【优化方案】2020高中物理 第5章第五节知能优化训练 新人教版必修2

第3节 动能和动能定理 学习目标 核心素养形成脉络1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能。

2．能运用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。

3．能应用动能定理解决简单的问题。

一、动能的表达式1．定义：物体由于运动而具有的能量。

2．表达式：E k ＝12 mv 2。

3．单位：和功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。

这是因为1 kg(m/s)2＝1 N ·m ＝1 J 。

4．动能是标量。

二、动能定理1．推导：如图所示，质量为m 的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移l ，速度由v 1增加到v 2。

则力F 做的功与物体动能变化的关系推导如下： 由牛顿第二定律得F ＝ma ，又由运动学公式得2al ＝v 22 －v 21 ，即l ＝v 22 －v 21 2a 。

把上面F 、l 的表达式代入W ＝Fl 得W ma （v 22 －v 21 ）2a ，也就是W ＝12mv 22 －12 mv 21 。

2．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

3．公式：W ＝E k2－E k1，其中W 为合力做的功。

4．适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

1．判断下列说法是否正确。

(1)速度大的物体动能也大。

()(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。

()(3)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同。

()(4)做匀速圆周运动的物体，速度改变，动能不变。

()(5)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化。

()(6)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零。

()(7)物体的动能增加，合外力做正功。

()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√2．(2021·淮南一中高二期中)在离地面高为H处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，重力加速度为g，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功为()A．mgH＋12mv2－12mv2B．12mv2－12mv2－mgHC．mgH－12mv2－12mv2D．mgH＋12mv2－12mv2解析：选A。

