教科版高中物理必修二 同步试题.docx
- 格式:docx
- 大小:34.92 KB
- 文档页数:3
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)综合检测(二)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分)1.关于物体的运动下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体,所受的合力可能为零,如匀速圆周运动B.做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体,所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上图12.如图1所示的皮带传动装置中,甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴,其中,甲、丙两轮半径相等,乙轮半径是丙轮半径的一半.A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点,若传动中皮带不打滑,则()A.A、B两点的线速度大小之比为2∶1B.B、C两点的角速度大小之比为1∶2C.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1D.A、C两点的向心加速度大小之比为1∶43.设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星离地面越高,则卫星的()A.速度越大B.角速度越大C.向心加速度越大D.周期越长4.为训练宇航员能在失重状态工作和生活,需要创造一种失重的环境.在地球表面附近,当飞机模拟某些在重力作用下的运动时,就可以在飞机座舱内实现短时间内的完全失重状态.现要求一架飞机在速度大小为v1=500 m/s时进入失重状态试验,在速度大小为v2=1 000 m/s时退出失重状态试验.重力加速度g=10 m/s2.则下列说法可能正确的是()A.飞机需要模拟竖直上抛运动B.飞机需要模拟向上加速运动C.完全失重状态的时间可能是150 s D.完全失重状态的时间可能是30 s 5.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是()A.减小α角,增大船速v B.增大α角,增大船速vC.减小α角,保持船速v不变D.增大α角,保持船速v不变6.图2赛车在倾斜的轨道上转弯如图2所示,弯道的倾角为θ,半径为r ,则赛车完全不靠摩擦 力转弯的速率是(设转弯半径水平)( ) A. gr sin θ B. gr cos θ C. gr tan θ D. gr cot θ7.一个静止的质点,在两个互成锐角的恒力F 1、F 2的作用下开始运动,经过一段时间 后撤掉其中的一个力,则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是( ) A .匀加速直线运动,匀减速直线运动 B .匀加速直线运动,匀变速曲线运动 C .匀变速曲线运动,匀速圆周运动 D .匀加速直线运动,匀速圆周运动 8.从倾角为θ的足够长的斜面上的M 点,以初速度v 0水平拋出一小球,不计空气阻力, 落到斜面上的N 点,此时速度方向与水平方向的夹角为α,经历时间为t .下列各图中, 能正确反映t 及tan α与v 0的关系的图象是( )9.如图3所示,图3一直角斜面固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角30°,A 、B 两物体分别系 于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分别置于斜面上,两物体可以看成质点,且位于同高度 处于静止平衡状态,一切摩擦不计,绳子均与斜面平行,若剪断绳,让两物体从静止开 始沿斜面下滑,下列叙述正确的是( ) A .落地时两物体速率相等 B .落地时两物体机械能相等 C .落地时两物体重力的功率相同 D .两物体沿斜面下滑的时间相同10.质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程 中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此绳子的张力为7mg , 在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好通过最高点,则在此过程中小球克服空 气阻力所做的功为( ) A.14mgR B.13mgR C.12mgR D .mgR 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题(本题共2个小题,满分16分)11.(6分)两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验(1)甲同学采用如图4所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A 沿水平方向弹 出,同时球B 被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变 球A 被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明______________.(2)乙同学采用频闪照相的方法拍摄到如图5所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每 个小方格的边长为1.25 cm ,则由图4可以求得拍摄时每隔________s 曝光一次,该小球 平抛的初速度大小为____m /s(g 取9.8 m/s 2)图4图5图612.(10分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”,我们提供了如图6的实验装置(1)某同学根据所学的知识结合图6设计一个本实验情景的命题:如图所示,测量质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的__①__,通过光电门时的__②__,探究重力做的功__③__与小球动能变化量__④__的定量关系.请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数值.①用天平测定小球的质量为0.50 kg;②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm;③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm;④电磁铁先通电,把小球吸在下端.⑤电磁铁断电时,小球自由下落.⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3 s,由此可算得小球经过光电门的速度为______m/s⑦计算得出重力做的功为__________J,小球动能变化量为____________J.(结果保留三位数字)(g取10 m/s2)(3)试根据(2)对本实验下结论:______________________________________.三、计算题(本题共4个小题,满分44分)13.(10分)有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥.(g取10 m/s2)(1)汽车到达桥顶时速度为5 m/s,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?(3)汽车对地面的压力过小是不安全的.因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大.对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在地面上腾空,速度要多大?(已知地球半径为6 400 km)14.(10分)一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星,其轨道半径为r=3R(R为地球半径),已知地球表面重力加速度为g,则该卫星的运行周期是多大?若卫星的运动方向与地球自转方向相同,已知地球自转角速度为ω0,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方,再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方?15.(12分)如图7所示,图7水平放置的传送带与一光滑曲面相接(间隙很小),一小滑块质量为m=0.1 kg,从距离传送带h=0.2 m处静止滑下,传送带水平部分长l=1.8 m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1(g取10 m/s2).(1)使传送带固定不动,问滑块能否滑离传送带?摩擦产生的热量是多少?(2)传送带逆时针以v2=1 m/s匀速运动,问滑块能否滑离传送带?产生的热量是多少?16.(12分)如图8所示,图8竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点.求:(1)释放点距A点的竖直高度.(2)落点C与A点的水平距离.综合检测(二)1.C 2.D 3.D4.AC [当飞机做加速度的大小为重力加速度g 、加速度的方向为竖直向下的运动时,座舱内的试验者便处于完全失重状态.这种运动可以是飞机模拟无阻力的竖直下抛运动或竖直上抛运动,也可以是斜抛运动,所以A 正确,B 错误;如果是竖直上抛运动,可计算出时间是150 s ,如果是竖直下抛运动,可计算出时间是50 s ,因此可得C 正确,D 错误.]5.B [由速度的平行四边形,合速度是不变的,当河流的速度增大的时候,划船的速度要增大,夹角也要增大才行,所以只有B 是对的.]6.C [赛车受力分析如右图所示,可见:F 合=G tan θ=mg tan θ,而F 合=m v 2r,故v =gr tan θ.]7.B [开始时,该质点所受合力为恒力,所以质点从静止开始后的运动为匀加速直线运动,经过一段时间撤掉其中一个力后,质点受力仍为恒力,但力的方向与速度方向之间有夹角,且夹角为锐角,所以质点做匀变速曲线运动,故选项B 正确.]8.D [设此过程经历时间为t ,竖直位移y =12gt 2,水平位移x =v 0t ,tan θ=yx,联立得t=2v 0tan θg ,得t ∝v 0,故图象A 、B 均错.tan α=v y v x =gt v 0=2tan θ,得tan α与v 0无关,为一恒量,故C 错,D 正确.]9.A [两物体位于同一高度,根据机械能守恒定律12m v 2=mgh ,故落地时速率相等,但由于两物体质量大小不确定,落地时机械能不一定相等,重力功率不一定相同.