(附加10套高考模拟卷)高中教科版物理同步测试：必修2：高中同步测试卷(三)Word版含答案

高中同步测试卷(三)第三单元 行星运动和万有引力定律 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，发生这个现象的原因是( ) A ．由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的 B ．由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的C ．苹果与地球间的相互作用力是等大的，但由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D ．以上说法都不对2．如图所示，两个半径为r 1＝0.40 m ，r 2＝0.60 m 且质量分布均匀的实心球质量分别为m 1＝4.0 kg 、m 2＝1.0 kg ，两球间距离r 0＝2.0 m ，则两球间的引力的大小为(G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2)( )A ．6.67×10－11NB ．大于6.67×10－11NC ．小于6.67×10－11ND ．不能确定3．设想把质量为m 的物体(可视为质点)放到地球的中心，地球质量为M 、半径为R .则物体与地球间的万有引力是( )A ．零B ．无穷大C ．GMm /R 2D ．无法确定4．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N ．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为( )A ．0.5B ．2C ．3.2D ．45．假设宇宙中有一颗未命名的星体，其质量为地球的6.4倍，一个在地球表面重力为50 N 的物体，经测定在该未知星体表面的重力为80 N ，则未知星体与地球的半径之比为( )A ．0.5B ．2C ．3.2D ．46．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－dRB ．1＋dRC.⎝⎛⎭⎫R －d R 2D.⎝⎛⎭⎫R R －d 27．英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R 约45 km ，质量M 和半径R 的关系满足MR＝c22G(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为() A．108 m/s2B．1010 m/s2C．1012 m/s2D．1014 m/s2二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)8．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．下面对于开普勒第三定律的公式a3T2＝k的说法错误的是()A．公式只适用于轨道是椭圆的运动B．式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等C．式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离9．关于物理学家所做出的贡献，下列说法中错误的是()A．总结出行星运动三条定律的科学家是牛顿B．总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略C．提出日心说的物理学家是第谷D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许10．下面说法中正确的是()A．F＝G m1m2r2公式中，G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．F＝G m1m2r2公式中，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．F＝G m1m2r2公式中，m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D．F＝G m1m2r2公式中，m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力11．地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化．冬至这天地球离太阳最近，夏至最远．下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，错误的是() A．地球公转速度是不变的B．冬至这天地球公转速度大C．夏至这天地球公转速度大D．无法确定12．宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的重力加速度，N表示人对台秤的压力，下列说法中正确的是()A．g′＝0 B．g′＝R2 r2g0C．N＝0 D．N＝m R2 r2g0三、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)当地球的自转周期为多少时，赤道上的物体的重力恰好为零？(已知地球半径R＝6.4×103 km，g＝10 m/s2)14.(10分)火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的19.一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg.求：(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)15．(10分) 飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？16.(12分)某宇航员在飞船发射前测得自身连同宇航服等随身装备共重840 N，在火箭发射阶段，发现当飞船随火箭以a＝g/2的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度)，其身下体重测试仪的示数为1 220 N，设地球半径R＝6 400 km，地球表面重力加速度g取10 m/s2(求解过程中可能用到1918＝1.03,2120＝1.02)．问：(1)该位置处的重力加速度g′是地面处重力加速度g的多少倍？(2)该位置距地球表面的高度h为多大？参考答案与解析1．导学号17750033]【解析】选C.苹果与地球间的万有引力是相互作用力，大小相等，方向相反，但由于地球质量较大，加速度较小，故C正确，A、B错误．2．导学号17750034]【解析】选C.此题中为两质量分布均匀的球体，r是指两球心间的距离，由万有引力定律公式得F＝Gm1m2 r2＝6.67×10－11×4.0×1.0（2.0＋0.40＋0.60）2N＝2.96×10－11 N<6.67×10－11 N，故选C.3．导学号17750035]【解析】选A.把物体放到地球的中心时r＝0，此时万有引力定律不再适用．由于地球关于球心对称，所以吸引力相互抵消，整体而言，万有引力为零．4．导学号17750036]【解析】选B.若地球质量为M0，则“宜居”行星质量为M＝6.4M0，由mg＝G Mm r2得m0g m0g′＝M0r20·r2M＝600960所以rr0＝600M960M0＝600×6.4M0960M0＝2.5．导学号17750037]【解析】选B.