最新高中物理必修二测试题全套带答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案(含模块综合测试题,共4套)第五章曲线运动章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题4分,共48分)1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变化,B错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变化,所以不是匀变速运动,C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则她()图1A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动,由于合力时刻指向圆心,其方向变化,所以是变加速运动,D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图2所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知,对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增大的曲线运动B.物体运动的加速度先减小后增大C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s答案C解析由题图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向,所以合运动的加速度沿y轴方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误.物体运动的加速度等于y方向的加速度,保持不变,故B错误;根据题图可知物体的初速度大小为:v0=v x02+v y02=302+402m/s =50 m/s,故C正确,D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起.如图4所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()图4A.μ(M-m)gmL B.μgLC.μ(M+m)gML D.μ(M+m)gmL答案D解析以最大角速度转动时,以M为研究对象,F=μMg,以m为研究对象F+μmg=mLω2,可得ω=μ(M+m)gmL,选项D正确.【考点】向心力公式的简单应用【题点】水平面内圆周运动的动力学问题6.如图5所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速度变为v,其落点位于c,则()图5A.v0<v<2v0B.v=2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如图所示,M点和b点在同一水平线上,M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律,若v=2v0,则小球经过M点.可知以初速度v0<v<2v0平抛小球才能落在c点,故只有选项A正确.【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用7.如图6所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径r A =2r B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时,A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等,由ω=v R 得ωA ωB =vr A v r B =r B r A =12.因A 、B材料相同,故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同,由于小木块恰能在A 边缘上相对静止,则由静摩擦力提供的向心力达到最大值F fm ,得F fm =mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ,则向心力由最大静摩擦力提供,故F fm =mωB 2r ②由①②式得r =(ωA ωB )2r A =(12)2r A =r A 4=r B2,C 正确.【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个小球,分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为M 和m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图7所示,则( )图7A.cos α=cos β2B.cos α=2cos βC.tan α=tan β2D.tan α=tan β答案 A解析 对于球M ,受重力和绳子拉力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示.设它们转动的角速度是ω,由Mg tan α=M ·2l sin α·ω2,可得:cos α=g 2lω2.同理可得cos β=g lω2,则cos α=cos β2,所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v 0,第二次水平抛出的速度是2v 0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1 C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1 答案 ACD解析 由平抛运动的规律得t 1∶t 2=L v 0∶L 2v 0=2∶1,故选项A 正确.h 1∶h 2=(12gt 12)∶(12gt 22)=4∶1,选项B 错误,C 正确.由平抛运动的性质知,选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用10.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端动力轮,如图8所示,已知动力轮半径为r ,传送带与轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时( )图8A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为grC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时,在动力轮最高点满足mg =m v 2r ,即速度最小为gr ,选项A 正确,B 错误;又因为v =2πrn ,可得n =12πgr,选项C 正确,D 错误. 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题11.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图9所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h ,下列说法中正确的是( )图9A.h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大C.h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D.h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大 答案 BC解析 摩托车受力分析如图所示.由于F N =mgcos θ所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关,保持不变,摩托车对侧壁的压力也不变,A 错误;由F n =mg tan θ=m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r 知h 变化时,向心力F n 不变,但高度升高,r 变大,所以线速度变大,角速度变小,周期变大,选项B 、C 正确,D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析12.如图10所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (均可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ′的距离为l ,b 与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图10A.b 一定比a 先开始滑动B.a 、b 所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω=2kg3l时,a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析 小木块a 、b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即F f =mω2R .当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a :F f a =mωa 2l ,当F f a =kmg 时,kmg =mωa 2l ,ωa =kgl;对木块b :F f b =mωb 2·2l ,当F f b =kmg 时,kmg =mωb 2·2l ,ωb =kg2l,所以b 先达到最大静摩擦力,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则F f a =mω2l ,F f b =mω2·2l ,F f a <F f b ,选项B 错误;当ω=kg2l时b 刚开始滑动,选项C 正确;当ω=2kg 3l 时,a 没有滑动,则F f a =mω2l =23kmg ,选项D 错误.【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________. (2)待测物体质量的表达式为m =________________.答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测力计的示数F ,则有F =m 4π2T2R ,所以待测物体质量的表达式为m =FT 24π2R .【考点】对向心力的理解 【题点】向心力实验探究14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:图12(1)由以上信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知,a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知,a 到b 、b 到c 运动时间相同,设为T ,在竖直方向有Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度v x =0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度,则v yb =4×4×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v x 2+v yb 2=425m/s. 【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所示,马戏团正在上演飞车节目.在竖直平面内有半径为R 的圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m ,人以v 1=2gR 的速度过轨道最高点B ,并以v 2=3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少?图13答案 6mg解析 在B 点,F B +mg =m v 12R ,解得F B =mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F B ′=F B =mg在A 点,F A -mg =m v 22R解得F A =7mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F A ′=F A =7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′-F B ′=6mg . 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题16.(10分)如图14所示,小球在外力作用下,由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动,到B 点时撤去外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C ,到达最高点C 后抛出,最后落回到原来的出发点A 处.不计空气阻力,试求:(重力加速度为g )图14(1)小球运动到C 点时的速度大小; (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)小球恰能通过最高点C ,说明此时半圆环对球无作用力,设此时小球的速度为v ,则mg =m v 2R所以v =gR(2)小球离开C 点后做平抛运动,设从C 点落到A 点用时为t ,则2R =12gt 2又因A 、B 之间的距离s =v t 所以s =gR ·4Rg=2R . 【考点】竖直面内的圆周运动分析 【题点】竖直面内的“绳”模型17.(10分)如图15所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6 m/s 的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B 以某一初速度水平抛出.物体A 恰好可以上滑到最高点,此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2).求:图15(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; (2)物体B 抛出时的初速度v 2的大小; (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h . 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得 mg sin θ=ma 代入数据得a =6 m/s 2设物体A 滑到最高点所用时间为t ,由运动学公式知0=v 1-at 解得t =1 s(2)物体B 平抛的水平位移x =12v 1t cos 37°=2.4 m物体B 平抛的初速度v 2=xt =2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的高度差 h =12v 1t sin 37°+12gt 2=6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或水平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd ,边长为L ,距地面的高度为H ,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O ,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A 和小物块B ,当小球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时,AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ,重力加速度为g ,不计空气阻力.图16(1)求小物块B 的质量m B ;(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad 边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大? (3)在(2)的情况下,若小球和小物块落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少? 答案 (1)m A v 2gl(2)v 2+2gH (3)L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象,根据平衡条件有 F T =m B g以A 为研究对象,根据牛顿第二定律有 F T =m A v 2l联立解得m B =m A v 2gl(2)剪断细线,A 沿轨迹切线方向飞出,脱离玻璃板后做平抛运动,竖直方向,有v y 2=2gH ,解得v y =2gH , 由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′=v 2+v y 2=v 2+2gH (3)A 脱离玻璃板后做平抛运动, 竖直方向:H =12gt 2水平方向:x =L2+v t两者落地的距离s =x 2+l 2= L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用第六章 万有引力与航天 章末检测试卷(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题5分,共60分)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律C.开普勒发现了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说” 答案 A【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解2.如图1所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )图1A.火星绕太阳运行过程中,速率不变B.地球靠近太阳的过程中,运行速率减小C.火星远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D解析 根据开普勒第二定律:对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,地球靠近太阳过程中运行速率将增大,选项A 、B 、C 错误.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,选项D 正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解3.2015年12月29日,“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星,也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转周期的整数倍D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 答案 B解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上,且稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,必须定点在赤道的正上方,选项A 错误,B 正确;因为同步卫星要和地球自转同步,即它们的T 和ω都相同,根据G Mmr 2=m v 2r =mω2r ,因为ω一定,所以r 必须固定,且v 也固定,选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用4.2017年11月15日,我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D ”成功发射,顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,其轨道在地球上空650~1 500 km 之间,低于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km),可以实现全球观测.有关“风云三号D”,下列说法中正确的是()A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9 km/sC.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是()图2A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小v a<v cC.在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小ωb<ωcD.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小a a<a b答案D解析根据万有引力提供向心力,得T=2πr3GM,因为a、b的轨道半径相等,故a、b的周期相等,选项A正确;因v=GMr,c的轨道半径小于a的轨道半径,故线速度大小v a<v c,选项B正确;因ω=GMr3,c的轨道半径小于b的轨道半径,故角速度大小ωb<ωc,选项C正确.因a n=GMr2,a的轨道半径等于b的轨道半径,故向心加速度大小a a=a b,选项D错误.