人教版高中物理必修2同步测试卷、单元测试卷：高中同步测试卷(十)专题三 功能关系
高中物理必修二同步试题全册
新人教版高中物理必修二同步试题第五章曲线运动圆周运动、向心加速度、向心力单元测试题【试题评价】一、选择题1．质量相同的两个小球，分别用L和2L的细绳悬挂在天花板上。
分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时：（）A．两球运动的线速度相等 B．两球运动的角速度相等C．两球的向心加速度相等 D．细绳对两球的拉力相等2．对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是：（）A．根据公式a=V2/r，可知其向心加速度a与半径r成反比B．根据公式a=ω2r，可知其向心加速度a与半径r成正比C．根据公式ω=V/r，可知其角速度ω与半径r成反比D．根据公式ω=2πn，可知其角速度ω与转数n成正比3、下列说法正确的是：（）A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定4．物体做圆周运动时，关于向心力的说法中欠准确的是： ( )①向心力是产生向心加速度的力②向心力是物体受到的合外力③向心力的作用是改变物体速度的方向④物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力A.① B．①③ C．③ D.②④5．做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径置间的关系如图1—4所示，其中N的图线为双曲线的一个分支，则由图象可知： ( )A．物体M、N的线速度均不变B．物体M、N的角速度均不变C.物体M的角速度不变，N的线速度大小不变D.物体N的角速度不变，M的线速度大小不变6．长度为L＝0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0 k g的小球，如图5-19所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v＝2.0 m/s，g取10 m/s2，则细杆此时受到：( )A．6.0 N拉力 B．6.0 N压力C ．24 N 拉力D ．24 N 压力 7、关于向心力的说法中正确的是：（ ） A 、物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B 、向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C 、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力D 、向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动的快慢8．在质量为M 的电动机飞轮上，固定着一个质量为m 的重物，重物到转轴的距离为R ，如图9—19所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过：（ ） （A ）g mR m M + （B ）g mR m M + （C ）g mR m M - （D ）mRMgS 9、质量为m 的物块，沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V ，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是： （ ）A. 受到向心力为R v m mg 2+B. 受到的摩擦力为 Rv m 2μC. 受到的摩擦力为μmg D 受到的合力方向斜向左上方.10、物体m 用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M 相连，并且正在做匀速圆周运动，如图2所示，如果减少M 的重量，则物体m 的轨道半径r ，角速度ω，线速度v 的大小变化情况是 （ ） A ． r 不变. v 变小 B ． r 增大，ω减小 C ． r 减小，v 不变 D ． r 减小，ω不变二、填空题11．吊车以4m 长的钢绳挂着质量为200kg 的重物，吊车水平移动的速度是5m/s ，在吊车紧急刹车的瞬间，钢绳对重物的拉力为___________________N （g=10m/s 2）12、质量为m 的物块，系在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在转轴上如右图所示，弹簧的自由长度为l 。
高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：期末测评(同步习题)【含答案及解析】
期末学业水平检测注意事项1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.考试范围:第五章~第八章。
3.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10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,有选错或不答的得0分)1.(2020安徽淮南第一中学高一下期末)公路转弯处外侧的李先生家门口,连续发生了多起车辆侧翻事故。
经交警调查,画出的现场示意图如图所示。
为了避免车辆侧翻事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议中合理的是( )①提醒司机不要超速转弯②提醒司机以更小半径转弯③增大车轮与路面间的粗糙程度④使弯道路面内侧低外侧高A.①②③B.①③④C.②③④D.②③2.(2020广东佛山高一下期末)质量为m的物体由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为4g。
在物体下落h的过程中,下列说法错误的是( )5mghA.物体的动能增加了45mghB.物体的机械能减少了45mghC.物体克服阻力所做的功为15D.物体的重力势能减少了mgh3.(2020陕西延安实验中学高一下期末)如图所示,光滑竖直杆固定,杆上套一质量为m的环,环与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在O点,O点与B点在同一水平线上,BC>AB,AC=h。
环从A处由静止释放,运动到B点时弹簧仍处于伸长状态,整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。
重力加速度为g,环从A处开始运动时的加速度大小为2g,则在环向下运动的过程中( )A.环在B处的加速度大小为0B.环在C处的速度大小为√2gℎC.环从B到C先加速后减速D.环的动能和弹簧的弹性势能的和先增大后减小4.(2020浙江嘉兴高一下期末)某踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示,足球可视为质点,空气阻力不计。
用v y、E、E k、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中运动的时间,下列图像中可能正确的是( )5.(2020湖北武汉三中高一下期末)课间休息时间,北城中学的两名同学正在操场做游戏。
(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。
最新人教版必修2高中物理模块检测检测题及答案
模块检测[时间：90分钟满分：100分]一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小( )A．物体的水平位移B．物体下落的高度．物体落地时速度的大小D．物体运动位移的大小和方向2．一只小船在静水中的速度为3/，它要渡过一条宽为30 的河，河水流速为5 /，则以下说法正确的是( )A．该船可以沿垂直于河岸方向的航线过河B．水流的速度越大，船渡河的时间就越长．船头正指对岸渡河，渡河时间最短D．船头方向斜向上游，船渡河的时间才会最短3．如图1所示，小球A质量为，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则此时杆对球的作用力为( )图1A．支持力，g B．支持力，g．拉力，g D．拉力，g4．物体做自由落体运动，E p表示重力势能，表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映E p和之间关系的是( )5．研究表明：地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未人类发射的地球同步卫星与现在相比( )A．距地面的高度不变B．距地面的高度变大．线速度变大D．向心加速度变大6．如图2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，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为已知斜面上端与曲面末端B相连，若AB的高度差为，B间的高度差为H，则与H的比值等于(不计空气阻力，37°＝06，c37°＝08)( )图2ABD二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图3所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度大小为g)( )图3A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力大于(＋M)g8．神舟十号飞船于2013年6月11日顺利发射升空，它是中国“神舟”号系列飞船之一，是中国第五艘载人飞船．升空后和目标飞行器天宫一号对接．任务是对“神九”载人交会对接技术的“拾遗补缺”．如图4所示，已知神舟十号飞船的发射初始轨道为近地点距地表200、远地点距地表330的椭圆轨道，对接轨道是距地表343的圆轨道．下列关于神舟十号飞船的说法中正确的是( )图4A．发射速度必须大于79/B．在对接轨道上运行速度小于79/．在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度D．在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期9．假设质量为的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落的过程中，下列说法正确的是( )A．运动员的重力势能减小了gB．运动员克服阻力所做的功为g．运动员的动能增加了gD．运动员的机械能减少了g10．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统．以下关于双星的说法正确的是( )A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比．它们所受向心力与其质量成反比D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比三、实验题(本题2小题，共12分)11．(5分)某同把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图5所示．图5(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有___________________________________；(2)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．实验中将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功．经多次实验发现拉力做的功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的__________(填字母代号)．A．释放小车的位置离打点计时器太近B．小车的质量比钩码的质量大了许多．摩擦阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力12．(7分)如图6所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电上，自由下落的重物质量为1g，打下一条想的纸带如图7所示，取g＝98/2，O为下落起始点，A、B、为纸带上打出的连续点迹，则：图6图7(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度v B＝________/；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p＝________J，动能的增加量ΔE＝________J．(结果均保留3位有效字)(2)分析ΔEΔE p的原因是________________________________________________．三、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)宇航员站在某星球表面，从高处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度．14．(8分)如图8所示，轨道AB被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H ＝075，距水平地面高＝045．一质量＝010g的小物块自A点从静止开始下滑，从点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得、D两点的水平距离为＝060．不计空气阻力，取g＝10/2求：图8(1)小物块从点飞出时速度的大小v；(2)小物块从A点运动到点的过程中克服摩擦力做的功W f15．(12分)如图9所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v0＝40/，将质量＝1g的可看做质点的滑块无初速度地放在传送带的A端．已知传送带长度L＝40，离地高度＝04，“9”字全高H＝06，“9”字上半部分圆弧的半径R＝01，滑块与传送带间的动摩擦因μ＝02，重力加速度g＝10/2，试求：图9(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点时对轨道的作用力；(3)滑块从D点抛出后的水平射程．(结果保留三位有效字)16．(12分)如图10所示，AB与D为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为106°，半径R＝20．一个质量为2g的物体从A点由静止释放后沿斜面向下运动，AB长度为L＝5，物体与两斜面的动摩擦因均为μ＝02(g＝10/2，53°＝08，c53°＝06)求：图10(1)物体第一次到达弧底时，对E点的作用力；(2)物体在整个运动过程中系统产生的热量；(3)物体在整个运动过程中，对弧底E点最小作用力的大小．答案精析模块检测1．D 2 3A 4B 5B6．D [由A到B，由机械能守恒得g＝v2，由B到小球做平抛运动，则H＝g2，＝v，联立三式解得＝，选项D正确．]7．BD8．AB [第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，离地越高的卫星所需的发射速度越大，但在轨道上运行速度越小，即第一宇宙速度也是地球卫星最大绕行速度，其值为79 /，故A、B正确；根据开普勒第二定律，则近地点速度大于在远地点的速度，故正确；根据开普勒第三定律，在初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，故D错．]9．D 10BD11．(1)刻度尺、天平(2)D12．(1)0775 0308 0300(2)由于纸带和打点计时器之间摩擦有阻力以及重物受到空气阻力13 (1) (2)解析(1)设星球表面的重力加速度为g，则由平抛运动规律：＝v0，＝g2再由g＝G，解得：M＝(2)设该星球的近地卫星质量为0，则g＝解得v＝14．(1)20/ (2)010J解析(1)从到D，根据平抛运动规律得竖直方向：＝g2水平方向：＝v·解得小物块从点飞出时速度的大小：v＝20/ (2)小物块从A到，根据动能定得g(H－)－W＝vf求得克服摩擦力做功W f＝010J15．(1)2 (2)30N，方向竖直向上(3)113解析(1)滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律得知μg＝，得＝2 /2加速到与传送带速度相同所需时间为＝＝2此过程位移＝2＝4此时滑块恰好到达B端，所以滑块从A端运动到B端的时间为＝2(2)滑块由B运动到的过程中机械能守恒，则有gH＋v＝v，解得v＝2 /滑块滑到轨道最高点时，由牛顿第二定律得F N＋g＝解得F N＝30 N根据牛顿第三定律得到，滑块对轨道作用力的大小F N′＝F N＝30 N，方向竖直向上．(3)滑块从运动到D的过程中机械能守恒，得：g·2R＋v＝v，解得v D＝2 /D点到水平地面的高度H＝＋(H－2R)＝08D由H D＝g′2得，′＝＝04所以水平射程为′＝v D′≈11316．(1)104N (2)80J (3)36N解释(1)物体从A点第一次运动到E点的过程中，由动能定gL53°＋gR(1－c53°)－μgL c53°＝v2－0F－g＝N得F N＝104N由牛顿第三定律知，物体第一次到达弧底时，对E点为竖直向下的压力，大小为104N(2)物体最终将在B圆弧中做往复运动，从A点开始运动至最终运动状态的B点，由能量转关系得gL53°＝Q解得Q＝80J(3)据题意可得，物体最终在B圆弧中做往复运动，由动能定有gR(1－c 53°)＝v－0 F′－g＝，得：F N′＝36NN由牛顿第三定律知物体在弧底对E点的压力最小为36N。
新教材人教版高中物理必修第二册全册各章节课时分层练习题及章末测验(培优练习,含解析)
人教版必修第二册全册练习题第5章抛体运动 ..................................................................................................................... - 2 -5.1曲线运动 ................................................................................................................... - 2 -5.2 运动的合成与分解................................................................................................... - 8 -5.3实验：探究平抛运动的特点.................................................................................. - 15 -5.4 抛体运动的规律..................................................................................................... - 22 -第五章达标检测卷........................................................................................................ - 30 - 第五章进阶突破............................................................................................................ - 39 - 第6章圆周运动分层练习题................................................................................................ - 48 -6.1 圆周运动 ................................................................................................................ - 48 -6.2 向心力 .................................................................................................................... - 56 -6.3 向心加速度 ............................................................................................................ - 64 -6.4 生活中的圆周运动................................................................................................. - 71 -第六章达标检测卷........................................................................................................ - 79 - 第六章进阶突破............................................................................................................ - 88 -第7章万有引力与宇宙航行................................................................................................ - 96 -7.1 行星的运动 ............................................................................................................ - 96 -7.2 万有引力定律 ...................................................................................................... - 102 -7.3 万有引力理论的成就........................................................................................... - 108 -7.4 宇宙航行 .............................................................................................................. - 116 -7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性................................................................... - 124 -第七章达标检测卷...................................................................................................... - 130 - 第七章进阶突破.......................................................................................................... - 139 -第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 146 -8.1 功与功率 .............................................................................................................. - 146 -8.2 重力势能 .............................................................................................................. - 154 -8.3动能和动能定理.................................................................................................... - 160 -8.4 机械能守恒定律................................................................................................... - 169 -8.5 实验：验证机械能守恒定律............................................................................... - 178 -第八章达标检测卷...................................................................................................... - 184 - 第八章进阶突破.......................................................................................................... - 193 -第5章抛体运动5.1曲线运动A组·基础达标1．(2020届贵州遵义名校期中)一小球从M运动到N，a、b、c、d是其运动轨迹上的四个点，某同学在图上标出了小球经过该点时的速度v a、v b、v c、v d如图所示．其中可能正确的是()A．a B．bC．c D．d【答案】B【解析】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故B正确．2．(2020届宿迁名校期末)关于曲线运动的描述，下列说法正确的是() A．曲线运动一定是变速运动B．曲线运动不可能是匀变速运动C．物体只有在恒力作用下才做曲线运动D．物体只有在变力作用下才做曲线运动【答案】A【解析】曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，故A正确；曲线运动也可能是匀变速运动，例如平抛运动，故B错误；物体在恒力或变力作用下均可能做曲线运动，例如圆周运动是在变力作用下的曲线运动，故C、D错误．3．如图所示，这是质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图．已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是()A．C点的速率大于B点的速率B．A点的加速度比C点的加速度大C．运动过程中加速度大小始终不变，方向时刻沿轨迹的切线方向而变化D．质点受合力方向可能向上【答案】A【解析】质点做匀变速曲线运动，从B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，则速率增大，故A正确；质点做匀变速直线运动，加速度恒定，大小和方向均不变，故A点的加速度与C点的加速度相等，故B、C错误；合力方向指向轨迹凹侧，D错误．4．物体做曲线运动，则()A．物体的加速度大小一定变化B．物体的加速度方向一定变化C．物体的速度的大小一定变化D．物体的速度的方向一定变化【答案】D【解析】物体做曲线运动，其速度方向时刻变化，但是大小可以不变，例如匀速圆周运动，其速度大小不变，但是方向时刻变化，其加速度大小不变，但是加速度方向时刻变化；匀变速曲线运动的加速度大小和方向都是不变的．故A、B、C错误，D正确．5．(2020届菏泽名校期中)关于曲线运动的描述，下列说法正确的是()A．物体只有在恒力作用下才做曲线运动B．物体只有在变力作用下才做曲线运动C．曲线运动速度方向变化，加速度方向不一定变化D．曲线运动速度大小一定变化【答案】C【解析】曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，与力是否变化无关，物体在变力作用下可能做直线运动，如机车启动的过程中，合外力的大小是变化的；在恒力作用下也可做曲线运动，如平抛运动，故A、B错误；曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，速度方向时刻变化，但加速度方向可能不变，故C正确；匀速圆周运动是速度大小不变方向改变的曲线运动，故D错误．6．关于曲线运动的论述中，正确的是()A．做曲线运动的物体所受的合外力可能为零B．