（精心整理，诚意制作）1．(20xx·清华附中高一检测)下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是( )A．匀速运动B．匀加速运动C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动解析：选D.匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变量，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，A、B、C错误，D正确．2．(20xx·广州高一检测)高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，某高速列车时速可达360 km/h.当该列车以恒定的速率在半径为2 000m的水平面上做匀速圆周运动时，则( )A．乘客做圆周运动的加速度为5 m/s2B．乘客做圆周运动的加速度为0.5 m/s2C．列车进入弯道时做匀速运动D．乘客随列车运动时的速度不变解析：选A.乘客随列车以360 km/h的速率沿半径为2 000 m的圆周运动，向心加速度a＝v2r＝10022 000m/s2＝5 m/s2，A正确，B错误；乘客随列车运动时的速度大小不变，方向时刻变化，C、D错误．3.如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω匀速转动，则( ) A．A、B两点线速度相同B．A、B两点角速度相同C．若θ＝30°，则A、B两点的线速度之比v A∶v B＝3∶2D ．若θ＝30°，则A 、B 两点的向心加速度 之比a A ∶a B ＝2∶3解析：选BC.A 、B 两点绕同轴转动，角速度相同，由于半径不同，线速度不同，v ＝ωr ，v A ∶v B ＝r A ∶r B ＝32R ∶R ＝3∶2，a ＝ω2r ，a A ∶a B ＝r A ∶r B ＝3∶2，所以A 、D 错误，B 、C 正确． 4．(20xx·福建师大附中高一检测)如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处半径关系为r A >r B ＝r C ，则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是( )A ．a A ＝aB ＝aC B ．a C >a A >a B C ．a C <a A <a BD ．a C ＝a B >a A解析：选C.由题意可知：v A ＝v B ，ωA ＝ωC ，而a n ＝v2r＝ω2r .v 一定，a n 与r成反比；ω一定，a n 与r 成正比．比较A 、B 两点，v A ＝v B ，r A >r B ，故a A <a B ；比较A 、C 两点，ωA ＝ωC ，r A >r C ，故a C <a A ，所以a C <a A <a B ，故选C.5.目前，滑板运动受到青少年的喜爱．如图所示某滑板运动员恰好从B 点进入半径为2.0 m 的14圆弧，该圆弧轨道在C 点与水平轨道相接，运动员滑到C 点时的速度大小为10 m/s.求他到达C 点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力)．解析：运动员经圆弧滑到C 点时做圆周运动．由公式a n ＝v2r 得a 1＝1022.0m/s 2＝50 m/s 2，方向竖直向上．运动员滑到C 点后进入水平轨道做匀速直线运动，加速度a 2＝0. 答案：50 m/s 2，方向竖直向上 0一、单项选择题1．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是( )A ．在赤道上向心加速度最大B ．在两极向心加速度最大C ．在地球上各处，向心加速度一样大D ．随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐增大解析：选A.地球上的物体随地球一起转动，在任何位置处转动的角速度都与地球自转的角速度相等．由公式a ＝r ω2可以知道，在角速度一定的情况下，向心加速度大小与转动半径成正比关系，所以，在赤道上，物体转动半径即地球半径，其值最大，故其向心加速度最大；在两极，其转动半径为零，所以其向心加速度也为零；随着纬度的升高，其转动半径减小，故其向心加速度也减小，正确选项为A.2．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )A ．3∶4B ．4∶3C ．4∶9D ．9∶16解析：选B.根据公式a ＝ω2r 及ω＝2πT 有a 甲a 乙＝r 甲r 乙·T2乙T2甲.因为T 甲＝t60，T 乙＝t 45，所以a 甲a 乙＝34×4232＝43，B 正确． 3.(20xx·武汉外国语学校高一检测)如图所示，A 、B 为咬合传动的两齿轮，r A ＝2r B ，则A 、B 两轮边缘上两点的( )A ．角速度之比为2∶1B ．向心加速度之比为1∶2C ．周期之比为1∶2D ．转速之比为2∶1解析：选B.根据两轮边缘线速度相等，由v ＝ωr 得，角速度之比为ωA ∶ωB ＝v A r B ∶(v B r A )＝1∶2，故A 错误；由a n ＝v2r得向心加速度之比为a A ∶a B ＝v 2Ar B ∶(v 2B r A )＝1∶2，故B 正确；由T ＝2πrv得周期之比为T A ∶T B ＝r A v B ∶(r B v A )＝2∶1，故C 错误；由n ＝ω2π得转速之比为n A ∶n B ＝ωA ∶ωB ＝1∶2，故D 错误．4.如图所示，O 1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r 1，O 2为从动轮的轴心，轮半径为r 2，r 3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r 2＝2r 1，r 3＝1.5r 1.A 、B 、C 分别是3个轮边缘上的点，则质点A 、B 、C 的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)( )A ．