【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,如图3所示,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为()图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点时有G Mm 1(R +h 1)2=m 1a 1,即a 1=GM (R +h 1)2,对于东方红二号,有G Mm 2(R +h 2)2=m 2a 2,即a 2=GM(R +h 2)2,由于h 2>h 1,故a 1>a 2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据a n =ω2r ,故a 2>a 3,所以a 1>a 2>a 3,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比7.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) A.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 C.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 D.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 答案 D解析 两位相距非常远的观察者,都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,说明此卫星为地球同步卫星,运行轨道为位于地球赤道平面内的圆形轨道,距离地球的高度约为36 000 km ,所以两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等,故D 正确.8.2015年9月14日,美国的LIGO 探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图4所示的圆周运动模型,两黑洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增大B.线速度均逐渐减小C.角速度均逐渐增大D.向心加速度均逐渐减小答案 C解析 根据G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2,解得M 2=4π2R 1GT 2L 2,同理可得M 1=4π2L 2GT 2R 2,所以M 1+M 2=4π2L 2GT 2(R 1+R 2)=4π2L 3GT 2,当(M 1+M 2)不变时,L 减小,则T 减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故A错误;根据G M 1M 2L 2=M 1v 12R 1,解得v 1=GM 2R 1L 2,由于L 平方的减小比R 1和R 2的减小量大,则线速度增大,故B 错误;角速度ω=2πT ,结合A 可知,角速度增大,故C 正确;根据G M 1M 2L 2=M 1a 1=M 2a 2知,L 变小,则两星的向心加速度增大,故D 错误.9.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比( )A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 答案 BD解析 在星球表面由重力等于万有引力mg =G MmR 2可知,同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍,选项A 错误,B 正确.由第一宇宙速度计算式v =GMR可知,星球的第一宇宙速度增大为原来的2倍,选项C 错误,D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解 【题点】第一宇宙速度的理解10.设地面附近重力加速度为g 0,地球半径为R 0,人造地球卫星的圆形轨道半径为R ,那么以下说法中正确的是( )A.卫星运行的向心加速度大小为g 0R 02R 2B.卫星运行的速度大小为R 02g 0R C.卫星运行的角速度大小为R 3R 02g 0D.卫星运行的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析 由G Mm R 2=ma 向,得a 向=G M R 2,又g 0=GM R 02,故a 向=g 0R 02R 2,A 对.又a 向=v 2R ,v =a 向R =g 0R 02R,B 对.ω=a 向R=g 0R 02R 3,C 错.T =2πω=2πR 3g 0R 02,D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应用万有引力提供向心力分析天体运动规律11.一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,g 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,F N 表示人对台秤的压力,则下列关系正确的是( ) A.g ′=0 B.g ′=gR 2r 2C.F N =0D.F N =m Rrg答案 BC解析 处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力,所以有mg =G MmR 2,即GM =gR 2,对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体,有mg ′=G Mm r 2,即GM =g ′r 2,所以有g ′r 2=gR 2,即g ′=gR 2r 2,B 正确,A 错误;当宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,飞船及飞船内物体处于完全失重状态,所以对台秤的压力为零,C 正确,D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2,则( ) A.X 星球的质量为M =4π2r 13GT 12B.X 星球表面的重力加速度为g =4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2=m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2=T 1r 23r 13答案 AD解析 探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12=m 1(2πT 1)2r 1,解得M =4π2r 13GT 12,选项A 正确;因为星球半径未知,所以选项B 错误;根据G Mmr 2=m v 2r ,得v =GMr ,所以v 1v 2=r 2r 1,选项C 错误;根据开普勒第三定律r 13T 12=r 23T 22,得T 2=T 1r 23r 13,选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系二、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 13.(8分)宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ,且物体只受该星球的引力作用.求: (1)该星球表面的重力加速度;(2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度.。
物理必修二测试题及答案
物理必修二测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是光的波动性的表现?A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的衍射答案:C2. 根据牛顿第二定律,以下哪个说法是正确的?A. 力是维持物体运动的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 力的大小与物体速度成正比D. 力的大小与物体加速度成反比答案:B3. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的,其值为:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.0×10^8 m/sD. 3.0×10^5 km/s答案:C4. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 阻力D. 浮力答案:B5. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是可能的?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以从一种形式转化为另一种形式D. 能量的总量可以增加答案:C6. 以下哪个选项是电磁感应现象的描述?A. 磁场中电流的产生B. 电流中磁场的产生C. 磁场中电场的产生D. 电场中磁场的产生答案:A7. 以下哪个选项是描述热力学第一定律的?A. 能量守恒定律B. 热力学第二定律C. 熵增原理D. 热力学第三定律答案:A8. 以下哪个选项是描述理想气体状态方程的?A. PV = nRTB. P = ρRT/VC. PV = nMRTD. PV = nRT/M答案:A9. 以下哪个选项是描述光电效应的?A. 光照射在金属表面时,金属会吸收光能并转化为热能B. 光照射在金属表面时,金属会吸收光能并产生电流C. 光照射在金属表面时,金属会发射电子D. 光照射在金属表面时,金属会反射光答案:C10. 根据相对论,以下哪个说法是正确的?A. 时间是绝对的B. 质量是绝对的C. 长度是相对的D. 速度是相对的答案:D二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成______。
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 圆周运动的分析一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车,这种无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v1时,小球2的速度为v2,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.如图3所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线的一支,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知( )图3A .质点P 的线速度大小不变B .质点P 的角速度大小不变C .质点Q 的角速度随半径变化D .质点Q 的线速度大小不变【解析】 由a n =v 2r 知:v 一定时,a n ∝1r ,即a n 与r 成反比;由a n =rω2知:ω一定时,a n ∝r .从图象可知,质点P 的图线是双曲线的一支,即a n 与r 成反比,可得质点P 的线速度大小是不变的.同理可知:质点Q 的角速度是不变的.【答案】 A4.如图4所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动,a 和b 是轮上质量相等的两个质点,则偏心轮转动过程中a 、b 两质点( )图4A .角速度大小相同B .向心力大小相同C .线速度大小相同D .向心加速度大小相同【解析】 O 点为圆心,a 和b 两质点与O 点的距离不相等,即圆周运动的半径不相等,但两质点与圆心连线在相等时间内转过的圆心角相等,因此,两质点的角速度大小相同,线速度大小不相同,选项A 正确,选项C 错误;向心力为F =mRω2,两质点的质量与角速度都相等,半径不相等,则向心力与向心加速度不相同,选项B 、D 均错误.【答案】 A5.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图5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5A .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】 D6.某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器,滚筒内表面粗糙,内直径为D .工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动.为使栗子受热均匀,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则( )图6A .滚筒的角速度应满足ω<2g DB .滚筒的角速度应满足ω>2g DC .栗子脱离滚筒的位置与其质量有关D .若栗子到达最高点时脱离滚筒,栗子将自由下落【解析】 栗子在最高点恰好不脱离时有:mg =m D2ω2,解得ω=2g D ,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则ω<2gD ,故A 正确,B 错误;栗子脱离滚筒的位置与其质量无关,故C 错误;若栗子到达最高点时脱离滚筒,由于栗子的速度不为零,栗子的运动不是自由落体运动,故D 错误.【答案】 A7.汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须 ( )A .减为原来的12 B .减为原来的14 C .增为原来的2倍D .增为原来的4倍【解析】 汽车在水平地面上转弯,向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为m ,汽车与地面的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r ,则μmg =m v 2r ,故r ∝v 2.速率增大到原来的2倍时,转弯半径增大到原来的4倍,D正确.【答案】D8.(多选)如图7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7A.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】AC9.在高速公路的拐弯处,路面建造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应满足()A.sin θ=v2Rg B.tan θ=v2RgC .sin 2θ=2v 2Rg D .cot θ=v 2Rg【解析】 当车轮与路面的横向摩擦力等于零时,汽车受力如图所示则有:F N sin θ=m v 2R F N cos θ=mg 解得:tan θ=v 2Rg , 故B 正确. 【答案】 B10.(多选)中央电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图8所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )现场示意图图8A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C.公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低D.公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低【解析】由题图可知发生事故时,卡车在做圆周运动,从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动,故选项A正确,选项B错误;如果外侧高,卡车所受重力和支持力的合力提供向心力,则卡车不会做离心运动,也不会发生事故,故选项C正确,D错误.【答案】AC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 v 2r ,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 v 2R ,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 v 2R ,则R ≥90 m.【答案】 (1)150 m (2)90 m12.如图9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/s 2,求:图9(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 v 2Br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(二) 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=GMmr 2 即:F ′=F =10-8N ,故选项A 正确. 【答案】 A2.牛顿在建立万有引力定律的过程中,对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想;已知地球的半径为6.4×106 m ,地球自转的角速度为7.27×105 rad/s ,地球表面的重力加速度为9.8 m/s 2,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103 m/s ,第三宇宙速度为16.7×103 m/s ,月地中心间距离为3.84×108 m .假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将( )A .落回地面B .成为地球的同步“苹果卫星”C .在月球所在的轨道上绕地球运动D .飞向茫茫宇宙【解析】 将月球位置的苹果在随地球转运的过程中与地球的同步卫星进行比较,很显然,那个位置下的苹果的线速度会大于同步卫星的线速度,所以,当苹果脱离时万有引力不足以提供向心力,苹果会做离心运动,故会飞向宇宙.【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 Mmr 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 >vC B .运转角速度满足ωA >ωB >ωC C .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 Mmr 2=m v 2r 得,v =GMr ,r 大,则v 小,故v A <v B <v C ,A错误;由G Mmr 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 2q B .轨道半径之比为3p 2 C .线速度之比为3qp D .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 MmR 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 =3qp ,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 2r -r 1GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2D.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.假设神舟十一号载人飞船绕地球飞行的周期约为T ,离地面的高度为h .地球表面重力加速度为g .设神舟十一号绕地球做匀速圆周运动,则由以上数据无法估测( )A .地球的质量B .神舟十一号的质量C .地球的半径D .神舟十一号的线速度大小【解析】 设地球质量为M ,半径为R ,神舟十一号质量为m ,由万有引力定律和牛顿第二定律得,GMm (R +h )2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2(R +h ),黄金代换公式GM =gR 2,由已知量T 、h 、g ,两式可以求出地球的质量M 和地球的半径R ,再由v =GMr和GM =gR 2可求得神舟十一号的线速度大小,由第一式可看出神舟十一号的质量不能求出,故选B.【答案】B8.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 MmR2=mv2R解得:v=GMR,故地球的半径与月球的半径之比为R1R2=M1M2·v22v21,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=GMr 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度,B 对;由ω= GMr 3知,a 、c 的角速度大小相等,且大于b 的角速度,C 错;由v = GMr 知a 、c 的线速度大小相等,且大于d 的线速度,D 错.【答案】 B10.若地球半径为R ,把地球看做质量分布均匀的球体,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零.“蛟龙”下潜深度为d .天宫一号轨道距离地面高度为h ,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度之比为( )A.R -dR +hB.(R -d )2(R +h )2C.(R -d )(R +h )R 2D.(R -d )(R +h )2R 3【解析】 令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g =GM R 2,由于地球的质量为:M =ρ·43πR 3,所以重力加速度的表达式可写成:g =GM R 2=Gρ43πR 3R 2=43πGρR .根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,故在深度为d 的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于(R -d )的球体在其表面产生的万有引力,故海底的重力加速度g ′=43πGρ(R -d ).所以有g ′g =R -d R .根据万有引力提供向心力G Mm(R +h )2=ma ,“天宫一号”的加速度a =GM(R +h )2,所以a g =R 2(R +h )2,所以g ′a =(R -d )(R +h )2R 3,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D.