最新高中物理：必修2人教版同步练习及单元检测及答案 课时13 单元测试 (曲线运动)
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。
最新人教版高中物理必修二全册同步课时练习
人教版高中物理必修二全册同步课时练习5.1 曲线运动A级抓基础1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是()A．速率B．速度C．合外力D．加速度解析：物体做曲线运动时，速度方向沿轨迹切线，不断改变，故速度一定变化；只要物体受合外力方向与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，合外力可以为恒力，加速度也可以恒定；当物体受的合外力方向始终与速度方向垂直时，物体的速度大小就可以保持不变．答案：B2.如图，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为－F.在此力作用下，关于物体之后运动情况，下列说法正确的是()A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Bb运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体可能沿原曲线由B返回A解析：物体从A运动到B，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是偏下的．到达B点后，力的大小不变方向相反，变成偏上，因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，根据力和速度的关系可知：轨迹应该向着力的方向发生偏转，所以物体的运动轨迹可能沿曲线Bc运动，故C 正确，A、B、D错误．答案：C3.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．所以选项C正确．答案：C4．(多选)下列说法正确的是()A．物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动B．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做加速曲线运动C．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做减速曲线运动D．物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动解析：当物体的运动方向与所受合外力方向在一条直线上时，物体做直线运动，运动方向与合外力方向相同时物体做加速直线运动，运动方向与合外力方向相反时物体做减速直线运动，选项A、D正确；物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，可将合外力沿曲线的切线方向和垂直切线方向分解，切线方向的分力与速度的方向相同，使速度增大，垂直切线方向的分力改变速度的方向，使物体做加速曲线运动，选项C错误，选项B正确．答案：ABD5.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∶ 3 D．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t1∶t2＝AB v∶AF v＝2∶1，故A正确．答案：A6.2017年1月21日英冠诺丁汉森林对布里斯托尔的比赛中，奥斯伯恩精彩任意球破门领衔一周十佳进球．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是()A．合外力的方向与速度方向在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向解析：足球曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C项正确，A、B、D项错误．答案：C7．(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v 2＝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 ＝d v 2＝1505 s ＝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v 2cos θ＝v 1，所以cos θ＝v 1v 2＝35，得θ＝53°，故C 正确，D 错误． 答案：ABC8．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞行的速度是160 km/h ，风从南面吹来，风的速度为80 km/h ，那么：(1)飞机应朝哪个方向飞行？(2)如果所测地区长达80 3 km ，飞机飞过所测地区所需时间是多少？解析：根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示，有sin θ＝v 1v 2＝80160＝12，θ＝30°， 即西偏南30°.(2)飞机的合速度v ＝v 2cos 30°＝80 3 km/h ，所需时间t ＝x v ＝1 h.答案：(1)西偏南30° (2)1 hB 级 提能力9．如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A ，另一竖直直杆B 以速度v 水平向左匀速直线运动，则在B 杆运动的过程中，两杆交点P 的速度大小为( )A ．v sin θB ．v tan θC ．v cos θ D.v cos θ解析：根据几何关系，当P 点水平位移为x 时，P 点沿斜杆位移为x cos θ，v＝x t ，两杆交点P 的速度大小v ′＝v cos θ，选项D 正确．答案：D10．(多选)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断，其中正确的有( )A ．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B ．笔尖留下的痕迹是一条拋物线C ．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变D ．在运动过程中，笔尖的加速度方向始终保持不变解析：笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动，合运动是类平拋运动，其运动轨迹为拋物线，A 错误，B 正确；笔尖做曲线运动，在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化，C 错误；笔尖的加速度方向始终向上，D正确．答案：BD11．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰好匀速上升．以下说法正确的是()A．物体B正向右做匀减速运动B．斜绳与水平成30°时，v A∶v B＝3∶2C．地面对B的摩擦力减小D．物体B正向右做加速运动解析：如图所示，将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度．根据平行四边形定则有v B cos α＝v A，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故A、D错误；根据v B cos α＝v A，斜绳与水平成30°时，v A∶v B＝3∶2，故B正确；在竖直方向上，对B有：m B g＝F N＋F T sin α，F T＝m A g，α减小，则支持力F N增大，根据F f＝μF N，摩擦力增大，故C错误．答案：B12．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＝dv船＝2005s＝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，如图所示，则v合＝v2船－v2水＝4 m/s，经历时间t＝dv合＝2004s＝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 s5.2 平抛运动A级抓基础1．对于平抛运动，下列说法正确的是()A．飞行时间由初速度决定B．水平射程由初速度决定C．水平射程由初速度和高度共同决定D．速度和加速度都是变化的解析：平抛运动竖直方向为自由落体运动，根据h＝12gt2可知：t＝2h g，运动时间由高度决定，与初速度无关，故A项错误；根据x＝v0t可知，水平位移由时间和初速度共同决定，时间又是由高度决定的，所以水平射程由初速度和高度共同决定，故B项错误，C项正确；做平抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，加速度的大小是不变的，但是物体的速度在变化，故D项错误．答案：C2.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＝12gt 2，水平方向L＝v0t，得y＝gL22v20，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．答案：A3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏．如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标．设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2，不计空气阻力，则()A．v1＝v2B．v1<v2C．t1<t2D．t1＝t2解析：根据t＝2hg知，h1>h2，则t1>t2，选项C、D错误；由于水平位移相等，根据x＝v t知v1<v2，故B正确，A错误．答案：B4．(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是(g取10 m/s2)()A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s解析：由h＝12gt2知，面片在空中的运动时间t＝2h g＝0.4 s，而水平位移x＝v0t，故面片的初速度v0＝xt，将x1＝0.5 m，x2＝1.5 m代入，得面片的最小初速度v01＝x1t ＝1.25 m/s，最大初速度v02＝x2t＝3.75 m/s，即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s，选项B、C正确．答案：BC5．以10 m/s的初速度从距水平地面20 m高的塔上水平抛出一个石子．不计空气阻力，g取10 m/s2，则石子抛出点到落地点位移的大小为() A．20 m B．30 mC．20 2 m D．30 2 m解析：根据平抛运动的分位移公式，有：x＝v0t，y＝12gt2，联立解得：t＝2y g＝2×2010s＝2 s；x＝v0t＝10 m/s×2 s＝20 m；故合位移x合＝x2＋y2＝202＋202m＝202m.答案：C6．如图所示，在一次演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()A．v1＝v2B．v1＝H x v2C．v1＝Hxv2D．v1＝xHv2解析：炮弹1做平拋运动，炮弹2做竖直上拋运动，若要使拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以自由落体运动的物体为参考系，则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动，炮弹2匀速上升，由t1＝x v1，t2＝H v2，t1＝t2，得v1＝xHv2，故选项D正确．答案：D7．(多选)如图所示，高为h＝1.8 m的平台上，覆盖一层薄冰，现有一质量为60 kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g取10 m/s2)．由此可知下列各项正确的是()A．滑雪者离开平台边缘时的速度大小是6.0 m/sB．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是3.6 mC．滑雪者在空中运动的时间为0.6 sD．着地时滑雪者的速度是12.0 m/s解析：由h＝12gt2得，t＝0.6 s，C正确；v y＝gt得v y＝6.0 m/s，落地时速度与水平方向成45°角，故v x＝v y＝6.0 m/s，A正确；落地时的速度v＝6 2 m/s，D错误；由x＝v x t＝3.6 m，B正确．答案：ABCB级提能力8.如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑，当小球p 开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B点．已知斜面AB光滑，长度l＝2.5 m，斜面倾角为θ＝30°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间；(2)小球q 抛出时初速度的大小(结果可以用分式或根号表示)．解析：(1)小球p 从斜面上下滑的加速度为a ，根据牛顿第二定律得a ＝mg sin θm ＝g sin θ，①下滑所需时间为t 1，根据运动学公式得l ＝12at 21，②由①②得t 1＝ 2lg sin θ，③代入数据得t 1＝1 s.(2)小球q 做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，设抛出速度为v 0.则x ＝l cos 30°＝v 0t 2，④依题意得：t 2＝t 1，⑤由③④⑤得v 0＝l cos 30°t 1＝534 m/s. 答案：(1)1 s (2)534 m/s9．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为 ( )A ．1∶1B ．4∶3C ．16∶9D ．9∶16解析：当小球落到斜面上时位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角，即可以求出运动时间．A、B均落在斜面上，由几何关系知，若斜面倾角为θ，水平位移为x＝v0t，下落高度为h＝12gt 2，则tan θ＝h x＝gt2v，A、B的初速度大小相同，时间之比为t1∶t2＝tan 37°∶tan 53°＝9∶16，故D项正确．答案：D10．(多选)如图为小球做平抛运动的示意图．发射口距地面高为h，小球发射的速度为v，落地位置到发射口的水平距离为R，小球在空中运动的时间为t.下列说法正确的是()A．h一定时，v越大，R越大B．h一定时，v越大，t越长C．v一定时，h越大，R越大D．v一定时，h越大，t越长解析：根据t＝2hg可知，h一定时，下落的时间t一定，又由R＝v t可知，v越大，R越大，故A项正确，B项错误；v一定时，h越大，下落时间t越长，则R越大，故C、D项正确．答案：ACD11.如图所示，斜面与水平面之间的夹角为37°，在斜面底端A点正上方高度为8 m处的O点，以4 m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，这段飞行所用的时间为(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)()A．2 s B. 2 sC．1 s D．0.5 s解析：设飞行时间为t，则x＝v0t，h＝12gt2，因为斜面与水平面之间的夹角为37°，如图所示，由三角形的边角关系可知，tan 37°＝AQPQ，所以在竖直方向上有：OQ＋AQ＝8 m，所以有：v0t tan 37°＋12gt2＝8 m，代入数据解得t＝1 s．故C项正确，A、B、D项错误．答案：C12．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图所示，一位运动员由A点沿水平方向跃起，到山坡B点着陆．测得A、B间距离L＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面．试计算：(1)运动员起跳后在空中飞行的时间；(2)运动员在A点的起跳速度大小(不计空气阻力，g取10 m/s2)．解析：(1)运动员做平抛运动，根据L sin θ＝12gt2得运动的时间为t＝2L sin θg＝2×40×1210s＝2 s.(2)水平方向上有L cos θ＝v t，解得起跳速度为：v＝L cos θt＝40×322m/s＝10 3 m/s.答案：(1)2 s(2)10 3m/s5.3 实验：研究平抛运动1．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 ．(g 取10 m/s 2)解析：由照片知在前两次曝光的时间间隔内，竖直位移之差Δy ＝l ＝3.6 m ， 又Δy ＝gT 2，所以曝光时间T ＝Δyg ＝ 3.610 s ＝0.6 s.曝光时间内的水平位移2l ＝7.2 m ，所以v 0＝2l T ＝7.20.6 m/s ＝12 m/s.第二次曝光时车的竖直速度v y ＝3l 2T ＝3×3.62×0.6 m/s ＝9 m/s ， 此时，车下落的时间t 1＝v y g ＝910 s ＝0.9 s ，从开始到落地的总时间t 2＝t 1＋T ＝1.5 s ， 故高台离地面的高度h ＝12gt 22＝12×10×1.52 m ＝11.25 m. 答案：12 11.252．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A.将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B.将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝4.78 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm，g取9.8 m/s2.(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0＝____________________(用题中所给字母表示)．(2)小球初速度的测量值为________m/s.解析：由于每次移动距离x＝10.00 cm，所以小球从打A点到打B点与从打B 点到打C点的时间相同，设此时间为t.由于y2－y1＝gt2，且y1＝4.78 cm，y2＝14.82cm，g＝9.8 m/s2，所以t＝y2－y1g≈0.1 s，故小球初速度v0＝xt＝x gy2－y1≈1.00m/s.答案：(1)xgy2－y1(2)1.003.(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．(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 ＝gT 2，得闪光相等的时间间隔T ＝2L g ＝ 2×0.0510s ＝0.1 s ， 频率f ＝1T ＝10 Hz.②小球做平抛运动的初速度v 0＝3L T ＝0.150.1 m/s ＝1.5 m/s.③B 点的竖直分速度v y ＝8L 2T ＝0.40.2 m/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)①10②1.5③2.54．如图所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0.420 m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中．(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成________关系，与________无关．v0(m/s)0.741 1.034 1.318 1.584t(ms)292.7293.0292.8292.9d(cm)21.730.338.646.4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝2hg＝2×0.42010s＝289.8ms发现理论值与测量值之差约为 3 ms.经检查，实验及测量无误，其原因是____________________________________________________________________________________.(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′理，但二者之差在3～7 ms之间，且初速度越大差值越小．对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是__________________________________________________________________________.解析：(1)由题表中数据可知，h一定时，小球的水平位移d与初速度v0成正比关系，与时间t无关．(2)该同学计算时重力加速度取的是10 m/s2，一般情况下应取9.8 m/s2，从而导致约3 ms的偏差．(3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间或光电门传感器置于槽口的内侧，使测量值大于理论值．答案：(1)正比飞行时间t(2)计算时重力加速度取值(10 m/s2)大于实际值(3)见解析5.用如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，落在水平挡板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痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．图甲(1)下列实验条件必须满足的有________．A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平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．图乙a ．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y 轴与重锤线平行．b ．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，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y 1和y 2，则y 1y 2________13(选填“大于”“等于”或者“小于”)．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)．(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________．A ．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B ．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C ．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体______________________________．A ．在水平方向上做匀速直线运动B ．在竖直方向上做自由落体运动C ．在下落过程中机械能守恒解析：(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A 错误，B 、D 正确；挡板高度可以不等间距变化，故C 错误．(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行．b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间。