设地球质量为M地，半径为R地，未知星体的质量为M，半径为R，则对于地球表面的物体：G M地mR2地＝mg＝50 N，对于处于未知星体表面的同一物体：G MmR2＝mg′＝80 N，其中M＝6.4M地，由以上两式相比得RR地＝2，所以B正确．6．导学号17750038]【解析】选A.设地球的密度为ρ，地球的质量为M，根据万有引力定律可知，地球表面的重力加速度g＝GMR2.地球质量可表示为M＝43πR3ρ.因质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零，所以矿井下以(R －d )为半径的地球的质量为M ′＝43π(R －d )3ρ，解得M ′＝⎝⎛⎭⎫R －d R 3M ，则矿井底部处的重力加速度g ′＝GM ′（R －d ）2，则矿井底部处的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为g ′g ＝1－dR，选项A 正确；选项B 、C 、D 错误． 7．导学号17750039] 【解析】选C.星球表面的物体满足mg ＝GMm R2，即GM ＝R 2g ，由题中所给条件 M R ＝c 22G 推出GM ＝12Rc 2，则g ＝c 22R，代入数据解得g ＝1012 m/s 2，C 正确．8．导学号17750040] 【解析】选ABD.如果行星和卫星的轨道为圆轨道，公式a 3T 2＝k 也适用，但此时公式中的a 为轨道半径，故A 错；比例系数k 是一个由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k 值不同，故B 错，C 对；月球绕地球转动的k 值与地球绕太阳转动的k 值不同，故D 错．9．导学号17750041] 【解析】选ABC.开普勒研究了行星运动的规律，总结出行星运动的三条定律，故A 错误．总结出万有引力定律的物理学家是牛顿，故B 错误．提出日心说的物理学家是哥白尼，故C 错误．英国的卡文迪许第一次精确通过实验测出了引力常量G ，故D 正确．10．导学号17750042] 【解析】选AC.引力常量G 是卡文迪许利用扭秤装置测得的，A 正确．当r 趋近于零时，物体不能看成质点，F ＝Gm 1m 2r 2不再适用，所以由它得出的结论是错误的，B 错误．m 1、m 2之间的引力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，但由于分别作用在两个物体上，所以不能平衡．C 正确，D 错误．11．导学号17750043] 【解析】选ACD.冬至地球与太阳的连线短，夏至长．根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过的面积相等，则在相等的时间内冬至时地球运动的路径就要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时速度大，只有B 项正确，故选ACD.12．导学号17750044] 【解析】选BC.由关系式mg ＝GMmr 2，得g ′g 0＝R 2r 2，故A 错误，B 正确；由于飞船中的人处于完全失重状态，人受到的万有引力全部用来提供其做圆周运动所需的向心力，所以对台秤没有压力，C 正确，D 错误．13．导学号17750045] 【解析】物体受到的万有引力全部充当随地球做圆周运动的向心力时，重力为零．即GMmR 2＝m 4π2R T 2(2分)又GMmR 2＝mg (2分) 联立解得：T ＝2πRg＝2×3.14× 6.4×10610s ＝5 024 s ＝1.4小时．(4分) 【答案】1.4小时14．导学号17750046] 【解析】(1)由mg ＝G MmR 2， 得g ＝GMR 2.(2分)在地球上有g ＝GMR 2，在火星上有g ′＝G ·19M⎝⎛⎭⎫12R 2(2分) 所以g ′＝409m/s 2，(1分) 那么宇航员在火星上所受的重力mg ′＝50×409N ≈222.2 N ．(1分) (2)在地球上，宇航员跳起的高度为h ＝v 202g (1分)即1.5＝v 202×10(1分)在火星上，宇航员跳起的高度h ′＝v 202g ′＝v 202×409，(1分)联立以上两式得h ′＝3.375 m ．(1分) 【答案】(1)222.2 N (2)3.375 m15．导学号17750047] 【解析】当飞船做半径为R 的圆周运动时，由开普勒第三定律知：R 3T 2＝k (2分)当飞船返回地面时，从A 处降速后沿椭圆轨道至B .设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T ′，椭圆的半长轴为a ，则a 3T ′2＝k (2分)可解得：T ′＝⎝⎛⎭⎫a R 3·T (2分) 由于a ＝R ＋R 02，由A 到B 的时间t ＝T ′2(2分) 所以t ＝12⎝⎛⎭⎫R ＋R 023R3·T ＝（R ＋R 0）T4R R ＋R 02R.(2分) 【答案】（R ＋R 0）T4R R ＋R 02R16．导学号17750048] 【解析】(1)飞船起飞前，对宇航员受力分析有G ＝mg ， 得m ＝84 kg ，(2分)在h 高度处对宇航员受力分析，应用牛顿第二定律有 F －mg ′＝ma ，得g ′g ＝2021.(4分) (2)根据万有引力定律公式，在地面处有G MmR 2＝mg ，(2分) 在h 高度处有GMm（R ＋h ）2＝mg ′(2分)解以上两式得h ＝0.02R ＝128 km.(2分) 【答案】(1)g ′g ＝2021(2)128 km。

高一物理试题2020．04（必修二+必修三模拟测试）说明：试卷满分100分。

试题分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，考试时间45分钟。

第Ⅰ卷（共48分）一、选择题（本题包括8小题，1—5题为单选，6—8题为多选，错选0分，漏选得3分。

每题6分，共48分）1.下列关于向心加速度的说法正确的是( )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.向心加速度方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的2.关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3.如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则船的运动性质及此时刻小船水平速度v x为( )A.船做变加速运动，v x＝v0 cos αB.船做变加速运动，v x＝v0cos αC.船做匀速直线运动，v x＝v0 cos αD.船做匀速直线运动，v x＝v0cos α4.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。