1∶2∶3B ．2∶4∶3C ．8∶4∶3D ．3∶6∶2解析：选C.因为皮带不打滑，A 点与B 点的线速度大小相同，都等于皮带运动的速率，根据向心加速度公式a n ＝v2r可得：a A ∶a B ＝r 2∶r 1＝2∶1由于B 、C 是固定在同一个轮上的两点，所以它们的角速度相同，根据向心加速度的公式a n ＝ω2r 可得a B ∶a C ＝r 2∶r 3＝2∶1.5由此可得a A ∶a B ∶a C ＝8∶4∶3. 5.(20xx·川师附中高一检测)如图所示，圆弧轨道AB 在竖直平面内，在B 点，轨道的切线是水平的，一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑，不计任何阻力．设小球刚到达B 点时的加速度为a 1，刚滑过B 点时的加速度为a 2，则( )A ．a 1、a 2大小一定相等，方向可能相同B ．a 1、a 2大小一定相等，方向可能相反C ．a 1、a 2大小可能不等，方向一定相同D ．a 1、a 2大小可能不等，方向一定相反解析：选D.刚到达B 点时，小球仍做圆周运动，此时a 1＝v2BR ，方向竖直向上，当刚滑过B 点后，小球做平抛运动，a 2＝g ，方向竖直向下，v2BR有可能等于g ，故D 正确．二、多项选择题6．下列关于向心加速度的说法错误的是( ) A ．向心加速度越大，物体速率变化越快 B ．向心加速度越大，物体转动得越快C ．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D ．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的解析：选ABD.向心加速度描述的是圆周运动速度方向的变化快慢，而非速度大小的变化快慢，A 、B 错误；匀速圆周运动的加速度即向心加速度，方向指向圆心，C 正确；在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，方向时刻改变，D 错误．7．(20xx·临沂高一检测)一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R ，向心加速度为a ，则( )A ．小球相对于圆心的位移不变B ．小球的线速度大小为 RaC ．小球在时间t 内通过的路程s ＝ aRtD ．小球做圆周运动的周期T ＝2πR a解析：选BD.小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变，A错误；由a＝v2R得v＝Ra，B正确；在时间t内通过的路程s＝v t＝t Ra，C错误；做圆周运动的周期T＝2πRv＝2πRRa＝2πRa，D正确．8.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时( )A．A、B两点的线速度之比为v A∶v B＝1∶1B．A、B两点的线速度之比为v A∶v B＝3∶2C．A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB＝3∶2D．A、B两点的向心加速度之比为a A∶a B＝2∶3解析：选AD.由题意知v A∶v B＝1∶1，故A正确，B错误；又由ω＝v r 得ωA∶ωB＝r B∶r A＝2∶3，故C错误；又由a＝v2r得a A∶a B＝r B∶r A＝2∶3，故D正确．☆9.(20xx·陕西师大附中高一测试)如图所示，是甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图象，其中图线甲为一双曲线．由图象可以知道( )A．甲球运动时，线速度大小保持不变B．甲球运动时，角速度大小保持不变C．乙球运动时，线速度大小保持不变D．乙球运动时，角速度大小保持不变解析：选AD.图线甲表明物体的向心加速度与半径成反比，由a＝v2 r可知，物体运动的线速度不变，选项A正确；图线乙表明物体的向心加速度与半径成正比，由a＝ω2r可知，物体的角速度大小不变，选项D正确．三、非选择题10.宇航员的选拔、训练是非常严格的．当航天飞机升空时，宇航员会发生黑视．黑视的原因第一是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二是因为脑缺血．为了使宇航员适应飞行要求，在如图所示的仪器中对宇航员进行训练．宇航员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内，若要使宇航员的向心加速度为an ＝6g ，则角速度需为多少？(R ＝20 m ，g 取10 m/s 2)解析：由向心加速度公式a n ＝Rω2得ω＝an R ＝6×1020 rad/s ＝3 rad/s.答案：3 rad/s11．如图所示是一个皮带传动减速装置，轮A 和轮B 共轴固定在一起，各轮半径之比R A ∶R B ∶R C ∶R D ＝2∶1∶1∶2，求在运转过程中，轮C 边缘上一点和轮D 边缘上一点向心加速度之比．解析：B 、D 轮边缘线速度相等，A 、C 轮边缘线速度相等，A 、B 轮角速度相等.vC vD ＝vA 12vA ＝2∶1，ωC ωD ＝2ωA 12ωA ＝4∶1，aC aD ＝vC ωC vD ωD ＝21×41＝8∶1.答案：8∶1 ☆12.如图所示，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动，甲沿顺时针方向做匀速圆周运动，圆半径为R ；乙做自由落体运动，当乙下落至A 点时，甲恰好第一次运动到最高点B ，求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度．解析：设乙下落到A 点所用时间为t ，则对乙，满足R ＝12gt 2，得t ＝2R g ，这段时间内甲运动了34个周期，即 34T ＝ 2R g① 又由于a ＝Rω2＝R 4π2T2②由①②得a ＝98π2g .答案：98π2g。