【答案】 D 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 =4π2r 3GT 2=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 .(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T 1.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T 2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg 和7.35×1022kg.求T 2与T 1两者平方之比.(结果保留三位小数)图3【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r 1,OA 为r 2,则对于星球B :G Mm L 2=M 4π2T 2r 1 对于星球A :G Mm L 2=m 4π2T 2r 2 其中r 1+r 2=L 由以上三式可得T =2πL 3G (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 +mM =1.012.【答案】 (1)2πL 3G (M +m )(2)1.012重点强化卷(三) 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12mghB.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.如图3所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面呈θ=30°的斜面上,撞击点为C点.已知斜面上端与曲面末端B相连.若AB的高度差为h,BC间的高度差为H,则h与H的比值hH等于(不计空气阻力)()图3A.34 B.43C.49 D.112【解析】根据动能定理得,mgh=12m v2B,解得小球到达B点的速度v B=2gh,小球离开B点后做平抛运动,根据tan θ=12gt2v B t,解得:t=2v B tan θg=22gh tan θg,平抛运动下落的高度H=12gt2=4h tan2θ=43h,则h与H的比值hH=34,故A正确,B、C、D错误.【答案】A6.把一质量为m的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图4甲所示.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).己知A、B的高度差为h,C、B高度差为2h,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,选A位置为重力势能零势能点,则()图4A.刚松手瞬间,弹簧弹力等于小球重力B.状态甲中弹簧的弹性势能为2mghC.状态乙中小球的动能为mghD.状态丙中系统的机械能为3mgh【解析】松手后小球向上加速运动,故刚松手瞬间,弹簧弹力大于小球重力,选项A错误;由能量关系可知状态甲中弹簧的弹性势能转化为状态丙中物体的重力势能,故为3mgh,选项B错误,D正确;状态乙中E k+mgh=3mgh,故状态乙中小球的动能为2mgh,选项C错误.【答案】D7.如图5所示,一根全长为l、粗细均匀的铁链,对称地挂在光滑的小滑轮上,当受到轻微的扰动,求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小()图5A.glB.2gl 2C.2glD.gl 2【解析】设铁链的质量为2m,根据机械能守恒定律得mg·l2=12·2m v2,所以v=2gl2,只有选项B正确.【答案】B8.如图6所示,在竖直平面内有一“V”形槽,其底部BC是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B、C位于同一水平面上.一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处,接着小物体再向下滑回,若不考虑空气阻力,则()图6A.小物体恰好滑回到B处时速度为零B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C.小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D处低D.小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点【解析】小球从A滑动到D的过程中,根据动能定理,有:mgh-W f=0,即克服阻力做的功W f为mgh;从D返回的过程,由于弹力和重力的径向分力的合力提供向心力,有:N-mg cos θ=m v2R,由于返回时的速度小于开始时经过同一点的速度,故返回时弹力减小,故滑动摩擦力减小,克服摩擦力做的功小于mgh,故物体会超出B点,但超出高度小于h,故A、B错误,C正确;滑块不一定能够到达最低点,故D错误.【答案】C二、计算题9.如图7所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,从距挡板为s0的位置以v0的速度沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变,挡板与斜面垂直,斜面足够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s.图7【解析】 滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小F f =μF N =μmg cos θ① 整个过程滑块下落的总高度h =s 0sin θ② 根据动能定理mgh -F f ·s =0-12m v 20③联立①②③得s =s 0tan θμ+v 202μg cos θ. 【答案】 s 0tan θμ+v 202μg cos θ10.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB 长L =1.5 m ,如图8所示.将一个质量为m =0.5 kg 的木块在F =1.5 N 的水平拉力作用下,从桌面上的A 端由静止开始向右运动,木块到达B 端时撤去拉力F ,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2.求:图8(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.【解析】(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,由动能定理知,(F-μmg)L-mgh=0得h=(F-μmg)Lmg=(1.5-0.2×0.5×10)×1.50.5×10m=0.15 m.(2)设木块滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离为s,由动能定理知,mgh-μmgs=0得s=hμ=0.75 m.【答案】(1)0.15 m(2)0.75 m11.如图9所示,质量m=50 kg的跳水运动员从距水面高h=10 m的跳台上以v0=5 m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高和受到的阻力,g取10 m/s2,求:图9(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);(2)运动员起跳时的动能;(3)运动员入水时的速度大小.【解析】 (1)以水平面为零重力势能参考平面,则运动员在跳台上时具有的重力势能为E p =mgh =5 000 J.(2)运动员起跳时的速度为v 0=5 m/s ,则运动员起跳时的动能为E k =12m v 20=625 J.(3)解法一:应用机械能守恒定律运动员从起跳到入水过程中,只有重力做功,运动员的机械能守恒,则mgh +12m v 20=12m v 2,解得v =15 m/s.解法二:应用动能定理运动员从起跳到入水过程中,其他力不做功,只有重力做功,故合外力做的功为W 合=mgh ,根据动能定理可得,mgh =12m v 2-12m v 20,解得v =15 m/s.【答案】 (1)5 000 J (2)625 J (3)15 m/s12.如图10所示,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab 和抛物线bc 组成,圆弧半径Oa 水平,b 点为抛物线顶点.已知h =2 m ,s = 2 m .重力加速度大小g 取10 m/s 2.图10(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小.【解析】(1)一小环套在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则说明下落到b点时的速度,使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合,故有s=v b t①,h=12gt2②,从ab滑落过程中,根据动能定理可得mgR=12m v2b③,联立①②③可得R=s24h=0.25 m.(2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,根据动能定理可得mgh=12m v2c④因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角,设为θ,则根据平抛运动规律可知sin θ=v bv2b+2gh⑤,根据运动的合成与分解可得sin θ=v水平v c⑥联立①②③④⑤⑥可得。
人教版高中物理必修二章末测试题及答案全套.doc
人教版高中物理必修二章末测试题及答案全套章末综合测评(―)(用时:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,1〜5小题只有一项符合题目要求,6〜8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,一物块仅在三个共点恒力Fi、尺、月的作图1用下以速度%水平向右做匀速直线运动,其中鬥斜向右上方,F2竖直向下,鬥水平向左.某时刻撤去其中的一个力,其他力的人小和方向不变,一段吋间后恢复该力,则下列说法不正确的是()A.如果撤去的是尺,则物块先做匀变速曲线运动,恢复该力之后将做直线运动B.如果撤去的是Fi,恢复Fi时物块的速度大小可能为%C.如果撤去的是尺,物块将向右做匀加速直线运动,恢复该力之后做匀速直线运动D.如果撤去的是尸2,在恢复该力之前的时间内,因物块做曲线运动,故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变【解析】物块在三个共点力F1、尸2、F3的作用下以速度%水平向右做匀速直线运动,说明三个共点力平衡,如果撤去Fl,则F2、凡的合力与Fl等大反向,合力与初速度不在一条直线上,物块做匀变速曲线运动,恢复円,物块又处于平衡状态,做匀速直线运动,A选项正确;撤去F1,尸2、鬥的合力对物块先做负功后做正功,有可能总功为零,即恢复Fi时物块的速度大小可能为%, B选项正确;撤去尸2之后,物块做类平抛运动,则厶v=a\t,因为加速度G是恒定的矢量,故在相等时间间隔内M的大小和方向都不变,D选项错误;撤去码A. R B R BD. R B 4后,合力水平向右,故物块向右做匀加速直线运动,C 选项正确.【答案】D2•将一只小球水平抛出,小球在空中依次飞过1号、2号、3号三个完全相 同的窗户,图2中曲线为小球在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,以下 说法正确的是()A. 小球通过3号窗户所用的时间最长B. 小球通过1号窗户所用的吋间最长C. 小球通过3个窗户的时间是相同的D. 3个窗户所截得的小球运动轨迹相同【解析】 根据平抛运动规律,小球通过窗户所用的时间决定于竖直方向的 分速度,而小球在竖直方向上做自由落体运动,速度越来越大,故可知,通过三 个窗户所用的时间所以选项B 正确,A 、C 错误;由平抛规律可知,合 速度的方向不同,故运动轨迹不同,所以选项D 错误.【答案】B3. 如图3所示,相同材料制成的A 、B 两轮水平放置,它们靠轮边缘间的摩 擦转动,两轮半径R A = 2R B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘放置的小木块 P 恰能与轮保持相对静止.若将小木块放在8轮上,欲使木块相对3轮也相对静 止,则木块距B 轮转轴的最大距离为()【解析】根据题设条件,两轮边缘线速度相等可知= 在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止,有尸向=祸R A•若将小木块放在3轮上,欲使木块相对B轮也静止,令木块P与B轮转轴的最大距离为x,应有F向=加硯x,解得x=学,故选B.【答案】B4.如图4所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度%和%沿水平方向抛出,经过时间E和%后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A.t a>t b, v a<v b B・t a>t b9 v a>v bC・t a<t b, V a<V h D・t a<t b, V a>V b【解析】由于ha>hb,所以la>1b,又Xa=Xb,根据X = Vt可知Vb>V a,故选A.【答案】A5.长度厶=0.50 m的轻杆OA,A端有一质量,71=3.0 kg的小球,如图5所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,A. 6N的拉力C. 24 N的拉力通过最高点时小球的速率为2 m/s(g取10 m/s2),则此时细杆OA受到()【解析】设小球以速率e通过最高点时,球对杆的作用力恰好为零,即:v=y[gL=y] 10X0.5 m/s=^/5 m/s.“ig由于Co=2m/sV 诟 m/s,小球过最高点时对细杆产生压力,如图所示由牛顿第二定律:mg —F N =mvl/L 得 F N =mg-/^/£=3X 10N-3X^ N=6N.【答案】B6. 滑雪者从山上M 处以水平速度飞出,经/o 吋间落在山坡上N 处时速度方 向刚好沿斜坡向下,接着从N 沿直线自由滑下,乂经A )时间到达坡上的P 处.斜 坡NP 与水平面夹角为30。
(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
(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。
高一物理必修二综合测试题(含答案)
高一综合测试卷班级 姓名 得分一、单选(30分)1.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是( )A. 开普勒、卡文迪许B. 牛顿、伽利略C. 牛顿、卡文迪许D. 开普勒、伽利略2.下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )A .匀速圆周运动状态是平衡状态B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动C .匀速圆周运动是速度和加速度都不断改变的运动D .匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒力3.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则( )A .根据公式v =ωr ,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B .根据公式rv m F 2,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 C .根据公式F =m r v 2,可知卫星所需要的向心力将减小到原来的21倍 D .根据公式F =G 2rMm ,可知地球提供的向心力将减小到原来的41倍 4.一起重机吊着物体以加速度a(a<g)竖直下落。
在下落一段距离的过程中,下列说法中不正确的是( )A 、重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量B 、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量C 、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功D 、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量5.我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星,周期为12h 。
我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星,周期是24h 。
与风云二号相比较,风云一号( )A. 距地面较近B. 角速度较小C. 线速度较小D. 受到地球的万有引力较小6.倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小玻璃球A 、B ,沿锥面在水平面内作匀速圆周运动,关于A 、B 两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是 ( )A . 它们的角速度相等ωA =ωBB . 它们的线速度υA <υBC . 它们的向心加速度相等D. A 球的向心力小于B 球的向心力7.某人在离地h 高的平台上抛出一个质量为m 的小球,小球落地前瞬间的速度大小为V ,不计空气阻力和人的高度,(以地面为零势面)则 ( )A .人对小球做功221mV B .人对小球做功mgh mV -221 C .小球落地的机械能为mgh mV +221 D .小球落地的机械能为mgh mV -221 8.质量为2kg 的小车以2m/s 的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为2kg 的砂袋以3m/s 的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( )A .2.6m/s ,向右B .2.6m/s ,向左C .0.5m/s ,向左D .0.8m/s ,向右9.一轻绳一端固定在O 点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速释放小球.如图所示,小球从开始运动至轻绳达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是( )A .一直增大B .一直减小C .先增大,后减小D .先减小,后增大10.两块小木块A 和B 中间夹着一轻质弹簧,用细线捆在一起,放在光滑的水平台面上,将细线烧断,木块A 、B 被弹簧弹出,最后落在水平地面上,落地点与平台边缘的水平距离分别为l A =1 m ,l B =2 m ,如图所示,则下列说法不正确的是( )A .木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比v A ∶v B =1∶2B .木块A 、B 的质量之比m A ∶m B =2∶1C .木块A 、B 离开弹簧时的动能之比E A ∶E B =1∶2D .弹簧对木块A 、B 的冲量大小之比I A ∶I B =1∶2二、填空题(24分)11.两颗人造地球卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比r A ∶r B =1∶:4,则它们的线速度大小之比v A ∶v B = ,向心加速度大小之比a A ∶a B = 。
新版人教版高中物理必修第二册全册测试题(附答案)
A.小球运动的线速度越来越大 B.小球运动的角速度不变 C.小球运动的加速度越来越大 D.小球所受的合外力不变 5.船在河中行驶,设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度 v 匀速时,发动机功率为
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P,当船以 3v 匀速时,发动机的功率为( ) A.P B.6P C.9P D.3P
6.质量为 的物体,以初速度 由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,
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A.卫星在三个轨道运动的周期关系是:T1< T3< T2 B.卫星在三个轨道运动的周期关系是:T1< T2< T3 C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 P 点时的速度 D.卫星在三个轨道运动的机械能关系是:E1< E2 < E 3 13.关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动是变加速运动 C.任意两个时刻的加速度相同 D.任意两段相等时间内的位移变化量相同 14.两质量均为 1kg 的小球 1、2(均视为质点)用长为 1m 的水平轻质杆相连,置于光滑水平 面上,且小球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触,如图所示。现用向上的力 F 拉动小球 1,使小球 1 贴着竖直墙壁上升,小球 2 沿水平面向左运动,直到杆与水平面的夹角θ=53°,此时小球 2 的 速度大小为 m/s。取 sin53°=0.8,cos53°=0.6,重加速度大小 g=10m/s2。下列分析正确的是( )
