人教版高中物理(必修2)第七章过关检测卷 (解析版)
人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测题(有答案解析)
一、选择题1．如图所示，A 为地球表面赤道上的待发射卫星，B 为轨道在赤道平面内的实验卫星，C 为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C 和卫星B 的轨道半径之比为2：1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（ ）A ．卫星B 、C 运行速度之比为2：1B ．卫星B 的向心力大于卫星A 的向心力C ．同一物体在卫星B 中对支持物的压力比在卫星C 中大D ．卫星B 的周期为622．2019年1月3日，“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。
为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。
测得“嫦娥四号”近月环绕周期为T ，月球半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）A ．“嫦娥四号”着陆前的时间内处于失重状态B ．“嫦城四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的速度为7.9km/sC ．月球表面的重力加速度g =24πR T D ．月球的密度为ρ=23πGT3．下面说法正确的是（ ）A ．曲线运动一定是变速率运动B ．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C ．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D ．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小4．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（ ）A ．该卫星的发射速度小于7.9km/sB ．据了解该卫星在距离地面约400km 的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C ．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D ．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速5．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则据此信息可判定（ ）A ．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离B ．金星公转的绕行速度小于地球公转的绕行速度C ．金星的质量小于地球的质量D ．金星的向心加速度大于地球的向心加速度6．我国在2020年发射了一颗火星探测卫星，预计2021年7月之前落到火星，对火星展开环绕勘探。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律1. 追寻守恒量――能量习题(1)
2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第一节追寻守恒量》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.长l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动,如图所示，下面叙述符合实际的是（）A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力【答案】BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误。
考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题。
2.为了探测月球，嫦娥三号探测器先在以月球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕月球做近月表面的圆周飞行，周期为To引力常量G已知。
则A．可以确定月球的质量B．可以确定月球的半径C．可以确定月球的平均密度D．可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量在增大【解析】试题分析:月球的质量M=，由于不知道月球的半径r，也就不知道嫦娥三号探测器围绕月球做近月表面的圆周飞行的半径，也就没有办法确定月球的质量的，所以A、B错误；密度ρ=，所以可以确定月球的平均密度，故C正确；可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量是不变，故D错误。
考点：人造卫星；万有引力定律及其应用3.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力【答案】ACD【解析】当小球运动到最高点速度大于零就可以通过，所以Ａ对；B错；当通过最高点只由重力提供向心力时，小球对管道内外壁都没有作用力，由最低点到最高点只有重力做功，所以机械能守恒，设最低点为零势面，D 对；所以当小球到达最高点的速度大于时，外壁对小球有弹力作用，C对；4.物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做( )A．静止或匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动D．匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是静止的，故再施加一个恒力后，物体受力恒定，做匀加速直线运动，若物体在几个恒力的作用处于平衡状态时，是运动的，再施加一个恒力后，如果这个恒力与速度方向共线，则物体做匀变速直线运动，若不共线，物体做曲线运动，因为受力恒定，为匀变速曲线运动，BCD正确。
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律检测题.docx
高中物理学习材料第七章机械能守恒定律检测题(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每小题7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．竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，则( ) A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率解析因为重力做的功只与物体的重力和高度的变化有关，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故A、B错误；由于空气阻力的作用，上升过程的加速度大于下降过程的加速度，所以上升时间比较短，由P＝Wt知过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，D错误。
答案 C2．如图1所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。
已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。
A、B两点间的水平距离为L。
在滑雪者经过AB 段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )图1A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三种情况都有可能解析设斜面的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功为W f＝μmg AC cos θ＋μmg CB，由题图可知AC cos θ＋CB＝L，联立两式可得：W f＝μmgL，故B正确。
答案 B3．如图2所示，用外力F＝20 N沿斜面将一个质量m＝2 kg的木块，从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v＝10 m/s。
若斜面的摩擦力恒为重力的0.2，斜面的高度h＝5 m，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)( )图2A ．合力做功为100 JB ．重力做功为100 JC ．摩擦力做功为－200 JD ．外力F 做功为200 J解析 根据动能定理有W 合＝12mv 2－0，代入数据，得W 合＝100 J ，选项A 正确；重力做功为W G ＝－mgh ＝－100 J ，选项B 错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力F 做正功，摩擦力f 做负功，重力做负功，有W 合＝Fx －fx －mgh (其中x 为斜面的长度)，又F ＝20 N 、f ＝0.2G ＝4 N ，W G ＝－mgh ＝－100 J ，解得Fx ＝250 J ，fx ＝50 J ，选项C 、D 错误。
【人教版】高中物理必修二检测：第七章第八节机械能守恒定律含解析
第七章机械能守恒定律第八节机械能守恒定律A级抓基础1．下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、木块、圆珠笔)机械能守恒的是(忽略空气阻力)()A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B．过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C．在一根细线的中央悬挂着一块木块，双手拉着细线缓慢分开的过程D．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程解析：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程中，拉力对弦做功，故弓的机械能不守恒，故A错误；过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，动能不变，重力势能变大，故过山车的机械能不守恒，故B错误；在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程，石头的动能不变，重力势能增加，故石头的机械能不守恒，故C错误；笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，故圆珠笔的机械能守恒，故D正确．答案：D2. (多选)在下列几个实例中，机械能守恒的是()A．所受的合外力为零的物体B．在光滑水平面上被细线拉住做匀速圆周运动的小球C．在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑动摩擦力D．如图所示，在光滑水平面上压缩弹簧的小球解析：所受的合外力为零的物体的运动是匀速直线运动，动能保持不变，但如果物体的高度发生变化，则机械能变化，例如降落伞匀速下降时机械能减少，A错；在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能也不变，球的机械能守恒，B对；在粗糙斜面上下滑的物体，在下滑过程中，除重力做功外，滑动摩擦力和沿斜面向下的拉力的合力为零，这两个力所做的功之和为零，物体所受斜面的弹力不做功，所以整个过程中相当于只有重力做功，物体的机械能守恒，C对；在题图压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能增加，所以小球的机械能减少，但小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，D错.答案：BC3.(多选)如图所示，一个铁球从竖直固定在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在A点接触弹簧后将弹簧压缩，到B点铁球的速度为零，然后被弹回，不计空气阻力，铁球从A下落到B的过程中，下列说法中正确的是()A．铁球的机械能守恒B．铁球的动能和重力势能之和不断减小C．铁球的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大D．铁球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先变小后变大解析：对铁球，除了重力对它做功以外，弹簧的弹力也做功，所以铁球的机械能不守恒，但是铁球和弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；铁球和弹簧组成的系统机械能守恒，从A到B的过程中，弹簧被压缩，弹性势能不断增大，则铁球的动能和重力势能之和不断减小，故B正确；铁球从A到B的过程中，重力势能不断减小，则铁球的动能和弹簧的弹性势能之和不断增大，故C正确；铁球刚接触弹簧的一段时间内，弹簧弹力F较小，小于铁球重力，加速度方向向下，铁球加速，随着F变大，加速度减小，当加速度减小到零时速度达到最大，之后铁球继续压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，加速度方向向上，铁球做减速运动，直到速度减为零时到达最低点，可见在从A到B过程中，铁球速度先增大后减小，则动能先增大后减小，所以铁球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先变小后变大，故D正确．