第二节 运动的合成与分解5分钟训练(预习类训练，可用于课前)1.关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是（ ） A.两个匀速运动的合运动一定是匀速运动 B.两个直线运动的合运动一定是直线运动 C.合运动的速度一定大于分运动的速度D.合运动的位移的大小可能小于分运动的位移的大小 答案：AD2.关于曲线运动中速度的方向，下列说法中正确的是（ ） A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线保持不变的B.质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与质点运动方向成一定夹角C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向是曲线上这一点的切线方向D.曲线运动中速度的方向不断改变，但速度的大小不一定改变 答案：CD3.物体运动的加速度大小和方向都不随时间发生变化时物体（ ） A.一定做匀变速直线运动 B.一定做曲线运动 C.可能做曲线运动 D.可能做直线运动 答案：CD4.已知分运动求合运动，叫做____________；已知合运动求分运动，叫做____________；运动的合成与分解遵循____________定则.答案：运动的合成 运动的分解 平行四边形 10分钟训练(强化类训练，可用于课中)1.关于运动的合成与分解，以下说法中正确的是（ ） 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 答案：ABD2.两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度分别为v 1和v 2，加速度分别为a 1和a 2，它们的合运动的轨迹（ ）A.如果v 1=v 2=0，那么轨迹一定是直线B.如果v 1≠0，v 2≠0，那么轨迹一定是曲线C.如果a 1=a 2，那么轨迹一定是直线D.如果2121v v a a ，那么轨迹一定是直线 答案：AD3.如图6-2-1所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v 匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则红蜡块的轨迹可能是（ ）图6-2-1A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定 答案：B4.下列说法中正确的是（ ）A.两个匀速直线运动合运动的轨迹必是直线B.两个匀变速直线运动合运动的轨迹必是直线C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D.几个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 答案：AD5.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去，当水流匀速时，它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是（ ）A.水速小时，位移小，时间亦小B.水速大时，位移大，时间亦大C.水速大时，位移大，但时间不变D.位移、时间大小与水速大小无关 解析：小船渡河时参与了顺水漂流和垂直岸横渡两个分运动，由运动的独立性原理和等时性，小船的渡河时间等于河的宽度与垂直岸的分速度之比.由于船“以一定速率垂直河岸向对岸划去”，垂直岸的分速度即为船速，故渡河时间一定，水速大，水流方向的分位移就大，合位移也就大，反之则合位移小. 答案：C6.如图6-2-2所示，在离水面高为H 的岸边有人以v 0的匀速率收绳使船靠岸，当船与岸上的定滑轮间的水平距离为x 时，船速是多少?图6-2-2解析：可进行运动的分解.关键是先找出合速度，船的运动、船的速度就是合运动、合速度，所以应该分解船的速度v.收绳时船水平向左运动，θ角增大，船的运动可以看作是两个分运动的合运动，如图所示.一个是沿绳方向以v 0“上升”的运动，另一个是垂直于v 0、方向“下摆”的运动，对应的分速度v 1使θ角增大.船对地的速度就是v 0与v 1的合速度.如图所示，根据矢量合成的平行四边形定则v=v 0220cos vv xx H +=θ.答案：022v xx H +30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)1.关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ） A.合运动的速度一定比分运动的速度大B.两个匀速直线运动的合运动也一定是匀速直线运动C.只要两个分运动是直线运动，那么合运动也是直线运动D.两个分运动的时间一定与合运动的时间相等 答案：BD2.民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标.运动员要射中目标，他放箭时应（ ） A.直接瞄准目标B.瞄准目标应有适当提前量C.瞄准目标应有适当滞后量D.无法确定解析：因弓箭已具有与马相同的向前的速度，要使箭的合速度方向指向目标，放箭时瞄准目标应有适当滞后量. 答案：C3.江中某轮渡站两岸的码头A 和B 正对，如图6-2-3所示，水流速度恒定且小于船速.若要使渡船直线往返于两码头之间，则船在航行时应（ ）图6-2-3A.往返时均使船垂直河岸航行B.往返时均使船头适当偏向上游一侧C.往返时均使船头适当偏向下游一侧D.从A 码头驶往B 码头，应使船头适当偏向上游一侧，返回时应使船头适当偏向下游一侧 解析：根据小船渡河的运动与合成和分解的问题的分析，要想使合速度垂直于河岸，必须使船头适当偏向上游，这样航行得到的合速度的方向才能垂直于河对岸. 答案：B4.