物体不受外力时，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线C．做曲线运动的物体的速度一定时刻变化D．做曲线运动的物体，其所受的合外力方向与速度方向可能一致【答案】C【解析】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上，合外力不能等于零，故A错误；物体不受外力时，物体做匀速直线运动或者静止，不能做曲线运动，故B错误；做曲线运动的物体的速度方向一定是变化的，所以速度一定时刻变化，故C正确；物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上，故D错误．7．如图所示，双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的()A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B8．一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．质点速度的方向一定与该恒力的方向相同B．质点速度的方向一定与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D．单位时间内质点速度的变化量逐渐增大【答案】C【解析】质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B错误；由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同，故C正确；因为合外力恒定，加速度恒定，由Δv＝aΔt可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，故D错误．9．如图所示为水平桌面上的一条弯曲轨道．钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动，它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是()A．a B．bC．c D．d【答案】C【解析】当离开末端时，由于惯性作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线c的方向，故C正确．B组·能力提升10．(多选)如图所示，一辆汽车在水平公路上转弯．下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是()A BC D【答案】AB【解析】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，所受合力F的方向指向运动轨迹内测，故知A、B是可能的，而C、D两种情况下，F都指向轨迹的外侧，不可能，故A、B正确，C、D错误．11．一质点从A开始沿曲线AB运动，M、N、P、Q是轨迹上的四点，M→N 质点做减速运动，N→B质点做加速运动，图中所标出质点在各点处的加速度方向正确的是()A．M点B．N点C．P点D．Q点【答案】C【解析】根据轨迹弯曲的方向，可以判定质点加速度的方向大体向上；故N、Q一定错误，而在M→N过程质点做减速运动，故加速度与速度夹角应大于90°；N→B质点做加速运动，加速度与速度方向的夹角应小于90°；故只有P点标得正确；故A、B、D错误，C正确．12．一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动，已知在此过程中物体只受一个恒力F作用，运动轨迹如图所示．则由M到N的过程中，物体的速度大小将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大【答案】D【解析】判断做曲线运动的物体速度大小的变化情况时，应从下列关系入手：当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率增大；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率减小；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做曲线运动的速率不变．在本题中，合力F的方向与速度方向的夹角先为钝角，后为锐角，故D正确．13．小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录小球的位置如图所示．每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示．试分析，在哪段小球所受的合力为零()A．甲B．乙C．丙D．戊【答案】C【解析】小球所受的合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，根据题图可知，甲阶段的位移越来越小，所以做减速直线运动，合力不为零，故A错误；乙阶段做曲线运动，则合外力要改变速度，所以不为零，故B错误；丙阶段在相等时间内的位移相等，所以做匀速直线运动，则合外力为零，故C正确；戊阶段的位移越来越大，所以做加速运动，则戊阶段小球所受的合力不为零，故D错误．14．光滑水平面上有一质量为2 kg 的物体，在三个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为 5 N 和15 N 的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况，下列说法正确的是()A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2 m/s2C．一定做匀变速运动，加速度大小可能是10 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10 m/s2【答案】C【解析】根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为5 N和15 N的两个力后，物体的合力大小范围为10 N≤F合≤20 N，根据牛顿第二定律F＝ma，得物体的加速度范围为5 m/s2≤a≤10 m/s2；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体可以做曲线运动，加速度大小可能是5 m/s2，故A错误；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，则撤去两个力后物体做匀减速直线运动，由上知加速度大小不可能是2 m/s2，故B错误；由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动．加速度大小可能等于10 m/s2，故C正确；由于撤去两个力后其余力保持不变，恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误．15．如图所示，曲线AB为一质点的运动轨迹，某人在曲线上P点作出质点在经过该处时其受力的8个可能方向，正确的是()A．8个方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向2、3、4可能D．只有方向1、3可能【答案】C【解析】当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．曲线运动轨迹夹在合力与速度方向之间，合力指向轨迹凹的一侧．根据该特点知，只有方向2、3、4可能.5.2 运动的合成与分解A组·基础达标1．关于合运动与分运动，下列说法正确的是()A．合运动的速度等于两个分运动的速度之和B．合运动的时间一定等于分运动的时间C．两个直线运动的合运动一定是直线运动D．合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同【答案】B【解析】根据平行四边形定则可知，合运动的速度可能比分运动的速度大，可能比分运动的速度小，可能与分运动的速度相等，故A错误；合运动与分运动具有等时性，故B正确；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，故C错误；合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同，也可能不同，故D错误．2．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是() A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力有关D．运动员着地速度与风力无关【答案】B【解析】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向被风吹动，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，会对运动员造成伤害，但落地时间不变；风力越大，运动员下落时间不变，A错误；风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确；运动员着地速度与风力有关，C、D错误．3．双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F ，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN .v M 与v N 正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的( )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4【答案】C 【解析】根据图示物体由M 向N 做曲线运动，物体向上的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图F 2水平线下方，故F 3的方向可能是正确的，C 正确，A 、B 、D 错误．4．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v ，拉船的绳与水平方向夹角为π6，则船速度为( )A.33vB.3vC.233vD.32v【答案】C【解析】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于与拉绳子的速度，可得v ＝v ′cos θ，代入数据，得v ′＝v cos 30°＝233v ，故C 正确，A 、B 、D 错误．5．人们在探究平抛运动规律时，将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运动．从抛出开始计时，图甲(水平方向)和图乙(竖直方向)分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系的图像，由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移y 0与在水平方向的位移x 0的大小关系为( )A ．y 0＝x 0B ．y 0＝2x 0C ．y 0＝x 02D ．y 0＝x 04【答案】C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在t 0时间内水平位移x ＝v 0t 0，竖直位移y ＝12v 0t 0，则y 0＝12x 0，故C 正确．6．(多选)如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖．若该同学左手的运动为匀速运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，则关于笔尖的实际运动，下列说法中正确的是( )A ．笔尖做匀速直线运动B ．笔尖做匀变速直线运动C ．笔尖做匀变速曲线运动D ．笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小【答案】CD【解析】笔尖同时参与了直尺竖直向上匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动，合运动为匀变速曲线运动，所以A 、B 错误，C 正确；由于水平速度增大，所以合速度的方向与水平方向夹角逐渐变小，故D 正确．7．(多选)在河面上方12 m 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°.人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3 s时小船前进了9 mC．3 s时绳与水面的夹角为37°D．3 s时小船的速率为5 m/s【答案】AD【解析】将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则v船＝vcos θ，随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，A正确；由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1＝24 m，此时船离岸的距离x1＝L1cos 30°＝24×32m＝12 3 m,3 s后，绳子向左移动了s＝v t＝3 m×3＝9 m，则河面上绳长为L2＝(24－9) m＝15 m，则此时小船离河边的距离x2＝L22－h2＝152－122m ＝9 m，小船前进的距离x＝x1－x2＝(123－9) m，绳与水面的夹角为α，则有sin α＝hL2＝1215＝0.8，绳与水面的夹角为53°，故B、C错误；3 s时小船的速率为v船＝vcos 53°＝30.6m/s＝5 m/s，故D正确．8．如图所示是某品牌的电动车，当这种电动车在平直公路上行驶时，车前照灯的光束跟平直的道路吻合．当该车转弯时，其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹，则此时照明灯光束的指向跟下列哪条轨迹相切()A．后轮的轨迹B．前轮的轨迹C．在车前、后轮连线中点的运动轨迹D．条件不够，无法确定【答案】B【解析】因为电动车的车灯固定在车头上，随前轮一起转动，所以照明灯光束的指向与前轮在地面上留下的曲线轨迹相切，故B正确．9．一辆汽车在凹凸不平的地面上行驶，其运动轨迹如图所示，它先后经过A、B、C、D四点，速度分别是v A、v B、v C、v D , 请在图中标出各点的速度方向．【答案】见解析【解析】做曲线运动的汽车，其速度方向沿轨迹的切线方向．依次作出A、B、C、D各点运动的速度方向如图．B组·能力提升10．(2020届江苏百校联考)无人机在空中拍摄运动会入场式表演．无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度v x和竖直向上的速度v y与飞行时间t的关系图线如图所示．下列说法正确的是()A．无人机在0～t1内沿直线飞行B．无人机在t1～t2内沿直线飞行C．无人机在t1时刻上升至最高点D．无人机在0～t1内处于失重状态【答案】A【解析】由题图可知，t＝0时的初速度为0,0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；0～t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻之后，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误；t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；0～t1时间内竖直加速度向上，超重状态，D错误．11．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是()A．v2＝v1B．v2＝v1 cos θC．T＝mg D．T＞mg【答案】D【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由几何关系可得v2＝v1cos θ，因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，T>mg，故D正确．12．如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为()A.vsin θB．v sin θC.vcos θD．v cos θ【答案】C【解析】如图将A点的速度分解，根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以v A＝vcos θ，为A点做圆周运动的线速度．故选C.13．光滑水平面上有一质量为2 kg的滑块以5 m/s的速度向东运动，当受到一个向南大小为8 N 的力以后，则( )A ．物块改向东南方向做直线运动B ．1 s 以后物块的位移为29 mC ．经过很长时间物块的运动方向就会向南D ．2 s 后物块的运动方向为南偏东37°【答案】B【解析】物体在向东的方向做匀速直线运动，向南做匀加速运动，合运动为曲线运动，A 错误；向南的加速度为a ＝F m ＝82 m/s 2＝4 m/s 2,1 s 以后向东的位移x 1＝v 0t ＝5 m ，向南的位移x 2＝12at 2＝12×4×12m ＝2 m ，则总位移x ＝x 21＋x 22＝29 m ，B 正确；无论经过多长时间，物体沿正东方向总有分速度，即物块的运动方向不可能向南，C 错误；2 s 后物块沿向南方向的分速度v 2＝at 2＝8 m/s 2，则tan θ＝v 0v 2＝58，则运动方向为南偏东的角度θ≠37°，D 错误．14．一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m 远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度v x 图像和水流的速度v y 图像分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是( )A ．快艇的运动轨迹为直线B ．船头如果垂直于河岸，则快艇应从上游60 m 处出发C ．最短到达浮标处时间为10 sD ．快艇的船头方向应该斜向上游【答案】B【解析】两个分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故A 错误；船速垂直于河岸时，时间最短，在垂直于河岸方向上的加速度为a ＝0.5 m/s 2，由d ＝12at 2，得t ＝20 s ．在沿河岸方向上的位移为x ＝v 2t ＝3×20 m ＝60 m ．故B 正确，C 、D 错误．15．有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30 m 时，其下游40 m 处有一危险水域．假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？【答案】3 m/s【解析】当小船到达危险水域前，恰好到达对岸，其合速度方向沿AC方向，合位移方向与河岸的夹角为α，小船相对于静水的速度为v1，水流速度v2＝5 m/s，如图所示．此时小船平行河岸方向位移x＝40 m，垂直河岸方向位移y＝30 m，则小船相距对岸的位移s＝50 m，sin α＝35.为使船速最小，应使v1与v垂直，则v1＝v2sin α＝5×35m/s＝3 m/s.5.3实验：探究平抛运动的特点A组·基础达标1．(多选)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果g 取10 m/s2，那么()A ．闪光的时间间隔是0.1 sB ．小球运动的水平分速度为2.0 m/sC ．小球经过b 点速度的大小为2.5 m/sD ．小球是从O 点开始水平抛出的【答案】ABC【解析】在竖直方向上，根据Δy ＝L ＝gT 2得，闪光的时间间隔T ＝L g ＝0.110s ＝0.1 s ，A 正确；小球的水平分速度v x ＝2L T ＝2×0.10.1 m/s ＝2 m/s ，B 正确；小球经过b 点的竖直分速度v by ＝3L 2T ＝0.30.2 m/s ＝1.5 m/s ，根据速度的平行四边形定则可知，b 点的速度v b ＝v 2by ＋v 2x ＝ 1.52＋22 m/s ＝2.5 m/s ，C 正确；根据v by ＝1.5 m/s ＝gt b ，可推出抛出点到b 点的运动时间为t b ＝0.15 s ，而O 到b 的时间为0.2 s ，可知O 点不是抛出点，D 错误．2．未来在一个未知星球上用如图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：(1)由以上信息，可知a 点________(填“是”或“不是”)小球的抛出点．(2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s 2.(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s.(4)由以上信息可以算出小球在b 点时的速度大小是________m/s.【答案】(1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a 点的竖直分速度为零，a 点为小球的抛出点．(2)由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，可得乙图中正方形的边长l ＝4 cm ，竖直方向上有Δy ＝2L ＝g ′T 2，解得g ′＝2L T 2＝2×4×10－20.12 m/s 2＝8 m/s 2. (3)水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为v 0＝2L T ＝2×4×10－20.1 m/s ＝0.8 m/s. (4)b 点竖直方向上的分速度v yb ＝4L 2T ＝0.160.2 m/s ＝0.8 m/s ，所以v b ＝v 20＋v 2yb ＝0.8 2 m/s ＝425 m/s.3．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛____________.(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g 取9.8 m/s 2)．(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格子的边长L ＝5 cm ，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s ，B 点的竖直分速度为________m/s.(g 取10 m/s 2)【答案】(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2.0【解析】(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，目的是保证小球的初速度水平，从而做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同，从而保证画出的为一条抛物线轨迹．(2)根据y ＝12gt 2，得t ＝2yg ＝2×0.1969.8 s ＝0.2 s ，则小球平抛运动的初速度为v 0＝x t ＝0.320.2 m/s ＝1.6 m/s.(3)在竖直方向上，根据Δy ＝2L ＝gT 2，则T ＝0.1 s.则小球平抛运动的初速度为v 0＝3L T ＝1.5 m/s ，B 点的竖直分速度为v yB ＝h AC 2T ＝2.0 m/s.4．(1)在做“研究平抛运动”的实验中，以下哪些操作可能引起实验误差( )A ．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平B ．确定OY 轴时，没有用重垂线C ．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦D ．每次从轨道同一位置释放小球(2)如图所示为某次实验中一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm.如果g 取10 m/s 2，那么：①闪光频率是 ______Hz.②小球平抛时的初速度的大小是________m/s.③小球经过B 点的速度大小是__________m/s.【答案】(1)AB (2)10 1.5 2.5【解析】(1)当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线方向不水平会造成误差；确定Oy 轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，会引起实验误差，故A 、B 会引起误差，只要让小球从同一高度、无初速度开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差．每次从轨道同一位置释放小球不会引起实验误差，故C 、D 不会引起误差．(2)在竖直方向上有Δh ＝gT 2，其中Δh ＝10 cm ，代入求得T ＝0.1 s ，因此闪光频率为f ＝1T ＝10 Hz.水平方向匀速运动，有s ＝v 0t ，其中s ＝3l ＝15 cm ，t ＝T ＝0.1 s ，代入解得v 0＝1.5 m/s.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程。
高中物理(人教版)必修第2册单元测试卷—功和能(提高卷)
高中物理（人教版）必修第2册单元测试卷—功和能（提高卷）一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．请将解答填涂在答题卡的相应位置上。
）1.如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则()A.重力对两物体做功不同B.重力的平均功率相同C.到达底端时重力的瞬时功率P A大于P BD.到达底端时重力的瞬时功率P A等于P B【答案】C【解析】相【详解】A、两物体质量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功W mgh 同,故A错误；B、两物体重力做功相等,因为时间的不一样,所以重力的平均功率不同,故B错误;C、根据动能定理可知，到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但B物体重力方向与速度有夹角,重力功率为重力与竖直速度的乘积，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同,B A P P <故C 正确，D 错误；故选C点睛：质量相同的两物体处于同一高度,A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑,而B 自由下落,到达同一水平面.重力势能全转变为动能,重力的平均功率是由重力做功与时间的比值,而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积.2.小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()A.P 球的速度一定大于Q 球的速度B.P 球的动能一定小于Q 球的动能C.P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D.P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=12mv 2，解得：v =，在最低点的速度只与半径有关，可知v P ＜v Q ；动能与质量和半径有关，由于P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m2vR，解得，F=mg+m2vR=3mg，2F mga gm-=向，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．3.如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为A.0B.-12mgL C.-14mgL D.-18 mgL【答案】D【解析】【详解】将链条分成水平部分和竖直部分两段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心中竖直段的中间，高度为14L-，而竖直部分的重力为12mg，这样竖直部分的重力势能为111()248P E mg L mgL =⨯-=-这样链条总的重力势能为18mgL -。
人教版高中物理必修二功同步测试.docx