A.n B.n2 C. -1 D. -1
10.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 ,最低点为 ,有两个可视为质点
且质量相同的小球 和 ,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动, 球的轨迹
平面高于 球的轨迹平面, 、 两球与 点的连线与竖直线 间的夹角分别为
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最新人教版高中物理必修二单元测试题全套带答案第五章曲线运动单元测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动2.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的3.如图所示,平面直角坐标系xOy与水平面平行,在光滑水平面上,一做匀速直线运动的质点以速度v 通过坐标原点O,速度方向与x轴正方向的夹角为α,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y 轴正方向的恒力F y,则此后()A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x tan α,质点做直线运动D.如果F x>F y cot α,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动4.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg5.一辆卡车匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )[来源:学科网ZXXK]A.a处B.b处C.c处 D.d处6.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D.先增大后减小7.甲乙两同学在一幢楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球,甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍,若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应 ( ) A .在12楼窗口水平掷出 B .在9楼窗口水平掷出 C .在6楼窗口水平掷出 D .在5楼窗口水平掷出8.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍,A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则( )A .两轮转动的角速度相等B .小轮转动的角速度是大轮的2倍C .质点加速度a A =2a BD .质点加速度a B =2a C9.如图右图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L=0.8 m 的细绳悬于以s m v o 4=向右匀速运动的小车的顶部,两球恰与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为( 210s m g =)( )A.1∶4.B.1∶3C.1∶2D. 1∶110.质量m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能做平抛运动,皮带轮的转速n 至少为( )[来源:ZA.12πg rB.g rC.grD.gr2π11.如图所示,小物体位于半径为R 的半球顶端,若给小物体以水平初速度v 0时,小物体对球顶恰无压力,则下列说法错误的是( )A .物体立即离开球面做平抛运动B .物体落地时水平位移为2RC .物体的初速度v 0=gRD .物体着地时速度方向与地面成45°角12.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/s C .1.0 rad/s D .0.5 rad/s二、实验题(本大题共2小题,共16分)13.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v 0运动,得到不同轨迹.图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动. 14.(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是( )甲乙A .选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地B .选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为5 cm ,如果g 取10 m/s 2,求: ①闪光频率是________Hz ;②小球运动的水平分速度的大小是____m/s ; ③小球经过B 点时速度的大小是______m/s 。
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曲线运动课时1 曲线运动例题推荐1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是( )A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向D.曲线运动中速度的方向是不断改变的,但速度的大小不变2.物体做曲线运动的条件为( )A.物体运动的初速度不为零B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上3.如图5—1-1所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时它所受的力突然反向。
大小不变。
在此力作用下,物体以后的运动情况中,可能的是( )A.沿曲线Ba运动B.沿曲线Bb运动C.沿曲线Bc运动D.沿曲线由B返回A练习巩固4.关于曲线运动。
下列说法中正确的是( ) A.变速运动—定是曲线运动B.曲线运动—定是变速运动C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是速度不变的运动5.图5-1-2所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点).A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是( ) A.为AB的方向B.为BC的方向C.为BD的方向D.为BE的方向6.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向( )A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C. 与物体在这一点速度方向一致D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零7.一人造地球卫星以恒定的速率绕地球表面做圆周运动时,在转过半周的过程中,有关位移的大小说法正确的是( )A. 位移的大小是圆轨道的直径B.位移的大小是圆轨道的半径C,位移的大小是圆周长的一半D.因为是曲线运动所以位移的大小无法确定8.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为( )A.继续做直线运动B.一定做曲线运动C.可能做直线运动,也可能做曲线运动D.运动的形式不能确定9.自行车场地赛中,当运动员绕圆形赛道运动一周时,下列说法中正确的是( )A.运动员通过的路程为零B.运动员速度的方向一直没有改变C.由于起点和终点的速度方向没有改变,其运动不是曲线运动D.虽然起点和终点的速度方向没有改变,其运动还是曲线运动10.一个物体以恒定的速率做圆周运动时( ) A.由于速度的大小不变,所以加速度为零B.由于速度的大小不变,所以不受外力作用c.相同时间内速度方向改变的角度相同D.相同时间内速度方向改变的角度不同11,如果物体所受的合外力跟其速度方向____________物体就做直线运动.如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________物体就做曲线运动.12.物体做曲线运动时,在某段时间内其位移的大为L,通过的路程为s,必定有L ________(填“大于”、“小于”或“等于”)s.·课时 2 运动的合成和分解例题推荐1.一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是( ) A,河水流动速度对人渡河无任何影响B.游泳渡河的路线与河岸垂直C.由于河水的流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同D.由于河水的流动影响,人到达对岸的位置,向下游方向偏移2,如图5-2-1所示,某船在河中向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速地竖直向上升起一面旗帜,当他用20s升旗完毕时,船行驶了9m,那么旗相对于岸的速度大小是多少?3.飞机以恒定的速度俯冲飞行,已知方向与水平面夹角为300,水平分速度的大小为200km/h.求:(1)飞机的飞行速度;(2)飞机在1min内下降的高度练习巩固4.如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中,正确的是( ) A.合运动一定是曲线运动B.合运动一定是直线运动C.合运动是曲线运动或直线运动D.当两个分运动的速度数值相等时,合运动为直线运动5.一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速).要使船垂直到达对岸,则( )A.船应垂直河岸航行B.船的航行方向应偏向上游一侧C.船不可能沿直线到达对岸D.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的6。
高中物理必修二全套练习题测试题
双基限时练(一)曲线运动1.做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是() A.速度大小一定改变B.加速度大小一定改变C.速度方向一定改变D.加速度方向一定改变解析物体做曲线运动时,其速度方向沿轨迹切线方向,故一定变化,而加速度可能变化也可能不变化,故答案为C.答案C2.下列说法中正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.物体在恒力和变力作用下,都可能做曲线运动D.做曲线运动的物体受合外力一定不为零解析物体是否做曲线运动与物体受力大小无关,取决于合外力方向与初速度方向是否在一条直线上.只要合外力与物体速度在一条直线上,物体就做直线运动,只要合外力与速度不在同一直线上,物体就做曲线运动.如果物体受到大小变化而方向不变的外力作用,而速度与外力在同一直线上,则物体做直线运动,故选项A、B错误,选项C正确;若物体做曲线运动,则物体的速度方向一定变化,即物体的速度一定变化,则物体一定只有加速度,物体所受合外力一定不为零,选项D正确.答案CD3.如下图,小铁球m以初速度v0在光滑水平面上运动后,受到磁极的侧向作用力而做图示的曲线运动到D点,从图示可知磁极的位置及极性可能是()A.磁极在A位置,极性一定是N极B.磁极在B位置,极性一定是S极C.磁极在C位置,极性一定是N极D.磁极在B位置,极性无法确定解析铁球受磁极的吸引力而做曲线运动,运动方向只会向受吸引力的方向偏转,因而磁极位置只可能在B点而不可能在图中的A 点或C点.又磁极的N极或S极对铁球都有吸引力,故极性无法确定.答案D4.如图所示是由v1、v2、v3为边长组成的四个三角形,且v1<v2<v3,根据运动的合成,在四个图中三个速度v1、v2和v3的合速度最大的是()A B C D解析由三角形定则,图A中v1、v2的合速度为v3,再与图中v3合成,合速度为2v3;图B中合速度为0,图C中合速度为2v1,图D中合速度为2v2,其中最大的合速度为2v3,A项正确.答案A5.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法都不对解析两个运动的初速度合成、加速度合成如图所示.当a与v共线时,物体做直线运动;当a与v不共线时,物体做曲线运动.由于题目没有给出两个运动的加速度和速度的具体数值与方向,所以以上两种情况都有可能,故正确选项为C.可见,判断物体是否做曲线运动,主要是判断合速度与合加速度是否在同一直线上,所以首先要判断出合加速度与合速度的方向.答案C6.关于运动的合成与分解,下列说法不正确的是()A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替解析根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线,A正确;而将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的解,B正确;任何形式的运动都可以分解,故C错误,D正确.答案C7.物体受到几个力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做()A.静止或匀速直线运动B.匀变速直线运动C.曲线运动D.匀变速曲线运动解析物体处于平衡状态,则原来几个力的合力一定为零,现受到另一恒力作用,物体一定做变速运动,故选项A错误;若物体原来静止则现在一定做匀加速直线运动,若物体原来做匀速直线运动,且速度与恒力方向共线则做匀变速直线运动(F与v同向做匀加速,F与v反向做匀减速),故选项B正确;若速度与力不在同一直线上,物体则做曲线运动,因力是恒力,加速度则也是恒定的,因此物体做匀变速曲线运动.答案BCD8.一质点做曲线运动,它的轨迹由上到下(如下图曲线),关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是下图中的()解析C图中a和运动轨迹偏转方向与Δv的方向不一致,故C 选项不正确;A、D选项也不正确;本题只有B选项正确.答案B9.一质点在水平面内运动,在xOy直角坐标系中,质点的坐标(x,y)随时间t变化的规律是:x=0.75 t+0.2 t2 m,y=2.25 t+0.6 t2 m,则()A.质点的运动是匀速直线运动B.质点的运动是匀加速直线运动C.质点的运动是非匀变速直线运动D.质点的运动是非匀变速曲线运动解析两个分运动的初速度分别为:v0x=0.75 m/s,v0y=2.25 m/s;加速度分别为:a x=0.4 m/s2,a y=1.2 m/s2,合速度与x轴的夹角:tan α=v 0y v 0x =3,合加速度与x 轴的夹角:tan β=a y a x=3,所以α=β,即加速度与初速度同向,所以质点做匀加速直线运动,B 正确.答案 B如图所示,一根长直轻杆AB 在墙角沿竖直墙和水平地面滑动,当AB 杆和墙的夹角为θ时,杆的A 端沿墙下滑的速度大小为v 1,B 端沿地面滑动的速度大小为v 2,则v 1、v 2的关系是( )A .v 1=v 2B .v 1=v 2cos θC .v 1=v 2tan θD .v 1=v 2sin θ解析 A 、B 两点速度分解如图,由沿杆方向的速度相等得:v 1cos θ=v 2sin θ,所以v 1=v 2tan θ,故C 对.答案 C11.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大解析 降落伞在下落过程中的运动可分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动,风速变化,则降落伞沿水平方向的速度发生变化,合速度发生变化,但竖直方向的速度不变,所以下落的时间不变.根据v =v 2x +v 2y ,若风速越大,v x 越大,则降落伞落地时速度越大,故选项D 正确.答案 D12.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.若运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,直线跑道离固定目标的最近距离为d .要想射出的弓箭在最短时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为(不计空气和重力的影响)( ) A.d v 2v 22-v 21B.d v 21+v 22v 2C.d v 1v 2D.d v 2v 1解析 运动员射出的箭参与了两个分运动,一个是马奔驰的速度v 1,另一个是静止时射出弓箭的速度v 2,两个分运动具有独立性和等时性.如图所示,要想在最短的时间内射中目标,则必须沿垂直直线跑道的方向射箭,利用这个方向的分运动可计算需要的最短时间为t min=d v 2,所以运动员放箭处离目标的距离为x =v 合t min =d v 21+v 22v 2. 答案 B13.如图所示,甲图表示某物体在x 轴方向上分速度的v x -t 图象,乙图表示该物体在y 轴方向上分速度的v y -t 图象.求:甲乙(1)物体在t =0时的速度大小;(2)t=8 s时物体的速度大小;(3)t=4 s时物体的位移大小.解析根据图象可以知道,物体在x轴方向上以3 m/s的速度做匀速直线运动,在y轴方向上做初速度为0、加速度为0.5 m/s2的匀加速直线运动,合运动是曲线运动.(1)在t=0时刻,物体的速度v=v2x+v2y=3 m/s.(2)在t=8 s时刻,物体在x轴方向上速度为3 m/s,物体在y轴方向上速度为4 m/s,所以物体的速度为v=v2x+v2y=5 m/s.(3)在4 s的时间内物体在x轴方向上发生的位移为x=12 m,=4 m,物体在y轴方向上发生的位移为y=12at2所以4 s内物体发生的位移为s=x2+y2=410 m.答案(1)3 m/s(2)5 m/s(3)410 m14.玻璃板生产线上,宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻割刀的走刀速度为10 m/s.为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间是多长?只有使割刀的走刀速度在玻璃板运动方向上的分速度等于玻璃板的运动速度,才能使割下的玻璃板成规定尺寸的矩形.如图所示,设玻璃板向右运动, 割刀的走刀速度v 是合速度,玻璃板的运动速度v 2是分速度, 另一分速度v 1是实际切割玻璃板的速度. 设v 的方向与v 2的方向的夹角为θ,则v cos θ=v 2代入数据解得θ=arccos 15故金刚钻割刀的轨道应取图中v 的方向,且使θ=arccos 15. 切割一次所用时间t =d v 1=d v sin θ, 代入数据解得t =0.92 s答案 割刀与玻璃板运动方向的夹角θ=arccos 15切割一次的时间为0.92 s双基限时练(二)平抛运动1.关于平抛运动的说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛物体在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同C.平抛物体在空中运动的时间随初速度增大而增大D.若平抛物体运动的时间足够长,则速度方向将会竖直向下解析平抛运动的物体只受到重力作用,所以做平抛运动的物体的加速度为重力加速度,所以平抛运动是加速度恒定的变速运动,即平抛运动是匀变速曲线运动,选项A正确;平抛运动物体,t时刻的速度方向为该时刻曲线的切线方向,t时刻的位移方向为从初始位置到t时刻所在位置连线的方向,两者是不同的,选项B错误;平抛运动的时间由竖直分运动的高度h=12gt2决定,即t=2hg,与平抛运动的水平初速度无关,选项C错误;平抛运动的速度为水平速度与竖直速度的合速度,所以平抛运动的速度不会是竖直向下,选项D错误.答案A2.从离地面H高处投出A、B、C三个小球,使A球自由下落,B球以速率v水平抛出,C球以速率2v水平抛出,设三个小球落地时间分别t A、t B、t C,不计空气阻力,则下列说法正确的是() A.t A<t B<t C B.t A>t B>t CC.t A<t B=t C D.t A=t B=t C解析三个小球在竖直方向上都做自由落体运动,由h=12gt2得t=2hg,选项D正确.答案D3.某同学对着墙壁打网球,假定球在墙面以25 m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m到15 m之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是() A.0.8 m至1.8 m B.0.8 m至1.6 mC.1.0 m至1.6 m D.1.0 m至1.8 m解析由题意可知网球做平抛运动的初速度v0=25 m/s,水平位移在x1=10 m至x2=15 m之间,而水平位移x=v0t=v02hg,由此得h=gx22v20,代入数据得h1=0.8 m,h2=1.8 m,故A选项正确.答案A4.物体在高处以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为v,那么该物体在空中运动的时间为()A.(v-v0)/g B.(v+v0)/gC.v2-v20/gD.v2+v20/g解析把速度分解,有v y=v2-v20,又因为v y=gt,可求得时间.答案C5.初速度为v0的平抛物体,某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等,下列说法错误的是()A .该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等B .该时刻物体的速度等于5v 0C .物体运动的时间为2v 0gD .