某人横渡一条河流，船划行速度和水流动速度一定，此人过河最短时间为T 1；若此船用最短的位移过河，则需时间为T 2.若船速大于水速，则船速与水速之比为（ ） A.21222T T T - B.12T T C.22211T T T - D.21T T解析：船垂直河岸方向划行过河时间为最短；船斜向上游划行，垂直过河的位移为最短.设划船速度为v 1，水流速度为v 2，河宽为l ，则过河最短时间T 1=1v l①；船以最短位移垂直过河(这是合运动)速度关系如图所示.船的合速度v=2221v v -.所以过河的时间T 2=vl=2221v v l - ②由①②两式解出v 1=1T l ， v 2=212221T T T T l -∙，故只有A 正确.答案：A5.下列关于运动分解的说法中正确的是（ ） A.初速度不为零的匀变速直线运动，可以分解成一个匀速直线运动与一个初速度为零的匀加速直线运动B.一个在平面上的曲线运动可以分解成两个直线运动C.沿斜面向下的运动可以分解为一个水平方向的运动和一个竖直向上的运动D.可以将斜向下速度为9 m ／s 的运动分解成两个速度分别为3 m/s 和5 m/s 的匀速运动 答案：ABC6.如图6-2-4所示，物体A 和B 的质量均为m ，且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮，滑轮与轴之间的摩擦).当用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）A.物体A 也做匀速直线运动B.绳子拉力始终大于物体A 所受的重力C.物体A 的速度小于物体B 的速度D.地面对物体B 的支持力逐渐增大图6-2-4解析：设B 物体的速度为v ，A 物体的速度等于沿绳方向的速度，绳子参与了两种运动：沿绳子向右下方的分运动和垂直于绳指向绳摆动方向的分运动，如图所示，v 为合速度，v 1、v 2为分速度，v 1=vcosα.由于v 不变，在B 向右运动时α减小，故v 1增大，物体A 加速上升，有向上的加速度.故A 不正确.对B 由牛顿第二定律，可知B 正确.由图可见，C 正确.当α=90°， N=0，α增大，N 增大，D 正确.答案：BCD7.一条河，河宽为d ，河水流速为v 1，小船在静水中的速度为v 2，可使小船在渡河过程中所行路程x 最短，则（ ） A.当v 1＜v 2时，则x=dB.当v 1＜v 2时，则x=22221v v v +·dC.当v 1＞v 2时，则x=21v v d D.当v 1＞v 2时，则x=21v v d 解析：当船速v 2大于水速v 1时，船可以垂直渡河，此时渡河的最短路程为河宽，即x=d ，所以A 是正确的，而B 是错的.当v 1＞v 2时，船不能垂直河岸过河，此时速度合成的三角形如图所示.由图可知，当船速v 2跟位移x 方向垂直时，渡河的路程s 为最短.由图中几何关系可知△ABO ∽△CDO 则有21v dv x =,所以x=21v v d 由上述计算结果可知，选项C 是正确的，而选项D 是错误的. 答案：AC8.一个人站在匀速运动的自动扶梯上，经时间15 s 到楼上.若自动扶梯不动，人沿扶梯匀速上楼需要时间30 s.在自动扶梯匀速运动的同时，人也沿扶梯匀速(速度不变)上楼，则人到达楼上所需的时间为__________s. 解析：人对地速度为v 人=30s，扶梯对地的速度v 梯=15st=15301530+⨯=+梯人v v s s=10 s. 答案：109.设有一条河，其宽度为700 m ，河水均匀流动，流速为2 m ／s ，汽船相对于河水的运动速度为4 m ／s ，则汽船的船头应偏向哪个方向行驶，才能恰好到达河的正对岸?渡河过程经历多少时间？解析：如图所示，汽船实际的运动是垂直于河流方向的运动，它可以看作是汽船斜向上游方向和沿水流方向两个分运动的合运动.由图可见sinα=4212=v v =0.5，α=30° v=22222124-=-v v m/s≈3.5 m/s 渡河时间为t=5.3700=v ss=200 s=3.3 min.答案：向上游30°行驶，时间3.3 min10.如图6-2-5所示，a 图表示某物体在x 轴方向上分速度v x t 的图象，b 图表示该物体在y 轴上分速度v y t 的图象.求：图6-2-5(1)在t ＝0时物体的速度； (2)t ＝8 s 时物体的速度； (3)t ＝4 s 时物体的位移.解析：物理问题可以用文字说明加以描述，可以用数学表达式表示，也可用图象描述，本题即由图象表示物体在二维空间运动的运动情况，要求学生正确识图.由图，物体在x 方向上以 3 m/s 的速度做匀加速直线运动，在y 方向上做初速度为0、加速度为0.5 m/s 2的匀加速直线运动，合运动是曲线运动. （1）v=2020y x v v + =3 m/s.（2）v=222243+=+y x v v m/s=5 m/s.（3）在4 s 的时间内物体在x 方向发生的位移为x=12 m ，物体在y 方向发生的位移为y=21at 2=4 m ，所以s=10422=+y x m. 答案：（1）3 m/s （2）5 m/s （3）104 m11.如图6-2-6所示，在高为H 的光滑平台上，有一物体用绳子跨过定滑轮C ，由地面上的人以均匀速度v 0向右拉动，不计人的高度，当人从地面上的A 处向右行走距离x 到达B 处时，求：(1)物体的速度；(2)物体移动的距离.图6-2-6解析：人拉绳由A 点到B 点的运动由两个分运动组成：第一个分运动是绕C 点逆时针转动，从A 点运动到A 1点；第二个分运动是沿绳子由A 1移动到B.人向右行走的速度v 0是合速度，如图所示.(1)由图中几何关系可知，沿绳方向的分速度v 2=v 0sinθ，由直角三角形△CAB 可知 sinθ=22xH x CBAB+=所以v 2=v 0sinθ=220xH xv +.(2)物体移动的距离等于人从A 点运动到B 点时，绳被拉动的长度，即x′=CB -CA=22x H +-H. 答案：(1)220x H xv + (2)22x H +-H。