高中物理学习材料桑水制作新人教版高中物理必修二同步试题第七章机械能守恒定律第二节功【试题评价】1.关于功是否为矢量，下列说法正确的是( )A.因为功有正功和负功，所以功是矢量B.因为功没有方向性，所以功是标量C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量D.力是矢量，功也是矢量2.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为( )A.14JB.10JC.2JD.－2J3.一个水平方向的恒力F先后作用于甲、乙两个物体，先使甲物体沿着粗糙的水平面运动距离s，做功的数值为W1；再使乙物体沿光滑的斜面向上滑过距离s，做功的数值为W2，则A．W1=W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．条件不足，无法比较W1，W24.质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上运动，下列哪些说法正确( )A.如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功2-2-8B.如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动，F 也可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功 5.关于力对物体做功，如下说法正确的是A ．滑动摩擦力对物体一定做负功B ．静摩擦力对物体可能做正功C ．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D ．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态6.如图2-2-8所示，一个小物体A 放在斜面B 上，B 放于光滑的水平地面上，现用水平恒力F 推B 使A 和B 相对静止一起通过一段路程，在这个过程中，以下哪些力有可能作正功A ．A 受的重力B ．B 受的摩擦力C ．A 受的支持力D ．B 受的压力 7．如图2-2-9所示，A 、B 两物体叠放在一起，用一不可伸长的水平细绳子把A 系于左边的墙上，B 在拉力F 作用下向右匀速运动，在这过程中，A 、B 间的摩擦力的做功情况是（ ）A 、对A 、B 都做负功 B 、对A 不做功，对B 做负功C 、对A 做正功，对B 做负功D 、对A 、B 都不做功8.粗糙水平面上，用绳子系一小球做半径为R 的圆周运动，小球质量为m ，与桌面间的动摩擦因数为μ,则小球经过1／4圆周的时间内()A.绳子的拉力对球不做功B.绳子的拉力对球做功πRF ／2C.重力和支持力不做功D.摩擦力对物体做功μmgR π／29.如图2-2-10，一根绳子绕过高4m 的滑轮（大小、摩擦均不计），ABF2-2-9绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为（）A．500J B．300J C．100J D．50J10. 如图2-2-11所示，用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，若物体前进了10m，拉力F做的功W1=________J，重力G做的功W2=________J.如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1，物体克服阻力做功W3=________J.2(sin370.6,cos370.8,10/)g m s︒=︒=取11.如图2-2-12所示，物体A的质量为2kg，置于光滑的水平面上，水平拉力2N，不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量，物体A获得的加速度a=________m/s2，在物体A移动0.4m的过程中，拉力F做功________J.12.静止在光滑水平面上质量为1kg的物体，受到图2-2-13所示水平变力的作用，则在这2s 内力F共对物体做了多少功?参考答案1.B2.D3.B4.ACD5.B6.BC7. B8.AC9.C 10.400,0,70 11.2;1.6 12.0 【错题集锦】题号错误原因对错误的认识更正方法2-2-132-2-112-2-12FA。
新课标人教版高中物理必修二同步练习及答案解析全套
新课标人教版高中物理必修二同步练习全套5.1 曲线运动一、选择题1．关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是( )A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动不一定是曲线运动C．曲线运动可以是速度不变的运动D．曲线运动可以是加速度不变的运动答案 C解析A项曲线运动轨迹为曲线，因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变，一定是变速运动，故A项正确；B项变速运动轨迹不一定是曲线，可能只是速度大小发生变化，如匀变速直线运动，故B项正确；C项曲线运动的速度方向时刻改变，曲线运动一定是速度变化的运动，故C项错误；D项做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线，若物体所受合外力恒定，其加速度就可不变，如平抛运动就是加速度不变的曲线运动，故D项正确．本题选错误的，故选C项．2．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，此时突然使它所受的力反向，则物体( )A．可能沿曲线Ba运动B．可能沿曲线Bb运动C．可能沿曲线Bc运动D．可能沿原曲线由B返回A答案 C解析根据物体的合力指向轨迹弯曲的凹侧判断．3． 2019年5月，有多个不明飞行物落入黑龙江境内，如图甲所示．图乙所示是一目击者画出的不明飞行物临近坠地时的运动轨迹，则( )A．轨迹上每一点的切线方向，就是不明飞行物的运动方向B．不明飞行物受到的合力方向可能与速度方向相同C．不明飞行物在运动过程中的加速度不变D．在研究不明飞行物的运动轨迹时，不能把其视为质点答案 A解析根据曲线运动的速度方向的特点，轨迹上每一点的切线方向就是不明飞行物的运动方向，A项正确；物体做曲线运动，受到的合力方向与速度方向不在一条直线上，B项错误；由于受到重力和空气阻力的作用，不明飞行物的加速度会改变，C项错误；研究不明飞行物做曲线运动的轨迹时，其尺寸可以忽略，可将其视为质点，D项错误．4．(多选)一个物体在F1、F2、F3等几个力的共同作用下，做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体( )A．可能做曲线运动B．可能继续做直线运动C．必然沿F1的方向做直线运动D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动答案AB解析物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上．因此，撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v 的方向关系不确定，所以A、B两项是正确的．5．下列关于力与运动的关系的说法中正确的是( )A．物体在变力作用下可能做直线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．物体在恒力作用下一定做直线运动D．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动答案 A解析如果力的方向与物体运动方向在一条直线上，即使力的大小发生变化，只要方向不变，物体仍做直线运动，A项正确，B项错误；如果力的方向与速度方向不在一条直线上，即使力为恒力，物体也做曲线运动，例如平抛运动，所受的重力就是恒力，C项错误；匀速圆周运动的合外力时刻指向圆心，即合外力的方向时刻在改变，合外力不可能是恒力，D项错误．6．如图所示，一条河岸笔直的河流水速恒定，甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸均为θ角的两个不同方向渡河．已知两小船在静水中航行的速度大小相等，则( )A．甲先到达对岸B．乙先到达对岸C．渡河过程中，甲的位移小于乙的位移D．渡河过程中，甲的位移大于乙的位移答案 C解析A、B两项两小船在静水中航行的速度大小相等，且与河岸夹角均为θ，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性，船在平行于河岸方向上的分速度不影响过河时间，所以甲、乙两船同时到达对岸，故A、B两项错误；C、D两项甲船在平行河岸方向上的速度为：v甲∥＝v甲cosθ－v水乙船在平行河岸方向上的速度为：v乙∥＝v水＋v乙cosθ两船在平行河岸方向上的位移分别为：x甲∥＝v甲∥tx乙∥＝v乙∥t则x甲∥<x乙∥又两船在垂直河岸方向上的位移一样综上，渡河过程中，甲的位移小于乙的位移，故C项正确，D项错误；故选C项．点评运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的；但两者的合成决定了物体的实际运动．7.假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是( )A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能答案 C解析赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向．所以C项正确．8．(多选)对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是( )A．在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同B．在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C．旋转雨伞时．伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的D．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向答案AD解析本题主要考查物体做曲线运动时的速度方向，解此题只要把握一点：在任何情况下，曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的，所以本题应该选择A、D两项．9．在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是( )答案 C解析汽车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向，由于速度减小，则合力方向与速度方向间的夹角大于90°，且合力指向弯曲的内侧方向．故选C项．10．若已知物体运动的初速度v的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是( )答案 B解析合外力F与初速度v不共线，物体一定做曲线运动，C项错误．物体的运动轨迹向合外力F方向偏转，且介于F与v的方向之间，A、D项错误，B 项正确．二、非选择题11.一物体做速率不变的曲线运动，轨迹如图所示，物体运动到A、B、C、D四点时，图中关于物体速度方向和受力方向的判断，哪些点可能是正确的？答案A、D两点是正确的解析质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向，力指向凹的一侧．12．某质点的运动速度在x、y方向的分量vx 、vy与时间的关系如图所示，已知x、y方向相互垂直，求：(1)4 s末该质点的速度大小；(2)0到4秒内的位移大小．答案(1)5 m/s (2)413 m解析(1)t＝4 s时，vx ＝3 m/s，vy＝4 m/s，则v＝vx2＋vy2＝32＋42 m/s＝5 m/s则4 s末该质点的速度大小是5 m/s.(2)t＝4 s时，x＝vx t＝12 m，y＝12at2＝8 m故s＝x2＋y2＝122＋82 m＝413 m，则4 s内该质点的位移大小为413 m；点评本题是运动的合成问题，包括加速度、速度、位移的合成，都按平行四边形定则进行合成．5.2 平抛运动一、选择题1．(多选)关于物体的平抛运动，下列说法中正确的是( )A．平抛运动是匀变速曲线运动B．做平抛运动的物体相同时间内的速度变化量总是相等C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小D．落地时间和落地速度只与抛出点的高度有关答案ABC解析平抛运动加速度不变，是匀变速曲线运动，A项正确；物体做平抛运动时，水平分速度不变．在竖直方向，加速度g＝Δvt恒定，速度的增量Δv＝gt在相等时间内相同，B项正确；对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角，有tanθ＝vvy＝vgt，因t一直增大，所以tanθ变小，C项正确；由v＝v2＋2gh和t＝2hg知：落地时间只与抛出点高度有关，而落地速度与抛出点高度和初速度均有关．2．将物体从某一高度以初速度v水平抛出，落地速度为v，不计空气阻力，则物体在空中飞行时间( )A.v＋vgB.v－vgC.v2－v2gD.v2＋v2g答案 C解析落地时的竖直分速度vy ＝v2－v2，又vy＝gt得t＝v2－v2g.3．(多选)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则( )A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大答案BD解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由h＝12gt2可知，飞行时间由高度决定，hb ＝hc>ha，故b与c的飞行时间相同，均大于a的飞行时间，A项错误，B项正确；由题图可知a、b的水平位移满足xa >xb，由于飞行时间tb >ta，根据x＝vt得v0a>v0b，C项错误；同理可得v0b>v0c，D项正确．4．如图，战机在斜坡上进行投弹演练．战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落在a点，第二颗落在b点．斜坡上c、d两点与a、b 共线，且ab＝bc＝cd，不计空气阻力，第三颗炸弹将落在( )A．bc之间B．c点C．cd之间D．d点答案 A解析如图：假设第二颗炸弹经过Ab，第三颗经过PQ(Q点是轨迹与斜面的交点)；则a，A，B，P，C在同一水平线上，由题意可知，设aA＝AP＝x，ab＝bc＝L，斜面倾角为θ，三颗炸弹到达a所在水平面的竖直速度为vy ，水平速度为v，对第二颗炸弹：水平方向：x1＝Lcosθ－x0＝vt1.竖直方向：y1＝vyt1＋12gt12若第三颗炸弹的轨迹经过cC，则对第三颗炸弹，水平方向：x2＝2Lcosθ－2x＝vt2竖直方向：y2＝vyt2＋12gt22解得：t2＝2t1，y2＞2y1，所以第三颗炸弹的轨迹不经过c，则第三颗炸弹将落在bc之间，故A项正确．点评考查平抛运动的规律，明确水平方向与竖直方向的运动规律．会画草图进行分析求解．考查的是数学知识．注意：过b点画水平线分析更简单，水平方向速度不变，而竖直方向速度越来越大，所以越往下，在相同时间内，水平位移越小．5．(多选)以初速度v＝20 m/s，从20 m高台上水平抛出一个物体(g取10 m/s2)，则( )A．2 s末物体的水平速度为20 m/sB．2 s末物体的速度方向与水平方向成45°角C．每1 s内物体的速度变化量的大小为10 m/sD．每1 s内物体的速度大小的变化量为10 m/s答案ABC解析物体做平抛运动，水平速度不变，A项正确；2 s末，vy＝gt＝20 m/s，由tanθ＝vyvx＝1知：θ＝45°，B项正确；平抛运动是匀变速运动，由Δv＝gΔt知，C项正确；但每1 s速度大小的变化量不等于10 m/s，如物体抛出后第1 s末速度大小v2＝v2＋（g×1 s）2＝10 5 m/s，第 2 s末速度大小为v2＝v2＋（g×2 s）2＝20 2 m/s，很明显(105－20)≠(202－105)，故D项错误．6.如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为( )A．1∶1 B．4∶3C．16∶9 D．9∶16答案 D解析两小球均做平抛运动，由题意知小球都落在斜面上，所以A、B两小球位移方向与水平速度v0方向的夹角分别为θA＝37°，θB＝53°，由tanθ＝y x ＝12gt2vt＝gt2v得t＝2vtanθg，所以tAtB＝tanθAtanθB＝tan37°tan53°＝916.D项正确．7．飞镖运动于十五世纪兴起于英格兰，二十世纪初，成为人们日常休闲的必备活动．一般打飞镖的靶上共标有10环，第10环的半径最小．现有一靶的第10环的半径为1 cm，第9环的半径为2 cm……以此类推，若靶的半径为10 cm，在进行飞镖训练时，当人离靶的距离为5 m，将飞镖对准第10环中心以水平速度v投出，g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )A．当v≥50 m/s时，飞镖将射中第8环线以内B．当v＝50 m/s时，飞镖将射中第6环线C．若要击中第10环的线内，飞镖的速度v至少为50 2 m/sD．若要击中靶子，飞镖的速度v至少为50 5 m/s答案 B解析A、B两项当v＝50 m/s时，运动的时间t＝xv＝550s＝0.1 s．则飞镖在竖直方向上的位移y＝12gt2＝12×10×0.12m＝0.05 m，将射中第6环线，当v≥50m/s时，飞镖将射中第6环线以内．故A项错误，B项正确．C项击中第10环线内，下降的最大高度为0.01 m，根据h＝12gt2得，t＝550s，则最小初速度v＝xtm/s＝50 5 m/s.故C错误．D项若要击中靶子，下降的高度不能超过0.1 m，根据h＝12gt2得，t＝210s，则最小速度v＝xt＝5210m/s＝25 2 m/s.故D项错误．点评解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律：x＝v0t；y＝12gt2，结合运动学公式灵活求解．8．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，下列说法正确的是( )A．ta >tb，va<vbB．ta>tb，va>vbC．ta <tb，va<vbD．ta<tb ，va>vb答案 A解析小球在空中运动的时间由竖直方向的分运动决定，根据h＝12gt2，可得ta >tb，水平方向做匀速直线运动，根据x＝vt可得va<vb，故选A项．9．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A．tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθC．tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ答案 D解析物体的竖直分速度与水平分速度之比为tanφ＝gtv，物体的竖直分位移与水平分位移之比为tanθ＝12gt2vt，故tanφ＝2tanθ，D项正确．二、非选择题10．汽车以1.6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，架高 1.8 m，由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下．已知该汽车刹车后做加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动，忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力，g取10 m/s2.求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离．答案0.64 m解析(1)汽车刹车后，小球做平抛运动：h＝12gt2得t＝2hg＝0.6 s小球的水平位移为：s2＝vt＝0.96 m汽车做匀减速直线运动，刹车时间为t′，则：t′＝va＝0.4 s<0.6 s则汽车的实际位移为：s1＝v22a＝0.32 m故Δs＝s2－s1＝0.64 m.11.如图所示，子弹射出时的水平初速度v＝1 000 m/s，有五个等大的直径为D＝5 cm的环悬挂着，枪口离环中心100m，且与第四个环的环心处在同一水平线上，求：(1)开枪时，细线被烧断，子弹能击中第几个环？(2)开枪前0.1 s，细线被烧断，子弹能击中第几个环？(不计空气阻力，g 取10 m/s2)答案(1)第四个(2)第一个解析(1)开枪时，细线被烧断，子弹的竖直分运动如同环的运动，故子弹与环的竖直位移相同，则子弹击中第四个环．(2)设开枪后经时间t子弹运动到环处，则在竖直方向上：子弹的竖直位移y 1＝12gt2环的位移y2＝12g(t＋0.1 s)2在水平方向上子弹做匀速运动，则t＝Lv＝100 m1 000 m/s＝0.1 s故y2－y1＝12g(t＋0.1 s)2－12gt2＝12×10×0.22 m－12×10×0.12 m＝0.15 m＝15 cm.再考虑环的直径为5 cm，故子弹恰好击中第一个环．12.如图所示，某人在离地面高10 m处，以5 m/s的初速度水平抛出A球，与此同时在离A球抛出点水平距离s处，另一人竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，试问：要使B球上升到最高点时与A球相遇(g取10 m/s2)，则：(1)B球被抛出时的初速度为多少？(2)水平距离s为多少？答案(1)10 m/s (2)5 m解析(1)对于B球，有hB ＝vB22g，t＝vBg对于A球，hA ＝12gt2，可得hA＝vB22g由于两球相遇，所以h＝hA ＋hB＝vB2g代入数据，解得vB＝10 m/s.(2)由B球得t＝vBg＝1 sA球在水平方向，有s＝vAt代入数据得s＝5 m.5.3 实验：研究平抛运动一、选择题1.平抛物体的运动规律可以概括为两点：(1)水平方向做匀速运动，(2)竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验( )A．只能说明上述规律中的第(1)条B．只能说明上述规律中的第(2)条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律答案 B解析显然两球同时落到地面只能证明A、B球在竖直方向上运动情况相同，不能证明水平方向做匀速运动，故B项正确．2．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答案 B解析安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球以水平初速度抛出做平抛运动，故B项正确．3.(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是( )A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重锤线(2)实验中，下列说法正确的是( )A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D．斜槽轨道末端可以不水平答案(1)CF (2)AC解析(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重锤线确定坐标轴的y轴．故C、F是需要的．(2)使小球从斜槽上同一位置滑下，才能保证每次的轨迹相同，A项正确．斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可，B项错误．实验中记录的点越多，轨迹越精确，C项正确．斜槽末端必须水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，D项错误．4．(多选)在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛运动物体的初速度，需直接测量的数据有( )A．小球开始滚下的高度B．小球在空中飞行的时间C．运动轨迹上某点P的水平坐标D．运动轨迹上某点P的竖直坐标答案CD解析由平抛运动规律，竖直方向y＝12gt2，水平方向x＝vt，因此v＝xg2y，可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y，就可求出初速度v，故C、D项正确．5．(多选)下列哪些因素会使“研究平抛运动”的实验误差增大( )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较远答案BC解析小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从槽上由静止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，其运动不是平抛运动而是斜抛运动，那么就会引起误差．应以斜槽末端小球重心所在位置为坐标原点，否则会引起误差．计算点距抛出点O越远，x、y 值就越大，相对误差就越小．所以选B、C项．6．(多选)在做“研究物体的平抛运动”实验中，对于减小实验误差，下列说法中有益的是( )A．使斜槽尽量光滑B．描绘出的轨迹曲线应尽量细一些C．在轨迹上选取用于计算的点时，这些点的间隔应尽量大一些，使这些点分布在整个曲线上D．要多算出几个小球做平抛运动的初速度值，再对几个初速度值取平均值，作为最后测量结果答案BCD解析A项不必要，只要保证小球每次从槽上由静止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．按C项的叙述，可使计算点间的距离增大，这两条对于减小在轨迹图中测量长度的相对误差，都是有益的．按B项的叙述，可以减小每次长度测量的偶然误差．按D项的叙述，可以减小偶然误差．7．(多选)在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片，对照片进行分析，知道了如下信息：①两次闪光时间间隔是0.5 s；②第一次闪光时，小球刚释放，第二次闪光时，小球落地；③两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5 m；④两次闪光的时间间隔内，小球的位移为5 m，根据以上信息能确定的是(g取10 m/s2)( )A．小球释放点离地的高度B．第一次闪光时汽车的速度C．汽车做匀速直线运动D．两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度答案ABD解析知道小球落地所用时间即闪光间隔的时间，可用h＝12gt2求释放点的高度，A项对；利用v＝xt可求汽车的平均速度，D项对；小球做平抛运动的位移与汽车前进位移相等，小球水平位移小于汽车前进位移，故汽车一定不能做匀速直线运动，C项错；第一次闪光时汽车的速度就是小球的初速度，可以求出，B 项对，故应选A、B、D三项．8．在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，下列说法正确的是( )A．小球抛出点的位置坐标是(0，0)B．小球抛出点的位置坐标是(－10，－5)C．小球平抛初速度为2 m/sD．小球平抛初速度为0.58 m/s答案 B解析从图中可知其在相同时间间隔内竖直方向的位移分别是0.15 m、0.25 m，不是1∶3的关系，故可以判断小球抛出点的位置坐标不是(0，0)，故A项不正确．由yBC －yAB＝gT2可得T＝0.1 s，可知平抛的水平速度为v＝0.10÷0.1 m/s＝1 m/s，故C、D两项均不正确．B点的竖直速度vB ＝yAC2T＝2 m/s，竖直方向从起点到B点的距离由vB 2＝2gh得，h＝vB22g＝0.2 m，故其起点在A点上方5 cm处，下落5 cm所用时间为0.1 s，故起点在水平方向上在原点左侧10 cm处，故B 项是正确的．二、非选择题9．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度．实验装置如图所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：________________________________.(2)关于这个实验，以下说法正确的是( )A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板答案(1)将小球放在斜槽的末端任一位置，看小球能否静止(2)BCD解析(1)小球放在斜槽的末端任一位置都静止，说明末端切线水平无倾角．(2)下落高度越高，初速度越大，一是位置不好用眼捕捉观察估测，二是坐标纸上描出的轨迹图线太靠上边，坐标纸利用不合理，A项错误；每次从同一高度释放，保证小球每次具有相同的水平速度，B 项正确；木板要竖直且让球离开木板，以减少碰撞和摩擦，故C 、D 项正确．10．请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图)；铁架台(带有夹具)；刻度尺．(1)画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意：________；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)________；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法________；(5)计算公式：________． 答案 (1)如图(2)弹射器必须保持水平(3)弹丸下降的高度y 和水平射程x (4)多次测量取水平射程x 的平均值x － (5)v 0＝x－g2y解析 (1)由平抛运动的实验原理，实验示意图应如答案图所示；(2)为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平；(3)应测出弹丸下降的高度y 和水平射程x ，如答案图所示；(4)在不改变高度y 的条件下进行多次实验测量水平射程x ，求得水平射程x 的平均值x －，以减小误差；(5)因为y ＝12gt 2，所以t＝2y g.11．做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)．已知汽车长度为 3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________ m/s，高台离地面的高度为________ m.答案12，11.25解析由照片知在前两次曝光的时间间隔为T，竖直位移之差：Δy＝l＝3.6 m又Δy＝gT2所以，曝光时间：T＝Δyg＝3.610s＝0.6 s曝光时间内的水平位移：2l＝7.2 m，所以v0＝2lT＝7.20.6m/s＝12 m/s第二次曝光时车的竖直速度：v y ＝3l2T＝3×3.62×0.6m/s＝9 m/s此时，车下落的时间：t1＝vyg＝910s＝0.9 s从开始到落地的总时间：t＝t1＋T＝1.5 s故高台离地面的高度：h＝12gt2＝12×10×1.52m＝11.25 m.12.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，。