若将云母介质移出，则电容器( )A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变5.下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是( )6.在倾角为37°的斜面上，从A点以6 m/s 的速度水平抛出一小球，小球落在B点，如图所示，则以下说法正确的是(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)()A.小球在空中飞行时间为0.85 sB.A、B两点距离为6.75 mC.小球在B点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.5D.到达B点时的速度为12 m/s7．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定( )A.M点的电势高于N点的电势B.M点的电势低于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能8.某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则下列说法正确的是( )A.在O～x1之间不存在沿x正方向的电场B.在O～x1之间存在着沿x正方向的匀强电场C.在x1～x2之间存在着沿x正方向的匀强电场D.在x1～x2之间存在着沿x正方向的非匀强电场第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、计算题9.如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电荷的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，(sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：(1)原来的电场强度的大小；(2)物块运动的加速度大小；(3)沿斜面下滑距离为l时物块的速度。

[教科版]高中物理必修二（全册）配套练习题汇总（共37套100页）一、选择题1．一物体由静止开始下落一小段时间后, 突然受一恒定水平风力的影响, 但着地前一小段时间风突然停止, 则其运动轨迹的情况可能是图中的()解析: 选C．风力停止之前, 物体的速度方向斜向下, 风力停止后, 物体还有重力作用, 重力方向竖直向下, 力的方向指向轨迹凹侧, 故选C．2．某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态, 当撤去某个恒力F1时, 物体可能做()A．匀加速直线运动B．匀减速直线运动C．匀变速曲线运动D．变加速曲线运动解析: 选ABC．由于撤去恒力F1后物体受的合力爲恒力, 故一定是匀变速运动, 但初速度的方向不知, 所以轨迹可能是直线也可能是曲线, 可能是匀加速直线运动, 可能是匀减速直线运动也可能是匀变速曲线运动．故A、B、C都是有可能的．3．质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加, 如图所示, 有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向, 其中正确的是()解析: 选D．由牛顿第二定律可知, 加速度a与合外力的方向相同, 指向曲线的凹侧, 另外速度v的方向沿曲线的切线方向, 故B、C项错误．由于质点从A到B速率逐渐增加, 则加速度与速度的夹角应小于90°, 综上可知, 只有D项正确．4．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, 则物体速度大小变化是()A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．不断增大D ．不断减小解析: 选A ．开始时物体所受合力方向与速度方向的夹角大于90°, 物体速度减小, 经过一段时间后, 物体的速度方向与其合力方向的夹角小于90°, 物体又做加速运动, 故A 项正确．5．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 ．物体在变力作用下有可能做曲线运动C ．物体做曲线运动, 沿垂直速度方向的合力一定不爲零D ．沿垂直速度方向的合力爲零时, 物体一定做直线运动解析: 选BCD ．物体是否做曲线运动, 取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线, 只要两者不共线, 无论物体所受合外力是恒力还是变力, 物体都做曲线运动, 故A 错误, B 正确．由垂直速度方向的力改变速度的方向, 沿速度方向的力改变速度的大小知, C 、D 正确．6．质量爲m 的物体, 在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动, 保持F 1、F 2不变, 仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后, 物体可能做( )A ．加速度大小爲F 3m的匀变速直线运动 B ．加速度大小爲2F 3m的匀变速直线运动 C ．加速度大小爲2F 3m的匀变速曲线运动 D ．匀速直线运动解析: 选BC ．物体在F 1、F 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动, 必有F 3与F 1、F 2的合力等大反向, 当F 3大小不变, 方向改变90°时, F 1、F 2的合力大小仍爲F 3, 方向与改变方向后的F 3夹角爲90°, 故F 合＝2F 3, 加速度a ＝F 合m ＝2F 3m, 但因不知原速度方向与F 合的方向间的关系, 故有B 、C 两种可能．7．如图所示, 火车在水平轨道上以大小爲v 的速度向西做匀速直线运动, 车上有人相对车厢以大小爲u 的速度向东水平抛出一小球, 已知v >u , 站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是(图中箭头表示列车运动的方向)( )解析: 选D．小球抛出后相对于地面有水平向西的速度, 由于抛出后小球合力向下, 故抛出后小球仍向前运动, 同时向下落, 运动轨迹爲曲线, 选项D正确．8．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图所示, 翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下, 过M点时速度方向如图所示, 在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法中正确的是()A．过A点时的速度方向沿AB方向B．过B点时的速度方向沿水平方向C．过A、C两点时的速度方向相同D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上解析: 选B．翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示, 由图判断B正确, A、C错误．用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点, 则过山车过N点时速度方向与M点相同, D错误．9．一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示, 下面判断正确的是()A．若x方向始终匀速, 则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速, 则y方向先减速后加速C．若y方向始终匀速, 则x方向先减速后加速D．若y方向始终匀速, 则x方向先加速后减速解析: 选BD．曲线运动合外力的方向一定指向轨迹的凹侧, 若x方向始终匀速, 由轨迹的弯曲方向可判定, 在y方向上, 质点受到的力先沿y轴负方向, 后沿y轴正方向, 故质点在y方向先减速后加速, 故B正确．同理可判定D也正确．☆10.如图所示爲质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图, 且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直, 则质点从A点运动到E点的过程中, 下列说法中正确的是()A．