鲁科版高中物理必修二重点强化卷2.docx
2020鲁科版物理必修第二册 重难强化训练2 动能定理和机械能守恒定律
重难强化训练(二)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．第1～6题为单选题，第7～10题为多选题)1．如图所示，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()A．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 θC[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.] 2．物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示，下列表述正确的是()A．在0～1 s内，合外力做正功B．在0～2 s内，合外力总是做负功C．在1 s～2 s内，合外力不做功D．在0～3 s内，合外力总是做正功A[由v-t图像知0～1 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A对，B错；1 s～2 s内v减小，动能减小，合外力做负功，可见C、D 错．]3．木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度，如图所示，从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是()A．子弹的机械能守恒B ．木块的机械能守恒C ．子弹和木块的总机械能守恒D ．以上说法都不对D [子弹打入木块的过程中，子弹克服摩擦力做功产生热能，故系统机械能不守恒．]4．如图所示，在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度大小为210 m/s ，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g 取10 m/s 2)( )A ．10 JB ．15 JC ．20 JD ．25 JA [弹簧与小球组成的系统机械能守恒，以水平地面为零势能面，E p ＋mgh ＝12m v 2，解得E p ＝10 J ，A 正确．] 5.如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 和b ，a 球质量为m ，静置于地面；b 球质量为3m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b 球后，a 可能达到的最大高度为( )A．h B．1.5hC．2h D．2.5hB[释放b后，在b到达地面之前，a向上加速运动，b向下加速运动，a、b系统的机械能守恒，若b落地瞬间速度为v，则3mgh＝mgh＋12m v2＋12(3m)v2，可得v＝gh.b落地后，a向上做匀减速运动，设能够继续上升的高度为h′，由机械能守恒得12m v2＝mgh′，h′＝h2.所以a达到的最大高度为1.5h，B正确．]6．如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体()A．重力势能增加了34mghB．动能损失了12mghC．动能损失了mghD．动能损失了32mghD[重力做功W G＝－mgh，故重力势能增加了mgh，A错．物体所受合力F＝ma＝34mg，合力做功W合＝－Fhsin 30°＝－34mg×2h＝－32mgh，由动能定理知，动能损失了32mgh，B、C错，D对．]7．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关ABC[运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能始终减小，A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员所受蹦极绳的弹性力方向向上，所以弹性力做负功，弹性势能增加，B正确；蹦极过程中，由于只有重力和蹦极绳的弹性力做功，因而运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，C正确；重力势能的改变只与高度差有关，与重力势能零点的选取无关，D错误．]8.如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中()A ．弹簧与重物的总机械能守恒B ．弹簧的弹性势能增加C ．重物的机械能守恒D ．重物的机械能增加AB [对于弹簧和重物组成的系统，在重物由初位置下落到最低点B 的过程中，系统内弹簧弹力和重物重力做功，系统的机械能守恒，选项A 正确；初位置时弹簧处于原长、弹性势能等于零，下落到最低点时，弹簧被拉伸，具有弹性势能，弹簧的弹性势能增加，则必有重物的机械能减少，选项B 正确，选项C 、D 均错误．]9．质量为m 的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P 和汽车受到的阻力f 均恒定不变，在时间t 内，汽车的速度由v 0增加到最大速度v m ，汽车前进的距离为x ，则此段时间内发动机所做的功W 可表示为( )A ．W ＝PtB ．W ＝fxC ．W ＝12m v 2m －12m v 20＋fx D ．W ＝12m v 2m ＋fx AC [由题意知，发动机功率不变，故t 时间内发动机做功W ＝Pt ，所以A 正确；汽车做加速运动，故牵引力大于阻力f ，故B 错误；根据动能定理W －fx ＝12m v 2m －12m v 20，所以C 正确，D 错误．]10．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置处有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．关于小球下落阶段，下列说法中正确的是()A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．从A到C位置小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量D．从A到D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量BCD[小球动能的增加量用合外力做功来量度，A→C过程中小球受到的合力一直向下，对小球做正功，使其动能增加；C→D过程中小球受到的合力一直向上，对小球做负功，使其动能减少；从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量和弹性势能增加量之和；小球在A、D两位置动能均为零，而重力做的正功等于弹力做的负功，即小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量．]二、非选择题(本题共2小题，共30分)11．(14分)如图所示，斜面长为s，倾角为θ，一物体质量为m，从斜面底端的A点开始以初速度v0沿斜面向上滑行，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面，最后落在与A点处于同一水平面上的C处，则物体落地时的速度大小为多少？[解析]对物体运动的全过程，由动能定理可得：－μmgs cos θ＝12m v2C－12m v2所以v C＝v20－2μgs cos θ.[答案]v20－2μgs cos θ12．(16分)质量为m＝4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F＝10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x＝20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：(1)物块在力F作用过程发生位移s1的大小；(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.[解析](1)设物块受到的滑动摩擦力为F1，则F1＝μmg根据动能定理，对物块由A到B整个过程，有Fs1－F1x＝0代入数据，解得s1＝16 m.(2)设刚撤去力F时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为s2，则s2＝x－s1由牛顿第二定律得a ＝F 1m由匀变速直线运动公式得 v 2＝2as 2v ＝at代入数据，解得 t ＝2 s.[答案] (1)16 m (2)2 s。
(鲁科版)高中物理必修第二册 第2章综合测试试卷03及答案
第二章综合测试第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列与曲线运动有关的叙述，正确的是（）A.物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变B.物体运动速度改变，它一定做曲线运动C.物体做曲线运动时，加速度一定变化D.物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态2.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变3.如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有（）A.笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变4.关于平抛运动的叙述，下列说法不正确的是（）A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小5.如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力。
为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ）A.保持抛出点高度不变，减小初速度大小B.保持抛出点高度不变，增大初速度大小C.保持初速度大小不变，降低抛出点高度D.减小初速度大小，同时降低抛出点高度6.以初速度0v 水平抛出一个物体，经过时间t 物体的速度大小为v ，则经过时间2t ，物体速度大小的表达式正确的是（）A.02v gt+ B.v gt +7.如图所示，在距河面高度20 m h =的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。
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高中物理学习材料重点强化卷(二) 平抛运动的规律和应用(建议用时：60分钟)一、选择题(共10小题)1．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )A．从飞机上看，物体静止B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动【解析】在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动．C对、D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相等，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．【答案】 C2．(2016·成都高一检测)下列选项所示，关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t的变化图象正确的是( )【导学号：01360099】【解析】如图，tan θ＝vyvx＝gtv，可见tan θ与t成正比，选项B正确．【答案】 B3．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量的演变过程的是( )【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确．【答案】 C4．(2016·温州高一检测)某同学站立于地面上，朝着地面正前方的小洞水平抛出一个小球，球出手时的高度为h，初速度为v0，结果球越过小洞，没有进入．为了将球水平抛出后恰好能抛入洞中，下列措施可行的是(不计空气阻力)( )A．保持v0不变，减小hB．保持v0不变，增大hC．保持h不变，增大v0D．同时增大h和v0【解析】小球水平运动的距离x＝v0t，球越过小洞，没有进入，说明小球水平运动的距离偏大，可以减小t，A对，B错；选项C、D都使小球水平运动的距离变大，C、D错．【答案】 A5．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是( )【导学号：01360100】A.vgB.2v0gC.4v0gD.8v0g【解析】 物体做平抛运动，其水平方向的位移为：x ＝v 0t ，竖直方向的位移y ＝12gt 2且y ＝2x ，解得：t ＝4v 0g，故选项C 正确．