答案：BCD4．物体在一个方向竖直向上的拉力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升．关于这个物体在这三种运动中机械能的变化情况，正确的说法是()A．加速过程中拉力做正功，匀速过程中拉力不做功，减速过程中拉力做负功B．物体的重力势能先增加后减少C．匀速上升和加速上升过程中物体机械能增加，减速上升过程中物体机械能减少D．物体机械能一直在增加解析：匀速上升过程中，拉力竖直向上，对物体做正功，根据功能关系可知，物体的机械能增加；加速和减速上升过程中，拉力方向均竖直向上，与速度方向相同，对物体都做正功，由功能关系可知物体的机械能均增加．故三种情况下，物体的重力势能一直增加，机械能一直增加，故D正确．答案：D5.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A ．物体到海平面时的重力势能为mghB ．重力对物体做的功为－mghC ．物体在海平面上的动能为12m v 20＋mgh D ．物体在海平面上的机械能为12m v 20解析：物体到达海平面时位于参考平面上，重力势能为零，A 错；物体运动过程下落了h 高度，重力做功mgh ，B 错；根据机械能守恒定律mgh ＋12m v 20＝12m v 2，即物体在海平面上的机械能E 2＝12m v 2＝mgh ＋12m v 20，C 对，D 错． 答案：C6.如图所示，一轻弹簧固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力．在重物由A 点摆向最低点B 的过程中，下列说法正确的是( )A．重物的机械能守恒B．重物的机械能增加C．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D．重物与弹簧组成的系统机械能守恒解析：重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，故选项A、B错误；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒，即重物减少的重力势能，等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故选项C错误，D正确．答案：DB级提能力7．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑到底端的过程中()A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先减小后增大C．弹簧的弹性势能变化了mghD．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大解析：圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环机械能不守恒，A错误．弹簧形变量先增大后减小，所以弹性势能先增大后减小，B 错误．由于圆环与弹簧构成的系统机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，所以弹簧的弹性势能增加mgh，C正确．弹簧与光滑杆垂直时，圆环所受合力沿杆向下，圆环具有与速度同向的加速度，所以做加速运动，D错误．答案：C8.(多选)一长度为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m 的小球M和N，两小球可视为质点，细杆的中点处有一轴，细杆可绕其在竖直面内无摩擦地转动．开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示，当装置受到很小扰动后，细杆开始绕过中点的轴转动，则在球N 转动到最低点的过程中，下列说法正确的是( )A ．N 的重力势能减少量等于M 的重力势能增加量B ．细杆对N 做的功的绝对值大于细杆对M 做的功的绝对值C ．运动过程中两球的最大速度均为 4gR 3D ．细杆对N 做的功为－83mgR 解析：N 的重力势能减少量为2mg ·2R ＝4mgR ，M 的重力势能增加量为mg ·2R ＝2mgR ，故A 错误；对两个球组成的系统，重力和细杆的弹力做功，只有重力势能和动能相互转化，系统机械能守恒，故细杆对两个球做功的代数和为零，即细杆对N 做的功的绝对值等于细杆对M 做的功的绝对值，故B 错误；球N 在最低点时两球速度最大，根据系统机械能守恒，有4mgR －2mR ＝12(2m )v 2＋12m v 2，解得v ＝ 4gR 3，故C 正确；对球N ，根据动能定理有4mgR ＋W ＝12(2m )v 2，联立解得W ＝－83mgR ，细杆对N 做的功为－83mgR ，故D 正确．答案：CD9．(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A 端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是()A．小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2RB．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝5R 2C．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH－4R2D．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH－4R2解析：小球经过A点的最小速度为0，由机械能守恒定律得mg(H min－2R)＝0，故D点的最小高度H min＝2R，要使小球能从A点水平抛出，需H＞2R，A对，B错；由机械能守恒定律，mg(H－2R)＝12m v 2A，解得v A＝2g（H－2R）.而2R＝12gt2，x＝v A t，故x＝22RH－4R2，C错，D对．答案：AD10．如图所示，物体A 和B 用通过定滑轮的细绳相连．A 物体的质量为1.36 kg ，B 物体的质量为1 kg.物体A 能沿竖直杆无摩擦滑动，杆与滑轮的水平距离为l ＝0.3 m ．物体B 放在倾角α＝37°的斜面上，物体B 与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.625.开始时先托住物体A ，使绳子的AO 段水平，当放手后物体A 从静止开始下滑h ＝0.4 m 时，忽略其他阻力及滑轮、绳子的质量，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g 取10 m/s 2，试求：(1)从放手到物体A 下降h ＝0.4 m 的过程中，系统产生的热量；(2)物体B 的速度大小．解析：(1)A 下降h 的过程中，B 在斜面上运动的距离为s ＝h 2＋l 2－l ＝0.2 m ，则产生的热量Q ＝fs ＝μm B gs cos α＝1 J.(2)A 下降0.4 m 时，由几何关系知v A ＝54v B ，整个过程中，A 下降h ＝0.4 m ，B 沿斜面上升s ＝0.2 m ．A 、B 和斜面组成的系统能量守恒，则有m A gh ＝m B gs sin α＋μm B gs cos α＋12m A v 2A ＋12m B v 2B ，解得v B ＝1.44 m/s.答案：(1)1 J (2)1.44 m/s11.如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M 为半径R ＝1.6 m 、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A 、B 分别是轨道的最低点和最高点；N 为防护罩，它是一个竖直固定的14圆弧，其半径r ＝455m ，圆心位于B 点．在A 放置水平向左的弹簧枪，可向M 轨道发射速度不同的质量均为m ＝0.01 kg 的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B 点，水平飞出后落到N 的某一点上，取g ＝10 m/s 2.求：(1)钢珠在B 点的速度大小；(2)发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p ；(3)钢珠从M 圆弧轨道B 点飞出至落到圆弧N 上所用的时间． 解析：(1)在B 处对小钢珠进行受力分析，由牛顿第二定律mg ＝m v 2B R 得v B ＝gR ＝4 m/s. (2)从发射钢珠到上升至B 点过程，由机械能守恒定律E p ＝ΔE p ＋ΔE k ＝mg 2R ＋12m v 2B 得E p ＝0.4 J.(3)钢珠做平抛运动，有h ＝12gt 2； x ＝v B t ；x 2＋h 2＝r 2.联立解得t ＝0.4 s.答案：(1)4 m/s (2)0.4 J (3)0.4 s。
人教版高中物理必修二第七章第七节知能演练轻松闯关.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）1．关于动能概念及公式W ＝E k2－E k1的说法中正确的是( ) A ．若物体速度在变化，则动能一定在变化 B ．速度大的物体，动能一定大 C ．W ＝E k2－E k1表示功可以变成能D ．动能的变化可以用合力做的功来量度解析：选D.速度是矢量，而动能是标量，若物体速度只改变方向，不改变大小，则动能不变，A 错误；由E k ＝12m v 2知B 错误；动能定理W ＝E k2－E k1表示动能的变化可用合力做的功量度，但功和能是两个不同的概念，有着本质的区别，故C 错误，D 正确．2．在下列几种情况下，甲、乙两物体的动能相等的是( )A ．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12B ．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12C ．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的12D ．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动解析：选CD.由E k ＝12m v 2知，A 、B 错误，C 正确；动能是标量，D 正确．3．一辆汽车以v 1＝6 m/s 的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s 1＝3.6 m ，如果以v 2＝8 m/s 的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s 2应为( )A ．6.4 mB ．5.6 mC ．7.2 mD ．10.8 m解析：选A.法一：急刹车后，汽车做匀减速运动，且两种情况下加速度大小是相同的，由运动学公式可得－v 21＝－2as 1① －v 22＝－2as 2②两式相比得s 1s 2＝v 21v 22故汽车滑行距离s 2＝v 22v 21·s 1＝⎝⎛⎭⎫862×3.6 m ＝6.4 m. 法二：急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零，据动能定理得－Fs 1＝0－12m v 21①－Fs 2＝0－12m v 22②②式除以①式得：s 2s 1＝v 22v 21故得汽车滑行距离s 2＝v 22v 21s 1＝⎝⎛⎭⎫862×3.6 m ＝6.4 m. 4．物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图所示．下列表述正确的是( )A ．在0～1 s 内，合外力做正功B ．在0～2 s 内，合外力总是做负功C ．在1～2 s 内，合外力不做功D ．在0～3 s 内，合外力做的功为0 解析：选AD.由v -t 图知0～1 s 内，v 增加，动能增加，由动能定理可知合外力做正功，A 正确.1～2 s 内v 减小，动能减小，合外力做负功，可见B 、C 错误.0～3 s 过程的初、末速度都为零，则W ＝ΔE k ＝0，故D 正确．5．一架喷气式飞机，质量m ＝5×103 kg ，起飞过程中从静止开始匀加速滑行的路程为x ＝5.3×102 m 时，达到起飞速度v ＝60 m/s ，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的k 倍(k ＝0.02)，求飞机受到的牵引力．解析：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为W G ＝0，W 支＝0W 牵＝FxW 阻＝－kmgx 由动能定理得Fx －kmgx ＝12m v 2－0解得：F ＝kmg ＋m v 22x＝⎝ ⎛⎭⎪⎫0.02×5×103×10＋5×103×6022×5.3×102 N＝1.8×104 N.答案：1.8×104 N一、单项选择题1．一物体速度由0增加到v ，再从v 增加到2v ，外力做功分别为W 1和W 2，则W 1和W 2的关系是( )A ．W 1＝W 2B ．W 2＝2W 1C ．W 2＝3W 1D ．