质点经过C点的速率比D点的大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小解析: 选A．质点做匀变速曲线运动, 所以合外力不变, 则加速度不变; 在D点, 加速度应指向轨迹的凹侧且与速度方向垂直, 则在C点加速度的方向与速度方向成钝角, 故质点由C到D速度在变小, 即v C＞v D, 选项A正确．二、非选择题11．汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用2 min的时间, 汽车每行驶半周, 速度的方向将改变多少度? 汽车每行驶10 s, 速度的方向将改变多少度?解析: 汽车运动的方向时刻改变, 汽车每绕圆形广场一周所用时间爲2 min, 即爲120 s, 则每秒汽车转过的角度爲3°.又因爲物体做曲线运动的速度方向就是物体运动轨迹上该点的切线方向, 所以汽车每运行半周, 速度的方向改变Δθ＝60×3°＝180°.故汽车每行驶10 s速度方向改变Δθ′＝10×3°＝30°.答案: 180°30°12.如图所示, 爲一空间探测器的示意图, P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机, P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行, P2、P4的连线与y轴平行, 每台发动机开动时, 都能向探测器提供推力, 但不会使探测器转动．开始时, 探测器以恒定的速率v0向x轴正方向平移．(1)单独分别开动P 1、P 2、P 3、P 4, 探测器将分别做什么运动?(2)单独开动P 2和P 4, 探测器的运动有什么不同．解析: (1)单独开动P 1时, 力沿－x 方向, 故探测器做匀减速直线运动; 单独开动P 3时, 探测器做匀加速直线运动; 单独开动P 2或P 4时, 探测器做匀变速曲线运动．(2)单独开动P 2时, 探测器在坐标系第Ⅰ象限内做曲线运动, 轨迹向上弯曲; 单独开动P 4, 探测器在坐标系第Ⅳ象限内做曲线运动, 运动轨迹向下弯曲．答案: 见解析1．关于曲线运动, 下列说法正确的是( )A ．曲线运动不一定是变速运动B ．曲线运动可以是匀速率运动C ．做曲线运动的物体没有加速度D ．做曲线运动的物体加速度一定不变解析: 选B ．曲线运动的速度方向时刻在变, 故曲线运动一定是变速运动, 选项A 错误; 当合力方向始终与速度方向垂直时, 物体速度大小不变, 选项B 正确; 物体做曲线运动时一定受力的作用, 所以做曲线运动的物体一定有加速度, 选项C 错误; 当物体受到的合力变化时, 加速度也变化, 选项D 错误．2．关于力和运动的关系, 以下说法中正确的是( )A ．物体受到外力作用, 其运动状态一定改变B ．物体受到不变的合外力的作用, 其加速度一定不变C ．物体做曲线运动, 说明其受到的合外力爲变力D ．物体所受合力方向与运动方向相反, 该物体一定做直线运动解析: 选BD ．物体受到外力作用, 若外力的合力爲零, 其运动状态也不会发生改变, 故A 错误; 不变的合外力将使物体产生恒定的加速度, 故B 正确; 物体所受的外力不论是恒力还是变力, 只要外力与速度不在一条直线上, 物体一定做曲线运动, 故C 错误; 若物体所受合力方向与运动方向相反, 即合外力方向与速度方向在同一条直线上, 那么该物体一定做直线运动, 选项D 正确．3．一个物体在相互垂直的恒力F 1和F 2作用下, 由静止开始运动, 经过一段时间后, 突然撤去F 2, 则物体的运动情况是( )A ．物体做匀变速曲线运动B ．物体做变加速曲线运动C ．物体做匀速直线运动D ．物体沿F 1的方向做匀加速直线运动解析: 选A ．物体在相互垂直的恒力F 1和F 2的作用下, 由静止开始做匀加速直线运动, 其速度方向与F 合的方向一致, 经过一段时间后, 撤去F 2, F 1与v 不在同一直线上, 故物体必做曲线运动; 由于F 1恒定, 由a ＝F 1m知, a 也恒定, 故应爲匀变速曲线运动, 选项A 正确． 4．如图所示爲一质点在恒力F 作用下在xOy 平面上从O 点运动到B 点的轨迹, 且在A 点时的速度v A 与x 轴平行, 则恒力F 的方向可能是( )A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向解析: 选D．根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧的特点, 质点在O点受力方向可能沿＋x方向或－y方向, 而在A点速度方向沿＋x可以推知恒力方向不能沿＋x方向, 但可以沿－y方向, 所以D项正确．5．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向, 下图表示物体运动的轨迹, 正确的是()解析: 选B．当物体所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上时, 物体做曲线运动, 所以选项C错误; 在物体做曲线运动时, 运动的轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中, 并且合外力F的方向指向轨迹的凹侧, 据此可知, 选项B正确, A、D错误．一、选择题1．一个质点同时参与互成一定角度(不在同一直线)的匀速直线运动和匀变速直线运动, 该质点的运动特征是()A ．速度不变B ．运动中的加速度不变C ．轨迹是直线D ．轨迹是曲线解析: 选BD ．合运动的加速度等于两个分运动的加速度矢量和, 即合运动的加速度是恒定加速度a , 而合运动的加速度与合运动的速度不在同一条直线上, 故合运动一定是曲线运动．所以B 、D 正确．2．雨滴由静止开始下落, 遇到水平吹来的风, 下述说法正确的是( )A ．风速越大, 雨滴下落时间越长B ．风速越大, 雨滴着地时速度越大C ．雨滴下落时间与风速无关D ．雨滴着地速度与风速无关解析: 选BC ．雨滴竖直向下的下落运动和在风力作用下的水平运动是雨滴同时参与的两个分运动, 雨滴下落的时间由竖直分运动决定, 两分运动彼此独立, 互不影响, 雨滴下落的时间与风速无关, 选项A 错误, 选项C 正确; 雨滴着地时的速度与竖直分速度和水平风速有关, 风速越大, 雨滴着地时的速度越大, 选项B 正确, 选项D 错误．3．如图所示, 一玻璃筒中注满清水, 水中放一软木做成的小圆柱体R (圆柱体的直径略小于玻璃管的直径, 轻重大小适宜, 使它在水中能匀速上浮)．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)．现将玻璃管倒置(图乙), 在软木塞上升的同时, 将玻璃管水平向右加速移动, 观察软木塞的运动, 将会看到它斜向右上方运动, 经过一段时间, 玻璃管移至图丙中右图所示位置, 软木塞恰好运动到玻璃管的顶端, 在图丁四个图中, 能正确反映软木塞运动轨迹的是( )解析: 选C ．圆柱体参与了竖直方向的匀速直线运动和水平向右的初速度爲零的匀加速直线运动, 所以其合初速度的方向竖直向上, 合加速度的方向水平向右, 物体运动的轨迹(直线还是曲线)由物体的速度和加速度的方向关系决定, 由于合初速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上, 圆柱体一定做曲线运动, 所以A 错; 圆柱体在竖直方向的速度不变, 而水平方向的速度逐渐增大, 所以合速度的方向与水平方向的夹角逐渐减小, 做曲线运动的物体的轨迹的切线方向即爲速度的方向, 所以B 、D 错, C 对．4．