优化学案物理必修二人教版电子版本学期为了提高物理的教学质量，完成本学期教学工作任务，使高二的物理在期末考试中取得好成绩，为高三系统复习奠定基础。

在新课改这个大的前提下进一步学习新课程标准，狠抓教学常规的落实，具体工作主要有以下几点一、深入细致分析学生情况物理是理科学生的必考科目，大部分学生对知识的掌握不够，特别是对基础知识的理解掌握不牢，虽经过高一一年的学习和训练，但对建立物理情景、物理模型还有待加强，知识点的连贯性还有待进一步提高，独立分析物理过程、解决物理问题的能力还需加强培养，有待提高。

二、深入细致分析教材，明晰教学任务第二学期高二物理教学计划根据新课标的要求，认真组织教学，向课堂要效益、要质量。

知识方面，使学生掌握好基础知识、基本技能、基本方法和基本的物理思想;知识和能力方面，在传授知识的同时，也注重培养分析问题、解决问题的能力，在课堂教学中注意把二者有机地结合起来;情感态度方面，注重培养学生良好的.学习习惯，解题的规范性，充分调动学生学习的主动性、积极性。

在考试中力争学生成绩能稳步提高。

三、主要工作1、做好思想工作，坚定学好物理的信心，由于物理学科理解性强，加之中学阶段的学生理解能力有限，产生了畏惧情绪，为此，多在班级介绍学习方法，做学生思想工作，使学生对物理学科有深刻认识，掌握学习物理的规律和方法。