W 2＝4W 1解析：选C.W 1＝12m v 2－0，W 2＝12m (2v )2－12m v 2＝32m v 2，则W 2∶W 1＝3∶1.2．从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛、竖直下抛两个质量均为m 的小球，不计空气阻力，在小球落至地面的过程中，它们的( )A ．动能变化量不同，速度变化量相同B ．动能变化量和速度变化量均相同C ．动能变化量相同，速度变化量不同D ．动能变化量和速度变化量均不同解析：选C.根据动能定理，对竖直上抛和竖直下抛，均可得到方程mgh ＝12m v 2－12m v 20，所以在小球从抛出到落到地面的过程中动能的变化量是相等的，都等于mgh ；而速度的变化量，对竖直上抛的小球为Δv 1＝v ＋v 0，对竖直下抛的小球为Δv 2＝v －v 0，正确选项为C.3．一质量为2 kg 的滑块，以4 m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力．经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s ，在这段时间水平力所做的功为( )A ．0B ．8 JC ．16 JD ．32 J解析：选A.由动能定理得：W ＝12m v 22－12m v 21＝0，故A 正确． 4．一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )A ．合外力做功50 JB ．克服阻力做功500 JC ．重力做功500 JD ．支持力做功50 J解析：选A.重力做功W G ＝mgh ＝25×10×3 J ＝750 J ，C 错误；小孩所受支持力方向垂直于滑梯斜面，与速度方向垂直，故支持力做的功为零，D 错误；合外力做的功W 合＝E k－0，即W 合＝12m v 2＝12×25×22 J ＝50 J ，选项A 正确；由动能定理得W G －W 阻＝E k －0，故W 阻＝mgh －12m v 2＝750 J －50 J ＝700 J ，B 错误．☆5.(2013·济南高一检测)如图所示，木块m 沿固定的光滑斜面从静止开始下滑，当下降h 高度时，重力的瞬时功率是( )A ．mg 2ghB ．mg cos θ2ghC ．mg sin θgh2D ．mg sin θ2gh解析：选D.设木块下降高度h 时的速率为v ，由动能定理得mgh ＝12m v 2，所以v ＝2gh ，故此时重力的瞬时功率P ＝mg v cos ⎝⎛⎭⎫π2－θ＝mg 2gh sin θ＝mg sin θ2gh ，D 正确．二、多项选择题6．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法不．正确的是( )A ．合外力为零，则合外力做功一定为零B ．合外力做功为零，则合外力一定为零C ．合外力做功越多，则动能一定越大D ．动能不变化，则物体合外力一定为零解析：选BCD.合外力为零，则物体可能静止，也可能匀速直线运动，这两种情况合外力做功均为零，或这两种运动，动能均不变，所以合外力做功一定为零，A 正确；合外力做功为零或动能不变，合外力不一定为零，如匀速圆周运动，故B 、D 错误；合外力做功越多，动能变化越大，而不是动能越大，故C 错误．7．质量为m 的物体，从静止开始以a ＝12g 的加速度竖直向下运动h ，下列说法中正确的是( )A ．物体的动能增加了12mghB ．物体的动能减少了12mghC ．物体的势能减少了12mghD ．物体的势能减少了mgh解析：选AD.物体的合力F 合＝ma ＝12mg ，向下运动h 时合力做功W ＝F 合h ＝12mgh ，根据动能定理，物体的动能增加了12mgh ，A 正确，B 错误；向下运动h 过程中重力做功mgh ，物体的势能减少了mgh ，C 错误，D 正确．8．如图所示，在外力作用下某质点运动的v -t 图象为正弦曲线．从图中可以判断( )A ．在0～t 1时间内，外力做正功B ．在0～t 1时间内，外力的功率逐渐增大C ．在t 2时刻，外力的功率最大D ．在t 1～t 3时间内，外力做的总功为零解析：选AD.由动能定理可知，在0～t 1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A 项正确；在t 1～t 3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D 项正确；由P ＝F ·v 知0、t 1、t 2、t 3四个时刻功率为零，故B 、C 都错误．☆9.如图所示，竖直平面内有一个半径为R 的半圆形轨道OQP ，其中Q 是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道OE 在O 点相切，质量为m 的小球沿水平轨道运动，通过O 点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点P ，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是( )A ．小球落地时的动能为2.5mgRB ．小球落地点离O 点的距离为2RC ．小球运动到半圆形轨道最高点P 时，向心力恰好为零D ．小球到达Q 点的速度大小为3gR解析：选ABD.小球恰好通过P 点，mg ＝m v 20R 得v 0＝gR .根据动能定理mg ·2R ＝12m v 2－12m v 20得12m v 2＝2.5mgR ，A 正确．由平抛运动知识得t ＝ 4R g，落地点与O 点距离x ＝v 0t ＝2R ，B 正确．P 处小球重力提供向心力，C 错误．从Q 到P 由动能定理－mgR ＝12m (gR )2－12m v 2Q得v Q ＝3gR ，D 正确． 三、非选择题10．一列车的质量为5.0×105 kg ，在平直的轨道上以额定功率3 000 kW 加速行驶，当速度由10 m/s 加速到所能达到的最大速度30 m/s 时，共用了2 min ，则在这段时间内列车前进的距离是多少？解析：列车速度最大时做匀速运动，则有F 阻＝F 牵＝P v m ＝3 000×10330N ＝1×105 N对列车速度由10 m/s 至30 m/s 的过程用动能定理得 Pt －F 阻·x ＝12m v 2m －12m v 20 代入数据解得x ＝1 600 m. 答案：1 600 m11．人骑自行车上坡，坡长l ＝200 m ，坡高h ＝10 m ，人和车的总质量为100 kg ，人蹬车的牵引力为F ＝100 N ，若在坡底时车的速度为10 m/s ，到坡顶时车的速度为4 m/s ，(g 取10 m/s 2)求：(1)上坡过程中人克服摩擦力做多少功；(2)人若不蹬车，以10 m/s 的初速度冲上坡，能在坡上行驶多远． 解析：(1)由动能定理得Fl －mgh －WF f ＝12m v 22－12m v 21代入数据得WF f ＝1.42×104 J.(2)由WF f ＝F f l 知，F f ＝WF fl＝71 N ①设当自行车减速为0时，其在坡上行驶距离为s ，则有－F f s －mg sin θ·s ＝0－12m v 20②其中sin θ＝h l ＝120③联立①②③解得s ≈41 m.答案：(1)1.42×104 J (2)41 m12．质量m ＝1 kg 的物体，在水平拉力F 的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m 时，拉力F 停止作用，运动到位移是8 m 时物体停止，运动过程中E k -s 的图线如图所示，g＝10 m/s 2，求：(1)物体和水平面间的动摩擦因数． (2)拉力F 的大小．解析：(1)在运动的第二阶段，物体在位移x 2＝4 m 内， 动能由E k ＝10 J 变为零，由动能定理得 －μmgx 2＝－E k ，故动摩擦因数μ＝E k mgx 2＝101×10×4＝0.25.(2)在运动的第一阶段，物体位移x1＝4 m，初动能E k0＝2 J，根据动能定理Fx1－μmgx1＝E k－E k0所以F＝4.5 N.答案：(1)0.25(2)4.5 N。
【单元练】2021年高中物理必修2第七章【万有引力与宇宙航行】习题(答案解析)
一、选择题1．下列说法中错误的是（ ）A ．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大B ．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉C ．应用多普勒效应可以计算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度D ．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的D 解析：DA ．对于同一介质，红光比紫光的折射率小，即n n <红紫由c v n=可知红光的传播速度比紫光的传播速度大，故A 正确，不符合题意； B ．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉，故B 正确，不符合题意；C ．宇宙中的星球都在不停地运动，测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发出的光波的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，故C 正确，不符合题意；D ．狭义相对性原理指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D 错误，符合题意。
故选D 。
2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常量为G ，则地球的半径为（ ）A ．202()4g g T π- B ．202()4g g T π+ C ．2024g T πD ．224gT π A解析：A在地球两极，物体所受重力等于万有引力，即有02GMmmg R =在赤道处，物体所受万有引力和支持力的合力提供向心力，其中支持力的大小等于物体的重力，则有2224GMm mg m R R Tπ-= 联立解得202()4g g T R π-= 故选A 。
3．下列叙述正确的是（ ）A ．牛顿提出了万有引力定律，并用实验测量了万有引力常量B ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法C ．伽利略提出行星运动三定律D ．伽利略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量的方法B 解析：BA ．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许用实验测量了万有引力常量，故A 错误；B ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法，故B 正确；C ．开普勒提出行星运动三定律，故C 错误；D ．伽利略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采用的是理想斜面实验法，故D 错误。
人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测(答案解析)(1)
一、选择题1．下列说法正确的是（）A．在赤道上随地球一起转动的物体的向心力等于物体受到地球的万有引力B．地球同步卫星与赤道上物体相对静止，且它跟地面的高度为某一确定的值C．人造地球卫星的向心加速度大小应等于9.8m/s2D．人造地球卫星运行的速度一定大于7.9km/s2．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h，则下列说法正确的是（）A．该卫星的运行速度—定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能3．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。
若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为1T（地球自转周期），一年的时间为2T（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为1L，地球中心到太阳中心的距离为2L。
下列说法正确的是（）A．由以上数据不能求出地球的质量B．由以上数据不能求出太阳的质量C．由以上数据不能求出月球的质量D．由题中数据可求月球的密度4．天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。
已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引≈）力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（376 4.2A．4.2个天文单位B．18个天文单位C．35个天文单位D．42个天文单位5．如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。
先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，然后在A点（近地点）点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B 点（远地点）再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。