由位移公式,知h sin θ=12g sin θt 2(θ为斜面倾角)θ不同,则下滑时间不同.] 10.C [最低点时,绳的张力F =7mg ,做圆周运动的条件F -mg =m v 21R,所以m v 21=6mgR . 恰能达到最高点,则mg =m v 22R,m v 22=mgR .根据能量守恒定律12m v 21=12m v 22+mg 2R +W ,解得克服阻力所做的功W =12mgR .]11.(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 (2)0.036 0.69412.(1)①位移x ②瞬时速度 v ③mgx ④12m v 2 (2)⑥4 ⑦4.04 4.00 (3)在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量成正比解析 本题考查实验设计探究能力、迁移能力、分析综合能力,还考查了瞬时速度的理解.根据瞬时速度的概念,球通过光电门时的平均速度可认为等于球通过光电门时的瞬时速度.(1)首先明确实验原理:重力做的功等于物体增加的动能.所以测量小球下落的位移x 和下落位移x 时所对应的速度v ,比较重力做的功W G =mgx 和动能的增加量ΔE k =12m v 2的关系即可验证命题的正确性.(2)小球经过光电门的速度可以用小球通过光电门这段很短时间内的平均速度来表示,v=d t =10×10-32.50×10-3m /s =4 m/s ;W =mgx =4.04 J ,ΔE k =12m v 2=4.00 J 13.(1)7 600 N (2)22.4 m /s (3)半径R 大些比较安全 (4)8 000 m/s 解析 如右图所示,汽车到达桥顶时,受到重力G 和桥对它的支持力N 的作用.(1)汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N .汽车过桥时做圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力,即F =G -N根据向心力公式F =m v 2R 有N =G -F =mg -m v 2R=7 600 N(2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空,则N =0,即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供,所以有F =G =m v 2R,得v =gR =22.4 m/s.(3)由第(2)问可知,当N =0时,汽车会发生类似平抛的运动,这是不安全的,所以对于同样的车速,拱桥圆弧的半径R 大些比较安全.(4)参照第(2)问可得,v =gR =10×6.4×106 m /s =8 000 m/s.14.6π 3R g 2π13 g3R-ω0解析 由万有引力定律和牛顿定律可得 GMm (3R )2=m 4π2T 2·3R ①GMmR 2=mg ② 联立①②两式,可得T =6π3Rg以地面为参考系,卫星再次出现在建筑物上方时转过的角度为2π,卫星相对地面的角速度为ω1-ω0,有(ω1-ω0)Δt =2π则Δt =2π2πT -ω0=2π13 g 3R-ω0.15.(1)能 0.18 J (2)能 0.32 J 解析 (1)假设传送带足够长,对整个过程运用动能定理mgh -μmgl 1=0-0,要使滑块停下来,传送带至少长l 1=hμ=2.0 m.l <l 1,故滑块能滑离传送带产生的热量Q 1=μmg Δl =μmgl =0.18 J(2)传送带逆时针运动,且l <l 1,因此滑块与传送带间始终有滑动摩擦力,滑块能滑离传送带.滑块在斜面上下落过程中,由机械能守恒mgh = 12m v 2得:刚到达传送带时,v 0=2gh =2 m/s. 由μmg =ma 得,滑块在传送带上运动的加速度 a =μg =1 m/s 2由l =v 0t -12at 2得,滑块在传送带上滑动时间t =(2-0.4) s所以传送带上任意一点在时间t 内通过的路程l 2=v 2t =2(1-110) m总共产生的热量Q 2=μmg Δl 2=μmg (l +l 2)≈0.32 J16.(1)32R (2)(2-1)R解析 (1)设释放点到A 点竖直高度为h ,由于恰能到达B 点,所以在B 点有mg =m v 2BR①得通过最高点速度v B =gR ,由动能定理得mg (h -R )=12m v 2B②由①②解得h =32R(2)由B 到C 的时间t = 2Rg③所以x OC =v B t ④而x AC =x OC -R ,由③④解得x AC =(2-1)R。
高中同步测试卷(七)第七单元机械能守恒与能量守恒定律(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.关于重力做功、重力势能变化和机械能的变化的说法正确的是()A.当物体向下运动时,重力对物体做负功B.物体在竖直平面内做匀速圆周运动,机械能守恒C.当物体以2 m/s2 做匀加速运动时,机械能增加D.当物体向上以g匀减速运动时,机械能不变2.下列关于能量转化的说法错误的是()A.举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重物的重力势能B.电流通过电阻丝发热是电能转化为内能C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D.做功的过程是能量转化的过程,某过程做了10 J的功,一定有10 J的能量发生了传递3. 如图所示,从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E1=6 J向下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E2为()A.8 J B.12 JC.14 J D.16 J4.一个物体从H高处自由下落,以地面为零势能参考平面.当该物体的动能是其重力势能的两倍时,该物体离地面高为()A.H3 B.H2C.2H3D.H5. 如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时托住B,A处于静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析中正确的是()A.B物体受到细线的拉力保持不变B.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C.A物体动能的增加量等于B物体的重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线的拉力对A做的功6.有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看做质点,如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为()A.4v2g B.3v2gC.2v23g D.4v23g7. 如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度为12g,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C.在由A运动到C的过程中,则()A.物块机械能守恒B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒C.物块机械能减少mg(H+h)/2D.物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(H+h)/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. 如图所示,a、b两小球静止在同一条竖直线上,离地面足够高,b球质量大于a球质量.两球间用一条细线连接,开始时细线处于松弛状态.现同时释放两球,球运动过程中所受的空气阻力忽略不计.下列说法正确的是()A.下落过程中两球间的距离保持不变B.下落后两球间距离逐渐增大,一直到细线张紧为止C.下落过程中,a、b两球都处于失重状态D.整个下落过程中,系统的机械能守恒9.节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分,通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气,将礼花弹由炮筒底部射向空中.若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中,克服重力做功W1,克服炮筒阻力及空气阻力做功W2,高压燃气对礼花弹做功W3,则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)() A.礼花弹的动能变化量为W3+W2+W1B.礼花弹的动能变化量为W3-W2-W1C.礼花弹的机械能变化量为W3-W2D.礼花弹的机械能变化量为W3-W2-W110. 如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,O与O′点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使轻绳和轻弹簧均处于水平位置,轻弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则()A.两球到达各自悬点的正下方时,动能相等B.两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大C.两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大D.两球到达各自悬点的正下方时,A球受到向上的拉力较大11. 如图所示,离水平地面一定高度处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度.现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力.