教科版必修2高考题单元试卷
教科版高中物理必修二单元测试(二).doc
高中物理学习材料唐玲收集整理单元测试（二）单项选择题1.下列关于作用力和反作用力做功的问题中，说法正确的是（ ）A 、作用力做功，反作用力也必定做功；B 、作用力做正功，反作用力一定做负功；C 、作用力做功数值一定等于反作用力做功数值；D 、只根据作用力的做功情况，不能判断反作用的做功情况2.一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下，从平衡位置缓慢地移到Q 点，如图所示，则此过程中力F 所做的功为（ ）A.mglcos θB.Flsin θC.θ⋅FlD.).cos 1(θ-mgl3. 一足球运动员将质量为l kg 的足球由静止以10m/s 的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N ，球在水平方向上运动了30m 停止，则人对球所做的功为（ ）A.50JB.500JC.200JD.6000J4 .一物体由H 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为；（ ）A ．g H 2B ．g HC ．gH 2 D ．g H 45. 如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。
一个物块质量为m ，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A 从静止开始下滑，恰好运动到C 端停止，物块在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A. μmgRB. (1－μ)mgRC. πμmgR/2D. mgR6．一质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下沿水平面运动，在t 0时刻撤去力F ，其v-t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F 的大小和力F 做的功W 的大小关系式，正确的是A.F mg μ=B.2F mg μ=C.00W mgv t μ=D.0032W mgv t μ=7．水平面上的甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来，图中，a 、b 分别表示甲、乙的动能E 和位移s 的图象，下列说法正确的是（ ）A.若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大B.若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小C.若甲和乙的质量相等，则甲和地面的动摩擦因数和乙相等D.若甲和乙的质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小8．如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F 拉绳,使滑块从A 点起由静止开始上升.若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中拉力F 做的功分别为W 1、W 2,滑块经B 、C 两点时的动能分别为E kB 、E kC 图中AB=BC,则一定有( a )A 、W l 〉W 2B 、W l 〈 W 2C 、E kB 〉E kCD 、E kB 〈 E kC9．将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定.设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E 与物体距地面高度h 的关系正确的是下图中的（ b ）10、节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压气体，将礼花弹由炮筒底部射向空中。
教科版高中物理必修二章末测试题及答案全套
教科版高中物理必修二章末测试题及答案全套章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分)1．游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()A．路程变大，时间延长B．路程变大，时间缩短C．路程变大，时间不变D．路程和时间均不变【解析】运动员渡河可以看成是两个运动的合运动：垂直河岸的运动和沿河岸的运动．运动员以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分运动的独立性原理可知，渡河时间不变；但是水速变大，沿河岸方向的运动速度变大，因时间不变，则沿河岸方向的分位移变大，总路程变大，故选项C 正确．【答案】 C2．如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动到如图1所示位置时，物体P的速度为()图1A．v B．v cos θC.vcos θD．v cos2θ【解析】如图所示，绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向的速度等于P的速度，根据平行四边形定则得，v P＝v cos θ，故B正确，A、C、D错误．【答案】 B3．甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图2所示，甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出，且不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()图2A．同时抛出，且v1＜v2B．甲比乙后抛出，且v1＞v2C．甲比乙早抛出，且v1＞v2D．甲比乙早抛出，且v1＜v2【解析】两球在竖直方向均做自由落体运动，要相遇，则甲竖直位移需比乙大，那么甲应早抛，乙应晚抛；要使两球水平位移相等，则乙的初速度应该大于甲的初速度，故D选项正确．【答案】 D4．弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移()A．只由水平速度决定B．只由离地高度决定C．由水平速度、离地高度共同决定D．与水平速度、离地高度都没有关系【解析】不计空气阻力，关闭发动机后导弹水平方向的位移x＝v0t＝v02hg，可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定，选项C正确．【答案】 C5．以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v，则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是()A．v0＋2gt B．v＋gtC.v20＋(2gt)2D.v2＋2(gt)2【解析】物体做平抛运动，v x＝v0，v y＝g·2t，故2t时刻物体的速度v′＝v2x＋v2y＝v20＋(2gt)2，C正确，A错误；t时刻有v2＝v20＋(gt)2，故v′＝v2＋3(gt)2，B、D错误．【答案】 C6．(多选)有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时的速度为v，竖直分速度为v y，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为()A.lv0 B.h2gC.v2－v20g D.2hv y【解析】由l＝v0t得物体在空中飞行的时间为lv0，故A正确；由h＝12gt2，得t＝2hg，故B错误；由v y＝v2－v2以及v y＝gt，得t＝v2－v20g，故C正确；由于竖直方向为初速度为0的匀变速直线运动，故h＝v y2·t，所以t＝2hy，故D正确．【答案】ACD7．如图3所示，一个小球从楼梯的某一级台阶边缘正上方的O点水平抛出，当抛出时的速度为v 1时，小球经过时间t a 正好落在a 点，当抛出时的速度为v 2时，小球经过时间t b 正好落在b 点，则( )图3A ．v 2<2v 1B ．v 2＝2v 1C ．v 2>2v 1D ．t a >t b【解析】 根据h ＝12gt 2，由于h a >h b ，故t a >t b ，D 正确．由于xb ＝2x a ，而t a >t b ，故v 2>2v 1，C 正确．【答案】 CD8．如图4所示，一小球以初速度v 0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的34，则下列说法中正确的是( )图4A ．在碰撞中小球的速度变化大小为72v 0 B ．在碰撞中小球的速度变化大小为12v 0C ．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为 3D ．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为32 【解析】 小球垂直落到斜面上，根据平行四边形定则将速度分解，如图所示，则v＝v0sin 30°＝2v0，反弹后的速度大小为v′＝34v＝32v0，碰撞中小球的速度变化大小为Δv＝|v′－v|＝72v0，选项A正确，选项B错误；小球在竖直方向下落的距离为y＝v2y2g＝(v cos 30°)22g＝3v202g，水平方向通过的距离为x＝v0t＝v0·v cos 30°g＝3v20g，位移之比为yx＝32，选项D正确，选项C错误．【答案】AD二、非选择题(共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(10分)在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图5中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度v0＝______(用L、g表示)，其值是______．(g取9.8 m/s2)．图5【解析】根据题意，仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，则物体在相邻的两点间运动时间相等，设这个相等时间为T0，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由Δy＝aT2可得L＝gT20，再由水平方向是匀速运动得2L＝v0T0，联立上述两式解得v0＝2Lg＝0.70 m/s.【答案】2Lg0.70 m/s10．(12分)河宽d＝60 m，水流速度v1＝6 m/s，小船在静水中速度v2＝3 m/s，则：(1)小船渡河的最短时间是多少；(2)小船渡河的最短航程是多少．【解析】(1)当船头垂直河岸前进时，渡河时间最短，有：t min＝dv2＝603s＝20 s.(2)由于v2<v1，无论船的航向如何，合速度均不可能垂直于河岸，船不可能到达正对岸，而应到达其下游某点．由于v1、v2和v之间满足平行四边形定则，其中v1确定，v2大小确定，方向可调，画出v2所有可能的方向，从中选择v与河岸夹角最大的方向，即为最短位移．如图所示，先作出OA表示水流速度v1，然后以A为圆心，以v2的大小为半径作圆，过O作圆的切线OC与圆相切于C，连接AC，再过O作AC的平行线OB，过C作OA的平行线交OB于B，则OB表示船对水的速度v2和船对水的航向，从图中不难看出，船沿OCD行驶到对岸航程最短．此时v2与河岸的夹角θ满足cos θ＝v2v1＝12，故最短位移x＝dcos θ＝120 m.【答案】20 s120 m11. (14分)某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图6所示．从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点．已知每块砖的平均厚度为10 cm，抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖，g取10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图6(1)石子在空中运动的时间t；(2)石子水平抛出的速度v0.【解析】(1)由题意可知：石子落到A点的竖直位移y＝200×10×10－2 m＝20 m由y＝gt2 2得t＝2 s.(2)由A点的速度分解可得v0＝v y tan 37°又因v y＝gt，解得v y＝20 m/s故v0＝15 m/s.【答案】(1)2 s(2)15 m/s12．(16分)如图7所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m＝1.0 kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O点的距离s＝5 m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R＝5 2 m，今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F＝5 N的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g取10 m/s2.图7(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F作用的最长时间；(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标．【解析】(1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F作用最长时间t1时，小物块刚好运动到O点．由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1解得：a1＝2.5 m/s2减速运动时的加速度大小为：a2＝μg＝2.5 m/s2由运动学公式得：s＝12a1t21＋12a2t22而a1t1＝a2t2解得：t1＝t2＝ 2 s.(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：v20＝2a1s解得小物块到达O点时的速度为：v0＝5 m/s小物块过O点后做平抛运动．水平方向：x＝v0t竖直方向：y＝12gt2又x2＋y2＝R2解得位置坐标为：x＝5 m，y＝5 m.【答案】(1) 2 s(2)x＝5 m，y＝5 m章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，共60分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分)1．对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A．其转速与角速度成反比，其周期与角速度成正比B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C．匀速圆周运动的速度保持不变D．做匀速圆周运动的物体，其加速度保持不变【解析】由公式ω＝2πn可知，转速和角速度成正比，由ω＝2πT可知，其周期与角速度成反比，故A错误；运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述，所以B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向在变，所以C 错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向在变，所以D错误．【答案】 B2.如图1所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点()图1A．角速度大小相同B．向心力大小相同C．线速度大小相同D．向心加速度大小相同【解析】O点为圆心，a和b两质点与O点的距离不相等，即圆周运动的半径不相等，但两质点与圆心连线在相等时间内转过的圆心角相等，因此，两质点的角速度大小相同，线速度大小不相同，选项A正确，选项C错误；向心力为F＝mRω2，两质点的质量与角速度都相等，半径不相等，则向心力与向心加速度不相同，选项B、D均错误．【答案】 A3.荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图2中的()图2A．竖直向下a方向B．沿切线b方向C．水平向左c方向D．沿绳向上d方向【解析】如图，将重力分解，沿绳子方向T－G cos θ＝m v2R，当在最高点时，v＝0，故T＝G cos θ，故合力方向沿G2方向，即沿切线b方向，由牛顿第二定律，加速度方向沿切线b方向．【答案】 B4．一小球沿半径为2 m的轨道做匀速圆周运动，若周期T＝4 s，则() A．小球的线速度大小是0.5 m/sB．经过4 s，小球的位移大小为4π mC．经过1 s，小球的位移大小为2 2 mD．若小球的速度方向改变了π2rad，经过时间一定为1 s【解析】小球的周期为T＝4 s，则小球运动的线速度为v＝2πrT＝π，选项A错误；经过4 s后，小球完成一个圆周运动后回到初始位置，位移为零，选项B错误；经过1 s后，小球完成14个圆周，小球的位移大小为s＝2R＝2 2 m，选项C正确；圆周运动是周期性运动，若方向改变π2弧度，经历的时间不一定为1 s，选项D错误．【答案】 C5．如图3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()图3【解析】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，速度不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C.【答案】 C6.长度L＝0.50 m的轻杆OA，A端有一质量m＝3.0 kg的小球，如图4所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为 2 m/s(g取10 m/s2)，则此时细杆OA受到()图4A．6 N的拉力B．6 N的压力C．24 N的拉力D．24 N的压力【解析】设小球以速率v通过最高点时，球对杆的作用力恰好为零，即：mg＝m v2L，v＝gL＝10×0.5 m/s＝ 5 m/s.由于v0＝2 m/s＜ 5 m/s，小球过最高点时对细杆产生压力，如图所示由牛顿第二定律：mg－F N＝m v20/L得F N＝mg－m v20/L＝3×10 N－3×220.5N＝6 N.【答案】 B7．如图5所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()图5A ．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B ．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C ．人在最低点时对座位的压力等于mgD ．人在最低点时对座位的压力大于mg【解析】 过山车是竖直面内杆系小球圆周运动模型的应用．人在最低点时，由向心力公式可得：F －mg ＝m v 2R ，即F ＝mg ＋m v 2R ＞mg ，故选项C 错误，选项D 正确；人在最高点，若v ＞gR 时，向心力由座位对人的压力和人的重力的合力提供，若v ＝gR 时，向心力由人的重力提供，若v ＜gR 时，人才靠保险带拉住，选项A 错误；F ＞0，人对座位产生压力，压力大小F ＝m v 2R －mg ，当v 2＝2Rg 时F ＝mg ，选项B 错误．【答案】 D8．在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江(如图6甲)，若把滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A 、B 在同一水平面内，AB 间的距离为L ＝80 m ，绳索的最低点离AB 间的垂直距离为h ＝8 m ，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m ＝52 kg 的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10 m/s(g 取10 m/s 2)，那么( )图6A ．人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B．可求得绳索的圆弧半径为104 mC．人在滑到最低点时对绳索的压力为570 N D．在滑到最低点时人处于失重状态【解析】根据题意，R2＝402＋(R－8)2得R＝104 m在最低点F－mg＝m v2 R得F＝570 N此时人处于超重状态，B、C选项正确．【答案】BC9．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7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7A．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【解析】摩托车受力如图所示．