高中物理同步测试卷必修2Word版含答案
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重力势能同步练习1.下列关于重力势能的说法正确的是A.重力势能是地球和物体共同具有,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零答案:AB2.一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能小于木球的重力势能C.铁球的重力势能等于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能答案:B3.如图5-4-3所示,一个质量为m、半径为r、体积为V的铁球,用一细线拴住,慢慢地放入截面积为S、深度为h的水中.已知水的密度为ρ,求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中,水与铁球的重力势能分别变化了多少?水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少?图5-4-3答案:铁球重力势能减少了mgh,水的重力势能增加了ρgV2/S,铁球与水总的重力势能减少了mgh-ρgs(Δh)2=mgh-ρgV2/S4.如图5-4-4,长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点,现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直.求放手后小球摆到O点正下方的过程中:图5-4-4(1)球的重力做的功;(2)线的拉力做的功;(3)外力对小球做的总功.答案:(1)W G=mgL(2)W F=0 (3)W总=mgL5.如图5-4-5所示,一个质量为m的木块,以初速度v0冲上倾角为θ的斜面,沿斜面上升L的距离后又返回运动.若木块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:图5-4-5(1)木块上升过程重力的平均功率是多少?木块的重力势能变化了多少?(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少?重力做的功是多少?全过程重力势能变化了多少?答案:(1)=mg sinθ重力势能增加了mgL sinθ(2)Wμ=-2μmgL cosθ重力做功为零,重力势能没有变化。
(28份)新人教版必修2(全册)高中物理同步练习课堂检测题汇总附答案课时作业(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:D如图所示,一物体在O点以初速度.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4.0 m/s.当有正东方向吹来的风,风速大小是.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)45°角,向右上方如图所示,橡皮同时参与了水平向右速度大小为和v y恒定,所以v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向v2x+v2y=v2+v2=合=由图乙知,物体在y方向的加速度a=0.5 m/s2,由牛顿第二定律得,物体受到的合力方向的初速度为0,故物体的初速度v0=v x=3 m/s.的时间.点时速度的大小.课时作业(二)平抛运动一、单项选择题1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动是非匀变速运动要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v y的大小及方向随时间的变化规律,结合图象的特点进行分析,作出推断.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,竖直分速度v随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线,选项MN的左侧某点沿水平方向,则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间,其速度的反向延长线.任意连续相等的时间内,做平抛运动的物体下落的高度之比为.任意连续相等的时间内,做平抛运动的物体运动速度的改变量相等越小,选项A错误;物体135……,.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下图所示,在距地面高度一定的空中,一架战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发后,开始瞄准并投掷炸弹,炸弹恰好击中目标的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出,小球均时,小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为tanφ,φ=θ+α1=α2,故A、B错误,如图所示,一质点做平抛运动先后经过A、B两点,到达点时速度方向与水平方向的夹角为60°.位置的竖直分速度大小之比.答案: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,取课时作业(三)圆周运动.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为:5为:2A.甲、乙两物体的角速度之比是:15B.甲、乙两物体的角速度之比是:.甲、乙两物体的周期之比是:15.甲、乙两物体的周期之比是:3甲甲v乙r乙=15;2πT,所以.如图所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为水平抛出,在飞镖抛出的同时,圆盘以角速度A到B,再经T/4,质点由,所以相等时间内通过的路程相等,大小相等,方向并不相同,平均速度不同,A、C错.由角速度的定义以一定的角速度转动,下列说法中正确的是3:13:1同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的,选项两点的线速度分别为v P:3:1.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的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木块的线速度s A :s =:3A:φ=:2A .它们的半径之比r A ;r B =:3 B .它们的半径之比r A :r B =:9 T A :T =:3 f A :f =:3两个质点,在相同的时间内通过的路程之比为2:32:3v A :v 2:3;又相同的时间内转过的角度之比φA:φ3:2ω=ΔΔA :ω3:2r A :r ×ωB ω=23×4:9,选项正确.根据T =2πωT A :T B :ωA 2:3选项正确.又f A :f T B :T 3:2选项错.答案:BC 三、非选择题的半径是小轮答案:课时作业(四)向心加速度如图所示,在风力发电机的叶片上有做匀速圆周运动的物体的加速度就是向心加速度,其方向指向圆心,选项2017·安阳高一检测)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分.大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大.后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比两点的线速度之比v a:v=:两点的向心加速度之比a a:a b=3:2 球绕中心轴线转动,球上各点应具有相同的周期和角速度,即知v b>错,若.如图所示,皮带传动装置中,右边两轮连在一起共轴转动,图中三轮半径分别为三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑.向心加速度分别为.飞行员从俯冲状态往上拉时,会发生黑视,第一是因为血压降低,导致视网膜缺血;第二是因为脑缺血.飞行员要适应这种情况,必须进行严格的训练,故飞行员的选拔是非常严格的.为了使飞行员适应飞行要求,要用如图所示的仪器对飞行员进行训练,飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘,要使飞行员的加速度课时作业(五)向心力.