欲划船渡过一宽100 m 的河, 船相对静水速度v 1＝5 m/s, 水流速度v 2＝3 m/s, 则( )A ．过河最短时间爲20 sB ．过河最短时间爲25 sC ．过河位移最短所用的时间是25 sD ．过河位移最短所用的时间是20 s解析: 选AC ．当船头指向垂直河岸航行时, 过河用时最短, 最短时间t 1＝d v 1＝1005s ＝20s, A 对, B 错．当船驶向上游与河岸成θ角, 合速度与岸垂直时, 且v 1cos θ＝v 2时, 过河位移最短, 此时cos θ＝v 2v 1＝35, 过河时间t 2＝d v 1sin θ＝1005×45s ＝25 s, 故C 对, D 错． 5．某人横渡一河岸, 船划行速度和水流速度一定, 此人过河最短时间爲T 1; 若此船用最短的位移过河, 则所需时间爲T 2, 若船速大于水速, 则船速与水速之比爲( )A ．T 2T 22－T 21B ．T 2T 1C ．T 1T 21－T 22D ．T 1T 2 解析: 选A ．设船在静水中速度爲v 1, 水流速度爲v 2, 河宽爲d , 则过河最短时间T 1＝d v 1; 过河位移最短时, 所用时间T 2＝d v 21－v 22, 联立以上两式得v 1v 2＝T 2T 22－T 21. 6.如图所示, 水平面上的小车向左运动, 系在车后缘的轻绳绕过定滑轮, 拉着质量爲m 的物体上升．若小车以v 1的速度做匀速直线运动, 当车后的轻绳与水平方向的夹角爲θ时, 物体的速度爲v 2, 轻绳对物体的拉力爲T , 则下列关系式正确的是( )A ．v 2＝v 1B ．v 2＝v 1cos θC ．T ＝mgD ．T >mg 解析:选D．轻绳的速度大小与物体m的速度v2相等, 小车沿水平面向左匀速运动的速度爲v1, 因此, 小车的合速度爲v1, 小车沿轻绳方向的速度是小车的分速度, 根据平行四边形定则将速度v1分解, 如图所示, v2＝v1cos θ, 选项A、B均错; v1不变, 在小车向左运动的过程中, 角θ减小, cos θ增大, 因此物体上升的速度v2不断增大, 物体加速上升, 根据牛顿第二定律可知T－mg＝ma>0, 则T>mg, 选项C错误, 选项D正确．7．匀速上升的载人气球中, 有人水平向右抛出一物体, 取竖直向上爲y轴正方向, 水平向右爲x轴正方向, 取抛出点爲坐标原点, 则地面上的人看到的物体的运动轨迹是图中的()解析: 选B．抛出的物体由于惯性仍具有向上的初速度, 而竖直方向上的分运动是竖直上抛运动, 水平方向上的分运动是匀速直线运动．所以B正确．8．如图所示, 甲、乙两同学从河中O点出发, 分别沿直线游到A点和B点后, 立即沿原路线返回到O点, OA、OB分别与水流方向平行和垂直, 且OA＝OB．若水流速度不变, 两人在静水中游速相等, 则他们所用时间t甲、t乙的大小关系爲()A ．t 甲<t 乙B ．t 甲＝t 乙C ．t 甲>t 乙D ．无法确定解析: 选C ．设水流的速度爲v 水, 两人在静水中的速度爲v 人, 从题意可知v 人>v 水, 设OA ＝OB ＝L , 对甲同学t 甲＝L v 人＋v 水＋Lv 人－v 水＝2v 人L v 2人－v 2水, 对乙同学来说, 要想垂直到达B 点,其速度方向要指向上游, 并且来回时间相等, 即t 乙＝ 2Lv 2人－v 2水, 则t 甲t 乙＝v 人v 2人－v 2水, 即t 甲>t 乙, C 正确．☆9.小河宽爲d , 河水中各点的水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比, v 水＝kx , k ＝4v 0d, x 是各点到近岸的距离, 小船船头垂直河岸渡河, 小船划水速度爲v 0, 则下列说法中正确的是( )A ．小船渡河时的轨迹爲直线B ．小船渡河时的轨迹爲曲线C ．小船到达距河对岸d4处, 船的渡河速度爲2v 0D ．小船到达距河对岸3d4处, 船的渡河速度爲10v 0解析: 选BC ．由题意可知, 小船在垂直于河岸方向上做匀速直线运动; 由于水的速度与水到岸边的距离有关, 所以小船在沿河方向做变速运动, 所以小船的轨迹爲曲线, B 正确, A错误．小船到达距河对岸d4处时, 小船沿河岸方向的速度爲v 0, 其合速度爲2v 0, 所以C 正确．小船到达距河对岸3d 4处时, 小船到另一河岸的距离爲 d4, 所以其合速度爲2v 0, D 错误．二、非选择题10. 2014年3月9日全国山地自行车冠军赛首站结束, 刘馨阳、任成远分获男、女越野赛冠军．若某一路段车手正在骑自行车以4 m/s 的速度向正东方向行驶, 天气预报报告当时是正北风, 风速也是4 m/s, 则车手感觉的风速多大? 方向如何?解析:以人爲参考系, 气流水平方向上有向西的4 m/s的速度, 向南有4 m/s的速度, 所以合速度爲4 2 m/s, 方向爲西南方向, 如图所示．由图可知骑车的人感觉到风速方向爲东北方向的东北风．答案: 4 2 m/s东北风11. 如图所示, A物块以速度v沿竖直杆匀速下滑, 由细绳通过定滑轮拉动物体B在水平方向上运动．当细绳与水平面夹角爲θ时, 求物体B运动的速度大小．解析:本题爲绳子末端速度分解问题．物块A 沿杆向下运动, 产生使绳子伸长和使绳子绕定滑轮转动两个效果．因此绳子端点(即物块A )的速度可以分解爲沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度, 如图所示, 其中物体B 的速度大小等于沿绳子方向的分速度, 则有sin θ＝v Bv , 因此v B ＝v sin θ.答案: v sin θ☆12.一物体在光滑水平面上运动, 它在x 方向和y 方向上的两个分运动的速度—时间图像如图所示．(1)判断物体的运动性质; (2)计算物体的初速度大小;(3)计算物体在前3 s 内和前6 s 内的位移大小．解析: (1)由图像可知, 物体沿x 方向的分运动爲匀速直线运动, 沿y 方向的分运动爲匀变速直线运动, 故合运动爲匀变速曲线运动．(2)物体的初速度爲v 0＝ v 2x 0＋v 2y 0＝302＋(－40)2m/s ＝50 m/s. (3)在前3 s 内x 方向: x ＝v x t ＝30×3 m ＝90 my 方向: y ＝－12×40×3 m ＝－60 m合位移大小爲s ＝x 2＋y 2＝902＋(－60)2 m ＝3013 m 前6 s 内x 方向: x ′＝v x t ′＝30×6 m ＝180 m. y 方向: y ′＝0合位移: s ′＝x ′2＋y ′2＝180 m. 答案: (1)匀变速曲线运动 (2)50 m/s (3)3013 m 180 m1．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 ．由合运动分解爲两个分运动, 可以有不同的分解方法C ．只有物体做曲线运动时, 才能将這个运动分解爲两个分运动D ．任何形式的运动, 都可以用几个分运动代替 解析: 选ABD ．从运动合成或分解的法则——平行四边形定则出发思考, 明确运动分解的意义、方法, 可做出正确的判断, 答案爲A 、B 、D ．2.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 时,则跳伞员着地时的速度()A．大小爲5.0 m/s, 方向偏西B．大小爲5.0 m/s, 方向偏东C．大小爲7.0 m/s, 方向偏西D．大小爲7.0 m/s, 方向偏东解析:选A．跳伞员竖直方向的匀速直线运动和水平方向上与风同速的匀速直线运动是他的两个分运动, 如图所示,由平行四边形定则及几何知识得, v合＝ 4.02＋3.02m/s＝5.0 m/s, 方向偏西．选项A正确, 其他选项均错．3．