由于N＝mg cos θ所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F也不变，A 错误；由F ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r 知h 变化时，向心力F 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．【答案】 BC10．如图8所示，有一个半径为R 的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v ，下列叙述中正确的是( )图8A ．v 的极小值为gRB ．v 由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大C ．当v 由gR 值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大D ．当v 由gR 值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大【解析】 因为轨道内壁下侧可以提供支持力，故最高点的最小速度可以为零，A 错误．若在最高点v ＞0且较小时，球做圆周运动所需的向心力由球的重力跟轨道内壁下侧对球向上的力N 1的合力共同提供，即mg －N 1＝m v 2R ，当N 1＝0时，v ＝gR ，此时只有重力提供向心力．由此知，速度在0＜v ＜gR 时，轨道内壁下侧的弹力随速度的增大(减小)而减小(增大)，故B 错误、D 正确．当v ＞gR 时，球的向心力由重力跟轨道内壁上侧对球的向下的弹力N 2共同提供，即mg ＋N 2＝m v 2R ，当v 由gR 逐渐增大时，轨道内壁上侧对小球的弹力逐渐增大，故C 正确．【答案】 CD二、非选择题(共3小题，共40分，按题目要求作答)11．(12分)一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量是0.4 kg的铁块(可视为质点)，铁块与中间位置的转轴处的圆盘用轻质弹簧连接，如图9所示．铁块随圆盘一起匀速转动，角速度是10 rad/s时，铁块距中心O点30 cm，这时弹簧对铁块的拉力大小为11 N，g取10 m/s2，求：图9(1)圆盘对铁块的摩擦力大小．(2)若此情况下铁块恰好不向外滑动(视最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则铁块与圆盘间的动摩擦因数为多大？【解析】(1)弹簧弹力与铁块受到的静摩擦力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：F＋f＝mω2r代入数值解得：f＝1 N.(2)此时铁块恰好不向外侧滑动，则所受到的静摩擦力就是最大静摩擦力，则有f＝μmg故μ＝fmg＝0.25.【答案】(1)1 N(2)0.2512．(12分)图10甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m＝40 kg的球通过长L＝12.5 m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上，水平杆长L′＝7.5 m．整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角．当θ＝37°时，(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图10(1)绳子的拉力大小；(2)该装置转动的角速度．【解析】(1)对球受力分析如图所示，则F T＝mgcos 37°＝490 N.(2)球做圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即mg tan 37°＝mω2(L sin 37°＋L′)，得ω＝g tan 37°L sin 37°＋L′＝0.7 rad/s.【答案】(1)490 N(2)0.7 rad/s13．(16分)如图11所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg.求A、B两球落地点间的距离.图11【解析】 两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A 、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．对A 球：3mg ＋mg ＝m v 2A R v A ＝4gR对B 球：mg －0.75mg ＝m v 2B R v B ＝14gR s A ＝v A t ＝v A 4R g ＝4R s B ＝v B t ＝v B 4R g ＝R所以s A －s B ＝3R .【答案】 3R章末综合测评(三)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，共60分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分)1．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是( )A ．德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律B ．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量C ．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性D ．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上【解析】 根据物理学史可知C 错，A 、B 、D 正确．【答案】 C2．宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m ，距地面高度为h ，地球质量为M ，半径为R ，引力常量为G ，则飞船所在处的重力加速度大小为( )A ．0 B.GM (R ＋h )2 C.GMm (R ＋h )2 D.GM h 2【解析】 飞船受的万有引力等于在该处所受的重力，即GMm(R ＋h )2＝mg ，得g ＝GM(R ＋h )2，选项B 正确．【答案】 B3．(多选)通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是( )A ．卫星的速度和角速度B ．卫星的质量和轨道半径C ．卫星的质量和角速度D ．卫星的运行周期和轨道半径【解析】 根据线速度和角速度可以求出半径r ＝v ω，根据万有引力提供向心力则：GMm r 2＝m v 2r ，整理可以得到：M ＝v 2r G ＝v 3Gω，故选项A 正确，B 、C 错误；若知道卫星的周期和半径，则GMm r 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ，整理得到：M ＝4π2r 3GT 2，故选项D 正确．【答案】 AD4．如图1所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星，P 为B 、C 两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是()图1A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定不相同D．可能出现在每天的某一时刻卫星B在A的正上方【解析】物体A和卫星B、C周期相同，故物体A和卫星C角速度相同，但半径不同，根据v＝ωR可知二者线速度不同，A项错；根据a＝Rω2可知，物体A和卫星C向心加速度不同，B项错；根据牛顿第二定律，卫星B和卫星C在P点的加速度a＝GMr2，故两卫星在P点的加速度相同，C项错误；对于D选项，物体A是匀速圆周运动，线速度大小不变，角速度不变，而卫星B的线速度是变化的，近地点最大，远地点最小，即角速度发生变化，而周期相等，所以如图所示开始转动一周的过程中，会出现A先追上B，后又被B落下，一个周期后A和B都回到自己的起点．所以可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方，则D正确．【答案】D5．同步卫星位于赤道上方，相对地面静止不动．如果地球半径为R，自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g.那么，同步卫星绕地球的运行速度为()A.RgB.RωgC. R2ωg D.3R2ωg【解析】 同步卫星的向心力等于地球对它的万有引力G Mmr 2＝mω2r ，故卫星的轨道半径r ＝3GMω2.物体在地球表面的重力约等于所受地球的万有引力G Mm R 2＝mg ，即GM ＝gR 2.所以同步卫星的运行速度v ＝rω＝ω·3gR 2ω2＝3gR 2ω，D 正确．【答案】 D6．若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶7.已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R ，由此可知，该行星的半径约为( )A.12R B.72R C ．2RD.72R【解析】 物体平抛时水平方向满足x ＝v 0t ，所以t 1t 2＝x 1x 2＝27；竖直方向由h ＝12 gt 2得g ＝2h t 2，因此g 1g 2＝t 22t 21＝74.在星球表面物体所受的重力等于万有引力，由g ＝GM R 2得R 1R 2＝M 1g 2M 2g 1＝2，又因为R 2＝R ，所以R 1＝2R ，故选C.【答案】 C7．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20 km ，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10 km ，密度为1.2×1017 kg/m 3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为( )A ．7.9 km/sB ．16.7 km/sC ．2.9×104 km/sD ．5.8×104 km/s【解析】 中子星上的第一宇宙速度即为它表面处的卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是该中子星的球半径，且中子星对卫星的万有引力充当向心力，由G Mmr 2＝m v 2r ，得v＝GMr，又M＝ρV＝ρ4πr33，得v＝r4πGρ3＝1×104×4×3.14×6.67×10－11×1.2×10173m/s＝5.8×107 m/s＝5.8×104 km/s.【答案】 D8．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A．太阳位于木星运行轨道的一个焦点上B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【解析】太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，A正确；由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小变化，B 错误；根据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，C正确；相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，D错误．【答案】AC9．设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，能计算出的物理量是() A．地球的质量B．地球的平均密度C．飞船所需的向心力D．飞船线速度的大小【解析】由GMm(R＋H)2＝m4π2T2(R＋H)，可得：M＝4π2(R＋H)3GT2，选项A可求出；又根据ρ＝M43πR3，选项B可求出；根据v＝2π(R＋H)T，选项D可求出；由于飞船的质量未知，所以无法确定飞船的向心力．【答案】ABD10．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．双星相互间的万有引力减小B．双星做圆周运动的角速度不变C．双星做圆周运动的周期增大D．双星做圆周运动的速度增大【解析】双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律，F＝G m1m2 L2，知万有引力减小，故A正确．根据G m1m2L2＝m1r1ω2，G m1m2L2＝m2r2ω2，知m1r1＝m2r2，v1＝ωr1，v2＝ωr2，轨道半径之比等于质量的反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期变大，线速度变小，故B、D错误，C正确．【答案】AC二、非选择题(共3小题，共40分．按题目要求作答)11．(12分) 已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图2所示．设月球到太阳的距离为a，地球到月球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和对月球的吸引力F2的大小之比为多少？图2【解析】 由太阳对行星的引力满足 F ∝mr 2知， 太阳对地球的引力 F 1＝GMm 1(a ＋b )2，太阳对月球的引力 F 2＝G Mm 2a 2， 故F 1/F 2＝m 1a 2m 2(a ＋b )2.【答案】 m 1a 2m 2(a ＋b )212．(12分)我国探月工程已规划至“嫦娥四号”，并计划在2017年将“嫦娥四号”探月卫星发射升空，到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测．已知万有引力常量为G ，月球表面的重力加速度为g ，月球的平均密度为ρ，月球可视为球体，球体积计算公式V ＝43πR 3.求：(1)月球质量M ；(2)“嫦娥四号”探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v . 【解析】 (1)设月球半径为R ，则 G MmR 2＝mg 月球的质量为： M ＝ρ43πR 3联立得：M ＝9g 316π2ρ2G 3，R ＝3g4πρG . (2)万有引力提供向心力： G MmR 2＝m v 2R。
2021-2022学年 教科版(2019)必修2 第三章 万有引力定律 单元测试卷(含答案)
2021-2022学年 教科版（2019）必修2 第三章 万有引力定律单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)1.一质量为m 的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得其所受的重力为1F ，在火星赤道上宇航员用同一弹簧测力计测得其所受的重力为2F ，通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常量为G ，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为( ) A.()211221234πF F F G F F m ωω-- B.212234πF F G m ωω C.()211221234πF F F G F F m ωω+- D.212234πF F G ωω- 2.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s ，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为( ) A.16 km/sB.32 km/sC.4 km/sD.2 km/s3.位于贵州的“中国天眼”（FAST ）是目前世界上最大的单口径射电望远镜，通过FAST 可以测量地球与木星之间的距离。
当FAST 接收到来自木星的光线的传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k 倍。
若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为( ) A.()3241k +年B.()3221k +年C.32(1)k +年D.32k 年4.如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a b 、到地心O 的距离分别为12r r 、，线速度大小分别为12v v 、，则( )A.12v v =B.12v v =C.21221v r v r ⎛⎫= ⎪⎝⎭D.21122v r v r ⎛⎫= ⎪⎝⎭5.“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日。
新教材高中物理单元素养评价一教科版必修第二册(含答案)
新教材高中物理教科版必修第二册：单元素养评价(一)(时间：75分钟满分：100分)一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具．从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能如图( )2．2020年12月17日凌晨“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗着陆场顺利着陆，如图为“嫦娥五号”返回器在绕地球运行回收过程的一段时间内，沿曲线从M 点向N点飞行的过程中速度逐渐减小，在此过程中返回器所受合力方向可能是( )3．章老师利用无人机拍摄校运动会开幕式．一次拍摄中，t＝0时，无人机由静止从地面开始起飞，在5 s内无人机的水平速度v x、竖直速度v y与时间t的关系图像分别如图1、2所示，下列说法中正确的是( )A．无人机在0～2 s内做曲线运动B．无人机在4 s末到达最大高度C．无人机在0～5 s内的位移为22 mD．无人机在4～5 s内处于失重状态4.如图所示，离水平地面高为h ＝0.8 m 处有甲、乙两个物体，甲以初速度v 0水平抛出，同时乙以初速度v 0沿倾角为37°的光滑斜面滑下，若甲、乙两物体同时到达地面，重力加速度大小为g ＝10 m /s 2，取sin 37°＝0.6，则v 0的大小为( )A ．4215 m /sB ．3215m /sC ．2 2 m /sD ．4 m /s5.如图所示，从同一点O 先后水平抛出三个完全相同的小球，三个小球分别落在对面台阶上的A 、B 、C 三点，若不计空气阻力，则下列关于三个小球平抛的初速度v A 、v B 、v C 的大小及三个小球在空中的飞行时间t A 、t B 、t C 的关系正确的是( )A ．v A >vB >vC B ．v B >v C >v A C ．t A >t B >t CD ．t C >t B >t A6.A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体B 以v 1的速度向左匀速运动，如图所示，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时．物体A 的运动速度v A 为(绳始终有拉力)( )A ．v 1cos αcos βB ．v 1cos βcos αC ．v 1sin αsin β D ．v 1sin βsin α7．有一条宽为50 m 的河，游泳爱好者小明想要游到对岸去，水流速度为2 m /s ，小明在静水中的速度为1 m /s ，以下结论正确的是( )A ．小明可能到达正对岸B ．小明的最短过河时间为50 sC ．小明以最短路程过河所需时间为50 sD ．小明要以最短路程过河，游姿方向需始终与对岸垂直8．在探究平抛运动的规律时，可以选用下列装置图，以下操作合理的是( )A．选用装置1，研究平抛物体的竖直分运动，应该用耳朵听A、B两球是否同时落地B．选用装置2，要获得稳定的细水柱显示平抛轨迹，竖直管上端A一定要高于水面C．选用装置3，要获得钢球的平抛运动轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹9.如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O.不计空气阻力，x轴所在处为地面，则可判断A、B、C三个小球( )A．在空中运动过程中，时间之比为1∶2∶3B．在空中运动过程中，速度变化率之比为1∶2∶3C．初始时刻纵坐标之比为1∶4∶9D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1∶4∶910.如图，某学校的排球场长为18 m，球网高度为2 m．一同学站在离网3 m线上(虚线所示)正对网竖直跳起，并在离地高2.5 m处将球向正前方水平击出．不计球飞行过程中受到的阻力，欲使球既不触网又不出界，则击球速度可能是( )A．10 m/sB．9 m/sC．16 m/sD．18 m/s二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.(6分)如图所示，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制．