如图所示,小物块从半球形碗边的a点下滑到b.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=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.:1 .:.:1 D.:2解析:两个小球绕共同的圆心做圆周运动,两球所需的向心力大小为Fr1:r1:2..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.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力,劲度系数为360 N/m 的小球,当小球以360π.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m1 300 m,一个质量为2 500 m的弯道,下列说法正确的是200 N两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有( )如图所示,一根长为L=2.5 m0.6 kg的光滑小圆环为圆心在水平面上做匀速圆周运动,圆环在水平面内做匀速圆周运动,由于圆环光滑,所以圆环两端绳的拉力大小相等.=BC,则有r+r cosθ课时作业(六)生活中的圆周运动一、单项选择题1.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P 点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是( )的大小均与汽车速率无关gRh时,小球对底面的压力为零.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧.弯道半径越大,火车所需向心力越大.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动火车转弯做匀速圆周运动,合力指向圆心,受力分析如图θ.因而,m、v一定时,规定速度,火车将做向心运动,对内轨挤压;当m、r一定时,若要增大.在汽车越野赛中,一个土堆可视作半径R=10 m的圆弧,左侧连接水平路面,右侧37°斜坡连接.某车手驾车从左侧驶上土堆,经过土堆顶部时恰能离开,赛第五章曲线运动倍线上方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力线上方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力线下方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力如图所示,用一小车通过轻绳提升一货物,某一时刻,两段绳恰好垂直,且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为.绳索中拉力可能倾斜向上.伤员先处于超重状态后处于失重状态.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线钢球静止不动时,传感器的示数F0=2 N,则钢球的质量给钢球一初速度,使钢球在竖直面内做圆周运动,某同学记录了钢球运动到最低点时,则钢球在最低点的速度v1=________ m/sv与v的大小关系是水平管口单位时间内喷出水的质量.如图所示,如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为,与圆盘的动摩擦因数为-μg.所受的静摩擦力最大且指向圆心,即有+μgR.的取值范围为 -μgR≤1+μgR.1 -μgR≤1+μgR课时作业(七) 行星的运动一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A .地球是宇宙的中心,太阳、月亮和其他行星都绕地球运动B .太阳是静止不动的,地球和其他行星绕太阳运动C .地球是绕太阳运动的一颗行星D .日心说和地心说都正确反映了天体运动规律解析:宇宙中任何天体都是运动的,地心说和日心说都有局限性,只有C 正确. 答案:C2.提出行星运动规律的天文学家为( )A .第谷B .哥白尼为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为的圆周绕地球运动的周期为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点相切,求飞船由A点到·T=+R0 4R答案:+R04R课时作业(八)太阳与行星间的引力一、单项选择题1.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法正确的是( ) A.行星受到太阳的引力,引力提供行星做圆周运动的向心力B.行星受到太阳的引力,行星运动不需要向心力.我国发射的神舟飞船,进入预定轨道后绕地球做椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个点运动到远地点B的过程中,下列说法正确的是课时作业(九)万有引力定律一、单项选择题1.重力是由万有引力产生的,以下说法中正确的是( )A.同一物体在地球上任何地方其重力都一样B.物体从地球表面移到高空中,其重力变大C.同一物体在赤道上的重力比在两极处小些D.绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态,不受地球的引力解析:由于地球自转同一物体在不同纬度受到的重力不同,在赤道最小,两极最大,C正确.答案:C2.关于万有引力定律和引力常量的发现,下面说法中正确的是( )A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的G Mm +2,,即R +2=做圆周运动的向心力大小相等 做圆周运动的角速度大小相等.地球对一颗卫星的引力大小为GMm -2.一颗卫星对地球的引力大小为GMm r22+T22+3T2R2其中r为匀速圆周运动的轨道半径,2+T2,故G+2=,根据万有引力等于重力得重力加速度2+3T2R2,故答案:BD课时作业(十)万有引力理论的成就g 0-g GT 2g B.g GT 2g 0-gD.3πGT Mm =g 0-g T 242,则GT 2g 0-g ,B.如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一课时作业(十一)宇宙航行均绕地球做匀速圆周运动,).“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小。
高一物理第二学期人教版(2019)必修二第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习题▲不定项选择题1.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是()A.描述线速度的方向变化的快慢C.描述角速度变化的快慢B.描述线速度的大小变化的快慢D.描述向心力变化的快慢2.A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上,A的质量是2m,B、C质量各为m;C离轴心的距离是2r,A、B离轴心距离为r,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是()A.ωA:ωB:ωC=1:1:2C.aA:aB:aC=2:2:1B.vA:vB:vC=1:1:1D.FA:FB:FC=2:1:23.一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是()A.线速度B.向心加速度C.合外力D.角速度4.在光滑的水平面上,一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动,小球运动的线速度为v,角速度为ω,则绳的拉力F大小为()v2A.rB.mω2rC.mω2r D.mv2r5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为()r12ω2A.r3r32ω2B.2r1r33ω2C.2r1r1r2ω2D.r36.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度大小逐渐减小.汽车转弯时的加速度方向,可能正确的是A.B.C.D.7.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,正确的是()A.由ω=2π可知,ω与T成反比TB.由a=ω2r可知,a与r成正比2vC.由v=ωr可知,ω与r成反比,v与r成正比D.由a=可知,a与r成反比r8.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动,如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和最高点,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.在B位置时,该同学速度为零,处于平衡状态B.在A位置时,该同学处于超重状态C.在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力,处于超重状态D.由B到A过程中,该同学向心加速度逐渐增大9.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。