新人教版高中物理必修2同步训练(全套15个专题) Word版解析版
A组：基础落实练
1．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()
A．大小和方向均不变
B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变
D．大小和方向均改变
解析：橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故选项A正确．
答案：BD
4．民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑的马上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标，假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响)则()
答案：D
2．如图所示，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()
A．v1B．v2
C．v3D．v4
解析：速度方向沿该点的切线方向，只有选项C是正确的．
答案：C
3．一个物体在力F1、F2、F3三个力的共同作用下做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体()
A．可能做曲线运动
B．不可能继续做直线运动
新人教版高中物理必修
课时作业
A组：基础落实练
1．物体做曲线运动，在其运动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．与物体在这一点的速度方向一致
D．与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零
解析：加速度的方向就是合外力的方向，由物体做曲线运动的条件可知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一直线上．
(人教版)高中物理必修2配套练习(全册)同步练习汇总
(5)Ⅱ2和Ⅱ3基因型都为1/3AA和2/3Aa，相同的概率是1/3×1/3＋2/3×2/3＝5/9。Ⅱ7和Ⅱ8由于是同卵双生，故基因型完全相同。
【答案】 (1)隐 (2)性状分离 (3)1和2/3
(4)1/9 (5)5/9 1
②将某桶内的2种配子各减少到1个；因为卵细胞的数量比精子少得多
③改变桶内两种配子的比例，继续重复抓取；保证基因的随机分配和足够大的样本数
④每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶；保证每种配子被抓取的概率相等
A．②③B．①④
C．①③D．②④
【解析】 使用方块可能使两种积木混合不均匀，故①正确。2种配子要保证足够数量，故②错。桶内配子的比例必须保持1:1，故③错。小桶中配子的数目若过少，不能确保雌雄配子各两种，并且两种配子结合的机会均等，故④正确。故选B。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本甲。
②在________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本乙的雌蕊成熟后，____________，并套袋。
④收取亲本乙所结的种子，并在________温度下种植，观察__________________。
【答案】 B
2．下列各组中不属于相对性状的是
A．水稻的早熟和晚熟B．豌豆的紫花和红花
C．小麦的抗病和易感染病 D．绵羊的长毛和细毛
【解析】 相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型，水稻的早熟和晚熟是相对性状，故A正确。豌豆的紫花和红花是相对性状，故B正确。小麦的抗病和易感病是相对性状，故C正确。绵羊的长毛和细毛不是同一性状，故D错误。
最新人教版高中物理必修二同步测试题及答案系列1
最新人教版高中物理必修二同步测试题及答案系列1高中同步测试卷(一)第一单元 平抛运动 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．物体做平抛运动，速度v 、加速度a 、水平位移x 、竖直位移y ，这些物理量随时间t 的变化情况是( )A ．v 与t 成正比B ．a 随t 逐渐增大C ．比值yx与t 成正比D ．比值yx与t 2成正比2．对于平抛运动，下列说法不正确的是( ) A ．平抛运动是匀变速曲线运动B ．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是相等的C ．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D ．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关3．一物体做平抛运动时，描述此物体在竖直方向的分速度v y (取向下为正)随时间变化的图线是下图中的( )4.如图所示，A 、B 为两个不计体积、挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面足够长，在释放B 球的同时，将A 球以某一速度v 0水平抛出，当A 球落于斜面上的P 点时，B 球的位置位于( )A ．P 点以下B ．P 点以上C ．P 点D ．由于v 0未知，故无法确定5.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是( )A.L 12g6h <v <L 1g6hB.L 14g h <v < （4L 21＋L 22）g6hC.L 12g 6h <v <12（4L 21＋L 22）g6hD.L 14g h <v <12（4L 21＋L 22）g6h6.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7．如图，战机在斜坡上进行投弹演练．战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落在a 点，第二颗落在b 点．斜坡上c 、d 两点与a 、b 共线，且ab ＝bc ＝cd ，不计空气阻力，第三颗炸弹将落在( )A ．bc 之间B ．c 点C ．cd 之间D ．d 点二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P 点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v 0做平抛运动，乙以水平速度v 0沿光滑水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则( )A ．若甲、乙、丙三球同时相遇，一定发生在P 点B ．若只有甲、丙两球在水平面上相遇，此时乙球一定在P 点C ．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还没落地D ．无论初速度v 0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P 点相遇9．如图所示，在平原上空水平匀速飞行的轰炸机，每隔1 s 投放一颗炸弹，若不计空气阻力，下列说法正确的有( )A ．落地前，炸弹排列在同一竖直线上B ．炸弹都落在地面上同一点C ．炸弹落地时速度大小方向都相同D ．相邻炸弹在空中的距离保持不变10．以初速度v 0水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时( ) A ．竖直分速度等于水平速度 B ．瞬时速度等于5v 0 C ．运动的时间为2v 0gD ．位移大小是22v 20g11．在交通事故处理过程中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用．《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：v ＝g 2·ΔLh 1－h 2，式中ΔL 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，h 1、h 2分别是散落物在车上时的离地高度，如图所示，只要用米尺测量出事故现场的ΔL 、h 1、h 2三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度．不计空气阻力，g 取9.8 m/s 2，则下列叙述正确的有( )A ．P 、Q 落地时间相同B ．P 、Q 落地时间差与车辆速度无关C ．P 、Q 落地时间差与车辆速度成正比D ．P 、Q 落地时间差与车辆速度乘积等于ΔL12.如图所示，A 、B 两个质点以相同的水平速度v 抛出，A 在竖直平面内运动，落地点在P 1；B 在光滑的斜面上运动，落地点在P 2，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 ( )A ．A 、B 的运动时间相同 B ．B 运动的时间长C ．A 、B 沿x 轴方向的位移相同D ．B 沿x 轴方向的位移大13．(10分)某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案，实验示意图如图所示，已知没有计时仪器．(1)用玩具手枪发射弹丸时应注意______________________；(2)用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹，小方格的边长L＝2.5 cm.若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则其平抛的初速度v0＝________m/s.(取g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)14．(10分)如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60°.(1)求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；(2)设质点的位移l AB与水平方向的夹角为θ，求tan θ的值．15.(10分)如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆．ab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径．16.(12分)如图所示，排球场总长为18 m，网高2.24 m，女排比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04 m高处，击球后排球以25.0 m/s的速度水平飞出，球初速度方向与底线垂直，试计算说明：(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2)(1)此球是否能过网？ (2)是否落在对方界内？参考答案与解析1．[ ] [解析]选C.设初速度为v 0，则v ＝v 20＋（gt ）2，a ＝g ，y x ＝12gt 2v 0t ＝g 2v 0t ，只有选项C 正确．2．[ ] [解析]选D.平抛运动的物体，只受重力作用，加速度恒定，故平拋运动为匀变速曲线运动，A 正确；根据公式Δv ＝a Δt ＝g Δt 可得做平抛运动的物体在任何相等时间内速度的增量都是相等的，B 正确；平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动，即x ＝v 0t 和竖直方向上的自由落体运动，即h ＝12gt 2，联立可得 t ＝2hg，v ＝v 20＋2gh ，落地速度还和初速度有关，C 正确D 错误． 3．[ ] [解析]选D.由运动的分解可知，做平抛运动的物体，从抛出时刻开始计时，在竖直方向做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动．注意运动物体速度图线并不等同于物体的运动轨迹，不能混淆．平抛运动的轨迹是抛物线，在竖直方向的速度－时间图象却是直线．4．[ ] [解析]选B.设A 球落到P 点的时间为t A ，AP 的竖直位移为y ，B 球滑到P 点的时间为t B ，则BP 的竖直位移也为y ，t A ＝2yg ，t B＝2y g sin 2θ＝1sin θ2yg >t A，故B 项正确． 5．[ ] [解析]选D.设以速率v 1发射乒乓球，经过时间t 1刚好落到球网正中间．则竖直方向上有3h －h ＝12gt 21 ①，水平方向上有L 12＝v 1t 1 ②.由①②两式可得v 1＝L 14gh. 设以速率v 2发射乒乓球，经过时间t 2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h ＝12gt 22 ③，在水平方向有⎝⎛⎭⎫L 222＋L 21＝v 2t 2 ④.由③④两式可得v 2＝12（4L 21＋L 22）g6h.则v 的最大取值范围为v 1<v <v 2.故选项D 正确．6．[ ] [解析]选C.小球做平抛运动，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．球跟管壁碰撞中受水平方向弹力作用，只改变水平方向速度大小，而竖直方向始终仅受重力作用，保持自由落体运动．由公式h ＝12gt 2，得t ＝2hg，因A 、B 等高，故t 相同，应选C.7．[ ] [解析]选A.如图：假设第二颗炸弹经过Ab ，第三颗经过PQ (Q 点是轨迹与斜面的交点)，则a 、A 、B 、P 、C 在同一水平线上，由题意可知，设aA ＝AP ＝x 0，ab ＝bc ＝L ，斜面倾角为θ，三颗炸弹到达a 所在水平面的竖直速度为v y ，水平速度为v 0，对第二颗炸弹：水平方向：x 1＝L cos θ－x 0＝v 0t 1 竖直方向：y 1＝v y t 1＋12gt 21对第三颗炸弹：水平方向：x 2＝2L cos θ－2x 0＝v 0t 2 竖直方向：y 2＝v y t 2＋12gt 22解得：t 2＝2t 1，y 2＞2y 1，所以Q 点在c 点的下方，也就是第三颗炸弹将落在bc 之间，故A 正确．8．[ ] [解析]选AB.甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在未落地前任何时刻，甲、乙两球都在同一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在P 点前，也可能在P 点后，还可能在P 点；甲在竖直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，甲、丙两球在同一水平线上，两球相遇点可能在空中，可能在P 点．所以，若三球同时相遇，则一定在P 点，故A 正确，D 错误．若甲、丙两球在水平面上相遇，由于甲、乙两球始终在同一竖直线上，所以乙球一定在P 点，故B 正确．若甲、乙两球在水平面上相遇，由于甲、丙两球始终在同一水平线上，所以丙球一定落地，故C 错误．9．[ ] [解析]选AC.由于惯性，炸弹和轰炸机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故A 正确；早投放的炸弹早落地，因此炸弹不会落在同一点，故B 错误；由于水平方向速度相同，下落高度相同，因此这些炸弹落地速度大小方向都相同，故C 正确；因为竖直方向上相同时刻速度不同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大，故D 错误．10．[ ] [解析]选BCD.由题意得v 0t ＝12gt 2，则t ＝2v 0g ，所以v y ＝gt ＝g ·2v 0g ＝2v 0.则v ＝v 20＋v 2y ＝5v 0，通过的位移l ＝2x ＝2v 0t ＝22v 20/g .11．[ ] [解析]选BD.P 、Q 离开车后做平抛运动，由h 1＝12gt 21①、h 2＝12gt 22②，得它们落地的时间都只与下落高度有关，所以时间差(t 1－t 2)也只与下落高度有关，与车速无关，所以A 、C 错，B 正确；由题意知，v ＝g 2·ΔLh 1－h 2③，联立①②③得D 正确． 12．[ ] [解析]选BD.A 质点做平抛运动，由平抛运动规律知，x 1＝v t 1，h ＝12gt 21，而B 质点在斜面上做类平抛运动，其运动可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿斜面向下的匀加速直线运动，设斜面与水平面的夹角为θ，h sin θ＝12g sin θt 22，x 2＝v t 2，t 1<t 2，x 1<x 2，所以B 、D 正确． 13．[ ] [解析](1)为保证弹丸做平抛运动，用玩具手枪发射弹丸时应使子弹水平飞出；(2)子弹水平分运动是匀速运动，由图知a 、b 、c 、d 间水平距离相等，则相邻两点间的时间间隔相等，设为T ，竖直分运动是自由落体运动，满足Δy ＝gT 2，得L ＝gT 2，2L ＝v 0T ，所以v 0＝2LT＝2Lg ＝1.0 m/s.[答案](1)使子弹水平飞出 (2)1.014．[ ] [解析](1)设质点平抛的初速度为v 0，在A 、B 点的竖直分速度分别为v Ay 、v By ，则 v Ay ＝v 0tan 30°，v By ＝v 0tan 60°，解得v Ay v By ＝13.(5分)(2)设从A 到B 的时间为t ，竖直位移和水平位移分别为y 、x ，则 tan θ＝yx ，x ＝v 0t ，y ＝v Ay ＋v By 2t ，联立解得tan θ＝233.(5分)[答案]见解析15．[ ] [解析]如图所示，h ＝R 2，则Od ＝32R(1分)小球做平抛运动的水平位移 x ＝R ＋32R ① (1分) 竖直位移y ＝h ＝R2②(1分) 根据y ＝12gt 2③(2分) x ＝v 0t ④(2分) 联立①②③④解得R ＝4v 20（7＋43）g .(3分) [答案]4v 20（7＋43）g16．[ ] [解析](1)球以v 0＝25.0 m/s 的初速度做平抛运动，根据y ＝12gt 2(2分) 下落高度y ＝3.04 m －2.24 m ＝0.8 m (2分) 所需时间t 1＝2yg＝0.4 s (2分)在此时间内水平位移为x 1＝v 0t 1＝10 m ＞9 m ， 所以能过网．(2分)(2)球落在地上所需时间为 t 2＝2h g＝ 2×3.0410s ＝0.780 s (2分) 发生的水平位移x 2＝v 0t 2＝19.5 m ＞18 m ， 所以球不能落在对方界内．(2分)[答案] (1)能过网 (2)不能落在对方界内高中同步测试卷(二)第二单元 圆周运动 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )A ．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B ．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C ．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动D ．做匀速圆周运动的物体速度大小不变，是匀速运动 2．下列关于离心现象的说法正确的是( ) A ．当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象B ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的运动C ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动D ．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动3.两个小球固定在一根长为1 m 的杆的两端，杆绕O 点逆时针旋转，如图所示，当小球A 的速度为3 m/s 时，小球B 的速度为12 m/s.则小球B 到转轴O 的距离是 ( )A ．0.2 mB ．0.3 mC ．0.6 mD ．0.8 m4.如图所示，天车下吊着两个质量都是m 的工件A 和B ，系A 的吊绳较短，系B 的吊绳较长．若天车运动到P 处突然停止，则两吊绳所受的拉力F A 和F B 的大小关系为( )A ．F A >FB B ．F A <F BC ．F A ＝F B ＝mgD ．F A ＝F B >mg5．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，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应等于( )A ．arcsin v 2RgB ．arctan v 2RgC.12arcsin 2v 2RgD ．arctan v 2g6.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是()A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小7．为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，A、B平行相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角是30°，如图所示，则该子弹的速度可能是()A．360 m/s B．720 m/sC．1 440 m/s D．108 m/s二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法错误的是()A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小9．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比s A∶s B＝2∶3，转过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2.则下列说法中正确的是()A．它们的线速度之比v A∶v B＝2∶3B．它们的角速度之比ωA∶ωB＝2∶3C．它们的周期之比T A∶T B＝2∶3D．它们的周期之比T A∶T B＝3∶210.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：r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．A、B、C三点的线速度分别为v1、v2、v3，角速度分别为ω1、ω2、ω3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()A.a 1a 2＝32B.ω1ω2＝23C.v 2v 3＝21D.a 2a 3＝1211.如图所示，两根长度不同的细线分别系有一个小球，细线的上端都系于O 点．设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动．已知细线长度之比为L 1∶L 2＝3∶1，L 1跟竖直方向成60°角．下列说法中正确的有( )A ．两小球做匀速圆周运动的周期必然相等B ．两小球的质量m 1∶m 2＝3∶1C ．L 2跟竖直方向成30°角D ．L 2跟竖直方向成45°角12．(2016·高考浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R ＝90 m 的大圆弧和r ＝40 m 的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O 、O ′距离L ＝100 m ．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍．假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动．要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g ＝10 m/s 2，π＝3.14)，则赛车( )A ．在绕过小圆弧弯道后加速B ．在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC ．在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D ．通过小圆弧弯道的时间为5.58 s写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)目前，滑板运动受到青少年的喜爱．如图所示，某滑板运动员恰好从B 点进入半径为2.0 m 的14圆弧，该圆弧轨道在C 点与水平轨道相接，运动员滑到C 点时的速度大小为10 m/s.求他到达C 点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力)．14．(10分)如图所示，杆长为L，杆的一端固定一质量为m的小球，杆的质量忽略不计，整个系统绕杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动，求：(1)小球在最高点A时速度v A为多大时，才能使杆对小球的作用力为零？(2)如m＝0.5 kg，L＝0.5 m，v A＝0.4 m/s，g＝10 m/s2，则在最高点A时，杆对小球的作用力是多大？是推力还是拉力？15.(12分)如图所示，水平长杆AB绕过B端的竖直轴OO′匀速转动，在杆上套有一个质量m＝1 kg的圆环，若圆环与水平杆间的动摩擦因数μ＝0.5，且假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则(g取10 m/s2)：(1)当杆的转动角速度ω＝2 rad/s时，圆环的最大旋转半径为多大？(2)如果水平杆的转动角速度降为ω′＝1.5 rad/s，圆环能否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩擦力有多大？16.(12分)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B，它们到转轴的距离分别为r A＝20 cm，r B＝30 cm，A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4倍，g取10 m/s2.试求：(1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度ω1；(2)当A开始滑动时，圆盘的角速度ω2；(3)当A即将滑动时，烧断细线，A、B运动状态如何？参考答案与解析1．[ ] [解析]选B.速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度．加速度大小虽然不变，但方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动．故本题选B.2．[ ] [解析]选C.做匀速圆周运动的物体的向心力是效果力．产生离心现象的原因是F 合<mrω2，或是F 合＝0(F 突然消失)，故A 项错误；当F ＝0时，根据牛顿第一定律，物体从这时起沿切线做匀速直线运动，故C 项正确，B 、D 项错误．3．[ ] [解析]选D.设小球A 、B 做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，则v 1∶v 2＝ωr 1∶ωr 2＝r 1∶r 2＝1∶4，又因r 1＋r 2＝1 m ，所以小球B 到转轴O 的距离r 2＝0.8 m ，D 正确．4．[ ] [解析]选A.设天车原来的速度大小为v ，天车突然停止运动，A 、B 工件都处于圆周运动的最低点，线速度均为v .由于F －mg ＝m v 2r ，故拉力F ＝mg ＋m v 2r，又由于r A <r B ，所以F A >F B ，A 正确．