【答案】 C6．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以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 至15 m 之间．忽略空气阻力，g 取10 m/s 2，球在墙面上反弹点的高度范围是( )A ．0.8 m 至1.8 mB ．0.8 m 至1.6 mC ．1.0 m 至1.6 mD ．1.0 m 至1.8 m【解析】 设球从反弹到落地的时间为t ，球在墙面上反弹点的高度为h .球反弹后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．故1025 s<t <1525 s ．且h ＝12gt 2，所以0.8 m<h <1.8 m ，故选项A 正确，B 、C 、D 错误． 【答案】 A7．(2016·中山高一检测)刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图1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，则面片的水平速度不符合条件的是(g 取10 m/s 2)( )图1 A．1.5 m/s B．2.5 m/s C．3.5 m/s D．4.5 m/s【解析】由h＝12gt2得t＝0.4 s，v 1＝Lt＝1.25 m/s，v2＝L＋2Rt＝3.75 m/s，所以1.25 m/s＜v0＜3.75 m/s.故选D.【答案】 D8.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图2中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )图2A ．tan θB ．2tan θ C.1tan θD.12tan θ【解析】 小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比即为平抛运动合位移方向与水平方向夹角的正切值．小球落在斜面上速度方向与斜面垂直，故速度方向与水平方向夹角为⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－θ，由平抛运动推论：平抛运动速度方向与水平方向夹角正切值为位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，可知：小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为12tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－θ＝12tan θ，D正确．【答案】 D9．(多选)(2014·江苏高考改编)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图3所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )图3【导学号：01360101】A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【解析】小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．A 球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地．实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及击打力度应该有变化，实验时要进行3～5次得出结论．本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故选项B、C正确，选项A、D错误．【答案】BC10．(多选)如图4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4 A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大【解析】平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据h＝12gt2可知，ta＜t b＝t c，选项A错误而B正确；平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，由x＝v0t＝v02hg，得v0＝xg2h，因x a＞x b，h a＜h b，所以水平速度v0a＞v0b，选项C错误；因x b＞x c，h b＝h c，所以水平速度v0b＞v0c，选项D正确．【答案】BD二、计算题(共2小题)11．(2016·兰州高一检测)在距离地面5 m处将一个质量为1 kg的小球以10 m/s的速度水平抛出(g取10 m/s2)，问：【导学号：01360102】(1)小球在空中的飞行时间是多少？(2)水平飞行的距离是多少？(3)小球落地时的速度大小．【解析】设小球在空中运动的时间为t，由平抛运动的规律可知：(1)h＝12gt2，得t＝2hg＝2×510s＝1 s.(2)x＝v0t＝10×1 m＝10 m.(3)v y＝gt＝10×1 m/s＝10 m/sv＝v2＋v2y＝102＋102 m/s＝10 2 m/s.【答案】(1)1 s (2)10 m (3)10 2 m/s12．如图5所示，一小球从倾角θ为37°的足够长的斜面顶端做平抛运动，初速度为8 m/s，A点是小球离斜面最远点．图5(1)求小球从抛出点到再次落到斜面上的时间．(2)求A点离斜面的距离．(g取10 m/s2)【解析】(1)设小球从抛出到落回斜面所用的时间为t，由平抛运动规律得x＝vty＝12gt2根据平行四边形定则及几何知识得：tan θ＝y x联立以上三式可得：t＝2v0tan 37°g则t＝1.2 s.(2)小球到达离斜面最远点A时，小球的速度平行于斜面向下，如图所示，在时间t1内小球在垂直于斜面方向做匀减速运动，当垂直于斜面方向的速度为零时，小球在垂直于斜面方向的位移的大小就是A点离斜面的距离．垂直斜面向上的初速度为v⊥＝v0sin θ，垂直斜面向下的合外力为F＝mg cos θ＝ma，由运动学公式得2g cos 37°h m＝(v0sin 37°)2，代入数值解得：h m＝1.44 m.【答案】(1)1.2 s (2)1.44 m。
高中物理鲁科版必修2：重点强化卷3 圆周运动及综合应用-精选文档
重点强化卷(三) 圆周运动及综合应用(建议用时：60分钟)(教师用书独具)一、选择题(共10小题)1．(多选)如图1所示，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc＝12Oa，则下列说法中正确的是()图1A．a、b两点线速度相同B．a、b、c三点的角速度相同C．c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D．a、b、c三点的运动周期相同【解析】同轴转动的不同点角速度相同，B正确；根据T＝2πω知，a、b、c三点的运动周期相同，D正确；根据v＝ωr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半，C正确；a、b两点线速度的大小相等，方向不同，A错误．【答案】BCD2．A、B两小球都在水平地面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为()【导学号：45732137】A．1∶1B．2∶1C．4∶1 D．8∶1【解析】由题意知A、B两小球的角速度之比ωA∶ωB＝n A∶n B＝2∶1，所以两小球的向心加速度之比a A∶a B＝ω2A R A∶ω2B R B＝8∶1，D正确．【答案】 D3．如图2所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O 点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O 点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能( )图2A ．沿F 1的方向B ．沿F 2的方向C ．沿F 3的方向D ．沿F 4的方向【解析】 小球做匀速圆周运动，根据小球受到的合力提供向心力，则小球受的合力方向必指向圆心，小球受到竖直向下的重力，还有轻杆的作用力，由题图可知，轻杆的作用力如果是F 1、F 2、F 4，则与重力的合力不可能指向圆心，只有轻杆的作用力为F 3方向，与重力的合力才可能指向圆心，故A 、B 、D 错误，C 正确．【答案】 C4．如图3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)( )【导学号：45732138】图3A.R B4 B.R B 2 C ．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 AR 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】 B5．如图4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4A ．所受向心力变为原来的4倍B ．线速度变为原来的12 C ．转动半径r 变为原来的12 D ．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】 B6．如图5所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，身体颠倒，若轨道半径为R ，人体重为mg ，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为( )【导学号：45732139】图5A．0 B.gR C.2gR D.3gR【解析】由题意知F＋mg＝2mg＝m v2R，故速度大小v＝2gR，C正确．【答案】 C7. “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6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6A．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机械能守恒，是变速圆周运动，拉力是变力，故D错误．【答案】 B8．如图7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7A．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】 B9．如图8为2019年索契冬奥会上，佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的庞清做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算庞清()图8A．受到的拉力约为3G B．受到的拉力约为2GC．向心加速度约为3g D．向心加速度约为2g【解析】庞清做圆锥摆运动，她受到重力、佟健对她的拉力F，竖直方向合力为零，由F sin 30°＝G，解得F＝2G，故A错，B对；水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有F cos 30°＝ma即2mg cos 30°＝ma，所以a＝3g，故C、D错．【答案】 B10．(多选)两个质量不同的小球，由长度不等的细绳拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，如图9所示，则它们的()图9A．周期相同B．线速度相同C ．角速度相同D ．向心加速度相同【解析】 设绳与竖直方向夹角为θ，水平面距悬点高为h ，由牛顿第二定律得：mg tan θ＝mω2h tan θ＝m 4π2T 2h tan θ＝m v 2h tan θ＝ma ，则T ＝2πhg ，ω＝g h ，v ＝gh tan θ，a ＝g tan θ.所以A 、C 正确．【答案】 AC 二、计算题(共2小题)11．如图10所示，一质量为0.5 kg 的小球，用0.4 m 长的细线栓住，在竖直平面内做圆周运动，g 取10 m/s 2，求：图10(1)当小球在圆周最高点速度为4 m/s 时，细线的拉力是多少？ (2)当小球在圆周最低点速度为6 m/s 时，细线的拉力是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为130 N ，则小球运动到最低点时速度最大是多少？【解析】 (1)设小球在最高点时细线的拉力为T 1，则T 1＋mg ＝m v 21l 得：T 1＝m v 21l －mg ＝15 N.(2)设小球在最低点时细线的拉力为T 2，则有：T 2－mg ＝m v 22l 得：T 2＝mg ＋m v 22l ＝50 N.(3)由T 3－mg ＝m v 23l ，T 3＝130 N 可得v 3＝10 m/s.【答案】 (1)15 N (2)50 N (3)10 m/s12．如图11所示为某游乐场的过山车的轨道，竖直圆形轨道的半径为R .现有一节车厢(可视为质点)从高处由静止滑下，不计摩擦和空气阻力．图11(1)要使过山车通过圆形轨道的最高点，过山车开始下滑时的高度至少应多高？(2)若车厢的质量为m ，重力加速度为g ，则车厢在轨道最低处时对轨道的压力大小是多少？【导学号：45732140】【解析】 (1)设过山车的质量为m ，开始下滑时的高度为h ，运动到圆形轨道最高点时的最小速度为v .要使过山车通过圆形轨道的最高点，应有mg ＝m v 2R过山车在下滑过程中，只有重力做功，故机械能守恒．选取轨道最低点所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得12m v 2＋mg ·2R ＝mgh联立解得h ＝52R .(2)设过山车到达轨道最低点的速度为v ′，受到的支持力大小为F ，则由机械能守恒定律得12m v ′2＝mgh 再由牛顿第二定律得F －mg ＝m v ′2R 联立解得F ＝6mg由牛顿第三定律知，过山车对轨道的压力 F ′＝F ＝6mg . 【答案】 52R (2)6mg。