关于卫星的发射和变轨，下列说法正确的是（）A．卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的角速度小于在圆轨道Ⅲ上的角速度B．卫星从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，动能减小，重力势能增大，机械能守恒C．卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时，经过A点时的速度大于地球的第一宇宙速度D．卫星经过B点时，在椭圆轨道Ⅱ上运行时的加速度大于在圆轨道Ⅲ上运行时的加速度6．宇航员在地球表面以初速度0v竖直上抛一小球，经过时间t小球到达最高点；他在另一星球表面仍以初速度0v竖直上抛同一小球，经过时间5t小球到达最高点。
(人教版)长沙市高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测卷(包含答案解析)
一、选择题1．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还需要知道（ ）A ．地球的质量B ．月球的质量C ．月球公转的周期D ．月球的半径2．设两个行星A 和B 各有一个卫星a 和b ，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面。
若两行星的质量比M A :M B =p ，两行星的半径比R A ：R B =q ，那么这两个卫星的运行周期之比T a ：T b 应为（ ）A ．12q p ⋅B ．12q q p ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ C ．12p p q ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭ D ．12()p q ⋅ 3．“嫦娥三号”是我国第一个月球软着陆无人探测器，当它在距月球表面为100m 的圆形轨道上运行时，周期为18mim 。
已知月球半径和引力常量，由此不能推算出（ ） A ．月球的质量B ．“嫦娥三号”的质量C ．月球的第一宇宙速度D ．“嫦娥三号”在该轨道上的运行速度 4．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、cC ．同步卫星可能的轨道为a 、cD ．同步卫星可能的轨道为a 、b5．已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。
则地球的自转周期为（ ）A ．T mR N ∆B ．T N mR ∆C ．T m N R ∆D ．T R m N∆6．根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动知识知：太阳对行星的引力F ∝2m ，行星对太阳的引力F ′∝2M r ，其中M 、m 、r 分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距离。
下列说法正确的是( )A ．F 和F ′大小相等，是一对作用力与反作用力B ．F 和F ′大小相等，是一对平衡力C ．F 和F ′大小相等，是同一个力D ．由F ∝2m 和F ′∝2M r知F :F ′=m :M 7．2019年12月16日，我国的西昌卫星发射中心又一次完美发射两颗北斗卫星，标志着“北斗三号”全球系统核心星座部署完成。
深圳市松岗中学高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测(答案解析)
一、选择题1．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（ ） A ．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的 B ．轨道半径越大，卫星线速度越大 C ．轨道半径越大，卫星线速度越小 D ．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等2．已知地球表面的重力加速度为g ，地面上空离地面高度等于地球半径的某点有一卫星恰好经过，该卫星的质量为m ，则该卫星在该点的重力大小为（ ） A ．mgB ．12mg C ．13mgD ．14mg3．已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。
则地球的自转周期为（ ） A ．T =2πmRN∆ B ．T =2πNmR∆ C ．T =2πm NR∆ D ．T =2πRm N∆ 4．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则据此信息可判定（ ） A ．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 B ．金星公转的绕行速度小于地球公转的绕行速度 C ．金星的质量小于地球的质量D ．金星的向心加速度大于地球的向心加速度5．我国即将展开深空探测，计划在2020年通过一次发射，实现火星环绕探测和软着陆巡视探测，已知太阳的质量为M ，地球、火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为R 1和R 2，速率分别为v 1和v 2，地球绕太阳的周期为T 。
当质量为m 的探测器被发射到以地球轨道上的A 点为近日点，火星轨道上的B 点为远日点的轨道上围绕太阳运行时（如图），只考虑太阳对探测器的作用，则（ ）A ．探测器在A 点加速度的值大于211v RB ．探测器在B 点的加速度小于22GMRC ．探测地在B 点的加速度222v RD ．探测器沿椭圆轨道从A 飞行到B 的时间为312211()2R R T R 6．在一圆形轨道上运行的人造同步地球卫星中放一只地球上走时正确的摆钟，则启动后这个钟将会（ ） A ．变慢B ．变快C ．停摆不走D ．快慢不变7．2020年7月23日，我国第一个火星探测器“天问一号”成功升空，计划飞行约7个月抵达火星，已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g ，则火星表面的重力加速度为（ ） A ．0.2gB ．0.4gC ．2gD ．4g8．夜晚，人们面对月亮只能看到正面，看不到背面，这说明月球的公转周期等于自转周期。
高中物理人教版必修2第七章-计算题50道(内附答案解析)
一、计算题（本大题共50小题，共500.0分）1.如图所示，一质量m=2kg的滑块从半径R=0.2m的光滑1圆弧轨道的顶端A处由4静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。
已知传送带匀速运行的速度v0=4m/s，B点到传送带右端C点的距离L=2m。
当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同。
取g=10m/s2，求：(1)滑块到达底端B时对轨道的压力。
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ。
(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。
2.如图所示，质量m=2kg的物体A在倾角θ=30°的足够长的光滑固定斜面上，在沿斜面向上的力F=15N推力作用下，从底端由静止开始向上运动。
(取g=10m/s2)求：(1)物体向上运动4m过程中推力F做的功W1；(2)物体向上运动4m过程中合力做的功W总；(3)物体向上运动4m时推力F做功的功率P。
3.如图所示，水平面右端放质量m=0.1kg的小物块，给小物块v0=4m/s的初速度使其水平向左运动，运动位移d=1m时将弹簧压至最短(在弹簧的弹性限度内)，反弹回到出发点时物块的速度大小v1=2m/s，若水平面右端与长L=3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2=10m/s的速度顺时针匀速转动，传送带右端又与竖直平面内的光滑圆形轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R=O.8m，当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭，忽略空气阻力．(g=10m/s2,sin53。
=0.8,sin37。
=0.6)，求：(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1；(2)弹簧具有的最大弹性势能E p；(3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物块间的动摩擦因数μ2应满足的条件。
4.如图所示，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，其末端水平，圆心角θ=60°，半径R=3.6m，BC是长度为L1=5m的水平传送带，CD是长度为L2=16m的水平粗糙轨道，AB、CD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板(参赛者和滑板可视为质点，滑板质量忽略不计)从A处由静止下滑，并通过B点恰好滑到D点．已知参赛者质量m=70kg，传送带匀速转动，滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.2，取g=10m/s2，求：(1)参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力的大小；(2)传送带运转的速度的大小和方向；(3)传送带由于传送参赛者多消耗的电能．5.如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，OP长L=1m，P点右侧有一与水平方向成θ=30∘角、足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，传送带逆时针转动速率为3m/s。
新人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测卷(含答案解析)
一、选择题1．如下图所示，惯性系S中有一边长为l的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（）A．B．C．D．2．“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（）A．彗星绕太阳运动的角速度不变B．彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度C．彗星在近日点处的加速度小于远日点处的加速度D．彗星在近日点处的机械能小于远日点处的机械能3．2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射，飞行约2200s后，顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。
如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图，“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后，经过一系列变轨进入环月轨道。
近地圆轨道I的半径为r1，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2；环月轨道Ⅲ的半径为r3，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。
地球半径为R，地球表面重力加速度为g。
“嫦娥五号”在轨道I、Ⅱ上运行时月球引力的影响不计，忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。
下列说法正确的是（）A ．33331222123r r a T T T ==B ．“嫦娥五号”在轨道I 的运行速度等于1grC ．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时，在Q 点的速度小于在P 点的速度D ．“嫦娥五号”在轨道I 上P 点的加速度小于在轨道Ⅱ上P 点的加速度4．我国即将展开深空探测，计划在2020年通过一次发射，实现火星环绕探测和软着陆巡视探测，已知太阳的质量为M ，地球、火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为R 1和R 2，速率分别为v 1和v 2，地球绕太阳的周期为T 。
当质量为m 的探测器被发射到以地球轨道上的A 点为近日点，火星轨道上的B 点为远日点的轨道上围绕太阳运行时（如图），只考虑太阳对探测器的作用，则（ ）A ．探测器在A 点加速度的值大于211v RB ．探测器在B 点的加速度小于22GMRC ．探测地在B 点的加速度222v RD ．探测器沿椭圆轨道从A 飞行到B 的时间为312211()2R R T R + 5．2020年诺贝尔物理学奖授予黑洞研究。
人教版高中物理必修二模块过关检测卷