5．[ ] [解析]选B.汽车向右拐弯时，受力如图所示．汽车做圆弧运动的圆心与汽车在同一水平面上，当支持力F N 和重力G 的合力刚好是汽车沿圆弧运动的向心力时，汽车与路面之间的横向摩擦力就为0，因此有：mg tan θ＝m v 2R ，可得 θ＝arctan v 2Rg.6．[ ] [解析]选B.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mg ＝mω2r ，解得ω＝gr，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项B 正确．7．[ ] [解析]选C.子弹从A 盘到B 盘，盘转动的角度θ＝2πn ＋π6(n ＝0，1，2，…)．盘转动的角速度ω＝2πT ＝2πf ＝2πn ＝2π×3 60060 rad/s ＝120π rad/s.子弹在A 、B 间运动的时间等于圆盘转动的时间，即2v ＝θω，所以v ＝2ωθ＝2×120π2πn ＋π6，v ＝1 44012n ＋1(n ＝0，1，2，…)．n ＝0时，v ＝1 440 m/s ； n ＝1时，v ＝110.77 m/s ； n ＝2时，v ＝57.6 m/s ； ……8．[ ] [解析]选ABC.由v ＝ωR 得ω＝vR ，故只有当半径R 一定时，角速度ω才与线速度v 成正比，A 错误；由v ＝2πR T 得T ＝2πRv ，故只有当半径R 一定时，周期T 才与线速度v 成反比，B 错误；由ω＝v R 知，只有当线速度v 一定时，角速度ω才与半径R 成反比，C 错误；由ω＝2πT 得T ＝2πω，故周期T 与角速度ω成反比，即角速度大的，周期一定小，D 正确．9．[ ] [解析]选AC.A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为s A ∶s B＝2∶3，根据公式v ＝st ，线速度之比为v A ∶v B ＝2∶3，故A 正确；通过的圆心角之比θA ∶θB ＝3∶2，根据ω＝θt ，角速度之比为3∶2，故B 错误；根据公式T ＝2πω，周期之比为T A ∶T B ＝2∶3，故C 正确、D 错误；故选AC.10．[ ] [解析]选BD.因v 1＝v 2，由a ＝v 2R 得a 1a 2＝23，A 错；ω1ω2＝23，B 对，v 2v 3＝2ωr 4ωr ＝12，C 错；a 2a 3＝2ω2r 4ω2r ＝12，D 对． 11．[ ] [解析]选AC.小球所受合力的大小为mg tan θ，根据mg tan θ＝mω2L sin θ，得ω＝gL cos θ，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，则两小球的L cos θ相等，即L 1cos 60°＝L 2cos θ，解得θ＝30°，且角速度相等，由T ＝2πω知周期相等，A 、C 正确，D 错误；由mg tan θ＝mω2L sin θ知，小球做匀速圆周运动与质量无关，无法求出两小球的质量比，B 错误．12．[ ] [解析]选AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动，由向心力公式有F ＝m v 2R ，则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为v 大＝FR m＝ 2.25mgRm＝45 m/s ，v 小＝ Fr m＝ 2.25mgrm＝30 m/s ，可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动，则A 、B 项正确；由几何关系得直道长度为d ＝L 2－（R －r ）2＝50 3 m ，由运动学公式v 2大－v 2小＝2ad ，得赛车在直道上的加速度大小为a ＝6.50 m/s 2，则C 项错误；赛车在小圆弧弯道上运动时间t ＝2πr3v 小＝2.79 s ，则D 项错误． 13．[ ] [解析]运动员经圆弧滑到C 点时做圆周运动．由公式a n ＝v 2r 得a 1＝1022.0 m/s 2＝50 m/s 2，方向竖直向上． (6分)运动员滑到C 点后进入水平轨道做匀速直线运动， 加速度a 2＝0.(2分)[答案]50 m/s 2，方向竖直向上 014．[ ] [解析](1)若杆和小球之间相互作用力为零，那么小球做圆周运动的向心力由重力mg 提供，则有mg ＝m v 2AL，解得：v A ＝Lg .(4分) (2)杆长L ＝0.5 m 时，临界速度v 临＝Lg ＝0.5×10 m/s ＝2.2 m/s (2分)v A ＝0.4 m/s<v 临，杆对小球有推力F A . 则有mg －F A ＝m v 2A L 解得：F A ＝mg －m v 2AL＝⎝⎛⎭⎫0.5×10－0.5×0.420.5N ＝4.84 N ． (4分)[答案](1)Lg(2)4.84 N推力15．[ ][解析](1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施加给它的静摩擦力提供的，则最大向心力F向＝μmg(2分) 代入公式F向＝mR maxω2(2分)得R max＝μgω2，(2分)代入数据可得R max＝1.25 m．(2分)(2)当水平杆的转动角速度降为1.5 rad/s时，圆环所需的向心力减小，则圆环所受的静摩擦力随之减小，不会相对于杆滑动，故圆环相对杆仍静止在原来的位置，此时的静摩擦力f＝mR maxω′2≈2.81 N. (4分) [答案](1) 1.25 m(2)能 2.81 N16．[ ][解析](1)对B：kmg＝mω21r B，(2分)代入数据得：ω1＝2303rad/s＝3.65 rad/s. (2分)(2)当A开始滑动时，A、B受力情况如图所示对A：F fm－F T＝mω22r A＝(2分)对B：F fm＋F T＝mω22r B(2分)其中F fm＝kmg(1分)联立解得：ω＝4 rad/s. (1分)(3)A继续做圆周运动，B做离心运动．(2分)[答案]见解析高中同步测试卷(三)第三单元行星运动和万有引力定律(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．(2016·高考全国卷丙)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2．宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m ，距地面高度为h ，地球质量为M ，半径为R ，引力常量为G ，则飞船所在处的重力加速度大小为( )A ．0 B.GM （R ＋h ）2 C.GMm （R ＋h ）2D.GM h2 3．两颗行星的质量分别为m 1和m 2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r 1和r 2，则它们的公转周期之比为( )A.r 1r 2B.r 31r 32C.r 31r 32D ．无法确定4．设想把质量为m 的物体(可视为质点)放到地球的中心，地球质量为M 、半径为R .则物体与地球间的万有引力是( )A ．零B ．无穷大C ．GMm /R 2D ．无法确定5．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N ．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为( )A ．0.5B ．2C ．3.2D ．46．两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F ，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为( )A ．2FB ．4FC ．8FD ．16F7．英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R 约45 km ，质量M 和半径R 的关系满足M R ＝c 22G (其中c 为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为( )A ．108 m/s 2B ．1010 m/s 2C ．1012 m/s 2D ．1014 m/s 2二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．在力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 ．伽利略发现了行星运动的规律。
(32份)新人教版高二物理必修2同步练习章节知识点检测附答案
（32份）高二物理必修2同步练习章节知识点检测附答案第五章曲线运动第一节曲线运动A级抓基础1．(多选)下列关于力和运动关系的说法中，正确的是()A．物体做曲线运动，一定受到了力的作用B．物体做匀速运动，一定没有力作用在物体上C．物体运动状态变化，一定受到了力的作用D．物体受到摩擦力作用，运动状态一定会发生改变解析：物体做曲线运动，一定受到与速度不在同一直线上的力的作用，A对；匀速运动的物体所受合力为零，并不是不受力的作用，B错；力是改变物体运动状态的原因，C对；受摩擦力作用仍可能处于平衡状态，D错．答案：AC2．关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是()A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度B．合运动的速度一定大于一个分运动的速度C．合运动的方向就是物体实际运动的方向D．由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小解析：合速度的大小可以大于分速度的大小，也可以小于分速度的大小，还可以等于分速度的大小，故A、B均错；仅知道两个分速度的大小，无法画出平行四边形，也就不能求出合速度的大小，故D 错，只有C正确．答案：C3.当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙种状态启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗，F为AB的中点．则t1∶t2为( )A ．2∶1B ．1∶ 2C ．1∶ 3D ．1∶(2－1)解析：由题意可知，雨滴在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，因分运动与合运动具有等时性，则t 1∶t 2＝AB v ∶AF v ＝2∶1，故A 正确．答案：A4.如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度v 0向右运动，运动中要穿过一段水平向北的风带ab ，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )解析：小球在光滑的水平面上以速度v 0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，即速度与力不共线，小球的运动轨迹为曲线，且力指向轨迹的凹侧，小球穿过风带后又将做匀速直线运动，运动方向为东偏北，故A 正确．答案：A5．(多选)如图所示，吊车以v 1的速度沿水平直线向右匀速行驶，同时以v 2的速度匀速收拢绳索提升物体，下列表述正确的是( )A．物体的实际运动速度为v1＋v2B．物体的实际运动速度为v21＋v22C．物体相对地面做曲线运动D．绳索保持竖直状态解析：物体参与了水平方向上的匀速直线运动，速度为v1，又参与了竖直方向上的匀速直线运动，速度为v2，合运动为匀速直线运动，合速度v＝v21＋v22，选项A、C错误，B正确．由于物体做匀速直线运动，所受合外力为零，所以绳索拉力应竖直向上，绳索应保持竖直状态，选项D正确．答案：BD6.如图所示，AB和CD是彼此平行且笔直的河岸．若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的()A．直线P B．曲线QC．直线R D．曲线S解析：小船沿AC方向做匀加速直线运动，沿AB方向做匀速直线运动．AB方向的匀速直线运动和AC方向的匀加速直线运动的合运动为曲线运动，合外力沿AC方向，指向曲线运动轨迹的内侧，故正确选项为D.答案：D7．(多选)有a、b两个分运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是()A．若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线B．若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动C．若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动D．若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动解析：a、b两个分运动的合初速度与合加速度如果共线，则合运动c必为直线运动，如果不共线，则合运动c必为曲线运动，A错误；若c为直线运动，a、b可能为匀速运动，也可能为变速直线运动，但a、b的合初速度与合加速度必共线，B错误；两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动，C正确；两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动必为初速度为零的匀加速直线运动，D正确．答案：CDB级提能力8．(多选)质量为2 kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲和图乙所示，下列说法正确的是()A．质点的初速度为5 m/sB．质点所受的合外力为3 NC．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．2 s末质点速度大小为6 m/s解析：由x方向的速度图象可知，x方向的初速度v0x＝3 m/s，加速度为1.5 m/s2，受力F x＝3 N，由y方向的位移图象可知质点在y 方向做匀速直线运动，速度为v y＝4 m/s，受力F y＝0，因此质点的初速度为5 m/s，受到的合外力为3 N，选项A、B正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，选项C错误；2 s末质点速度大小为v＝62＋42m/s＝213 m/s，选项D错误．答案：AB9．(多选)一小船渡河，河宽d＝150 m，水流速度v1＝3 m/s，船在静水中的速度v2＝5 m/s，则下列说法正确的是() A．渡河的最短时间t＝30 sB．渡河的最小位移d＝150 mC．以最小位移过河时，船头与上游河岸之间的夹角为53°D．船不可能垂直到达正对岸解析：当船头垂直于河岸过河的时候渡河时间最短，则知t min＝dv2＝1505s＝30 s，故A正确；小船以最短距离过河时，则船头斜向上游，合速度垂直于河岸，此时最小位移等于河的宽度，为150 m，故B正确；小船以最短距离过河时，则船头斜向上游，设船头与上游河岸之间的夹角为θ，沿河的分速度与水流的速度相等，即v2cos θ＝v1，所以cos θ＝v1v2＝35，得θ＝53°，故C正确，D错误．答案：ABC10．某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡制成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R 从坐标原点以速度v 0＝8 cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R 的坐标为(3 cm ，8 cm)，此时R 的速度大小为________cm/s ，R 在上升过程中运动轨迹的示意图是________(R 视为质点)．解析：小圆柱体R 沿y 轴方向做匀速直线运动，有y ＝v 0t ，则t ＝y v 0＝88s ＝1 s ，沿x 轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，有x ＝12at 2，解得a ＝2x t 2＝2×312 cm/s 2＝6 cm/s 2，则水平方向的速度v x ＝at ＝6×1 cm/s ＝6 cm/s ，R 的速度v ＝62＋82 cm/s ＝10 cm/s.因合外力沿x 轴方向，由合外力指向曲线凹侧可判断轨迹示意图是D.答案：10 D11．如图所示，A 、B 两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，若A 物体以速度v 沿水平地面向左运动，某时刻系A 、B 的绳分别与水平方向成α、β角，求此时B 物体的速度．解析：A 、B 两物体速度分解图如图所示，由于两物体沿绳的速度分量相等，所以有v 1＝v B 1，即v cos α＝v B cos β，解得v B ＝cos αcos βv ，方向水平向右．答案：cos αcos βv 方向水平向右 12．小船要横渡一条200 m 宽的河，水流速度为3 m/s ，船在静水中的航速是5 m/s.(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达河的正对岸，应如何行驶？多长时间能到达对岸？(sin 37°＝0.6)解析：(1)因为小船垂直河岸的速度即小船在静水中的行驶速度，且在这一方向上，小船做匀速运动，故渡河时间t ＝d v 船＝2005 s ＝40 s ，小船沿河流方向的位移x ＝v 水t ＝3×40 m ＝120 m ，即小船经过40 s ，在正对岸下游120 m 处靠岸．(2)要使小船到达河的正对岸，则v 水、v 船的合运动v 合应垂直于河岸，如右图所示，则v 合＝v 2船－v 2水＝4 m/s ，经历时间t ＝d v 合＝2004 s ＝50 s ．又cos θ＝v 水v 船＝35＝0.6，即船头指向河岸的上游，与岸所成角度为53°.答案：(1)40 s正对岸下游120 m处(2)船头指向河岸的上游与岸成53°角50 s第五章曲线运动第二节平抛运动A级抓基础1.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方．在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则下列判断中错误的是()A．无论速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇B．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点C．若只有甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点D．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球一定落在相遇点的右侧解析：要考虑到丙到达P点的过程中，可能甲、乙的v0不够大，并未运动至P点．答案：A2．(多选)以下对平抛运动的说法正确的是()A．平抛运动不可能是两个直线运动的合运动B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地速度越大C．在任意两个连续相等时间内，竖直方向位移之差恒相等D．在任意两个相等的时间内，速度的变化量恒相等解析：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以A项不正确；以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地时竖直分速度越大，合速度越大，选项B正确；加速度恒为重力加速度，所以在任意两个相等的时间段内，速度的变化量恒相等，选项D正确；因为竖直方向的分运动是自由落体运动，所以在任意两个连续相等时间段内，竖直方向位移之差恒相等，选项C 正确．答案：BCD3．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)()A．适当减少v0B．适当提高hC．适当减小m D．适当减小L解析：欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝12gt2，水平方向L＝vt，得y＝gL22v20，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．答案：A4．下面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 y v x ＝gt v 0，可见tan θ与t 成正比，选项B 正确．答案：B5．如图所示，某同学分别在垂直于篮板方向的A 、B 两个位置投掷篮球，分别以v 1、v 2的速度水平击中篮筐．若篮球出手时高度相同，篮球在空中运动时间分别为t 1、 t 2，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．v 1＞v 2B ．v 1＜v 2C ．t 1＞t 2D ．t 1＜t 2解析：两个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v ，上升的高度为h ，水平位移为x .则有：h ＝12gt 2，h 相同，则运动的时间相同，而x ＝v t ，则得v 1＞v 2. 故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A6．(多选)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则()A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大解析：三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动，根据平抛运动规律可得：x＝v0t，y＝12gt 2，所以t＝2yg，由y b＝y c＞y a，得t b＝t c＞t a，选项A错，B对；又根据v0＝x g2y，因为y b＞y a，x b＜x a，y b＝y c，x b＞x c，故v a＞v b，v b＞v c，选项C错，D对．答案：BD7.如图所示，一固定斜面上有a、b、c、d四个点．ab＝bc＝cd，从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个物体，可以落在b点，不计空气阻力，若从O点以速度2v水平抛出一个物体，则物体落在斜面上的()A．c点B．d点C．b与c之间的某一点D．c与d之间的某一点解析：如图所示，如果以速度v 水平抛出物体落在b 点，则以速度2v 水平抛出必落在c ′点，故在斜面上b 与c 之间的某一点．答案：CB 级 提能力8．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A ．tan φ＝sin θB ．tan φ＝cos θC ．tan φ＝tan θD ．tan φ＝2tan θ解析：设物体飞行时间为t ，则tan φ＝v y v 0＝gt v 0，tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0，故tan φ＝2tan θ，D 正确． 答案：D9．如图所示为足球球门，球门宽度为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点)．球员顶球点的高度为h ，足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则()A ．足球位移的大小x ＝L 24＋s 2 B ．足球初速度的大小v 0＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2 C ．足球末速度的大小v ＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2＋4gh D ．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L 2s解析：足球位移大小为x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＋s 2＋h 2＝L 24＋s 2＋h 2，A 错误；根据平抛运动规律，有h ＝12gt 2，L 24＋s 2＝v 0t ，解得v 0＝ g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2，B 正确；根据动能定理，得mgh ＝12m v 2－12m v 20，解得v ＝v 20＋2gh ＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2＋2gh ，C 错误；足球初速度方向与球门线夹角的正切值tan θ＝s L 2＝2s L，D 错误． 答案：B10．如图所示，可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A 的正上方某处，以初速度v 0水平抛出，其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于B 点，过B 点的半圆柱体半径与水平面夹角为30°，则半圆柱体的半径为(不计空气阻力，重力加速度为g )( )A.23v 203gB.23v 209gC.（43－6）v 20gD.（4－23）v 20g解析：据题可知：小球在B 点的速度方向与水平方向成60°角．由速度的分解可知，竖直分速度大小v y ＝v 0tan 60°＝3v 0，v 0t ＝R ＋R cos 30°，v y ＝gt ，得R ＝（43－6）v 20g，C 项正确． 答案：C11．光滑的水平面上，一个质量为2 kg 的物体从静止开始运动，在前5 s 受到一个沿正东方向、大小为4 N 的水平恒力作用，从第6 s 初开始，改受正北方向、大小为2 N 的水平恒力，作用时间为10 s ．求物体在15 s 内的位移和15 s 末的速度大小．解析：前5 s 内，物体做匀加速直线运动，l 5＝12at 21＝12·F 1m t 21＝25 m ，v 5＝F 1mt 1＝10 m/s.接着物体做类平抛运动，如图所示，后10 s 内物体向东的位移x ＝v 5t 2＝100 m.向正北方向位移y ＝12a ′t 22＝12·F 2m·t 22＝50 m ，向正北方向速度v y ＝a ′t 2＝10 m/s ，则v 15＝v 25＋v 2y ＝10 2 m/s ，15 s 内位移s ＝（l 5＋x ）2＋y 2＝134.6 m.答案：134.6 m 10 2 m/s12.如图所示，排球场的长为18 m ，其网的高度为2 m ．运动员站在离网3 m 远的线上，正对网竖直跳起，把球垂直于网水平击出(g 取10 m/s 2)．(1)设击球点的高度为2.5 m ，问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？(2)若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度多大，球不是触网就是出界，试求出此高度．解析：(1)如图所示，排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ，排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ.根据平抛物体的运动规律，得：x ＝v 0t ，h ＝12gt 2.当排球恰不触网时，有x 1＝v 1t 1，①h 1＝12gt 21，② 已知x 1＝3 m ，h 1＝2.5 m －2 m ＝0.5 m ，解①②式，得v 1＝9.5 m/s.当排球恰不出界时，有x 2＝v 2t 2，③h 2＝12gt 22，④ 已知x 2＝3 m ＋9 m ＝12 m ，h 2＝2.5 m ，解③④式得：v 2＝17 m/s.所以既不触网也不出界的速度范围是：9.5 m/s ＜v ≤17 m/s.(2)如图所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹．设击球点的高度为h ，根据平抛运动的规律有x 1＝v t 1′， ⑤h 1′＝12gt ′21，⑥ x 2＝v t 2′， ⑦h 2＝12gt ′22，⑧ 且x 1＝3 m ，h 1′＝(h －2) m ，x 2＝3 m ＋9 m ＝12 m ，h 2＝h ， 解⑤⑥⑦⑧式，得h ＝2.13 m.答案：(1)9.5 m/s ＜v ≤17 m/s (2)2.13 m第五章 曲线运动第三节 实验：研究平抛运动1．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A ．让小球多次从________滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B ．按图安装好器材，注意________，记下平抛初位置O 点和过O 点的竖直线．C ．取下白纸，以O 为原点，以竖直线为y 轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．解析：(1)该实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置，同时让小球多次从同一位置无初速度的释放．