鲁科版高一物理必修二测试题及答案解析全册
鲁科版高一物理必修二测试题及答案解析全册课时跟踪检测（一）机械功1．(多选)下列说法中正确的是()A．功是矢量，正负表示其方向B．功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量解析：选BCD功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力。
2．关于力对物体做功的说法中，正确的是()A．力作用到物体上，力一定对物体做功B．只要物体通过一段位移，就一定有力对物体做了功C．只要物体受到力的作用，而且还通过了一段位移，则此力一定对物体做了功D．物体受到力的作用，而且有位移发生，则力有可能对物体做功，也可能没有做功解析：选D做功的两个必备条件是：物体受力和在力的方向上发生位移。
物体受力而且有位移，不一定有力做功。
如物体沿光滑水平面做匀速运动时，所受的两个力(重力和支持力)都不做功，A、B、C错。
再如沿粗糙斜面下滑的物体，重力和摩擦力做功，支持力不做功，D正确。
3．2015年8月1日至9日，东亚杯足球赛在中国武汉进行，比赛时某足球运动员用20 N的力，把重为5 N的足球踢出10 m远，在这一过程中运动员对足球做的功为()A．200 J B.50 JC.98 JD.无法确定解析：选D足球运动员用20 N的力作用在足球上，一瞬间就能把足球踢出去，足球在这个力的作用下的位移不知道，所以无法计算运动员对足球所做的功，故D正确。
4．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是()A．作用力做功，反作用力一定做功B．作用力做正功，反作用力一定做负功C．作用力和反作用力可能都做负功D．作用力和反作用力做的功代数和为零解析：选C比较功时，不要只看到力的大小和方向，还要分析两力对应的物体的位移情况，作用力和反作用力分别对各自的受力物体做功，没有必然的联系，故只有C正确。
鲁科版高中物理必修二复习试题及答案全套
鲁科版高中物理必修二复习试题及答案全套模块综合测评(用时：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第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．下列关于曲线运动的说法中正确的是 ( )A ．所有曲线运动一定是变速运动B ．物体在一恒力作用下不可能做曲线运动C ．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动D ．物体只有受到方向时刻变化的力作用时才可能做曲线运动【解析】 做曲线运动的物体，速度方向沿曲线的切线方向，时刻变化，曲线运动一定是变速运动，A 对．做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，如果合力是恒力，物体做匀变速曲线运动，B 、C 、D 均错．【答案】 A2．甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2，则( )A ．ω1＞ω2，v 1＞v 2B ．ω1＜ω2，v 1＜v 2C ．ω1＝ω2，v 1＜v 2D ．ω1＝ω2，v 1＝v 2【解析】 由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v 1＝2πR t ，v 2＝4πR t ，v 1＜v 2，由v ＝rω，得ω＝v r ，ω1＝v 1R ＝2πt ，ω2＝2πt ，ω1＝ω2，故C 正确．【答案】 C3．如图1所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()图1A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合外力始终向下C．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D．任意相等的时间内重力做的功相等【解析】下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错；下降时重力做功等于重力势能减少量，C错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错．【答案】 A4．如图2所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L.某人在乒乓球训练中，从左侧L/2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘．设乒乓球运动为平抛运动．则()图2A．击球点的高度与网高度之比为2∶1B．乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为2∶1C．乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为1∶2D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2【解析】根据平抛运动规律，乒乓球在左、右两侧运动时间之比为1∶2，由Δv＝gΔt可得，乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2，选项D正确，B错误．由y＝12gt2可得击球点的高度与网高度之比为9∶8，乒乓球过网时与落到桌边缘时竖直方向速度之比为1∶3，选项A、C错误．【答案】 D5．雨天在野外骑车时，自行车的后轮胎上常会黏附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”．如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就会被甩下来．如图3所示，图中a、b、c、d 为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则()图3A．泥巴在图中的a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B．泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C．泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D．泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来【解析】当后轮匀速转动时，由a＝Rω2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等，A错误．在角速度ω相同的情况下，泥巴在a点有F a＋mg＝mω2R，在b、d两点有F b、d＝mω2R，在c点有F c－mg＝mω2R.所以泥巴不脱离轮胎在c 位置所需要的相互作用力最大，泥巴最容易被甩下来．故B、D错误，C正确．【答案】 C6．人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是()A．各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过GM RB．各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于2πR gC．若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D．地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空【解析】由GMmr2＝mv2r，得v＝GMr，当r＝R时，卫星的运行速度最大，v max＝GMR，选项A正确；此时对应的周期最小，T min＝2πRv max，且GM＝gR2，解得T min＝2πRg，选项B错误；由万有引力完全用来充当向心力可知，选项C正确；同步卫星只能定位于赤道上空固定的高度，选项D错误．【答案】AC7．如图4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图象和v2-h图象中可能正确的是()图4【解析】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．【答案】BD8．如图5所示，重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整个过程中下列说法正确的()图5A．滑块动能的最大值是6 JB．弹簧弹性势能的最大值是6 JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【解析】滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故为6 J，所以B、C正确；由a→c时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错．【答案】BCD二、实验题(共2小题，共18分)9．(8分)某实验小组利用如图6甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．重锤的质量为m，已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1＝12.01 cm，h2＝19.15 cm，h3＝27.86 cm.打点计时器通以50 Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J．根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是________．(重锤质量m已知)图6【解析】打点计时器打B点时重锤减小的重力势能为ΔE p＝mgh2＝1.88mJ．因为重锤做的是匀加速直线运动，所以v B＝h3－h14T＝1.98 m/s，打B点时重锤增加的动能为：ΔE k＝12m v2B＝1.96m J．由于ΔE k＞ΔE p，所以可能是先释放纸带后接通电源开关．【答案】 1.88m 1.96m该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关或者释放纸带时手抖动了(其他答案只要合理均可) 10．(10分)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7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B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1.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2W1,3W1…及相应的L2、L3…数据，用W-L图象处理数据，回答下列问题：图7(1)如图乙是根据实验数据描绘的W-L图象，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________W1；(3)W-L图象斜率的物理意义是________．【解析】(1)从A到B根据能量守恒可得：W－W f＝fL，所以图象不过原点的原因是在AO段还有摩擦力做功；(2)由图知图象两点坐标为(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知图象的斜率为摩擦力．【答案】(1)未计算AO间的摩擦力做功(2)13(3)摩擦力三、计算题(共2小题，共34分)11．(16分)用一台额定功率为P0＝60 kW的起重机，将一质量为m＝500 kg 的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，g取10 m/s2.