一物体运动规律是x＝3t2 m, y＝4t2 m, 则下列说法中正确的是()A．物体在x轴和y轴方向上都是初速度爲零的匀加速直线运动B．物体的合运动是初速度爲零、加速度爲5 m/s2的匀加速直线运动C．物体的合运动是初速度爲零、加速度爲10 m/s2的匀加速直线运动D．物体的合运动是加速度爲5 m/s2的曲线运动解析: 选AC．根据匀加速直线运动的位移公式s＝v0t＋12at2可知, 物体在x轴和y轴方向上都是初速度爲零的匀加速直线运动, 选项A正确; 物体在x、y方向上的加速度分别爲a x＝6 m/s2, a y＝8 m/s2, 根据平行四边形定则知, 物体的合加速度爲a＝a2x＋a2y＝10 m/s2, v0＝0, 选项B、D错误, 选项C正确．4．某电视台群众娱乐节目中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上, 向平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止, 则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向, 群众演员沿切线方向与转盘同速, 且v＝ωR)()解析: 选B．篮球被投出时由于惯性具有同圆盘边缘线速度等大的切向速度v1＝ωR, 要投入平台中心处的篮筐, 篮球的合速度应该沿半径方向水平向左, 根据平行四边形定则可知, 选项B正确, 其他选项所标注的篮球投出方向都不能使篮球的合速度沿半径方向指向圆心．5．小船在200 m宽的河中横渡, 水流速度爲2 m/s, 船在静水中的航速是4 m/s, 求:(1)当小船的船头始终正对对岸时, 它将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达正对岸, 应如何行驶? 历时多长?解析: 小船参与了两个运动: 随水漂流和船在静水中的运动．因爲分运动之间是互不干扰的, 具有等时的性质, 故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间t＝t1＝dv船＝2004s＝50 s沿河流方向的位移x水＝v水t＝2×50 m＝100 m 即在正对岸下游100 m处靠岸．(2)要小船垂直过河, 即合速度应垂直于河岸, 如图所示,则cos θ＝v 水v 船＝24＝12所以θ＝60°, 即航向与岸上游成60°角渡河时间t ＝d v 合＝d v 船sin θ＝2004sin 60° s ＝1003s ≈57.7 s.答案: (1)50 s 后在正对岸下游100 m 处靠岸 (2)航向与岸上游成60°角 57.7 s一、选择题1．物体做平抛运动时, 它的速度方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图像是图中的( )解析: 选B ．平抛运动的合速度v 与两个分速度v 0、v y 的关系如图所示．则tan α＝v y v 0＝gv 0·t , 故正切tan α与时间t 成正比, B 正确．2．在地面上方某一高处, 以初速度v 0水平抛出一石子, 当它的速度由水平方向变化到与水平方向成θ角时, 石子的水平位移的大小是(不计空气阻力)( )A ．v 20sin θgB ．v 20cos θgC ．v 20tan θgD ．v 20cot θg解析: 选C ．经时间t 后竖直方向的速度爲v y ＝gt , 由三角函数关系可得: tan θ＝gtv 0, 水平位移的大小x ＝v 0t ＝v 20tan θg, 选项C 正确．3．在运动的合成和分解的实验中, 蜡块在长1 m 的竖直放置的玻璃管中在竖直方向做匀速直线运动．现在某同学拿着玻璃管在水平方向上做初速度爲零的匀加速直线运动(忽略蜡块与玻璃管之间的摩擦), 并每隔1 s 画出蜡块运动所到达的位置, 运动轨迹如图所示, 若在轨迹上C 点(a , b )作该曲线的切线(图中虚线)交y 轴于A 点, 则A 的坐标爲( )A ．(0,0.5b )B ．(0,0.6b )C ．(0,0.5a )D ．(0, a )解析: 选A ．作出图示, 设v 与x 轴的夹角爲θ, 有tan θ＝v yv x, 根据平抛运动的规律有在水平方向: x ＝v x t /2,在竖直方向: y ＝v y t , 综合各式得tan θ＝y /(2x )．在直角三角形ABC 中, BC ＝x tan θ＝y /2＝0.5b , 故A 点的坐标应爲(0,0.5b )． 4.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球, 结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图所示)．不计空气阻力, 爲了能把小球抛进小桶中, 则下次再水平抛球时, 他可能作出的调整爲( )A ．减小初速度, 抛出点高度不变B ．增大初速度, 抛出点高度不变C ．初速度大小不变, 降低抛出点高度D ．初速度大小不变, 提高抛出点高度解析: 选AC ．设小球被抛出时的高度爲h , 则h ＝12gt 2, 小球从抛出到落地的水平位移x＝v 0t , 两式联立得x ＝v 02hg, 根据题意, 再次抛小球时, 要使小球运动的水平位移x 减小,可以采用减小初速度v 0或降低抛出点高度h 的方法, 故A 、C 正确．5．在一次飞越黄河的表演中, 汽车在空中飞经最高点后在对岸着地, 已知汽车从最高点至着地点经历的时间约爲1 s, 忽略空气阻力, 则最高点与着地点的高度差约爲( )A ．8.0 mB ．5.0 mC ．3.2 mD ．1.0 m解析: 选B ．汽车从最高点开始做平抛运动, 竖直方向y ＝12gt 2＝12×10×12m ＝5.0 m, 即最高点与着地点的高度差约爲5.0 m, B 正确．6．如图所示, 一物体自倾角爲θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上, 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A ．tan φ＝sin θB ．tan φ＝cos θC ．tan φ＝tan θD ．tan φ＝2tan θ解析: 选D ．竖直方向的分速度与水平方向的分速度之比爲: tan φ＝gtv 0, 竖直方向的位移与水平方向的位移之比爲: tan θ＝12gt 2v 0t ＝gt2v 0, 故有tan φ＝2tan θ.7．如图所示, 以9.8 m/s 的水平初速度v 0抛出的物体, 飞行一段时间后, 垂直地撞在倾角θ爲30°的斜面上, 可知物体完成這段飞行的时间是( )A ．33s B ．233sC ． 3 sD ．2 s解析: 选C ．物体撞击到斜面上时速度可按如图所示分解, 由物体与斜面撞击时速度的方向, 建立起平抛运动的物体竖直分速度v y 与已知的水平速度v 0之间的关系, 求出v y , 再由自由落体速度与时间的关系求出物体的飞行时间．由图可知: tan θ＝v 0v y , 即tan 30°＝9.8gt, 可以求得t ＝ 3 s.8．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．不计空气阻力, 则( )A ．a 的飞行时间比b 的长B ．b 和c 的飞行时间相同C ．a 的水平速度比b 的小D ．b 的初速度比c 的大解析: 选BD ．由平抛运动知识, 飞行时间t ＝2hg, 由高度决定, b 、c 飞行时间相同, a 最短, A 错, B 对．结合x ＝v 0t ＝v 02hg, h 相同, x 正比于v 0, D 正确．对a , h 最小, x 最大, 故v 0最大, C 错误．☆9.如图所示, 两个倾角分别爲30°、45°光滑斜面放在同一水平面上, 两斜面间距大于小球直径, 斜面高度相等．有三个完全相同的小球a 、b 、c , 开始均静止于同一高度处, 其中。