下列说法中错误的是()A.弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能B.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能C .小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒D .小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关12.如图所示,长度相同的l 轻杆构成一个直角形支架,在A 端固定质量为2m 的小球,B 端固定质量为m 的小球,支架可绕O 点在竖直面内自由旋转.现从OB 竖直、OA 水平,静止释放支架,下列说法中正确的是( )A .A 球到达最低点时速度为23gl B .从开始到 A 球到达最低点的过程中,支架对B 球做的功为43mglC .当支架下摆45°时(A 、B 两球等高时),A 球速度最大三、实验题(本题共1小题,共10分.按题目要求作答.)13.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行.自由落体实验 验证机械能守恒定律 甲斜面小车实验验证机械能守恒定律 乙(1)比较这两种方案,________(选填“甲”或“乙”)方案好些,理由是________________________________________________________________________.(2)下图是该实验中得到的一条纸带,测出每两个计数点间的距离,已知每两个计数点之间的时间间隔T =0.1 s ,物体运动的加速度a =________;该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:_______________________.(3)下图是采用甲方案得到的一条纸带,在计算图中N 点的速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是________.(填选项前的字母)A .v N =gnTB .v N =x n +x n +12TC .v N =d n +1-d n -12TD .v N =g (n -1)T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)如图所示,半径为R 的光滑半圆弧轨道与高为10R 的光滑斜轨道放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a 、b 两小球挤压,处于静止状态.同时释放两个小球,a 球恰好能通过圆弧轨道的最高点A ,b 球恰好能到达斜轨道的最高点B .已知a 球质量为m 1,b 球质量为m 2,重力加速度为g .求:(1)a 球离开弹簧时的速度大小v a ; (2)b 球离开弹簧时的速度大小v b ; (3)释放小球前弹簧的弹性势能E p .15.(10分)三峡水力发电站是我国最大的水力发电站,平均水位落差约100 m ,水的流量约1.35×104 m 3/s.船只通航需要约3 500 m 3/s 的流量,其余流量全部用来发电.水流冲击全部用来发电.水流冲击水轮机发电时,水流减少的机械能有20%转化为电能.(g 取10 m/s 2)(1)按照以上数据估算,三峡发电站的发电功率最大是多少?(2)根据对家庭生活用电量的调查,三口之家平均每户同时用电0.5 kW ,如果三峡电站全部用于城市生活用电,它可以满足多少个百万人口城市的生活用电?16.(12分) 电动机带动水平传送带以速度v匀速运动,一质量为m的小木块静止轻放在传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图所示,当小木块与传送带相对静止时,求:(1)小木块的位移;(2)传送带转过的路程;(3)小木块获得的动能;(4)摩擦过程产生的内能;(5)因传送小木块,电动机多输出多少能量?参考答案与解析1.导学号17750099]【解析】选D.当物体向下运动时,由于重力和位移方向相同,故重力对物体做正功,故A错误;物体在竖直平面内做匀速圆周运动,速率不变,则动能不变,但高度一直变化,故重力势能改变,则机械能改变,故B错误;当物体以2 m/s2做匀加速运动时,若是向下加速,则a<g,物体除了受重力外还受向上的力,向上的力做负功,机械能减小,故C错误;物体向上以g匀减速运动时,相当于只受重力,机械能不变,D正确.2.导学号17750100]【解析】选D.能量的转化和转移是两个不同的概念,能量的转化是发生在不同形式的能之间,转移是发生在同一种形式的能之间,例如热传递过程是内能的传递,属于内能的转移,只有做功过程才与能量的转化相对应.综上所述选项ABC说法正确,D说法错误.3.导学号17750101]【解析】选C.由平抛运动知识可知,当小球落到斜面上时:水平方向的位移x=v0t,竖直方向的位移y=12gt2,根据Ek=12m v2,斜面倾角为θ=30°,且初动能E1=6J,联立以上各式解得,小球落到斜面上时的动能E2为14 J,C正确.4.导学号17750102]【解析】选A.物体做自由落体运动,机械能守恒,故mgH=mgh+12m v2①物体的动能是其重力势能的两倍,故12m v2=2mgh②联立①②解得:h=H 3.5.导学号17750103]【解析】选D.由静止释放B直至B获得最大速度的过程中,由于弹簧随着A、B一起运动导致弹力变大,所以A、B的合力以及加速度都在减小,速度增大,B物体受到细线的拉力一直在增大,A错误;B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量和A的动能的增加量之和,故B错误;根据动能定理可知A物体动能的增加量等于细线对A做的功与弹簧弹力对A做的功的代数和,C错误;根据功能关系可判断D正确.6.导学号17750104]【解析】选D.由运动的合成与分解可知滑块A和B在绳长方向的速度大小相等,有v A sin 60°=v B cos 60°,解得v A=33v,将滑块A、B看成一系统,系统的机械能守恒,设滑块B下滑的高度为h,有mgh=12m v2A+12m v2B,解得h=2v23g,由几何关系可知绳子的长度为L=2h=4v23g,故选项D正确.7.导学号17750105]【解析】选D.由牛顿第二定律可知,mg-f=ma=mg/2,则f=mg/2;物块机械能的减少量取决于空气阻力和弹簧的弹力对物块做的功,物块和弹簧组成的系统机械能的减少量取决于空气阻力对物块做的功:W f=f(H+h)=mg(H+h)/2,即D正确.8.导学号17750106]【解析】选ACD.两球同时释放后,均做自由落体运动,加速度均为g,故两球均处于失重状态,且机械能守恒,两球间距也保持不变,A、C、D正确,B错误.9.导学号17750107]【解析】选BC.动能变化量等于各力做功的代数和,阻力、重力都做负功,故W3-W1-W2=ΔE k,所以B对,A错.重力以外其他力做功的和为W3-W2,此即等于机械能增加量,所以C对,D错.此题选B、C.10.导学号17750108]【解析】选BD.两球由水平位置运动到竖直位置,重力势能的减少量相同,但B球重力势能的减少量有一部分转化为轻弹簧的弹性势能,由机械能守恒定律可知,A球在悬点正下方时的动能大,B正确,A、C错误;在最低点,由F-mg=m v2l及v A>v B可知,F A>F B,D正确.11.导学号17750109]【解析】选BCD.小球从抛出到弹簧压缩到最短的过程中,只有重力和弹力做功,因此小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,即12m v2=mgh+E p,由此得到E p<12m v2,选项A正确,B、C错误;斜上抛运动可分解为竖直上抛运动和水平方向上的匀速直线运动,在竖直方向上有2gh=v20sin2θ(θ为v0与水平方向的夹角),解得v0=2ghsin θ,由此可知,选项D错误.12.导学号17750110]【解析】选ABD.A球到达最低点时,A、B两球的速度大小为v.根据系统的机械能守恒定律得:2mgl-mgl=12(m+2m)v2解得:v=2gl3,故A正确.对于B 球:从开始到A 球到达最低点的过程中,由动能定理得: -mgl +W =12m v 2,将v =2gl 3代入解得支架对B 球做的功为:W =43mgl .故B 正确.当支架向下转动夹角为θ时,由机械能守恒得:2mgl sin θ-mgl (1-cos θ)=12(m +2m )v 2得:v 2=23gl (2sin θ+cos θ)-1]根据数学知识得知:当θ=90°-arctan 0.5时,v 最大,故C 错误.根据系统的机械守恒得知:当支架从左向右返回摆动时,A 球一定能回到起始高度,故D 正确.故选ABD.13.导学号17750111] 【解析】(1)机械能守恒的前提是只有重力做功,实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好,所以甲方案好.(2)处理纸带数据时,为减小误差一般采用逐差法,即a =(s DE -s AB )+(s EF -s BC )6T 2,代入数值,解得a =4.8 m/s 2(4.7 m/s 2~4.9 m/s 2均可).该纸带是采用乙实验方案得到的,这是因为物体运动的加速度比重力加速度小很多.(3)匀变速运动中某一段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度.因为所取计时起点O 的速度不一定为零,同时物体在下落过程中由于受到阻力作用,下落的加速度要小于重力加速度,所以A 、D 错误,B 、C 正确.【答案】(1)甲 甲方案中摩擦力较小 (2)4.8 m/s 2 乙 物体运动的加速度a =4.8 m/s 2<g (3)BC14.导学号17750112] 【解析】(1)由a 球恰好能到达A 点知 m 1g =m 1v 2AR (1分)由机械能守恒定律得 12m 1v 2a -12m 1v 2A =m 1g ·2R (1分) 得v a =5gR .(1分)(2)对于b 球由机械能守恒定律得: 12m 2v 2b=m 2g ·10R (2分) 得v b =20gR =25gR .(1分) (3)由机械能守恒定律得 E p =12m 1v 2a +12m 2v 2b (1分) 代入数据得E p =⎝⎛⎭⎫52m 1+10m 2gR .(1分) 【答案】(1)5gR (2)25gR (3)⎝⎛⎭⎫52m 1+10m 2gR15.导学号17750113] 【解析】(1)用于发电的水流量 Q =1.35×104 m 3/s -3.5×103 m 3/s =1.0×104 m 3/s.(1分) 发电功率是:P =mght×20%(1分)水的质量为:m=ρV(1分)t时间内流水的体积为:V=Qt(1分)将ρ=1.0×103 kg/m3,Q=1.0×104 m3/s,g=10 m/s2,h=100 m代入P=0.2ρQgh得P=2×109 W.(2分)(2)可供给用户数为n=2×109500=4×106户(2分)人口数为N=3n=12×106人(2分)可满足12个百万人口城市的生活用电.【答案】(1)2×109 W(2)12个16.导学号17750114]【解析】小木块刚放上时相对传送带向左滑动,由牛顿第二定律μmg =ma得加速度为a=μg,(1分)达到与传送带速度相同所用的时间t=va=vμg(1分)(1)小木块的位移x=12at2=v22μg.(2分)(2)传送带匀速转动,转过的路程s=v t=v2μg.(2分)(3)小木块获得的动能,根据动能定理可得E k=12m v2.(2分)(4)摩擦产生的内能Q=μmg(s-x)=12m v2.(2分)(5)由能的转化与守恒定律可知,电动机多输出的能量转化为小木块的动能和摩擦产生的内能,所以多输出的能量E=E k+Q=m v2.(2分)【答案】(1)v22μg(2)v2μg(3)12m v2(4)12m v2(5)m v2。