求：(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度v m；(2)若使工件以a＝2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t＝1.14 s工件的速度v t＝10 m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？【解析】(1)当工件达到最大速度时，F＝mg，P＝P0＝60 kW故v m＝P0mg＝60×103500×10m/s＝12 m/s.(2)工件被匀加速向上吊起时，a 不变，v 变大，P 也变大，当P ＝P 0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得F ′－mg ＝ma ，解得F ′＝m (a ＋g )＝500×(2＋10)N ＝6 000 N匀加速过程结束时工件的速度为v ＝P 0F ′＝60×1036 000 m/s ＝10 m/s 匀加速过程持续的时间为t 0＝v a ＝102 s ＝5 s.(3)根据动能定理，有P 0t －mgh ＝12m v 2t －0代入数据，解得h ＝8.68 m.【答案】 (1)12 m/s (2)5 s (3)8.68 m12．(18分)如图8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 取10 m/s 2.求：图8(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v 0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 -v 20图象．【解析】 (1)在A 点，由F －mg ＝m v 2A l ，解得：F ＝10 N.(2)由mg ＝m v 2B l 得：v B ＝2 m/s小球从A 到B 过程中，根据动能定理：W f －2mgl ＝12m v 2B －12m v 2A得到：W f ＝－0.8 J所以克服空气阻力做功0.8 J.(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小球在最高点F ＋mg ＝m v 2B l两式联立得：F ＝14v 20－9图象如图所示【答案】 (1)10 N (2)0.8 J (3)如解析图所示重点强化卷(一) 动能定理和机械能守恒定律(建议用时：60分钟)一、选择题(共9小题)1．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图1所示，则力F所做的功为()图1A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ)D．Fl【解析】小球缓慢由P→Q过程中，F大小变化，为变力做功．设力F做功为W F，对小球由P→Q应用动能定理W F－mgl(1－cos θ)＝0所以W F＝mgl(1－cos θ)，故选C.【答案】 C2．(多选)某人用手将1 kg的物体由静止向上提起1 m，这时物体的速度为2 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是()A．手对物体做功12 J B．合力做功2 JC．合力做功12 J D．物体克服重力做功10 J【解析】W G＝－mgh＝－10 J，D对；由动能定理W合＝ΔE k＝12m v2－0＝2 J，B对，C错；又因W合＝W手＋W G，故W手＝W合－W G＝12 J，A对．【答案】ABD3．(多选)如图2所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中()图2A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能守恒D．重物的机械能增加【解析】对于弹簧和重物组成的系统，在重物由初位置下落到最低点B 的过程中，系统内弹簧弹力和重物重力做功，系统的机械能守恒，选项A正确；初位置时弹簧处于原长、弹性势能等于零，下落到最低点时，弹簧被拉伸，具有弹性势能，弹簧的弹性势能增加，则必有重物的机械能减少，选项B正确，选项C、D均错．【答案】AB4．物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图3所示，下列表述正确的是()图3A．在0～1 s内，合外力做正功B．在0～2 s内，合外力总是做负功C．在1 s～2 s内，合外力不做功D．在0～3 s内，合外力总是做正功【解析】由v-t图象知0～1 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A对，B错；1 s～2 s内v减小，动能减小，合外力做负功，可见C 、D 错．【答案】 A5．(多选)质量为m 的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P 和汽车受到的阻力f 均恒定不变，在时间t 内，汽车的速度由v 0增加到最大速度v m ，汽车前进的距离为x ，则此段时间内发动机所做的功W 可表示为( )A ．W ＝PtB ．W ＝fxC ．W ＝12m v 2m －12m v 20＋fx D ．W ＝12m v 2m ＋fx【解析】 由题意知，发动机功率不变，故t 时间内发动机做功W ＝Pt ，所以A 正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力f ，故B 错误；根据动能定理W －fx ＝12m v 2m －12m v 20，所以C 正确，D 错误．【答案】 AC6．木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度，如图4所示，从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是( )图4A ．子弹的机械能守恒B ．木块的机械能守恒C ．子弹和木块的总机械能守恒D ．以上说法都不对【解析】子弹打入木块的过程中，子弹克服摩擦力做功产生热能，故系统机械能不守恒．【答案】 D7．如图5所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度大小为210 m/s，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取10 m/s2)()图5A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J【解析】弹簧与小球组成的系统机械能守恒，以水平地面为零势能面，E p＋mgh＝12m v2，解得Ep＝10 J，A正确．【答案】 A8.如图6所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球后，a可能达到的最大高度为()图6A．h B．1.5hC．2h D．2.5h【解析】释放b后，在b到达地面之前，a向上加速运动，b向下加速运动，a、b系统的机械能守恒，若b落地瞬间速度为v，则3mgh＝mgh＋12m v2＋12(3m)v2，可得v＝gh.b落地后，a向上做匀减速运动，设能够继续上升的高度为h′，由机械能守恒得12m v2＝mgh′，h′＝h2.所以a达到的最大高度为1.5h，B正确．【答案】 B9．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中()A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 J【解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J ＝1 800 J＞0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J＜0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，选项D错误．【答案】 C二、计算题(共3小题)10．如图7所示，斜面长为s，倾角为θ，一物体质量为m，从斜面底端的A 点开始以初速度v0沿斜面向上滑行，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面，最后落在与A点处于同一水平面上的C处，则物体落地时的速度大小为多少？图7【解析】对物体运动的全过程，由动能定理可得：－μmgs cos θ＝12m v2C－12m v2所以v C＝v20－2μgs cos θ.【答案】v20－2μgs cos θ11．质量为m＝4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F＝10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x＝20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：(1)物块在力F作用过程发生位移s1的大小；(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.【解析】(1)设物块受到的滑动摩擦力为F1，则F1＝μmg根据动能定理，对物块由A到B整个过程，有Fs1－F1x＝0代入数据，解得s1＝16 m.(2)设刚撤去力F时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为s2，则s2＝x－s1由牛顿第二定律得a＝F1 m由匀变速直线运动公式得v2＝2as2v＝at代入数据，解得t＝2 s.【答案】(1)16 m(2)2 s12．如图8所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的光滑定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离(未落地)时，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？图8【解析】设砝码开始离桌面的高度为x，取桌面所在的水平面为参考面，则系统的初始机械能E初＝－Mgx系统的末机械能E末＝－Mg(x＋h)＋12(M＋m)v2由E初＝E末得：－Mgx＝－Mg(x＋h)＋12(M＋m)v2解得v＝233gh.【答案】233gh重点强化卷(二) 平抛运动的规律和应用(建议用时：60分钟)一、选择题(共10小题)1．在同一水平直线上的两个位置分别沿同方向水平抛出两个小球A和B，其运动轨迹如图1所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须()图1A．同时抛出两球B．先抛出A球C．先抛出B球D．使两球质量相等【解析】在同一水平直线上的两个位置分别抛出两球，根据平抛运动的飞行时间只与下落高度有关，要使两球在空中相遇，必须同时抛出两球，选项A 正确．【答案】 A2．下列选项所示，关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t的变化图象正确的是()【解析】如图，tan θ＝v yv x＝gtv0，可见tan θ与t成正比，选项B正确．【答案】 B3．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量的演变过程的是()【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确．【答案】 C4．某同学站立于地面上，朝着地面正前方的小洞水平抛出一个小球，球出手时的高度为h，初速度为v0，结果球越过小洞，没有进入．为了将球水平抛出后恰好能抛入洞中，下列措施可行的是(不计空气阻力)()A．保持v0不变，减小hB．保持v0不变，增大hC．保持h不变，增大v0D．同时增大h和v0【解析】小球水平运动的距离x＝v0t，球越过小洞，没有进入，说明小球水平运动的距离偏大，可以减小t，A对，B错；选项C、D都使小球水平运动的距离变大，C、D错．【答案】 A5．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是()A.v0g B.2v0g C.4v0g D.8v0g【解析】物体做平抛运动，其水平方向的位移为：x＝v0t，竖直方向的位移y＝12gt2且y＝2x，解得：t＝4v0g，故选项C正确．【答案】 C6．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以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至15 m之间．忽略空气阻力，g取10 m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是()A．0.8 m至1.8 mB．0.8 m至1.6 mC．1.0 m至1.6 mD ．