通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C.断开开关1，A、B两个小铁球同时开始运动，当A 小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇．(1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是________运动；(2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是________运动；(3)忽略小球的大小，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5 cm，则小球A做平抛运动的初速度大小为________ m/s，落到P点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为________．(取重力加速度g＝10 m/s2)12.(8分)2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣第二跳挑战内转1 800°，完美落地，锁定胜局并最终夺冠．运动员的重心运动过程简化后如图所示，若其滞空时间(即从A到C的时间)t＝2.8 s，最高点B与着陆点C的高度差h BC ＝16.2 m，水平间距x BC＝21.6 m，g＝10 m/s2，空气阻力不计，求：(1)运动员过B点时的速度大小v B；(2)起跳点A与最高点B的距离L.13.(10分)物体A放在光滑水平桌面上，在多个恒力的作用下做匀速运动，其速度v0的方向与直线OO′成30°角．假设物体所受恒力的方向都与水平桌面平行，图中仅画出了与直线OO′垂直的恒力F1，其他力没有画出．已知v0＝10 m/s，F1＝5 N，物体A的质量m ＝2 kg，F1、v0、OO′在同一平面内，若某时刻撤掉F1，求：(1)物体A速度的最小值；(2)物体A速度达到最小值需要的时间．14．(12分)小船在100 m 宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60 m 的位置．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)河水流动的速度是多少？ (2)小船在静水中的速度是多少？(3)要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？15．(18分)一个质量m ＝70 kg 的滑雪者，从山坡上由静止匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，已知滑雪者从山坡滑下时受到的阻力为140 N ，滑行了4 s 后到达山坡下的平台，设滑雪者从山坡进入平台时速度不变，不计平台的阻力及空气阻力，g ＝10 m /s 2，求：(1)滑雪者进入平台时速度的大小；(2)滑雪者滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为37°，求滑雪者着地点到平台边缘的水平距离．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)单元素养评价(一)1．解析：做曲线运动的物体，速度方向沿切线方向，所以当墨水被甩出后，从上往下看，运动径迹如选项C 所示，C 正确．答案：C 2．解析：“嫦娥五号”探月卫星从M 点运动到N 做曲线运动，合力应指向轨迹的凹侧；“嫦娥五号”探月卫星同时减速，所受合力的方向与速度方向的夹角要大于90°，A 正确．答案：A 3．解析：无人机初速度为零，水平方向和竖直方向都做匀加速运动，因此受恒力运动，0～2 s 内沿加速度方向做直线运动，A 错误；无人机在5 s 内一直向上运动，5 s 末到达最大高度，B 错误；水平位移为x ＝（3＋5）×22 m ＝8 m ，竖直位移为y ＝（2＋5）×42 m ＝14m ，合位移为s ＝x 2＋y 2＝16.1 m ，C 错误；无人机在4～5 s 内减速上升，加速度向下，处于失重状态，D 正确．答案：D4．解析：甲做平抛运动，有h ＝12gt 2，解得t ＝0.4 s ，对乙，根据牛顿第二定律得mg sinα＝ma ，根据运动学规律得hsin α＝v 0t ＋12at 2，联立解得v 0＝3215m/s ，B 正确． 答案：B5．解析：三个小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有h ＝12gt 2，解得t ＝2hg，由图可知h A >h B >h C ，故有t A >t B >t C ，C 正确，D 错误；三个小球水平方向做匀速直线运动，则有x ＝v 0t ，解得初速度大小为v 0＝xt，由图可知x A <x B <x C ，又t A >t B >t C ，联立可得v A <v B <v C ，A 、B 错误．答案：C6．解析：将A 物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v A cos α；将B 物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v 1cos β.由于沿着绳子方向速度大小相等，故有v A cos α＝v 1cosβ，所以物体A 的运动速度为v A ＝v 1cos βcos α，B 正确．答案：B7．解析：小明在静水中的速度v 1小于水流速度v 2，v 1和v 2的合速度方向不可能垂直于正对岸，所以小明不可能到达正对岸，故A 错误；当小明的游姿方向始终垂直于正对岸时过河时间最短，为t 1＝dv 1＝50 s ，B 正确；如图所示，当小明的游姿方向与合速度方向垂直时，其过河路程最短，根据速度的合成与分解可以得小明的合速度大小为v ＝v 22 －v 21 ＝ 3m/s ，并且sin α＝v 1v 2＝12，以最短路程过河所需的时间为t 2＝d v sin α＝10033s ，C 、D 错误．答案：B8．解析：选用装置1研究平抛物体的竖直分运动，应该用耳朵听A 、B 两球是否同时落地，如果听到一声响，说明两个物体同时落地，两个物体的运动时间相同，竖直方向都是自由落体运动，A 正确；竖直管与大气相通，如果A 端在水面下，可以保证竖直管上端口处的压强为大气压强，因而另一弯管的上端口处压强与竖直管上端口处的压强有恒定的差值，保证弯管出水口处压强恒定，从而水流速度恒定；如果竖直管上端口在水面上，则水面上方为恒定大气压强，随水面下降，弯管上端口压强降低，出水速度减小；由此可知，要保证出水速度稳定，要使竖直管上端A 在水面以下，B 错误；选用装置3，要获得钢球的平抛运动轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，C 正确；用数码照相机拍摄时曝光时间是固定的，所以可以用来研究平抛运动，D 正确．答案：ACD9．解析：根据x ＝v 0t ，水平初速度相同，A 、B 、C 水平位移之比为1∶2∶3，所以它们在空中运动的时间之比为1∶2∶3，初始时刻纵坐标之比即该过程小球的下落高度之比，根据h ＝12gt 2，初始时刻纵坐标之比为1∶4∶9，故A 、C 正确；速度的变化率即为重力加速度，都相等，故B 错误；竖直方向速度之比为1∶2∶3，水平方向速度相等，而速度方向与水平方向夹角的正切值为v y v x，则其比值为1∶2∶3，故D 错误．答案：AC10．解析：设排球水平击出时高度为H ，球网高度为h ，若排球恰好过网，则有H －h ＝12gt 21， 解得t 1＝2（H －h ）g＝2×（2.5－2）10s ＝1010 s ，则此时击球速度v 1＝x 1t 1＝31010m/s ＝310 m/s ，若排球恰好不出界，则有H ＝12gt 22 ，解得t 2＝2H g＝2×2.510s ＝22s ，则此时击球速度为v 2＝x 2t 2＝1222m/s ＝12 2 m/s ，则有击球速度在310 m/s<v <12 2 m/s 范围内，可使排球既不触网又不出界，所以击球速度可能是10 m/s 或16 m/s ，A 、C 正确，B 、D 错误． 答案：AC11．解析：(1)球A 、B 在P 点相遇，说明两球在水平方向的运动完全相同，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动；(2)球A 、C 在P 点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；(3)根据h ＝12gt 2，球C 到P 的时间t ＝2hg＝2×0.4510 s ＝0.3 s ，A 球平抛运动的初速度v 0＝x t ＝0.500.3 m/s ＝53m/s ，到达P 点时的竖直分速度v y ＝gt ＝3 m/s ，因此落到P 点时的速度方向与水平方向夹角正切值tan θ＝v y v 0＝95. 答案：(1)匀速直线 (2)自由落体 (3)53 9512．解析：(1)根据题意可知，运动员从B 到C 做平抛运动，竖直方向上有h BC ＝12gt 22水平方向上有 x BC ＝v B t 2联立代入数据解得t 2＝1.8 s ，v B ＝12 m/s.(2)根据题意可知，从A 到B 用时为 t 1＝t －t 2＝1 s起跳点A 与最高点B 的水平距离为 x AB ＝v B t 1＝12 m 竖直距离为h AB ＝12gt 21 ＝5 m则起跳点A 与最高点B 的距离L ＝x 2AB ＋h 2AB ＝13 m.答案：(1)12 m/s (2)13 m13．解析：(1)由题意可知，撤掉F 1后，物体A 受到的合力与F 1等大反向，将初速度分解到OO ′与垂直于OO ′两个方向，当垂直于OO ′方向的分速度变为0时，物块A 的速度最小，即为v min ＝v 0cos 30°＝10×32m/s ＝5 3 m/s 方向沿OO ′；(2)撤掉F 1后，物体A 的加速度大小为a ＝52m/s 2＝2.5 m/s 2由垂直于OO ′方向可知t ＝v 0sin 30°a ＝52.5s ＝2 s.答案：(1)5 3 m/s ，方向沿OO ′ (2)2 s14．解析：(1)小船船头正对河岸行驶渡河时水速为v 1＝xt＝3 m/s.(2)小船在静水中的速度是v 2＝dt＝5 m/s.(3)设静水速度的方向偏向上游与河岸成θ，根据平行四边形定则有v ＝v 22 －v 21 ＝52－32＝4 m/s根据几何关系，则有v 2cos θ＝v 1，cos θ＝35解得θ＝53° 渡河时间是t ＝dv＝25 s. 答案：(1)3 m/s (2)5 m/s (3)53° 25 s 15．解析：(1)滑下山坡时，由牛顿第二定律得 mg sin 30°－f ＝ma ， 滑雪者匀加速运动，速度 v ＝at 1代入数据得 v ＝12 m/s.(2)滑雪者离开平台后做平抛运动，设落地时竖直方向的速度为v y ，竖直方向 v y ＝gt 2 水平方向 x ＝vt 2由几何知识得v y＝tan 37°v代入数据得x＝10.8 m.答案：(1)12 m/s (2)10.8 m。
教科版必修2-物理章节测试题-第5章经典力学的局限性
单元素养评价(四)(第四、五章)(60分钟·60分)一、选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分)1.下列说法正确的是( )A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的问题C.相对论与量子力学的出现,表示经典力学已失去意义D.对于微观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用【解析】选B。
经典力学适用于低速、宏观问题,不能说明微观粒子的规律性,不适用于微观粒子的高速运动问题,A、D错误,B正确;相对论与量子力学的出现,并不否定经典力学,只是说明经典力学有其适用范围,C 错误。
2.(2020·威海高一检测)如图所示,在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子,用力使船向前移动。
关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A.绳的拉力对船做了功B.人对绳的拉力对船做了功C.树对绳子的拉力对船做了功D.人对船的静摩擦力对船做了功【解析】选D。
绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船,没有对船做功。
只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了位移,故对船做了功,且做正功,故选项A、B、C错误,选项D正确。
【加固训练】如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则( )A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】选A。
由整体法、隔离法结合牛顿第二定律,可知A正确,B错;由动能定理可知C错;因返回舱具有竖直向上的加速度,因此处于超重状态,D错。
3.国庆小长假期间,小明到一家农家乐餐厅就餐时发现,店内竟有驴拉磨磨玉米面, 如图所示,假设驴拉磨的力大小始终为500 N,运动的圆的半径为1 m,且力的方向始终沿圆周的切线方向。
教科版(2019)必修2《第二单元_信息系统的集成》2022年单元测试卷+答案解析(附后)
教科版（2019）必修2《第二单元信息系统的集成》2022年单元测试卷1. 因特网上许多复杂网络和许多不同类型的计算机之间能够互相通信的基础是（ ）A. NetBEUI 协议B. TCP/IP协议C. IPX/SPX协议D. Http协议2. 物联网连接的是物理世界和（ ）A. 现实世界B. 虚拟世界C. 信息世界D. 人类世界3. 无人机通过无线通信装置（例如5G 模块）将拍摄的画面实时传输到遥控屏幕上，该通信装置在物联网的基本架构中属于（ ）A. 感知层B. 网络层C. 应用层D. 逻辑层4. 现实生活中随处可见各种各样的二维码，以下有关二维码的说法，错误的是（ ）A. 相对于条形码，二维码的信息存储量更大B. 扫描二维码可能会链接到计算机病毒C. 制作的二维码可以分享给他人D. 二维码生成以后将一直可以使用，不会失效5. “Intel（R）Core（TM）*******************”中2.20GHZ指的是（ ）A. 最大内存容量B. 最大运算速度C. 最大运算精度D. CPU的时钟频率6. 接入设备自动获取IP地址时使用的协议是（ ）A. DNSB. FTPC. DHCPD. HTPP7. 下载速率200KB/s相当于______bps？A. 正确B. 错误8. 无线网络指应用______技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的______。
A. 正确B. 错误9. 物联网的定义最早于1999年由______提出，以后不断扩充、延伸、完善。
A. 正确B. 错误10. 键盘是目前常用的微型计算机输入设备，其某些键符的功能对照表如下表所示。
请补充表中（1）～（5）处的内容键符名称功能（1）______ 回车键。
按该键，表示结束前面的输入并转换到下一行开始输入，或者执行前面输入的命令。
Backspace（2）______（3）______取消一个操作，退出一个程序Alt（4）______（5）______ 大写字母转换键。
第二章 匀速圆周运动 单元检测试题2(解析版)-2021-2022学年高一下学期物理教科版必修第二册
第二章匀速圆周运动单元检测试题2（解析版）第I卷（选择题）一、选择题（共48分）1．如图所示，长为L的轻绳上端固定于O点，下端栓接一小球（可视为质点），小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则小球运动一周经过的时间为（）`A．sin2LgθπB．cos2LgθπC．cot2LgθπD．tan2Lgθπ2．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A．物体做直线运动时，一定不受力B．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变C．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心3．如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。
此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。
其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。
对此，下列说法正确的是（）A．A点与C点的线速度大小相同B．B点与A点的线速度大小相同C．A点与B点的角速度大小不同D．B点与C点的线速度大小相同4．如图所示，质量为m的小孩在荡秋千，秋千绳的上端固定于O点，当小孩摆动到圆弧最低点时，秋千绳的拉力大小为T，则此时小孩所受向心力大小是（）A ．TB ．mgC ．T mg -D ．+T mg5．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的（ ）A ．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，处于失重状态B ．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水桶底的压力最小C ．丙图中，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用D ．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥简内的A 、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在A 、B 两位置小球向心加速度相等6．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时，车对桥顶的压力为车重的89。
如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（210m /s g =）（ ）A ．15m/sB ．20m/sC ．25m/sD ．30m/s7．如图所示，拖拉机的后轮的半径是前轮半径的两倍，A 和B 是前轮和后轮边缘上的点，C 是后轮某半径的中点，拖拉机正常行驶时，若车轮与路面没有滑动，设A 、B 、C 三点的线速度大小分别为v A 、v B 、v C ， 角速度大小分别为ωA 、ωB 、ωC ，向心加速度大小分别为a A 、a B 、 a C ， 则以下选项正确的是（ ）A ．v A ：vB ：vC =1∶ 1∶ 2 B ．ωA ：ωB ：ωC =2∶ 1∶ 2 C ．a A ：a B ：a C =4∶ 2∶ 1D ．a A ：a B ：a C =1∶ 2∶ 18．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 ．加速度D ．角速度9．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解（教科版）第一章抛体运动单元质量评估（90分钟 100分）[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学§科§网]一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。
每小题至少一个答案正确）1.某人游长江，他以一定的速度面部始终垂直河岸向对岸游去。
江中各处水流速度相等，他游过的路程，过河所用的时间与水速的关系是（）A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间短C．水速大时，路程长，时间不变D．路程、时间与水速无关2.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描述下落速度的水平分量大小vx 、竖直分量大小vy与时间t的图像，可能正确的是（）3.滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2 m。
不计空气阻力，g取10 m/s2。
运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是（）A．s＝16 m，t＝0.50 s B．s＝16 m，t＝0.80 sC．s＝20 m，t＝0.50 s D．s＝20 m，t＝0.80 s4.做曲线运动的物体，一定变化的物理量是（）A.速率B.速度C.加速度D.合外力5.如图所示，沿y方向的一个分运动的初速度v1是沿x方向的另一个分运动的初速度v2的2倍，而沿y方向的分加速度a1是沿x方向的分加速度a2的一半。
对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是（）A.一定是曲线运动B.一定是直线运动C.可能是曲线运动，也可能是直线运动D.无法判定6.如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va 和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。