物理假期作业(必修二)一、选择题(每题4分,共40分,1-8单选,9-10多选,)1.关于机械能,下列说法中正确的是( )A .物体做匀速运动,它的机械能一定守恒.B .物体只要做曲线运动, 它的机械能一定守恒.C .合力对物体所做的功为零, 它的机械能一定守恒D .合力对物体所做的功不为零, 它的机械能可能守恒2.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b 。
a 球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m , 用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧。
从静止开始释放b 后,a 可能达到的最大高度为( )A .hB .l .5 hC .2 hD .2.5 h3.有两个质量不等的物体A .B ,静止在光滑的水平面上,它们用细线连着,之间夹着一个被压缩的弹簧.当烧断细线,在弹簧恢复到原长的过程中( )A .弹簧对两个物体所做的功大小相等B .弹簧和两个小球组成的系统机械能守恒C .任何时刻两个物体加速度的大小都相等D .任何时刻两个物体速度的大小都相等4.如图所示,质量为m 的小球系在轻绳的一端,绳的另一端固定在O 点,绳长为L ,将小球拉至A 点,使绳水平且刚好拉直,然后由静止释放,空气阻力不计,当轻绳摆过θ角时,小球的速率为( ) A .θsin 2glB .θcos 2glC .gl 2D .)cos 1(2θ-gl5.如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点,另一端系一小球,给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。
在此过程中( )A .小球的机械能守恒B .重力对小球不做功C .绳的拉力对小球不做功D .在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少6.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s 。
从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如下左图和右图所示。
设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<7.一物体由高H 处自由下落,空气阻力不计(选地面为零势能参考面),当物体的动能等于势能时,物体下落所经历的时间为( ) A .gH B .g H 2 C .g H2 D .gH 21 8.如右图所示,固定的光滑曲面两端A .B ,离水平面高度分别是h 1和h 2,小滑块从A 端由静止滑下,经B 端飞出曲面落地。
课时训练8行星的运动题组一对开普勒三定律的理解1.下列说法都是“日心说”的观点,现在看来其中正确的是()A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B.地球是绕太阳运动的行星,月球是绕地球运动的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳运动C.天体不动,是因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象D.与日地距离相比,其他恒星离地球十分遥远,比日地间距离大得多解析:太阳不是宇宙的中心,只是太阳系的中心天体,行星做的也不是匀速圆周运动,A错误。
恒星是宇宙中的主要天体,宇宙中可观察到的恒星大约有1012颗,太阳是离地球最近的一颗恒星,所有的恒星都在宇宙中高速运动着。
月球绕地球运动的轨道也不是圆,故B、C错误,D正确。
答案:D2.(多选)关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是()**是一个与行星无关的量**表示行星运动的自转周期**表示行星运动的公转周期D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的半长轴为a月,周期为T月。
则解析:开普勒行星运动公式=k中的T是指行星的公转周期而不是自转周期,其中k是由中心天体决定的,不同的中心天体k值不同。
故选项A、C正确。
答案:AC3.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳位于()** B.A C.F1 D.B解析:根据开普勒第一定律可知太阳处在椭圆的一个焦点上,根据开普勒第二定律:太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积,又因为行星在A点的速率比在B点大,所以太阳位于F2点。
答案:A4.行星绕恒星运动时,其运行周期T的二次方与运行轨道半径R的三次方的比值取决于()A.行星质量B.恒星质量C.与行星和恒星的质量均无关D.与恒星的质量及行星的运行速率有关解析:由开普勒第三定律可知与行星无关,仅由恒星决定,故应选B。
答案:B题组二开普勒三定律的应用5.(多选)天文学家有这样一个大胆推测:地球有一个从未谋面的“兄弟”,其运行轨道就在地球的运行轨道上,也就是说从地球上看,这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球捉迷藏,所以人类一直未能发现它。
模块综合检测(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)1.如图所示为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:小球做匀变速曲线运动,所以加速度不变,故选项C错误.由于在D点速度方向与加速度方向垂直,则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角,所以质点由C到D速率减小,即C点速率比D点大,故选项A正确.在A点速度方向与加速度方向的夹角也为钝角,故选项B错误.而从B到E的过程中速度方向与加速度的方向间的夹角越来越小,故选项D错误.答案:A2.如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球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两个小球的运动时间之比为()A.1∶1B.4∶3C.16∶9 D.9∶16解析:两小球均做平抛运动,且均落在斜面上,则对于A球有tan 37°=yx=12gt2Av0t A=gt A2v0,解得t A=2v0tan 37°g,同理对于B球有t B =2v0tan 53°g,则t At B=tan 37°tan 53°=916,故D正确.答案:D3.如图所示,河水流动的速度为v,且处处相同,河宽度为a,在船下水点A的下游距离为b处是瀑布,为了使小船安全渡河(不掉到瀑布里去),本题中小船速度均指静水中的速度,则下列说法正确的是()A.小船船头垂直于河岸渡河时间最短,最短时间为t=bv,此时小船速度最大,最大速度为v max=a vbB.小船沿y轴方向渡河,位移最小,速度最大,最大速度为v max =a vbC.小船沿轨迹AB运动,位移最大,时间最长,速度最小,最小速度v min =a v bD .