人教版高中物理必修二模块过关检测卷(100分,90分钟)一、选择题(每题6分，共60分)1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是（）A．一定是直线运动B．一定是抛物线运动C．可能是直线运动，也可能是抛物线运动D．可能是圆周运动2.一质点以一定的速度通过P点时，开始受到一个恒力F的作用，则此后该质点的运动轨迹不可能是图1中的（）A．a B．bC．c D．d3.物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度yv （取向下为正方向）随时间变化的图象是图2中的（）4.下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是（）A．向心加速度越大，物体速率变化越快B．向心加速度越大，物体速度变化越快C．向心加速度越大，物体速度方向变化越快D．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为8:1T:T=BA，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A．1:4R:R=BA，2:1:=BAvvB．1:4R:R=BA，1:2:=BAvvC．4:1R:R=BA，2:1:=BAvvD．4:1R:R=BA，1:2:=BAvv6.我们的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1S和2S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 做匀速圆周运图1图2-1--2-动。
由天文观察测得其运动周期为T ，1S 到C 点的距离为1r ，1S 和2S 的距离为r ，已知引力常量为G ，由此可求出2S 的质量为（ ）A ．2122G )(4T r r r -π B ．2312G 4T r πC ．232G 4Trπ D ．2122G 4T r r π7.人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时，以下叙述正确的是（ ）A ．卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度B ．在卫星中用弹簧秤称一个物体，读数为零C ．在卫星中，一个天平的两个盘上，分别放上质量不等的两个物体，天平不偏转D ．在卫星中一切物体的质量都为零8.关于下列运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ）A ．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B ．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D ．物体的动能不变，所受合外力一定为零9.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（ ） A.空气阻力做正功B.重力势能增加C.动能增加D.空气阻力做负功10.质量为m 的木块从半径为R 的半球形碗的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么（ ）A ．因为速率不变，所以木块的加速度为零B ．木块下滑过程中所受的合外力越来越大C ．木块下滑过程中所受的摩擦力大小不变D ．木块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心11.如图3所示，某人以平行斜面的拉力将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法正确的是。
人教版(2019)高中物理必修第二册第七章《万有引力与航天》测试卷
第七章《万有引力与航天》测试卷一、单选题(共15小题)1.甲、乙两颗人造卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知卫星甲的轨道半径为r，卫星乙的轨道半径为2r，若卫星乙的线速度大小为v，则卫星甲的线速度大小为()A． 2vB．vC．vD．v2.通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是()A．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释3.在气象卫星中有极地卫星，在导航通讯卫星中有同步卫星．若某极地卫星通过了南北极的极点，周期为2.5 h．则关于它与同步卫星的关系，下列说法正确的是()A．极地卫星的绕行轨道平面与同步卫星的轨道平面互相垂直B．极地卫星的速率可能比同步卫星的速率小C．同步卫星的发射速度一定比极地卫星小D．极地卫星的绕行轨迹与地球的某条经线在同一平面内4.关于万有引力定律和引力常量的发现历程，下列说法正确的是()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D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的5.火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为()A． 10B． 20C． 22.5D． 456.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，设每个星体的质量均为M，则()A．环绕星运动的线速度为B．环绕星运动的角速度为C．环绕星运动的周期为T＝4πD．环绕星运动的周期为T＝2π7.(多选)我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的运行轨道是不同的．“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T＝12 h；“风云二号”是地球同步轨道卫星，其轨道平面就是赤道平面．两颗卫星相比()A． “风云一号”离地面较高B． “风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大C． “风云一号”的向心力加速度较大D． “风云一号”线速度较大8.某一极地轨道气象卫星a绕地球做圆周运动的平面与赤道平面垂直，其轨道半径为地球同步卫星轨道半径的4－倍，某时刻一地球同步卫星b恰好在a的正上方，设经过时间t，卫星b又出现在a的正上方，则t的最小值为()A． 12小时B． 24小时C． 60小时D． 72小时9.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中心B．火星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方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10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所受地球引力F与轨道半径r的关系是()A．F与r成正比B．F与r成反比C．F与r2成正比D．F与r2成反比11.“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效．下列说法正确的是()A．攻击卫星在轨运行速率大于7.9 km/sB．攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C．攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D．若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量12.如图所示，地球半径为R，O为球心，A为地球表面上的点，B为O、A连线间的中点．设想在地球内部挖掉一以B为圆心，半径为的球，忽略地球自转影响，将地球视为质量分布均匀的球体．则挖出球体后A点的重力加速度与挖去球体前的重力加速度之比为()A．B．C．D．13.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星).该卫星()A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．若发射到近地圆轨道所需能量较少14.近地卫星线速度为7.9 km/s，已知月球质量是地球质量的，地球半径是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为()A． 1.0 km/sB． 1.7 km/sC． 2.0 km/sD． 1.5 km/s15.当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是()A．在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B．卫星运动速度一定等于7.9 km/sC．卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D．因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零二、填空题(共3小题)16.宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，万有引力常量为G，则该星球表面重力加速度为__________，该星球的平均密度为__________．17.据报道，美国计划2021年开始每年送15 000名游客上太空旅游．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率．18.已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，则物体受到的万有引力F＝______，重力G＝______.三、计算题(共3小题)19.宇航员在某星球表面以初速度v0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.20.2016年8月6日，“好奇号”火星探测器迎来了它登陆火星四周年的纪念日，已知火星的半径R，“好奇号”登陆火星前在火星表面绕火星做匀速圆周运动的周期为T，将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，火星到地球的最远距离约为最近距离的五倍，引力常量为G，求：(1)火星的质量M及平均密度ρ；(2)火星年约相当于多少个地球年(可用根式表示)。
人教版(2019)高中物理必修第二册：第七章综合测试(含答案与解析)
第七章综合测试一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分，1～7题为单选，8～10题为多选。
多选题中，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或未选的不得分）1.人造地球卫星在运行中，与卫星尚未分离的火箭沿线速度方向的反方向喷气，喷气后在新的轨道上仍能做匀速圆周运动，则（ ） A .a 减小，T 增大，r 减小 B .a 减小，T 减小，r 减小 C .a 减小，T 增大，r 增大D .a 增大，T 减小，r 增大2.两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力吸引而相撞，以下说法中正确的是（ ）A .它们做圆周运动的角速度与它们的总质量成反比B .它们做圆周运动的线速度大小与它们的质量成正比C .它们做圆周运动的半径与各自质量的乘积相等D .它们做圆周运动的半径与各自线速度大小的乘积相等3.倍，这个关系对于天体普遍适用。
若某“黑洞”的半径约为45km ，逃逸速度可近似认为是真空中光速。
已知引力常量11226.6710N m /kg G -=⨯⋅，真空中光速8310m/s c =⨯。
根据以上数据，估算此“黑洞”质量的数量级约为（ ） A .3110kgB .2810kgC .2310kgD .2210kg4.我国古代神话传说：地上“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天。
如果把看到一次日出就当作“一天”，在距离地球表面约393km 高度环绕地球飞行的“天宫二号”中的航天员24h 内在太空中度过的“天”数约为（已知地球半径6400km R =，地球表面处重力加速度g 取210m/s ）（ ） A .16天B .8天C .1天D .24天5.一卫星经过多次变轨后，在距地心为R 的地球同步轨道上凝望地球。