2024_2025年新教材高中物理模块检测含解析新人教版选择性必修第二册
模块达标验收(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，共40分。
第1～8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，每小题3分；第9～12小题有多个正确选项，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．在物理学发展过程中，观测、试验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述不符合史实的是( )A．奥斯特在试验中视察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B．安培依据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相像性，提出了分子电流假说C．法拉第在试验中视察到，在通有恒定电流的静止导线旁边的固定闭合导线圈中，会出现感应电流D．楞次在分析了很多试验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变更解析：选C 通有恒定电流的静止导线旁边产生的磁场是不变的，在其旁边的固定闭合导线圈中没有磁通量的变更，因此，不会出现感应电流，选项C错误。
2．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。
现使磁铁起先自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电状况是( )A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析：选D 磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，依据楞次定律可推断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可推断出线圈中感应电流方向为逆时针绕向(由上向下看)，流过R的电流方向从b到a，电容器下极板带正电。
选项D正确。
3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻推断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示。
将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发觉电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内( )A．升降机可能匀速上升B．升降机肯定匀减速上升C．升降机肯定处于失重状态D．通过压敏电阻的电流肯定比电梯静止时大解析：选C 在升降机运动过程的某一段时间内，电流表示数I 不变，且有I ＞I 0，则说明电源的路端电压增大了，从而分析出是压敏电阻的阻值增大了，压敏电阻受的压力减小了，由牛顿其次定律可知，物块具有向下的加速度，处于失重状态，升降机可能向下匀加速运动，也可能向上匀减速运动，故C 正确，A 、B 错误；因压敏电阻的阻值增大，电源总电流减小，电流表示数变大，故通过压敏电阻的电流肯定比电梯静止时小，D 错误。
(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。
最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套
最新⼈教版⾼中物理必修⼆测试题及答案全套最新⼈教版⾼中物理必修⼆测试题及答案全套章末检测试卷(⼀)(时间：90分钟满分：100分)⼀、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每⼩题4分，共48分)1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度⼀定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动⽔平⽅向做匀速直线运动，所以落地时速度⼀定有⽔平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度⽅向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆⼼，也就是⽅向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所⽰为某中国运动员在短道速滑⽐赛中勇夺⾦牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑⾏，则她()图1A.所受的合⼒为零，做匀速运动B.所受的合⼒恒定，做匀加速运动C.所受的合⼒恒定，做变加速运动D.所受的合⼒变化，做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动，由于合⼒时刻指向圆⼼，其⽅向变化，所以是变加速运动，D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种⼤型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图2所⽰，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“⾏⾛”的天车有两个功能，⼀是吊着货物沿竖直⽅向运动，⼆是吊着货物沿旋臂⽔平⽅向运动.现天车吊着货物正在沿⽔平⽅向向右匀速⾏驶，同时⼜使货物沿竖直⽅向向上做匀减速运动.此时，我们站在地⾯上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在⽔平⽅向做匀速运动，在竖直⽅向做匀减速运动，故货物所受的合外⼒竖直向下，由曲线运动的特点(所受的合外⼒要指向轨迹凹侧)可知，对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.⼀物体在光滑的⽔平桌⾯上运动，在相互垂直的x⽅向和y⽅向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所⽰.关于物体的运动，下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增⼤的曲线运动B.物体运动的加速度先减⼩后增⼤C.物体运动的初速度⼤⼩是50 m/sD.物体运动的初速度⼤⼩是10 m/s答案C解析由题图知，x⽅向的初速度沿x轴正⽅向，y⽅向的初速度沿y轴负⽅向，则合运动的初速度⽅向不在y轴⽅向上；x轴⽅向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴⽅向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴⽅向，所以合运动的加速度沿y轴⽅向，与合初速度⽅向不在同⼀直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减⼩后增⼤，故A错误.物体运动的加速度等于y⽅向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度⼤⼩为：v0＝v x02＋v y02＝302＋402 m/s＝50 m/s，故C正确，D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.⼀圆盘可以绕其竖直轴在⽔平⾯内转动，圆盘半径为R，甲、⼄物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最⼤静摩擦⼒均为正压⼒的µ倍，两物体⽤⼀根长为L(L图4A.µ(M－m)gmL B.µgLC.µ(M＋m)gML D.µ(M＋m)gmL答案D解析以最⼤⾓速度转动时，以M为研究对象，F＝µMg，以m为研究对象F＋µmg＝mLω2，可得ω＝µ(M＋m)gmL，选项D正确.【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】⽔平⾯内圆周运动的动⼒学问题6.如图5所⽰，斜⾯上a、b、c三点等距，⼩球从a点正上⽅O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在b点.若⼩球初速度变为v，其落点位于c，则()图5A.v0B.v＝2v0C.2v0D.v>3v0答案A解析如图所⽰，M点和b点在同⼀⽔平线上，M点在c点的正上⽅.根据平抛运动的规律，若v＝2v0，则⼩球经过M 点.可知以初速度v 0【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤7.如图6所⽰，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B ⽔平放置(两轮不打滑)，两轮半径r A ＝2r B ，当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的⼩⽊块恰能相对静⽌，若将⼩⽊块放在B 轮上，欲使⽊块相对B 轮能静⽌，则⽊块距B 轮转轴的最⼤距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析当主动轮匀速转动时，A 、B 两轮边缘上的线速度⼤⼩相等，由ω＝v R 得ωA ωB ＝vr A v r B ＝r B r A ＝12.因A 、B材料相同，故⽊块与A 、B 间的动摩擦因数相同，由于⼩⽊块恰能在A 边缘上相对静⽌，则由静摩擦⼒提供的向⼼⼒达到最⼤值F fm ，得F fm ＝mωA 2r A ①设⽊块放在B 轮上恰能相对静⽌时距B 轮转轴的最⼤距离为r ，则向⼼⼒由最⼤静摩擦⼒提供，故F fm ＝mωB 2r ②由①②式得r ＝(ωA ωB )2r A ＝(12)2r A ＝r A 4＝r B2，C 正确.【考点】⽔平⾯内的匀速圆周运动分析【题点】⽔平⾯内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个⼩球，分别⽤长2l 和l 的轻绳拴在同⼀转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M 和m 的⼩球悬线与竖直⽅向夹⾓分别为α和β，如图7所⽰，则( )图7A.cos α＝cos β2B.cos α＝2cos βC.tan α＝tan β2D.tan α＝tan β答案 A解析对于球M ，受重⼒和绳⼦拉⼒作⽤，这两个⼒的合⼒提供向⼼⼒，如图所⽰.设它们转动的⾓速度是ω，由Mg tan α＝M ·2l sin α·ω2，可得：cos α＝g 2lω2.同理可得cos β＝g lω2，则cos α＝cos β2，所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动⼒学问题分析9.西班⽛某⼩镇举⾏了西红柿狂欢节，其间若⼀名⼉童站在⾃家的平房顶上，向距离他L 处的对⾯的竖直⾼墙上投掷西红柿，第⼀次⽔平抛出的速度是v 0，第⼆次⽔平抛出的速度是2v 0，则⽐较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空⽓阻⼒)( ) A.运动时间之⽐是2∶1 B.下落的⾼度之⽐是2∶1 C.下落的⾼度之⽐是4∶1 D.运动的加速度之⽐是1∶1 答案 ACD解析由平抛运动的规律得t 1∶t 2＝L v 0∶L 2v 0＝2∶1，故选项A 正确.h 1∶h 2＝(12gt 12)∶(12gt 22)＝4∶1，选项B 错误，C 正确.由平抛运动的性质知，选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤10.m 为在⽔平传送带上被传送的⼩物体(可视为质点)，A 为终端动⼒轮，如图8所⽰，已知动⼒轮半径为r ，传送带与轮间不会打滑，当m 可被⽔平抛出时( )图8A.传送带的最⼩速度为grB.传送带的最⼩速度为g rC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析物体恰好被⽔平抛出时，在动⼒轮最⾼点满⾜mg ＝m v 2r ，即速度最⼩为gr ，选项A 正确，B 错误；⼜因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确，D 错误. 【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】竖直⾯内圆周运动的动⼒学问题11.有⼀种杂技表演叫“飞车⾛壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁⾼速⾏驶，做匀速圆周运动.如图9所⽰，图中虚线表⽰摩托车的⾏驶轨迹，轨迹离地⾯的⾼度为h ，下列说法中正确的是( )图9A.h 越⾼，摩托车对侧壁的压⼒将越⼤B.h 越⾼，摩托车做圆周运动的线速度将越⼤C.h 越⾼，摩托车做圆周运动的周期将越⼤D.h 越⾼，摩托车做圆周运动的向⼼⼒将越⼤答案 BC解析摩托车受⼒分析如图所⽰.由于F N ＝mgcos θ所以摩托车受到侧壁的⽀持⼒与⾼度⽆关，保持不变，摩托车对侧壁的压⼒也不变，A 错误；由F n ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r 知h 变化时，向⼼⼒F n 不变，但⾼度升⾼，r 变⼤，所以线速度变⼤，⾓速度变⼩，周期变⼤，选项B 、C 正确，D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动⼒学问题分析12.如图10所⽰，两个质量均为m的⼩⽊块a和b(均可视为质点)放在⽔平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，⽊块与圆盘的最⼤静摩擦⼒为⽊块所受重⼒的k倍，重⼒加速度⼤⼩为g.若圆盘从静⽌开始绕转轴缓慢地加速转动，⽤ω表⽰圆盘转动的⾓速度，下列说法正确的是(假设最⼤静摩擦⼒等于滑动摩擦⼒)()图10A.b⼀定⽐a先开始滑动B.a、b所受的摩擦⼒始终相等C.ω＝kg2l是b开始滑动的临界⾓速度D.当ω＝2kg3l时，a所受摩擦⼒的⼤⼩为kmg答案AC解析⼩⽊块a、b做圆周运动时，由静摩擦⼒提供向⼼⼒，即F f＝mω2R.当⾓速度增加时，静摩擦⼒增⼤，当增⼤到最⼤静摩擦⼒时，发⽣相对滑动，对⽊块a：F f a＝mωa2l，当F f a＝kmg时，kmg＝mωa2l，ωa＝kgl；对⽊块b：F f b＝mωb2·2l，当F f b＝kmg时，kmg＝mωb2·2l，ωb＝kg2l，所以b先达到最⼤静摩擦⼒，选项A正确；两⽊块滑动前转动的⾓速度相同，则F f a＝mω2l，F f b＝mω2·2l，F f aB错误；当ω＝kg2l时b刚开始滑动，选项C正确；当ω＝2kg3l时，a没有滑动，则F f a＝mω2l＝23kmg，选项D错误.【考点】⽔平⾯内的匀速圆周运动的动⼒学分析【题点】⽔平⾯内的匀速圆周运动的动⼒学分析⼆、实验题(本题共2⼩题，共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对⽀持⾯⼏乎没有压⼒，所以在这种环境中已经⽆法⽤天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所⽰的装置(图中O为光滑⼩孔)来间接测量物体的质量：给待测物体⼀个初速度，使它在⽔平桌⾯上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量⼯具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________.(2)待测物体质量的表达式为m ＝________________.答案 (1)弹簧测⼒计⽰数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测⼒计的⽰数F ，则有F ＝m 4π2T 2R ，所以待测物体质量的表达式为m ＝FT 24π2R .【考点】对向⼼⼒的理解【题点】向⼼⼒实验探究14.(8分)未来在⼀个未知星球上⽤如图12甲所⽰装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下⽅P 点处有⽔平放置的炽热电热丝，当悬线摆⾄电热丝处时能轻易被烧断，⼩球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对⼩球采⽤频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了⼩球在做平抛运动过程中的多张照⽚，经合成后，照⽚如图⼄所⽰.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的⼩球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照⽚⼤⼩如图中坐标所⽰，⼜知该照⽚的长度与实际背景屏的长度之⽐为1∶4，则：图12(1)由以上信息，可知a 点________(选填“是”或“不是”)⼩球的抛出点. (2)由以上及图信息，可以推算出该星球表⾯的重⼒加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出⼩球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出⼩球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之⽐为1∶3∶5可知，a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd ⽔平距离相同可知，a 到b 、b 到c 运动时间相同，设为T ，在竖直⽅向有Δh ＝gT 2，T ＝0.10 s ，可求出g ＝8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ，⽔平距离为8 cm ，x ＝v x t ，得⽔平速度v x ＝0.8 m/s. (4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度，则v yb ＝4×4×10－22×0.10 m/s ＝0.8 m/s ，所以v b ＝v x 2＋v yb 2＝425m/s.【考点】研究平抛运动的创新性实验【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4⼩题，共40分.要有必要的⽂字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所⽰，马戏团正在上演飞车节⽬.在竖直平⾯内有半径为R 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知⼈和摩托车的总质量为m ，⼈以v 1＝2gR 的速度过轨道最⾼点B ，并以v 2＝3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压⼒⼤⼩相差多少？图13答案 6mg解析在B 点，F B ＋mg ＝m v 12R ，解得F B ＝mg ，根据⽜顿第三定律，摩托车对轨道的压⼒⼤⼩F B ′＝F B ＝mg在A 点，F A －mg ＝m v 22R解得F A ＝7mg ，根据⽜顿第三定律，摩托车对轨道的压⼒⼤⼩F A ′＝F A ＝7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压⼒⼤⼩相差F A ′－F B ′＝6mg . 【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】竖直⾯内圆周运动的动⼒学问题16.(10分)如图14所⽰，⼩球在外⼒作⽤下，由静⽌开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B 点时撤去外⼒.然后，⼩球冲上竖直平⾯内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最⾼点C ，到达最⾼点C 后抛出，最后落回到原来的出发点A 处.不计空⽓阻⼒，试求：(重⼒加速度为g )图14(1)⼩球运动到C 点时的速度⼤⼩； (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)⼩球恰能通过最⾼点C ，说明此时半圆环对球⽆作⽤⼒，设此时⼩球的速度为v ，则mg ＝m v 2R所以v ＝gR(2)⼩球离开C 点后做平抛运动，设从C 点落到A 点⽤时为t ，则2R ＝12gt 2⼜因A 、B 之间的距离s ＝v t 所以s ＝gR ·4Rg＝2R . 【考点】竖直⾯内的圆周运动分析【题点】竖直⾯内的“绳”模型17.(10分)如图15所⽰，在⽔平地⾯上固定⼀倾⾓θ＝37°、表⾯光滑的斜⾯体，物体A 以v 1＝6 m/s 的初速度沿斜⾯上滑，同时在物体A 的正上⽅，有⼀物体B 以某⼀初速度⽔平抛出.物体A 恰好可以上滑到最⾼点，此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空⽓阻⼒，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2).求：图15(1)物体A 上滑到最⾼点所⽤的时间t ； (2)物体B 抛出时的初速度v 2的⼤⼩； (3)物体A 、B 间初始位置的⾼度差h . 