教科版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 平抛运动规律的应用一、选择题1. (多选)如图1所示,在高空匀速飞行的轰炸机,每隔1 s投下一颗炸弹,若不计空气阻力,则()图1A.这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B.这些炸弹都落于地面上同一点C.这些炸弹落地时速度大小方向都相同D.相邻炸弹在空中距离保持不变【解析】这些炸弹是做平抛运动,速度的水平分量都一样,与飞机速度相同.相同时间内,水平方向上位移相同,所以这些炸弹排在同一条竖直线上.这些炸弹抛出时刻不同,落地时刻也不一样,不可能落于地面上的同一点.由于这些炸弹下落的高度相同,初速度也相同,这些炸弹落地时速度大小和方向都相同.两相邻炸弹在空中的距离为Δx=x1-x2=12g(t+1)2-12gt2=gt+12g.由此可知Δx随时间t增大而增大.【答案】AC2.一个物体以速度v0水平抛出,落地时速度的大小为2v0,不计空气的阻力,重力加速度为g,则物体在空中飞行的时间为()A.v0g B.2v0gC.3v 0gD.2v 0g【解析】 如图所示,gt 为物体落地时竖直方向的速度,由(2v 0)2=v 20+(gt )2得:t =3v 0g ,C 正确.【答案】 C3. (多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶,他站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A 、B 由同一位置水平掷出,两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法正确的是( )图2A .B 镖的运动时间比A 镖的运动时间长 B .B 镖掷出时的初速度比A 镖掷出时的初速度大C .A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大D .A 镖的质量一定比B 镖的质量小【解析】 飞镖A 、B 都做平抛运动,由h =12gt 2得t =2hg ,故B 镖运动时间比A 镖运动时间长,A 正确;由v 0=xt 知A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大,B 错误,C 正确;无法比较A 、B 镖的质量大小,D 错误.【答案】 AC4.从O 点抛出A 、B 、C 三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示,则三个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和三个物体在空中运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )图3 A.v A>v B>v C,t A>t B>t CB.v A<v B<v C,t A=t B=t CC.v A<v B<v C,t A>t B>t CD.v A>v B>v C,t A<t B<t C【解析】三个物体抛出后均做平抛运动,竖直方向有h=12gt2,水平方向有x=v0t,由于h A>h B>h C,故t A>t B>t C,又因为x A<x B<x C,故v A<v B<v C,C正确.【答案】C5.如图4所示,在一次空地演习中,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s,不计空气阻力.若拦截成功,则v1、v2的关系应满足()图4A.v1=v2B.v1=Hs v2C.v1=Hs v2D.v1=sH v2【解析】设经t时间拦截成功,则平抛的炮弹下落h=12gt2,水平运动s=v1t;竖直上抛的炮弹上升H-h=v2t-12gt2,由以上各式得v1=s H v2,故D正确.【答案】D6.如图5所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图5A.23s B.223sC. 3 s D.2 s【解析】把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向的速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度v y.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度v y,则有tan 30°=v0 v yv y=gt,解两式得t=v yg =3v0g= 3 s,故C 正确.【答案】C7.(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6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下列选项中的哪些(g 取10 m/s 2)( )图6A .1 m/sB .2 m/sC .3 m/sD .4 m/s【解析】 由h =12gt 2知,面片在空中的运动时间t =2hg =0.4 s ,而水平位移x =v 0t ,故面片的初速度v 0=xt ,将x 1=0.5 m ,x 2=1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01=x 1t =1.25 m/s ,最大初速度v 02=x 2t =3.75 m/s ,即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ,B 、C 选项正确.【答案】 BC8.(多选)从同一点沿水平方向抛出的A 、B 两个小球能落在同一个斜面上,运动轨迹如图7所示,不计空气阻力,则小球初速度v A 、v B 的关系和运动时间t A 、t B 的关系分别是( )图7A .v A >vB B .v A <v BC .t A >t BD .t A <t B【解析】 A 小球下落的高度小于B 小球下落的高度,所以根据h =12gt 2知t =2hg ,故t A <t B ,C 错误,D 正确;根据s =v t 知,B 的水平位移较小,时间较长,则水平初速度较小,故v A >v B ,A 正确,B 错误.【答案】AD9. (多选)如图8所示,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()图8A.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】x=v0t,y=12gt2,所以t=2y g,由y b=y c>y a,得t b=t c>t a,选项A 错,B 对;又根据v0=x g2y,因为y b>y a,x b<x a,y b=y c,x b>x c,故v a>v b,v b>v c,选项C错,D对.【答案】BD10.如图9所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则()图9A.tan θ2tan θ1=2 B.tan θ1 tan θ2=2C.1tan θ1 tan θ2=2 D.tan θ1tan θ2=2【解析】 OA 方向即小球末速度垂线的方向,θ1是末速度与水平方向的夹角;BA 方向即小球合位移的方向,θ2是位移方向与竖直方向的夹角.由题意知:tan θ1=v y v 0=gtv 0,tan θ2=x y =v 0t 12gt 2=2v 0gt由以上两式得:tan θ1 tan θ2=2.故B 项正确. 【答案】 B 二、计算题11.从离地高 80 m 处水平抛出一个物体,3 s 末物体的速度大小为 50 m/s ,g 取10 m/s 2.求:(1)物体抛出时的初速度大小; (2)物体在空中运动的时间; (3)物体落地时的水平位移.【解析】 (1)由平抛运动的规律知v =v 2x +v 2y3 s 末v =50 m/s ,v y =gt =30 m/s 解得v x =40 m/s ,即v 0=40 m/s. (2)物体在空中运动的时间t =2hg =2×8010 s =4 s.(3)物体落地时的水平位移x =v 0t =40×4 m =160 m. 【答案】 (1)40 m/s (2)4 s (3)160 m12.如图10所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出,经过3.0 s 落到斜坡上的A 点.已知O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m =50 kg.不计空气阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g =10 m/s 2)求:图10(1)A点与O点的距离;(2)运动员离开O点时的速度大小.【解析】(1)设A点与O点的距离为L,运动员在竖直方向做自由落体运动,有L sin 37°=12gt2L=gt22sin 37°=75 m.