1.0 m 至1.8 m【解析】 设球从反弹到落地的时间为t ，球在墙面上反弹点的高度为h .球反弹后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．故1025 s<t <1525 s ．且h ＝12gt 2，所以0.8 m<h <1.8 m ，故选项A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 A7．刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图2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，则面片的水平速度不符合条件的是(g 取10 m/s 2)( )图2A ．1.5 m/sB ．2.5 m/sC ．3.5 m/sD ．4.5 m/s【解析】 由h ＝12gt 2得t ＝0.4 s ， v 1＝Lt ＝1.25 m/s ，v 2＝L ＋2R t ＝3.75 m/s ， 所以1.25 m/s ＜v 0＜3.75 m/s.故选D. 【答案】 D8.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图3中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )图3A ．tan θB ．2tan θ C.1tan θD.12tan θ【解析】 小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比即为平抛运动合位移方向与水平方向夹角的正切值．小球落在斜面上速度方向与斜面垂直，故速度方向与水平方向夹角为⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－θ，由平抛运动推论：平抛运动速度方向与水平方向夹角正切值为位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，可知：小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为12tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－θ＝12tan θ，D 正确．【答案】 D9．(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图4所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )图4A ．两球的质量应相等B ．两球应同时落地C ．改变装置的高度，多次实验D ．实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动【解析】 小锤打击弹性金属片后，A 球做平抛运动，B 球做自由落体运动．A 球在竖直方向上的运动情况与B 球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地．实验时，需A 、B 两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及击打力度应该有变化，实验时要进行3～5次得出结论．本实验不能说明A 球在水平方向上的运动性质，故选项B、C正确，选项A、D错误．【答案】BC10．(多选)如图5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5A．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】平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据h＝12gt2可知，ta＜t b＝t c，选项A错误而B正确；平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，由x＝v0t＝v02hg，得v0＝xg2h，因x a＞x b，h a＜h b，所以水平速度v0a＞v0b，选项C错误；因x b＞x c，h b＝h c，所以水平速度v0b＞v0c，选项D正确．【答案】BD二、计算题(共2小题)11．如图6所示，设光滑斜面长为L1，宽为L2，倾角为θ.一物体沿斜面上方顶点P水平射入，而后从右下方顶点Q离开斜面，求物体射入时的初速度为多少？图6【解析】物体沿斜面向下的加速度a＝Fm＝g sin θ在水平方向上有L 2＝v 0t在沿斜面向下的方向上有L 1＝12at 2 解得v 0＝L 2t ＝L 2g sin θ2L 1. 【答案】 L 2g sin θ2L 112．如图7所示，一小球从倾角θ为37°的足够长的斜面顶端做平抛运动，初速度为8 m/s ，A 点是小球离斜面最远点．图7(1)求小球从抛出点到再次落到斜面上的时间． (2)求A 点离斜面的距离．(g 取10 m/s 2)【解析】 (1)设小球从抛出到落回斜面所用的时间为t ，由平抛运动规律得 x ＝v 0t y ＝12gt 2根据平行四边形定则及几何知识得： tan θ＝y x联立以上三式可得：t ＝2v 0tan 37°g则t ＝1.2 s.(2)小球到达离斜面最远点A 时，小球的速度平行于斜面向下，如图所示，在时间t1内小球在垂直于斜面方向做匀减速运动，当垂直于斜面方向的速度为零时，小球在垂直于斜面方向的位移的大小就是A点离斜面的距离．垂直斜面向上的初速度为v⊥＝v0sin θ垂直斜面向下的合外力为F＝mg cos θ＝ma由运动学公式得2g cos 37°h m＝(v0sin 37°)2代入数值解得：h m＝1.44 m.【答案】(1)1.2 s(2)1.44 m重点强化卷(三) 圆周运动及综合应用(建议用时：60分钟)一、选择题(共10小题)1．(多选)如图1所示，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc＝12Oa，则下列说法中正确的是()图1 A．a、b两点线速度相同B．a、b、c三点的角速度相同C．c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D．a、b、c三点的运动周期相同【解析】同轴转动的不同点角速度相同，B正确；根据T＝2πω知，a、b、c三点的运动周期相同，D正确；根据v＝ωr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半，C正确；a、b两点线速度的大小相等，方向不同，A错误．【答案】BCD2．A、B两小球都在水平地面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为()A．1∶1B．2∶1C．4∶1 D．8∶1【解析】由题意知A、B两小球的角速度之比ωA∶ωB＝n A∶n B＝2∶1，所以两小球的向心加速度之比a A∶a B＝ω2A R A∶ω2B R B＝8∶1，D正确．【答案】 D3．如图2所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能()图2A．沿F1的方向B．沿F2的方向C．沿F3的方向D．沿F4的方向【解析】小球做匀速圆周运动，根据小球受到的合力提供向心力，则小球受的合力方向必指向圆心，小球受到竖直向下的重力，还有轻杆的作用力，由题图可知，轻杆的作用力如果是F1、F2、F4，则与重力的合力不可能指向圆心，只有轻杆的作用力为F3方向，与重力的合力才可能指向圆心，故A、B、D错误，C 正确．【答案】 C4．如图3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3A.R B4 B.R B 2 C ．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 AR 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】 B5．如图4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，。
高中物理鲁科版必修2：重点强化卷1 动能定理和机械能守恒定律-教学文档
重点强化卷(一) 动能定理和机械能守恒定律(建议用时：60分钟)(教师用书独具)一、选择题(共9小题)1．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图1所示，则力F所做的功为()图1A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ)D．Fl【解析】小球缓慢由P→Q过程中，F大小变化，为变力做功．设力F做功为W F，对小球由P→Q应用动能定理W F－mgl(1－cos θ)＝0所以W F＝mgl(1－cos θ)，故选C.【答案】 C2．(多选)某人用手将1 kg的物体由静止向上提起1 m，这时物体的速度为2 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是()【导学号：45732056】A．手对物体做功12 J B．合力做功2 JC．合力做功12 J D．物体克服重力做功10 J【解析】W G＝－mgh＝－10 J，D对；由动能定理W合＝ΔE k＝12m v2－0＝2 J，B对，C错；又因W合＝W手＋W G，故W手＝W合－W G＝12 J，A对．【答案】ABD3．(多选)如图2所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中()图2A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能守恒D．重物的机械能增加【解析】对于弹簧和重物组成的系统，在重物由初位置下落到最低点B 的过程中，系统内弹簧弹力和重物重力做功，系统的机械能守恒，选项A正确；初位置时弹簧处于原长、弹性势能等于零，下落到最低点时，弹簧被拉伸，具有弹性势能，弹簧的弹性势能增加，则必有重物的机械能减少，选项B正确，选项C、D均错．【答案】AB4．物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图3所示，下列表述正确的是()图3A．在0～1 s内，合外力做正功B．在0～2 s内，合外力总是做负功C．在1 s～2 s内，合外力不做功D．在0～3 s内，合外力总是做正功【解析】由v-t图象知0～1 s内，v增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A对，B错；1 s～2 s内v减小，动能减小，合外力做负功，可见C、D错．【答案】 A5．(多选)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f 均恒定不变，在时间t 内，汽车的速度由v 0增加到最大速度v m ，汽车前进的距离为x ，则此段时间内发动机所做的功W 可表示为( )【导学号：45732057】A ．W ＝PtB ．W ＝fxC ．W ＝12m v 2m －12m v 20＋fx D ．W ＝12m v 2m ＋fx【解析】 由题意知，发动机功率不变，故t 时间内发动机做功W ＝Pt ，所以A 正确；车做加速运动，故牵引力大于阻力f ，故B 错误；根据动能定理W －fx ＝12m v 2m －12m v 20，所以C 正确，D 错误．【答案】 AC6．木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度，如图4所示，从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是( )图4A ．子弹的机械能守恒B ．木块的机械能守恒C ．子弹和木块的总机械能守恒D ．以上说法都不对【解析】 子弹打入木块的过程中，子弹克服摩擦力做功产生热能，故系统机械能不守恒．【答案】 D7．如图5所示，在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度大小为210 m/s ，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g 取10 m/s 2)( )图5A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J【解析】弹簧与小球组成的系统机械能守恒，以水平地面为零势能面，E p＋mgh＝12m v2，解得Ep＝10 J，A正确．【答案】 A8.如图6所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球后，a可能达到的最大高度为()【导学号：45732058】图6A．h B．1.5hC．2h D．2.5h【解析】释放b后，在b到达地面之前，a向上加速运动，b向下加速运动，a、b系统的机械能守恒，若b落地瞬间速度为v，则3mgh＝mgh＋12m v2＋12(3m)v2，可得v＝gh.b落地后，a向上做匀减速运动，设能够继续上升的高度为h′，由机械能守恒得12m v2＝mgh′，h′＝h2.