小船沿轨迹AB 运动,位移最大,速度最小,最小速度v min =a v a 2+b 2 解析:小船船头垂直于河岸渡河时间最短,最短时间t =a v 船,A 错误;小船沿y 轴方向渡河,位移最小,此时船头与河岸有一定夹角,指向上游,即小船的两个分速度夹角为钝角,合速度比两分速度夹角为锐角时小,故不是最大速度,B 错误;小船沿轨迹AB 运动位移最大,但渡河的时间由船速的大小和方向共同决定,此时船速有最小值,即当船速方向与AB 垂直时,船速最小,由相似三角形,得a v min =a 2+b 2v ,解得v min =a va 2+b 2,C 错误,D 正确.答案:D4.汽车在平直公路上行驶,前一段时间内发动机的功率为P 1,后一段时间内的功率为P 2,已知在两段时间内发动机做的功相等,则在全部时间内发动机的平均功率为( )A.P 1+P 22B.P 1P 2C.P 1P 2P 1+P 2D.2P 1P 2P 1+P 2 解析:平均功率P =2W t 1+t 2,又t 1=W P 1,t 2=W P 2,故P =2P 1P 2P 1+P 2,故选项D 正确.答案:D5.以一定速度竖直上抛一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为F f,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0 B.-F f hC.-2F f h D.-4F f h解析:上升阶段,空气阻力做功W1=-F f h.下落阶段空气阻力做功W2=-F f h,整个过程中空气阻力做功W=W1+W2=-2F f h,故C选项正确.答案:C6.质量为2×103kg、发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶.若该汽车所受阻力大小恒为4×103 N,则下列判断中正确的有()A.汽车的最大速度是10 m/sB.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动,启动后第2 s末时发动机的实际功率是32 kWC.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动,匀加速运动所能维持的时间为10 sD.若汽车保持额定功率启动,则当其速度为5 m/s时,加速度为8 m/s2解析:当牵引力大小等于阻力时速度最大,根据P=f v m得,汽车的最大速度v m=Pf=80 0004 000m/s=20 m/s,故A错误;根据牛顿第二定律,得F-f=ma,解得F=f+ma=4 000 N+2 000×2 N=8 000 N,第2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s,第2 s末发动机的实际功率P=F v=8 000×4 W=32 kW,故B正确;匀加速直线运动的末速度v=PF=80 0008 000m/s=10 m/s,做匀加速直线运动的时间t=va=102 s =5 s ,故C 错误;当汽车速度为5 m/s 时,牵引力F =P v =80 0005N =16 000 N ,根据牛顿第二定律,得汽车的加速度a =F -f m=16 000-4 0002 000m/s 2=6 m/s 2,故D 错误.选B. 答案:B7.质量为m 的滑块从半径为R 的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v ,若滑块与碗间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( )A .μmgB .μm v 2RC .μm ⎝ ⎛⎭⎪⎫g +v 2RD .μm ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 2R -g 解析:滑块经过碗底时,由重力和支持力的合力提供向心力.根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,则碗底对球支持力F N =mg +m v 2R.所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小f =μF N =μ⎝⎛⎭⎪⎫mg +m v 2R =μm ⎝⎛⎭⎪⎫g +v 2R ,故选C. 答案:C8.一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时刻开始,受到水平外力F 作用,如图所示.下列判断正确的是( )A .0~2 s 内外力的平均功率是4 WB .第2 s 内外力所做的功是4 JC .第2 s 末外力的瞬时功率最大D .第1 s 末与第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶5解析:0~1 s 内,质点的加速度a 1=F 1m =31 m/s 2=3 m/s 2,则质点在0~1 s 内的位移x 1=12a 1t 21=12×3×1 m =1.5 m ,1 s 末的速度v 1=a 1t 1=3×1 m/s =3 m/s ,第2 s 内质点的加速度a 2=F 2m =11m/s 2=1 m/s 2,第2 s 内的位移x 2=v 1t 2+12a 2t 22=3×1 m +12×1×1 m =3.5 m ,在0~2 s 内外力F 做功的大小W =F 1x 1+F 2x 2=3×1.5 J +1×3.5 J=8 J ,可知0~2 s 内外力的平均功率P =W t =82W =4 W ,故A 正确;第2 s 内外力做功W 2=F 2x 2=1×3.5 J =3.5 J ,故B 错误;第1 s 末外力的瞬时功率P 1=F 1v 1=3×3 W =9 W ,第2 s 末的速度v 2=v 1+a 2t 2=3 m/s +1×1 m/s =4 m/s ,则外力的瞬时功率P 2=F 2v 2=1×4 W =4 W ,可知第2 s 末外力的瞬时功率不是最大,第1 s 末和第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶4,故C 、D 错误.答案:A9.长为0.5 m 的轻杆,其一端固定于O 点,另一端连有质量m =2 kg 的小球,它绕O 点在竖直平面内做圆周运动,如图所示,当通过最高点时,v =1 m/s ,小球受到杆的力是(g 取10 m/s 2)( )A .16 N 推力B .16 N 拉力C .4 N 推力D .4 N 拉力解析:小球受重力和杆的弹力作用,设杆的弹力竖直向上.由牛顿第二定律得mg -F N =m v 2L ,解得F N =mg -m v 2L =2×10 N -2×120.5N =16 N ,故球受到杆竖直向上的推力作用,大小为16 N ,选项A 正确.答案:A10.如图所示,两颗星组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L ,质量之比为m 1∶m 2=3∶2,下列说法中正确的是( )A .m 1、m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2B .m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为3∶2C .m 1做圆周运动的半径为25L D .m 2做圆周运动的半径为25L 解析:根据F 万=F 向,对m 1得G m 1m 2L 2=m 1v 21r 1=m 1r 1ω2,对m 2得G m 1m 2L 2=m 2v 22r 2=m 2r 2ω2,又r 1+r 2=L ,由以上各式得v 1v 2=r 1r 2=m 2m 1=23,A 错误.由于T 1=T 2,故ω=2πT 相同,B 错误.r 1=25L ,r 2=35L ,C 正确,D 错误.答案:C二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)11.我国已发射了“嫦娥三号”卫星,该卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,其运行的周期为T,随后“嫦娥三号”在该轨道上A点采取措施,降至近月点高度为h的椭圆轨道Ⅱ上,如图所示.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则下述判断正确的是()A.“嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道ⅡB.“嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为(2R+H+h)38(R+H)3TC.月球的质量为4π2(R+H)3GT2D.月球的第一宇宙速度为2πR(R+H)3TR解析:“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动,要使其沿椭圆轨道运动,“嫦娥三号”需做近心运动,故在轨道Ⅰ上需要对“嫦娥三号”减速,“嫦娥三号”才可以沿轨道Ⅱ运动,故A错误;根据开普勒第三定律a3T2=k,得“嫦娥三号”在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的周期应满足TⅠTⅡ=(R+H)3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(2R+H+h)3,TⅠ=T,解得TⅡ=(2R+H+h)38(R+H)3T,故B正确;“嫦娥三号”在图中轨道Ⅰ上运动时,根据万有引力提供它做圆周运动的向心力,有G Mm (R +H )2=m 4π2T 2(R +H ),解得月球的质量为M =4π2(R +H )3GT 2,故C 正确;据G Mm R2=m v 2R ,得月球的第一宇宙速度为v =GM R =2πR (R +H )3TR,故D 正确. 答案:BCD12.如图所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab 为水平直径,cd 为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则( )A .物块始终受到三个力作用B .只有在a 、b 、c 、d 四点,物块受到合外力才指向圆心C .从a 到b ,物体所受的摩擦力先减小后增大D .从b 到a ,物块处于超重状态解析:在cd 两点处,只受重力和支持力,在其他位置处物体受到重力,支持力、静摩擦力三个作用,故A 错误;物体作匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,故B 错误;从a 运动到b ,物体的加速度的方向始终指向圆心,水平方向的加速度先减小后反向增大,根据牛顿第二定律可得,物体所受木板的摩擦力先减小后增大.故C 正确.从b 运动到a ,向心加速度有向上的分量,所以物体处于超重状态,故D 正确.答案:CD13.如图所示,在“嫦娥”探月工程中,设月球半径为R ,月球表面的重力加速度为g .飞船在半径为4R 的圆形轨道Ⅰ上运动,到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B 时,再次点火进入半径约为R 的近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动,则( )A .飞船在轨道Ⅰ上的运行速率等于12g 0R B .飞船在轨道Ⅰ上的运行速率小于在轨道Ⅱ上B 处的速率C .飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上B 处的加速度D .飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的周期之比T Ⅰ∶T Ⅲ=4∶1解析:根据G Mm (4R )2=m v 214R ,得飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v 1=GM 4R ,又GM =g 0R 2,解得v 1= g 0R 4=12g 0R ,故A 正确;根据G Mm r 2=m v 2r ,解得v = GM r,飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的速率关系为v Ⅲ>v Ⅰ,飞船在轨道Ⅱ上的B 处减速进入轨道Ⅲ,则飞船在轨道Ⅰ上的运行速率小于在轨道Ⅱ上B 处的速率,故B 正确;根据牛顿第二定律,得a =G Mm r 2m =GM r2,飞船在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上B 处的加速度,故C 错误;根据G Mm r 2=mr 4π2T2,得T =4π2r 3GM,飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的轨道半径之比为4∶1,则周期之比为8∶1,故D 错误.答案:AB14.将一物体从地面以一定的初速度竖直上抛,从抛出到落回原地的过程中,空气阻力恒定.以地面为零势能面,则下列反映物体的机械能E、动能E k、重力势能E p及克服阻力所做的功W随距地面高度h变化的四个图象中,可能正确的是()解析:物体运动过程中受重力和阻力,除重力外其余力做的功等于机械能的变化量,上升过程和下降过程中物体一直克服阻力做功,故机械能不断减小,但落回原地时有速度,机械能不可能为零,故A 错误;物体运动过程中受重力和阻力,合力做功等于动能的变化量,上升过程动能不断减小,表达式为-(mg+f)h=E k-E k0,下降过程动能不断增大,表达式为(mg-f)(H-h)=E k,故B正确;重力做功等于重力势能的减少量,以地面为零势能面,故E p=mgh,故C正确;上升过程中克服阻力所做的功W=fh,下降过程中克服阻力做的功为W=f(H-h)=fH-fh,故D正确.答案:BCD三、非选择题(本题共4小题,共46分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.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)15.(8分)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,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;将木板向远离槽口的方向平移距离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的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm.A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm(g=9.80 m/s2).(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?______________________________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=________________(用题中所给字母表示).(3)小球初速度的值为v0=________ m/s.解析:(1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球,是为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度.(2)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,则小球从A到B和从B到C运动时间相等,设为T;竖直方向由匀变速直线运动推论有y2-y1=gT2,且v0T=x.解以上两式得:v0=xgy2-y1.(3)代入数据解得v0=1.00 m/s.答案:(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同(2)xgy2-y1(3)1.0016.(8分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为f=24mg.(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0;(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值.解析:(1)当小物块受到的摩擦力为零,支持力和重力的合力提供向心力,有mg tan θ=mω20R sin θ,解得ω0=2g R.(2)当ω>ω0时,重力和支持力的合力不够提供向心力,当角速度最大时,摩擦力方向沿罐壁切线向下时摩擦力达到最大值,设此时最大角速度为ω1,由牛顿第二定律,得f cos θ+F N sin θ=mω21R sin θ,f sin θ+mg=F N cos θ,联立以上三式,解得ω1=32g 2R.