答案 (1)1 s(2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中，由⽜顿第⼆定律得 mg sin θ＝ma 代⼊数据得a ＝6 m/s 2设物体A 滑到最⾼点所⽤时间为t ，由运动学公式知0＝v 1－at 解得t ＝1 s(2)物体B 平抛的⽔平位移x ＝12v 1t cos 37°＝2.4 m物体B 平抛的初速度v 2＝xt ＝2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的⾼度差 h ＝12v 1t sin 37°＋12gt 2＝6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或⽔平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所⽰，⽔平放置的正⽅形光滑玻璃板abcd ，边长为L ，距地⾯的⾼度为H ，玻璃板正中间有⼀个光滑的⼩孔O ，⼀根细线穿过⼩孔，两端分别系着⼩球A 和⼩物块B ，当⼩球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时，AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ，重⼒加速度为g ，不计空⽓阻⼒.图16(1)求⼩物块B 的质量m B ；(2)当⼩球速度⽅向平⾏于玻璃板ad 边时，剪断细线，则⼩球落地前瞬间的速度多⼤？ (3)在(2)的情况下，若⼩球和⼩物块落地后均不再运动，则两者落地点间的距离为多少？答案 (1)m A v 2gl(2)v 2＋2gH (3)L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象，根据平衡条件有 F T ＝m B g以A 为研究对象，根据⽜顿第⼆定律有 F T ＝m A v 2l联⽴解得m B ＝m A v 2gl(2)剪断细线，A 沿轨迹切线⽅向飞出，脱离玻璃板后做平抛运动，竖直⽅向，有v y 2＝2gH ，解得v y ＝2gH ，由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′＝v 2＋v y 2＝v 2＋2gH(3)A 脱离玻璃板后做平抛运动，竖直⽅向：H ＝12gt 2⽔平⽅向：x ＝L2＋v t两者落地的距离s ＝x 2＋l 2＝ L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤章末检测试卷(⼆)(时间：90分钟满分：100分)⼀、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每⼩题5分，共60分)1.在物理学理论建⽴的过程中，有许多伟⼤的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A.卡⽂迪许通过实验⽐较准确地测出了引⼒常量的数值B.第⾕通过对天体运动的长期观察，发现了⾏星运动三定律C.开普勒发现了万有引⼒定律D.⽜顿提出了“⽇⼼说”答案A【考点】物理学史的理解【题点】物理学史的理解2.如图1所⽰，⽕星和地球都在围绕着太阳旋转，其运⾏轨道是椭圆.根据开普勒⾏星运动定律可知()图1A.⽕星绕太阳运⾏过程中，速率不变B.地球靠近太阳的过程中，运⾏速率减⼩C.⽕星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的⾯积逐渐增⼤D.⽕星绕太阳运⾏⼀周的时间⽐地球的长答案D解析根据开普勒第⼆定律：对任意⼀个⾏星⽽⾔，它与太阳的连线在相同时间内扫过的⾯积相等，可知⾏星在此椭圆轨道上运动的速度⼤⼩不断变化，地球靠近太阳过程中运⾏速率将增⼤，选项A、B、C错误.根据开普勒第三定律，可知所有⾏星的轨道的半长轴的三次⽅跟公转周期的⼆次⽅的⽐值都相等.由于⽕星轨道的半长轴⽐较⼤，所以⽕星绕太阳运⾏⼀周的时间⽐地球的长，选项D正确.【考点】开普勒定律的理解【题点】开普勒定律的理解3.2015年12⽉29⽇，“⾼分四号”对地观测卫星升空.这是中国“⾼分”专项⾸颗⾼轨道⾼分辨率、设计使⽤寿命最长的光学遥感卫星，也是当时世界上空间分辨率最⾼、幅宽最⼤的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“⾼分四号”地球同步卫星的说法中正确的是()A.该卫星定点在北京上空B.该卫星定点在⾚道上空C.它的⾼度和速度是⼀定的，但周期可以是地球⾃转周期的整数倍D.它的周期和地球⾃转周期相同，但⾼度和速度可以选择，⾼度增⼤，速度减⼩答案 B解析地球同步卫星若在除⾚道所在平⾯外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平⾯与受到的地球的引⼒就不在⼀个平⾯上，且稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地⾯静⽌不动，必须定点在⾚道的正上⽅，选项A 错误，B 正确；因为同步卫星要和地球⾃转同步，即它们的T 和ω都相同，根据G Mmr 2＝m v 2r ＝mω2r ，因为ω⼀定，所以r 必须固定，且v 也固定，选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应⽤【题点】同步卫星规律的理解和应⽤4.2017年11⽉15⽇，我国⼜⼀颗第⼆代极轨⽓象卫星“风云三号D ”成功发射，顺利进⼊预定轨道.极轨⽓象卫星围绕地球南北两极运⾏，其轨道在地球上空650～1 500 km 之间，低于地球静⽌轨道卫星(⾼度约为36 000 km)，可以实现全球观测.有关“风云三号D ”，下列说法中正确的是( ) A.“风云三号D ”轨道平⾯为⾚道平⾯ B.“风云三号D ”的发射速度可能⼩于7.9 km/s C.“风云三号D ”的周期⼩于地球静⽌轨道卫星的周期 D.“风云三号D ”的加速度⼩于地球静⽌轨道卫星的加速度答案 C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所⽰为北⽃导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是( )图2A.在轨道运⾏的两颗卫星a 、b 的周期相等B.在轨道运⾏的两颗卫星a 、c 的线速度⼤⼩v aC.在轨道运⾏的两颗卫星b 、c 的⾓速度⼤⼩ωb <ωcD.在轨道运⾏的两颗卫星a 、b 的向⼼加速度⼤⼩a a解析根据万有引⼒提供向⼼⼒，得T ＝2πr 3GM，因为a 、b 的轨道半径相等，故a 、b 的周期相等，选项A 正确；因v ＝GMr，c 的轨道半径⼩于a 的轨道半径，故线速度⼤⼩v aGM r 3，c 的轨道半径⼩于b 的轨道半径，故⾓速度⼤⼩ωb <ωc ，选项C 正确.因a n ＝GMr2，a 的轨道半径等于b 的轨道半径，故向⼼加速度⼤⼩a a ＝a b ，选项D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复，⾃2016年起将4⽉24⽇设⽴为“中国航天⽇”.1970年4⽉24⽇我国⾸次成功发射的⼈造卫星东⽅红⼀号，⽬前仍然在椭圆轨道上运⾏，如图3所⽰，其轨道近地点⾼度约为440 km ，远地点⾼度约为2 060 km ；1984年4⽉8⽇成功发射的东⽅红⼆号卫星运⾏在⾚道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东⽅红⼀号在远地点的加速度为a 1，东⽅红⼆号的加速度为a 2，固定在地球⾚道上的物体随地球⾃转的加速度为a 3，则a 1、a 2、a 3的⼤⼩关系为( )图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析卫星围绕地球运⾏时，万有引⼒提供向⼼⼒，对于东⽅红⼀号，在远地点时有G Mm 1(R ＋h 1)2＝m 1a 1，即a 1＝GM (R ＋h 1)2，对于东⽅红⼆号，有G Mm 2(R ＋h 2)2＝m 2a 2，即a 2＝GM(R ＋h 2)2，由于h 2>h 1，故a 1>a 2，东⽅红⼆号卫星与地球⾃转的⾓速度相等，由于东⽅红⼆号做圆周运动的轨道半径⼤于地球⾚道上物体做圆周运动的半径，根据a n ＝ω2r ，故a 2>a 3，所以a 1>a 2>a 3，选项D 正确，选项A 、B 、C 错误. 【考点】⾚道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对⽐【题点】⾚道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对⽐7.地球上站着两位相距⾮常远的观察者，都发现⾃⼰的正上⽅有⼀颗⼈造地球卫星相对⾃⼰静⽌不动，则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中⼼的距离是( ) A.⼀⼈在南极，⼀⼈在北极，两颗卫星到地球中⼼的距离⼀定相等 B.⼀⼈在南极，⼀⼈在北极，两颗卫星到地球中⼼的距离可以不等 C.两⼈都在⾚道上，两颗卫星到地球中⼼的距离可以不等 D.两⼈都在⾚道上，两颗卫星到地球中⼼的距离⼀定相等答案 D解析两位相距⾮常远的观察者，都发现⾃⼰正上⽅有⼀颗⼈造地球卫星相对⾃⼰静⽌不动，说明此卫星为地球同步卫星，运⾏轨道为位于地球⾚道平⾯内的圆形轨道，距离地球的⾼度约为36 000 km ，所以两个⼈都在⾚道上，两卫星到地球中⼼的距离⼀定相等，故D 正确.8.2015年9⽉14⽇，美国的LIGO 探测设施接收到⼀个来⾃GW150914的引⼒波信号，此信号是由两个⿊洞的合并过程产⽣的.如果将某个双⿊洞系统简化为如图4所⽰的圆周运动模型，两⿊洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强⼤的引⼒作⽤下，两⿊洞间的距离逐渐减⼩，在此过程中，两⿊洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增⼤B.线速度均逐渐减⼩C.⾓速度均逐渐增⼤D.向⼼加速度均逐渐减⼩答案 C解析根据G M 1M 2L 2＝M 14π2R 1T 2，解得M 22，同理可得M 1＝4π2L 2GT 2R 2，所以M 1＋M 2＝4π2L 2GT 2(R 1＋R 2)＝4π2L 3GT 2，当(M 1＋M 2)不变时，L 减⼩，则T 减⼩，即双星系统运⾏周期会随间距减⼩⽽减⼩，故A错误；根据G M 1M 2L 2＝M 1v 12R 1，解得v 1＝GM 2R 1L 2，由于L 平⽅的减⼩⽐R 1和R 2的减⼩量⼤，则线速度增⼤，故B 错误；⾓速度ω＝2πT ，结合A 可知，⾓速度增⼤，故C 正确；根据G M 1M 2L 2＝M 1a 1＝M 2a 2知，L 变⼩，则两星的向⼼加速度增⼤，故D 错误.9.⼀些星球由于某种原因⽽发⽣收缩，假设该星球的直径缩⼩到原来的四分之⼀，若收缩时质量不变，则与收缩前相⽐( )A.同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤到原来的4倍B.同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤到原来的16倍C.星球的第⼀宇宙速度增⼤到原来的4倍D.星球的第⼀宇宙速度增⼤到原来的2倍答案 BD解析在星球表⾯由重⼒等于万有引⼒mg ＝G MmR 2可知，同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤为原来的16倍，选项A 错误，B 正确.由第⼀宇宙速度计算式v ＝GMR可知，星球的第⼀宇宙速度增⼤为原来的2倍，选项C 错误，D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解【题点】第⼀宇宙速度的理解10.设地⾯附近重⼒加速度为g 0，地球半径为R 0，⼈造地球卫星的圆形轨道半径为R ，那么以下说法中正确的是( )A.卫星运⾏的向⼼加速度⼤⼩为g 0R 02R 2B.卫星运⾏的速度⼤⼩为R 02g 0R C.卫星运⾏的⾓速度⼤⼩为R 3R 02g 0D.卫星运⾏的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析由G Mm R 2＝ma 向，得a 向＝G M R 2，⼜g 0＝GM R 02，故a 向＝g 0R 02R 2，A 对.⼜a 向＝v 2R ，v ＝a 向R ＝g 0R 02R，B 对.ω＝a 向R＝g 0R 02R 3，C 错.T ＝2πω＝2πR 3g 0R 02，D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应⽤万有引⼒提供向⼼⼒分析天体运动规律11.⼀宇宙飞船绕地⼼做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有⼀质量为m 的⼈站在可称体重的台秤上.⽤R 表⽰地球的半径，g 表⽰地球表⾯处的重⼒加速度，g ′表⽰宇宙飞船所在处的重⼒加速度，F N 表⽰⼈对台秤的压⼒，则下列关系正确的是( ) A.g ′＝0 B.g ′＝gR 2r 2C.F N ＝0D.F N ＝m Rrg答案 BC解析处在地球表⾯处的物体所受重⼒近似等于万有引⼒，所以有mg ＝G MmR 2，即GM ＝gR 2，对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体，有mg ′＝G Mm r 2，即GM ＝g ′r 2，所以有g ′r 2＝gR 2，即g ′＝gR 2r 2，B 正确，A 错误；当宇宙飞船绕地⼼做半径为r 的匀速圆周运动时，万有引⼒提供向⼼⼒，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压⼒为零，C 正确，D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中⼼为圆⼼、半径为r 1的圆轨道上运动，周期为T 1，总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2，则( ) A.X 星球的质量为M ＝4π2r 13GT 12B.X 星球表⾯的重⼒加速度为g ＝4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度⼤⼩之⽐为v 1v 2＝m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2＝T 1r 23r 13答案 AD解析探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12＝m 1(2πT 1)2r 1，解得M ＝4π2r 13GT 12，选项A 正确；因为星球半径未知，所以选项B 错误；根据G Mmr 2＝m v 2r ，得v ＝GMr ，所以v 1v 2＝r 2r 1，选项C 错误；根据开普勒第三定律r 13T 12＝r 23T 22，得T 2＝T 1r 23r 13，选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系⼆、计算题(本题共4⼩题，共40分.要有必要的⽂字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13.(8分)宇航员在某星球表⾯以初速度v 0竖直向上抛出⼀个物体，物体上升的最⼤⾼度为h .已知该星球的半径为R ，且物体只受该星球的引⼒作⽤.求： (1)该星球表⾯的重⼒加速度；(2)从这个星球上发射卫星的第⼀宇宙速度. 答案 (1)v 022h(2)v 0R 2h解析 (1)设该星球表⾯的重⼒加速度为g ′，物体做竖直上抛运动，由题意知v 02＝2g ′h ，得g ′＝v 022h.(2)卫星贴近星球表⾯运⾏，则有mg ′＝m v 2R ，得v ＝g ′R ＝v 0R 2h. 【考点】万有引⼒定律和其他⼒学问题的综合应⽤【题点】万有引⼒与其他⼒学的综合问题14.(10分)⼈们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.已知⼀个在地球表⾯质量为50 kg 的⼈在这个⾏星表⾯所受的重⼒约为800 N ，地球表⾯处的重⼒加速度为10 m/s 2.求： (1)该⾏星的半径与地球的半径之⽐；(2)若在该⾏星上距⾏星表⾯2 m ⾼处，以10 m/s 的⽔平初速度抛出⼀只⼩球(不计任何阻⼒)，则⼩球的⽔平射程是多⼤？答案(1)2∶1 (2)5 m解析 (1)在该⾏星表⾯处，有G ⾏＝mg ⾏，可得g ⾏＝16 m/s 2.在忽略⾃转的情况下，物体所受的万有引⼒等于物体所受的重⼒，得GMm R 2＝mg ，有R 2＝GMg ，故R ⾏2R 地2＝M ⾏g 地M 地g ⾏＝4，所以R ⾏R 地＝2∶1.(2)由平抛运动规律，有h ＝12g ⾏t 2，x ＝v t ，故x ＝v2hg ⾏，代⼊数据解得x ＝5 m. 15.(10分)“嫦娥⼀号”探⽉卫星在空中的运动可简化为如图5所⽰的过程，卫星由地⾯发射后，经过发射轨道进⼊停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进⼊地⽉转移轨道，再次调速后进⼊⼯作轨道.已知卫星在停泊轨道和⼯作轨道运⾏的半径分别为R 和R 1，地球半径为r ，⽉球半径为r 1，地球表⾯重⼒加速度为g ，⽉球表⾯重⼒加速度为g6.求：图5(1)卫星在停泊轨道上运⾏的线速度⼤⼩； (2)卫星在⼯作轨道上运⾏的周期. 答案 (1)rg R (2)2πR 1r 16R 1g解析 (1)设卫星在停泊轨道上运⾏的线速度为v ，卫星做圆周运动的向⼼⼒由地球对它的万有引⼒提供，有G mMR 2＝m v 2R ，且有G m ′M r 2＝m ′g ，解得v ＝r g R. (2)设卫星在⼯作轨道上运⾏的周期为T ，则有G mM 1R 12＝m 2πT 2R 1，⼜有G m ″M 1r 12＝m ″g 6，解得T ＝2πR 1r 16R 1g. 【考点】天体运动规律分析【题点】应⽤万有引⼒提供向⼼⼒分析天体运动规律。
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（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：D5．(2017·西安高一检测)如图所示，一物体在O 点以初速度v 开始做曲线运动，已知物体只受到沿x 轴方向的恒力作用，则物体速度大小( )A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．不断增大D ．不断减小 答案：A6．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．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s ，则跳伞员着地时的速度( )A ．大小为5.0 m/s ，方向偏西B ．大小为5.0 m/s ，方向偏东C ．大小为7.0 m/s ，方向偏西D ．大小为7.0 m/s ，方向偏东解析：跳伞员着地时的速度大小v ＝42＋32m/s ＝5 m/s.设速度与竖直方向的夹角为θ，则tan θ＝34，故θ＝37°，即速度方向为下偏西37°角．故选项A 正确．答案：A 二、多项选择题7．对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( ) A ．其运动的位移大小等于其路程 B ．其位移的大小有可能等于其路程 C ．其位移的大小一定小于其路程 D ．其位移的方向仍是由初位置指向末位置解析：做曲线运动的物体的路程一定大于位移的大小，故A 、B 错误，C 正确；位移的方向始终是由初位置指向末位置，D 正确．答案：CD8．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是( )A．物体可能受沿x轴正方向的恒力作用B．物体可能受沿y轴负方向的恒力作用C．物体可能受沿虚线方向的恒力作用D．物体不可能受恒力作用解析：根据物体做曲线运动的条件可知A、B两项都正确．答案：AB9．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B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D加速度与速度的夹角一直减小解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故C错误；由B 点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A的切线(即速度方向)夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D正确．答案：AD10．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以速度v匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是( )A．橡皮做匀速直线运动B．橡皮运动的速度大小为2vC．橡皮运动的速度大小为2vD．橡皮的位移方向与水平成45°角，向右上方解析：如图所示，橡皮同时参与了水平向右速度大小为v 的匀速直线运动和竖直向上速度大小为v 的匀速直线运动，因为v x 和v y 恒定，所以v 合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，做匀速直线运动，合速度v 合＝v 2x ＋v 2y ＝v 2＋v 2＝2v ，所以B 错误，A 、C 正确；橡皮的位移与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x＝1，故θ＝45°，所以D 正确．答案：ACD 三、非选择题11．质量m ＝2 kg 的物体在光滑水平面上运动，其分速度v x 和v y 随时间变化的图象如图所示，求：(1)物体受到的合力大小． (2)物体的初速度大小． (3)t ＝8 s 时物体的速度大小． (4)t ＝4 s 时物体的位移大小．解析：(1)由图乙知，物体在y 方向的加速度a ＝0.5 m/s 2， 由牛顿第二定律得，物体受到的合力F ＝ma ＝1 N.(2)由于y 方向的初速度为0，故物体的初速度v 0＝v x ＝3 m/s. (3)t ＝8 s 时，y 方向的分速度为v y ＝4 m/st ＝8 s 时物体的合速度v 8＝v 2x ＋v 2y ＝5 m/s.(4)t ＝4 s 时物体在x 方向的位移x ＝12 mt ＝4 s 时物体在y 方向的位移y ＝12at 2＝4 m则t ＝4 s 时物体的位移s ＝x 2＋y 2＝410 m≈12.6 m. 答案：(1)1 N (2)3 m/s (3)5 m/s (4)12.6 m12．如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过A 、B 两点，重物的质量m ＝500 kg ，A 、B 间的水平距离d ＝10 m ．重物自A 点起，沿水平方向做v x ＝1.0 m/s 的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a ＝0.2 m/s 2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)重物由A 运动到B 的时间． (2)重物经过B 点时速度的大小． (3)由A 到B 的位移大小．