若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）A.ta ＞tb,va＜vbB.ta＞tb,va＞vbC.ta ＜tb,va＜vbD.ta＜tb,va＞vb7.如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，且ab=bc=cd。
新教材高中物理单元素养评价二教科版必修第二册(含答案)
新教材高中物理教科版必修第二册：单元素养评价(二)(时间：75分钟满分：100分)一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.如图所示，电动玩具小车在水平桌面上做匀速圆周运动．下列物理量中，可以用来描述小车运动变化快慢的是( )A．位移B．路程C．角速度D．向心加速度2.圆周运动是生活中常见的一种运动．一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上一个小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，如图1所示．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图2所示．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A．匀速圆周运动的线速度大小和方向都时刻变化B．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化C．匀速圆周运动是匀速运动D．匀速圆周运动是匀变速运动3．一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，此后物体的运动( )A．速度的大小和方向均变化B．速度的大小和方向均不变C．加速度的大小不变、方向变化D．加速度的大小和方向均不变4.如图所示为一电脑CPU的散热风扇，O点在风扇上表面，叶片围绕O点所在转轴转动，可以通过改变转速为CPU散热降温．图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点，a、b两点到O点距离相等，当风扇转速稳定在1 800 r/min时，下列说法正确的是( ) A．a点转动的周期约为0.3 sB．b点转动的角速度约为18.8 rad/sC．a、b两点转动的线速度一定不同D．a、b两点转动的角速度一定不同5.如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则下列说法不正确的是( )A．该弯道的半径r＝v2g tanθB．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D．当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为a＝g tanθ6.半径为R＝1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O 点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是( )A．2πrad/sB．4πrad/sC．6πrad/sD．8πrad/s7.如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为4v，则此时每段线中张力大小为(重力加速度为g)( )A． 3 mg B．2 3 mg C．5 3 mg D．5mg8.如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动．滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的．如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么( )A．在最高点时，水不会被甩出B．在最低点时，相比最高点时水更容易被甩出C．增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出D．增大滚筒转动的转速，水更容易被甩出9.如图，小球(可视作质点)和a、b两根细绳相连，两绳分别固定在细杆上两点，其中b绳长L b＝2 m，小球随杆一起在水平面内匀速转动．当两绳都拉直时，a、b两绳和细杆的夹角θ1＝45°，θ2＝60°，g＝10 m/s2.若a、b两绳始终张紧，则小球运动的线速度大小可能是( )A．3.5 m/sB．4 m/sC．4.5 m/sD．5 m/s10．如图为车牌自动识别的直杆道闸装置．当汽车前端到达自动识别线ab时，长3 m 的直杆道闸OM开始绕转轴O在竖直平面内匀速转动，汽车则以a＝2 m/s2的加速度匀减速刹车，车前端到达直杆处的a′b′恰好停住，用时2 s，此时直杆转过了60°.下列说法正确的是( )A ．直杆转动的角速度为ω＝π6rad /sB ．M 点的线速度大小为v ＝π4m /sC ．汽车前端刚到达ab 线时，车速大小为v 0＝4 m /sD ．ab 线与a′b′线间距为4 m二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.(6分)如图所示的实验装置可以用来验证向心力公式．结实的细线一端系一个小钢球，细线另一端固定在天花板O 点上．让小钢球在水平面内做匀速圆周运动．已知当地重力加速度为g ，根据下列实验步骤，完成填空．(1)用直尺测量出小钢球运动的轨道平面到悬点O 的距离h. (2)用秒表记录小钢球运动n 圈的时间t ，则圆周运动的角速度ω＝________(用测量量n 、t 表示).(3)若测量数据满足gt 2＝________(用测量量n ，h 表示)，就表明向心力公式成立．12.(8分)如图是一种高速喷射流测速器，金属环的半径为R ，以角速度ω旋转，当狭缝P 经过喷射口时，粒子就进入圆环，如果环不转动，粒子应沿直径打在A 点，由于环高速转动，因此粒子将落到A′点．OA′与OA 间夹角为θ，则喷射流的速度为多少？(重力和空气阻力不计)13.(10分)如图所示，汽车在外高内低、倾角为θ的倾斜路面弯道处以一定速度行驶，已知弯道半径为r.(1)如果汽车在转弯的某一时刻，车轮沿斜坡方向所受的静摩擦力为零，此时汽车的速度是多少？(2)如果汽车速度大于此时的速度，则汽车的向心力由哪些力的合力提供？请用力的示意图表示出这些力．请写出下雨天为什么转弯时要减速慢行的原因．14.(12分)如图所示，装置BOO′可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球的质量为m，细线AC长为l，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g，求(1)当细线AB拉力的大小等于小球重力的一半时，该装置绕OO′轴转动的角速度的大小．(2)当细线AB的拉力为零时，该装置绕OO′轴转动的角速度的最小值．15.(18分)将两段轻杆和A、B两小球按如图所示连接，其中长度为3L的轻杆一端与光滑竖直轴O连接在一起，另一端固定一小球A；长度为L的轻杆被固定在A、B两球之间．整个系统可以在光滑水平面上绕轴O转动，同时两杆保持在同一直线上．已知两个小球的质量均为m，可视为质点．则当小球A的线速度大小为v时，求：(1)小球B的向心加速度大小；(2)两段轻杆中拉力的大小分别是多少．单元素养评价(二)1．解析：位移是描述物体位置的变化，故A 错误；路程是运动轨迹的长度，故B 错误；角速度是描述小车转动快慢的物理量，故C 错误；向心加速度可以用来描述小车运动变化快慢，D 正确．答案：D2．解析：匀速圆周运动的线速度大小保持不变，而其方向时刻变化，A 错误，B 正确；因匀速圆周运动的线速度和向心加速度时刻都在发生变化，故匀速圆周运动既不是速度保持不变的匀速运动，也不是加速度保持不变的匀变速运动，C 、D 错误．答案：B3．解析：一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，物体做匀速圆周运动，该力提供物体做圆周运动所需的向心力，可知物体的速度大小不变，方向改变，A 、B 错误；根据牛顿第二定律可得a ＝F m，可知物体的加速度大小不变，方向改变，C 正确，D 错误．答案：C4．解析：a 点转动的周期等于风扇转动的周期，为T ＝1n ＝130 s≈0.03 s，A 错误；b点转动的角速度为ω＝2πT≈188 rad/s，B 错误；a 、b 两点同轴转动，角速度一定相同，线速度是矢量，有大小有方向，因为a 、b 两点到O 点距离相等，线速度方向沿轨迹切线方向，则线速度的方向一定不同，故C 正确，D 错误．答案：C5．解析：依题意，当内、外轨均不会受到轮缘的挤压时，由重力和支持力的合力提供向心力，有mg tan θ＝ma ＝m v 2r ，解得火车的向心加速度大小及该弯道的半径为a ＝g tan θ，r ＝v 2g tan θ，即v ＝gr tan θ，显然规定的行驶速度与火车质量无关，故A 、B 、D 正确；当火车速率大于v 时，重力与支持力的合力不够提供火车所需向心力，火车将做离心运动，则外轨将受到轮缘的挤压，故C 错误．答案：C6．解析：小球平抛运动的时间为t ＝R v 0＝14s ＝0.25 s ，小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有t ＝nT ＝n 2πω解得ω＝2n πt＝8n π，n ＝1，2，3，…当n ＝1时，ω＝8π rad/s；当n ＝2时，ω＝16π rad/s 故D 正确． 答案：D7．解析：当小球到达最高点时速率为v ，由题意可得mg ＝m v 2r，若小球到达最高点时速率为4v 时，则有 mg ＋F ＝m（4v ）2r，联立以上两式解得F ＝15mg ，设每段线中张力大小为T ，则有2T cos 30°＝F ，解得T ＝F 2cos 30°＝15mg 2×32＝53mg ，A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C8．解析：滚筒高速转动时，在最高点时，水所受重力不足以提供向心力，所以水也会被甩出，故A 错误；用f 1和f 2分别表示在最高点和最低点水与衣物之间的附着力，假设水若要随衣物一起做匀速圆周运动时所需的向心力为F 向．在最高点时，根据牛顿第二定律有mg ＋f 1＝F 向，在最低点时，同理有f 2－mg ＝F 向，所以f 2>f 1，则在最低点时，相比最高点时水更容易被甩出，故B 正确；增大滚筒转动的周期，根据F 向＝m4π2T 2r 可知水所需向心力减小，水更不容易被甩出，C 错误；增大滚筒转动的转速，根据F 向＝m (2πn )2r 可知水所需向心力增大，水更容易被甩出，D 正确．答案：BD9．解析：当a 绳恰好拉直，但T b ＝0时，细杆的转动线速度为v 1，有T a cos 45°＝mg ，T a sin 45°＝m v 21L b sin 60°，解得v 1≈4.16 m/s，当b 绳恰好拉直，但T a ＝0时，细杆的转动线速度为v 2，有T b cos 60°＝mg ，T b sin 60°＝m v 22L b sin 60°，解得v 2≈5.48 m/s，要使两绳都拉紧4.16 m/s≤v ≤5.48 m/s，故选C 、D.答案：CD10．解析：直杆转动的角速度ω＝θt ＝π32rad/s ＝π6rad/s ，A 正确；M 点的线速度大小v ＝rω＝3×π6 m/s ＝π2m/s ，B 错误；汽车匀减速到0的运动可逆向看为初速度为0的匀加速运动，则汽车前端刚到达ab 线时车速大小v 0＝at ＝2×2 m/s＝4 m/s ，C 正确；ab 线与a ′b ′线间距x ＝12at 2＝12×2×22 m ＝4 m ，D 正确．答案：ACD11．解析：(2)小球旋转周期T ＝t n，角速度ω＝2πT＝2n πt.(3)设小球转动过程中悬线与竖直方向的夹角为α，牛顿第二定律得mg tan α＝mω2R ，R ＝h tan α，解得gt 2＝4n 2π2h .答案：(2) 2n πt(3) 4n 2π2h12．解析：设喷射流的速度为v ，据题知：粒子落到A ′点时金属环转过的角度 α＝θ＋2πn ，n ＝0，1，2，… 根据2R v ＝θ＋2n πω解得v ＝2Rωθ＋2n π，n ＝0，1，2，….答案：2Rωθ＋2n π(n ＝0，1，2，…)13．解析：(1)根据题意可知，汽车不受侧向摩擦力时，对汽车受力分析，受重力和支持力，如图所示根据几何关系，由牛顿第二定律有mg tan θ＝m v 2r解得v ＝gr tan θ.(2)当汽车速度v >gr tan θ时，根据向心力公式F ＝m v 2r可知，汽车转弯所需的向心力变大，重力和支持力的合力小于所需的向心力，则汽车还受到一个沿弯道半径向里的静摩擦力，由重力、支持力、静摩擦力的合力提供向心力，受力如图所示为使汽车转弯时不打滑，汽车所受的静摩擦力不超过最大静摩擦力，当以最大速度行驶时，静摩擦力恰好达到最大值．下雨天，轮胎和地面间的动摩擦因数减小，轮胎与地面间的最大静摩擦力变小，则汽车行驶的最大速度变小，故下雨天转弯时要减速慢行避免发生侧滑．答案：(1)gr tan θ (2)重力、支持力和静摩擦力， 图和原因见解析14．解析：(1)设细线AC 的拉力为T AC ，细线AB 的拉力为T AB ，根据牛顿第二定律得： T AC cos θ＝mgT AC sin θ－T AB ＝mω21 l sin θ解得：ω1＝5g 12l. (2)由题意，当ω最小时，细线AC 与竖直方向的夹角α＝37°，则有mg tan α＝ml sin αω2min ，解得：ωmin ＝5g 4l. 答案：(1)5g12l(2) 5g 4l15．解析：(1)依题意可知小球A 、B 转动快慢相同，角速度ω相同． r A ＝3L r B ＝4L 由公式v B v ＝ωr Bωr A解得v B ＝43v小球B 的向心加速度a B ＝v 2r B解得a B ＝4v29L.(2)设OA 杆上的拉力大小为F 1，AB 杆上的拉力大小为F 2，对小球B ，由牛顿第二定律得 F 2＝ma B解得AB 杆上的拉力大小 F 2＝4mv 29L对小球A ，由牛顿第二定律得 F 1－F 2＝ma Aa A ＝v 23L解得OA 杆上的拉力大小 F 1＝7mv 29L.答案：(1)4v 29L (2)7mv 29L 4mv29L。
高中物理必修二必修2各单元综合练习题及答案解析
高中物理必修二必修2各单元综合练习题及答案解析这篇文档将提供高中物理必修二必修2各单元的综合练题和答案解析。
以下是各个单元的练题及其答案解析：单元1: 电磁感应1. 问题: 在电磁感应实验中，当磁铁快速穿过线圈时，是否会导致感应电流的产生？为什么？2. 答案解析: 是的，当磁铁快速穿过线圈时，会导致感应电流的产生。
这是由于磁感线切割线圈导线时，会在导线中引发感应电动势，从而产生感应电流。
单元2: 核能与辐射1. 问题: 什么是核裂变和核聚变？它们有何不同？2. 答案解析: 核裂变是指重核分裂成两个或更多轻核的过程，释放出大量能量。
核聚变是指两个或更多轻核融合成一个较重的核的过程，同样也释放出大量能量。
它们的主要区别在于核裂变是发生在重核中，而核聚变是发生在轻核中。
单元3: 光的折射1. 问题: 折射定律是什么？请用公式表示出来。
2. 答案解析: 折射定律是描述光在介质中传播时折射现象的规律。
其公式为`n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)`，其中 `n1` 和 `n2` 分别为两个介质的折射率，`θ1` 和`θ2` 分别为入射角和折射角。
单元4: 牛顿定律与万有引力1. 问题: 牛顿第三定律是什么？它与万有引力定律有何关系？2. 答案解析: 牛顿第三定律是指任何两个物体之间都存在相互作用力，且大小相等、方向相反。
万有引力定律是牛顿第三定律的一个具体应用，描述了物体之间的引力相互作用。
万有引力定律表明两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
单元5: 电磁波1. 问题: 电磁波的特点有哪些？2. 答案解析: 电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它具有以下特点：- 电磁波传播速度恒定，等于光速。
- 电磁波可以在真空中传播。
- 电磁波具有波长和频率的特性。
- 不同种类的电磁波具有不同的波长和频率范围。
以上是高中物理必修二必修2各单元的综合练习题及答案解析。
希望对你的学习有所帮助！。
高中物理新教材同步 必修第二册 模块综合试卷(一)
模块综合试卷(一)(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，只有一项是符合题目要求的。
1．(2022·渭南市高一期末)如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()答案 D解析人上楼过程中，人体的化学能转化为机械能，人和地球组成的系统机械能不守恒，A 不符合题意；跳绳的过程中，人体的化学能转化为机械能，人和绳组成的系统机械能不守恒，B不符合题意；水滴石穿过程中，水滴的机械能转变为内能，水滴和石头组成的系统机械能不守恒，C不符合题意；箭射出后，箭、弓、地球组成的系统只有动能、弹性势能、重力势能相互转化，箭、弓、地球组成的系统机械能守恒，D符合题意。
2．(2023·温州市高一期中)以下关于圆周运动描述正确的是()A ．如图甲所示，手握绳子能使小球在该水平面内做匀速圆周运动B ．如图乙所示，小朋友在秋千的最低点时处于超重状态C ．如图丙所示，旋转拖把桶的脱水原理是水滴受到了离心力，从而沿半径方向甩出D ．如图丁所示，摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 答案 B解析 对小球受力分析，小球受竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力，合力不可能沿水平方向，故手握绳子不可能使小球在该水平面内做匀速圆周运动，A 错误；小朋友在秋千的最低点具有向上的加速度，处于超重状态，B 正确；水滴与拖把间的摩擦力不足以提供其做圆周运动的向心力，水滴做离心运动，沿切线方向甩出，C 错误；摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，D 错误。
3．(2023·西安铁一中学高一期末)天启星座，我国第一个实现组网运行的物联网星座，由38颗低轨道、低倾角小卫星组成。
2020年1月，忻州号(天启5号)成功进入高度为500 km 、通过地球两极上空的太阳同步轨道运行；7月25日，天启10号进入高度为900 km 、轨道平面与地轴夹角为45°的倾斜轨道运行。
最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案