当ω<ω0时,重力和支持力的合力大于所需向心力,摩擦力方向沿罐壁切线向上,当角速度最小时,摩擦力向上达到最大值,设此最小角速度为ω2,由牛顿第二定律,得F N sin θ-f cos θ=mω22R sin θ,mg =F N cos θ+f sin θ,联立解得ω2= 2g 2R . 答案:(1) 2g R (2) 32g 2R 2g 2R17.(14分)我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示,质量m =60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a =3.6 m/s 2匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度v B =24 m/s ,A 与B 的竖直高度差H =48 m .为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧.助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h =5 m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W =-1 530 J ,取g =10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大.解析:(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速运动,设AB 的长度为x ,则有v 2B =2ax ,①由牛顿第二定律,有mg H x-F f =ma ,②联立①②式,代入数据,解得F f=144 N.③(2)设运动员到达C点时的速度为v C,在由B到达C的过程中,由动能定理,有mgh+W=12m v2C-12m v2B,④设运动员在C点所受的支持力为F N,由牛顿第二定律,有F N-mg=m v2C R,⑤由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,联立④⑤式,代入数据解得R=12.5 m.答案:(1)144 N(2)12.5 m18.(16分)如图所示,一轻质弹簧左端固定在足够长的水平轨道左侧,水平轨道的PQ段粗糙,调节其初始长度为l0=1.5 m,水平轨道右侧连接半径为R=0.4 m的竖直圆形光滑轨道,可视为质点的滑块将弹簧压缩至A点后由静止释放,经过水平轨道PQ后,恰好能通过圆形轨道的最高点B.已知滑块质量m=1 kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其他部分摩擦不计.g取10 m/s2,求:(1)弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能E p;(2)若每次均从A点由静止释放滑块,同时调节PQ段的长度,为使滑块在进入圆形轨道后能够不脱离轨道而运动,PQ段的长度l 应满足什么条件?解析:(1)设滑块冲上圆形轨道最高点B时速度为v,由能量守恒定律,得E p=12m v2+2mgR+μmgl0,①滑块在B点时,重力提供向心力,由牛顿第二定律,得mg =m v 2R,② 联立①②式并代入数据,解得E p =16 J.(2)若要使滑块不脱离轨道,分两种情况讨论:①滑块能够通过B 点而不脱离轨道,则应满足l ≤1.5 m ,③ ②滑块能够到达圆形轨道,则应满足E p ≥μmgl ,解得l ≤4 m ,④滑块到达圆形轨道而又不超过与圆心等高的C 点时,如图所示,临界条件取到达C 点时速度恰好为零,则有E p ≤mgR +μmgl ,解得l ≥3 m ,⑤联立③④⑤式,可得PQ 段长度l 应满足的条件是:l ≤1.5 m 或3 m ≤l ≤4 m.答案:(1)16 J (2)l ≤1.5 m 或3 m ≤l ≤4 m。
教科版高中物理必修二全册同步练习(共41套附解析)(答题时间:20分钟) 1. 如图所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v向右匀速运动,当它经过靠近桌边的竖直木板ad边正前方时,木板开始做自由落体运动。
若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹是() 2. 如图,这是物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图。
已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是() A. C点的速率小于B点的速率 B. A点的加速度比C点的加速度大 C. C点的速率大于B点的速率 D. 从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大 3. 关于曲线运动,有下列说法①曲线运动一定是变速运动②曲线运动一定是匀速运动③在平衡力作用下,物体可以做曲线运动④在恒力作用下,物体可以做曲线运动其中正确的是()A. ①③ B. ①④ C.②③ D. ②④ 4. 一辆赛车在水平公路上转弯,从俯视图中可以看到,赛车沿曲线由P向Q行驶且速度逐渐减小。
图中画出了赛车转弯经过M点时所受合力F方向的四种可能性,其中正确的是() 5. 某质点在一段时间内做曲线运动,则在此段时间内() A. 速度可以不变,加速度一定在不断变化 B. 速度可以不变,加速度也可以不变 C. 速度一定在不断变化,加速度也一定在不断变化 D. 速度一定在不断变化,加速度可以不变 6. 如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右做匀减速直线运动,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的() A. 直线P B. 曲线Q C. 曲线R D. 三条轨迹都有可能 7. 质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O,先用沿+x轴方向的力F1=8N 作用了2s,然后撤去F1;再用沿+y方向的力F2=24N 作用了1s,则质点在这3s内的轨迹为() 8. 塔式起重机模型如图(a),小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起,图(b)中能大致反映Q运动轨迹的是() 9. 一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是下列图中的哪一个?() 1. B解析:据题意,小球在水平方向做匀速直线运动,木板在竖直方向做自由落体运动,则球在板上的轨迹投影为抛物线,则选项B正确。
必修二综合测试卷一、选择题(本大题共10个小题,每小题一个或者一个以上正确答案,请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中,每小题5分,共50分)1、一船在静水中的速度为6 m/s,要横渡流速为8 m/s的河,下列说法正确的是()A.这船不能渡过此河B.船能行驶到正对岸C.若河宽60 m,过河的最少时间为10 sD.若河宽60 m,过河的最少时间为7.5 s2、有一种叫做“蹦极跳”的运动,如图所示,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是()A.速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了mgLD.重力势能减小了mgL3、在光滑水平面上,用绳子系一小球,做半径为R的匀速圆周运动,若绳的拉力为F,在小球经圆周的过程中,F所做的功为()A.0B.C.RFD.RF4、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上,已知t=0时质点的速度为零,在图示的t1、t2、t3和t4时刻中,哪一时刻质点的动能最大()A.t1B.t2C.t3D.t45、某质点在光滑水平面上做匀速直线运动,现对它施加一个大小不变、方向改变的水平力,则下列说法正确的是()A.质点可能做匀加速直线运动B.质点可能做匀减速直线运动C.质点可能做匀速圆周运动D.质点可能做匀变速曲线运动6、如图所示,在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点将一个小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过,测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球完成这段飞行的时间是()A. B. C. D.7、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。