解析：(1)重物在水平方向做匀速运动，从A 到B 的时间t ＝d v x ＝101s ＝10 s.(2)重物在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以竖直方向分速度v y ＝at ＝0.2×10 m/s＝2 m/sB 点合速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝12＋22m/s ＝ 5 m/s.(3)重物的水平位移x ＝v x t ＝1×10 m＝10 m竖直位移y ＝12at 2＝12×0.2×102 m ＝10 m A 到B 的位移x AB ＝x 2＋y 2＝102＋102 m ＝10 2 m.答案：(1)10 s (2) 5 m/s (3)10 2 m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D ．平抛运动的落地速度可能是竖直向下的解析：做平抛运动的物体只受重力，其运动性质是匀变速曲线运动，加速度是重力加速度．故A 、C 、D 错误，B 正确．答案：B2．从离地面h 高处投出A 、B 、C 三个小球，A 球自由下落，B 球以速度v 水平抛出，C 球以速度2v 水平抛出，它们落地时间t A 、t B 、t C 的关系是( )A ．t A <tB <tC B ．t A >t B >t C C ．t A <t B ＝t CD ．t A ＝t B ＝t C解析：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．根据公式h ＝12gt 2，平抛运动的高度决定时间，三球高度相同，所以时间相等．即t C ＝t B ＝t A .答案：D3．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度v y 随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)( )解析：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 y ＝gt ，竖直方向上的分速度v y 随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D 正确．答案：D4．如图所示，在足够高的竖直墙壁MN 的左侧某点O 以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA 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( )A ．交于OA 上的同一点B ．交于OA 上的不同点，初速度越大，交点越靠近O 点C ．交于OA 上的不同点，初速度越小，交点越靠近O 点D ．因为小球的初速度和OA 距离未知，所以无法确定解析：小球虽然以不同的初速度抛出，但小球碰到墙壁时在水平方向的位移均相等，为OA 间距离，由平抛运动的推论易知，所有小球在碰到墙壁前瞬间其速度的反向延长线必交于水平位移OA 的中点，选项A 正确．答案：A5．以v 0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是( )A ．速度的大小是5v 0B ．运动时间是2v 0gC ．竖直分速度大小等于水平分速度大小D ．运动的位移是22v 2g解析：当其水平分位移与竖直分位移相等时，v 0t ＝12gt 2，可得运动时间t ＝2v 0g ，水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度v y ＝gt ＝2v 0，合速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝5v 0，合位移s ＝x 2＋y 2＝22v 2g，对比各选项可知说法错误的是选项C.答案：C 二、多项选择题6．关于平抛运动，下面的几种说法不．正确的是( ) A ．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B ．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动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 ．所有只受重力作用的物体都做平抛运动解析：平抛运动的物体只受重力，加速度为重力加速度，所以为匀变速曲线运动，A 错误、B 错误；由于水平方向速度不变，所以选项C 正确．答案：ABD7．关于平抛运动，下列说法正确的是( )A ．由t ＝x v 0可知，做平抛运动的物体的初速度越大，飞行的时间越短 B ．由t ＝2hg可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行的时间越长C ．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135……D ．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解析：由t ＝x v 0来计算时间，因x 不确定，故不能说v 0越大则t 越小，选项A 错误；物体做平抛运动的时间t ＝2hg，因g 一定，故t ∝h ，选项B 正确；C 选项中没有说明从什么时间开始计时，故下落高度之比未必是135……，选项C 错误；因平抛运动的加速度恒定，故选项D 正确．答案：BD8．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(如图所示)．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为( )A ．减小初速度，抛出点高度不变B ．增大初速度，抛出点高度不变C ．初速度大小不变，降低抛出点高度D ．初速度大小不变，提高抛出点高度解析：设小球被抛出时的高度为h ，则h ＝12gt 2，小球从抛出到落地的水平位移x ＝v 0t ，两式联立得x ＝v 02hg，根据题意，再次抛小球时，要使小球运动的水平位移x 减小，可以采用减小初速度v 0或降低抛出点高度h 的方法，故A 、C 正确．答案：AC 9.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，发现地面目标P 后，开始瞄准并投掷炸弹，炸弹恰好击中目标P .假设投弹后战斗机仍以原速度水平匀速飞行，空气阻力不计，则( )A ．投弹时战斗机在P 点的正上方B ．炸弹落在P 点时，战斗机在P 点的正上方C ．战斗机飞行速度越大，投弹时战斗机到P 点的距离应越小D ．无论战斗机飞行速度多大，从投弹到击中目标经历的时间是一定的解析：炸弹离开战斗机时以和战斗机相同的水平初速度做平抛运动，炸弹在水平方向做匀速直线运动，落地时与战斗机的水平位移相等，此时战斗机在P 点的正上方，A 错误、B 正确；炸弹的飞行时间由竖直高度决定，即t ＝2hg，与战斗机的飞行速度无关，D 正确；由x＝v 0t 知，飞行速度越大，水平位移越大，投弹时战斗机到P 点的距离应越大，C 错误．答案：BD 10.如图所示，从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v 1时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α1，当抛出的速度为v 2时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α2，则( )A ．当v 1>v 2时，α1>α2B ．当v 1>v 2时，α1<α2C ．无论v 1、v 2大小如何，均有α1＝α2D ．2tan θ＝tan(α1＋θ) 解析：如图，由平抛中点结论得2tan θ＝tan φ，φ＝θ＋α，无论v 多大，θ不变，得出φ不变，α也不变，所以无论v 多大，α1＝α2，故A 、B 错误，C 、D 正确．答案：CD 三、非选择题 11.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AB 与水平方向的夹角为θ，求tan θ的值．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 0tan30°，v By ＝v 0tan60°，解得v Ay v By ＝13.(2)设从A 到B 所用的时间为t ，竖直位移和水平位移分别为y 、x ， 则tan θ＝y x，x ＝v 0t ，y ＝v Ay ＋v By2t ，联立解得tan θ＝233.答案：(1)1 3 (2)23312.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α＝53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h ＝0.8 m ，取g ＝10 m/s 2.求：(1)小球水平抛出的初速度v 0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x .(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6) 解析：小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动，由平抛运动规律有：x ＝v 0t ，h ＝12gt 2，v y ＝gt由题图可知：tan α＝v y v 0＝gtv 0代入数据解得：v 0＝3 m/s ，x ＝1.2 m. 答案：(1)3 m/s (2)1.2 m课时作业(三) 圆周运动一、单项选择题1．下列关于甲、乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是( ) A ．它们线速度相等，角速度一定也相等 B ．它们角速度相等，线速度一定也相等 C ．它们周期相等，角速度一定也相等 D ．它们周期相等，线速度一定也相等解析：由v ＝ωr 知，只有甲、乙两个做圆周运动的物体的半径相等时，它们的线速度相等，角速度才相等，A 、B 错；由ω＝2πT知，甲、乙周期相等，角速度一定也相等，C 对；由v ＝2πrT知，甲、乙周期相等，线速度不一定相等，D 错．答案：C2．甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2，则( )A ．ω1>ω2，v 1>v 2B ．ω1<ω2，v 1<v 2C ．ω1＝ω2，v 1<v 2D ．ω1＝ω2，v 1＝v 2解析：根据ω＝2πT可知，二者角速度相同，根据v ＝ωr 可知v 1<v 2，所以C 正确．答案：C3．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a 、b 两点( )A ．角速度大小相同B ．线速度大小相同C ．周期大小不同D ．转速大小不同解析：同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A 正确，C 、D 错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v ＝ωr 可知，线速度大小不同，选项B 错误．答案：A4．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A 是半径为r 1的大齿轮，B 是半径为r 2的小齿轮，C 是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为( )A.πnr 1r 3r 2B.πnr 2r 3r 1C.2πnr 1r 3r 2 D.2πnr 2r 3r 1解析：前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得ω1r 1＝ω2r 2，ω3＝ω2，又ω1＝2πn ，v ＝ω3r 3，所以v ＝2πnr 1r 3r 2.选项C 正确．答案：C5．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1：5，线速度之比为3：2，那么下列说法正确的是( )A ．甲、乙两物体的角速度之比是2：15B ．甲、乙两物体的角速度之比是10：3C ．甲、乙两物体的周期之比是2：15D ．甲、乙两物体的周期之比是10：3 解析：由v ＝rω可得ω甲ω乙＝v 甲r 甲v 乙r 乙＝v 甲v 乙×r 乙r 甲＝32×51＝152； 又ω＝2πT ，所以T 甲T 乙＝ω乙ω 甲＝215，选项C 正确．答案：C6．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d ，飞镖距圆盘的水平距离为L .将飞镖对准A 点以初速度v 0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速转动．要使飞镖恰好击中A 点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足( )A ．v 0＝g2d L ，ω＝n πg2d(n ＝1,2,3，…) B ．v 0＝g2dL ，ω＝(2n ＋1)πg2d(n ＝0,1,2,3，…) C ．v 0>0，ω＝2n πg2d(n ＝1,2,3，…) D ．只要v 0>g2dL ，就一定能击中圆盘上的A 点 解析：飞镖平抛有L ＝v 0t ，d ＝12gt 2，则v 0＝Lg2d，在飞镖运动的时间内圆盘转过角度Δθ＝(2n ＋1)π(n ＝0,1,2，…)，又Δθ＝ωt ，得ω＝(2n ＋1)πg2d，故选项B 正确． 答案：B 二、多项选择题7．一般的转动机械上都标有“转速××× r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是( )A ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大B ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大C ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小解析：转速n 越大，角速度ω＝2πn 一定越大，周期T ＝2πω＝1n一定越小，由v ＝ωr 知只有r 一定时，ω越大，v 才越大，B 、D 对．答案：BD8．质点做匀速圆周运动，则( ) A ．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B ．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C ．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D ．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等解析：如图所示，经T /4，质点由A 到B ，再经T /4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T /4，所以相等时间内通过的路程相等，B 对．但位移x AB 、x BC 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ω＝ΔθΔt知，Δt 相同，Δθ＝ω·Δt 相同，D 对．答案：BD9．如图所示，一个圆环绕中心线AB 以一定的角速度转动，下列说法中正确的是( ) A ．P 、Q 两点的角速度相同 B ．P 、Q 两点的线速度相同C ．P 、Q 两点的角速度之比为3：1D ．P 、Q 两点的线速度之比为3：1解析：同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的，选项A 正确，选项C 错误；设角速度为ω，半径为r ，则P 、Q 两点的线速度分别为v P ＝ωr sin60°，v Q ＝ωr sin30°，得v P：v Q ＝3：1，选项B 错误，选项D 正确．答案：AD10．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M 和N ，木块M 放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心13r 的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度和角速度，下列说法正确的是( )A ．两木块的线速度相等B ．两木块的角速度相等C ．M 的线速度是N 的线速度的3倍D ．M 的角速度是N 的角速度的3倍解析：由传动装置特点知，M 、N 两木块有相同的角速度，又由v ＝ωr 知，因r N ＝13r ，r M＝r ，故木块M 的线速度是木块N 线速度的3倍，选项B 、C 正确．答案：BC11．A 、B 两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比s A ：s B＝2：3，转过的角度之比φA ：φB ＝3：2，则下列说法正确的是( )A ．它们的半径之比r A ；rB ＝2：3 B ．它们的半径之比r A ：r B ＝4：9C ．它们的周期之比T A ：T B ＝2：3D ．它们的频率之比f A ：f B ＝2：3解析：A 、B 两个质点，在相同的时间内通过的路程之比为2：3，即通过的弧长之比为2：3，所以v A ：v B ＝2：3；又相同的时间内转过的角度之比φA ：φB ＝3：2，根据ω＝ΔφΔt 得ωA ：ωB ＝3：2，又v ＝ωr ，所以r A ：r B ＝v A v B ×ωB ωA ＝23×23＝4：9，A 选项错误，B 选项正确．根据T ＝2πω知，T A ：T B ＝ωB ：ωA ＝2：3，C 选项正确．又T ＝1f，所以f A ：f B ＝T B ：T A ＝3：2，D 选项错．答案：BC 三、非选择题12．如图所示的装置中，已知大轮A 的半径是小轮B 的半径的3倍，A 、B 分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B 为主动轮，B 转动时边缘的线速度为v ，角速度为ω.求：(1)两轮转动周期之比； (2)A 轮边缘的线速度大小； (3)A 轮的角速度大小．解析：(1)因接触点无打滑现象，所以A 轮边缘的线速度与B 轮边缘的线速度相等，v A ＝v B ＝v .由T ＝2πr v ，得T A T B ＝r A v B r B v A ＝r A r B ＝31.(2)v A ＝v B ＝v . (3)由ω＝v r ，得ωA ωB ＝v A r B v B r A ＝r B r A ＝13， 所以ωA ＝13ωB ＝13ω.答案：(1)3 1 (2)v (3)13ω课时作业(四) 向心加速度一、单项选择题1．下列关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是( )A ．由a n ＝v 2r可知，a n 与r 成反比B ．由a n ＝ω2r 可知，a n 与r 成正比 C ．由v ＝ωr 可知，ω与r 成反比 D ．由ω＝2πn 可知，ω与n 成正比解析：由a n ＝v 2r可知，只有v 一定时，a n 才与r 成反比．由a n ＝ω2r 可知，只有ω一定时，a n 才与r 成正比；由v ＝ωr 可知，只有v 一定时，ω才与r 成反比；由ω＝2πn 可知，ω与n 成正比．故正确答案为D.答案：D2．(2017·乌鲁木齐高一检测)如图所示，在风力发电机的叶片上有A 、B 、C 三点，其中A 、C 在叶片的端点，B 在叶片的中点．当叶片转动时，这三点( )A ．线速度大小都相等B ．线速度方向都相同C ．角速度大小都相等D ．向心加速度大小都相等 答案：C3．如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，关于小球运动到P 点时的加速度方向，下列图中可能的是( )解析：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B 正确． 答案：B4．(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(如图)，行驶时( )A ．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B ．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C ．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D ．后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解析：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A 错；后轮与小齿轮的角速度相等，B 错；根据a n ＝v 2r知C 正确；根据a n ＝ω2r 知D 错误．故选C.答案：C5．科幻电影《星际穿越》中描述了空间站中模拟地球上重力的装置．这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”．让环形实验装置绕O 点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g ，装置的外半径为R )( )A.gR B.R gC ．2gRD.2R g解析：“地板”上物体做圆周运动，其向心加速度等于重力加速度，即g ＝ω2R ，所以ω＝gR，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6．(多选)如图所示，一个球绕中心轴线OO ′以角速度ω做匀速圆周运动，则( )A ．a 、b 两点的线速度相同B ．a 、b 两点的角速度相同C ．若θ＝30°，则a 、b 两点的线速度之比v a ：v b ＝2： 3D ．若θ＝30°，则a 、b 两点的向心加速度之比a a ：a b ＝3：2解析：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ωa ＝ωb ，B 对．因为a 、b 两点做圆周运动的半径不同，r b >r a ，据v ＝ωr 知v b >v a ，A 错，若θ＝30°，设球半径为R ，则r b ＝R ，r a ＝R cos30°＝32R ，故v a v b ＝ωa r a ωb r b ＝32，C 错．又根据a n ＝ω2r 知a a a b ＝ω2a r a ω2b r b ＝32，D 对． 答案：BD7．(2017·江西高一检测)关于向心加速度，下列说法正确的是( ) A ．向心加速度是描述线速度变化的物理量B ．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C ．向心加速度大小恒定，方向时刻改变D ．物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的大小也可用a n ＝v 2r来计算解析：加速度是描述速度变化快慢的物理量，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，因此A 项错、B 项对；只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定，故C 项错；各类圆周运动的向心加速度都可以用a n ＝v 2r来计算，D 项对．答案：BD8．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r 1＝3r ，r 2＝2r ，r 3＝4r ；A 、B 、C 三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a 1、a 2、a 3，则下列比例关系正确的是( )A.a 1a 2＝32B.a 1a 2＝23C.a 2a 3＝21D.a 2a 3＝12解析：由于皮带不打滑，v 1＝v 2，a ＝v 2r ，故a 1a 2＝r 2r 1＝23，选项A 错误、B 正确；由于右边两轮共轴转动，ω2＝ω3，a ＝rω2，a 2a 3＝r 2ω2r 3ω2＝12，选项C 错误，D 正确．答案：BD 三、非选择题9．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a ＝6g ，则角速度需要多大？(R ＝20 m ，g 取10 m/s 2)解析：根据a ＝ω2R ，可得ω＝aR＝ 3 rad/s. 答案： 3 rad/s课时作业(五) 向心力一、单项选择题1．如图所示，小物块从半球形碗边的a点下滑到b点，碗内壁粗糙．物块下滑过程中速率不变，下列说法中正确的是( )A．物块下滑过程中，所受的合力为0B．物块下滑过程中，所受的合力越来越大C．物块下滑过程中，加速度的大小不变，方向时刻在变D．物块下滑过程中，摩擦力大小不变解析：由题意知小物块做匀速圆周运动，合力大小不变，方向时刻改变，总是沿半径方向指向圆心．答案：C2．如图所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1＝2m2，用细线把两球连起来，当杆匀速转动时，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r1与r2之比为( )A．1：1 B．1： 2C．2：1 D．1：2解析：两个小球绕共同的圆心做圆周运动，它们之间的拉力互为向心力，角速度相同．设两球所需的向心力大小为F n，角速度为ω，则对球m1：F n＝m1ω2r1，对球m2：F n＝m2ω2r2，由上述两式得r1：r2＝1：2.答案：D3．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( ) A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了。