最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案重点强化卷(一)平抛运动规律的应用一、选择题1．一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为2v0，不计空气的阻力，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间为()A.v0g B．2v0gC.3v0g D．2v0g【解析】如图所示，gt为物体落地时竖直方向的速度，由(2v0)2＝v20＋(gt)2得：t＝3v0 g，C正确．【答案】 C2. (多选)如图1所示，在高空匀速飞行的轰炸机，每隔1 s投下一颗炸弹，若不计空气阻力，则()图1A．这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B．这些炸弹都落于地面上同一点C．这些炸弹落地时速度大小方向都相同D．相邻炸弹在空中距离保持不变【解析】这些炸弹是做平抛运动，速度的水平分量都一样，与飞机速度相同．相同时间内，水平方向上位移相同，所以这些炸弹排在同一条竖直线上．这些炸弹抛出时刻不同，落地时刻也不一样，不可能落于地面上的同一点．由于这些炸弹下落的高度相同，初速度也相同，这些炸弹落地时速度大小和方向都相同．两相邻炸弹在空中的距离为Δx ＝x 1－x 2＝12g (t ＋1)2－12gt 2＝gt ＋12g . 由此可知Δx 随时间t 增大而增大． 【答案】 AC3. (多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A 、B 由同一位置水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法正确的是( )图2A ．B 镖的运动时间比A 镖的运动时间长 B ．B 镖掷出时的初速度比A 镖掷出时的初速度大C ．A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大D ．A 镖的质量一定比B 镖的质量小【解析】 飞镖A 、B 都做平抛运动，由h ＝12gt 2得t ＝2hg ，故B 镖运动时间比A 镖运动时间长，A 正确；由v 0＝xt 知A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大，B 错误，C 正确；无法比较A 、B 镖的质量大小，D 错误．【答案】 AC4.从O 点抛出A 、B 、C 三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示，则三个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和三个物体在空中运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )图3A ．v A >vB >vC ，t A >t B >t C B ．v A <v B <v C ，t A ＝t B ＝t C C ．v A <v B <v C ，t A >t B >t CD ．v A >v B >v C ，t A <t B <t C【解析】 三个物体抛出后均做平抛运动，竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有x ＝v 0t ，由于h A >h B >h C ，故t A >t B >t C ，又因为x A <x B <x C ，故v A <v B <v C ，C 正确．【答案】 C5.如图4所示，在一次空地演习中，离地H 高处的飞机以水平速度v 1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v 2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为s ，不计空气阻力．若拦截成功，则v 1、v 2的关系应满足( )图4A ．v 1＝v 2B ．v 1＝Hs v 2 C ．v 1＝Hs v 2D ．v 1＝sH v 2【解析】 设经t 时间拦截成功，则平抛的炮弹下落h ＝12gt 2，水平运动s ＝v 1t ； 竖直上抛的炮弹上升H －h ＝v 2t －12gt 2，由以上各式得v 1＝sH v 2，故D 正确． 【答案】 D65所示，以9.8 m/s 的水平初速度 v 0 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为(g 取9.8 m/s 2)( )图5A.23 B ．223 s C. 3 D ．2 s【解析】 把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动，抛出时只有水平方向的速度v 0，垂直地撞在斜面上时，既有水平方向分速度v 0，又有竖直方向的分速度v y .物体速度的竖直分量确定后，即可求出物体飞行的时间．如图所示，把末速度分解成水平方向分速度v 0和竖直方向的分速度v y ，则有tan 30°＝v 0v yv y ＝gt ，解两式得t ＝v y g ＝3v 0g ＝ 3 s ， 故 C 正确．【答案】 C7．(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图6所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m ，最近的水平距离为0.5 m ，锅的半径为0.5 m ．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g ＝10 m/s 2)( )图6A ．1 m/sB ．2 m/sC ．3 m/sD ．4 m/s【解析】 由h ＝12gt 2知，面片在空中的运动时间t ＝2hg ＝0.4 s ，而水平位移x ＝v 0t ，故面片的初速度v 0＝x t ，将x 1＝0.5 m ，x 2＝1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01＝x 1t ＝1.25 m/s ，最大初速度v 02＝x 2t ＝3.75 m/s ，即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ，B 、C 选项正确．【答案】 BC8．如图7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( )图7 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＝gtv0，tan θ＝yx＝12gt2v0t＝gt2v0，故tan φ＝2tan θ，D正确．【答案】 D9. (多选)如图8所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则()图8A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大【解析】x＝v0t，y＝12gt2，所以t＝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＝xg2y，因为y b>y a，x b<x a，y b＝y c，x b>x c，故v a>v b，v b>v c，选项C 错，D 对．【答案】BD10.如图9所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则()图9A.tan θ2tan θ1＝2 B．tan θ1 tan θ2＝2C.1tan θ1 tan θ2＝2 D．tan θ1tan θ2＝2【解析】OA方向即小球末速度垂线的方向，θ1是末速度与水平方向的夹角；BA方向即小球合位移的方向，θ2是位移方向与竖直方向的夹角．由题意知：tan θ1＝v yv0＝gtv0，tan θ2＝xy＝v0t12gt2＝2v0gt由以上两式得：tan θ1 tan θ2＝2.故B项正确．【答案】 B二、计算题11．从离地高80 m 处水平抛出一个物体，3 s 末物体的速度大小为50 m/s，g取10 m/s2.求：(1)物体抛出时的初速度大小；(2)物体在空中运动的时间；(3)物体落地时的水平位移．【解析】(1)由平抛运动的规律知v＝v2x＋v2y3 s 末v＝50 m/s ，v y＝gt＝30 m/s解得v x＝40 m/s，即v0＝40 m/s.(2)物体在空中运动的时间t＝2hg＝2×8010s ＝4 s.(3)物体落地时的水平位移x＝v0t＝40×4 m＝160 m.【答案】(1)40 m/s(2)4 s(3)160 m12.如图10所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g＝10 m/s2)求：图10(1)A点与O点的距离；(2)运动员离开O点时的速度大小．【解析】(1)设A点与O点的距离为L，运动员在竖直方向做自由落体运动，有L sin 37°＝12gt2L＝gt22sin 37°＝75 m.(2)设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即L cos 37°＝v0t 解得v0＝L cos 37°t＝20 m/s.【答案】(1)75 m(2)20 m/s重点强化卷(二)圆周运动及综合应用一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车，这种带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()图1A．提高速度B．提高稳定性C．骑行方便D．减小阻力【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式v＝ωr知，轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快，故A选项正确．【答案】 A2.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端，绕杆的O 点做圆周运动，如图2所示，当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1＋v 2 B ．L v 2v 1＋v 2C.L (v 1＋v 2)v 1D ．L (v 1＋v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等，即ω1＝ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2，即v 1r 1＝v 2r 2；又由于r 1＋r 2＝L ，所以r 2＝L v 2v 1＋v 2，故选B.【答案】 B3．汽车在转弯时容易打滑出事故，为了减少事故发生，除了控制车速外，一般会把弯道做成斜面．如图3所示，斜面的倾角为θ，汽车的转弯半径为r ，则汽车安全转弯速度大小为(图3A.gr sin θ B ．gr cos θ C.gr tan θD ．gr cot θ【解析】 高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，如图．根据牛顿第二定律得： mg tan θ＝m v 2r解得：v ＝gr tan θ 故选C. 【答案】 C4.一质量为m 的物体，沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行，如图4所示，经过最低点的速度为v ，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为 ( )图4A ．μmgB ．μm v 2R C ．μm (g －v 2R )D ．μm (g ＋v 2R )【解析】 小球在最低点时，轨道支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，物体受到的摩擦力为f ＝μF N ＝μm (g ＋v 2R )，选项D 正确．【答案】 D5. (多选)如图5所示，用细绳拴着质量为m 的小球，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R ，则下列说法正确的是( )图5A ．小球过最高点时，绳子张力可能为零B ．小球过最高点时的最小速度为零C ．小球刚好过最高点时的速度为gRD ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】 绳子只能提供拉力作用，其方向不可能与重力相反，D 错误；在最高点有mg ＋F T ＝m v 2R ，拉力F T 可以等于零，此时速度最小为v min ＝gR ，故B 错误，A 、C 正确．【答案】 AC6．如图6所示，质量为m 的小球固定在长为l 的细轻杆的一端，绕轻杆的另一端O 在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点A 时，线速度大小为gl2，此时( )图6A ．杆受到12mg 的拉力 B ．杆受到12mg 的压力 C ．杆受到32mg 的拉力D ．杆受到32mg 的压力【解析】 以小球为研究对象，小球受重力和沿杆方向杆的弹力，设小球所受弹力方向竖直向下，则N ＋mg ＝m v 2l ，将v ＝gl 2代入上式得N ＝－12mg ，即小球在A 点受杆的弹力方向竖直向上，大小为12mg ，由牛顿第三定律知杆受到12mg 的压力．【答案】 B7. “快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m ，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图7所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点)，下列说法正确的是( )图7A ．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mgB ．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mgC ．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D ．选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动【解析】 由于选手摆动到最低点时，绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力，有T －mg ＝F 向，T ＝mg ＋F 向>mg ，B 正确，A 错误；选手摆到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系，根据牛顿第三定律，它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上，故C 错误；选手摆到最低点的运动过程中，是变速圆周运动，合力是变力，故D 错误．【答案】 B8．如图8所示，两个水平摩擦轮A 和B 传动时不打滑，半径R A ＝2R B ，A 为主动轮．当A 匀速转动时，在A 轮边缘处放置的小木块恰能与A 轮相对静止．若将小木块放在B 轮上，为让其与轮保持相对静止，则木块离B 轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)( )图8A.R B4 B.R B 2C ．R BD ．B 轮上无木块相对静止的位置【解析】 摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等． 根据题意有：R A ωA ＝R B ωB 所以ωB ＝R AR BωA因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，设在B 轮上的转动半径最大为r ，则根据最大静摩擦力等于向心力有：mR A ω2A ＝mrω2B得：r ＝R A ω2A⎝ ⎛⎭⎪⎫R A R B ωA 2＝R 2B R A ＝R B 2.【答案】 B9．如图9所示，滑块M 能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆固定在转盘上，M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m 的物体相连．当转盘以角速度ω转动时，M 离轴距离为r ，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增到原来的2倍，调整r 使之达到新的稳定转动状态，则滑块M ( )图9A ．所受向心力变为原来的4倍B ．线速度变为原来的12 C ．转动半径r 变为原来的12 D ．角速度变为原来的12【解析】 转速增加，再次稳定时，M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m 的重力，所以向心力不变，故A 错误；转速增到原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据F ＝mrω2，向心力不变，则r 变为原来的14.根据v ＝rω，线速度变为原来的12，故B 正确，C 、D 错误．【答案】 B10. (多选)中央电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图10所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是( )现场示意图 图10A ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B ．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C ．公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低D ．公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低【解析】 由题图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项A 正确，选项B 错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力的合力提供向心力， 则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项C 正确，D 错误．【答案】 AC二、计算题11．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？【解析】 (1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有F m ＝0.6mg ＝m v 2r ，由速度v ＝30 m/s ，得弯道半径r ＝150 m.(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg －F N ＝m v 2R ，为了保证安全，车对路面间的弹力F N 必须大于等于零，有mg ≥ m v 2R ，则R ≥90 m.【答案】 (1)150 m (2)90 m12.如图11所示，一光滑的半径为0.1 m 的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道对小球的压力恰好为零，g 取10 m/s 2，求：图11(1)小球在B 点速度是多少？ (2)小球落地点离轨道最低点A 多远？ (3)落地时小球速度为多少？【解析】 (1)小球在B 点时只受重力作用，竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得：mg ＝m v 2Br代入数值解得：v B ＝gr ＝1 m/s.(2)小球离开B 点后，做平抛运动．根据平抛运动规律可得：2r ＝12gt 2 s ＝v B t ，代入数值联立解得：s ＝0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知，小球落地时的速度为v ＝v 2B ＋(gt )2＝ 5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(三) 万有引力定律的应用一、选择题1．两个密度均匀的球体，相距r ，它们之间的万有引力为10－8N ，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为( )A ．10－8NB ．0.25×10－8 NC ．4×10－8ND ．10－4N【解析】 原来的万有引力为：F ＝G Mm r 2 后来变为：F ′＝G 2M ·2m (2r )2＝GMmr 2 即：F ′＝F ＝10－8N ，故选项A 正确．2．m A ．1018C ．10223A 倍B C D步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s ，B 错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C 错误；由G Mm r 2＝ma n 可得，同步卫星的加速度a n ＝G M r 2＝G M (6R )2＝136G M R 2＝136g ，故选项D 正确．【答案】 D4．如图1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )图1A ．根据v ＝gr 可知，运行速度满足v A >vB >vC B ．运转角速度满足ωA >ωB >ωC C ．向心加速度满足a A <a B <a CD ．运动一周后，A 最先回到图示位置 【解析】 由G Mmr 2＝m v 2r 得，v ＝GM r ，r 大，则v 小，故v A <v B <v C ，A 错误；由G Mmr2＝mω2r 得，ω＝GM r 3，r 大，则ω小，故ωA <ωB <ωC ，B 错误；由G Mm r 2＝ma 得，a ＝GMr 2，r 大，则a 小，故a A <a B <a C ，C 正确；由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得，T ＝2πr 3GM ，r 大，则T 大，故T A >T B >T C ，因此运动一周后，C 最先回到图示位置，D 错误．【答案】 C5．据英国《卫报》网站2015年1月6日报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b ”．假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍．则该行星与地球的( )A ．轨道半径之比为3p 2q B ．轨道半径之比为3p 2 C ．线速度之比为3qpD ．线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律，有G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，解得：R ＝3GMT 24π2，该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍，故：R 橙R 太＝3(M 橙M 太)(T 行T 地)2＝3qp 2，故A 正确，B 错误；根据v ＝2πRT ，有：v 行v 地＝R 行R 地·T 地T 行＝3qp 2·1p ＝3q p ；故C 正确，D 错误． 【答案】 AC6．