有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和H,小球A所在的高度为筒高的一半。
高中同步测试卷(十五)高考水平测试卷(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.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是()A.只有重力和弹力作用时,机械能才守恒B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒C.当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒D.炮弹在空中飞行,不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒2.如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P,则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行,不计空气阻力)()A.此时飞机正在P点正上方B.此时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小C.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点正上方D.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点偏东一些位置3.如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图像是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图像,其中正确的是()4.如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,P、Q为对应的轨道最高点,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点P,则下列说法中正确的是( )A .轨道对小球做正功,小球的线速度v P >v QB .轨道对小球不做功,小球的角速度ωP <ωQC .小球的向心加速度a P >a QD .轨道对小球的压力F P >F Q5.一个盛水袋,某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图所示位置,则此过程中袋和液体的重心将( )A .逐渐升高B .逐渐降低C .先降低再升高D .始终不变6. 如图所示,圆心在O 点、半径为R 的圆弧轨道abc 竖直固定在水平桌面上,Oc 与Oa 的夹角为60°,轨道最低点a 与桌面相切.一轻绳两端系着质量分别为m 1和m 2的小球(均可视为质点,且m 1>m 2),挂在圆弧轨道边缘c 的两边,开始时,m 1位于c 点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦.则 ( )A .在m 1由c 下滑到a 的过程中,两球速度大小始终相等B .在m 1由c 下滑到a 的过程中,m 1所受重力的功率始终增大C .若m 1恰好能沿圆弧下滑到a 点,则m 1=2m 2D .若m 1恰好能沿圆弧下滑到a 点,则m 1=3m 27.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E p =-GMm r ,其中G 为引力常量,M 为地球质量.该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A .GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 2-1R 1B .GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 1-1R 2 C.GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 2-1R 1 D.GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1R 1-1R 2 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.在水平面内有一小球由M点开始运动,运动方向如图所示,在一水平恒力作用下沿曲线运动到N点,其中v M与v N正好成90°角,则此过程中小球所受的恒力可能是图中的()A.F1B.F2C.F3D.F49.如图所示,小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑,用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度.如图所示的v -t图像和v2h图像中可能正确的是()10.在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),从t=0时刻起受到如图所示随时间变化的外力作用,F y表示沿y轴方向的外力,F x表示沿x轴方向的外力,下列说法中正确的是()A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C.4 s末物体位置坐标为(4 m,4 m)D.4 s末物体位置坐标为(12 m,4 m)11.科学家们曾经借助位于夏威夷毛伊岛的夏威夷大学望远镜设备发现了第1万颗近地小行星2013 MZ5.若已知引力常量,还需知道哪些信息可以计算该小行星的质量()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12.如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图乙所示,t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定()A.物块返回底端时的速度B.物块所受摩擦力的大小C .斜面倾角θD .3t 0时间内物块克服摩擦力所做的功13.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示.木块从A 点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B 1点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为W 1.O 点为弹簧原长时所处的位置,测得OB 1的距离为L 1.再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录 2W 1,3W 1…及相应的L 2、L 3…数据,用W -L 图像处理数据,回答下列问题:(1)如图乙是根据实验数据描绘的W -L 图像,图线不过原点的原因是________________________________________________________________________;(2)由图线得木块从A 到O 过程中摩擦力做的功是________W 1;(3)W -L 图像斜率的物理意义是________________.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.(8分)在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计速度是108 km/h.汽车在这种水平路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的35,试求:(1)如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯,其弯道的最小半径是多少?(2)如果弯道的路面设计为倾斜,弯道半径为360 m ,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度的正切值tan θ是多少?15.