新教材 人教版高中物理选择性必修第二册全册各章节课时练习题及章末测验 含解析
选择性必修第二册全册课时练习题第一章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 2 -1.磁场对通电导线的作用力........................................................................................... - 2 -2.安培力的综合应用....................................................................................................... - 6 -3.磁场对运动电荷的作用力......................................................................................... - 10 -4.带电粒子在匀强磁场中的运动................................................................................. - 14 -5.质谱仪与回旋加速器................................................................................................. - 23 -章末综合测验................................................................................................................ - 28 - 第二章电磁感应 ................................................................................................................... - 42 -1.楞次定律 .................................................................................................................... - 42 -2.法拉第电磁感应定律................................................................................................. - 49 -3.电磁感应定律的综合应用......................................................................................... - 56 -4.涡流、电磁阻尼和电磁驱动..................................................................................... - 63 -5.互感和自感 ................................................................................................................ - 68 -章末综合测验................................................................................................................ - 72 - 第三章交变电流 ................................................................................................................... - 84 -1.交变电流 .................................................................................................................... - 84 -2.交变电流的描述......................................................................................................... - 91 -3.变压器 ........................................................................................................................ - 98 -4.电能的输送 .............................................................................................................. - 105 -章末综合测验.............................................................................................................. - 111 - 第四章电磁振荡与电磁波.................................................................................................. - 123 -1.电磁振荡 .................................................................................................................. - 123 -2.电磁场与电磁波....................................................................................................... - 126 -3.无线电波的发射和接收........................................................................................... - 130 -4.电磁波谱 .................................................................................................................. - 133 -章末综合测验.............................................................................................................. - 136 - 第五章传感器 ..................................................................................................................... - 146 -5.1认识传感器 ........................................................................................................... - 146 -5.2常见传感器的工作原理及应用............................................................................ - 146 -章末综合测验.............................................................................................................. - 154 -第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力一、单项选择题1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．某同学画的表示磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是( )3．如图所示，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )A．向上 B．向下 C．向左 D．向右4.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )A．2F B．1.5F C．0.5F D．05.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边垂直，指向左边C．与ab边平行，竖直向下D．与ab边垂直，指向右边二、多项选择题6．如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流I，圆环圆心为O、半径为R，P、Q为圆环上两点，且OP垂直于OQ，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里，则( )A．整个圆环受到的安培力大小为2πBIRB．整个圆环受到的安培力大小为0C．圆弧PQ受到的安培力大小为BIRD．圆弧PQ受到的安培力大小为2BIR7．如图甲所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音．俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图乙中( )A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外8．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．绕有导线的两铁芯之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动，下列说法正确的是( )A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案及解析1．解析：安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．答案：B2．解析：A图中磁场方向和电流方向平行，导线不受安培力作用，根据左手定则可知，B图中安培力的方向应垂直于磁场方向向上，C图中安培力的方向应垂直于导线向下，D图中安培力的方向垂直于导线向右．故选项D 正确．答案：D3．解析：根据图中的电流方向，由安培定则知U 形铁芯下端为N 极，上端为S 极，ab 中的电流方向由a →b ，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D 正确．答案：D4．解析：设三根相同的导体棒的电阻均为R ，长度均为l ，其中ML 和LN 为串联关系，总电阻为2R . 由并联电路特点可知，通过MN 的电流为通过ML 和LN 中的电流的两倍，若MN 受到的安培力F ＝BIl ，则ML 和LN 受到的安培力的合力F 1＝BIl2，MN 受到的安培力与ML 和LN受到的安培力的合力的方向相同，故线框受到的安培力为F 合＝F ＋F 1＝1.5F ，故选B.答案：B5．解析：等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处均有一通电直导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a 、b 的电流在c 处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab 边垂直，指向左边，故选B.也可以根据同向电流相互吸引，导线a 、b 对c 的引力大小相等，合力沿角平分线方向，即与ab 边垂直，指向左边．B 项正确．答案：B6．解析：根据左手定则可知，整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向，受到的合力为0，选项A 错，B 对；圆弧PQ 受到的安培力大小等于直线段PQ 受到的安培力大小，为2BIR ，选项C 错，D 对．答案：BD7．解析：将线圈看作由无数小段直导线组成，由左手定则可以判断，当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，选项B 正确，A 错误；当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．解析：若a 接正极，b 接负极，由安培定则知两铁芯间磁场方向向上、若e 接正极，f 接负极，由左手定则知L 受到的安培力向左；若e 接负极，f 接正极，L 受到的安培力向右，选项A 错误，选项B 正确．同理，若a 接负极，b 接正极，两铁芯间磁场方向向下、e 接负极，f 接正极，L 所受的安培力向左；e 接正极，f 接负极，L 所受的安培力向右，选项C 错误，选项D 正确．答案：BD2.安培力的综合应用一、单项选择题1．通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动2.条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左．不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是( )A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动3．如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将( )A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上二、多项选择题4.如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A．适当增大电流IB．使电流反向并适当增大IC．保持电流I不变，适当增大BD．使电流I反向，适当增大B5．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上．将这辆“小车”推入螺线管中(磁铁与电极和铜线均能良好导电)，“小车”就加速运动起来．关于“小车”的运动，以下说法正确的是( )A．图中“小车”加速度方向向右B．图中“小车”加速度方向向左C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变三、非选择题6．如图所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求此时通过ab杆的电流；(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．7．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m＝0.04 kg的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连．该装置放在高h＝20 cm的绝缘垫块上．当有竖直向下的匀强磁场时，闭合开关，金属棒ab会被抛到距导轨右端水平距离s＝100 cm处，试求开关闭合后安培力对金属棒做的功．(g取10 m/s2)答案及解析1．解析：由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．答案：D2．解析：根据条形磁铁的磁场分布，并结合左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，即同时向下运动，故C正确．答案：C3．解析：设斜面倾角为θ，当磁场的磁感应强度大小为B ，通过金属细杆的电流为I 时，金属细杆处于静止状态．其受力分析如图所示，根据平衡条件和安培力公式可得F ＝BIL ＝mg sin θ.当磁场的磁感应强度大小变为3B ，电流变为0.5I 时，此时的安培力大小变为F ′＝3B ×0.5I ×L ＝1.5BIL ，金属细杆将沿斜面向上加速运动，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．解析：A 、C 对：根据左手定则，判断导线受到的安培力方向向上，增大安培力，可使悬线中张力为零，根据公式F ＝BIL 知，适当增大电流I 或者保持电流I 不变，适当增大B ，可使悬线中张力为零．B 、D 错：若使电流I 反向，则安培力向下，悬线中的张力不可能为零．答案：AC5．解析：两磁极间的磁感线如答图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流．其中线圈中电流方向的左视图如答图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力有向右的分力，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，A 错误，B 正确；如果只改变某一磁铁S 极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，“小车”不能加速运动，C 正确；将“小车”上两磁铁均改为S 极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与答图中方向相反，故“小车”的加速度方向将发生改变，D 错误．答案：BC6．解析：(1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL ＝mg sin θ，解得：I ＝mg sin θBL ＝0.01×10×0.60.2×0.1A ＝3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上，对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：F 合＝mg sin θ－BIL cos θ＝mg sin θ－mg sin θcos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－g sin θcos θ＝(10×0.6－10×0.6×0.8) m/s 2＝1.2 m/s 2，方向沿导轨向下．答案：(1)3 A (2)1.2 m/s 2，方向沿导轨向下7．解析：设在闭合开关到金属棒离开导轨的短时间内，安培力对金属棒做的功为W ，由动能定理得W ＝12mv 2， 设平抛运动的时间为t ，则竖直方向有h ＝12gt 2， 水平方向有s ＝vt ，将数据代入解得W ＝0.5 J.答案：0.5 J3.磁场对运动电荷的作用力一、单项选择题1.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径迹，这是云室的原理，如图所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa 、Ob 、Oc 、Od 是从O 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )A ．四种粒子都带正电B ．四种粒子都带负电C ．打到a 、b 点的粒子带正电D ．打到c 、d 点的粒子带正电2．