(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即L cos 37°=v0t解得v0=L cos 37°t=20 m/s.【答案】(1)75 m(2)20 m/s重点强化卷(二) 圆周运动及综合应用一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车,这种带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了()图1A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力【解析】 在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v =ωr 知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A 选项正确.【答案】 A2.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆的O 点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v 1时,小球2的速度为v 2,则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1+v 2B.L v 2v 1+v 2 C.L (v 1+v 2)v 1D.L (v 1+v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等,即ω1=ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2,即v 1r 1 =v 2r 2 ;又由于r 1+r 2=L ,所以r 2=L v 2v 1+v 2,故选B.【答案】 B3.汽车在转弯时容易打滑出事故,为了减少事故发生,除了控制车速外,一般会把弯道做成斜面.如图3所示,斜面的倾角为θ,汽车的转弯半径为r ,则汽车安全转弯速度大小为( )图3A.gr sin θB.gr cos θC.gr tan θD.gr cot θ【解析】 高速行驶的汽车转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供同,完全不依靠摩擦力,如图.根据牛顿第二定律得: mg tan θ=m v 2r 解得:v =gr tan θ 故选C. 【答案】 C4.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图4所示,经过最低点的速度为v ,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )图4A .μmgB .μm v 2R C .μm (g -v 2R )D .μm (g +v 2R )【解析】 小球在最低点时,轨道支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,物体受到的摩擦力为f =μF N =μm (g +v 2R ),选项D 正确.【答案】 D5. (多选)如图5所示,用细绳拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R ,则下列说法正确的是( )图5A.小球过最高点时,绳子张力可能为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点时的速度为gRD.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用,其方向不可能与重力相反,D错误;在最高点有mg+F T=m v2R,拉力F T可以等于零,此时速度最小为v min=gR,故B 错误,A、C正确.【答案】AC6.如图6所示,质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端,绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A时,线速度大小为gl 2,此时()图6A.杆受到12mg的拉力B.杆受到12mg的压力C.杆受到32mg的拉力D.杆受到32mg的压力【解析】以小球为研究对象,小球受重力和沿杆方向杆的弹力,设小球所受弹力方向竖直向下,则N+mg=m v2l ,将v=gl2代入上式得N=-12mg,即小球在A点受杆的弹力方向竖直向上,大小为12mg,由牛顿第三定律知杆受到12mg的压力.【答案】B7. “快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,如图7所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是()图7A.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mgB.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mgC.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D.选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动【解析】由于选手摆动到最低点时,绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力,有T-mg=F向,T=mg+F向>mg,B正确,A错误;选手摆到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,故C错误;选手摆到最低点的运动过程中,是变速圆周运动,合力是变力,故D 错误.【答案】B8.如图8所示,两个水平摩擦轮A和B传动时不打滑,半径R A=2R B,A 为主动轮.当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能与A轮相对静止.若将小木块放在B 轮上,为让其与轮保持相对静止,则木块离B 轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)( )图8A.R B 4B.R B 2C .R BD .B 轮上无木块相对静止的位置【解析】 摩擦传动不打滑时,两轮边缘上线速度大小相等.根据题意有:R A ωA =R B ωB 所以ωB =R A R BωA 因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等,设在B 轮上的转动半径最大为r ,则根据最大静摩擦力等于向心力有:mR A ω2A =mrω2B得:r =R A ω2A ⎝ ⎛⎭⎪⎫R A R B ωA 2=R 2B R A =R B 2. 【答案】 B9.如图9所示,滑块M 能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆固定在转盘上,M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m 的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M 离轴距离为r ,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增到原来的2倍,调整r 使之达到新的稳定转动状态,则滑块M ( )图9A .所受向心力变为原来的4倍B .线速度变为原来的12C .转动半径r 变为原来的12D .角速度变为原来的12【解析】 转速增加,再次稳定时,M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供,拉力仍然等于m 的重力,所以向心力不变,故A 错误;转速增到原来的2倍,则角速度变为原来的2倍,根据F =mrω2,向心力不变,则r 变为原来的14.根据v =rω,线速度变为原来的12,故B 正确,C 、D 错误.【答案】 B10.在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子,将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥,三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了.把这套系统放在电子秤上做实验,关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是( )图10A .玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些B .玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些C .玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态D .玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小【解析】 根据mg -F N =m v 2R ,F N =mg -m v 2R ,可见玩具车通过拱桥顶端时失重,速度越大,电子秤的示数越小.选D.【答案】 D二、计算题11.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有F m=0.6mg=m v2r,由速度v=30 m/s,得弯道半径r=150 m.(2)汽车过拱桥,看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有:mg-F N=m v2R,为了保证安全,车对路面间的弹力F N必须大于等于零,有mg≥m v2R,则R≥90 m.【答案】(1)150 m(2)90 m12.如图11所示,一光滑的半径为0.1 m的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道对小球的压力恰好为零,g取10 m/s2,求:图11(1)小球在B点速度是多少?(2)小球落地点离轨道最低点A多远?(3)落地时小球速度为多少?【解析】(1)小球在B点时只受重力作用,竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得:mg=m v2Br代入数值解得:v B =gr =1 m/s.