银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观测得其周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )S 1有7A B C D【解析】 由F ＝G Mm R 2和M ＝ρ43πR 3可得万有引力F ＝43G πRmρ，又由牛顿第二定律F ＝ma 可得，A 正确；卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，因此B 错误；由F ＝43G πRmρ，F ＝m v 2R 可得，选项C 错误；由F ＝43G πRmρ，F ＝mR 4π2T 2可知，周期之比为1∶1，故D 错误．【答案】 A8．嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动)，若已知地球质量约为月球质量的81倍 ，地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ，则地球半径约为月球半径的多少倍？( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．6倍【解析】 根据万有引力提供向心力知，当环绕天体在中心天体表面运动时，运行速度即为中心天体的第一宇宙速度，由G MmR 2＝m v 2R 解得：v ＝GMR ，故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2＝M 1M 2·v 2v 21，约等于4，故B 正确，A 、C 、D 错误． 【答案】 B9．如图2所示，a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于P ，b 、d 在同一个圆轨道上．某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方．下列说法中正确的是( )图2A ．b 、d 存在相撞危险B ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度C ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度D ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道，线速度大小相等，不可能相撞，A 错；由a 向＝GMr 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度，B 对；由ω＝GMr 3知，a 、c 的角速度大小相等，且大于b 的角速度，C 错；由v ＝GMr 知a 、c 的线速度大小相等，且大于d 的线速度，D 错．【答案】 B10．(2015·四川高考)登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )A.B ．火星做圆周运动的加速度较小 C ．火星表面的重力加速度较大 D ．火星的第一宇宙速度较大【解析】 火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由GMm r 2＝m 4π2T 2r ＝ma 知，因r 火地，故选项B 火＝GM 火R 火，【答案】11．为3×104【解析】周期为TG Mm r 2＝m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M ＝4π2r 3GT 2＝4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10－11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg. 【答案】 3.3×1041kg12．质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心之间距离为L .已知A 、B 的中心和O 三点始终共线，A 和B 分别在O 的两侧．引力常量为G .图3(1)求两星球做圆周运动的周期．(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A 和B ，月球绕其轨道中心运行的周期记为T 1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T 2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg 和7.35×1022kg.求T 2与T 1两者平方之比．(结果保留三位小数)【解析】 (1)两星球围绕同一点O 做匀速圆周运动，其角速度相同，周期也相同，其所需向心力由两者间的万有引力提供，设OB 为r 1，OA 为r 2，则对于星球B ：G Mm L 2＝M 4π2T 2r 1 对于星球A ：G Mm L 2＝m 4π2T 2r 2 其中r 1＋r 2＝L 由以上三式可得T ＝2πL 3G (M ＋m ).(2)对于地月系统，若认为地球和月球都围绕中心连线某点O 做匀速圆周运动，由(1)可知地球和月球的运行周期T 1＝2πL 3G (M ＋m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动，由万有引力与天体运动的关系：G Mm L 2＝m 4π2T 22L解得T2＝4π2L3 GM则T22T21＝M＋mM＝1.012.【答案】(1)2πL3G(M＋m)(2)1.012重点强化卷(四)功和功率一、选择题1．下列关于力做功的说法中正确的是()A．人用力F＝300 N将足球踢出，球在空中飞行40 m，人对足球做功12 000 JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力不做功D．只有恒力才能做功，变力不能做功【解析】球在空中飞行40 m不是人踢足球的力伴随的位移，A错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C错；任何力都有可能做功，D错．【答案】 B2．(多选)如图1所示，用力F拉一质量为m的物体，使它沿水平地面匀速向右移动距离s.若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则此力F对物体做功的表达式正确的有()图1A．Fs cos αB．Fs sin αC．μmgs D．μmgs·sin αsin α＋μcos α【解析】由功的公式得F做功W＝F·s cos(90°－α)＝Fs·sin α，故A错，B正确；由于物体受力平衡，可将物体受力正交分解，如图所示．则：水平方向：F sin α＝f①竖直方向：F cos α＋N＝mg②f＝μN③联立①②③得F＝μmgμcos α＋sin α由功的公式得W F＝F·s sin α＝μmgs·sin αsin α＋μcos α，故C错，D正确．【答案】BD3．如图2所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法，正确的是()图2A．静摩擦力都做正功，滑动摩擦力都做负功B．静摩擦力都不做功，滑动摩擦力都做负功C．有静摩擦力做正功，有滑动摩擦力不做功D．有静摩擦力做负功，有滑动摩擦力做正功【解析】物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件得知，A对B的静摩擦力与拉力F平衡，地面对A的滑动摩擦力与B对A的静摩擦力平衡，则地面对A的滑动摩擦力方向向左，对A做负功，物块A对地面的滑动摩擦力不做功，A对B的静摩擦力做负功，B对A的静摩擦力做正功，因此，选项C正确，其他选项均错．【答案】 C4．(多选)如图3所示，质量为m的物块在倾角为θ的斜面上，始终与斜面保持相对静止，下列说法中正确的是()图3A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功B．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功masD．若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m(g＋a)s【解析】若斜面匀速移动，由平衡条件可知，斜面对物体的作用力与重力大小相等方向相反，即竖直向上，向右平移时，作用力方向与位移方向垂直，斜面对物体的作用力不做功；向上时，作用力方向与位移方向相同，做功为W＝Fs＝mgs，A、B均正确；若斜面向左以加速度a移动时，物体所受合外力F＝ma，因为重力不做功，合外力做功即为斜面对物合s＝mas，C正确；若斜面向下以加速度a移动时，斜面对物体的作用力为F，体做的功W＝F合由牛顿第二定律得mg－F＝ma，所以F＝mg－ma，斜面对物体做的功为W＝－Fs＝－(mg－ma)s，D错误．【答案】ABC5．(多选)质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2 s后撤去，物体运动的速度图象如图4所示，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()图4A．拉力F做功150 JB．拉力F做功350 JC．物体克服摩擦力做功100 JD．物体克服摩擦力做功175 J【解析】由题图可以求出0～2 s内的加速度a1＝2.5 m/s2，2～6 s内的加速度a2＝－2.5 m/s2，由F＋F f＝ma1，F f＝ma2联立，得F＝10 N，F f＝－5 N，由题图还可求出前2 s内的位移l1＝15 m,2～6 s内的位移l2＝20 m．所以拉力做功W F＝Fl1＝10×15 J＝150 J，摩擦力做功W Ff＝F f(l1＋l2)＝－5×(15＋20)J＝－175 J，即物体克服摩擦力做功175 J，故A、D正确．【答案】AD6．将质量为m的物体置于光滑的水平面上，用水平恒力F作用于m上，使之在光滑的水平面上沿力F的方向移动距离s，此过程中恒力F做功为W1，平均功率为P1，再将另一质量为M(M>m)的物体静置于粗糙水平面上，用该水平恒力F作用其上，使之在粗糙的水平面上沿力F的方向移动同样距离s，此过程中恒力F做功为W2，平均功率为P2.则两次恒力F 做功和平均功率的关系是()A．W1>W2P1>P2B．W1<W2P1<P2C．W1＝W2P1>P2D．W1＝W2P1<P2【解析】两次水平恒力相等，位移相等，根据W＝Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P＝Wt知，P1＞P2，故C正确，A、B、D错误．【答案】 C7．(多选)如图5所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()图5A．小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B．小球落地时，重力的瞬时功率均相同C．从开始运动至落地，重力对小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同【解析】因为抛体运动的加速度恒为g，所以选项A正确；小球落地时竖直方向速度大小不同，B错误；W G＝mgh，选项C正确；从抛出到落地所用时间不等，所以D错误．【答案】AC8．质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定．当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为v4时，汽车的瞬时加速度的大小为()A.Pm v B．2Pm vC.3Pm v D．4Pm v。
2021-2022学年 教科版(2019)必修2 第四章 机械能及其守恒定律 单元测试卷(含答案)
2021-2022学年教科版（2019）必修2 第四章机械能及其守恒定律单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)1.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。
在环上套有两个小球A和、之间用一根长为3R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。
已知A球质量为4,m B球,B A B质量为m，重力加速度为g。
现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )A.mgRB.1.2mgRC.1.4mgRD.1.6mgR2.一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示。
长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球。
小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直。
将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）( )D.3.如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的水平轨道上。
现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑半圆轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为（重力加速度为g）( )A.mgRB.2mgRC.2.5mgRD.3mgR4.如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平地面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则( )A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多5.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。
在水平拉力F的作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。
在此过程中，拉力F的瞬时功率变化情况是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大，后减小D.先减小，后增大6.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。
最新教科版高中物理必修二单元测试题全套附答案
最新教科版高中物理必修二单元测试题全套附答案章末检测试卷(第一章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分.1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选和不选的得0分)1.一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1所示．关于物体的运动，下列说法正确的是()图1A．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2．人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下图中能表示出速度矢量的演变过程的是()答案 C3．某地发生地震，一架装载救灾物资的直升飞机以10 m/s的速度水平飞行，在距地面180 m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则()A．物资投出后经过6 s到达地面目标B．物资投出后经过180 s到达地面目标C．应在距地面目标水平距离600 m处投出物资D．应在距地面目标水平距离180 m处投出物资答案 A解析物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，t＝2hg＝6 s，A项正确，B项错误；投出后至落地的水平位移为x＝v t＝60 m，C、D项错误．4.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图2.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2.可求得h等于()图2A．1.25 m B．2.25 m C．3.75 m D．4.75 m答案 A解析由题意可知，从A处落下的小球落到地面的时间等于小车从A到B的时间与在B点悬挂的小球落地的时间之和，即2Hg＝dv＋2hg，代入数据解得h＝1.25 m，故选项A正确．5.如图3所示，在水平面上有P、Q两点，A、B两点分别在P、Q两点的正上方，距离地面的高度分别为h1和h2.某时刻在A点以速度v1水平抛出一小球a，经时间t后又在B点以速度v2水平抛出另一小球b，结果两球同时落在P、Q连线上的O点，则有(空气阻力不计)()图3A ．PO ∶OQ ＝v 1h 1∶v 2h 2B ．PO ∶OQ ＝v 1h 12∶v 2h 22C ．PO ∶OQ ＝v 1h 1∶v 2h 2D ．PO ∶OQ ＝v 12h 1∶v 22h 2 答案 C解析 设a 球落地的时间为t 1，b 球落地的时间为t 2，有PO ＝v 1t 1＝v 12h 1g，OQ ＝v 2t 2＝v 22h 2gPO ∶OQ ＝v 1h 1∶v 2h 2，故C 正确．6.如图4所示，离地面高h 处有甲、乙两个小球，甲以初速度v 0水平射出，同时乙以大小相等的初速度v 0沿倾角为45°的光滑固定斜面下滑，若甲、乙同时到达地面，则v 0的大小是(空气阻力不计)( )图4A.gh 2 B.gh C.2gh 2D ．2gh 答案 A解析 甲做平抛运动，在竖直方向有h ＝12gt 2，得运动时间t ＝2h g .乙沿斜面下滑，位移x ＝hsin 45°＝2h ，加速度a ＝g sin 45°＝22g ，则有x ＝v 0t ′＋12at ′2，且甲、乙同时到达地面，则t ′＝2hg，联立解得v 0＝gh2，故A 项正确． 7．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8.如图5所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平瞄准它，就在子弹出枪口时，开始逃跑，松鼠可能的逃跑方式有下列四种．在这四种逃跑方式中，松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝足够高，忽略空气阻力)()图5A．自由下落B．竖直上跳C．迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝D．背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝答案ACD解析射出的子弹做平抛运动，根据平抛运动的特点，竖直方向做自由落体运动，所以无论松鼠以自由落下，迎着枪口沿AB方向水平跳离树枝，还是背着枪口沿AC方向水平跳离树枝，竖直方向的运动情况都与子弹相同，一定被击中，所以不能逃脱厄运而被击中的是A、C、D.9．如图6所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现B、C间细绳恰沿水平方向，从当前位置开始，B在外力作用下以速度v0匀速下滑．设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是()图6A．物体A做加速运动B．物体A做匀速运动C．T可能小于mg sin θD．T一定大于mg sin θ答案AD解析由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可知v B sin α＝v绳；因B以速度v0匀速下滑，又α增大，所以v绳增大，则物体A做加速运动，根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有T>mg sin θ，故A、D正确．10.如图7，一小球从某固定位置以一定初速度水平抛出，已知当抛出速度为v 0时，小球落到一倾角为θ＝60°的斜面上，且球发生的位移最小，不计空气阻力．则( )图7A ．小球从抛出到落到斜面的时间为3v 03gB ．小球从抛出到落到斜面的时间为23v 03gC ．小球的抛出点到斜面的距离为4v 023gD ．小球的抛出点到斜面的距离为2v 023g答案 BC解析 球平抛的位移最小，则抛出点和落点的连线与斜面垂直，分解位移，如图所示：设平抛时间为t ，结合几何关系知，tan θ＝x y ，x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，解得：t ＝23v 03g ，故选项A 错误，B 正确；由s ＝xsin θ＝v 0t sin θ＝4v 023g，选项C 正确，D 错误．二、填空题(本题共2小题，共10分)11.