(10分) 如图所示,皮带的速度是3 m/s,两皮带轮圆心距离l=4.5 m.现将m=1 kg 的小物体轻放到左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,电动机消耗的电能是多少?16.(12分)如图甲所示,质量为m=0.1 kg的小球,用长l=0.4 m的细线与固定在圆心处的力传感器相连,小球和传感器的大小均忽略不计.当在A处给小球6 m/s的初速度时,恰能运动至最高点B,设空气阻力大小恒定,g=10 m/s2.求:(1)小球在A处时传感器的示数;(2)小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做的功;(3)小球在A点以不同的初速度v0开始运动,当运动至B点时传感器会显示出相应的读数F,试通过计算在图乙坐标系中作出F-v20图像.参考答案与解析1.导学号17750227] 【解析】选C.机械能守恒的条件是只有重力和系统内的弹力做功,如果这里的弹力是外力,且做功不为零,机械能不守恒,A 错误.当有其他外力作用且合外力为零时,机械能可以不守恒,如拉一物体匀速上升,合外力为零但机械能不守恒,B 错误.C 选项中,“其他外力”不含重力,满足机械能守恒的条件.对于D 选项,在炮弹爆炸过程中,爆炸时产生的化学能转化为机械能,机械能不守恒.2.导学号17750228] 【解析】选A.因不计空气阻力,炸弹离开飞机后水平方向上的速度与飞机相同,因此当炸弹击中目标P 时,飞机一定在其正上方,A 正确,B 错误;当飞行员听到爆炸声时,飞机又向前运动了一段距离,到了P 点的西侧,故C 、D 错误.3.导学号17750229] 【解析】选C.0~t P 段,水平方向:v x =v 0恒定不变;竖直方向:v y =gt ;t P ~t Q 段,水平方向:v x =v 0+a 水平t ,竖直方向:v y =gt P +a 竖直t (a 竖直<g ),因此选项A 、B 、D 均错误,C 正确.4.导学号17750230] 【解析】选B.轨道光滑,小球在运动的过程中只受重力和支持力,支持力时刻与运动方向垂直,所以不做功,A 错;那么在整个过程中只有重力做功,满足机械能守恒,根据机械能守恒有v P <v Q ,在P 、Q 两点对应的轨道半径r P >r Q ,根据ω=v r ,a =v 2r ,得小球在P 点的角速度小于在Q 点的角速度,B 对;在P 点的向心加速度小于在Q 点的向心加速度,C 错;小球在P 和Q 两点的向心力由重力和支持力提供,即mg +N =ma 向,可得P 点对小球的支持力小于Q 点对小球的支持力,D 错.5.导学号17750231] 【解析】选A.人对液体做正功,液体的机械能增加,液体缓慢移动可以认为动能不变,重力势能增加,重心升高,A 正确.6.导学号17750232] 【解析】选C.小球m 1沿绳的方向的分速度与m 2的速度大小相等,A 错误;重力m 1g 的功率P 1=m 1g ·v 1竖,小球m 1在竖直方向的分速度v 1竖先增大后减小,故P 1也先增大后减小,B 错误;由m 1和m 2组成的系统机械能守恒可得:m 1gR (1-cos 60°)=m 2gR ,故m 1=2m 2,C 正确,D 错误.7.导学号17750233] 【解析】选C.人造卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供.根据万有引力提供向心力得G Mm r 2=m v 2r ①而动能E k =12m v 2②由①②式得E k =GMm 2r ③由题意知,引力势能E p =-GMm r ④由③④式得卫星的机械能E =E k +E p =-GMm 2r由功能关系知,因摩擦而产生的热量Q=ΔE减=E1-E2=GMm2⎝⎛⎭⎪⎫1R2-1R1,故选项C正确.8.导学号17750234]【解析】选CD.由于小球在v M方向上做减速运动,在v N方向上做加速运动,因此所受力沿v M的负方向和v N的正方向上有分量,所以C、D符合题目要求,故选CD.9.导学号17750235]【解析】选BD.小滑块下滑过程中,小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小,故小滑块的加速度逐渐变小,故A错误,B正确;由机械能守恒得:mgh=12m v2,故v2=2gh,所以v2与h成正比,C错误,D正确.10.导学号17750236]【解析】选AD.前2 s内物体只受沿x轴方向的力作用,故沿x轴做匀加速直线运动,A正确,其加速度为a x=2 m/s2,位移为x1=12a x t2=4m.后2 s内物体沿x轴方向做匀速直线运动,位移为x2=8 m,沿y轴方向做匀加速直线运动,加速度为a y=2 m/s2,位移为y=12a y t2=4 m,故4 s末物体位置坐标为(12 m,4 m),D正确.11.导学号17750237]【解析】选CD.由万有引力定律和牛顿运动定律列出相应方程,已知围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径,可解得该行星的质量表达式.若已知围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度,可得运行半径,所以选项C、D正确.12.导学号17750238]【解析】选AC.物块在上滑与下滑过程中,通过位移数值相等,由x=12at2结合图像知a上=4a下,又因为v0=a上t0,v=a下·2t0,则v=v02,A正确.再由g sin θ+μg cos θ=4(g sin θ-μg cos θ)=v0t0可解得sin θ=5v08gt0,C正确.因为物块的质量未知,故B、D项不能获得.13.导学号17750239]【解析】(1)从A到B根据能量守恒可得:W-W f=fL,所以图像不过原点的原因是在AO段还有摩擦力做功;(2)由图知图像两点坐标为(0.06,1)、(0.42,5)代入W-W f=fL解得木块从A到O过程中摩擦力做的功为13W1;(3)由W-W f=fL知图像的斜率为摩擦力的大小.【答案】(1)未计算AO间的摩擦力做功(2)1 3(3)摩擦力的大小14.导学号17750240]【解析】(1)汽车在水平路面上转弯时,可视为匀速圆周运动,其向心力由汽车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,对应的半径最小,有f m=35mg,f m=mv2r(2分)又v=108 km/h=30 m/s(1分)解得:r=150 m(1分)故弯道的最小半径为150 m.(1分)(2)设弯道倾斜角度为θ,汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供,有mg tan θ=m v 2R (2分)解得弯道路面倾斜角度的正切值tan θ=0.25.(1分)【答案】(1)150 m (2)0.2515.导学号17750241] 【解析】物体在相对滑动过程中,在摩擦力作用下做匀加速运动,则a =F f m =μg =1.5 m/s 2(1分)相对滑动时间:t =v a =31.5 s =2 s(1分)物体对地面的位移l 1=12at 2=12×1.5×22 m =3 m(2分) 因为l 1<l ,所以物体在滑落皮带轮前已和皮带一起匀速运动,摩擦力对物体做的功W 1=12m v 2=12×1×9 J =4.5 J(2分)物体与皮带间的相对位移l ′=v t -l 1=(3×2-3) m =3 m(1分)产生的内能W 2=μmgl ′=0.15×1×10×3 J =4.5 J(2分)由功能关系得电动机消耗的电能为E =W 1+W 2=9 J .(1分)【答案】9 J16.导学号17750242] 【解析】(1)在A 点,由F -mg =m v 2A l ,(1分)解得:F =10 N .(1分)(2)由mg =m v 2B l 得:v B =2 m/s(1分)小球从A 到B 过程中,根据动能定理:W f -2mgl =12m v 2B -12m v 2A (2分) 得到:W f =-0.8 J所以W 克f =0.8 J .(1分)(3)小球从A 到B 过程中,根据动能定理:W f -2mgl =12m v 2B -12m v 20(2分)小球在最高点F +mg =m v 2B l (1分)两式联立得:F =14v 20-9(1分)图像如图所示.(2分)【答案】(1)10 N(2)0.8 J(3)如解析图所示。