(2)小球离开B 点后,做平抛运动.根据平抛运动规律可得:2r =12gt 2s =v B t ,代入数值联立解得:s =0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知,小球落地时的速度为v =v 2B +(gt )2=5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(三) 万有引力定律的应用一、选择题1.两个密度均匀的球体相距r ,它们之间的万有引力为10-8N ,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为( )A .10-8NB .0.25×10-8 NC .4×10-8ND .10-4N【解析】 原来的万有引力为:F =G Mm r 2后来变为:F ′=G 2M ·2m (2r )2=G Mm r 2 即:F ′=F =10-8N ,故选项A 正确.【答案】 A2.已知引力常量G =6.67×10-11N·m 2/kg 2,重力加速度g =9.8 m/s 2,地球半径R =6.4×106 m ,则可知地球质量的数量级是( )A .1018 kgB .1020 kgC .1022 kgD .1024 kg【解析】 根据mg =G Mm R 2得地球质量为M =gR 2G ≈6.0×1024 kg.故选项D 正确.【答案】 D3.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( )A .已知它的质量是1.24 t ,若将它的质量增为2.84 t ,其同步轨道半径将变为原来的2倍B .它的运行速度大于7.9 km/sC .它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用它进行电视转播D .它距地面的高度约为地球半径的5倍,故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】 同步卫星的轨道半径是固定的,与质量大小无关,A 错误;7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大环绕速度,卫星的轨道半径越大,其线速度越小.同步卫星距地面很高,故其运行速度小于7.9 km/s ,B 错误;同步卫星只能在赤道的正上方,C 错误;由G Mm r 2=ma n 可得,同步卫星的加速度a n =G M r 2=G M (6R )2=136G M R 2=136g ,故选项D 正确. 【答案】 D4.如图1所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )图1A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >v CB .运转角速度满足ωA >ωB >ωCC .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置【解析】 由G Mm r 2=m v 2r 得,v =GMr ,r 大,则v 小,故v A <v B <v C ,A错误;由G Mm r 2=mω2r 得,ω=GMr 3,r 大,则ω小,故ωA <ωB <ωC ,B 错误;由G Mm r 2=ma 得,a =GM r 2,r 大,则a 小,故a A <a B <a C ,C 正确;由G Mm r 2=m 4π2T 2r 得,T =2πr 3GM ,r 大,则T 大,故T A >T B >T C ,因此运动一周后,C 最先回到图示位置,D 错误.【答案】 C5.(多选)据英国《卫报》网站2015年1月6日报道,在太阳系之外,科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星,绕恒星橙矮星运行,命名为“开普勒438b”.假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍.则该行星与地球的( )A .轨道半径之比为3p 2qB .轨道半径之比为3p 2C .线速度之比为3q pD .线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供,根据牛顿第二定律,有G Mm R 2=m 4π2T 2R ,解得:R =3GMT 24π2,该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍,故:R 橙R 太=3(M 橙M 太)(T 行T 地)2=3qp 2,故A 正确,B 错误;根据v =2πR T ,有:v 行v 地=R 行R 地·T 地T 行=3qp 2·1p =3q p ;故C 正确,D 错误.【答案】 AC6.银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2(r -r 1)GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2 D.4π2r 2r 1GT 2【解析】 设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2,根据万有引力定律和牛顿定律得,对S 1有G m 1m 2r 2=m 1(2πT )2r 1,解之可得m 2=4π2r 2r 1GT 2,则D 正确,A 、B 、C 错误.【答案】 D7.质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度相同,半径分别为R 和r ,则( )A .甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R ∶rB .甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1C .甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1D .甲、乙两颗卫星的周期之比等于R ∶r【解析】 由F =G Mm R 2和M =ρ43πR 3可得万有引力F =43G πRmρ,又由牛顿第二定律F =ma 可得,A 正确;卫星绕星球表面做匀速圆周运动时,万有引力等于向心力,因此B 错误;由F =43G πRmρ,F =m v 2R 可得,选项C 错误;由F =43G πRmρ,F =mR 4π2T 2可知,周期之比为1∶1,故D 错误.【答案】 A8.嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动),若已知地球质量约为月球质量的81倍 ,地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ,则地球半径约为月球半径的多少倍( )A .3倍B .4倍C .5倍D .6倍【解析】 根据万有引力提供向心力知,当环绕天体在中心天体表面运动时,运行速度即为中心天体的第一宇宙速度,由G Mm R 2=m v 2R 解得:v =GMR ,故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2=M 1M 2·v 22v 21,约等于4,故B 正确,A 、C 、D 错误. 【答案】 B9.如图2所示,a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星.其中a 、c 的轨道相交于P ,b 、d 在同一个圆轨道上.某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方.下列说法中正确的是( )图2A .b 、d 存在相撞危险B .a 、c 的加速度大小相等,且大于b 的加速度C .b 、c 的角速度大小相等,且小于a 的角速度D .a 、c 的线速度大小相等,且小于d 的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道,线速度大小相等,不可能相撞,A 错;由a 向=GM r 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度,B 对;由ω= GM r 3知,a 、c 的角速度大小相等,且大于b 的角速度,C 错;由v =GM r 知a 、c 的线速度大小相等,且大于d 的线速度,D 错.【答案】 B10.登上火星是人类的梦想.“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响.根据下表,火星和地球相比( )A.B .火星做圆周运动的加速度较小 C .火星表面的重力加速度较大 D .火星的第一宇宙速度较大【解析】 火星和地球都绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力,由GMmr 2=m 4π2T 2r =ma 知,因r 火>r 地,而r 3T 2=GM4π2,故T 火>T 地,选项A 错误;向心加速度a =GMr 2,则a 火<a 地,故选项B 正确;地球表面的重力加速度g 地=GM 地R 2地,火星表面的重力加速度g 火=GM 火R 2火,代入数据比较知g 火<g 地,故选项C 错误;地球和火星上的第一宇宙速度:v 地=GM 地R 地,v 火=GM 火R 火,v 地>v 火,故选项D 错误.【答案】 B 二、计算题11.经天文学家观察,太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行,这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m),转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s).太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力,可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题.(G =6.67×10-11N·m 2/kg 2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量.