(2)实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序为：BAC.答案：(1)同一位置无初速度调整斜槽末端水平，和方木板竖直且与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端(2)BAC2．(1)(多选)在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是() A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下(2)如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝5.00 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，g取10 m/s2.则：①小球平抛的初速度v0＝________m/s，小球在b点的速率v b ＝________m/s(结果保留两位有效数字)．②a点________抛出点(选填“是”或“不是”)．解析：(1)本实验与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同并且水平，因此要求小球从同一位置由静止释放，至于斜槽末端是否光滑对实验没有影响，故B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度，所以斜槽轨道末端必须水平，故C正确；为确保小球有相同的水平初速度，则要求每次将小球从同一位置无初速度释放，故D正确．(2)①从题图中可看出，a、b、c、d4个点间的水平位移均相等，x＝4L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即Δy＝gT2＝2L，T＝2Lg＝2×0.0510s＝0.1 s，初速度v0＝4LT＝4×0.050.1m/s＝2.0 m/s，v by＝y ac2T＝8L2T＝8×0.052×0.1m/s＝2.0m/s，因此v b＝v20＋v2by＝ 2.02＋2.02m/s＝2 2 m/s≈2.8 m/s.②v ay＝v by－gT＝2.0 m/s－10×0.1 m/s＝1 m/s≠0，则a点不是抛出点．答案：(1)CD(2)①2.0 2.8②不是3.(1)如图甲所示，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)时撞开接触开关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两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后()图甲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(2)研究平抛运动时，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板平滑相接．把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是____________________ _____________________________________________________.这说明________________________________________________ _____________________________________________________.图乙(3)(多选)在做平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，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，正确的是()A．通过调节使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．用铅笔记录小球位置时，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(4)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分照片，图中正方形方格的边长为5 cm，g取10 m/s2，则：①闪光频率是________Hz；②小球运动的水平分速度为________m/s；③小球经过B点时速度的大小为________m/s.解析：(1)A球与B球同时释放，同时落地，时间相同，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，将A球的运动沿水平和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动的时间与B球的运动时间相等，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两个小球总是同时落地，说明在任意时刻两球在同一高度，即A球的竖直分运动与B球的运动完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故选C.(2)两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开滑道后做平抛运动，球2做匀速直线运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动．(3)通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；因为要画同一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确；用铅笔记录小球位置时，每次不必严格地等距离下降，故D错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，故F错误．(4)①在竖直方向上，根据Δy＝2L＝gT2，得闪光相等的时间间隔T＝2Lg＝2×0.0510s＝0.1 s，频率f＝1T＝10 Hz.②小球做平抛运动的初速度v0＝3LT＝0.150.1m/s＝1.5 m/s.③B点的竖直分速度v y＝8L2T＝0.40.2m/s＝2 m/s，则小球经过B点时的速度大小为v B＝v20＋v2y＝2.5 m/s.答案：(1)C(2)两个小球将发生碰撞平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动(3)ACE(4)①10②1.5③2.5 4．(1)(多选)研究平抛运动，下面做法中可以减小实验误差的是()A．使用密度大、体积小的钢球B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端的切线保持水平(2)图甲是研究小球在斜面上做平抛运动的实验装置，每次将小球从弧形轨道同一位置由静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图乙所示的x tan θ图象，g取10 m/s2.则：图甲图乙图丙①由图乙可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0＝________．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为________．②若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________________________________________________.解析：(1)研究平抛运动时，钢球体积越小，所受空气阻力越小，并且记录小球通过的位置越准确，A正确；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球的初速度不变，与钢球和斜槽间的摩擦无关，B错误，C正确；实验时必须使斜槽末端的切线水平，以确保小球水平飞出做平抛运动，D正确．(2)①根据tan θ＝yx＝12gt2v0t＝gt2v0，解得t＝2v0tan θg，则x＝v0t＝2v20tan θg，可知图线的斜率k＝2v20g＝15，解得v0＝1 m/s.实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，知θ＝60°时，小球落在斜面的底端，即x＝2v20tan θg＝2×12×tan 60°10m＝35m，解得l＝xcos 60°＝235m.②图线的斜率k＝2v20g，从图象可看出，斜率变大，原因是v0变大，所以有可能是小球从弧形轨道释放的位置变高了．答案：(1)ACD(2)①1 m/s 235m②小球从弧形轨道释放的位置变高了5．某同学用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示．图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空(重力加速度取10 m/s2)：(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图中可读出|y1－y2|＝________ m，|y1－y3|＝________ m，|x1－x2|＝________ m(保留两位小数)．(2)若已测得抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为________ s，小球抛出后的水平速度为________m/s.解析：(1)由题图知P1、P2的竖直间隔为6个小格，因此|y1－y2|＝0.60 m，P1、P3的竖直间隔为16个小格，因此|y1－y3|＝1.60 m，P1、P2的水平间隔为6个小格，因此|x1－x2|＝0.60 m．(2)由于P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等，所以P1到P2的时间与P2到P3的时间相等，设为t.根据物体在竖直方向做匀变速直线运动，有|y3－y2|－|y2－y1|＝gt2，代入数据得t＝0.20 s.小球抛出后的水平速度v x＝|x1－x2|t＝0.600.20m/s＝3.0 m/s.答案：(1)0.60 1.600.60(2)0.20 3.0第五章曲线运动第四节圆周运动A级抓基础1．(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是() A．速度B．速率C．周期D．转速解析：速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、周期、转速都是标量，B、C、D正确．答案：BCD2．如图所示，两个小球a和b用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A．a球的线速度比b球的线速度小B．a球的角速度比b球的角速度小C．a球的周期比b球的周期小D．a球的转速比b球的转速大解析：两个小球一起转动，周期相同，所以它们的转速、角速度都相等，B 、C 、D 错误．而由v ＝ωr 可知，b 的线速度大于a 的线速度，所以A 正确．答案：A3.如图所示是一个玩具陀螺．A 、B 和C 是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述中正确的是( )A ．A 、B 和C 三点的线速度大小相等B ．A 、B 和C 三点的角速度相等C ．A 、B 的角速度比C 的大D ．C 的线速度比A 、B 的大解析：A 、B 和C 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，选项B 对，选项C 错；三点的运动半径关系r A ＝r B ＞r C ，据v ＝ωr 可知，三点的线速度关系v A ＝v B ＞v C ，选项A 、D 错．答案：B4.转笔是一项深受广大学生喜爱的休闲活动，如图所示，长为L 的笔绕笔杆上的O 点做圆周运动，当笔尖的速度为v 1时，笔帽的速度为v 2，则转轴O 到笔帽的距离为( )A.（v 1＋v 2）L v 2B.（v 1＋v 2）L v 1。
人教版高中物理必修二检测试卷答案
人教版高中物理必修二检测试卷考试时间：120分钟一、选择题（前7个题为单选每题3分，后4题为多选每题4分，选对但没选全的2分。
共37分）1.下列说法正确的是（D ）A.做曲线运动的物体加速度会随时间而改变B.在地球表面围绕地球做圆周运动的物体大于地球的第一宇宙速度C.只有重力做功的物体机械能守恒D.同一个物体在昆明所受重力小于在北京所受重力2.关于圆周运动下列说法错误的是（ A ）A.做圆周运动的物体向心加速度不变B.做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动C.荡秋千经过最低点的小孩将出现超重现象D.在匀速圆周运动中，合力提供向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体受到的合力3. 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则( A)A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力4. “天宫一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(D )A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大5. 杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g= 10 m/s2.则杆上的人下滑过程中的最大速度为（ C ）A.10m/sB.5m/sC.4m/s D2m/s6. 如图 5－5 所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到 A 点和 B 点后，立即沿原路线返回到 O 点，OA、OB 分别与水流方向平行和垂直，且 OA＝OB.若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间 t甲、t乙的大小关系为(C)A．t甲<t乙 B．t甲＝t乙C．t甲>t乙 D．无法确定解析：设游速为v，水速为v0，OA＝OB＝l，则t甲＝lv＋v0＋lv－v0；乙沿OB运动，乙的速度矢量图如图4所示，合速度必须沿OB方向，则t乙＝2·lv2－v20，联立解得t甲>t乙，C正确．7.关于做功和功率的说法正确的是（ C ）A.W＝Flcos α用于恒力做功，所以当一个人提着一桶重50N的水匀速走10米的过程中手做功500JB.物理学上定义矢量为既有大小又有方向的物理量为矢量，所以功为矢量C. 一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D.机车的功率P＝F·v，其中F为机车的合外力8. 关于动能的理解，下列说法正确的是(ABC ) A ．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B ．物体的动能总为正值C ．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D ．动能不变的物体，一定处于平衡状态9. 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性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，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 ＝F q，在引力场中可以用一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱．设地球质量为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 的物体位于距离地心2R 处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是( )A ．G M 2R 2B ．G m 2R2 C ．G Mm 2R 2 D.g 4【解析】 由万有引力定律知F ＝G Mm 2R 2，引力场的强弱F m＝GM 2R 2，A 对；在地球表面附近有G Mm R 2＝mg ，所以F m ＝g4，D 对． 【答案】 AD10. 在水平地面上M 点的正上方某一高度处，将S 1球以初速度v 1水平向右抛出，同时在M 点右方地面上N 点处，将S 2球以初速度v 2斜向左上方抛出，两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中( )A ．初速度大小关系为v 1＝v 2B ．速度变化量相等C ．水平位移相等D ．都不是匀变速运动【解析】 由题意可知，两球的水平位移相等，C 正确；由于 只受重力的作用，故都是匀变速运动，且相同时间内速度变化量相等，B 正确，D 错误；又由v 1t ＝v 2x t 可得A 错误．【答案】 BC11.在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是( )A ．卫星的动能逐渐增大B ．地球引力做正功，引力势能一定减小C ．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能减小D ．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【解析】 卫星半径减小时，分析各力做功情况可判断卫星能量的变化．卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，G Mm r 2＝m v 2r，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，卫星的机械能减小，选项B 、D 正确．【答案】 ABCD二、 实验题（13分）1.如图所示，某组同学借用“探究a 与F 、m 之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图所示的纸带．纸带上O 为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G .实验时小车所受拉力为0.2 N ，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W 和小车动能的变化ΔE k ，k 推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3 kg ，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g 取9.8 m/s 2，结果保留至小数点后第三位)．【解析】 (1)若已平衡摩擦力，则小车在木板上做匀速直线运动．(2)从纸带上的O 点到F 点，W ＝F ·OF ＝0.2×0.557 5 J＝0.111 5 J ，打F 点时速度v F ＝EG 2T ＝0.667 7－0.457 50.2m/s ＝1.051 m/sΔE k ＝12Mv 2F ＝12×0.2×1.0512 J≈0.110 5 J. (3)打B 点时小车的速度为v B ＝AC 2T ＝0.286 1－0.155 00.2m/s ＝0.655 5 m/s ，所以小车的加速度a ＝v F －v B 4T ＝1.051－0.655 54×0.1m/s 2≈0.99 m/s 2.小车所受的拉力F ＝(m 0＋m )(g －a )，所以盘中砝码的质量m ＝F g －a －m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0.29.8－0.99－7.7×10－3kg ≈0.015 kg. 【答案】 (1)匀速直线(或匀速) (2)0.111 5 0.110 5(3)0.0152.利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s2）．（1）完成该实验时，（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为（用测得的物理量表示）．三、填空题(每空2分共10分)1.某型号汽车在水平公路上行驶时受到的阻力大小恒为2 000 N。
2021年人教版高中物理必修二同步练习及答案
2021年人教版高中物理必修二同步练习全套《5.1曲线运动》同步练习[合格考达标练]选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1．(多选)物体做曲线运动时，其加速度( )A．一定不等于零B．可能不变C．一定改变D．一定不变AB [物体做曲线运动的条件是其合力方向与速度方向不在一条直线上，故合力肯定不为零，其加速度必定不为零，A对．合力可能是恒力，也可能是变力，B对，C、D错．]2.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(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BD的方向C．为BC的方向D．为BE的方向B [物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，如题图中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，B正确．]3.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D [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．] 4．(多选)下列说法正确的是( )A．曲线运动的速度大小可能不变B．曲线运动的速度方向可能不变C．曲线运动一定是变速运动D．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力AC [做曲线运动的物体的速度方向时刻变化，速度大小可以不变，也可以变化，曲线运动一定是变速运动，故A、C对，B错；做曲线运动的物体所受合外力可以是恒力、也可以是变力，故D错．]5．关于曲线运动，下列说法中正确的是( )A．做曲线运动的物体，在一段时间内运动的路程可能为零B．曲线运动一定是匀速运动C．在平衡力作用下，物体可以做曲线运动D．在恒力作用下，物体可以做曲线运动D [做曲线运动的物体，在一段时间内可能回到出发点，但路程不为零，位移可能为零，A错误；曲线运动的速度方向一定变化，所以一定是变速运动，B 错误；由牛顿第一定律可知，在平衡力作用下，物体一定做匀速直线运动或处于静止状态，C错误；不论是否为恒力，只要物体受力方向与物体速度方向不共线，物体就做曲线运动，所以D正确．]6．翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法正确的是( )A．过山车做匀速运动B．过山车做变速运动C．过山车受到的合力等于零D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同B [过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度是变化的，即过山车做变速运动，A错，B对；做变速运动的过山车具有加速度，由牛顿第二定律可知过山车所受合力一定不为零，C错；过山车经过A点时，速度方向竖直向上，经过C点时，速度方向竖直向下，D错．]7．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示．则可能的轨迹是( )A BC DB [物体做曲线运动时，速度沿曲线的切线方向，合力方向和速度方向不共线，且指向曲线凹的一侧，则运动轨迹在合力与速度之间，且向合力的方向弯曲．] 8．物体受到几个恒力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能( )A．静止B．做匀速直线运动C．做变加速曲线运动D．做匀变速曲线运动D [物体受几个恒力的作用而处于平衡状态，相当于不受力，速度可能为零，也可能为某个确定的值；若再对物体施加一个恒力，合力不为零，不可能保持静止或匀速直线运动，故A、B错误；如果速度与合力不共线，物体就做曲线运动，由于合力是恒力，故加速度恒定不变，是匀变速曲线运动，故C错误，D正确．] 9．下列说法中正确的是( )A．物体的速度为0时，其加速度也一定为0B．物体的加速度变大，其速度可能减小C．做曲线运动的物体，其速度可能不变D．做曲线运动的物体所受的合力一定是变化的B [物体速度为0时，加速度不一定为零，故A错误；物体加速度方向与速度方向相反，加速度变大，速度将会减小，故B正确；做曲线运动的物体，速度方向一定变化，则其速度一定变化，选项C错误；做曲线运动的物体所受的合力不一定是变化的，选项D错误；故选B.]10．一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条直线上的恒力作用时，则物体( )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B [当合外力方向与速度方向不在同一条直线上时，物体必做曲线运动，故选项B正确．][等级考提升练]选择题(本题共4小题，每小题10分，共40分)1．一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是( )A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向D [根据曲线运动的轨迹位于速度方向和合力方向所夹的范围内且向合力方向弯曲，可知B、C错误；若恒力F沿＋x方向则速度方向不可能与x轴平行，故A错误，所以正确选项为D.]2．如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，下列关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图可能正确的是(图中F为地面对它的静摩擦力，f 为它行驶时所受阻力)( )A B C DC [汽车行驶时所受阻力f总与该时刻它的速度方向相反，故D图不对．做曲线运动的物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一角度，而且总是指向曲线的“内侧”，A、B两图中F与f的合力方向不满足这一条件，只有C图中F与f 的合力方向指向曲线的“内侧”，所以正确的是C选项．]3．如图所示，一小球在光滑的水平面上以v0向右运动，运动中要穿过一段水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是( )A BC DB [小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，结合运动轨迹偏向加速度的方向，故B正确，A、C、D错误．]4. (多选)在光滑平面上的一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴成α角(如图所示)，与此同时，质点上加有沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y，则( )A．因为有F x，质点一定做曲线运动B．如果F y>F x，质点向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 y<F x tan α，质点偏向x轴一侧做曲线运动CD [质点所受合外力方向与速度方向不在同一直线上时，质点做曲线运动；若所受合外力始终与速度同方向，则做直线运动．若F y＝F x tan α，则F x和F y的合力F与v在同一直线上(如图所示)，此时质点做直线运动；若F y<F x tan α，即tan α>FyFx，则F x、F y的合力F与x轴的夹角β<α，则质点偏向x轴一侧做曲线运动．]《5.2运动的合成与分解》同步练习[合格考达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物( )A．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2vD [本题考查速度的合成．以帆板为参照物，帆船在东西方向以速度v向东运动，南北方向以速度v向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则，可以求得帆船以帆板为参照物是以大小为2v的速度向北偏东45°运动，故选D.] 2．(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育节目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( )A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力无关D．运动员着地速度与风力无关BC [根据运动的独立性原理，水平方向吹来的风不会影响竖直方向的运动，A错误，C正确；根据速度的合成，落地时速度v＝v2x＋v2y，风速越大，v x越大，则降落伞落地时速度越大，B正确，D错误．]