该时刻物体位移的大小等于22v 20g解析 设物体运动时间为t ,根据题意可列方程v 0t =12gt 2,解得t =2v 0g ,可知C 项正确;物体的合位移大小s =x 2+y 2=2v 0t =22v 20g ,选项D 正确;t =2v 0g 时,其竖直分速度v y =gt =2v 0,水平分速度v x =v 0,该时刻物体瞬时速度为v =v 2x +v 2y =5v 0,可见选项A 错误,B 正确.答案 A6.人在距地面高h 、离靶面距离L 处,将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.只改变m 、h 、L 、v 0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )A .适当减小v 0B .适当提高hC .适当减小mD .适当减小L解析 适当提高h ,可使飞镖投中靶心,选项B 正确;由Δh =12gt2,L=v0t,联立得Δh=gL22v20(与飞镖的质量无关),适当增大v0,或适当减小L,使飞镖在竖直方向下落的距离减小,也可以使飞镖投中靶心,选项A、C错而D对.答案BD7.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是() A.同时抛出,且v1<v2B.甲迟抛出,且v1>v2C.甲早抛出,且v1>v2D.甲早抛出,且v1<v2解析两球在空中相遇,水平位移相等,即v甲t甲=v乙t乙,但t甲>t乙,则需要v甲<v乙,甲要早抛出才能保证竖直方向甲的速度大于乙的速度而追上乙,故只有D项正确.答案D8.如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点,若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A.t a>t b v a<v b B.t a>t b v a>v bC.t a<t b v a<v b D.t a<t b v a>v b解析平抛运动落到同一水平面上的时间由射出点的高度决定,故A选项正确.答案A9.如图所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机发射一颗炮弹,炮弹以水平速度v1飞出,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竖直向上发射炮弹进行拦截,设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s,若拦截成功.不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()A.v1=v2B .v 1=sH v 2 C .v 1=H s v 2D .v 1=Hs v 2解析 当飞机发射的炮弹运动到拦截炮弹正上方时,满足s =v 1t ,h =12gt 2,此过程中拦截炮弹满足H -h =v 2t -12gt 2,即H =v 2t =v 2·s v 1,则v 1=sH v 2,故B 选项正确.答案 B如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A 的上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B ,用同样的方法抛入此钢球,则运动时间( )A .在A 管中的球运动时间长B .在B 管中的球运动时间长C .在两管中的球运动时间一样长D .无法确定解析 小球被抛出后,做平抛运动,与管壁发生碰撞,但竖直方向仍然只受重力,做自由落体运动,小球的落地时间只取决于竖直高度,所以从同一高度水平抛出,小球在空中的运动时间不会改变.答案 C11.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球运动时间之比为( )A .1:1B .4:3C .16:9D .9:16解析 结合平抛运动知识, A 球满足tan 37°=12gt 21v 0t 1,B 球满足tan 53°=12gt 22v 0t 2,所以t 1:t 2=tan 37°:tan 53°=9:16,故D 选项正确. 答案 D12.如图所示,飞机距地面高H =500 m ,水平飞行速度为v 1=100 m/s,追击一辆速度为v2=20 m/s同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距汽车水平距离多远处投弹?解析炸弹竖直方向的分运动为自由落体运动,由h=12gt2=10 s得炸弹下落时间t=2hg这段时间内,炸弹的水平分位移x1=v1t=1000 m汽车的位移x2=v2t=200 m故飞机应在距汽车的水平距离s=x1-x2=800 m时投弹.答案800 m13.光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ,一小物体从斜面上方左端顶点P水平射入,恰能从右下方端点Q离开斜面.试求其入射的初速度v0.解析利用分解的思路来解,物体从P到Q的时间为t,由平抛运动的规律可得物体沿斜面方向的运动a=12g sinθ·t2水平方向上匀速直线运动,故b=v0t,可求得v0=b g sinθ2a.答案b g sinθ2a14.A、B两个小球由柔软的细线相连,线长l=6 m;将A、B 球先后以相同的初速度v0=4.5 m/s,从同一点水平抛出(先A后B),相隔时间Δt=0.8 s.(g取10 m/s2)(1)A球抛出后经多少时间,细线刚好被拉直?(2)细线刚被拉直时,A、B球的水平位移(相对于抛出点)各多大?解析(1)两球水平方向位移之差恒为4.5×0.8 m=3.6 m,AB竖直方向的位移差随时间变化,当竖直方向位移差与水平方向位移差的合位移差等于6 m时细线被拉直.由水平方向位移差3.6 m,细线长6 m,可以求得竖直方向位移差为h时细线绷紧.h=62-3.62m=4.8 m,有1 2gt2-12g(t-0.8 s)2=4.8 m,得t=1 s.(2)细线刚被拉直时,A球的水平位移为4.5×1 m=4.5 m,B球的水平位移为4.5×(1-0.8) m=0.9 m.答案(1)1 s(2)A球的水平位移为4.5 m,B球的水平位移为0.9 m双基限时练(四)实验:研究平抛运动1.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平) 时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后()A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动解析改变高度做实验,发现A、B两球仍同时落地,只能说明A球的竖直分运动与B球自由落体运动情况相同,故C项正确.答案C2.在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是()A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B 两球是否同时落地B.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹解析选用装置1研究平抛物体竖直分运动,由于两个小球不是落在同一点,应该用耳朵听A、B两球是否同时落地,A操作不合理;只有当装置2中竖直管上端A低于水面时才能保证出水口处水压恒定,水流速度恒定,就能获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,所以B操作合理;选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,才能保证平抛小球的初速度相同,所以C操作不合理.能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹,D操作合理.答案BD3.在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用()A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以解析为减小空气阻力对小球运动的影响,阻力和球的重力相比越小,影响越小,故A选项正确.答案A4.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线解析平抛运动初速度的大小不是由斜槽末端是否水平决定的,而是由小球释放点到斜槽水平端的竖直高度决定的,故A项不正确;研究平抛物体的运动,旨在弄清物体在水平和竖直两个方向上怎样运动,必须保证小球抛出时速度是水平的,并非要研究小球在空中运动的时间,故B项正确,C项不正确;无论小球飞出的初速度是水平还是倾斜的,其运动轨迹都是一条抛物线,故D项不正确.答案B5.下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大()A.小球与斜槽之间有摩擦B .安装斜槽时其末端不水平C .建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D .根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O 较远解析 从本实验的实验目的来看,就是要“描出平抛物体的运动轨迹,并求出平抛物体的初速度”,有时学生认为如果小球与斜槽之间有摩擦,小球离开斜槽末端的平抛初速度比光滑斜槽的小,而错选了A.如果仔细考虑一下小球在斜槽中的运动,实验中要求“应使小球每次从槽上滚下时开始的位置都相同”,目的就是要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等.而y =12gt 2,x =v 0t ,得v 0=x ·g 2y. 其中x 、y 均由刻度尺进行测量,计算点距抛出点O 越远,x 、y 值就越大,误差越小.因此小球与斜槽之间有摩擦,只要保证小球每次从槽上滚下的初始位置都相同,平抛时的初速度就都相同,不会引起误差.如果安装斜槽时其末端不水平,其运动就不是平抛而是斜抛运动,会引起误差.应以斜槽末端小球重心所在的位置为坐标原点,否则会引起误差.取值范围越大,误差越小.选项B 、C 正确.答案 BC6.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( )A.只要测出相邻三照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻三照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点解析连续照片之间的时间间隔已知道,因此只需测量两个方向上的对应距离,即可研究两个分运动的性质.答案BD7.在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹.下面列出了一些操作要求,将正确的选项前面的字母填在横线上________.A.调节斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线解析物理实验具体操作方式并不是一成不变的,根据实验原理和要达到的目的,再结合现有实验条件,灵活地、创造性地设计实验方案、操作要求和操作规范是学习者应具备的素质.实验操作的要求是根据实验原理和要达到的精度而设置的,要确定每一个操作是否正确必须从实验原理入手思考.例如,研究平抛物体的运动,实验操作必须保证小球做平抛运动;要描绘平抛物体的运动轨迹,必须是同一个运动过程物体经过的位置的连线,因此每次释放小球必须从同一高度,以保证每一次平抛运动轨迹重合.答案ACE8.某同学做平抛物体运动的实验时,用带孔的硬纸卡来确定小球位置,如图所示,下面实验步骤正确的排列顺序是__________.A.把钢球从斜槽上的某点释放,它飞出后开始做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰从小孔中央通过,然后对准孔中央在白纸上记下一个点B.把小球放在斜槽末端,以球心位置作为平抛运动起点O,在白纸上标出O点位置C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD.用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来,得到平抛运动的轨迹E.从斜槽上相同位置释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F .在轨迹上取几个不同的点,测出它们的坐标x 和y ,利用g 值,求出初速度再取平均值G .利用重锤线画出竖直线OyH .把白纸用图钉固定在竖直木板上,把小球放在斜槽末端水平部分,调整到小球不滚动,再固定斜槽答案 HBGAECDF9.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L =1.25 cm ,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示,则小球的初速度的计算公式为v 0=__________(用L 、g 表示),其值是__________(取g =9.8 m/s 2).解析 ab 、bc 、cd 水平方向等间距:x =2L =v 0T .竖直方向:Δy =aT 2,即L =gT 2.所以v 0=x T =2L L /g=2Lg =2× 1.25×10-2×9.8 m/s=0.70 m/s.答案 2Lg 0.7 m/s10.利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O 正下方有水平放置的炽热的电热丝P ,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断:MN 为水平木板,已知悬线长为L ,悬点与木板间的距离OO ′=h (h >L ).(1)电热丝P 必须置于悬点正下方的理由是__________________ _______________________________________________________.(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落在木板上的C 点,O ′C =s ,则小球做平抛运动的初速度v 0为________.(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ,小球落点与O ′点的水平距离s 将随之改变,经多次实验,以s 2为纵坐标,得到如图乙所示图象,则当θ=30°时,s 为________m.解析 (1)使小球运动到正下方,此时速度v 0为水平方向,保证小球做平抛运动.(2)小球做平抛运动的下落高度H =h -L ,满足h -L =12gt 2,s =v 0t ,由此得v 0=s g 2(h -L ).。
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解(教科版)第一章抛体运动单元质量评估(90分钟 100分)[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学§科§网]一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。
每小题至少一个答案正确)1.某人游长江,他以一定的速度面部始终垂直河岸向对岸游去。
江中各处水流速度相等,他游过的路程,过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关2.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描述下落速度的水平分量大小vx 、竖直分量大小vy与时间t的图像,可能正确的是()3.滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差为3.2 m。
不计空气阻力,g取10 m/s2。
运动员飞过的水平距离为s,所用时间为t,则下列结果正确的是()A.s=16 m,t=0.50 s B.s=16 m,t=0.80 sC.s=20 m,t=0.50 s D.s=20 m,t=0.80 s4.做曲线运动的物体,一定变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合外力5.如图所示,沿y方向的一个分运动的初速度v1是沿x方向的另一个分运动的初速度v2的2倍,而沿y方向的分加速度a1是沿x方向的分加速度a2的一半。
对于这两个分运动的合运动,下列说法中正确的是()A.一定是曲线运动B.一定是直线运动C.可能是曲线运动,也可能是直线运动D.无法判定6.如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va 和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。
若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A.ta >tb,va<vbB.ta>tb,va>vbC.ta <tb,va<vbD.ta<tb,va>vb7.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,且ab=bc=cd。
《第七章 机械能守恒定律》试卷及答案_高中物理必修第二册_沪科版_2024-2025学年
《第七章机械能守恒定律》试卷(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、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑,下列说法正确的是:A、物体的动能随着下滑距离的增加而增加B、物体的势能随着下滑距离的增加而减少C、物体的机械能守恒D、物体的动量和速度随下滑距离增加而增加2、一个物体从高度h自由下落,落地时的速度v与下落的高度h的关系可以表示为:A、v = √(2gh)B、v = ghC、v = h/√gD、v = √(gh/2)3、物体沿光滑斜面自由下滑的过程中,以下说法正确的是()。
A、物体的动能增加,势能减少,机械能守恒;B、物体的动能减少,势能增加,机械能守恒;C、物体的动能增加,势能减少,机械能增加;D、物体的动能增加,势能减少,机械能不变。
4、在光滑水平面上,一个物体在拉力的作用下做变速直线运动,如果物体的动能增加了,那么()。
A、其重力势能一定增加;B、其重力势能一定减少;C、其重力势能不变;D、此过程中拉力不一定对物体做正功。
5、一个物体从高处自由下落,在下落过程中:A、重力势能在增加B、重力势能在减少C、动能和重力势能总和不变D、动能和势能无法同时增加6、关于机械能守恒定律的适用条件,以下说法正确的是:A、所有运动过程中都适用B、只有匀速直线运动过程适用C、只有自由落体运动过程适用D、受限在只有重力和弹力作用下的机械运动过程适用7、一个物体在光滑水平面上从静止开始沿着x轴正方向运动,受到一个恒定的水平向右的力F作用。
下列说法正确的是()A、物体的动能增加时,其势能必定减少B、物体的势能增加时,其动能必定减少C、物体的机械能守恒,因为只有重力做功D、物体的机械能不守恒,因为除了重力做功,还有其他力做功二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、物体沿斜面匀速下滑时,下列哪些力做功为零?A、摩擦力B、重力C、支持力D、合外力2、在一个弹性系统中,当一个弹簧振子从最大位移处释放后,下列哪些描述是正确的?A、在开始释放的瞬间,弹簧弹力对振子做正功B、振子到达平衡位置时,速度达到最大值C、振子经过平衡位置时,带有最大的势能D、振子到达最大位移处时,动能为零3、一个物体从静止状态开始下落的运动,下列关于其机械能守恒的说法正确的是()A、物体的势能减小,动能增大,总机械能守恒B、物体在整个下落过程中只有重力做功C、物体下落过程中,如果有空气阻力,其机械能将不会守恒D、物体下落的末速度与重力加速度无关三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题已知一物体从高度为h的平台上自由落下,落地的速度为v。
高中物理必修二必会50题(题+解析)完整
高中物理必修二必会50题一、单选题(共10题;共20分)1.如图所示,两倾角均为的光滑斜面对接后固定水平地面上,O点为斜面的最低点。
一个小物块从右侧斜面上高为H处由静止滑下,在两个斜面上做往复运动。
小物块每次通过O点时都会有动能损失,损失的动能为小物块当次到达O点时动能的5%。
小物块从开始下滑到停止的过程中运动的总路程为()A. B. C. D.2.如图,底端固定有挡板的斜面体置于粗糙水平面上,轻弹簧一端与挡板连接,弹簧为原长时自由端在B点,一小物块紧靠弹簧放置并在外力作用下将弹簧压缩至A点.物块由静止释放后,沿粗糙斜面上滑至最高点C,然后下滑,最终静止在斜面上.若整个过程中斜面体始终静止,则下列判定正确的是()A.整个运动过程中,物块加速度为零的位置只有一处B.物块上滑过程中速度最大的位置与下滑过程中速度最大的位置不同C.整个运动过程中,系统弹性势能的减少量等于系统内能的增加量D.物块从A上滑到C的过程中,地面对斜面体的摩擦力大小先增大再减小,然后不变3.在足够长的光滑绝缘水平台面上,存在有平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E。
水平台面上放置两个静止的小球A和B(均可看作质点),两小球质量均为m,带正电的A球电荷量为Q,B球不带电,A、B连线与电场线平行。
开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始运动(此时为计时零点,即t=0),后与B球发生正碰,碰撞过程中A、B两球总动能无损失。