该卫星由半径为A R 的圆轨道1经椭圆轨道2变轨到同步轨道3时的情况如图7-1所示，已知此卫星在轨道1上运行的周期为1T ，已知地球半径0A R R ＜，引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ）A .地球的平均密度为213πGT B .在轨道3上稳定运行时，卫星每天可两次经过地表上同一点的正上方C .卫星从A 点经轨道2运动到B32A A R R R ⎫+⎪⎭D .卫星由圆轨道1调整到同步轨道3，只需要加速一次即可6.甲为近地圆轨道地球卫星，乙为近月圆轨道月球卫星，若地球半径为月球半径的4倍，地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的6倍，则（ ） A .甲、乙的周期之比为2 B .甲、乙的角速度之比为2:3 C .甲、乙的线速度之比为1:6D .地球与月球质量之比为128:37.2018年6月14日，我国探月工程嫦娥四号“鹊桥”中继星顺利进入环绕地月拉格朗日点2L 运行的轨道，为地月信息联通搭建“天桥”。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功2.如图所示，一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是( )A．不做功 B．先做负功后不做功C．先做负功后做正功 D．先做正功后不做功3.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则( )A．小球从接触弹簧开始速度一直减小B．小球运动过程中最大速度等于2C．弹簧最大弹性势能为3mgx0D．弹簧劲度系数等于4.一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小F f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )A． B．C． D．5.一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，沿水平面从静止开始做匀加速直线运动，向前移动了一段距离s，那么在前半程s1＝及后半程s2＝中，F做功的平均功率之比为( )．A． (－1)∶1 B． (－2)∶1 C．1∶ D．1∶(－1)6.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是( )A．运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化7.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8.拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是( )A．节省燃料 B．提高柴油机的功率C．提高传动机械的效率 D．增大拖拉机的牵引力9.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh10.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大11.一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的动能( )A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．一样大12.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过程中，下列说法正确的是( )．A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功二、多选题13 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中( )．A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功14. 关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验，下列说法中正确的是( ) A．应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B．应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角15. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A．合外力为零时机械能一定守恒B．做曲线运动的物体机械能可能守恒C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒16. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率．已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，汽车所受阻力不变．由此可得( )A．在t3时刻，汽车速度一定等于v mB．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动17. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是( )．A．前3 s内货物处于超重状态B．最后2 s内货物只受重力作用C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒三、实验题18.用如图所示的甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：O为打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(g取9.8 m/s2，结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________ m/s.(2)在打点O－5过程中系统动能的增量ΔE k＝________ J，系统势能的减少量ΔE p＝______ J.(3)若某同学作出v2－h图象如图乙，写出计算当地重力加速度g的表达式，并计算出当地的实际重力加速度g＝______ m/s2.四、计算题19.如图所示，是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图，AB是水平路面，BCDE 是一段曲面，其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面．运动员驾驶的摩托车始终以P＝9 kW的恒定功率行驶，到B点时的速度v＝20 m/s，再经t＝3 s的时间通过坡面1到达顶点E时关闭发动机，并以v2＝16 m/s的速度水平飞出．已知人和车的总质量m ＝180 kg，坡顶高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2.空气阻力不计，求：(1)摩托车落地点与E点的水平距离s；(2)摩托车刚过B点时，摩托车对地面的压力大小；(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功．20.某种型号的汽车发动机的最大功率为P m＝60 kW，汽车满载质量为m＝1 500 kg，最高车速是v m＝180 km/h，汽车在平直路面上行驶，g取10 m/s2.问：(1)汽车所受阻力F f与车的重力G的比值是多少；(2)若汽车从静止开始，以a＝1.2 m/s2的加速度做匀加速运动，则这一过程能维持的时间t有多长．21.通过探究得到弹性势能的表达式为E p＝kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题：图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k＝400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图11所示.手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h＝0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.答案解析1.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功．2.【答案】C【解析】A项当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；C项由B 项可知如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；D项当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确．3.【答案】C【解析】小球由A到O做自由落体运动，从O开始压缩弹簧，根据胡克定律，弹簧弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律得：a＝，加速度先减小，方向向下，小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，即重力和弹簧弹力相等时，速度最大；之后小球继续向下运动，弹力大于重力，做减速运动，故A错误；设小球刚运动到O 点时的速度为v，则有mg·2x0＝mv2，v＝2.小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大于2，所以B错误；到B点时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，等于重力势能的减小量，为3mgx0，故C正确；由于平衡位置在OB之间，不是B点，故kx0＞mg，k＞，故D错误．4.【答案】A【解析】在0－t1时间内，如果匀速，则v－t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P＝Fv，牵引力减小；根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1＝F f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1＝＝.所以0－t1时间内，v－t图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1－t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P＝Fv，牵引力减小；再根据F－F f＝ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2＝F，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2＝＝.所以在t1－t2时间内，即v－t f图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线．5.【答案】A【解析】设物体的加速度为a，由s＝at2得，前半程所用时间：t1＝，后半程所用时间：t2＝(－1)，又因前半程F做功的平均功率：P1＝，后半程F做功的平均功率：P2＝，所以P1∶P2＝(－1)∶1，故A正确．6.【答案】B【解析】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点：(1)若运动物体所受合外力为零，则合外力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合外力不为零，物体必做变速运动，但合外力不一定做功；合外力不做功，则物体动能不变．(3)物体的动能不变，一方面表明物体所受的合外力不做功；同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合外力只是用来改变速度方向产生向心加速度，如匀速圆周运动)．根据上述三个要点不难判断，本题只有选项B正确．7.【答案】D【解析】绳的拉力、人对绳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．8.【答案】D【解析】拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据P＝Fv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，选项D正确．9.【答案】D【解析】运动员的加速度为g，沿斜面：mg－F f＝m·g，F f＝mg，W f＝mg·2h＝mgh，所以A、C项错误，D项正确；E＝mgh－mgh＝mgh，B项错误．k10.【答案】D【解析】圆环沿杆下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做负功，圆环的机械能减少，故A 错误；弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为h＝L，根据系统的机械能守恒知，弹簧的弹性势能增大量为ΔE p＝mgh＝mgL，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确．11.【答案】D【解析】由动能定理得mgh＝E k－mv，E k＝mgh＋mv，则三球落地时的动能一样大．12.【答案】D【解析】方法一：根据力与位移方向的夹角判断在小球向下摆的过程中，小车向右运动，如图所示．由图可以看出，绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°，故绳的拉力对小车做正功，小车的动能增加；绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°，故绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少．方法二：根据能量转化判断在小球向下摆动的过程中，小车的动能增加，即小车的机械能增加，由于小球和小车组成的系统机械能守恒，所以小球的机械能一定减少，故绳的拉力对小球做负功．选项A、B、C错误，D正确．13.【答案】BC【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功多，所以A、D错，B对．