3．(多选)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体0～t0时间内( )A．做匀变速运动B．做非匀变速运动C．运动的轨迹可能如图丙所示D．运动的轨迹可能如图丁所示AC [0～t0时间内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向上做匀减速直线运动，所受合力沿y轴负方向且大小保持不变，物体做向y轴负方向弯曲的匀变速曲线运动，故选项A、C正确．]4．如图所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，从地面上看，下列说法中正确的是( )A．消防队员做匀加速直线运动B．消防队员做匀变速曲线运动C．消防队员做变加速曲线运动D．消防队员水平方向的速度保持不变B [消防队员参与了两个分运动，一个是随车匀速后退，另一个是沿梯子向上匀加速直线运动，即合初速度与合加速度不共线，故合运动是匀变速曲线运动，B对．]5．有一个质量为2 kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的速度图象和y 方向的位移图象如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )甲乙A．质点所受的合力大小为3 NB．质点的初速度大小为3 m/sC．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合力方向垂直A [由题图可知，a x＝1.5 m/s2，a y＝0，v y＝－4 m/s，故质点所受的合力F ＝ma x＝3 N，方向沿＋x方向；质点的初速度大小为v0＝32＋(－4)2 m/s＝5 m/s，方向不与合力方向垂直，质点做曲线运动，故只有A正确．]6．如图所示，4个箭头表示船头的指向，每相邻两个箭头之间的夹角都是30°，已知水速是1 m/s，船在静水中的速度是2 m/s.要使船能垂直河岸渡过河，那么船头的指向应是( )A．①方向B．②方向C．③方向D．④方向C [要使船能垂直河岸渡过河，船在静水中的速度沿河岸方向的分量要与河水的流速大小相等，方向相反，合速度垂直于河岸，能垂直渡河，由于每相邻两个箭头之间的夹角都是30°，且已知水速是1 m/s，船在静水中的速度是2 m/s，那么划船的方向应是③，故A、B、D错误，C正确．]二、非选择题(14分)7．直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资在竖直下落时又以1 m/s的速度匀速水平向北运动，求：(1)物资在空中运动的时间；(2)物资落地时速度的大小；(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离．[解析] 如图所示，物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动．(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等．所以t＝hvy＝1005s＝20 s.(2)物资落地时v y＝5 m/s，v x＝1 m/s，由平行四边形定则得v＝v2x＋v2y＝12＋52 m/s＝26 m/s.(3)物资水平方向的位移大小为x＝vt＝1×20 m＝20 m.x[答案] (1)20 s (2)26 m/s (3)20 m[等级考提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则( )A．v2＝v1B．v2＞v1C．v2≠0 D．v2＝0D [如图所示，分解A上升的速度v1，v2＝v1cos α；当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，α＝90°，故v2＝0，即B的速度为0，选项D正确．]2．一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边．小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示．船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可以确定船沿三条不同路径渡河( )A．时间相同，AD是匀加速运动的轨迹B．时间相同，AC是匀加速运动的轨迹C．沿AC用时最短，AC是匀加速运动的轨迹D．沿AD用时最长，AD是匀加速运动的轨迹C [渡河时间取决于垂直河岸方向上的速度，AC轨迹向上弯曲，受到合力指向左上方，与初速度方向夹角为锐角，做匀加速运动，所以整个过程中的平均速度v 0＋v 2大于v 0，故渡河时间t ＜d v 0，AB 轨迹为直线，为两个方向上都做匀速直线运动，渡河时间t ＝d v 0，AD 轨迹向下弯曲，合力指向右下方，与初速度方向夹角为钝角，做匀减速运动，过程中平均速度v 0＋v 2小于v 0，故渡河时间t ＞d v 0，故C 正确．]3．如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v 0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度v x 为 ( )A ．小船做变速运动，v x ＝v 0cos αB ．小船做变速运动，v x ＝v 0cos αC ．小船做匀速直线运动，v x ＝v 0cos αD ．小船做匀速直线运动，v x ＝v 0cos αA [小船的实际运动是水平向左的运动，它的速度v x 可以产生两个效果：一是使绳子OP 段缩短，二是使OP 段绳与竖直方向的夹角减小．所以小船的速度v x 应有沿OP 绳指向O 的分速度v 0和垂直OP 的分速度v 1，由运动的分解可求得v x ＝v 0cos α，α角逐渐变大，可得v x 是逐渐变大的，所以小船做的是变速运动，且v x ＝v 0cos α.]4.如图所示，船从A 处开出后沿直线AB 到达对岸，若AB 与河岸成37°角，水流速度为4 m/s ，则船从A 点开出的最小速度为( )A ．2 m/sB ．2.4 m/sC．3 m/s D．3.5 m/sB [设水流速度为v1，船在静水中的速度为v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示，当v2与AB垂直时，v2最小，v2min＝v1sin 37°＝4×0.6 m/s＝2.4 m/s，选项B正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(10分)在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？[解析] 如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的船头应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t＝du，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x＝vt＝vu d.[答案] v u d6．(16分)一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t，绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示．试求：(1)车向左运动的加速度的大小；(2)重物m在t时刻速度的大小．[解析] (1)车在时间t内向左运动的位移：x＝H tan θ由车做匀加速运动得：x＝12at2解得：a＝2xt2＝2Ht2tan θ.(2)车的速度：v车＝at＝2Ht tan θ由运动的分解知识可知，车的速度v车沿绳的分速度大小与重物m的速度大小相等，即：v物＝v车cos θ解得：v物＝2H cos θt tan θ.[答案] (1)2Ht2tan θ(2)2H cos θt tan θ《5.3实验：探究平抛运动的特点》同步练习【基础巩固】1.图甲是研究平抛物体运动的实验装置图,图乙是利用该装置拍摄的小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作的错误是( )A.斜槽轨道太光滑B.斜槽轨道末端不水平C.释放小球时速度不为0D.从不同位置释放小球答案:B甲乙2.为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法不正确的是( )A.应选用体积小、密度大的小球B.两球的质量应相等C.应改变装置的高度,多次实验D.应改变击打的力度,多次实验答案:B3.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)时撞开接触开关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多次实验,发现两个小球总是同时落地.该实验现象说明球A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答案:C4.下图是研究平抛运动的两个演示实验.图甲中当用锤子击打钢片时,A球水平飞出,B球自由下落,通过听声音知道两球在空中的运动时间相同.本实验说明平抛运动在方向的分运动是运动;乙图中电动小车上方有一电磁铁,通电时车子向左(或向右)做匀速直线运动,电磁铁吸住小钢球C,钢球正下方有一碗D,小车在水平桌面上运动时,切断电源,钢球恰落在碗内,本实验说明平抛运动在方向的分运动是运动.甲乙答案:竖直自由落体水平匀速直线5.做研究平抛运动实验中利用钢球沿斜槽滚下,在竖直的白纸上记录小球经过的位置,然后得到运动轨迹.(1)实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外,还需要下列器材中的,其中器材用来调整木板竖直,保证小球的轨迹平面与板面平行.(填字母序号)A.刻度尺B.停表C.天平D.弹簧测力计E.铅垂线(2)为减小实验误差,下列做法正确的是.(填字母序号)A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.每次释放小球的位置必须相同D.每次必须从静止开始释放小球答案:(1)AE E (2)BCD【拓展提高】6.用图甲所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个点.移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列点.甲乙(1)下列实验条件必须满足的有.A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.①取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于起始点,钢球的(选填“最上端”“最下端”或“球心”)对应的白纸上的位置为原点;在确定y轴时(选填“需要”或“不需要”)y轴与铅垂线平行.②若遗漏记录平抛运动轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据.如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则y1y2(选填“大于”“等于”或“小于”)13.可求得钢球平抛的初速度大小为(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示).解析:(1)为了能画出平抛运动轨迹,必须保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但轨道末端必须是水平的.同时,要让小球总是从同一位置由静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,选项A错误,选项B、D正确.挡板只要能记录小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化,故选项C错误.(2)①小球在运动中记录下的是其球心的位置,故原点也应是小球静置于起始点时球心对应的位置,故应以球心在白纸上的对应位置为坐标原点;小球在竖直方向的分运动是自由落体运动,故y轴必须与铅垂线平行.②如果A点是抛出点,则钢球在竖直方向上的分运动是初速度为0的匀加速直线运动,则AB和BC的竖直间距之比为1∶3;但由于A点不是抛出点,故在A点已经具有竖直分速度,故竖直间距之比大于1∶3;由于两段水平距离相等,故时间相等,根据y2-y1=g(Δt)2可知Δt=√y2-y1g ,则初速度为v=xΔt=x√gy2-y1.答案:(1)BD (2)①球心需要②大于x√gy2-y1《5.4抛体运动的规律》同步练习[合格考达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是( )A．变加速运动B．匀变速运动C．匀速率曲线运动D．可能是两个匀速直线运动的合运动B [平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g 的匀变速运动，故A、C错误，B正确．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以D项错误．]2．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向速度大小为v0，则t为(不计空气阻力，重力加速度为g)( )A.vgB.2v0gC.v2gD.2v0gA [平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动，则抛出后经过时间t，在竖直方向上分速度v0＝gt，即t＝vg，故只有A正确．]3．如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是( )A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关B [运动员在竖直方向做自由落体运动，运动员做平抛运动的时间t＝2hg，只与高度有关，与速度无关，A项错误；运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的，合速度v＝v20＋v2y，初速度越大，合速度越大，B项正确；运动员在竖直方向上的速度v y＝2gh，高度越高，落地时竖直方向上的速度越大，故合速度越大，C项错误；运动员在水平方向上做匀速直线运动，落地的水平位移x＝v0t＝v02hg，故落地的位置与初速度有关，D项错误．]4．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.vgB.2v0gC.4v0gD.8v0gC [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＝1 2gt2，且y＝2x，解得：t＝4v0g，故选项C正确．]5．(多选)将小球以某一初速度抛出，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力影响，下列有关该运动的说法正确的是( )A．小球在水平方向的运动为匀速直线运动B．小球运动到最高点时速度不为零C．小球在最高点时速度为零D．小球做匀变速运动ABD [小球在水平方向上不受力，有水平初速度，做匀速直线运动，故A 正确．小球在最高点，竖直分速度为零，水平分速度不为零，则最高点的速度不为零，故B正确，C错误．小球以初速度抛出，仅受重力，加速度不变，做匀变速曲线运动，故D正确．]6．(多选)一个小球从高为h的地方以水平速度v0抛出，经t时间落到地面，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则小球落地时的速度可以表示为( ) A．v0＋gt B.2ghC.v20＋2ghD.v20＋g2t2CD [小球落地时竖直方向上的分速度v y＝gt或v y＝2gh.根据平行四边形定则得落地时的合速度v＝v20＋v2y＝v20＋g2t2，或v＝v20＋v2y＝v20＋2gh.故C、D正确，A、B错误．]二、非选择题(14分)7．如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h＝1.4 m、宽L＝1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面．忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，求：(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度．[解析] (1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由。
人教版高中物理必修二单元过关检测卷(十).doc
高中物理学习材料桑水制作百校联盟高一新课程物理单元过关检测卷(十)编审:百校联盟考试研究中心审校：长沙市长郡中学 麓山国际实验学校第十单元 机械能守恒定律（实验）验证机械能守恒定律能量守恒与能源（90分钟 100分）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中。
至少有一个是正确的，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选和有选错的均得零分。
1．如图所示，甲图中物体沿光滑曲面下滑，乙图中物块在绳子拉力作用下沿光滑斜面匀速上升，丙图中球形物块沿光滑斜面从压缩的弹簧开始向右加速运动，丁图中物块沿粗糙斜面匀速下滑，则四个过程中物体机械能守恒的是（ ）2．一个人站在阳台上，以相同的速率v 0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大3． 如图所示，A 、B 两球从右端同一高度处同时释放后，不计摩擦，则下列叙述正确的是( )A ．沿平直轨道上A 球先到达另一端B ．沿凹槽轨道上B 球先到达另一端C ．A 、B 两球同时到达另一端D ．无法判断时间的长短4．从离地高为H 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体，它上升h 后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（ ）A ．物体在最高点时机械能为mg （H ＋h ）乙 甲 丙 丁B ．物体落地时的机械能为mg （H ＋h ）＋21mv 2 C ．物体落地时的机械能为mgH ＋21mv 2 D ．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为21mv 2 5．下列有关能量转化规律的说法正确的是（ ）A ．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失B ．之所以生活中倡导节能意识，是因为能量在转化过程中总量是不守恒的C ．国家发改委提出“节能减排”标准，是因为能量在转化过程中可利用性在降低D ．能量总量不变，故节能并没有多大意义6．质量均为ｍ的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h 处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑，则（ ）A ．三者到达地面时的速率相同B ．三者到达地面时的动能相同C ．三者到达地面时的机械能相同D ．以上说法都不正确7．一个人把重物加速上举到某一高度，下列说法正确的是（ ）A ．物体所受合外力对它所做的功等于物体机械能的增量B ．物体所受合外力对它所做的功等于物体的动能的增量C ．人对物体所做的功和重力对物体所做的功的代数和等于物体机械能的增量D ．物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增量8．如图所示,在倾角为 的光滑斜面上，一轻质弹簧下端固定在斜面底端的档板上，物块P 从斜面顶端自由下滑，与弹簧接触并压缩弹簧直至最短. 假设物块在位置A 时物块具有最大的动能，在位置B 弹簧具有最大的弹性势能，在位置C 的重力势能最大，则A 、B 、C 从上到下的顺序是（ ）A ．ABCB ．ACBC ．CABD ．BCA9．在实验“验证机械能守恒定律”中，下列对数据处理的有关说法正确的是（ ）A ．在计算打点计时器打下某点的动能时，可以先用公式2gh v =算出速度B ．在计算打点计时器打下某点的动能时，可以先用公式gt v =算出速度C ．在计算物体下落一定高度改变的势能时，可以先用公式h Δm g E ΔP =算出D ．在比较机械能守恒时，可以不需要称出物体的质量10．．质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B . 支架的两直角边长度分别为2l 和l ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示. 开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则（ ）A ．B 球相对于初始位置上升的最大高度为lB ．A 球的速度最大时，两小球的总重力势能为零C ．A 球在向下摆的全过程中,杆对它做了负功D ．A 、B 两球的最大速度之比v 1∶v 2=2∶1题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B A m 2m 2l l O P θ二、填空题：本题共3小题，每题4分，满分12分；将正确、完整的答案填入相应的横线中。
高中同步测试卷·人教物理必修2：高中同步测试卷(十) Word版含解析
高中同步测试卷(十)专题三 功能关系(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．一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，下列说法错误的是( )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2．在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地过程中，三球( )A ．运动时间相同B ．落地时的速度相同C ．落地时重力的功率相同D ．落地时的动能相同3．已知货物的质量为m ，在某段时间内起重机将货物以a 的加速度加速升高h ，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g )( )A ．货物的动能一定增加mah －mghB ．货物的机械能一定增加mahC ．货物的重力势能一定增加mahD ．货物的机械能一定增加mah ＋mgh4.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为13mgh C ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh 5.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d 时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L ，木块对子弹的平均阻力为F f，那么在这一过程中不正确的是()A．木块的机械能增量为F f L B．子弹的机械能减少量为F f(L＋d)C．系统的机械能减少量为F f d D．系统的机械能减少量为F f(L＋d)6.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中() A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变7．如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率P随时间t变化的图象中，正确的是()二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．下列关于功和机械能的说法，正确的是()A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量9．如图甲中弹丸以一定的初始速度在光滑碗内做复杂的曲线运动，图乙中的运动员在蹦床上越跳越高．下列说法中正确的是()A ．图甲弹丸在上升的过程中，机械能保持不变B ．图甲弹丸在上升的过程中，机械能逐渐增大C ．图乙中的运动员多次跳跃后，机械能增大D ．图乙中的运动员多次跳跃后，机械能不变10．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是( )A ．卫星的动能逐渐减小B ．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C ．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D ．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小11．(2016·高考全国卷甲)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连．现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点．已知在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中，( ) A ．弹力对小球先做正功后做负功B ．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C ．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D ．小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差12.将一倾角为θ的斜面固定在水平地面上，一质量为m 、可视为质点的滑块静止在斜面的底端．现在滑块上施加一沿斜面向上的恒力F ，使滑块由静止开始沿斜面向上加速运动，当滑块沿斜面向上运动距离x 到达P 点时，速度大小为v ，此时将恒力撤去，经过一段时间滑块返回到斜面的底端，速度大小也为v ，重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A ．滑块返回到斜面的底端时重力的瞬时功率为mg vB ．滑块由开始运动到返回到斜面底端的过程中克服摩擦力所做的功为FxC ．滑块由最高点运动到斜面底端的过程中重力势能减少12Fx ＋14m v 2 D ．滑块由第一次经过P 点到返回到斜面底端的过程中，损失的机械能为mgx sin θ13.(10分)用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中通过打点计时器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：(1)实验前适当垫高木板是为了_______________________________________．(2)在做“探究功与速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是________．A．通过控制橡皮筋的伸长量不变，改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值C．实验过程中木板适当垫高就行，没有必要反复调整D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可(3)实验结束后利用所得的数据，画出的正确图象应该是下图中的图________．四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．) 14．(10分)微耕机俗称“铁牛”，以小型柴油机或汽油机为动力，具有重量轻，体积小等特点，广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等．如图甲所示为一款可遥控的履带式柴油微耕机，其质量为100 kg，额定功率为4 kW.现遥控该微耕机以额定功率匀速从A处经倾角α＝30°、长L＝100 m的斜坡行驶到B处犁地，斜坡对它的阻力恒为1 500 N(如图乙)．求：(1)微耕机在斜坡上行驶的速率；(2)若完成作业后从斜坡匀速返回，微耕机的能量转化效率为40%，求在下坡过程中柴油机消耗燃油所做的总功？15.(10分)如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ＝30°，其上A 、B 两点间的距离l ＝5 m ，传送带在电动机的带动下以v ＝1 m/s 的速度匀速运动．现将一质量为m ＝10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝32，在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：(取g ＝10 m/s 2)(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功．