所以a达到的最大高度为1.5h，B正确．【答案】 B9．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中()A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 J【解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J ＝1 800 J＞0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J＜0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，选项D错误．【答案】 C二、计算题(共3小题)10．如图7所示，斜面长为s，倾角为θ，一物体质量为m，从斜面底端的A 点开始以初速度v0沿斜面向上滑行，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面，最后落在与A点处于同一水平面上的C处，则物体落地时的速度大小为多少？图7【解析】对物体运动的全过程，由动能定理可得：－μmgs cos θ＝12m v2C－12m v2所以v C＝v20－2μgs cos θ.【答案】v20－2μgs cos θ11．质量为m＝4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F＝10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x＝20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：(1)物块在力F作用过程发生位移s1的大小；(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.【导学号：45732059】【解析】(1)设物块受到的滑动摩擦力为F1，则F1＝μmg根据动能定理，对物块由A到B整个过程，有Fs1－F1x＝0代入数据，解得s1＝16 m.(2)设刚撤去力F时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为s2，则s2＝x－s1由牛顿第二定律得a＝F1 m由匀变速直线运动公式得v2＝2as2v＝at代入数据，解得t＝2 s.【答案】(1)16 m(2)2 s12．如图8所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的光滑定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离(未落地)时，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？图8【解析】设砝码开始离桌面的高度为x，取桌面所在的水平面为参考面，则系统的初始机械能E初＝－Mgx系统的末机械能E末＝－Mg(x＋h)＋12(M＋m)v2由E初＝E末得：－Mgx＝－Mg(x＋h)＋12(M＋m)v2解得v＝233gh.2【答案】33gh。
鲁科版高一必修二期末物理强化卷(含答案解析)
试卷第1页，总10页绝密★启用前鲁科版高一必修二期末物理强化卷（含答案解析）考试范围：必修二；考试时间：120分钟；满分150分一．选择题（共45分）1．“复兴号”动车组是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组．由8节车厢组成的“复兴号”动车组在车站从静止匀加速起动出站，一警务员站在站台上第1节车厢前，第1节车厢通过警务员用了t 0时间．每节车厢长度都相同，动车组出站过程中受到的阻力大小恒定，出站后发动机实际功率才达到额定功率．则（ ）A ．第2、3和4节车厢通过警务员的时间共为2t 0B ．第8节车厢通过警务员的时间为t 0C ．动车组出站过程中，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同D ．动车组出站过程中，经过相同的时间，发动机牵引力做功相同2．一个质量为m 的物体以a=2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．物体的重力势能减少了2mghB ．物体的动能减少了2mghC ．物体的机械能保持不变D ．物体的机械能增加了mgh3．将一只皮球以速度v 竖直向上抛出后，皮球又落回到手中。
整个过程中皮球受到的阻力大小不变，则皮球上升的最大高度可能是（ ） A ．B ．C ．D ．4．如图所示，两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，两个质量不等的球（从半径大的轨道下滑的小球质量大，设为大球，另一个为小球，且均可视为质点）分别自轨道左端由静止开始滑下，在各自轨迹的最低点时，下列说法正确的是（ ）试卷第2页，总10页A ．大球的速度可能小于小球的速度B ．大球的动能可能小于小球的动能C ．大球的向心加速度等于小球的向心加速度D ．大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力5．由于万有引力定律和库仑定律都满足“平方反比定律”，因此引力场和电场之间有许多相似的特性，在处理有关问题时可以将他们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球的质量为M ，半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，引力常量为G ，如果一个质量为m 的物体位于距地心2R 的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ） A ．B ．C ．D ．6．甲、乙、丙是三个完全相同的始终，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，以速度v 乙和v 丙朝同一方向远离地球飞行，v 乙＜v 丙．地面上的观察者看（ ）A ．甲时钟走得最慢B ．乙时钟走得最慢C ．丙时钟走得最慢D ．甲、乙、丙时钟快慢一样7．如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A 放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B 相连接，B 的质量M=1kg ，绳绷直时B 离地面有一定高度．在t=0时刻，无初速度释放B ，由固定在A 上的速度传感器得到的数据绘出的A 沿斜面向上运动的v ﹣t 图象如图乙所示，若B 落地后不反弹，g 取10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（ ）A ．B 下落的加速度大小a=10m/s 2B ．A 沿斜面向上运动过程中，绳的拉力对A 做的功W=3JC ．A 的质量M=0.5Kg ，A 与斜面间的动摩擦因数μ=0.5试卷第3页，总10页D ．0～0.75 s 内摩擦力对A 做的功0.75J8．一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲，到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙．滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示．下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x 、速度v 、动能E k 和重力势能E p （以斜面底端为参考平面）随时间变化的关系图象，其中正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．9．一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续的循环．他每抛出一个球后，再过一段与刚才抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间，又接到下一个球，这样，在总的循环中，便有形成有时空中有三个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间内有一个球，有一半时间内没有球．设每个球上升的最大高度为1.25m ，（g 取10m/s 2）则每个球在手中停留 的时间是（ ）A ．△t=0.4sB ．△t=0.3sC ．△t=0.2sD ．△t=0.1s 二．多选题（共25分）10．如图所示，放在水平转台上的小物体C 、叠放在水平转台上的小物体A 、B 能始终随转台一起以角速度ω匀速转动．A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 和m ，A 与B 、B 与转台、C 与转台间的动摩擦因数均为μ，B 、C 离转台中心的距离分别为r 和r ．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，则以下说法中正确的是（ ）试卷第4页，总10页A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmgB ．C 与转台间的摩擦力等于A 、B 两物体间摩擦力的一半 C ．转台的角速度一定满足ω≤D ．转台的角速度一定满足ω≤11．2015年12月29日0时04分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射高分四号卫星，它是目前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，堪称最牛“天眼”，它的发射和应用将显著提高我国天基对地遥感观测能量，关于高分四号卫星，以下说法正确的是（ ） A ．高分四号卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度 B ．高分四号卫星可定位在钓鱼岛正上方，观测附近海洋上的航母 C ．高分四号卫星比近地环绕飞船运行速度大 D ．高分四号卫星的运行周期等于24h 12．下列说法中正确的是（ ） A ．牛顿环由光的衍射产生的B ．狭义相对论指出：电磁相互作用在真空中的传播速度c 是自然界中速度的极限C ．家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用了一种脉冲超声波D ．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去13．如图所示，带有长方体盒子的斜劈A 放在固定的斜面体C 的斜面上，在盒子内放有光滑球B ，B 恰与盒子前、后壁P 、Q 点相接触。
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册全册各章节课时分层练习题及章末测验 含解析
鲁科版选择性必修第二册全册练习题第1章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 2 -1、安培力及其应用........................................................................................................ - 2 -2、洛伦兹力 ................................................................................................................... - 7 -3、洛伦兹力的应用...................................................................................................... - 13 -章末综合测验................................................................................................................ - 20 - 第2章电磁感应及其应用.................................................................................................... - 28 -1、科学探究：感应电流的方向.................................................................................. - 28 -2、法拉第电磁感应定律.............................................................................................. - 33 -3、自感现象与涡流...................................................................................................... - 38 -电磁感应定律综合问题................................................................................................ - 44 - 章末综合测验................................................................................................................ - 52 - 第3章交变电流与远距离输电............................................................................................ - 60 -1、交变电流的特点...................................................................................................... - 60 -2、交变电流的产生...................................................................................................... - 65 -3、科学探究：变压器.................................................................................................. - 72 -4、电能的远距离输送.................................................................................................. - 78 -变压器综合问题............................................................................................................ - 84 - 章末综合测验................................................................................................................ - 90 - 第4章电磁波 ....................................................................................................................... - 99 -1、电磁波的产生.......................................................................................................... - 99 -2、电磁波的发射、传播和接收................................................................................ - 104 -3、电磁波谱 ............................................................................................................... - 104 -章末综合测验.............................................................................................................. - 108 - 第5章传感器及其应用...................................................................................................... - 113 -1、常见传感器的工作原理........................................................................................ - 113 -2、科学制作：简单的自动控制装置........................................................................ - 119 -3、大显身手的传感器................................................................................................ - 119 -章末综合测验.............................................................................................................. - 126 -第1章安培力与洛伦兹力1、安培力及其应用考点一安培力的方向1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( )A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力A[赤道上空地磁场方向水平向北，由左手定则可确定该导线受到安培力方向竖直向上，A正确。
人教版高中物理必修二重点强化卷2.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）重点强化卷(二) 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 2C.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．(2016·深圳高一检测)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．(2016·南昌高一检测)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( )【导学号：69390040】A ．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. (2016·温州高一检测)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．如图6所示，O 、O ′为两个皮带轮，O 轮的半径为r ，O ′轮的半径为R ，且R >r ，M 点为O 轮边缘上的一点，N 点为O ′轮上的任意一点，当皮带轮转动时，(设转动过程中不打滑)则( )A ．M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度B ．M 点的向心加速度一定等于N 点的向心加速度C ．M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度D ．M 点的向心加速度可能等于N 点的向心加速度【解析】 在O ′轮的边缘上取一点Q ，则Q 点和N 点在同一个轮子上，其角速度相等，即ωQ ＝ωN ，又r Q >r N ，由向心加速度公式a n ＝ω2r 可知a Q >a N ；由于皮带转动时不打滑，Q 点和M 点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度大小相等，即v Q ＝v M ，又r Q >r M ，由向心加速度公式a n ＝v 2r 可知，a Q <a M ，所以a M >a N ，A 正确．【答案】 A7．(2016·绵阳高一检测)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12B ．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( )【导学号：69390041】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 v 2R ，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．(2016·岳阳高一检测)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＝v 2Rg B ．tan θ＝v 2Rg C ．sin 2θ＝2v 2RgD ．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．(2016·赣州高一检测)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. (2016·嘉兴高一检测)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：【导学号：69390042】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 2 s ＝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。
鲁科版高中物理选择性必修第2册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 第2节 法拉第电磁感应定律
第2节法拉第电磁感应定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.(贵州锦屏中学期末)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻,将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→bB.金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大C.金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反D.金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能,金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为b→a,故A错误;导体棒向下运动过程中速度先增大后减小,故产生的安培力先增大后减小,B错误;金属棒向下运动过程中,产生的安培力向上,向上运动过程中,产生的安培力向下,故C正确;金属棒减少的重力势能转化为回路中增加的内能、弹性势能以及金属棒的动能,D错误。
2.(重庆一中期末)在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)( ),在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针,再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左,所以静摩擦力的方向是水平向右,即为正方向;在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的,即导体棒的电流大小是不变的;因为磁场B2是不变的,则安培力大小不变,所以静摩擦力的大小也是不变的。
故A正确,B、C、D错误。
鲁科版高中物理选择性必修第2册课后习题 第2章电磁感应及其应用 习题课2 电磁感应中的能量和动量问题
习题课2:电磁感应中的能量和动量问题课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)(广东肇庆期末)在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω。
规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图甲所示。
磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。
以下说法正确的是( )A.在0~2 s时间内,I的最大值为0.01 AB.在3~5 s时间内,I的大小越来越小C.前2 s内,通过线圈某截面的总电荷量为0.01 CD.第3 s内,线圈的发热功率最大时间内,t=0时刻磁感应强度变化率最大,感应电流最大,I=ER=ΔB·SΔt·R=0.01A,A正确;3~5s时间内电流大小不变,B错误;前2s内通过线圈的电荷量q=ΔΦR =ΔB·SR=0.01C,C正确;第3s内,B没有变化,线圈中没有感应电流产生,则线圈的发热功率最小,D错误。