(4分)某研究性学习小组进行如下实验：如图8所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体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＝3 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(4,6)，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图9中的________．(R 视为质点)图8图9答案 5 丁解析 小圆柱体R 有水平方向的加速度，所受合外力指向曲线的内侧，所以其运动轨迹应如丁图所示．因为竖直方向匀速，由y ＝6 cm ＝v 0t 知t ＝2 s ，水平方向x ＝v x 2·t ＝4 cm ，所以v x ＝4 cm/s ，因此此时R 的速度大小v ＝v x 2＋v 02＝5 cm/s.12．(6分)未来在一个未知星球上用如图10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10(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经过相同的时间内通过位移之比为1∶3∶5可知，a 点是抛出点．(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 ，得水平速度为0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为ac 间的竖直平均速度，根据速度的合成求b 点的合速度，v yb ＝4×4×1×10－22×0.10m/s＝0.8 m/s ，所以v b ＝v x 2＋v yb 2＝425m/s. 三、计算题(本题共4小题，共40分)13.(8分)某河宽为200 m ，河水的流速与离河岸距离的变化关系如图11所示，船在静水中的航行速度恒为4 m/s ，则小船渡河的最短时间是多少？在此过程中，小船在河水中航行的最大速度是多少？速度方向与河岸夹角是多少？图11答案 50 s 5 m/s 53°解析 设水流速度为v 1，小船在静水中的速度为v 2，河宽为d . 当船头垂直河岸渡河时，时间最短：t ＝dv 2，代入数据可得t ＝50 s.小船驶至距河岸50 m 时水流速度最大，此时船的实际速度也最大，则v 1m ＝3 m/s ， v m ＝v 1m 2＋v 22＝32＋42 m /s ＝5 m/s ； 设此时该速度方向与河岸的夹角为θ， 则tan θ＝v 2v 1m ＝43，所以θ＝53°.14.(10分)有A 、B 、C 、三个小球，A 球距地面较高，B 球次之，C 球最低，A 、C 两球在同一竖直线上，相距10 m ，如图12所示．三球同时开始运动，A 球竖直下抛，B 球平抛，C 球竖直上抛，且三球的初速度大小相等，5 s 后三球在D 点相遇，不考虑空气阻力．则图12(1)三球的初速度大小是多少？(2)开始运动时，B 球离C 球的水平距离和竖直距离各是多少？ 答案 (1)1 m/s (2)5 m 5 m解析 由题中条件可知，A 球、C 球做匀变速直线运动，B 球做平抛运动，相遇时三球在空中运动的时间相等，取竖直向下为正方向．(1)对A 球有h AD ＝v 0t ＋12gt 2，对C 球有h CD ＝－v 0t ＋12gt 2又h AD －h CD ＝10 m ，即2v 0t ＝10 m ，解得v 0＝102×5m/s ＝1 m/s. (2)B 球与C 球的水平距离为s BC ＝v 0t ＝1×5 m ＝5 mB 球与C 球的竖直距离为h BC ＝h BD －h CD ＝12gt 2－(－v 0t ＋12gt 2)＝v 0t ＝1×5 m ＝5 m.15.(10分)如图13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．当A 上滑到最高点速度为0时恰好被物体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13(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16.(12分)如图14所示，有一固定在水平桌面上的轨道ABC ，AB 段粗糙，与水平面间的夹角为θ＝37°，BC 段光滑，C 点紧贴桌子边缘，桌高h ＝0.8 m ．一小物块放在A 处(可视为质点)，小物块与AB 间的动摩擦因数为μ＝0.25.现在给小物块一个沿斜面向下的初速度v A ＝1 m/s ，小物块经过B 处前后瞬间的速率不变，小物块最后落在与C 点水平距离x ＝1.2 m 的D 处．(不计空气阻力，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图14(1)小物块在AB 段向下运动时的加速度大小a ； (2)小物块到达B 处时的速度大小v B ； (3)AB 的长L .答案 (1)4 m/s 2 (2)3 m/s (3)1 m解析 (1)小物块从A 到B 过程中，由牛顿第二定律得 mg sin θ－μmg cos θ＝ma解得a ＝4 m/s 2.(2)小物块从B 向右匀速运动，自C 点水平抛出，由平抛运动规律得h ＝12gt 2，x ＝v B t解得v B ＝3 m/s(3)小物块从A 到B ，由运动学公式得 v B 2－v A 2＝2aL 解得L ＝1 m章末检测试卷(第二章)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1.如图1所示，甲、乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道(从1位置至2位置)，已知两车速率相等，下列说法正确的是( )图1A ．甲乙两车过弯道的时间可能相同B ．甲乙两车角速度可能相同C ．甲乙两车向心加速度大小可能相同D ．甲乙两车向心力大小可能相同 答案 D2.如图2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2A ．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.如图3所示，质量为m 的物块从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v ，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是f ，则物块与碗的动摩擦因数为( )图3A.f mgB.fmg ＋mv 2RC.f mg －mv 2RD.f m v 2R答案 B解析 物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，根据牛顿第二定律得N －mg ＝m v 2R ，又f ＝μN ，联立解得μ＝fmg ＋mv 2R，选项B 正确．4.质量为m 的飞机以恒定速率v 在空中水平盘旋，如图4所示，其做匀速圆周运动的半径为R ，重力加速度为g ，则此时空气对飞机的作用力大小为( )图4A ．m v 2RB ．mgC ．m g 2＋v 4R2D ．mg 2－v 2R4答案 C解析 飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力F ＝m v 2R .飞机受力情况如图所示，根据勾股定理得：F ′＝(mg )2＋F 2＝mg 2＋v 4R2.5.如图5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5A.r B 4B.r B 3C.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 m ，得f m ＝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 m ＝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6.如图6所示，两段长均为L 的轻质线共同系住一个质量为m 的小球，另一端分别固定在等高的A 、B 两点，A 、B 两点间距也为L .今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v ，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v ，则此时每段线中张力大小为( )图6A ．4mgB ．2mgC ．3mg D.3mg 答案 D解析 当小球到达最高点的速率为v 时，有mg ＝m v 2r .当小球到达最高点的速率为2v 时，应有F ＋mg＝m (2v )2r ＝4mg ，所以F ＝3mg ，此时两段线对球的作用力如图所示，解得T ＝3mg ，选项D 正确，A 、B 、C 错误．7.如图7所示，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴转动，两个小物体M 和m 之间连一根跨过位于圆心的光滑小孔的细线，M 与盘间的最大静摩擦力为f m ，物体M 随圆盘一起以角速度ω匀速转动，下述的ω取值范围已保证物体M 相对圆盘无滑动，则下列说法正确的是()图7A．无论ω取何值，M所受静摩擦力都指向圆心B．ω取不同值时，M所受静摩擦力有可能指向圆心，也有可能背向圆心C．ω取值越大，细线拉力越小D．ω取值越大，细线拉力越大答案 B解析M在竖直方向上受到重力和支持力，二力平衡，在水平方向受到绳子的拉力，也可能受到静摩擦力．设M所受静摩擦力方向指向圆心，根据牛顿第二定律得：T＋f＝Mω2r.又T＝mg，则得：f＝Mω2r －mg.若Mω2r>mg，f>0，静摩擦力方向指向圆心；若Mω2r<mg，f<0，静摩擦力方向背向圆心，故A错误，B正确；对于m，根据平衡条件得：T＝mg，说明细线的拉力保持不变，故C、D错误．8.如图8所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出，细线长度不变)，两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()图8A．Q受到桌面的静摩擦力变大B．Q受到桌面的支持力变大C．小球P运动的角速度变小D．小球P运动的周期变大答案 A解析金属块Q保持在桌面上静止，对金属块和小球研究，竖直方向上没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故B错误．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T ＝mgcos θ，mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度ω＝gL cos θ，周期T ＝2πω＝2πL cos θg，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则得到细线拉力T 增大，角速度增大，周期T 减小．对Q ，由平衡条件知，f ＝T sin θ＝mg tan θ，知Q 受到桌面的静摩擦力变大，故A 正确，C 、D 错误．9.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图9所示，已知皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当m 可被水平抛出时( )图9A ．皮带的最小速度为grB ．皮带的最小速度为g r C ．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，在皮带轮最高点满足mg ＝m v 2r ，即速度最小为gr ，选项A 正确；又因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确． 【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10.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10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10A ．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 ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r 知h 变化时，向心力F 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11．如图11所示，叠放在水平转台上的物体A 、B 及物体C 能随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ，A 与B 、B 和C 与转台间的动摩擦因数都为μ，A 和B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r .设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )图11A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmg B ．B 对A 的摩擦力一定为3mω2rC ．转台的角速度一定满足ω≤μgrD ．转台的角速度一定满足ω≤2μg 3r答案 BD解析 B 对A 的静摩擦力提供向心力，有f ＝3mω2r ，A 错，B 对；C 刚好发生滑动时，μmg ＝mω12·1.5r ，ω1＝2μg3r，A 刚好发生滑动时，3μmg ＝3mω22r ，ω2＝μg r，A 、B 一起刚好发生滑动时，5μmg ＝5mω32r ，ω3＝μgr，故转台的角速度一定满足ω≤2μg3r，C 错，D 对． 12．如图12甲所示，一长为R 的轻绳，一端系在过O 点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O 点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力F 与其速度平方v 2的关系如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a ，下列判断正确的是( )图12A ．利用该装置可以得出重力加速度，且g ＝R aB ．绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大C ．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D ．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标不变 答案 CD解析 小球在最高点，根据牛顿第二定律得mg ＋F ＝m v 2R ，解得v 2＝FRm ＋gR ，由题图乙知，纵轴截距a＝gR ，解得重力加速度g ＝a R ，故A 错误．由v 2＝FR m ＋gR 知，图线的斜率k ＝Rm ，绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线的斜率更小，故B 错误．用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大，故C 正确．由v 2＝FRm ＋gR 知，纵轴载距为gR ，绳长不变，则图线与纵轴交点坐标不变，故D 正确．二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(6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13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13(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．(6分)如图14所示是探究向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球A 、B 分别以不同的角速度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：图14(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是________．A ．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验B ．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验C ．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验D ．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验(2)在该实验中应用了________________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系．(3)当用两个质量相等的小球做实验，且左边的小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为______．答案 (1)A (2)控制变量法 (3)1∶2解析 (1)根据F ＝mrω2知，要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和小球运动的半径不变，故A 正确，B 、C 、D 错误． (2)由前面分析可知该实验采用的是控制变量法． (3)由F ＝mrω2得 ω左ω右＝F 左F 右·r 右r 左＝12. 三、计算题(本题共4小题，共40分)15．(8分)如图15所示是马戏团中上演飞车节目，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15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16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 的光滑半圆轨道BC ，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 后水平抛出，最后落回到原来的出发点A 处．试求：。
教科版高中物理必修第二册课后习题 综合测评(A)
综合测评(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分。
其中1~5小题只有一个正确选项,6~8小题有多个正确选项)1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定会发生变化的物理量是( )A.速率B.速度C.加速度D.合外力答案：B解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,所以A选项错误;物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,所以B选项正确;平抛运动也是曲线运动,但是它所受的合力不变,加速度也不变,所以C、D选项错误。
2.如图所示,篮球从手中①位置投出后落到篮筐上方③位置,空中到达的最高点为②位置(空气阻力不能忽略),则( )A.②位置篮球动能等于0B.①位置到③位置过程只有重力做功C.①位置到②位置的过程,篮球的动能全部转化为重力势能D.②位置到③位置过程,篮球动能的变化量等于合力做的功答案：D解析：②位置速度不为零,故A错;①→②→③过程重力和阻力做功,由W f+W G=ΔE k可知,选项D正确,B、C错误。
3.物体做平抛运动,设速度方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ随时间t变化的图像是( )答案：B解析：tanθ=v yv0=gv0t,故选B。
4.如图所示,小强同学正在荡秋千,关于绳上a点和b点的线速度和角速度,下列关系正确的是( )A.v a=v bB.v a>v bC.ωa=ωbD.ωa<ωb答案：C解析：绳子绕O点转动,a、b两点角速度相等,ωa=ωb,D错,C对;因r a<r b,故v b>v a,A、B错。
5.若一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大为原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍B.根据公式F=m v 2r ,可知卫星所需的向心力将减小到原来的12C.根据公式a n=ω2r,可知卫星的向心加速度将变为原来的2倍D.根据公式F=G m0mr2,可知地球提供的向心力将减小到原来的14答案：D解析：根据F=G m0mr2=ma n=m v2r可判断选项A、B、C错误,D正确。
高中物理教科版必修2：模块综合测评