高中同步训练试题(十三)期末测试卷(时间:90分钟，满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确.)1.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则()A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的加速度一定变化C.物体的速度方向一定变化D.物体所受合外力做的功可能为零2. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则()A.v2＝v1B.v2>v1C.v2≠0D.v2＝03. 质量为1 kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化如图所示，则()A.第1 s内质点动能增加量是4 JB.第2 s内合外力所做的功是2 JC.第2 s末合外力的瞬时功率是3 WD.0～2 s内合外力的平均功率是4.5 W4.如图所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是()5.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v 2为( )A.tan αB.cos αC.tan αtan αD.cos αcos α6. 长度为L ＝0.50 m 的轻质细杆OA ，A 端有一质量为m ＝3.0 kg 的小球，如图所示，小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0 m/s ，(g ＝10 m/s 2)则此时细杆OA 受到( )A.6.0 N 的拉力B.6.0 N 的压力C.24 N 的压力D.24 N 的拉力7. 如图所示，轻绳连接A 、B 两物体，A 物体悬在空中距地面H 高处，B 物体放在水平面上.若A 物体质量是B 物体质量的2倍，不计一切摩擦.由静止释放A 物体，以地面为零势能参考面.当A 的动能与其重力势能相等时，A 距地面的高度是( )A.15HB.25HC.35H D.45H 二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分.)8.下列关于运动和力的叙述中，错误的是()A.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同9.质量相同的两个物体，分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛，已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，若不计空气阻力，下列说法中正确的是()A.物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B.物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C.落回抛出点时，月球表面物体重力做功的瞬时功率小D.在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等10. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r.b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑.则()A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等11.如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中()A.小球的加速度在ab段不变，在bc段先减小后增大B.小球的重力势能随时间均匀减少C.小球在b点时速度最大D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量12.“嫦娥二号”卫星的发射是通过长征三号丙火箭直接将卫星由绕地轨道送入200～38×104 km的椭圆奔月轨道，减少了多次变轨的麻烦，从而及早进入绕月圆形轨道，则在“嫦娥奔月”过程中()A.离开地球时，地球的万有引力对卫星做负功，重力势能增加；接近月球时月球引力做正功，卫星动能减小B.开始在200 km椭圆轨道近地点时，卫星有最大动能C.在进入不同高度的绕月轨道时，离月球越近，运动的线速度越大，角速度越大D.在某个绕月圆形轨道上，如果发现卫星高度偏高，可以通过向前加速实现纠偏三、实验题(本题共1小题，共10分.按题目要求作答.)13.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J.(结果取3位有效数字)(2)根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a＝__________m/s2，a__________g(选填“大于”或“小于”)，原因是__________________________________.四、计算题(本题共3小题，共30分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)14.(9分)小物块A的质量为m＝1 kg，物块与坡道间的动摩擦因数μ＝0.5，水平面光滑.坡道总长度L＝1 m，倾角为37°，物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示，物块A从坡顶由静止滑下，g＝10 m/s2.求:(1)物块滑到O点的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能；(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度.15. (9分)如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心.(1)求卫星B的运行周期；(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？16.(12分) 如图所示，一位质量m＝60 kg参加“挑战极限”的业余选手，要越过一宽度为s＝2.5 m的水沟，跃上高为H＝2.0 m的平台，采用的方法是:人手握一根长L＝3.25 m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变、同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高h＝0.8 m，到达最高点时杆处于竖直状态，人的重心在杆的顶端.运动过程中空气阻力可忽略不计.(取g＝10 m/s2)(1)第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在B点离开地面时速度v1是多少？(2)第二次试跳，人在最高点放开杆水平飞出后，恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞出时速度v2至少多大？(3)设在第二次试跳中，人跑到B点时速度大小为v B＝8 m/s，求人在B点蹬地弹起瞬间，至少应做多少功？参考答案与解析1.导学号17750195] 【解析】选D.