14.【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错．15.【答案】BD【解析】合外力为零时，做匀速直线运动的物体，动能不变，但机械能不一定守恒，如：匀速上升的物体，机械能不断增大，选项A错误．做曲线运动的物体，若只有重力做功，它的机械能就守恒，如：做平抛运动的物体，选项B正确．外力对物体做的功为零，是动能不变的条件，机械能不变的条件是除重力或弹力外，其他力不做功或做功的代数和为零，选项C错误，选项D正确．16.【答案】AC【解析】已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确；0～t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力不变，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P＝Fv，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B错误；在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确；由此分析知，在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，故D 错误．17.【答案】AC【解析】由题图可知，在前 3 s内，a＝＝2 m/s2，货物具有向上的加速度，故货物处于超重状态，选项A正确；在最后2 s内，货物的加速度a′＝＝－3 m/s2，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项B错误；根据＝v＝3 m/s，选项C正确；第3 s末至第5 s末的过程中，货物匀速上升，故吊绳的拉力与货物的重力大小相等，此过程中除重力外还有吊绳的拉力对货物做功，所以货物的机械能不守恒(货物的机械能增加)，选项D错误．18.【答案】(1)2.4 m/s (2)0.576 J 0.588 J(3)k＝g＝9.70 m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5＝＝＝2.4 m/s (2)系统动能的增量ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝0.576 J．系统重力势能减小量ΔE p ＝(m2－m1)gh＝0.1×9.8×0.600 0 J＝0.588 J，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．(3)由于ΔE k＝E k5－0＝(m1＋m2)v＝ΔE p＝(m2－m1)gh，由于(m1＋m2)＝2(m2－m1)，所以得到：v2＝h，所以v2－h图象的斜率k＝，g＝9.70 m/s2.19.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J【解析】(1)摩托车从E点飞出后，做平抛运动．水平方向：s＝v2t竖直方向：h＝gt2解得：s＝16 m(2)刚过B点，对摩托车受力分析，F N－mg＝解得：F N＝5 400 N根据牛顿第三定律，摩托车对地面的压力大小为5 400 N(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中，牵引力做功W＝Pt＝2.7×104J牵根据动能定理：W牵－mgh－W f＝mv－mv解得：W f＝3.096×104J20.【答案】(1)＝(2)s【解析】(1)汽车速度最大时，牵引力跟阻力平衡，则：P m＝F f v m，F f＝1 200 N则，比值＝即：＝(2)汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律：F－F f＝ma即F＝3 000 N当汽车的功率达到P m时，就不能继续维持匀加速运动，此时：P m＝Fv其中：v＝at则匀加速运动的时间t＝s或约为16.7 s.21.【答案】22 J 2 J【解析】物体刚离开地面时，弹簧的弹性势能E＝kx2＝×400×0.12J＝2 Jp此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等，则有W＝－W弹＝ΔE p＝2 J1物体刚好离开地面时，有G＝F＝kx＝400×0.1 N＝40 N物体上升h＝0.5 m过程中，拉力做的功等于克服重力做的功，则有W2＝Gh＝40×0.5 J＝20 J在整个过程中，拉力做的功W＝W＋W2＝2 J＋20 J＝22 J1此时弹簧的弹性势能仍为2 J.。
长沙市高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(含答案解析)
一、选择题1．我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。
已知地球的质量为M ，引力常量为G ，飞船的质量为m ，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则（ ）ABC ．飞船在此圆轨道上运行的周期为 2D 2．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，这颗卫星为地球静止轨道卫星，距地面高度为H 。
已知地球半径为R ，自转周期为T ，引力常量为G 。
下列相关说法正确的是（ ） A ．该卫星的观测范围能覆盖整个地球赤道线B ．该卫星绕地球做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度C ．可以算出地球的质量为2324πH GTD ．可以算出地球的平均密度为3233π)R H GT R +（3．“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。
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 ．0B ．()2GMR h + C ．()2GMmR h + D ．2GMh 4．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 ．卫星的质量和线速度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5．天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。
已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（ 4.2≈）A．4.2个天文单位B．18个天文单位C．35个天文单位D．42个天文单位6．电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新的家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星。
假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球中心到这颗恒星中心的距离是地球中心到太阳中心的距离的2倍，则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是（）A．线速度大小是原来的2倍B．角速度大小是原来的2倍C．周期是原来的2倍D．向心加速度大小是原来的2倍7．地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）A．F1=F2>F3B．a1=a2=g>a3C．v1=v2=v>v3D．ω1=ω3＜ω28．我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，图为探测任务的标识。
珠海市高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测(含答案解析)
一、选择题1．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，这颗卫星为地球静止轨道卫星，距地面高度为H。
已知地球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。
下列相关说法正确的是（）A．该卫星的观测范围能覆盖整个地球赤道线B．该卫星绕地球做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度C．可以算出地球的质量为232 4πH GTD．可以算出地球的平均密度为3233π)R HGT R+（2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的半径为（）A．22()4g g Tπ-B．22()4g g Tπ+C．224g TπD．224gTπ3．如图，a、b、c三颗卫星绕地球做匀速圆周运动，已知m a>m b，则下列说法正确的是（）A．a、b受到的万有引力大小相等B．a的向心加速度小于b的向心加速度C．a的周期大于c的周期D．a的线速度大于c的线速度4．如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。
先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，然后在A点（近地点）点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B 点（远地点）再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。
关于卫星的发射和变轨，下列说法正确的是（）A．卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的角速度小于在圆轨道Ⅲ上的角速度B．卫星从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，动能减小，重力势能增大，机械能守恒C．卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行时，经过A点时的速度大于地球的第一宇宙速度D．卫星经过B点时，在椭圆轨道Ⅱ上运行时的加速度大于在圆轨道Ⅲ上运行时的加速度5．2020年诺贝尔物理学奖授予黑洞研究。
黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积较小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸。
在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。
如图所示，黑洞A、B可视为质点，不考虑其他天体的影响，两者围绕连线上O点做匀速圆周运动，O点离黑洞B更近，黑洞A质量为m1，黑洞B质量为m2，AB间距离为L。
西安市高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测(含答案解析)
一、选择题1．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”），在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下，还需要知道（）A．地球的质量B．月球的质量C．月球公转的周期D．月球的半径2．下列说法中错误的是（）A．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大B．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉C．应用多普勒效应可以计算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度D．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的3．已知地球表面的重力加速度为g，地面上空离地面高度等于地球半径的某点有一卫星恰好经过，该卫星的质量为m，则该卫星在该点的重力大小为（）A．mg B．12mg C．13mg D．14mg4．卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在Р点相切。
下列说法正确的是（）A．卫星甲经过Р点时的加速度大于卫星乙经过Р点时的加速度B．卫星甲经过Р点时的速度大于卫星乙经过Р点时的速度C．在卫星甲、乙，丙中，卫星丙的周期最大D．卫星丙的发射速度可以小于7.9km/s5．地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）A．F1=F2>F3B．a1=a2=g>a3C．v1=v2=v>v3D．ω1=ω3＜ω26．宇航员在地球表面以初速度0v竖直上抛一小球，经过时间t小球到达最高点；他在另一星球表面仍以初速度0v竖直上抛同一小球，经过时间5t小球到达最高点。
深圳市新洲中学高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测题(答案解析)