若在各次碰撞过程中,A、B两球间均无电荷量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力,则()A.第一次碰撞结束瞬间B球的速度大小为B.第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动了2LC.第二次碰撞结束瞬间B球的速度大小为D.相邻两次碰撞时间间隔总为24.如图所示,A,B两滑块(可视为质点)质量分别为2m和m,A与弹簧一端拴接,弹簧的另一端固定在N点,B 紧靠着A,二者静止时弹簧处于原长位置O点,已知M点左边的平面光滑,滑块与右边平面间的动摩擦因数为μ,且ON>OM,重力加速度为g.现用水平向左的外力作用在滑块B上,缓慢压缩弹簧,当滑块运动到P点(图中未标出)时,撤去水平外力,测得滑块B在M点右方运动的距离为d,则下列说法正确的是()A.水平外力做的功为B.B与A分离时的速度为C.B与A分离后的运动过程中A与弹簧组成的系统机械能一定不变D.B与A分离后的运动过程中A可能经过P点5.地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化,怀疑地下有空腔区域。
人教版高中物理必修二全册综合(期末)检测试卷【答案+解析】
人教版高中物理必修二全册综合(期末)检测试卷一、选择题(本题10小题,每小题7分,共70分。
1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求)1.关于曲线运动,以下说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动一定是变加速运动C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.在恒力作用下物体不可能做曲线运动解析:既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,所以选项A正确。
做平抛运动的物体只受重力作用,合力恒定,是加速度不变的匀变速曲线运动,所以选项B、C、D错误。
答案: A2.如图1所示的两斜面体甲、乙固定在水平面上,其中两斜面体的倾角分别为α1=60°、α2=45°,并且两斜面体的顶端距离地面的高度相等,现将两完全相同的滑块分别从两斜面体的顶端由静止释放,经过一段时间两滑块均能到达斜面体的底端,已知斜面体甲与滑块之间没有摩擦力,斜面体乙与滑块之间有摩擦力。
整个过程中重力对两滑块所做的功分别用W1、W2表示,重力势能的减少量的大小分别用ΔE p1、ΔE p2表示。
下列关系式正确的是()图1A.W1=W2B.W1<W2C.ΔE p1>ΔE p2D.ΔE p1<ΔE p2解析:两个滑块质量相等,重力相同,又初、末位置的高度差相等,故重力做功相等,重力势能的减少量的大小相等,A正确。
答案: A3.把甲物体从2h高处以速度v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为L,把乙物体从h高处以速度2v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为x,则L与x的关系为()A.L=x2B.L=2xC.L=12x D.L=2x解析: 根据2h =12gt 21,得t 1=4h g, 则L =v 0t 1=v 0 4h g 。
由h =12gt 22,得t 2= 2hg,则x =2v 0t 2=2v 0 2hg=v 0 8h g,所以L =12x ,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误。
最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套
最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题4分,共48分)1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变化,B错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变化,所以不是匀变速运动,C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则她()图1A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动,由于合力时刻指向圆心,其方向变化,所以是变加速运动,D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图2所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知,对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增大的曲线运动B.物体运动的加速度先减小后增大C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s答案C解析由题图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向,所以合运动的加速度沿y轴方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误.物体运动的加速度等于y方向的加速度,保持不变,故B错误;根据题图可知物体的初速度大小为:v0=v x02+v y02=302+402m/s =50 m/s,故C正确,D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起.如图4所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()图4A.μ(M-m)gmL B.μgLC.μ(M+m)gML D.μ(M+m)gmL答案D解析以最大角速度转动时,以M为研究对象,F=μMg,以m为研究对象F+μmg=mLω2,可得ω=μ(M+m)gmL,选项D正确.【考点】向心力公式的简单应用【题点】水平面内圆周运动的动力学问题6.如图5所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速度变为v,其落点位于c,则()图5A.v0<v<2v0B.v=2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如图所示,M点和b点在同一水平线上,M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律,若v=2v0,则小球经过M点.可知以初速度v0<v<2v0平抛小球才能落在c点,故只有选项A正确.【考点】平抛运动规律的应用【题点】平抛运动规律的应用7.如图6所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径r A =2r B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时,A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等,由ω=v R 得ωA ωB =vr A v r B =r B r A =12.因A 、B材料相同,故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同,由于小木块恰能在A 边缘上相对静止,则由静摩擦力提供的向心力达到最大值F fm ,得F fm =mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ,则向心力由最大静摩擦力提供,故F fm =mωB 2r ②由①②式得r =(ωA ωB )2r A =(12)2r A =r A 4=r B2,C 正确.【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个小球,分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为M 和m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图7所示,则( )图7A.cos α=cos β2B.cos α=2cos βC.tan α=tan β2D.tan α=tan β答案 A解析 对于球M ,受重力和绳子拉力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示.设它们转动的角速度是ω,由Mg tan α=M ·2l sin α·ω2,可得:cos α=g 2lω2.同理可得cos β=g lω2,则cos α=cos β2,所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v 0,第二次水平抛出的速度是2v 0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1 C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1 答案 ACD解析 由平抛运动的规律得t 1∶t 2=L v 0∶L 2v 0=2∶1,故选项A 正确.h 1∶h 2=(12gt 12)∶(12gt 22)=4∶1,选项B 错误,C 正确.由平抛运动的性质知,选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用10.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端动力轮,如图8所示,已知动力轮半径为r ,传送带与轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时( )图8A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为grC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时,在动力轮最高点满足mg =m v 2r ,即速度最小为gr ,选项A 正确,B 错误;又因为v =2πrn ,可得n =12πgr,选项C 正确,D 错误.【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题11.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图9所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h ,下列说法中正确的是( )图9A.h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大C.h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D.h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大 答案 BC解析 摩托车受力分析如图所示.由于F N =mgcos θ所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关,保持不变,摩托车对侧壁的压力也不变,A 错误;由F n =mg tan θ=m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r 知h 变化时,向心力F n 不变,但高度升高,r 变大,所以线速度变大,角速度变小,周期变大,选项B 、C 正确,D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析12.如图10所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (均可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ′的距离为l ,b 与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图10A.b 一定比a 先开始滑动B.a 、b 所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω=2kg3l时,a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析 小木块a 、b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即F f =mω2R .当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a :F f a =mωa 2l ,当F f a =kmg 时,kmg =mωa 2l ,ωa =kgl;对木块b :F f b =mωb 2·2l ,当F f b =kmg 时,kmg =mωb 2·2l ,ωb =kg2l,所以b 先达到最大静摩擦力,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则F f a =mω2l ,F f b =mω2·2l ,F f a <F f b ,选项B 错误;当ω=kg2l时b 刚开始滑动,选项C 正确;当ω=2kg 3l 时,a 没有滑动,则F f a =mω2l =23kmg ,选项D 错误.【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________. (2)待测物体质量的表达式为m =________________.答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测力计的示数F ,则有F =m 4π2T 2R ,所以待测物体质量的表达式为m =FT 24π2R .【考点】对向心力的理解 【题点】向心力实验探究14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:图12(1)由以上信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知,a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知,a 到b 、b 到c 运动时间相同,设为T ,在竖直方向有Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度v x =0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度,则v yb =4×4×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v x 2+v yb 2=425m/s. 【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所示,马戏团正在上演飞车节目.在竖直平面内有半径为R 的圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m ,人以v 1=2gR 的速度过轨道最高点B ,并以v 2=3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少?图13答案 6mg解析 在B 点,F B +mg =m v 12R ,解得F B =mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F B ′=F B =mg在A 点,F A -mg =m v 22R解得F A =7mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F A ′=F A =7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′-F B ′=6mg . 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题16.(10分)如图14所示,小球在外力作用下,由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动,到B 点时撤去外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C ,到达最高点C 后抛出,最后落回到原来的出发点A 处.不计空气阻力,试求:(重力加速度为g )图14(1)小球运动到C 点时的速度大小; (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)小球恰能通过最高点C ,说明此时半圆环对球无作用力,设此时小球的速度为v ,则mg =m v 2R所以v =gR(2)小球离开C 点后做平抛运动,设从C 点落到A 点用时为t ,则2R =12gt 2又因A 、B 之间的距离s =v t 所以s =gR ·4Rg=2R . 【考点】竖直面内的圆周运动分析 【题点】竖直面内的“绳”模型17.(10分)如图15所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6 m/s 的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B 以某一初速度水平抛出.物体A 恰好可以上滑到最高点,此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2).求:图15(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; (2)物体B 抛出时的初速度v 2的大小; (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h . 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得 mg sin θ=ma 代入数据得a =6 m/s 2设物体A 滑到最高点所用时间为t ,由运动学公式知0=v 1-at 解得t =1 s(2)物体B 平抛的水平位移x =12v 1t cos 37°=2.4 m物体B 平抛的初速度v 2=xt =2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的高度差 h =12v 1t sin 37°+12gt 2=6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或水平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd ,边长为L ,距地面的高度为H ,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O ,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A 和小物块B ,当小球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时,AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ,重力加速度为g ,不计空气阻力.图16(1)求小物块B 的质量m B ;(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad 边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大? (3)在(2)的情况下,若小球和小物块落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少? 答案 (1)m A v 2gl(2)v 2+2gH (3)L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象,根据平衡条件有 F T =m B g以A 为研究对象,根据牛顿第二定律有F T =m A v 2l联立解得m B =m A v 2gl(2)剪断细线,A 沿轨迹切线方向飞出,脱离玻璃板后做平抛运动,竖直方向,有v y 2=2gH ,解得v y =2gH , 由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′=v 2+v y 2=v 2+2gH (3)A 脱离玻璃板后做平抛运动, 竖直方向:H =12gt 2水平方向:x =L2+v t两者落地的距离s =x 2+l 2= L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用章末检测试卷(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题5分,共60分)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律C.开普勒发现了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说” 答案 A【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解2.如图1所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )图1A.火星绕太阳运行过程中,速率不变B.地球靠近太阳的过程中,运行速率减小C.火星远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D解析 根据开普勒第二定律:对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,地球靠近太阳过程中运行速率将增大,选项A 、B 、C 错误.