2、讲究质量，提升能力，从教学抓起扎扎实实搞好教学工作。

认真学习代莱《高中物理课程标准》，利用集体复习活动时间交流体会，并将理论自学的成果渗透到课堂教学当中。

3、认真研究考纲，明确本学期的教学工作要求。

要注意做到每节课针对不同的学生能有不同的侧重点，进一步做好分层次教学工作。

做好每节课的课后反思。

各班的作业量要适中，能及时批改并加以反馈。

对学生的作业，做到全批全改，以便全面掌握学生的情况。

利用自习课等时间段，加强对学生的辅导。

一、指导思想以中学物理教学大纲为纲，以新编中学物理教材为本，在落实基础知识，形成基本技能多下功夫。

一、单项选择题
1．(2013·阜阳一中高一检测)在做“研究平抛运动”实验中，下列措施有利于减小实验误差的是()
A．斜槽轨道必须光滑
B．以斜槽末端为坐标系的原点
C．每次要平衡摩擦力
D．小球每次应从斜槽同一高度由静止释放
解析：选D.本实验对斜槽的要求是其末端必须水平，并不要求它非得光滑，A错误；实验中也不要求平衡摩擦力，C错误；建立坐标系时，将小球放于斜槽的末端，应选小球球心在白纸上的投影作为原点，B错误；为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同，应将小球每次从斜槽同一高度由静止释放，D正确．
2.
平抛物体的运动规律可以概括为两条：一是水平方向的匀速直线运动；二是竖直方向的自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤击打弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面．则这个实验()
A．只能说明上述规律中的第一条
B．只能说明上述规律中的第二条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
解析：选B.实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球在竖直方向的分运动和B球相同，即在竖直方向做自由落体运动，不能说明规律一，故正确答案为B.
3.
如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0运动，同时在它正上方有小球B以初速度v0水平抛出并落于C点，则()
A．小球A先到达C点
B．小球B先到达C点
C．两球同时到达C点
D．不能确定
解析：选C.B球的运动可看成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，在水平。