【解析】 假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M ,太阳的质量为m ,轨道半径为r ,周期为T ,太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力,则G Mm r 2=m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M=4π2r3GT2=4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10-11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg.【答案】 3.3×1041kg12.质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常量为G.图3(1)求两星球做圆周运动的周期.(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg和7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留三位小数)【解析】(1)两星球围绕同一点O做匀速圆周运动,其角速度相同,周期也相同,其所需向心力由两者间的万有引力提供,设OB为r1,OA为r2,则对于星球B:G MmL2=M4π2T2r1对于星球A:G MmL2=m4π2T2r2其中r1+r2=L由以上三式可得T=2πL3G(M+m).(2)对于地月系统,若认为地球和月球都围绕中心连线某点O做匀速圆周运动,由(1)可知地球和月球的运行周期T 1=2πL 3G (M +m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动,由万有引力与天体运动的关系:G MmL 2=m 4π2T 22L解得T 2=4π2L 3GM则T 22T 21=M +m M =1.012. 【答案】 (1)2πL 3G (M +m )(2)1.012重点强化卷(四) 动能定理和机械能守恒定律一、选择题1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大【解析】 不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒.故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等.故只有选项A 正确.【答案】 A2.(多选)质量为m 的物体,从静止开始以a =12g 的加速度竖直向下运动h 米,下列说法中正确的是( )A .物体的动能增加了12mgh B .物体的动能减少了12mghC.物体的势能减少了12mghD.物体的势能减少了mgh【解析】物体的合力为ma=12mg,向下运动h米时合力做功12mgh,根据动能定理可知物体的动能增加了12mgh,A对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,D对.【答案】AD3.如图1所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为()图1A.12μmgR B.12mgRC.mgR D.(1-μ)mgR【解析】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W AB,物体从A到C的全过程,根据动能定理有mgR-W AB-μmgR=0,所以有W AB=mgR-μmgR=(1-μ)mgR.【答案】D4.如图2所示,木板长为l,木板的A端放一质量为m的小物体,物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平,在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中,若物体始终保持与板相对静止.对于这个过程中各力做功的情况,下列说法中正确的是()图2A.摩擦力对物体所做的功为mgl sin θ(1-cos θ)B.弹力对物体所做的功为mgl sin θcos θC.木板对物体所做的功为mgl sin θD.合力对物体所做的功为mgl cos θ【解析】重力是恒力,可直接用功的计算公式,则W G=-mgh;摩擦力虽是变力,但因摩擦力方向上物体没有发生位移,所以W f=0;因木块缓慢运动,所以合力F合=0,则W合=0;因支持力F N为变力,不能直接用公式求它做的功,由动能定理W合=ΔE k知,W G+W N=0,所以W N=-W G=mgh=mgl sin θ.【答案】C5. (多选)如图3所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的光滑斜面,这个物体在斜面上上升的最大高度为h,则在此过程中()图3A.物体的重力势能增加了mghB.物体的机械能减少了mghC.物体的动能减少了mghD.物体的机械能不守恒【解析】物体在斜面上上升的最大高度为h,重力对物体做负功W=-mgh,物体的重力势能增加了mgh,故A正确;物体在上升过程中,只有重力做功,重力势能与动能之间相互转化,机械能守恒,故B、D均错误;由于物体所受的支持力不做功,只有重力做功,所以合力做功为-mgh,由动能定理可知,物体的动能减少了mgh,故C正确.。
2024-2025学年教科版共同必修2物理上册阶段测试试卷415考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车沿斜面升高.当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为( )A. vsinθB. v/cosθC. vcosθD. v/sinθ2、下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A. 向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直B. 向心加速度的方向保持不变C. 在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D. 在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化3、忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A. 电梯匀速下降B. 物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C. 物体沿着斜面匀速下滑D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升4、一辆卡车在丘陵地区以不变的速率行驶,地形如图,图中卡车对地面的压力最大处是A. a处B. b处C. c处D. d处5、根据生活经验可知,处于自然状态的水都是往低处流的,当水不再流动时,水面应该处于同一高度.将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动,稳定时水面呈凹状,如图所示.这一现象可解释为,以桶为参考系,其中的水除受重力外,还受到一个与转轴垂直的“力”,其方向背离转轴,大小与到轴的垂直距离成正比.水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”,在重力和该力的共同作用下,水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的势能.根据以上信息,下列说法正确的是()A. 该“力”对水面上小水滴做功与路径有关B. 小水滴沿水面向上移动时该“势能”增加C. 水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直D. 小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量大于该“势能”的减少量6、质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动,在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时,飞行员对座椅的压力()A. 是相等的B. 相差C. 相差D. 相差7、2019年1月3日,中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆,中国载人登月工程前进了一大步。
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。
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。
《1. 安培力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、两个完全相同的通电直导线分别放置在水平和垂直方向上,如果它们通过相等的电流,则它们受到安培力的大小关系为:A、水平方向的通电直导线受到的安培力大B、垂直方向的通电直导线受到的安培力大C、两者受到的安培力大小相等D、无法确定2、当一通电线圈置于均匀磁场中并且电流从左向右流过线圈时,线圈所受的安培力的方向为:A、垂直于纸面向外B、垂直于纸面向里C、沿纸面指向线圈内侧D、沿纸面指向线圈外侧3、在磁场中,一通电导线垂直放置,导线长为L,电流强度为I,磁感应强度为B。
问导线受到的安培力是多少?选项:A. F = BILB. F = I/BLC. F = biologyL/BD. F = BL^2/I4、一种新研制的磁悬浮列车,其磁悬浮原理主要是通过电流在磁场中的安培力来实现。
若列车的轨道旁有一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场,列车通过轨道每隔100m 有一个垂直于列车运动方向的磁场。
列车以20m/s的速度匀速行驶,电流为100A。
计算:(1)列车在磁感应强度为0.5T的磁场中,以20m/s的速度匀速行驶时,若电流为100A,则每100m会受到多大的安培力?(2)如果列车每100m运行的安培力造成10N的阻力,列车在这种磁场中每100m 需要消耗多少电能?选项:A. (1)F = 10N(2)电能消耗 = 10JB. (1)F = 1000N(2)电能消耗 = 1000JC. (1)F = 50N(2)电能消耗 = 5JD. (1)F = 100N(2)电能消耗 = 100J5、一通电直导线在磁场中受到的安培力的大小为F,当导线与磁场垂直时,安培力达到最大值。