物体做匀速圆周运动时合外力不为零，但合外力做的功为零，动能不变，A 错，D 对；合外力不为零，物体的加速度一定不为零，是否变化不能断定，B 错；合外力不为零，物体的速度方向可能变化，也可能不变，C 错.2.导学号17750196] D3.导学号17750197] C4.导学号17750198] 【解析】选C.橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧.由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C.5.导学号17750199] 【解析】选C.两小球被抛出后都做平抛运动，设容器半径为R ，两小球运动时间分别为t 1、t 2，对A 球:R sin α＝v 1t 1，R cos α＝12gt 21；对B 球:R cos α＝v 2t 2，R sin α＝12gt 22，解四式可得:v 1v 2＝tan αtan α，C 项正确.6.导学号17750200] 【解析】选B.设通过最高点时小球受到的拉力为F ，则F ＋mg ＝m v 2r ，所以F ＝m v 2r －mg ＝3.0×⎝⎛⎭⎫2.020.50－10N ＝－6.0 N.负值表示小球在最高点受支持力作用，由牛顿第三定律知选项B 正确.7.导学号17750201] 【解析】选B.由机械能守恒得:m A gH ＝12m A v 2＋12m B v 2＋m A gh ①(h 为A 动能与其势能相等时的高度) 又12m A v 2＝m A gh ② m A ＝2m B ③联立①②③式解得:h ＝25H .故B 正确.8.导学号17750202] ABD9.导学号17750203] 【解析】选CD.两个物体质量相同，惯性相同，A 错误；由于月球表面的重力加速度g 1比地球表面重力加速度g 2小，物体在地球表面上升到最高点所用时间v 0/g 2比在月球表面上升到最高点所用时间v 0/g 1短，B 错误；应用动能定理可知落回抛出点时速度相同，月球上重力小、做功的瞬时功率小，C 正确；由于抛出时动能相同，到最高点时的动能都为0，应用动能定理可知重力做功相同、重力势能变化量相同，D 正确.10.导学号17750204] 【解析】选CD.由于皮带不打滑，同一皮带上各点速度相等，与同一皮带相接触的轮边缘上各点的线速度大小相等，选项A 错误、C 正确.同一轮轴上各点的角速度相等，c 点与b 点的角速度大小相等，选项B 错误.由v ＝ωR 可知，d 点线速度的大小是c 点线速度的大小的2倍，由向心加速度公式a n ＝v 2/R 可得a 点与d 点的向心加速度大小相等，选项D 正确.11.导学号17750205] 【解析】选AD.在ab 段，小球仅受重力，做自由落体运动，加速度不变，bc 段，开始重力大于弹力，加速度向下，根据a ＝mg －Fm 知，加速度逐渐减小，做加速度逐渐减小的加速运动，重力等于弹力后，弹力大于重力，加速度方向向上，根据a ＝F －mgm 知，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动.可知bc 段的加速度先减小后增大.故A 正确.小球在下降的过程中不是匀速直线运动，所以重力势能随时间不是均匀减小.故B 错误.由A 选项分析知，速度最大的位置在bc 之间.故C 错误.从开始下落到c 点，动能变化量为零，根据能量守恒，重力势能的减小量等于弹性势能的增加量.故D 正确.12.导学号17750206] 【解析】选BC.卫星接近月球时，月球引力做正功，动能增大，A 项错误；根据动能定理可知，卫星由远地点到近地点过程中，万有引力一直做正功；经过近地点后，万有引力做负功，故卫星在近地点时，动能最大，B 项正确；由万有引力定律可知，卫星离中心天体越近，线速度越大，角速度越大，C 项正确；若卫星高度偏高，加速后万有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动，轨道半径增大，D 项错误.13.导学号17750207] 【解析】(1)由题意知重物由O 点运动至C 点，下落的高度为h C ＝77.76 cm ＝0.777 6 m ，m ＝1.00 kg ，g ＝9.80 m/s 2，所以重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh C ＝1.00×9.80×0.777 6 J ＝7.62 J.重物经过C 点时的速度v C ＝BD 2T ＝OD －OB2T ，又因为T ＝0.02 s 、OD ＝85.73 cm ＝0.857 3 m 、OB ＝70.18 cm ＝0.701 8 m ，所以v C ＝0.857 3－0.701 82×0.02 m/s ＝3.89m/s ，故重物动能的增加量ΔE k ＝12m v 2C＝12×1.00×3.892 J ＝7.57 J. (2)根据CD －AB ＝2aT 2，CD ＝OD －OC ，AB ＝OB －OA ，代入数据得a ＝9.75 m/s 2＜g .实验中重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力作用，导致a ＜g .【答案】(1)7.62 7.57 (2)9.75 小于 重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力14.导学号17750208] 【解析】(1)在由A 滑到O 点的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得:mgh －μmg cos 37°·L ＝12m v 2(2分)解得:v ＝2gh （1－μcot θ） ＝2×10×（1×0.6）×（1－0.5×43）＝2 m/s.(1分)(2)在水平滑道上，由机械能守恒定律得: 12m v 2＝E pm (2分) 则代入解得:E pm ＝12×1×22 J ＝2 J.(1分)(3)设物体A 能够上升的最大高度为h 1，物体被弹回过程中由动能定理得: －mgh 1－μmg cos θ·h 1sin 37° ＝0－12m v 2(2分)解得:h 1＝0.12 m.(1分)【答案】(1)2 m/s (2)2 J (3)0.12 m15.导学号17750209] 【解析】(1)由万有引力定律和牛顿第二定律得 G Mm （R ＋h ）2＝m 4π2T 2B (R ＋h )①(2分)G MmR2＝mg ②(2分)联立①②解得T B ＝2π（R ＋h ）3gR 2.③(1分) (2)由题意得(ωB －ω0)t ＝2π④(1分) 由③得ωB ＝gR 2（R ＋h ）3.(1分)代入④得t ＝2πgR 2（R ＋h ）3－ω0.(2分)【答案】(1)2π（R ＋h ）3gR 2(2)2πgR 2（R ＋h ）3－ω016.导学号17750210] 【解析】(1)第一次试跳，从离开地面到人到达最高点，人将动能转化为杆的弹性势能，然后杆再将弹性势能转化为人的重力势能，由人和杆组成的系统机械能守恒，有12m v 21＝mg (L －h )(2分) 解得v 1＝2g （L －h ）＝7 m/s.(2分)(2)人飞出做平抛运动，最高点速度为v 2时人刚好落在平台边缘，则 L －H ＝12gt 2，s ＝v 2t (2分)解得:v 2＝sg2（L －H ）＝5 m/s.(2分)(3)设蹬地瞬间人做功W ，由动能定理，有 W －mg (L －h )＝12m v 22－12m v 2B ，(2分) 解得W ＝mg (L －h )＋12m v 22－12m v 2B ＝300 J.(2分) 【答案】(1)7 m/s (2)5 m/s (3)300 J。