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,选项D 正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解3.2015年12月29日,“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星,也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转周期的整数倍D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 答案 B解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上,且稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,必须定点在赤道的正上方,选项A 错误,B 正确;因为同步卫星要和地球自转同步,即它们的T 和ω都相同,根据G Mmr 2=m v 2r =mω2r ,因为ω一定,所以r 必须固定,且v 也固定,选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用4.2017年11月15日,我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D ”成功发射,顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,其轨道在地球上空650~1 500 km 之间,低于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km),可以实现全球观测.有关“风云三号D ”,下列说法中正确的是( ) A.“风云三号D ”轨道平面为赤道平面 B.“风云三号D ”的发射速度可能小于7.9 km/s C.“风云三号D ”的周期小于地球静止轨道卫星的周期 D.“风云三号D ”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度 答案 C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是( )图2A.在轨道运行的两颗卫星a 、b 的周期相等B.在轨道运行的两颗卫星a 、c 的线速度大小v a <v cC.在轨道运行的两颗卫星b 、c 的角速度大小ωb <ωcD.在轨道运行的两颗卫星a 、b 的向心加速度大小a a <a b 答案 D解析 根据万有引力提供向心力,得T =2πr 3GM,因为a 、b 的轨道半径相等,故a 、b 的周期相等,选项A 正确;因v =GMr,c 的轨道半径小于a 的轨道半径,故线速度大小v a <v c ,选项B 正确;因ω=GM r 3,c 的轨道半径小于b 的轨道半径,故角速度大小ωb <ωc ,选项C 正确.因a n =GMr2,a 的轨道半径等于b 的轨道半径,故向心加速度大小a a =a b ,选项D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,如图3所示,其轨道近地点高度约为440 km ,远地点高度约为2 060 km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a 1,东方红二号的加速度为a 2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3,则a 1、a 2、a 3的大小关系为( )图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点时有G Mm 1(R +h 1)2=m 1a 1,即a 1=GM (R +h 1)2,对于东方红二号,有G Mm 2(R +h 2)2=m 2a 2,即a 2=GM(R +h 2)2,由于h 2>h 1,故a 1>a 2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据a n =ω2r ,故a 2>a 3,所以a 1>a 2>a 3,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比7.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) A.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 C.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 D.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 答案 D解析 两位相距非常远的观察者,都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,说明此卫星为地球同步卫星,运行轨道为位于地球赤道平面内的圆形轨道,距离地球的高度约为36 000 km ,所以两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等,故D 正确.8.2015年9月14日,美国的LIGO 探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图4所示的圆周运动模型,两黑洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增大B.线速度均逐渐减小C.角速度均逐渐增大D.向心加速度均逐渐减小答案 C解析 根据G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2,解得M 2=4π2R 1GT 2L 2,同理可得M 1=4π2L 2GT 2R 2,所以M 1+M 2=4π2L 2GT 2(R 1+R 2)=4π2L 3GT 2,当(M 1+M 2)不变时,L 减小,则T 减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故A错误;根据G M 1M 2L 2=M 1v 12R 1,解得v 1=GM 2R 1L 2,由于L 平方的减小比R 1和R 2的减小量大,则线速度增大,故B 错误;角速度ω=2πT ,结合A 可知,角速度增大,故C 正确;根据G M 1M 2L 2=M 1a 1=M 2a 2知,L 变小,则两星的向心加速度增大,故D 错误.9.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比( )A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 答案 BD解析 在星球表面由重力等于万有引力mg =G MmR 2可知,同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍,选项A 错误,B 正确.由第一宇宙速度计算式v =GMR可知,星球的第一宇宙速度增大为原来的2倍,选项C 错误,D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解 【题点】第一宇宙速度的理解10.设地面附近重力加速度为g 0,地球半径为R 0,人造地球卫星的圆形轨道半径为R ,那么以下说法中正确的是( )A.卫星运行的向心加速度大小为g 0R 02R 2B.卫星运行的速度大小为R 02g 0R C.卫星运行的角速度大小为R 3R 02g 0D.卫星运行的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析 由G Mm R 2=ma 向,得a 向=G M R 2,又g 0=GM R 02,故a 向=g 0R 02R 2,A 对.又a 向=v 2R ,v =a 向R =g 0R 02R,B 对.ω=a 向R=g 0R 02R 3,C 错.T =2πω=2πR 3g 0R 02,D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应用万有引力提供向心力分析天体运动规律11.一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,g 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,F N 表示人对台秤的压力,则下列关系正确的是( ) A.g ′=0 B.g ′=gR 2r 2C.F N =0D.F N =m Rrg答案 BC解析 处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力,所以有mg =G MmR 2,即GM =gR 2,对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体,有mg ′=G Mm r 2,即GM =g ′r 2,所以有g ′r 2=gR 2,即g ′=gR 2r2,。
高中物理必修二试题整理(带答案)
期末试题一、单项选择题1.关于物体的动能,下列说法正确的是()A.质量大的物体,动能一定大B.速度大的物体,动能一定大C.速度方向变化,动能一定变化D.物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍2.关于功和能,下列说法正确的是()A.功有正负,因此功是矢量B.功是能量转化的量度C.能量的单位是焦耳,功的单位是瓦特D.物体发生1m位移的过程中,作用在物体上大小为1 N的力对物体做的功一定为1 J3.关于万有引力和万有引力定律,下列说法正确的是()A.只有天体间才存在相互作用的引力B.只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C.物体间的距离变大时,它们之间的引力将变小D.物体对地球的引力小于地球对物体的引力4.一物体做匀速圆周运动的半径为r,线速度大小为v,角速度为ω,周期为T。
关于这些物理量的关系,下列说法正确的是()A.v = B.v= C.D.v =ωr5.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律。
关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大C.在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律D.开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作6.关于经典力学,下列说法正确的是()A.由于相对论、量子论的提出,经典力学已经失去了它的意义B.经典力学在今天广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍是普遍适用的C.经典力学在宏观低速运动、引力不太大时适用D.经典力学对高速运动的电子、中子、质子等微观粒子是适用的7.一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动,如图所示。
在圆盘上放置一小木块。
当圆盘匀速转动时,木块相对圆盘静止。
关于木块的受力情况,下列说法正确的是()A.木块受到圆盘对它的静摩擦力,方向指向圆盘中心B.由于木块相对圆盘静止,所以不受摩擦力C.由于木块运动,所以受到滑动摩擦力D.由于木块做匀速圆周运动,所以,除了受到重力、支持力、摩擦力外,还受向心力8.我国发射的"嫦娥一号"卫星经过多次加速、变轨后,最终成功进入环月工作轨道。
人教版高一物理必修二:综合测试卷(含答案和详细解析)
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。
高中物理必修2期末试卷及答案_人教版_2024-2025学年
期末试卷(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、下列关于能量守恒定律的描述,正确的是:A、一个系统的总能量可以减少,但不会增加。
B、能量可以从一个物体转移到另一个物体,但总量不变。
C、能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
D、能量守恒定律只适用于封闭系统。
2、一个物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,若加速度为2 m/s²,初速度为0 m/s,则物体在第3秒末的速度是:A、6 m/sB、4 m/sC、2 m/sD、3 m/s3、一个物体沿水平方向做匀加速直线运动,若它在第1秒末的速度为4m/s,第2秒末的速度为8m/s,则该物体的加速度大小为多少m/s²?A、1m/s²B、2m/s²C、3m/s²D、4m/s²4、两个质点A和B,分别位于两条互相垂直的直线上的同一点,从同一时刻开始沿直线做匀速直线运动,质点A沿X轴正方向以2m/s的速度匀速运动,质点B沿Y轴正方向以3m/s的速度匀速运动。
从开始计时起2秒后,它们之间的距离为多少米?A、10mB、8mC、12mD、14m5、在平抛运动中,一个物体从某高度以水平初速度抛出,不计空气阻力。
下列关于物体运动的描述正确的是:A. 物体的水平初速度越大,物体的飞行时间越长。
B. 物体的水平初速度越大,物体到达地面的速度越大。
C. 物体的运动轨迹是抛物线。
D. 物体的落地速度与水平初速度无关。
6、一个物体在光滑水平面上以初速度(v0)沿某一方向运动,受到一个与运动方向垂直的恒力(F)作用。
下列关于物体运动的描述正确的是:A. 物体的速度随时间增加而增大。
B. 物体的速度随时间增加而减小。
C. 物体的运动轨迹是一条直线。
D. 物体的运动轨迹是一个圆。
7、一个质量为m的物体从高h处自由下落,忽略空气阻力,在下落过程中重力做功的功率为:A、mg√(2h/g)B、mg√(2gh)C、mg²√(2h/g)D、mg√(2h)二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、(1)一个质点在水平面上做匀速圆周运动,下列关于其运动性质的说法中正确的是:A、质点的速度大小不变,但方向不断变化。
高中物理必修二测试题含答案
F α l F α A B C D 地球地球卫星卫星高一物理 下学期期末测试卷一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。
) 1.在光滑水平面上,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,小球运动的线速度大小为v ,则绳的拉力F 大小为大小为A .r vm B . rv m 2 C .mvr D .mvr 22.如图所示,一个物块在与水平方向成α角的恒定推力F 的作用下,沿水平面向右运动一段距离l 。
在此过程中,恒力F 对物块所做的功为对物块所做的功为A .FlB .Fl sin αC .Fl cos αD .Fl tan α3.一颗运行中的人造地球卫星,若它到地心的距离为r 时,所受万有引力为F ,则它到地心的距离为2r 时,所受万有引力为时,所受万有引力为A .41F B .21F C .4F D .2F 4.将一小球以3m/s 的速度从0.8m 高处水平抛出,不计空气阻力,取g =10m/s 2,小球落地点与抛出点的水平距离为落地点与抛出点的水平距离为A .0.8mB .1.2m C .1.6m D .2.0m 5.如图所示,一卫星绕地球运动,运动轨迹为椭圆,.如图所示,一卫星绕地球运动,运动轨迹为椭圆, A 、B 、C 、D 是轨迹上的四个位置,其中A 点距离地球点距离地球 最近,C 点距离地球最远。
卫星运动速度最大的位置是点距离地球最远。
卫星运动速度最大的位置是 A .A 点 B .B 点 C .C 点 D .D 点6.质量是2g 的子弹,以300m/s 的速度垂直射入厚度为5cm 的木板,射穿后的速度为100m/s 。
则子弹射穿木板过程中受到的平均阻力大小为。
则子弹射穿木板过程中受到的平均阻力大小为A .1000N B .1600N C .2000N D .2400N 7.如图所示,一半圆形碗,内径为R ,内壁光滑。
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最新人教版高中物理必修二单元测试题全套带答案本文档包含物理必修二的3个单元的测试题,带答案详解,适合巩固提高和课后补习使用第五章曲线运动单元测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1.关于曲线运动,下列说法正确的是()[来源:Z&xx&]A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动2.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的3.如图所示,平面直角坐标系xOy与水平面平行,在光滑水平面上,一做匀速直线运动的质点以速度v 通过坐标原点O,速度方向与x轴正方向的夹角为α,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y 轴正方向的恒力F y,则此后()A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x tan α,质点做直线运动D.如果F x>F y cot α,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动4.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg5.一辆卡车匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )[来源:学科网ZXXK]A.a处B.b处C.c处 D.d处[来6.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D.先增大后减小[来源:Z+xx+]7.甲乙两同学在一幢楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球,甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍,若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应()A .在12楼窗口水平掷出B .在9楼窗口水平掷出C .在6楼窗口水平掷出 D.在5楼窗口水平掷出8.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍,A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则()A .两轮转动的角速度相等B .小轮转动的角速度是大轮的2倍C .质点加速度a A =2a BD .质点加速度a B =2a C9.如图右图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L=0.8 m 的细绳悬于以s m v o 4向右匀速运动的小车的顶部,两球恰与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A为(210s m g )()A.1∶4.B.1∶3C.1∶2 D. 1∶110.质量m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能做平抛运动,皮带轮的转速n 至少为()[来源:Z.x A.12πgr B.g r C.gr D.gr2π11.如图所示,小物体位于半径为R 的半球顶端,若给小物体以水平初速度v 0时,小物体对球顶恰无压力,则下列说法错误的是()A .物体立即离开球面做平抛运动B .物体落地时水平位移为2RC .物体的初速度v 0=gRD .物体着地时速度方向与地面成45°角12.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )A.5 rad/s B.3 rad/s C .1.0 rad/sD.0.5 rad/s二、实验题(本大题共2小题,共16分)13.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v 0运动,得到不同轨迹.图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.14.(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是()甲乙[来源:]A .选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地B .选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为 5 cm ,如果g 取10 m/s 2,求:①闪光频率是________Hz ;②小球运动的水平分速度的大小是____m/s ;③小球经过B 点时速度的大小是______m/s 。
三、计算题(本大题共4小题,共36分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15.(8分)河宽m d100,水流速度s m /31,船在静水中的速度是s m /4,求:(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移是多大?[来源:学科网ZXXK](2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?16.(8分)如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径R =0.5 m ,离水平地面的高度H =0.8 m ,物块平抛落地过程水平位移的大小s =0.4 m 。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g =10 m/s 2。
求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v 0;[来源:][来源:学_科_网](2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