如图所示，方形玻璃管中有NaCl 的水溶液，沿x 轴正方向流动，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则( )A．a处电势低于b处电势B．a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度C．溶液上表面的电势高于下表面的电势D．溶液上表面处的氯离子浓度大于下表面处的氯离子浓度3.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A．向上 B．向下C．向左 D．向右4．下列有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行5．如图所示是电子射线管的示意图．电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )A．加一电场，电场方向沿z轴负方向B．加一电场，电场方向沿y轴正方向C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向二、多项选择题6．一带电粒子(重力不计，图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中，下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是( )7．如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v t图像可能是图中的( )8．如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向水平(垂直纸面向里)．某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使球从较低的B点开始滑下，经P点进入板间，则球在板间运动的过程中( )A．动能将会增大B．电势能将会增大C．所受的磁场力将会增大D．所受的电场力将会增大答案及解析1．解析：由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确．答案：D2．解析：A错，B对：溶液中的正负离子沿x轴正向移动，由左手定则可知运动的正离子受到沿z轴正向的洛伦兹力，运动的负离子受到沿z轴负向的洛伦兹力，故正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，a处电势高于b处电势，a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度．C、D错：正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，并没有上下之分，所以溶液上表面的电势等于下表面的电势，溶液上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度．答案：B3．解析：a、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在O点形成的磁场的磁感应强度B的大小相同，方向如图甲所示．O点合磁场方向如图乙所示，则据左手定则可以判定由O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向向下．B选项正确．答案：B4．解析：当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力，故A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错误．答案：B5．解析：电子由阴极沿x轴正方向射出，要使电子的径迹向下(z轴负方向)偏转，则应使电子受到向下的力．若加一电场，由于电子带负电，所受电场力与电场方向相反，因此电场方向应沿z轴正方向；若加一磁场，根据左手定则可知，所加磁场应沿y轴的正方向(注意电子带负电，四指应指向电子运动的反方向)．故选项D正确．答案：D6．解析：A中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项A正确；B中，带正电的粒子向下运动，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方向向左，选项B正确；C中，带正电粒子的运动方向与磁感线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项C错误；D中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项D错误．答案：AB7．解析：由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力越来越大，故做加速增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图像；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，垂直杆的弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，故选项A正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力减小，在弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，故做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，故选项D正确．答案：AD8．解析：根据受力情况判断，小球带的只能是正电荷．当带电小球从A点自由滑下时，G＝F1＋F2＝qvB＋qE.小球从B点开始滑下，进入板间时的速度v′＜v，因此洛伦兹力F′1<F1，三力在竖直方向不平衡，小球在板间开始做加速曲线运动，速度将增大，从而动能将会增大，洛伦兹力也将会增大．另外，由于小球向下运动，克服电场力做功，因此电势能也将增大．答案：ABC4.带电粒子在匀强磁场中的运动一、单项选择题1．一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是( ) A．可能做类平抛运动B．一定做匀变速直线运动C．可能做匀速直线运动D．只能做匀速圆周运动2．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨迹半径增大，角速度增大B．轨迹半径增大，角速度减小C．轨迹半径减小，速度增大D．轨迹半径减小，速度不变3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．如图所示，某两相邻匀强磁场区域以MN为分界线，磁感应强度分别为B1、B2，磁场方向均垂直于纸面．有甲、乙两个电性相同的粒子同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射入磁场，经过一段时间后甲、乙两粒子恰好在b点相遇(不计重力及两粒子间的相互作用力)，O1和O2分别位于所在圆的圆心，其中R1＝2R2则( )A．B1、B2的方向相反B．v1＝2v2C．甲、乙两粒子做匀速圆周运动的周期不同D．若B1＝B2，则甲、乙两粒子的比荷不同5．用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，如图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象的分析正确的是( )A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D．要使电子形成如图乙中的运动径迹，励磁线圈中应通以逆时针方向的电流6.如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子(重力不计)，垂直进入磁场，下列说法正确的是( )A．速率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大二、多项选择题7.如图所示，若粒子(不计重力)能在图中所示的磁场区域内做匀速圆周运动，则可以判断( )A．粒子在运动过程中机械能不变B．若粒子带正电，则粒子沿顺时针方向运动C．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，运动周期越大D．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，做圆周运动的半径越大8.如图所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直磁场方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列叙述中正确的是( ) A．从两孔射出的电子速率之比v c:v d＝2:1B．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比t c:t d＝1:2C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1三、非选择题9.如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴正方向均成45°角．已知该粒子带电荷量为q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？10.一个电子(电荷量e ，质量m )以速率v 从x 轴上某点垂直x 轴进入上方匀强磁场区域，如图所示，已知上方匀强磁场的磁感应强度为B ，且大小为下方匀强磁场的磁感应强度的12，那么(1)电子运动一个周期所用的时间是多少？ (2)电子运动一个周期沿x 轴上移动的距离是多少？ 11.一个重力不计的带电粒子，电荷量为q ，质量为m ，从坐标为(0，L )的a 点平行于x 轴射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，又从x 轴上b 点射出磁场，速度方向与x 轴正方向夹角为60°，如图所示．试求：(1)带电粒子的速度大小； (2)粒子由a 点运动到b 点的时间． 12.如图所示，在长方形区域ABCD 内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB :BC ＝3:2.比荷相同的两个粒子a、b从CD边的中点E垂直磁场及磁场边界进入磁场．已知粒子a从D点射出磁场，粒子b从B点射出磁场，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，粒子重力不计，求：(1)粒子a、b进入磁场时的速率之比v a:v b.(2)粒子a、b在磁场中运动的时间之比t a:t b.答案及解析。
高一物理必修2：曲线运动 单元测试题(含答案和详细解析) (1)
曲线运动单元测试一、选择题（本大题共10个小题，每小题一个或者一个以上正确答案，请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中，每小题4分，共40分）1、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变2、关于离心运动,下列说法中正确的是()A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力的数值发生变化,就做离心运动D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动3、关于物体所受合力的方向,下列说法正确的是()A.物体做速率逐渐增大的运动时,其所受合力的方向一定与速度方向相同B.物体做变速曲线运动时,其所受合力的方向一定改变C.物体做变速圆周运动时,其所受合力的方向一定指向圆心D.物体做匀速曲线运动时,其所受合力的方向总是与速度方向垂直4、(多选)如图所示的皮带转动中小轮半径r a是大轮半径r b的一半,a、b分别是小轮和大轮边缘上的点,大轮上c点到轮心O的距离恰好等于r a,若皮带不打滑,则图中a、b、c三点()A.线速度之比为2∶1∶1B.角速度之比为2∶1∶2C.转动周期之比为1∶2∶2D.向心加速度大小之比为4∶2∶15、如图所示,吊车以速度v1沿水平直线匀速行驶,同时以恒定速度v2收拢绳索提升物体,下列表述正确的是()A.绳索保持竖直状态B.物体的实际运动速度为v1+v2C.物体相对地面做曲线运动D.绳索受到的拉力大于物体的重力6、近期,南京军区部队在邻近某小岛的东南沿海进行抢滩、海空联合作战演习。
如图所示,某登陆舰船头垂直河岸自A点出发,分别沿路径AB、AC在演练岛屿的B、C两点登陆,已知登陆舰在静水中的速度恒定且大于水速,则下列说法正确的是()A.沿AC航行所用时间较长B.沿AC航行时水速较大C.两次实际航速大小相等D.无论船头方向如何,登陆舰都无法在A点正对岸登陆7、刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名。
(21份)新人教版必修2高中物理(全册) 同步练习 课时作业汇总附答案
（21份）2019新人教版必修2高中物理（全册）同步练习课时作业汇总附答案课时作业(一)一、选择题1．(多选)关于曲线运动，下列说法正确的是( )A．曲线运动是一种变速运动B．做曲线运动的物体受的合外力一定不为零C．做曲线运动的物体所受加速度一定是变化的D．曲线运动不可能是一种匀变速运动答案AB解析曲线运动中速度方向时刻在改变，曲线运动是变速运动，合外力一定不为零，但大小、方向是否变化并不是曲线运动的决定因素．当做曲线运动的物体所受合力不变时，加速度不变，做匀变速曲线运动；当所受合力变化时，做非匀变速曲线运动．所以A、B项正确，C、D两项错误．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．(2015·浙江大联考二联)2014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)一个物体在力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．(2016·浙江东阳月考)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．(宿迁市联考)关于曲线运动的说法正确的是( )A．速率不变的曲线运动加速度为0B．做曲线运动的物体所受合外力可能为0C．变速运动一定是曲线运动D．曲线运动一定是变速运动答案 D解析曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度(合外力)不可能为0，故A、B项错误，D项正确；显然C项错误．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：不论在任何情况下，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项．9．关于运动的叙述，下列说法不正确的是( )A．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但曲线运动可能是匀变速运动B．物体在一恒力作用下只可能做直线运动C．所有曲线运动都一定是变速运动D．物体的加速度在减小，速度在增加是可能的答案 B解析物体在恒力作用下，可以做匀变速曲线运动，A项正确，B项错误；做曲线运动的物体速度方向一定变化，所以曲线运动一定是变速运动，C项正确；物体可以做加速度减小的加速运动，D项正确．10．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．11．若已知物体运动的初速度v0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 0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 0的方向之间，A 、D 项错误，B 项正确． 二、非选择题12.一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．课时作业(二)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tan θ＝v 0v y ＝v 0gt ，因t 一直增大，所以tan θ变小，C 项正确；由v ＝v 02＋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 0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 ＋v 0gB.v －v 0gC.v 2－v 02gD.v 2＋v 02g答案 C解析 落地时的竖直分速度v y ＝v 2－v 02，又v y ＝gt 得t ＝v 2－v 02g.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 抛体运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由h ＝12gt 2可知，飞行时间由高度决定，h b ＝h c >h a ，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x a >x b ，由于飞行时间t b >t a ，根据x ＝v 0t 得v 0a >v 0b ，C 项错误；同理可得v 0b >v 0c ，D 项正确．4．(多选)人在距地面高h 、离靶面距离L 处，将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出，落在靶心正下方，如图所示．只改变h 、L 、m 、v 0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是( )A ．适当减小v 0B ．适当提高hC ．适当减小mD ．适当减小L答案 BD解析 若不计空气阻力，飞镖做平抛运动，水平方向上：L ＝v 0t ，竖直方向上：y ＝gt22，解得y ＝gL 22v 02，若让飞镖打在靶子中心，则y 应该减小，即增大v 0，或减小人和靶面间的距离L ，v 0、L 不变时，也可以通过增大飞镖投出的高度h 来达到命中靶心的目的，A 项错误，B 、D 项正确；由y ＝gL22v 02可知y 与m 无关，C 项错误．5．(多选)以初速度v 0＝20 m/s ，从20 m 高台上水平抛出一个物体(g 取10 m/s 2)，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，v y ＝gt ＝20 m/s ，由tan θ＝v yv x ＝1知：θ＝45°，B 项正确；平抛运动是匀变速运动，由Δv ＝g Δt 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v 2＝v 02＋（g×1 s ）2＝10 5 m/s ，第2 s 末速度大小为v 2＝v 02＋（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∶3 C ．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v 0方向的夹角分别为θA ＝37°，θB ＝53°，由tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0得t ＝2v 0tan θg ，所以t A t B ＝tan θA tan θB ＝tan37°tan53°＝916.D 项正确．7．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h.将甲、乙两球以v 1、v 2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( ) A ．同时抛出，且v 1<v 2 B ．甲迟抛出，且v 1>v 2 C ．甲早抛出，且v 1>v 2 D ．甲早抛出，且v 1<v 2 答案 D解析 如图所示，乙击中甲球的条件，水平位移相等，甲的竖直位移等于乙的竖直位移加上h.即 v 1t 1＝v 2t 2① 12gt 12＝h ＋12gt 22 ② 由②得t 1>t 2， 再结合①得v 1<v 2.8．如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v 2为( )A ．tan αB ．cos αC ．tan αtan αD ．cos αcos α答案 C解析 两小球被抛出后都做平抛运动，设容器半径为R ，两小球运动时间分别为t 1、t 2，对A 球：Rsin α＝v 1t 1，Rcos α＝12gt 12；对B 球：Rcos α＝v 2t 2，Rsin α＝12gt 22，解四式可得：v 1v 2＝tan αtan α，C 项正确． 二、非选择题9．一艘敌舰正以v 1＝12 m/s 的速度逃跑，飞机在320 m 高空以v 2＝105 m/s 的速度同向追击．为击中敌舰，应提前投弹．求飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离多大？ 答案 744 m解析 由h ＝12gt 2求得炸弹在空中的运动时间t ＝2h g＝2×32010s ＝8 s 该段时间内敌舰前进的距离 x 1＝v 1t ＝12×8 m ＝96 m 炸弹的水平位移x 2＝v 2t ＝105×8 m ＝840 m飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离840 m －96 m ＝744 m10．(2016·广东实验中学)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/s 2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/s 2.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 ＝12gt 2得t ＝2hg＝0.6 s 小球的水平位移为：s 2＝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：s 1＝v22a ＝0.32 m故Δs ＝s 2－s 1＝0.64 m.11.