知能演练强化闯关1．关于探究动能定理的实验中，下列叙述正确的是( )A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：选D.本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后每次实验时，橡皮筋做的功是第一次的整数倍，否则，功的数值难以测定，B错；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C 错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．2．(2012·龙岩模拟)在“探究动能定理”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度( )A．间距均匀的B．间距不均匀的C．间距均匀的与不均匀的都可D．最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的解析：选A.橡皮筋完全恢复后不再有力对小车做功，小车做匀速运动，纸带上的点间距变的均匀，故A对，B、C错；若纸带上没有间距均匀的点说明纸带太短，橡皮筋还没完全恢复原状纸带已完全通过打点计时器，这种情况下应选用更长的纸带，或者是因为摩擦力没被平衡掉，故D错．3．(2012·江苏徐州调研)在“探究动能定理”的实验中，若画出W－v的图象，应为图5－5－9中的哪个图( )图5－5－9解析：选B.通过实验可知，做的功W与小车速度v2成正比，故与v应是二次函数关系，故B正确，A、C、D均错．4．在“探究动能定理”的实验中，某同学在一次实验中得到一条如图5－5－10所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是( )图5－5－10A．电源的频率不稳定B．木板倾斜的程度太大C．没有使木板倾斜或倾斜角太小D．小车受到的阻力较大解析：选CD.可能是没有平衡摩擦力或平衡不够，故C、D正确．5．(2012·烟台测试)一实验小组要用如图5－5－11所示的装置探究动能定理，关于实验操作下列说法正确的是( )图5－5－11A．应改变橡皮筋拉伸的长度，打出不同的纸带进行分析B．应保持橡皮筋拉伸的长度不变，改变橡皮筋的条数，打出不同的纸带进行分析C．应选取纸带上点迹间隔均匀的一段进行测量，以求出小车匀速运动时的速度D．实验中将木板左端适当垫高的目的是：使重力分力平衡掉小车和纸带受到的摩擦力，提高实验的精确度解析：选BCD.橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，则要改变橡皮筋数目来改变做功的多少，A错误，B正确；纸带点迹均匀说明小车做匀速运动，此时小车的速度最大，橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能，C正确；木板略微倾斜后，小车所受重力沿斜面向下的分力平衡了小车运动中的阻力，提高了实验的精确度，D正确．6．为了探究动能定理，现提供如图5－5－12所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答问题(打点计时器所用交流电频率为50 Hz)：图5－5－12(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图5－5－13所示是其中四次实验打出的部分纸带．图5－5－13(4)试根据第(2)、(3)次数123 4橡皮筋对小车做功W小车速度v(m/s)v2(m2/s2)________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车能够匀速下滑(4)由匀速运动的速度公式v ＝x t ，其中x 从图上读出分别为2.00 cm 、2.83 cm 、3.46 cm 、4.00 cm.t ＝T ＝1f＝0.02 s ，即可求出小车的速度. 次数 12 3 4 橡皮筋对小车做功 W2W 3W 4W 小车速度v (m/s) 1.001.42 1.732.00 v 2(m 2/s 2) 1.002.02 2.99 4.00橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比．答案：见解析 7．(2012·杭州模拟)为了“探究动能定理”，查资料得知，弹簧的弹性势能E p ＝12kx 2，其中k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧长度的变化量．某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m )运动来探究这一问题．为了研究方便，把小球O 放在水平桌面上做实验，让小球O 在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功．该同学设计实验如下：首先进行如图5－5－14甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球O ，静止时测得弹簧的伸长量为d .图5－5－14在此步骤中，目的是要确定物理量__________，用m 、d 、g 表示为__________．接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球O 压缩，测得压缩量为x ，释放弹簧后，小球O 被推出去，从高为h 的水平桌面上抛出，小球O 在空中运动的水平距离为L .小球O 的初动能E k1＝__________.小球O 的末动能E k2＝__________.弹簧对小球O 做的功W ＝__________(用m 、x 、d 、g 表示)．对比W 和E k2－E k1就可以得出“动能定理”，即在实验误差允许范围内，外力所做的功等于物体动能的变化．解析：在图甲所示的实验中，目的是确定弹簧的劲度系数k ，由平衡条件得：mg ＝kd ，即k ＝mg d.在图乙所示的实验中，小球的初动能E k1＝0.又根据小球做平抛运动得：h ＝12gt 2 L ＝vt 所以E k2＝12mv 2＝12m (L g /2h )2＝mgL 24h弹簧对小球做的功等于弹性势能的减少，所以W ＝12kx 2＝mgx 22d . 答案：弹簧劲度系数k mg d 0 mgL 24h mgx 22d。

2运动的合成与分解课后篇巩固提升基础巩固1.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水,管内有一个用红蜡块做成的圆柱体,当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升。

现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。

已知圆柱体运动的合速度是5 cm/s,α=30°，则玻璃管水平运动的速度大小是（)A.5 cm/s B。

4 cm/s C.3 cm/s D。

2.5 cm/s解析玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度,即v x=v sin30°=5×0.5cm/s=2。

5cm/s.答案D2。

如图所示,在水平吊臂上有一个可以沿吊臂运动的小车A,安装在小车下方的吊钩吊着物体B。

在小车A与物体B以相同的水平速度向右匀速运动的同时，吊钩将物体B向上匀速吊起。

关于物体B运动的情况，下列说法正确的是(）A。

向右上方做匀速直线运动B。

向右上方做匀加速直线运动C.向右上方做匀减速直线运动D。

向右上方做曲线运动B在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀速直线运动,根据运动的合成，可知合运动也是匀速直线运动。

故A正确,B、C、D错误。

3.帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参考系（)A。

帆船朝正东方向航行，速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC。

帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为√2vD。

帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为√2v,帆船在东西方向以速度v向东运动,南北方向以速度v向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则，可以求得帆船以帆板为参考系是以大小为√2v的速度向北偏东45°方向运动,故选D。

4。

(2020湖北荆州中学高一上学期期末)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（）A。

运动员下落时间与风力有关B.运动员着地速度与风力无关C。