17.(10分)如图所示,两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时速率为v,两段线中张力恰好均为零,小球到达最高点时速率为2v,则此时每段线中张力大小为多少?18.(10分)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置。
两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离。
第五章曲线运动单元测试题答案1.C2.A3. C4.D5. D6. A7. B8.B9. B10. A11.D 12.C 13.bc不在14.解析:(1)A 选项中,应通过听小球落地时发出的声音来判定两球是否同时落地,A 错误;当竖直管的上端A 低于水面时,水内A 端同一高度处的压强在水面下降至A 端之前一直保持为大气压强,从而保证从弯管内流出的水所受压力恒定,流速稳定,B 正确;选用装置3时,应保证每次钢球做平抛运动时,沿同一轨迹运动,这就要求每次做平抛运动的初速度相同,也就要求每次一定从斜槽上同一位置由静止释放,C 错误;用数码相机每秒十几帧至几十帧照相,原理与研究平抛运动实验类似,也可以获得平抛运动的轨迹,D 正确。
(2)①设A 、B 间及B 、C 间的时间间隔为T ,则在竖直方向上有y BC -y AB =gT 2,T =0.250.15s 10BCABy y g=0.1 s ,所以f =1T=10 Hz ;②v x =0.15m/s 0.1AB x T =1.5 m/s ;[来源:学&科&网Z&X&X&K] ③v By =0.4 m/s 220.1AC y T=2 m/s ,所以v B =22221.52 m/s xByv v =2.5 m/s 。
15.解析:(1)设船与岸成角向对岸行驶,如图答1-1所示,则当船行至对岸时,sin2d s ,sin222d s t.当1sin时,t 最小,即船应沿垂直与河岸的方向渡河.s s dt 2541002min,[来源:Z_xx_]船经过的位移大小:,t s s m/52221,m m s 125255.(2)欲使船航行距离最短,需使船的实际位移(合位移)与河岸垂直,设此时船的开行速度2与岸成角,如图答所示。
则43cos21,s m sm /7/34222122,s sd t77100710016.解析:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有vv 1v 2θ212Hgt ①在水平方向上有s =v 0t ②由①②式解得2g v sH③v 0=1 m/s(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有2m v f mR④f m =μN =μmg ⑤由③④⑤式解得μ=2v gR=0.217.解析:当小球到达最高点时速率为v ,有mg =m v2r,当小球到达最高点速率为2v 时,应有F +mg =m2v2r=4mg ,所以F =3mg ,此时最高点各力如图所示,所以F T =3mg18.解析:以a 球为对象,设其到达最高点时的速度为v a ,根据向心力公式有:2aa v mg F m R即24av mgmR 所以:2av gR以b 球为对象,设其到达最高点时的速度为v b ,根据向心力公式有:2b b v mgF m R即214b vmgmR所以:12bv gR a 、b 两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动,所以a 、b 两球的水平位移分别为:424a a R s v tgRRg142b b R s v t gRRg故a 、b 两球落地点间的距离△s =s a -s b =3R 。
新人教版必修修2《第6章万有引力与航天》单元测试题一、选择题1.在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上,有一隔热陶瓷片自动脱落,则陶瓷片的运动情况是()A.平抛运动B.自由落体运动C.仍按原轨道做匀速圆周运动D.做速圆周运动,逐渐落后于航天飞机2.以下说法错误的是()A.法拉第研究电磁感应现象,总结出了电磁感应定律B.开普勒认为对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.伽利略通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”D.卡文迪许利用卡文迪许扭秤实验装置首次测出了静电力常量3.我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是()A.“神州六号”的速度较小B.“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C.“神州六号”的周期更短D.“神州六号”的周期与“神州五号”的相同4.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为()A.B.C. D.5.如图所示,有人设想要“打穿地球”从中国建立一条通过地心的光滑隧道直达巴西.如只考虑物体间的万有引力,则从隧道口抛下一物体,物体的加速度()A .一直增大B .一直减小C .先增大后减小D .先减小后增大6.三颗人造地球卫星A 、B 、C 处于不同的轨道上做匀速圆周运动,如图所示.下列说法正确的是()A .三颗卫星的线速度大小v a <v b <v cB .B 三颗卫星所受地球引力的大小一定是F A >F B >F CC .三颗卫星的向心加速度大小a A >a B >a CD .三颗卫星的运动周期T A >T B >T C7.关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()A .分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,可能具有相同的周期B .沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C .在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D .沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合8.已知地球和冥王星半径分别为r 1、r 2,公转半径分别为r 1′、r 2′,公转线速度分别为v 1′、v 2′,表面重力加速度分别为g 1、g 2,平均密度分别为ρ1、ρ2,地球第一宇宙速度为v 1,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为v 2,则下列关系正确的是()A .=B .=C .g 1r 12=g 2r 22D .ρ1r 12v 22=ρ2r 22v 129.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础.如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T ,则火星的平均密度ρ的表达式为(k 为某个常量)()A .B .ρ=kTC .ρ=kT 2D .10.为了估算一个天体的质量,需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是()A .运转周期和轨道半径B .质量和运转周期C .线速度和运转周期D .环绕速度和质量二、填空题11.第一宇宙速度v=,第二宇宙速度v=,第三宇宙速度v=.12.已知地球的质量为M,万有引力恒量为G,地球半径为R.用以上各量表示,在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=.13.火星的半径是地球半径的一半,其质量是地球质量的,一宇航员的质量是72kg,则他在火星上所受的重力为N.(地球表面的重力加速度取10m/s2)三、计算题15.(2010秋?南关区校级期末)假设在火星上,实验小球做自由落体运动,在2s内下落的位移为16m;求:(1)火星表面上的重力加速度为大;(2)在开始自由下落第3s内的位移为大.16.地球围绕太阳的运动可以视为匀速圆周运动,若地球距太阳的距离为r,地球绕太阳公转周期为T,若已知万有引力常量为G,那么太阳的质量是多少?17.(2011秋?湄潭县校级期末)地球中心和月球中心距离为地球半径的60倍,一登月密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行,周期为T1=120.5min,月球半径1740km,则地球受月球的吸引力是多少?(地面上的重力加速度为g=10m/s2,R地=6400km)(其中T2为月球公转周期,约为30天)18.已知火星表面附近的重力加速度为g,火星半径为R,火星自转周期为T.万有引力常量为G.求:(1)火星上卫星的第一宇宙速度;(2)火星的同步卫星距行星表面的高度h.新人教版选修2《第6章万有引力与航天》2015年单元测试卷(江西省宜春三中)参考答案与试题解析一、选择题1.在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上,有一隔热陶瓷片自动脱落,则陶瓷片的运动情况是()A.平抛运动B.自由落体运动C.仍按原轨道做匀速圆周运动D.做速圆周运动,逐渐落后于航天飞机【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【专题】人造卫星问题.【分析】航天器绕地球做匀速圆周运动,陶瓷片与航天器具有相同的速度,相同的半径,由此可判定其是否能做圆周运动.【解答】解:航天飞机绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即=,隔热陶瓷片自动脱落后,由于惯性,速度与航天飞机保持一致,所以隔热陶瓷片也满足=m′,故陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动,故C正确,ABD错误.故选:C.【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,知道天线折断后航天器具有相同的速度,仍然绕地球做圆周运动.2.以下说法错误的是()A.法拉第研究电磁感应现象,总结出了电磁感应定律B.开普勒认为对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.伽利略通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”D.卡文迪许利用卡文迪许扭秤实验装置首次测出了静电力常量【考点】物理学史.【分析】本题根据法拉第、开普勒、伽利略、卡文迪许等物理学家的成就解题.【解答】解:A、法拉第研究电磁感应现象,经过10年的研究,总结出了电磁感应定律,故A正确.B、根据开普勒第二定律,知对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.故B正确.C、伽利略通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”,故C正确.D、卡文迪许利用卡文迪许扭秤实验装置首次测出了引力常量G,而不是静电力常量k,故D错误.本题选错误的,故选:D.【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.3.我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是()A.“神州六号”的速度较小B.“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C.“神州六号”的周期更短D.“神州六号”的周期与“神州五号”的相同【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.【专题】人造卫星问题.【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式表示出线速度、周期物理量根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系.【解答】解:A、B:根据万有引力提供向心力得出:,得.由于神州六号的轨道半径比神州五号的大,所以“神州六号”的速度较小,故A正确,B错误.C、D:根据万有引力提供向心力得出:,得.由于神州六号的轨道半径比神州五号的大,所以“神州六号”的周期较大,故C、D均错误.故选A.【点评】要比较一个物理量大小,我们应该把这个物理量先表示出来,在进行比较.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量选取应用.4.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为()A.B.C. D.【考点】万有引力定律及其应用.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】根据万有引力等于重力,则可列出物体在两极的表达式,再由引力与支持力的合力提供向心力,列式综合可求得地球的质量,最后由密度公式,即可求解.【解答】解:在两极,引力等于重力,则有:mg0=G,由此可得地球质量M=,在赤道处,引力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律,则有:G﹣mg=m,而密度公式,ρ==,故B正确,ACD错误;故选:B.【点评】考查万有引力定律,掌握牛顿第二定律的应用,注意地球两极与赤道的重力的区别,知道密度表达式.5.如图所示,有人设想要“打穿地球”从中国建立一条通过地心的光滑隧道直达巴西.如只考虑物体间的万有引力,则从隧道口抛下一物体,物体的加速度()A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大【考点】向心力;向心加速度.【分析】抓住物体在中心位置的加速度以及初末状态的加速度,判断物体加速度的变化.【解答】解:物体在地球的表面,加速度a=,在地心处,物体所受万有引力的合力为零,则加速度为零,可知物体的加速度先减小后增大,故D正确,A、B、C错误.故选:D.【点评】本题通过特殊位置法分析判断,抓住初末状态和地心处的加速度大小,从而分析判断,难度不大.6.三颗人造地球卫星A、B、C处于不同的轨道上做匀速圆周运动,如图所示.下列说法正确的是()A.三颗卫星的线速度大小v a<v b<v cB.B三颗卫星所受地球引力的大小一定是F A>F B>F CC.三颗卫星的向心加速度大小a A>a B>a CD.三颗卫星的运动周期T A>T B>T C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【专题】人造卫星问题.【分析】据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期和向心加速度的表达式进行讨论即可.【解答】解:A、根据万有引力提供向心力,得,由此可知轨道半径越小,线速度越大,由于三颗卫星的轨道半径r a<r b<r c,所以三颗卫星的线速度大小v a>v b>v c,故A错误;B、由于不知道三颗卫星的质量,故不能确定三颗卫星受到的地球引力大小,故B错误;C、根据万有引力提供向心力,得,由此可知轨道半径越小,加速度越大,由于三颗卫星的轨道半径r a<r b<r c,所以三颗卫星的加速度大小a a>a b>a c,故C正确;D、根据万有引力提供向心力,得,由此可知轨道半径越小,周期越小,由于三颗卫星的轨道半径r a<r b<r c,所以三颗卫星的线速度大小T a<T b<T c,故D错误.故选:C.【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、周期、向心力的表达式,再进行讨论.7.关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.【专题】人造卫星问题.【分析】根据开普勒定律求解.了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同.物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心.通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量.【解答】解:A、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,可能具有相同的周期,故A正确;B、沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道对称的不同位置具有相同的速率,故B正确;C、根据万有引力提供向心力,列出等式:,其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.故C错误;D、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面不一定重合,但圆心都在地心,故D错误.故选:AB【点评】地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度大小.8.已知地球和冥王星半径分别为r1、r2,公转半径分别为r1′、r2′,公转线速度分别为v1′、v2′,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为ρ1、ρ2,地球第一宇宙速度为v1,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为v2,则下列关系正确的是()A.=B.=C .g 1r 12=g 2r 22D .ρ1r 12v 22=ρ2r 22v 12【考点】万有引力定律及其应用;第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.【专题】压轴题;人造卫星问题.【分析】根据万有引力提供向心力=m去求公转的线速度之比,以及第一宇宙速度之比.根据万有引力等于重力求星球表面重力加速度之比.【解答】解:A 、根据万有引力提供向心力:=mv=地球和天王星的公转半径之比为r 1′:r 2′,所以公转速度之比=故A 正确;B 、根据万有引力提供向心力:=m ,v=由于不知道地球和天王星的质量比,所以无法求出,故B 错误.C 、重力加速度g=(其中r ′为公转半径),可得gr ′2=GM 日为定值,故g 1r 1′2=g 2r 2′2,故C 错误.D 、根据星体密度公式ρ==(其中T 为星球表面卫星运行的周期,r 为星球半径),故为定值,故ρ1r 12v 22=ρ2r 22v 12,故D 正确.故选AD .【点评】解决本题的关键搞清楚公转、第一宇宙速度等问题中,谁是中心天体,谁是环绕天体,然后根据万有引力提供向心力,万有引力等于重力进行求解.9.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础.如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T ,则火星的平均密度ρ的表达式为(k 为某个常量)()A .B .ρ=kTC .ρ=kT 2D .【考点】万有引力定律及其应用.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量.根据密度公式表示出密度.【解答】解:研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:(r 为轨道半径即火星的半径)得:M=﹣﹣﹣﹣﹣①则火星的密度:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②得火星的平均密度:=(k为某个常量)则A B C错误,D正确.故选:D【点评】运用万有引力定律求出中心体的质量.能够运用物理规律去表示所要求解的物理量.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.10.为了估算一个天体的质量,需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是()A.运转周期和轨道半径B.质量和运转周期C.线速度和运转周期 D.环绕速度和质量【考点】万有引力定律及其应用.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】研究另一星球绕该天体做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力列出等式表示出天体的质量.根据天体的质量的表达式求解.【解答】解:A、研究另一星球绕该天体做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得:=m r,m为星球的质量,M为天体的质量.解得:M=,故A正确.B、根据A选项分析,已知星球质量和运转周期,不能求解天体的质量.故B错误.C、已知线速度和运转周期,根据圆周运动知识v=,得轨道半径r=,根据A选项分析能求得天体的质量,故C正确.D、已知环绕速度和质量,不能求解天体质量.故D错误.故选AC.【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力去求解中心体的质量.知道环绕天体的质量在计算时会消去.二、填空题11.第一宇宙速度v=7.9,第二宇宙速度v=11.2,第三宇宙速度v=16.7.【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】第一宇宙速度又称为环绕速度,是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,第二宇宙速度,这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,第三宇宙速度,这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.。