若将导线的长度加倍,同时将导线的电流减半,则安培力的大小变为多少?A. 0.5FB. FC. 2FD. 4F6、一通电直导线在磁场中受到的安培力为F,若保持导线长度不变,将磁场强度B减半,同时将导线中的电流I减半,则安培力的大小变为多少?A. 0.5FB. FC. 0.25FD. 2F7、一质量为m的小磁针静止在水平面内,磁针受到水平匀强磁场B的作用而平衡,若该磁场的方向再有一个微小旋转θ角,则磁针所受的最大力矩为:A.(B 2mcosθ2)B.(B2msinθ)C.(B 2msinθ2)D.(B 2mcosθ2)二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在安培力实验中,以下哪些因素会影响安培力的大小?A. 电流的大小B. 导线长度C. 磁场强度D. 导线与磁场的相对位置2、以下关于安培力方向的说法,正确的是:A. 安培力的方向总是与磁场方向平行B. 安培力的方向总是与电流方向垂直C. 安培力的方向遵循右手定则D. 安培力的方向与电流方向和磁场方向都成90度角3、通电直导线放在外磁场中,若导线受到的安培力为0,则下列说法中正确的是()A. 外磁场一定为0B. 通电直导线一定与磁感线平行C. 外磁场与通电直导线一定垂直D. 以上说法都不正确三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题一闭合线圈置于均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。
教科版高中物理必修二全册同步练习(共41套附解析) w(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 ①③B ①④C ②③D ②④4 一辆赛车在水平路上转弯,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PB 曲线QC 曲线RD 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。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作教科版高中物理必修二同步试题第1节功【试题评价】1.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( )A.因为功有正功和负功,所以功是矢量B.因为功没有方向性,所以功是标量C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量D.力是矢量,功也是矢量2.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为( )A.14JB.10JC.2JD.-2J3.一个水平方向的恒力F先后作用于甲、乙两个物体,先使甲物体沿着粗糙的水平面运动距离s,做功的数值为W1;再使乙物体沿光滑的斜面向上滑过距离s,做功的数值为W2,则A.W1=W2 B.W1>W2C.W1<W2 D.条件不足,无法比较W1,W24.质量为m的物体,在水平力F作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法正确( )A.如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功5.关于力对物体做功,如下说法正确的是A.滑动摩擦力对物体一定做负功 B.静摩擦力对物体可能做正功C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态6.如图2-2-8所示,一个小物体A放在斜面B上,B放于光滑的水平地面上,现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程,在这个过程中,以下哪些力有可能作正功A.A受的重力 B.B受的摩擦力C.A受的支持力 D.B受的压力2-2-82-2-107.如图2-2-9所示,A 、B 两物体叠放在一起,用一不可伸长的水平细绳子把A 系于左边的墙上,B 在拉力F 作用下向右匀速运动,在这过程中,A 、B 间的摩擦力的做功情况是( )A 、对A 、B 都做负功 B 、对A 不做功,对B 做负功C 、对A 做正功,对B 做负功D 、对A 、B 都不做功8.粗糙水平面上,用绳子系一小球做半径为R 的圆周运动,小球质量为m ,与桌面间的动摩擦因数为μ,则小球经过1/4圆周的时间内( )A.绳子的拉力对球不做功B.绳子的拉力对球做功πRF /2C.重力和支持力不做功D.摩擦力对物体做功μmgR π/2 9.如图2-2-10,一根绳子绕过高4m 的滑轮(大小、摩擦均不计),绳的一端拴一质量为10kg 的物体,另一侧沿竖直方向的绳被人拉住.若人拉住绳子前进3m ,使物体匀速上升,则人拉绳所做的功为( )A .500JB .300JC .100JD .50J10. 如图2-2-11所示,用50 N 的力拉一个质量为10kg 的物体在水平地面上前进,若物体前进了10m ,拉力F 做的功W 1=________J ,重力G 做的功W 2=________J.如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W 3=________J.2(sin 370.6,cos370.8,10/)g m s ︒=︒=取11.如图2-2-12所示,物体A 的质量为2kg ,置于光滑的水平面上,水平拉力2N ,不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量,物体A 获得的加速度a=________m/s 2,在物体A 移动0.4m 的过程中,拉力F 做功________J.12.静止在光滑水平面上质量为1kg 的物体,受到图2-2-13所示水平变力的作用,则在这2s 内力F 共对物体做了多少功?答案AB F2-2-9 2-2-13 2-2-112-2-12 FA1.B2.D3.B4.ACD5.B6.BC7. B8.AC9.C 10.400,0,70 11.2;1.6 12.0【错题集锦】错误原因对错误的认识更正方法题号。
高中物理学习材料
唐玲收集整理
教科版高中物理必修二同步试题
第1节功
【试题评价】
1.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( )
A.因为功有正功和负功,所以功是矢量
B.因为功没有方向性,所以功是标量
C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量
D.力是矢量,功也是矢量
2.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为( )
A.14J
B.10J
C.2J
D.-2J
3.一个水平方向的恒力F先后作用于甲、乙两个物体,先使甲物体沿着粗糙的水平面运动距离s,做功的数值为W1;再使乙物体沿光滑的斜面向上滑过距离s,做功的数值为W2,则A.W1=W2 B.W1>W2
C.W1<W2 D.条件不足,无法比较W1,W2
4.质量为m的物体,在水平力F作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法正确( )
A.如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功
B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功
C.如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功
D.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功
5.关于力对物体做功,如下说法正确的是
A.滑动摩擦力对物体一定做负功 B.静摩擦力对物体可能做正功
C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态
6.如图2-2-8所示,一个小物体A放在斜面B上,B放于光滑的水平地面上,现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程,在这个过程中,以下哪些力有可能作正功A.A受的重力 B.B受的摩擦力
C.A受的支持力 D.B受的压力
2-2-8
2-2-10 7.如图2-2-9所示,A 、B 两物体叠放在一起,用一不可伸长的水平细绳子把A 系于左边的墙上,B 在拉力F 作用下向右匀速运动,在这过程中,A 、B 间的摩擦力的做功情况是( )
A 、对A
、B 都做负功 B 、对A 不做功,对B 做负功
C 、对A 做正功,对B 做负功
D 、对A 、B 都不做功
8.粗糙水平面上,用绳子系一小球做半径为R 的圆周运动,小球质量为m ,与桌面间的动摩擦因数为μ,则小球经过1/4圆周的时间内( )
A.绳子的拉力对球不做功
B.绳子的拉力对球做功πRF /2
C.重力和支持力不做功
D.摩擦力对物体做功μmgR π/2 9.如图2-2-10,一根绳子绕过高4m 的滑轮(大小、摩擦均不计),绳的一端拴一质量为10kg 的物体,另一侧沿竖直方向的绳被人拉住.若人拉住绳子前进3m ,使物体匀速上升,则人拉绳所做的功为( )
A .500J
B .300J
C .100J
D .50J
10. 如图2-2-11所示,用50 N 的力拉一个质量为10kg 的物体在水平地面上前进,若物体前进了10m ,拉力F 做的功W 1=________J ,重力G 做的功W 2=________J.如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W 3=________J.2(sin 370.6,cos370.8,10/)g m s ︒=︒=取
11.如图2-2-12所示,物体A 的质量为2kg ,置于光滑的水平面上,水平拉力2N ,不计绳子
与滑轮的摩擦和滑轮的质量,物体A 获得的加速度a=________m/s 2
,在物体A 移动0.4m 的过程中,拉力F 做功________J.
12.静止在光滑水平面上质量为1kg 的物体,受到图2-2-13所示水平变力的作用,则在这2s 内力F 共对物体做了多少功?
答案
1.B
2.D
3.B
4.ACD
5.B
6.BC
7. B
8.AC
9.C 10.400,0,70 11.2;1.6 12.0
A
B F
2-2-9 2-2-13 2-2-11
2-2-12 F
A
【错题集锦】
错误原因对错误的认识更正方法题
号。