2.(四川乐山期末)如图所示,de、cf是间距为L的平行光滑金属导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,d、e间接有一阻值为R的电阻。
一根与导轨接触良好、有效阻值为R的导体棒ab垂直导轨放置,并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则( )A.回路中的感应电流方向为顺时针方向B.导体棒ab两点间的电压为BLvC.导体棒a端电势比b端低D.外力F做的功等于电阻和导体棒产生的焦耳热,,ab两点间选项A错误。
ab中产生的感应电动势为E=BLv,感应电流I=E2RBLv,选项B错误。
导体棒为电源,a端电势比b端高,选项的电压为U=IR=12C错误。
由能量守恒定律,外力F做的功等于整个回路(即电阻R和导体棒电阻)产生的焦耳热,选项D正确。
3.(多选)(河北安平中学期中)如图所示,在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2 m/s向右匀速滑动。
鲁科版高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 电磁感应中的动力学问题 (2)
习题课:电磁感应中的动力学问题必备知识基础练1.如图甲所示,光滑的平行金属导轨固定在水平面内,导轨间距为l=20 cm,左端接有阻值为R=1 Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5 T。
杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示。
杆及两轨道的电阻均可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,则杆的加速度大小和质量分别为( D )A.20 m/s2,0.5 kgB.20 m/s2,0.1 kgC.10 m/s2,0.5 kgD.10 m/s2,0.1 kgMN在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动,用v表示瞬时速度,t表示时间,则杆切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=Blat,闭合回路中的感应电流为I=ER,由安培力公式和牛顿第二定律得F-BIl=ma,由以上三式得F=ma+B 2l2atR,由乙图线上取两点t1=0,F1=1N,t2=10s,F2=2N代入联立方程得a=10m/s2,m=0.1kg。
只有选项D正确。
2.(多选)如图所示,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。
t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动。
运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示。
下列图像可能正确的是( AC )ab以初速度v0向右滑动,切割磁感线产生感应电动势,使整个回路中产生感应电流,判断可知棒ab受到方向与v0方向相反的安培力的作用而做变减速运动,棒cd受到方向与v0方向相同的安培力的作用而做变加速运动,它们之间的速度差Δv=v1-v2逐渐减小,整个系统产生的感应电动势逐渐减小,回路中感应电流逐渐减小,最后变为零,即最终棒ab和棒cd 的速度相同,v1=v2,两相同的光滑导体棒ab、cd组成的系统在足够长的平行金属导轨上运动时不受外力作用,由动量守恒定律有mv0=mv1+mv2,解得v1=v2=v02,选项A、C均正确,B、D均错误。
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重点强化卷(二) 平抛运动的规律和应用
(建议用时：60分钟)
一、选择题(共10小题)
1．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )
A ．从飞机上看，物体静止
B ．从飞机上看，物体始终在飞机的后方
C ．从地面上看，物体做平抛运动
D ．从地面上看，物体做自由落体运动
【解析】 在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动．C 对、D 错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相等，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A 、B 错．
【答案】 C
2．(2016·成都高一检测)下列选项所示，关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t 的变化图象正确的是( )
【导学号：01360099】
【解析】 如图，tan θ＝v y v x ＝gt
v 0
，可见tan θ与t 成正比，选项B 正确．
【答案】 B
3．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量的演变过程的是( )
【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确．
【答案】 C
4．(2016·温州高一检测)某同学站立于地面上，朝着地面正前方的小洞水平抛出一个小球，球出手时的高度为h，初速度为v0，结果球越过小洞，没有进入．为了将球水平抛出后恰好能抛入洞中，下列措施可行的是(不计空气阻力)( )
A．保持v0不变，减小h
B．保持v0不变，增大h
C．保持h不变，增大v0
D．同时增大h和v0
【解析】小球水平运动的距离x＝v0t，球越过小洞，没有进入，说明小球水平运动的距离偏大，可以减小t，A对，B错；选项C、D都使小球水平运动的距离变大，C、D错．
【答案】 A
5．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是( )
【导学号：01360100】
A.v
g
B.
2v0
g
C.
4v0
g
D.
8v0
g
【解析】 物体做平抛运动，其水平方向的位移为：x ＝v 0t ，竖直方向的位移y ＝12gt 2且y ＝2x ，解得：t ＝4v 0
g
，故选项C 正确．
【答案】 C
6．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以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 至15 m 之间．忽略空气阻力，g 取10 m/s 2，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 m
C ．1.0 m 至1.6 m
D ．1.0 m 至1.8 m
【解析】 设球从反弹到落地的时间为t ，球在墙面上反弹点的高度为h .球反弹后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．故1025 s<t <1525 s ．且h ＝1
2
gt 2，所以0.8 m<h <1.8 m ，故选项A 正确，B 、C 、D 错误． 【答案】 A
7．(2016·中山高一检测)刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图1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，则面片的水平速度不符合条件的是(g 取10 m/s 2)( )
图1
A ．1.5 m/s
B ．2.5 m/s
C ．3.5 m/s
D ．4.5 m/s
【解析】 由h ＝1
2
gt 2得t ＝0.4 s ，
v 1＝L t ＝1.25 m/s ，v 2＝L ＋2R t ＝3.75 m/s ，
所以1.25 m/s ＜v 0＜3.75 m/s.故选D. 【答案】 D
8.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图2中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
图2
A ．tan θ
B ．2tan θ C.
1
tan θ
D.
1
2tan θ
【解析】 小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比即为平抛运动合位移方向与水平方向夹角的正切值．小球落在斜面上速度方向与斜面垂直，故速度方向与水平方向夹角为⎝ ⎛⎭⎪⎫
π2－θ，由平抛运动推论：平抛运动速度方
向与水平方向夹角正切值为位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，可知：小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为12tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫
π2－θ＝12tan θ，D
正确．
【答案】 D
9．(多选)(2014·江苏高考改编)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图3所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )
图3
【导学号：01360101】A．两球的质量应相等
B．两球应同时落地
C．改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
【解析】小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．A 球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地．实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及击打力度应该有变化，实验时要进行3～5次得出结论．本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故选项B、C正确，选项A、D错误．【答案】BC
10．(多选)如图4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4
A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小
D．b的初速度比c的大
【解析】平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据h＝1
2
gt2可知，t
a
＜t b＝t c，选项A错误而B正确；平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，由x
＝v0t＝v02h
g
，得v0＝x
g
2h
，因x a＞x b，h a＜h b，所以水平速度v0a＞v0b，选项
C错误；因x b＞x c，h b＝h c，所以水平速度v0b＞v0c，选项D正确．【答案】BD
二、计算题(共2小题)
11．(2016·兰州高一检测)在距离地面5 m处将一个质量为1 kg的小球以10 m/s的速度水平抛出(g取10 m/s2)，问：【导学号：01360102】
(1)小球在空中的飞行时间是多少？
(2)水平飞行的距离是多少？
(3)小球落地时的速度大小．
【解析】设小球在空中运动的时间为t，由平抛运动的规律可知：
(1)h＝1
2
gt2，得t＝
2h
g
＝
2×5
10
s＝1 s.
(2)x＝v0t＝10×1 m＝10 m.
(3)v y＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s
v＝v2
＋v2y＝102＋102 m/s＝10 2 m/s.
【答案】(1)1 s (2)10 m (3)10 2 m/s
12．如图5所示，一小球从倾角θ为37°的足够长的斜面顶端做平抛运动，初速度为8 m/s，A点是小球离斜面最远点．
图5
(1)求小球从抛出点到再次落到斜面上的时间．
(2)求A点离斜面的距离．(g取10 m/s2)
【解析】(1)设小球从抛出到落回斜面所用的时间为t，由平抛运动规律得
x＝v
t
y＝1
2
gt2
根据平行四边形定则及几何知识得：
tan θ＝y x
联立以上三式可得：t＝2v0tan 37°
g
则t＝1.2 s.
(2)小球到达离斜面最远点A时，小球的速度平行于斜面向下，如图所示，
在时间t1内小球在垂直于斜面方向做匀减速运动，当垂直于斜面方向的速度为零时，小球在垂直于斜面方向的位移的大小就是A点离斜面的距离．
垂直斜面向上的初速度为v⊥＝v0sin θ，
垂直斜面向下的合外力为F＝mg cos θ＝ma，
由运动学公式得
2g cos 37°h m＝(v0sin 37°)2，
代入数值解得：h m＝1.44 m.
【答案】(1)1.2 s (2)1.44 m。