如图所示，子弹射出时的水平初速度v 0＝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100 m ，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/s 2) 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＝12gt 2环的位移y 2＝12g(t ＋0.1 s)2在水平方向上子弹做匀速运动，则t ＝L v 0＝100 m1 000 m/s＝0.1 s故y 2－y 1＝12g(t ＋0.1 s)2－12gt 2＝12×10×0.22 m －12×10×0.12m ＝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/s 2)，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h B ＝v B 22g ，t ＝v Bg对于A 球，h A ＝12gt 2，可得h A ＝v B22g由于两球相遇，所以h ＝h A ＋h B ＝v B2g代入数据，解得v B ＝10 m/s. (2)由B 球得t ＝v Bg ＝1 sA 球在水平方向，有s ＝v A t 代入数据得s ＝5 m.课时作业(三)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 ＝12gt 2，水平方向x ＝v 0t ，因此v 0＝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 0，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．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y BC －y AB ＝gT 2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v B ＝y AC 2T ＝2 m/s ，竖直方向从起点到B 点的距离由v B 2＝2gh 得，h ＝v B 22g ＝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8．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．9．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－g 2y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. 10．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 ＝gT 2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v 0＝2l T ＝7.20.6m/s ＝12 m/s第二次曝光时车的竖直速度：v y ＝3l 2T ＝3×3.62×0.6m/s ＝9 m/s此时，车下落的时间：t 1＝v y g ＝910s ＝0.9 s从开始到落地的总时间：t ＝t 1＋T ＝1.5 s故高台离地面的高度：h ＝12gt 2＝12×10×1.52m ＝11.25 m.11.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，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离槽口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x ＝10.00 cm ，A 、B 间距离y 1＝5.02 cm ，B 、C 间距离y 2＝14.82 cm ，请回答以下问题(g ＝9.80 m/s 2)：(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_____________________ ___________________________________________________.(2)用测量的物理量写出小球初速度的表达式v 0＝________．(用题中所给字母表示) (3)小球初速度的值为v 0＝________ m/s.答案 (1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 (2)xgy 2－y 1(3)1.00 解析 (1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度． (2)平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从A 到B 和从B 到C 运动时间相等，设为T ；则v 0T ＝x竖直方向有y 2－y 1＝gT 2， 解以上两式，得v 0＝xgy 2－y 1. (3)代入数据，解得v 0＝1.00 m/s.课时作业(四)一、选择题1．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．匀速圆周运动是变速运动 B ．匀速圆周运动的速率不变 C ．任意相等时间内通过的位移相等 D ．任意相等时间内通过的路程相等答案 ABD解析 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，D 项正确，C 项错误；由线速度定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A 、B 项正确．2．(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( ) A ．因为v ＝ωr，所以线速度v 与轨道半径r 成正比 B ．因为ω＝vr ，所以角速度ω与轨道半径r 成反比C ．因为ω＝2πn ，所以角速度ω与转速n 成正比D ．因为ω＝2πT ，所以角速度ω与周期T 成反比答案 CD解析 公式v ＝rω是三个物理量的关系式，要正确理解，如线速度v 由r 和ω共同决定，当半径r 一定时，线速度v 才与角速度ω成正比，当角速度ω一定时，线速度v 才与半径r 成正比．3.(多选)如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a 是位于赤道上的一点，b 是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是( )A ．a 、b 两点的运动周期都相同B ．它们的角速度是不同的C ．a 、b 两点的线速度大小相同D ．a 、b 两点线速度大小之比为2∶ 3 答案 AD解析 地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b 点半径r b ＝r a 32，由v ＝ωr，可得v a ∶v b ＝2∶ 3.4．甲沿着半径为R 的圆形跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆形跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2，则( )A ．ω1＞ω2，v 1＞v 2B ．ω1＜ω2，v 1＜v 2C ．ω1＝ω2，v 1＜v 2D ．ω1＝ω2，v 1＝v 2答案 C解析 由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v 1＝2πR t ，v 2＝4πRt ，v 1＜v 2，由v ＝rω，得ω＝v r ，ω1＝v 1R ＝2πt ，ω2＝2πt，ω1＝ω2，故C 项正确．5．(多选)图甲为磁带录音机的磁带盒，可简化为图乙所示的传动模型，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r ，在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径R ＝3r ，现在进行倒带，使磁带绕到A 轮上．倒带时A 轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮，则在倒带的过程中下列说法正确的是( )。
(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。
【严选】人教版高中同步测试卷物理必修2(十三) 含解析
严选人教版物理学习资料高中同步测试卷(十三)期末测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题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．下列关于运动和力的叙述中，正确的是()A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同2．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能不守恒3.如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则()A．当v1>v2时，α1>α2B．当v1>v2时，α1<α2C．无论v1、v2大小如何，均有α1＝α2D．α1、α2的关系与斜面倾角θ有关4.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＝05．如图所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是()6．(2016·高考全国卷甲)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7．如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0 m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化关系如图乙所示．g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.则()A．物体的质量m＝0.67 kg B．物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.40 C．物体上升过程中的加速度大小a＝8 m/s2D．物体回到斜面底端时的动能E k＝10 J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.质量为M 的小球用长L 的悬绳固定于O 点，在O 点正下方L2处有一颗钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，如图所示，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是( )A ．小球机械能减少B ．小球向心加速度突然变大C ．小球角速度突然减小D ．悬线张力突然增大9．质量相同的两个物体，分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛，已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小，若不计空气阻力，下列说法中正确的是 ( )A ．物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B ．物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C ．落回抛出点时，月球表面物体重力做功的瞬时功率小D ．在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等 10．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O 点的半圆，内外半径分别为r 和2r .一辆质量为m 的赛车通过AB 线经弯道到达A ′B ′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O ′为圆心的半圆，OO ′＝r .赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max .选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则( )A ．选择路线①，赛车经过的路程最短B ．选择路线②，赛车的速率最小C ．选择路线③，赛车所用时间最短D ．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等11.如图所示，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a →b →c 的运动过程中( )A ．小球的加速度在ab 段不变，在bc 段先减小后增大B ．小球的重力势能随时间均匀减少C ．小球在b 点时速度最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量12．“嫦娥二号”卫星的发射是通过长征三号丙火箭直接将卫星由绕地轨道送入200～38×104km的椭圆奔月轨道，减少了多次变轨的麻烦，从而及早进入绕月圆形轨道，则在“嫦娥奔月”过程中()A．离开地球时，地球的万有引力对卫星做负功，重力势能增加；接近月球时月球引力做正功，卫星动能减小B．开始在200 km椭圆轨道近地点时，卫星有最大动能C．在进入不同高度的绕月轨道时，离月球越近，运动的线速度越大，角速度越大D．在某个绕月圆形轨道上，如果发现卫星高度偏高，可以通过向前加速实现纠偏题号123456789101112答案13．(10分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J．(结果取3位有效数字)(2)根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a＝__________m/s2，a__________g(选填“大于”或“小于”)，原因是____________________________________．四、计算题(本题共3小题，共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．(8分)小物块A的质量为m＝1 kg，物块与坡道间的动摩擦因数μ＝0.5，水平面光滑．坡道总长度L＝1 m，倾角为37°，物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示，物块A从坡顶由静止滑下，g＝10 m/s2.求：(1)物块滑到O点时的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能；(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度．15．(10分)侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h.要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下全都摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面上的重力加速度为g，地球自转周期为T.16.(14分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象，如图所示(除2 s～10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)．已知在小车运动的过程中，2 s后小车的功率P＝9 W保持不变，小车的质量为1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：(1)小车所受到的阻力大小；(2)小车在0～10 s内位移的大小．参考答案与解析1．[导学号94770195]C2．[导学号94770196][解析]选C.甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A 机械能不守恒，A 错；乙图中物体B 除受重力外，还受弹力，弹力对B 做负功，机械能不守恒，但从能量特点看A 、B 组成的系统机械能守恒，B 错；丙图中绳子张力对A 做负功，对B 做正功，代数和为零，A 、B 系统机械能守恒，C 对；丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D 错．3．[导学号94770197] [解析]选C.物体从斜面某点水平抛出后落到斜面上，物体的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt2v 0，物体落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan φ＝v y v x ＝gtv 0，故可得tan φ＝2tan θ，只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是φ，故速度方向与斜面的夹角就总是相等，与v 1、v 2的大小无关，C 选项正确．4．[导学号94770198] D5．[导学号94770199] [解析]选C.橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧．由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C.6．[导学号94770200] [解析]选C.小球从释放到最低点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律可知，mgL ＝12m v 2，v ＝2gL ，绳长L 越长，小球到最低点时的速度越大，A 项错误；由于P 球的质量大于Q 球的质量，由E k ＝12m v 2可知，不能确定两球动能的大小关系，B 项错误；在最低点，根据牛顿第二定律可知，F －mg ＝m v 2L ，求得F ＝3mg ，由于P球的质量大于Q 球的质量，因此C 项正确；由a ＝v 2L ＝2g 可知，两球在最低点的向心加速度相等，D 项错误．7．[导学号94770201] [解析]选D.上升过程，由动能定理得－(mg sin α＋μmg cos α)·h m /sin α＝0－E 1，摩擦生热μmg cos α·h m /sin α＝E 1－E 2(E 2为物体处于最高点时的机械能)，解得m ＝1 kg ，μ＝0.50，故A 、B 错误；物体上升过程中的加速度大小a ＝g sin α＋μg cos α＝10 m/s 2，故C 错误；上升过程中的摩擦生热为E 1－E 2＝20 J ，下降过程摩擦生热也应为20 J ，故物体回到斜面底端时的动能E k ＝50 J －40 J ＝10 J ，D 正确．8．[导学号94770202] BD9．[导学号94770203] [解析]选CD.两个物体质量相同，惯性相同，A 错误；由于月球表面的重力加速度g 1比地球表面重力加速度g 2小，物体在地球表面上升到最高点所用时间v 0/g 2比在月球表面上升到最高点所用时间v 0/g 1短，B 错误；应用动能定理可知落回抛出点时速度相同，月球上重力小、做功的瞬时功率小，C 正确；由于抛出时动能相同，到最高点时的动能都为0，应用动能定理可知重力做功相同、重力势能变化量相同，D 正确．10．[导学号94770204] [解析]选ACD.由几何关系可得，路线①、②、③赛车通过的路程分别为：(πr ＋2r )、(2πr ＋2r )和2πr ，可知路线①的路程最短，选项A 正确；圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形，即μmg ＝m v 2R ，可得最大速率v ＝μgR ，则知②和③的速率相等，且大于①的速率，选项B 错误；根据t ＝sv ，可得①、②、③所用的时间分别为t 1＝（π＋2）r μgr ，t 2＝2r （π＋1）2μgr ，t 3＝2r π2μgr ，其中t 3最小，可知路线③所用时间最短，选项C 正确；在圆弧轨道上，由牛顿第二定律可得：μmg ＝ma 向，a 向＝μg ，可知三条路线上的向心加速度大小均为μg ，选项D 正确．11．[导学号94770205] [解析]选AD.在ab 段，小球仅受重力，做自由落体运动，加速度不变，bc 段，开始重力大于弹力，加速度向下，根据a ＝mg －Fm 知，加速度逐渐减小，做加速度逐渐减小的加速运动，重力等于弹力后，随着小球继续下落，弹力大于重力，加速度方向向上，根据a ＝F －mgm知，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，可知bc 段的加速度先减小后增大，故A 正确．小球在下降的过程中不是匀速直线运动，所以重力势能随时间不是均匀减小，故B 错误．由A 选项分析知，速度最大的位置在bc 之间，故C 错误．从开始下落到c 点，动能变化量为零，根据能量守恒，重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，故D 正确．12．[导学号94770206] [解析]选BC.卫星接近月球时，月球引力做正功，动能增大，A 项错误；根据动能定理可知，卫星由远地点到近地点过程中，万有引力一直做正功；经过近地点后，万有引力做负功，故卫星在近地点时，动能最大，B 项正确；由万有引力定律可知，卫星离中心天体越近，线速度越大，角速度越大，C 项正确；若卫星高度偏高，加速后万有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动，轨道半径增大，D 项错误．13．[导学号94770207] [解析](1)由题意知重物由O 点运动至C 点，下落的高度为h C＝77.76 cm ＝0.777 6 m ，m ＝1.00 kg ，g ＝9.80 m/s 2，所以重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh C ＝1.00×9.80×0.777 6 J ＝7.62 J ．重物经过C 点时的速度v C ＝BD 2T ＝OD －OB2T ，又因为T ＝0.02s 、OD ＝85.73 cm ＝0.857 3 m 、OB ＝70.18 cm ＝0.701 8 m ，所以v C ＝0.857 3－0.701 82×0.02 m/s＝3.89 m/s ，故重物动能的增加量ΔE k ＝12m v 2C ＝12×1.00×3.892J ＝7.57 J. (2)根据CD －AB ＝2aT 2，CD ＝OD －OC ，AB ＝OB －OA ，代入数据得a ＝9.75 m/s 2<g .实验中重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力作用，导致a <g .[答案](1)7.62 7.57 (2)9.75 小于 重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力14．[导学号94770208] [解析](1)在物块A 由静止滑到O 点的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得：mgh －μmg cos 37°·L ＝12m v 2(2分)解得：v ＝2gh （1－μcot θ） ＝2×10×（1×0.6）×（1－0.5×43） m/s ＝2 m/s.(1分) (2)在水平滑道上，由机械能守恒定律得： 12m v 2＝E pm (1分)代入数据解得： E pm ＝12×1×22 J ＝2 J ．(1分) (3)设物块A 能够上升的最大高度为h 1，物块被弹回过程中，由动能定理得： －mgh 1－μmg cos θ·h 1sin 37° ＝0－12m v 2(2分) 解得：h 1＝0.12 m ．(1分) [答案](1)2 m/s (2)2 J (3)0.12 m15．[导学号94770209] [解析]设侦察卫星的周期为T 1，地球对卫星的万有引力为卫星做圆周运动的向心力，卫星的轨道半径r ＝R ＋h ，根据牛顿第二定律，得G Mm（R ＋h ）2＝m (R＋h )4π2T 21.(2分) 在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力， 即mg ＝G MmR2.(2分) 解得侦察卫星的周期为T 1＝2πR（R ＋h ）3g， (2分) 已知地球自转周期为T ，则卫星绕行一周，地球自转的角度为θ＝2πT 1T .(2分) 摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为θ角所对应的圆周弧长，应为 s ＝θ·R ＝2πT 1T ·R ＝2πR T ·2πR（R ＋h ）3g＝4π2T （R ＋h ）3g. (2分)[答案]4π2T（R ＋h ）3g16．[导学号94770210] [解析](1)由图象知，前两秒的末速度为v 1＝3 m/s ，最大速度为v m ＝6 m/s根据 P ＝F v ，当 F ＝F f 时，v ＝v m (3分) 解得阻力F f ＝P v m ＝96N ＝1.5 N ．(2分)(2)前2 s ，小车做匀加速直线运动，位移为x 1，由运动学公式得x 1＝v 12t 1＝32×2 m ＝3 m ，(3分)2 s ～10 s 内，时间为t 2，根据动能定理 Pt 2－F f x 2＝12m v 2m －12m v 21(4分) 代入数据解得x 2＝39 m(1分) 0～10 s 内位移x ＝x 1＋x 2＝42 m ． (1分) [答案](1)1.5 N (2)42 m。
