.ΔE1>ΔE2,ΔE p1>ΔE p2
【解析】关于小球重力势能的变化:两种情况下,小球速度最大时到达同一位置,由于h1>h2,第一种情况下小球下降的距离大,重力势能减少得多,即ΔE1>ΔE2.
关于弹簧弹性势能的变化:两种情况下弹簧发生的形变量相同,弹性势能的增加量相等,即ΔE p1=ΔE p2.
【答案】 B
10.某缓冲装置可抽象成图7-5-12所示的简单模型.图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是()
图7-5-12
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
【解析】弹簧劲度系数k越大向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好,A错;由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等,B对;由于k1x1=k2x2,k1≠k2,所以x1≠x2,又因原长相等,故压缩后两弹簧的长度不相等,C错;弹簧形变量越来越大,弹性势能越来越大,D对.
【答案】 BD
11.如图7-5-13所示,质量相等的A 、B 两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,今用力F 缓慢向上拉A ,直到B 刚要离开地面,设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B 刚要离开地面时弹簧的弹性势能为E p2,试比较E p1、E p2的大小.
图7-5-13
【解析】 对于同一弹簧,其弹性势能的大小取决于它的形变量.开始时,弹簧处于压缩状态,与原长相比,它
的压缩量为Δl 1=m A g k .当B 刚要离开地面时,弹簧处于拉伸状态,与原长相
比,它的伸长量为Δl 2=m B g k .因为m A =m B ,所以Δl 1=Δl 2,故E p1=E p2.
【答案】 E p1=E p2
12.(2013·泰州高一检测)通过探究得到弹性势能的表达式为E p =12kx 2,式中
k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧伸长(或缩短)的长度,请利用弹性势能表达式计算下列问题.放在地面上的物体上端系在劲度系数k =400 N/m 的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图7-5-14所示.手拉绳子的另一端,从轻绳处于张紧状态开始,当往下拉0.1 m 物体开始离开地面时,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h =0.5 m 高处.如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦,求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值.
图7-5-14
【解析】 由题意知弹簧的最大伸长量x =0.1 m
弹性势能E p =12kx 2=12×400×0.12 J =2 J
此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等, 则有W 1=W 弹=ΔE p =2 J
刚好离开地面时G =F =kx =400×0.1 N =40 N 物体缓慢升高,F =40 N
物体上升h =0.5 m 时拉力克服重力做功 W 2=Fh =40×0.5 J =20 J
拉力共做功W =W 1+W 2=(2+20) J =22 J.
【答案】 22 J 2 J。