16.(12分)如图所示，竖直面内的曲线轨道AB 的最低点B 的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R ＝0.40 m 的光滑圆形轨道平滑连接．现有一质量m ＝0.10 kg 的滑块(可视为质点)，从位于轨道上的A 点由静止开始滑下，滑块经B 点后恰好能通过圆形轨道的最高点C .已知A 点到B 点的高度h ＝1.5 m ，重力加速度g ＝10 m/s 2，空气阻力可忽略不计，求：(1)滑块通过圆形轨道B 点时对轨道的压力大小；(2)滑块从A 点滑至B 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功．参考答案与解析1．[导学号94770147] [解析]选D.重力做功决定重力势能的变化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A 说法正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的下落弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故B 说法正确；在蹦极过程中，由于只有重力和蹦极绳的弹力做功，故由运动员、地球及蹦极绳组成的系统机械能守恒，故C 说法正确；重力势能的大小与重力势能零点的选取有关，而势能的改变与势能零点的选取无关，故D 说法错误．2．[导学号94770148] [解析]选D.落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A 错误；小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B 错误；落地时速度大小相等，但方向不同，根据P ＝G v cos θ可知，重力的瞬时功率不等，故C 错误；根据机械能守恒定律得到落地时动能相等，故D 正确．3．[导学号94770149] [解析]选D.根据动能定理可知，货物动能的增加量等于货物合外力做的功mah ，A 项错误；根据功能关系可知，货物机械能的增加量等于除重力以外的力做的功，而不是合外力做的功，B 项错误；由功能关系可知，重力势能的增加量等于货物的重力做的负功的大小mgh ，C 项错误；由功能关系可知，货物机械能的增加量为起重机拉力做的功m (g ＋a )h ，D 项正确．4．[导学号94770150] [解析]选D.运动员的加速度为13g ，沿斜面：12mg －f ＝m ·13g ，f ＝16mg ，W f ＝16mg ·2h ＝13mgh ，所以A 、C 项错误，D 项正确；E k ＝mgh －13mgh ＝23mgh ，B 项错误．5．[导学号94770151] [解析]选D.木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力F f 做的功F f L ，A 正确．子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功F f (L ＋d )，B 正确．系统增加的机械能等于力F f 做的总功，即ΔE ＝F f L －F f (L ＋d )＝－F f d ，故机械能减少量为F f d ，C 正确、D 错误．6．[导学号94770152] [解析]选B.圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项A 、D 错误；弹簧长度为2L 时，圆环下落的高度h ＝3L ，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了ΔE p ＝mgh ＝3mgL ，选项B 正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向上的加速度，合力不为零，选项C 错误．7．[导学号94770153] [解析]选C.物体做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大，速度先减小后增大，A 错；物体只受重力作用，加速度为g 保持不变，B 错；物体在水平方向的位移x ＝v 0t 与时间成正比，C 对；物体的竖直分速度先减小后增大，重力的瞬时功率P ＝mg v y 应先减小后增大，D 错．8．[导学号94770154] [解析]选BC.物体重力做的功总等于重力势能的减少，因此A错误；根据动能定理可知合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，因此B 正确；根据重力势能的定义和特点可知C 正确；当有除重力以外的其他力对物体做功时，运动物体动能的减少量不等于其重力势能的增加量，因此D 错误．9．[导学号94770155] [解析]选AC.弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故A 对B 错，运动员越跳越高，表明运动员的机械能增大，故C 对D 错．10．[导学号94770156] [解析]选BD.卫星轨道半径减小时，分析各力做功情况可判断卫星能量的变化．卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，G Mm r 2＝m v 2r，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，卫星的机械能减小，选项B 、D 正确．11．[导学号94770157] [解析]选BCD.小球在从M 点运动到N 点的过程中，弹簧的压缩量先增大，后减小，到某一位置时，弹簧处于原长，再继续向下运动到N 点的过程中，弹簧又伸长．弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于90°，再小于90°，最后又大于90°，因此弹力先做负功，再做正功，最后又做负功，A 项错误；弹簧与杆垂直时，小球的加速度等于重力加速度，当弹簧的弹力为零时，小球的加速度也等于重力加速度，B 项正确；弹簧长度最短时，弹力与小球的速度方向垂直，这时弹力对小球做功的功率为零，C 项正确；由于在M 、N 两点处，弹簧的弹力大小相等，即弹簧的形变量相等，根据动能定理可知，小球从M 点到N 点的过程中，弹簧的弹力做功为零，重力做功等于动能的增量，即小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差，D 项正确．12．[导学号94770158] [解析]选CD.滑块返回到斜面的底端时，重力与瞬时速度的方向不在一条直线上，重力的瞬时功率为P ＝mg v sin θ，选项A 错误；从滑块开始运动到返回到斜面底端的整个过程中，设滑块克服摩擦力做功为W f ，根据动能定理得Fx －W f ＝12m v 2，解得W f ＝Fx －12m v 2，选项B 错误；上滑和下滑过程中滑块所受的摩擦力大小相等，位移大小相等，故下滑过程中克服摩擦力做的功与上滑过程中克服摩擦力做的功相等，则下滑过程中滑块克服摩擦力做的功为W f 2＝12Fx －14m v 2，设下滑过程中重力做功为W G ，根据动能定理得W G －⎝⎛⎭⎫12Fx －14m v 2＝12m v 2，解得W G ＝12Fx ＋14m v 2，由功能关系可知重力势能减少12Fx ＋14m v 2，选项C 正确；滑块由第一次经过P 点到返回到斜面底端的过程中，设摩擦力做功为W f ′，根据动能定理得mgx sin θ＋W f ′＝0，解得W f ′＝－mgx sin θ，由功能关系可知机械能的减少量为mgx sin θ，选项D 正确．13．[导学号94770159] [解析](1)本实验需要测定小车在没有橡皮筋拉力作用下的速度，需使此时小车匀速运动，实验前适当垫高木板就是为了平衡摩擦力，从而使小车最终匀速运动；(2)通过控制橡皮筋的伸长量不变，每根橡皮筋弹力做功相同，增加橡皮筋条数为原来的几倍、做功就是原来的几倍，A 正确；不清楚弹力做功与橡皮筋的长度的关系，B 错误；实验过程中木板垫高高度需反复调整，使小车匀速运动、获得小车最终的速度，C 、D 均错误；(3)橡皮筋弹力做功与小车速度的平方成正比，甲错误、乙正确．[答案](1)平衡摩擦力 (2)A (3)乙14．[导学号94770160] [解析](1)设沿斜坡匀速向上行驶速度为v 1，牵引力为F 1，则有：mg sin 30°＋f ＝F 1(2分) 其额定功率为：P 0＝F 1v 1(1分) 代入数据解得：v 1＝2 m/s.(1分)(2)设沿斜坡向下匀速行驶时牵引力为F 2，由题意有：F 2＋mg sin 30°＝f(2分) 牵引力做的功为：W 1＝F 2L(1分) 微耕机总功为：W 2＝W 140%(1分) 联立并代入数据得：W 2＝2.5×105 J ．(2分) [答案](1)2 m/s (2)2.5×105 J15．[导学号94770161] [解析](1)小物体加速过程中根据牛顿第二定律有：μmg cos θ－mg sin θ＝ma(1分) 小物体上升的加速度a ＝2.5 m/s 2(1分) 当小物体的速度等于传送带的速度时，位移是x ＝v 22a＝0.2 m (1分) 即小物体将以v ＝1 m/s 的速度完成4.8 m 的路程由功能关系得：W ＝ΔE p ＋ΔE k ＝mgl sin θ＋12m v 2＝255 J ． (2分) (2)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q ，由v＝at 得t ＝v a＝0.4 s (1分) 相对位移x ′＝v t －12v t ＝0.2 m (2分) 摩擦产生的热量Q ＝μmg cos θx ′＝15 J(1分) 故电动机做的功W 电＝W ＋Q ＝270 J ．(1分)[答案](1)255 J (2)270 J16．[导学号94770162] [解析](1)因滑块恰能通过C 点，对滑块在C 点，根据牛顿第二定律有：mg ＝m v 2C R， (2分) 解得：v C ＝gR ＝2.0 m/s (1分) 对于滑块从B 点到C 点的过程，选B 点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒定律有12m v 2B ＝12m v 2C ＋2mgR (2分)滑块在B 点受重力mg 和轨道的支持力N ，根据牛顿第二定律有N －mg ＝m v 2B R(2分) 联立上述两式可解得：N ＝6mg ＝6.0 N根据牛顿第三定律可知，滑块在B 点时对轨道的压力大小N ′＝6.0 N.(1分) (2)滑块从A 点滑至B 点的过程中，根据动能定理有：mgh －W 阻＝12m v 2B(2分) 解得：W 阻＝mgh －12m v 2B ＝0.50 J. (2分) [答案](1)6.0 N (2)0.50 J。
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高中同步测试卷(十)专题三 功能关系(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．一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，下列说法错误的是( )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2．在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地过程中，三球( )A ．运动时间相同B ．落地时的速度相同C ．落地时重力的功率相同D ．落地时的动能相同3．已知货物的质量为m ，在某段时间内起重机将货物以a 的加速度加速升高h ，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g )( )A ．货物的动能一定增加mah －mghB ．货物的机械能一定增加mahC ．货物的重力势能一定增加mahD ．货物的机械能一定增加mah ＋mgh4.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能B ．运动员获得的动能为13mgh C ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh 5.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d 时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L ，木块对子弹的平均阻力为F f，那么在这一过程中不正确的是()A．木块的机械能增量为F f L B．子弹的机械能减少量为F f(L＋d)C．系统的机械能减少量为F f d D．系统的机械能减少量为F f(L＋d)6.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中() A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变7．如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率P随时间t变化的图象中，正确的是()二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．下列关于功和机械能的说法，正确的是()A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量9．如图甲中弹丸以一定的初始速度在光滑碗内做复杂的曲线运动，图乙中的运动员在蹦床上越跳越高．下列说法中正确的是()A ．图甲弹丸在上升的过程中，机械能保持不变B ．图甲弹丸在上升的过程中，机械能逐渐增大C ．图乙中的运动员多次跳跃后，机械能增大D ．图乙中的运动员多次跳跃后，机械能不变10．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是( )A ．卫星的动能逐渐减小B ．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C ．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D ．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小11．(2016·高考全国卷甲)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连．现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点．已知在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中，( ) A ．弹力对小球先做正功后做负功B ．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C ．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D ．小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差12.将一倾角为θ的斜面固定在水平地面上，一质量为m 、可视为质点的滑块静止在斜面的底端．现在滑块上施加一沿斜面向上的恒力F ，使滑块由静止开始沿斜面向上加速运动，当滑块沿斜面向上运动距离x 到达P 点时，速度大小为v ，此时将恒力撤去，经过一段时间滑块返回到斜面的底端，速度大小也为v ，重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A ．滑块返回到斜面的底端时重力的瞬时功率为mg vB ．滑块由开始运动到返回到斜面底端的过程中克服摩擦力所做的功为FxC ．滑块由最高点运动到斜面底端的过程中重力势能减少12Fx ＋14m v 2 D ．滑块由第一次经过P 点到返回到斜面底端的过程中，损失的机械能为mgx sin θ13.(10分)用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中通过打点计时器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：(1)实验前适当垫高木板是为了_______________________________________．(2)在做“探究功与速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是________．A．通过控制橡皮筋的伸长量不变，改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值C．实验过程中木板适当垫高就行，没有必要反复调整D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可(3)实验结束后利用所得的数据，画出的正确图象应该是下图中的图________．四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．) 14．(10分)微耕机俗称“铁牛”，以小型柴油机或汽油机为动力，具有重量轻，体积小等特点，广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等．如图甲所示为一款可遥控的履带式柴油微耕机，其质量为100 kg，额定功率为4 kW.现遥控该微耕机以额定功率匀速从A处经倾角α＝30°、长L＝100 m的斜坡行驶到B处犁地，斜坡对它的阻力恒为1 500 N(如图乙)．求：(1)微耕机在斜坡上行驶的速率；(2)若完成作业后从斜坡匀速返回，微耕机的能量转化效率为40%，求在下坡过程中柴油机消耗燃油所做的总功？15.(10分)如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ＝30°，其上A 、B 两点间的距离l ＝5 m ，传送带在电动机的带动下以v ＝1 m/s 的速度匀速运动．现将一质量为m ＝10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝32，在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：(取g ＝10 m/s 2)(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功．16.(12分)如图所示，竖直面内的曲线轨道AB 的最低点B 的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R ＝0.40 m 的光滑圆形轨道平滑连接．现有一质量m ＝0.10 kg 的滑块(可视为质点)，从位于轨道上的A 点由静止开始滑下，滑块经B 点后恰好能通过圆形轨道的最高点C .已知A 点到B 点的高度h ＝1.5 m ，重力加速度g ＝10 m/s 2，空气阻力可忽略不计，求：(1)滑块通过圆形轨道B 点时对轨道的压力大小；(2)滑块从A 点滑至B 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功．参考答案与解析1．[导学号94770147] [解析]选D.重力做功决定重力势能的变化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A 说法正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后，随着运动员的下落弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故B 说法正确；在蹦极过程中，由于只有重力和蹦极绳的弹力做功，故由运动员、地球及蹦极绳组成的系统机械能守恒，故C 说法正确；重力势能的大小与重力势能零点的选取有关，而势能的改变与势能零点的选取无关，故D 说法错误．2．[导学号94770148] [解析]选D.落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A 错误；小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B 错误；落地时速度大小相等，但方向不同，根据P ＝G v cos θ可知，重力的瞬时功率不等，故C 错误；根据机械能守恒定律得到落地时动能相等，故D 正确．3．[导学号94770149] [解析]选D.根据动能定理可知，货物动能的增加量等于货物合外力做的功mah ，A 项错误；根据功能关系可知，货物机械能的增加量等于除重力以外的力做的功，而不是合外力做的功，B 项错误；由功能关系可知，重力势能的增加量等于货物的重力做的负功的大小mgh ，C 项错误；由功能关系可知，货物机械能的增加量为起重机拉力做的功m (g ＋a )h ，D 项正确．4．[导学号94770150] [解析]选D.运动员的加速度为13g ，沿斜面：12mg －f ＝m ·13g ，f ＝16mg ，W f ＝16mg ·2h ＝13mgh ，所以A 、C 项错误，D 项正确；E k ＝mgh －13mgh ＝23mgh ，B 项错误．5．[导学号94770151] [解析]选D.木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力F f 做的功F f L ，A 正确．子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功F f (L ＋d )，B 正确．系统增加的机械能等于力F f 做的总功，即ΔE ＝F f L －F f (L ＋d )＝－F f d ，故机械能减少量为F f d ，C 正确、D 错误．6．[导学号94770152] [解析]选B.圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项A 、D 错误；弹簧长度为2L 时，圆环下落的高度h ＝3L ，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了ΔE p ＝mgh ＝3mgL ，选项B 正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向上的加速度，合力不为零，选项C 错误．7．[导学号94770153] [解析]选C.物体做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大，速度先减小后增大，A 错；物体只受重力作用，加速度为g 保持不变，B 错；物体在水平方向的位移x ＝v 0t 与时间成正比，C 对；物体的竖直分速度先减小后增大，重力的瞬时功率P ＝mg v y 应先减小后增大，D 错．8．[导学号94770154] [解析]选BC.物体重力做的功总等于重力势能的减少，因此A错误；根据动能定理可知合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，因此B 正确；根据重力势能的定义和特点可知C 正确；当有除重力以外的其他力对物体做功时，运动物体动能的减少量不等于其重力势能的增加量，因此D 错误．9．[导学号94770155] [解析]选AC.弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故A 对B 错，运动员越跳越高，表明运动员的机械能增大，故C 对D 错．10．[导学号94770156] [解析]选BD.卫星轨道半径减小时，分析各力做功情况可判断卫星能量的变化．卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，G Mm r 2＝m v 2r，受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功，势能逐渐减小，动能逐渐变大，由于气体阻力做负功，卫星的机械能减小，选项B 、D 正确．11．[导学号94770157] [解析]选BCD.小球在从M 点运动到N 点的过程中，弹簧的压缩量先增大，后减小，到某一位置时，弹簧处于原长，再继续向下运动到N 点的过程中，弹簧又伸长．弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于90°，再小于90°，最后又大于90°，因此弹力先做负功，再做正功，最后又做负功，A 项错误；弹簧与杆垂直时，小球的加速度等于重力加速度，当弹簧的弹力为零时，小球的加速度也等于重力加速度，B 项正确；弹簧长度最短时，弹力与小球的速度方向垂直，这时弹力对小球做功的功率为零，C 项正确；由于在M 、N 两点处，弹簧的弹力大小相等，即弹簧的形变量相等，根据动能定理可知，小球从M 点到N 点的过程中，弹簧的弹力做功为零，重力做功等于动能的增量，即小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差，D 项正确．12．[导学号94770158] [解析]选CD.滑块返回到斜面的底端时，重力与瞬时速度的方向不在一条直线上，重力的瞬时功率为P ＝mg v sin θ，选项A 错误；从滑块开始运动到返回到斜面底端的整个过程中，设滑块克服摩擦力做功为W f ，根据动能定理得Fx －W f ＝12m v 2，解得W f ＝Fx －12m v 2，选项B 错误；上滑和下滑过程中滑块所受的摩擦力大小相等，位移大小相等，故下滑过程中克服摩擦力做的功与上滑过程中克服摩擦力做的功相等，则下滑过程中滑块克服摩擦力做的功为W f 2＝12Fx －14m v 2，设下滑过程中重力做功为W G ，根据动能定理得W G －⎝⎛⎭⎫12Fx －14m v 2＝12m v 2，解得W G ＝12Fx ＋14m v 2，由功能关系可知重力势能减少12Fx ＋14m v 2，选项C 正确；滑块由第一次经过P 点到返回到斜面底端的过程中，设摩擦力做功为W f ′，根据动能定理得mgx sin θ＋W f ′＝0，解得W f ′＝－mgx sin θ，由功能关系可知机械能的减少量为mgx sin θ，选项D 正确．13．[导学号94770159] [解析](1)本实验需要测定小车在没有橡皮筋拉力作用下的速度，需使此时小车匀速运动，实验前适当垫高木板就是为了平衡摩擦力，从而使小车最终匀速运动；(2)通过控制橡皮筋的伸长量不变，每根橡皮筋弹力做功相同，增加橡皮筋条数为原来的几倍、做功就是原来的几倍，A 正确；不清楚弹力做功与橡皮筋的长度的关系，B 错误；实验过程中木板垫高高度需反复调整，使小车匀速运动、获得小车最终的速度，C 、D 均错误；(3)橡皮筋弹力做功与小车速度的平方成正比，甲错误、乙正确．[答案](1)平衡摩擦力 (2)A (3)乙14．[导学号94770160] [解析](1)设沿斜坡匀速向上行驶速度为v 1，牵引力为F 1，则有：mg sin 30°＋f ＝F 1(2分) 其额定功率为：P 0＝F 1v 1(1分) 代入数据解得：v 1＝2 m/s.(1分)(2)设沿斜坡向下匀速行驶时牵引力为F 2，由题意有：F 2＋mg sin 30°＝f(2分) 牵引力做的功为：W 1＝F 2L(1分) 微耕机总功为：W 2＝W 140%(1分) 联立并代入数据得：W 2＝2.5×105 J ．(2分) [答案](1)2 m/s (2)2.5×105 J15．[导学号94770161] [解析](1)小物体加速过程中根据牛顿第二定律有：μmg cos θ－mg sin θ＝ma(1分) 小物体上升的加速度a ＝2.5 m/s 2(1分) 当小物体的速度等于传送带的速度时，位移是x ＝v 22a＝0.2 m (1分) 即小物体将以v ＝1 m/s 的速度完成4.8 m 的路程由功能关系得：W ＝ΔE p ＋ΔE k ＝mgl sin θ＋12m v 2＝255 J ． (2分) (2)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q ，由v＝at 得t ＝v a＝0.4 s (1分) 相对位移x ′＝v t －12v t ＝0.2 m (2分) 摩擦产生的热量Q ＝μmg cos θx ′＝15 J(1分) 故电动机做的功W 电＝W ＋Q ＝270 J ．(1分)[答案](1)255 J (2)270 J16．[导学号94770162] [解析](1)因滑块恰能通过C 点，对滑块在C 点，根据牛顿第二定律有：mg ＝m v 2C R， (2分) 解得：v C ＝gR ＝2.0 m/s (1分) 对于滑块从B 点到C 点的过程，选B 点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒定律有12m v 2B ＝12m v 2C ＋2mgR (2分)滑块在B 点受重力mg 和轨道的支持力N ，根据牛顿第二定律有N －mg ＝m v 2B R(2分) 联立上述两式可解得：N ＝6mg ＝6.0 N根据牛顿第三定律可知，滑块在B 点时对轨道的压力大小N ′＝6.0 N.(1分) (2)滑块从A 点滑至B 点的过程中，根据动能定理有：mgh －W 阻＝12m v 2B(2分) 解得：W 阻＝mgh －12m v 2B ＝0.50 J. (2分) [答案](1)6.0 N (2)0.50 J。