最新高中物理必修二全册同步练习及答案
曲线运动课时1 曲线运动例题推荐1.关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是( )A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B.质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向D．曲线运动中速度的方向是不断改变的，但速度的大小不变2．物体做曲线运动的条件为( )A．物体运动的初速度不为零B．物体所受的合外力为变力C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上3.如图5—1-1所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，这时它所受的力突然反向。
大小不变。
在此力作用下，物体以后的运动情况中，可能的是( )A．沿曲线Ba运动B．沿曲线Bb运动C.沿曲线Bc运动D．沿曲线由B返回A练习巩固4．关于曲线运动。
下列说法中正确的是( )A．变速运动—定是曲线运动B．曲线运动—定是变速运动C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动也可以是速度不变的运动5．图5-1-2所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)．A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是( )A．为AB的方向B．为BC的方向C．为BD的方向D．为BE的方向6．做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向( )A．为通过该点的曲线的切线方向B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C. 与物体在这一点速度方向一致D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零7．一人造地球卫星以恒定的速率绕地球表面做圆周运动时，在转过半周的过程中，有关位移的大小说法正确的是( )A. 位移的大小是圆轨道的直径B．位移的大小是圆轨道的半径C，位移的大小是圆周长的一半D．因为是曲线运动所以位移的大小无法确定8．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为( )A．继续做直线运动B.一定做曲线运动C．可能做直线运动，也可能做曲线运动D．运动的形式不能确定9．自行车场地赛中，当运动员绕圆形赛道运动一周时，下列说法中正确的是( )A．运动员通过的路程为零B．运动员速度的方向一直没有改变C．由于起点和终点的速度方向没有改变，其运动不是曲线运动D.虽然起点和终点的速度方向没有改变，其运动还是曲线运动10．一个物体以恒定的速率做圆周运动时( )A．由于速度的大小不变，所以加速度为零B．由于速度的大小不变，所以不受外力作用c．相同时间内速度方向改变的角度相同D．相同时间内速度方向改变的角度不同11，如果物体所受的合外力跟其速度方向____________物体就做直线运动．如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________物体就做曲线运动．12．物体做曲线运动时，在某段时间内其位移的大为L，通过的路程为s，必定有L ________(填“大于”、“小于”或“等于”)s．·课时2 运动的合成和分解例题推荐1．一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去，河水流动速度恒定．下列说法中正确的是 ( ) A ，河水流动速度对人渡河无任何影响B ．游泳渡河的路线与河岸垂直C ．由于河水的流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同D ．由于河水的流动影响，人到达对岸的位置，向下游方向偏移2，如图5-2-1所示，某船在河中向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以0．4m ／s 的速度匀速地竖直向上升起一面旗帜，当他用20s 升旗完毕时，船行驶了9m ，那么旗相对于岸的速度大小是多少?3．飞机以恒定的速度俯冲飞行，已知方向与水平面夹角为300，水平分速度的大小为200km ／h ．求：(1)飞机的飞行速度；(2)飞机在1min 内下降的高度练习巩固 4．如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动，对其合运动的描述中，正确的是 ( ) A ．合运动一定是曲线运动 B.合运动一定是直线运动 C ．合运动是曲线运动或直线运动 D ．当两个分运动的速度数值相等时，合运动为直线运动5．一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)．要使船垂直到达对岸，则( )A ．船应垂直河岸航行B ．船的航行方向应偏向上游一侧C ．船不可能沿直线到达对岸D ．河的宽度一定时，船到对岸的时间是任意的6。
课时作业13—人教版高中物理选择性必修2含答案
答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。
２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的！课时作业13 无线电波的发射和接收一、单项选择题1．转换电视频道，选择电视节目，称为( A )A．调谐 B．调制 C．调频 D．调幅解析：转换频道是为了使电视的接收电路的频率与某电台的频率相同，产生电谐振，故为调谐．2．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的( B )①调谐电路 ②调制电路 ③高频振荡电路 ④开放振荡电路A．①②③B．②③④C．①④D．①②④解析：比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路．调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远，而调谐电路是在接收端产生电谐振的电路．3．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( A )A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC回路B．天线处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC回路C．天线只是有选择地接收某电视台的信号，而其他电视台的信号则不接收D．天线将电磁波传输到电视机内解析：根据无线电波的接收原理，可知A正确．4．关于电视信号的发射，下列说法中错误的是( A )A．摄像机输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像机输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上，才能向外发射C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波解析：摄像管输出的电信号是信频的电流，不能直接发射，要发射必须将其加在高频振荡电流上，因而选项B、C、D均正确，只有选项A错误．二、多项选择题5.下图为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目．若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目，可采取的措施是( BCD )A．增加电容器电容C B．减小电容器电容CC．减少磁棒上线圈匝数D．将磁棒从线圈中抽出部分解析：当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台．要使接收的电台电磁波频率升高，由f＝1L和C减小时，频率f增大，故B、C、D正确．A．调谐电路B．调制电路C．振荡电路D．检波电路解析：简单的收音机是电磁波的接收装置，因此需要有调谐电路和检波电路．7．关于无线电波的传播，下列说法正确的是( BCD )A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流C．波长越短的电磁波，越接近直线传播D．移动电话是利用无线电波进行通信的解析：无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错、B正确．电磁波的波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确．8．关于移动电话，下列说法正确的是( BD )A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错．9.各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点的连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV－5)时，OO′连线应指向卫星，则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°～135°)( BD )A．有可能β＝0，α＝90°B．与卫星经度相同的各地，α随纬度增加而减小C．经度大于105.5°的各地，天线是朝南偏东的D．在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的解析：如图所示，α随纬度的增大而减小，我国不在赤道上，α不可能为零，经度大于105.5°的各地，天线应该朝南偏西．由于地球很大，卫星距地面很高，几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的．三、非选择题10．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s，求：(1)该中波和微波的波长各是多少？(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A 处的？(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？答案：(1)750 m 0.75 m (2)衍射 (3)400 kHz 接收效果好，因为它的波长长，衍射效果更好．解析：(1)由λ＝c f知，λ1＝750 m ，λ2＝0.75 m.(2)无线电波绕过山脉到达A 处，发生了衍射现象．(3)频率为400 kHz 的中波接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显．11．在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量为6.0×1024 kg ，地球半径为6.4×106 m ，引力常量为6.67×10－11 N·m 2·kg －2)答案：电磁波传递信息也是需要时间的 0.24 s解析：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的，设同步卫星高度为H ，由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，即GMm(R ＋H )2＝m 4π2T 2(R ＋H )，H R ≈3.6×107 m ，则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t ＝2H c ＝0.24 s.。
人教版高中物理必修2：课时13 单元测试
课时13 单元测试1-．关于匀速圆周运动，下列说法中下确的是 ( )A ．是匀变速运动B ．是变加速运动C ．是匀速运动D ．是速率不变的运动2．A 、B 两个物体，从同—高度同时开始运动，A 做自由落体运动，B 做初速度为v 0 的平抛运动．则下列说法中正确的是 ( )A ．两个物体同时落地B ．两个物体相同时间内通过的位移相同C ．两个物体落地时速度相同D ．两个物体落地时速率相同3．(2003年江苏省综合高考题)若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，则图5—13—1中，能正确描述做平抛运动物体的水平位移x 随时间t 变化关系的图像是( )4．在高速公路的转弯处，路面造得外高内低，即当车向右转弯时，司机左侧的路画比右侧的要高—些，路面与水平面间的夹角为θ．设转弯路段是半径为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 ．Rg v 2arcsinB . Rg v 2arctanC . Rg v 22arcsinD . Rgv arc 2cot 5．水平抛出个物体，t 时间后物体的速度与水平方向的夹角为θ。
重力加速度为g ，则平抛物体的初速度的大小为 ( )A ．gtsin θB ．gtcos θC ．gttan θD ．gtcot θ6．小球做匀速圆周运动，半径R ＝0．1m ，向心加速度的大小为a ＝0．4m ／s 2，则下列说法小正确的是 ( )A ．小球所受的合力为恒力B ．小球运动的角速度为2rad ／sC ．小球做匀速圆周运动的周期为π sD ．小球在t ＝π／4 s 内通过位移的大小为小π /20 m7．如图5—13—2所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器．球P 和Q 可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m P =2m Q ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，此时 ( )A ．两球受到的向心力大小相等B ．P 球受到向心力大于Q 球受到的向心力C ．R P 一定等于R Q ／2D ．当ω增大时，P 球将向外运动8．一个物体沿半径为R m 的圆形轨道做匀速圆周运动，在t s 内物体转过的弧长为S m ，则物体的线速度的大小为v ＝ m ／s ，物体转动的角速度为ω＝ rad ／s ，若物体的质量为M kg ，则物体所受向心力的大小为 N ．9．从离地面h 高处水平抛出一个质量为M 的物体，小球落地点至抛出点的水平距离为h ，不计空气阻力，则小球在空中运动的时间为 ，小球水平抛出时的初速度的大小为 ·10．一飞机沿水平方向匀速飞行，速度为200m ／s ，每隔0.5 s 从飞机上放下—个物体，当第六个物体离开飞机时，第一个物体刚好落地，此时第三个物体和第五个物体离地的高度分别是多少?这两个物体之间的距离是多少?(空气阻力不计，g 取]0m ／s 2 )11．如图5—l3—3所示，长度为L ＝0．5m 的轻杆其下端固定于转轴O ，上端连接质量为M ＝2．0kg 的物体A ，物体A 随着轻杆一起绕O 点在竖直平面内做圆周运动，求在最高点时下列两种情况下球对轻杆的作用力(1)A 的速率为1．0m ／s ；(2)A 的速率为4．0m ／s ．12．(2003年上海市高考题)如图5—13—4所示，一高度为h ＝0．2m 的水平面在A 点处与一倾角为θ＝30º的斜面连接，一小球以v0＝5 m ／s 的速度在平面是上向右运动．求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑，取g ＝10m ／s 2 )．某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则t g t v h •+=θθsin 21sin 0，由此可求得落地时间t ． 问：你同意上述解法吗?若同意，求出所需时间；若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果．。
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课时13 单元测试
1-．关于匀速圆周运动，下列说法中下确的是 ( )
A ．是匀变速运动
B ．是变加速运动
C ．是匀速运动
D ．是速率不变的运动
2．A 、B 两个物体，从同—高度同时开始运动，A 做自由落体运动，B 做初速度为v 0 的平抛运动．则下列说法中正确的是 ( )
A ．两个物体同时落地
B ．两个物体相同时间内通过的位移相同
C ．两个物体落地时速度相同
D ．两个物体落地时速率相同
3．(2003年江苏省综合高考题)若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，则图5—13—1中，能正确描述做平抛运动物体的水平位移x 随时间t 变化关系的图像是
( )
4．在高速公路的转弯处，路面造得外高内低，即当车向右转弯时，司机左侧的路画比右侧的要高—些，路面与水平面间的夹角为θ．设转弯路段是半径为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 ．Rg v 2arcsin
B . Rg v 2arctan
C . Rg v 22arcsin
D . Rg
v arc 2
cot 5．水平抛出个物体，t 时间后物体的速度与水平方向的夹角为θ。
重力加速度为g ，则平抛物体的初速度的大小为 ( )
A ．gtsin θ
B ．gtcos θ
C ．gttan θ
D ．gtcot θ
6．小球做匀速圆周运动，半径R ＝0．1m ，向心加速度的大小为a ＝0．4m ／s 2，则下列说法小正确的是 ( )
A ．小球所受的合力为恒力
B ．小球运动的角速度为2rad ／s
C ．小球做匀速圆周运动的周期为π s
D ．小球在t ＝π／4 s 内通过位移的大小为小π /20 m
7．如图5—13—2所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关
系的仪器．球P 和Q 可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一
条轻绳连接，m P =2m Q ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球
离转轴的距离保持不变，此时 ( )
A ．两球受到的向心力大小相等
B ．P 球受到向心力大于Q 球受到的向心力
C ．R P 一定等于R Q ／2
D ．当ω增大时，P 球将向外运动
8．一个物体沿半径为R m 的圆形轨道做匀速圆周运动，在t s 内物体转过的弧长为S m ，
则物体的线速度的大小为v ＝ m ／s ，物体转动的角速度为ω＝ rad ／s ，若物体的质量为M kg ，则物体所受向心力的大小为 N ．
9．从离地面h 高处水平抛出一个质量为M 的物体，小球落地点至抛出点的水平距离为h ，不计空气阻力，则小球在空中运动的时间为 ，小球水平抛出时的初速度的大小为 ·
10．一飞机沿水平方向匀速飞行，速度为200m ／s ，每隔0.5 s 从飞机上放下—个物体，当第六个物体离开飞机时，第一个物体刚好落地，此时第三个物体和第五个物体离地的高度分别是多少?这两个物体之间的距离是多少?(空气阻力不计，g 取]0m ／s 2 )
11．如图5—l3—3所示，长度为L ＝0．5m 的轻杆其下端固定
于转轴O ，上端连接质量为M ＝2．0kg 的物体A ，物体A 随着
轻杆一起绕O 点在竖直平面内做圆周运动，求在最高点时下列
两种情况下球对轻杆的作用力
(1)A 的速率为1．0m ／s ；
(2)A 的速率为4．0m ／s ．
12．(2003年上海市高考题)如图5—13—4所示，一高度为h ＝0．2m 的水平面在A 点处与一倾角为θ＝30º的斜面连接，一小球以v0＝5 m ／s 的速度在平面是上向右运动．求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑，取g ＝10m ／s 2 )．某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则t g t v h •+=θθsin 2
1sin 0，由此可求得落地时间t ． 问：你同意上述解法吗?若同意，求出所需时间；
若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果．。