一、选择题1．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h，则下列说法正确的是（）A．该卫星的运行速度—定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能2．下面说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速率运动B．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小3．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（）A．卫星可能的轨道为a、b、cB．卫星可能的轨道为a、cC．同步卫星可能的轨道为a、cD．同步卫星可能的轨道为a、b4．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（）A．该卫星的发射速度小于7.9km/sB．据了解该卫星在距离地面约400km的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速5．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。
以下说法正确的是（）A．卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度B．卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度C．卫星甲的周期等于卫星乙的周期D．卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度6．电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新的家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星。
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第七章过关检测(时间:90分钟满分:100分)1.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。
设上升过程中空气阻力F恒定。
则对于小球的整个上升过程,下列说法中正确的是( )A.小球动能减少了mgHB.小球机械能减少了FHC.小球重力势能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g解析:动能减少量为(mg+F)h,机械能减少量为FH,B正确。
重力势能增加mgH,C正确。
小球加速度a=mg Fm g+>,阻D正确。
答案:BCD2.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是( )A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化D.物体的动能不变,所受合外力一定为零解析:合外力做的功为零,合外力不一定为零,可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,B 选项错。
物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变,所以,做变速运动的物体,动能可能不变,C选项错。
物体动能不变,只能说合外力不做功,但合外力不一定为零,D选项错。
答案:A3.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出,下列说法正确的是( )A.两小球落地时的速度相同B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同解析:根据机械能守恒定律或动能定理,可以判断出它们落地时的速度大小相等,但是A球落地时的速度在水平方向和竖直方向上存在分速度,即速度方向与竖直方向存在夹角,而B球落地时的速度方向竖直向下,可见,它们落地时的速度方向不同,A错;它们质量相等,而B球落地时沿竖直方向的速度大小大于A球落地时沿竖直方向上的分速度的大小,所以两小球落地时,重力的瞬时功率不同,B错误;重力做功与路径无关,只与初末位置的高度有关,所以,从开始运动至落地,重力对两小球做功相同,C正确;从开始运动至落地,重力对两小球做功相同,但做功的时间不同,所以重力做功的平均功率不同,D错误。
答案:C4.完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率)( )A.甲车超前,乙车落后B.乙车超前,甲车落后C.它们仍齐头并进D.甲车先超过乙汽车,后乙车又超过甲车 答案:A5.如图所示,斜面体B 放在水平桌面上,物体A 用轻绳绕过光滑定滑轮与物体C 相连。
开始时A 、B 、C 均处于静止状态,且A 受到绳的拉力方向与斜面平行。
现用外力作用在物体C 上,使物体C 匀速下降,在物体C 下降过程中,A 和B 始终相对静止且没有离开桌面,则在C 下降的过程中,下列说法正确的是( )A.A 和B 共同向左加速移动B.A 和B 共同向左匀速移动C.A 对B 的压力做负功D.B 对A 的支持力不做功解析:外力作用后使物体C 匀速下降,则在物体C 下降过程中,绳上的张力增大,由于A 和B 始终相对静止且没有离开桌面,故A 和B 整体在水平方向上受到了向左的合外力,故A 和B 将共同向左加速移动;A 对B 的压力垂直斜面向下,而A 和B 共同向左移动,故A 对B 的压力做正功;反之B 对A 的支持力做负功。
答案:A6.一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2 N 的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用。
下列判断正确的是( ) A.0 2 s 内外力的平均功率是94 W B.第2秒内外力所做的功是54 JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析:由牛顿第二定律和运动学公式求得1 s 末、2 s 末速度分别为12v = m/s 、23v = m/s,1 s 内、2 s 内位移分别为1 m 、2.5 m 。
第1 s 内、2 s 内外力所做的功分别为2 J 、2.5 J 。
所以0 2 s 内外力的总功为124W W W =+=.5 J 。
平均功率为453W t P .== W=1.5 W,选项A 、B 错误。
第1 s 末、2 s 末瞬时功率分别为4 W 、3 W,选项C 正确。
第1 s 内与第2 s 动能增加量分别为∆k11E W ==2 J 、∆k222E W ==.5 J,比值为4∶5,选项D 正确。
答案:CD7.如图所示,在10米高台跳水比赛中,质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力(包含浮力)而竖直向下做减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,则在她减速下降深度为h 的过程中,下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)( )A.她的动能减少了FhB.她的重力势能减少了mghC.她的机械能减少了(F-mg)hD.她的机械能减少了mgh解析:根据合外力的功等于物体动能变化,∆E k=-(F-mg)h,A 项错误;重力势能和重力做功的关系为∆E p G W =-=-mgh,B 项正确;机械能的变化等于非重力的功,∆E=-Fh,故选项C 、D 错误。
答案:B8.如图所示,A 球用线悬挂且通过弹簧与B 球相连,两球质量相等。
当两球都静止时,将悬线烧断,下列说法正确的是( )A.线断瞬间,A 球的加速度大于B 球的加速度B.线断后最初一段时间里,重力势能转化为动能和弹性势能C.在下落过程中,两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒D.线断后最初一段时间里,动能的增加大于重力势能的减少解析:悬线烧断前弹簧处于伸长状态,弹簧对A 球的作用力向下,对B 球的作用力向上。
当悬线烧断瞬间,弹簧的伸长来不及改变,所以B 球加速度仍为零,对A 球作用力仍然向下,故A 球的加速度大于B 球的加速度,A 正确;在下落过程中,只有重力和弹力做功,故两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒,C 正确;悬线烧断后最初的一段时间里,弹簧缩短到原长以前,重力势能和弹性势能均减少,系统的动能增加,B 错误,D 正确。
答案:ACD9.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m 的小球(可看成质点)在外力F 的作用下,从坐标原点O 由静止沿直线ON 斜向下运动,直线ON 与y 轴负方向成θ角4()πθ<。
若F=mgtan θ,则小球的机械能或动能变化情况可能是… ( )A.小球的机械能增大B.小球的机械能减小C.小球的机械能不变D.小球的动能减少解析:该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动,说明质点做匀加速直线运动,D 错误;如图中显示当力F 的方向为MA 方向(垂直于ON)时,F 力最小为mgsin θ;若F=mgtan θ,即力F 可能为MB 方向或MC 方向,力F 对质点可能做正功,也可能做负功,故质点机械能增加、减少都有可能。
A 、B 正确,C 错误。
答案:AB10.如图所示,小球沿水平面通过O 点进入半径为R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面。
不计一切阻力。
下列说法正确的是( )A.小球落地点离O 点的水平距离为2RB.小球落地点时的动能为52mgRC.小球运动到半圆弧最高点P 时向心力为零D.若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P 点高0.5R 解析:小球运动到半圆弧最高点P 时,重力恰好提供向心力,即2P mv Rmg =,所以P v gR =。
小球经过P 后做平抛运动,下落时间2Rg t =,小球落地点离O 点的水平距离为2P x v t R ==,所以C 说法错误,A 说法正确。
小球从P 点到落地的过程中,机械能守恒,所以,落地时的动能212mv =521222mgRP mv mg R +⋅=,B 说法正确。
若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去,其他条件不变,则小球离开轨道后做竖直上抛运动,设小球能达到的最大高度为h,则52mgR mgh =,所以52R h =,比P 点高0.5R,D 说法正确。
答案:ABD二、填空题(共2小题,每题8分,共16分)11.(1)为进行”验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平。
其中不必要的器材有: ;缺少的器材是 。
(2)某次”验证机械能守恒定律”的实验中,用6 V 、50 Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示。
O 点为重锤下落的起点,选取的计数点为A 、B 、C 、D,各计数点到O 点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8 m/2s ,若重锤质量为1 kg 。
①打点计时器打出B 点时,重锤下落的速度B v = m/s,重锤的动能kB E = J 。
②从开始下落算起,打点计时器打B 点时,重锤的重力势能减少量为 J 。
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B 点的过程中,得到的结论是 。
解析:(1)通过打点计时器打出的点,我们就可以确定物体下落的时间,因此无需使用秒表。
打点计时器使用的是低压交流电源,不能使用低压直流电源。
验证机械能守恒时公式212mgh mv =两边物体的质量可以消去,因此不需要使用天平称量物体的质量。
为确定打点计时器的限位孔是否处于竖直状态,要采用铅垂线,测量下落的高度要使用刻度尺。
009420024(2)ACB tv ..⨯==m/s=1.175 m/s kB E ,=212B mv =0.69 J,∆E p 0B mgh ==.69 J 。
(3)在误差允许的范围内,机械能守恒。
答案:(1)秒表、低压直流电源、天平 低压交流电源、重锤、刻度尺 (2)①1.175 0.69 ②0.69(3)在误差允许的范围内,机械能守恒12.足球守门员在发球门球时,将一个静止的质量为0.4 kg 的足球,以10 m/s 的速度踢出,这时足球获得的动能是 J 。
足球沿草地做直线运动,受到的阻力是足球重力的0.2倍,当足球运动到距发球点20 m 的后卫队员处时,速度为 m/s 。
(g 取10 m/2s )解析:由动能的计算公式得E k 120=⨯.2410⨯J=20 J,足球发出后在草地上受到阻力作用,由牛顿第二定律可得0.2mg=ma,所以a=2 m/2s ,再根据公式2v -20v =-2ax,可得25v =m/s 。
答案:20 25三、计算题(共44分。
解答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)13.(10分)如图所示,质量为m 的物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k 。