高中物理教科版必修2：模块综合测评(用间：60分钟总分值：100分)一、选择题(共8小题，共48分，在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合标题要求，第6～8题有多项契合标题要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分)1．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动局部(如图1)，行驶时()图1A．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减速度与它们的半径成正比D．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心减速度与它们的半径成正比【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；依据a n＝v2r知C错误；依据a n＝ω2r知D正确．【答案】 D2．〝嫦娥一号〞绕月卫星成功发射之后，我国又成功发射了〝嫦娥二号〞，其飞行高度距月球外表100 km，所探测到的有关月球的数据比飞行高度为200 km的〝嫦娥一号〞愈加详实．假定两颗卫星环月的运转均可视为匀速圆周运动，运转轨道如图2所示，那么有()【导学号：22852129】图2A．〝嫦娥二号〞线速度比〝嫦娥一号〞小B．〝嫦娥二号〞周期比〝嫦娥一号〞小C．〝嫦娥二号〞角速度比〝嫦娥一号〞小D．〝嫦娥二号〞减速度比〝嫦娥一号〞小【解析】依据G Mmr2＝mω2r＝m⎝⎛⎭⎪⎫2πT2r＝m v2r＝ma，可得v＝GMr，a＝G Mr2，ω＝GMr 3，T ＝2πr 3GM 可见，轨道半径较小的〝嫦娥二号〞的线速度、减速度和角速度均较大，而周期较小．应选B.【答案】 B3．有一水平恒力F 先后两次作用在同一物体上，使物体由运动末尾沿水平面行进s ，第一次是沿润滑水平面运动，第二次是沿粗糙水平面运动，设第一次力对物体做的功为W 1，平均功率为P 1；第二次力对物体做的功为W 2，平均功率为P 2，那么有( )A ．W 1＝W 2，P 1＝P 2B ．W 1＝W 2，P 1＞P 2C ．W 1＜W 2，P 1＝P 2D ．W 1＜W 2，P 1＜P 2【解析】 由W ＝Fs 知道，W 1＝W 2，由于a 1＞a 2由s ＝12at 2知t 1＜t 2，由P＝W t 知P 1＞P 2，故B 项正确．【答案】 B4．如图3所示，一个电影替身演员预备跑过一个屋顶，然后水平腾跃并分开屋顶，在下一个修建物的屋顶上着地．假设他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s ，那么以下关于他能否平安跳过去的说法错误的选项是(g 取9.8 m/s 2)( )图3A ．他平安跳过去是能够的B ．他平安跳过去是不能够的C ．假设要平安跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2 m/sD ．假设要平安跳过去，他在空中的飞行时间需求1 s【解析】 依据y ＝12gt 2，当他下降在下一个屋顶时，下落的高度y ＝4.9 m ，所用时间t ＝2yg ＝2×4.99.8 s ＝1.0 s ，最大水平位移：x ＝v m t ＝4.5×1.0 m ＝4.5 m ＜6.2 m ，所以他不能平安抵达下一个屋顶．要想平安跳过去，他的跑动速度至少要大于6.21.0 m/s ，即6.2 m/s.故B 、C 、D 正确，A 错误．【答案】 A5．如图4所示，小球以初速度v 0从A 点沿不润滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动前往，其前往途中仍经过A 点，那么经过A 点的速度大小为( )图4 A.v 20－4gh B.4gh －v 20 C.v 20－2gh D.2gh －v 20【解析】 设小球从A 到B 克制摩擦力做的功为W f ，小球从A 至B ，由动能定理，有－W f －mgh ＝0－12m v 20小球从B 至A ，由动能定理，有mgh －W f ＝12m v 2A －0解以上两式得v A ＝4gh －v 20，B 对．【答案】 B6．三颗天然地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，如图5所示，m A ＝m B ＜m C ，那么关于三颗卫星，正确的选项是( )【导学号：22852130】图5A ．运转线速度关系为v A ＞vB ＝v CB ．运转周期关系为T A ＜T B ＝T CC ．向心力大小关系为F A ＝F B ＜F CD ．半径与周期关系为R 3A T 2A ＝R 3B T 2B ＝R 3C T 2C 【解析】 由G Mm r 2＝m v 2r 得v ＝GM r ，所以v A ＞v B ＝v c ，选项A 正确；由G Mm r 2＝mr 4π2T 2得T ＝2πr 3GM ，所以T A ＜T B ＝T C ，选项B 正确；由G Mmr 2＝ma n得a n＝G Mr2，所以a A＞a B＝a C，又m A＝m B＜m C，所以F A＞F B，F B＜F C，选项C错误；三颗卫星都绕地球运转，故由开普勒第三定律得R3AT2A ＝R3BT2B＝R3CT2C，选项D正确．【答案】ABD7．如图6所示，一个小环套在竖直放置的润滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的进程中，其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图像能够是()图6【解析】设小环在A点的速度为v0，由机械能守恒定律得－mgh＋12m v2＝1 2m v 2得v2＝v20＋2gh，可见v2与h是线性关系，假定v0＝0，B正确；假定v0≠0，A正确，故正确选项是A、B.【答案】AB8．如图7所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其14圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板，NP长度为2 m，圆弧半径为1 m．一个可视为质点的物块自M端从运动末尾沿轨道下滑，与挡板发作碰撞(机械能不损失)后，最终中止在水平轨道上某处．物块在MN段的摩擦可疏忽不计，与NP段轨道间的滑动摩擦因数为0.2.那么物块()【导学号：22852131】图7A．运动进程中与挡板发作1次碰撞B．前往圆弧轨道的最大高度为0.6 mC．在NP间往复一次克制摩擦力做功8 JD．第一次与第二次经过圆弧轨道上N点时对轨道的压力之比为15∶7【解析】依据动能定理：mgR－μmgx＝0可算出物块在水平轨道上运动的路程x＝5 m，因此物块与挡板仅发作一次碰撞，A正确；依据动能定理mgR－μmg×2L－mgh＝0，可求出前往圆弧轨道的最大高度为h＝0.2 m，B错误；在NP间往复一次克制摩擦力做的功W＝μmg×2L＝0.8mg，C错误；第一次经圆弧轨道上N点时，mgR＝12m v 21，N1－mg＝m v21R，第二次经过N点时，mgR－μmg×2L＝1 2m v 22，N2－mg＝m v22R，整理可求出N1N2＝157，D正确．【答案】AD二、非选择题(共4小题，共52分．按标题要求作答)9．(8分)用如图8所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各装置一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块紧缩弹簧到某位置A，运动释放，计时器显示遮光片从B到C 所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.图8(1)计算滑块分开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需求测量________．A．弹簧原长B．外地重力减速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．A．增大B．减小C．不变【解析】(1)滑块分开弹簧后做匀速直线运动，故滑块的速率v＝s t.(2)依据功用关系，弹簧的弹性势能E p＝12m v2，所以要求弹性势能，还需求测得滑块的质量，应选项C正确．(3)弹簧的形变量越大，弹性势能越大，滑块分开弹簧时的速度越大，滑块从B运动到C的时间越短，故x增大时，计时器显示时间t将变小，应选项B 正确．【答案】(1)v＝st(2)C(3)B10．(10分)在〝验证机械能守恒定律〞的实验中：(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择：() A．质量为10 g的砝码B．质量为200 g的木球C．质量为50 g的塑料球D．质量为200 g的铁球(2)以下表达正确的选项是()A．实验中运用秒表测出重物下落的时间B．可用自在落体运动的规律计算重物的瞬时速度C．由于是经过比拟m v22和mgh能否相等来验证机械能能否守恒，故不需求测量重物的质量D．释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直经过限位孔(3)质量m＝1 kg的物体自在下落，失掉如图9所示的纸带，相邻计数点间的时间距离为0.04 s，那么从打点计时器打下终点O到打下B点的进程中，物体重力势能的减大批E p＝________ J，此进程中物体动能的添加量E k＝______________________________________J.(g取9.8 m/s2，保管三位有效数字)图9【解析】(1)为减小实验误差应选用铁球．(3)ΔE p＝mg OB＝2.28 Jv B＝AC2T＝2.125 m/sΔE k＝12m v2B＝2.26 J.【答案】(1)D(2)CD(3)2.28 2.2611．(16分)荡秋千是大家喜欢的一项体育活动．随着科技的迅速开展，未来的某一天，同窗们也许会在其他星球上享用荡秋千的乐趣．假定你事先所在星球的质量为M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G.那么，(1)该星球外表左近的重力减速度g星等于多少？(2)假定经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？【解析】(1)设人的质量为m，在星球外表左近的重力等于万有引力，有mg星＝GMmR2，解得g星＝GMR2.(2)设人能上升的最大高度为h，由功用关系得mg星h＝12m v2解得h＝R2v202GM.【答案】(1)GMR2(2)R2v202GM12．(18分)如图10所示，质量为M的小车运动在润滑水平面上，小车AB 段是半径为R的四分之一圆弧润滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由运动末尾沿轨道滑下，重力减速度为g.图10(1)假定固定小车，求滑块运动进程中对小车的最大压力．(2)假定不固定小车，滑块仍从A点由运动下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．滑块质量m＝M2，在任一时辰滑块相对空中速度的水平重量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动进程中，小车的最大速度大小v m；②滑块从B到C运动进程中，小车的位移大小s.【导学号：22852132】【解析】(1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒mgR＝12m v2B滑块在B点处，由牛顿第二定律得N －mg ＝m v 2B R解得N ＝3mg由牛顿第三定律得N ′＝3mg .(2)①滑块下滑抵达B 点时，小车速度最大．由机械能守恒得mgR ＝12M v 2m ＋12m (2v m )2 解得v m ＝ gR 3. ②设滑块运动到C 点时，小车速度大小为v C ，由功用关系得mgR －μmgL ＝12M v 2C ＋12m (2v C )2 设滑块从B 到C 进程中，小车运动减速度大小为a ，由牛顿第二定律得 μmg ＝Ma由运动学规律得v 2C －v 2m ＝－2as解得s ＝13L .【答案】 (1)3mg (2)① gR 3 ②13L。
最新教科版物理必修二练习：模块综合测评 Word版含解析
模块综合测评(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)1.物体做曲线运动时,其加速度( )A.一定不等于零B.可能不变C.一定改变D.一定不变解析:物体做曲线运动的条件是其合力方向与速度方向不在一条直线上,故合力肯定不为零,其加速度必定不为零,A对.合力可能是恒力,也可能是变力,B对,C、D错.答案:AB2.下列说法属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中( )A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比解析:由爱因斯坦狭义相对论基本假设可知选项A正确.答案:A3.如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像,其中A为双曲线的一个分支,由图可知( )A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变C.B物体运动的角速度大小不变D.B物体运动的线速度大小不变解析:因为A为双曲线的一个分支,说明a与r成反比,由a=可知,A物体的线速度大小不变,故A对,B错;而OB为过原点的直线,说明a与r成正比,由a=rω2可知B物体的角速度不变,故C对,D错.答案:AC4.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰.该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:由题干知,A做平抛运动,B自由下落的过程中,A、B两球竖直方向运动情况完全相同,即A 离开轨道后在竖直方向的分运动是自由落体运动.答案:C5.两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比=2,则它们的动能之比等于( )A.2B.C. D.4解析:由,E k=mv2得:E k=,所以.答案:C6.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有( )A.恒星质量与太阳质量之比B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比D.行星运行速度与地球公转速度之比解析:由G=m()2r,得M=.由分别的运行时间比和距离比可求出恒星质量和太阳质量之比,再由v=可求出各自的运行速度之比.A、D正确.答案:AD7.质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻F的功率是( )A. B.C. D.解析:由a=,v=at,P=Fv可得,t1时刻力F的功率P=.答案:C8.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为H,河水的流速为u,划船速度均为v,出发时两船相距H,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能垂直到达对岸的A点,则下列判断正确的是( )A.甲、乙两船到达对岸的时间不同B.v=2uC.两船可能在未到达对岸之前相遇D.甲船也在A点靠岸解析:甲、乙两船划船的速度大小相等,又因为α=60°,所以两船垂直于河岸的分速度大小也相等,故渡河时间相等,A选项不正确.乙船能垂直渡河,其合速度应与岸边垂直,如图所示,则v=2u,B选项正确.由于v=2u,且α=60°,所以甲沿垂直于河岸的分速度v⊥=v=u,而甲沿河岸的速度为u+×2u=2u,它在垂直河岸方向的位移为H,所以甲沿河岸的位移为H,所以甲也在A 点靠岸,所以C选项不正确,D选项正确.答案:BD9.如图所示,将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳,悬于以v=2m/s向左匀速运动的物理实验小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比T B∶T A为(g取10 m/s2)( )A.1∶3B.2∶5C.2∶3D.3∶2解析:小车突然停止时,A球静止,B球由于惯性还要向左摆动,对A球有T A=mg对B球有T B-mg=m联立解得答案:D10.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图.图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦.在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能解析:在弹簧压缩过程中,摩擦力做功,缓冲器的机械能不守恒,A项错误,B项正确;根据能量守恒可知,垫板的动能转化为弹簧的弹性势能以及克服摩擦力做功产生的内能,C、D两项错误.答案:B二、填空题(本题共2小题,共14分)11.(6分)做物体平抛运动的实验时,只画出了如图所示的一部分曲线,在曲线上取A、B、C三点,测得它们的水平距离均为Δx=0.2m,竖直距离h1=0.1m,h2=0.2 m,试由图示求出平抛物体的初速度v0=m/s.(g取10m/s2)解析:竖直方向上h2-h1=gt2,则t=s=0.1s水平方向上Δx=v0t,故v0= m/s=2m/s.答案:212.(8分)验证机械能守恒定律的实验步骤安排如下:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器C.松开纸带,接通电源D.更换纸带,重复几次,选点迹清晰的纸带进行测量E.用天平测量重物的质量m在上述实验步骤中错误的是和,可有可无的是.解析:B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器,而不是手靠近;C步骤中应先接通电源,后释放纸带;E步骤可有可无,不称量重物的质量也可验证机械能守恒定律.答案:B C E三、解答题(本题共3小题,共36分)13.(12分)水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°,(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出时的水平初速度;(3)石子落地点和抛出点的水平距离.解析:(1)由h=gt2,得h=×10×0.42m=0.8m(2)因v y=gt=10×0.4m/s=4m/s而v0=v y cot53°=4×m/s=3m/s(3)x=v0t=3×0.4m=1.2m答案:(1)0.8m (2)3m/s (3)1. 2m14.(12分)嫦娥一号卫星星箭分离,卫星进入绕地球轨道.在绕地运行时,要经过三次近地变轨:12小时椭圆轨道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→地月转移轨道④.当卫星经过距月球表面高度为h的A点时,再一次实施变轨,进入12小时椭圆轨道⑤,后又经过两次变轨,最后进入周期为T的月球极月圆轨道⑦.如图所示,已知月球半径为R.(1)请回答:嫦娥一号在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速?(2)写出月球表面重力加速度的表达式.解析:(1)加速.(2)设月球表面的重力加速度为g月,在月球表面有G=mg月卫星在极月圆轨道有G=m()2(R+h)解得g月=答案:(1)加速(2)g月=15.(12分)如图所示,质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时进入水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.(g取10m/s2)若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?解析:设物体到达曲面底端时的速度为v,由机械能守恒得MgH=Mv2得v=4m/s若皮带足够长,M在皮带上前进s距离时速度为零,由动能定理得-μMgs=0-Mv2由以上两式求得s==8ms=8m>6m,故物体从右侧离开.答案:物体从皮带右侧离开.。
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教科版必修2高考题单元试卷：第3章万有引力定律（02）
一、选择题（共13小题）
1．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（）
A、a2＞a3＞a1
B、a2＞a1＞a3
C、a3＞a1＞a2
D、a3＞a2＞a1
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2．由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为
3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（）
A、西偏北方向，1.9×103m/s
B、东偏南方向，1.9×103m/s
C、西偏北方向，
2.7×103m/sD、东偏南方向，2.7×103m/s
收藏：217组卷：0真题：16难度：
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3．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）
A、甲的向心加速度比乙的。