最新人教版高中物理必修二单元测试题及答案全套
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案(含模块综合测试题,共4套)第五章曲线运动章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题4分,共48分)1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变化,B错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变化,所以不是匀变速运动,C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则她()图1A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动,由于合力时刻指向圆心,其方向变化,所以是变加速运动,D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图2所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知,对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增大的曲线运动B.物体运动的加速度先减小后增大C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s答案C解析由题图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向,所以合运动的加速度沿y轴方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误.物体运动的加速度等于y方向的加速度,保持不变,故B错误;根据题图可知物体的初速度大小为:v0=v x02+v y02=302+402m/s =50 m/s,故C正确,D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起.如图4所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()图4A.μ(M-m)gmL B.μgLC.μ(M+m)gML D.μ(M+m)gmL答案D解析以最大角速度转动时,以M为研究对象,F=μMg,以m为研究对象F+μmg=mLω2,可得ω=μ(M+m)gmL,选项D正确.【考点】向心力公式的简单应用【题点】水平面内圆周运动的动力学问题6.如图5所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速度变为v,其落点位于c,则()图5A.v0<v<2v0B.v=2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如图所示,M点和b点在同一水平线上,M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律,若v=2v0,则小球经过M点.可知以初速度v0<v<2v0平抛小球才能落在c点,故只有选项A正确.【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用7.如图6所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径r A =2r B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时,A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等,由ω=v R 得ωA ωB =vr A v r B =r B r A =12.因A 、B材料相同,故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同,由于小木块恰能在A 边缘上相对静止,则由静摩擦力提供的向心力达到最大值F fm ,得F fm =mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ,则向心力由最大静摩擦力提供,故F fm =mωB 2r ②由①②式得r =(ωA ωB )2r A =(12)2r A =r A 4=r B2,C 正确.【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个小球,分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为M 和m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图7所示,则( )图7A.cos α=cos β2B.cos α=2cos βC.tan α=tan β2D.tan α=tan β答案 A解析 对于球M ,受重力和绳子拉力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示.设它们转动的角速度是ω,由Mg tan α=M ·2l sin α·ω2,可得:cos α=g 2lω2.同理可得cos β=g lω2,则cos α=cos β2,所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v 0,第二次水平抛出的速度是2v 0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1 C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1 答案 ACD解析 由平抛运动的规律得t 1∶t 2=L v 0∶L 2v 0=2∶1,故选项A 正确.h 1∶h 2=(12gt 12)∶(12gt 22)=4∶1,选项B 错误,C 正确.由平抛运动的性质知,选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用10.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端动力轮,如图8所示,已知动力轮半径为r ,传送带与轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时( )图8A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为grC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时,在动力轮最高点满足mg =m v 2r ,即速度最小为gr ,选项A 正确,B 错误;又因为v =2πrn ,可得n =12πgr,选项C 正确,D 错误. 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题11.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图9所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h ,下列说法中正确的是( )图9A.h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大C.h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D.h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大 答案 BC解析 摩托车受力分析如图所示.由于F N =mgcos θ所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关,保持不变,摩托车对侧壁的压力也不变,A 错误;由F n =mg tan θ=m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r 知h 变化时,向心力F n 不变,但高度升高,r 变大,所以线速度变大,角速度变小,周期变大,选项B 、C 正确,D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析12.如图10所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (均可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ′的距离为l ,b 与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图10A.b 一定比a 先开始滑动B.a 、b 所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω=2kg3l时,a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析 小木块a 、b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即F f =mω2R .当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a :F f a =mωa 2l ,当F f a =kmg 时,kmg =mωa 2l ,ωa =kgl;对木块b :F f b =mωb 2·2l ,当F f b =kmg 时,kmg =mωb 2·2l ,ωb =kg2l,所以b 先达到最大静摩擦力,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则F f a =mω2l ,F f b =mω2·2l ,F f a <F f b ,选项B 错误;当ω=kg2l时b 刚开始滑动,选项C 正确;当ω=2kg 3l 时,a 没有滑动,则F f a =mω2l =23kmg ,选项D 错误.【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________. (2)待测物体质量的表达式为m =________________.答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测力计的示数F ,则有F =m 4π2T2R ,所以待测物体质量的表达式为m =FT 24π2R .【考点】对向心力的理解 【题点】向心力实验探究14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:图12(1)由以上信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知,a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知,a 到b 、b 到c 运动时间相同,设为T ,在竖直方向有Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度v x =0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度,则v yb =4×4×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v x 2+v yb 2=425m/s. 【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所示,马戏团正在上演飞车节目.在竖直平面内有半径为R 的圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m ,人以v 1=2gR 的速度过轨道最高点B ,并以v 2=3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少?图13答案 6mg解析 在B 点,F B +mg =m v 12R ,解得F B =mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F B ′=F B =mg在A 点,F A -mg =m v 22R解得F A =7mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F A ′=F A =7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′-F B ′=6mg . 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题16.(10分)如图14所示,小球在外力作用下,由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动,到B 点时撤去外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C ,到达最高点C 后抛出,最后落回到原来的出发点A 处.不计空气阻力,试求:(重力加速度为g )图14(1)小球运动到C 点时的速度大小; (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)小球恰能通过最高点C ,说明此时半圆环对球无作用力,设此时小球的速度为v ,则mg =m v 2R所以v =gR(2)小球离开C 点后做平抛运动,设从C 点落到A 点用时为t ,则2R =12gt 2又因A 、B 之间的距离s =v t 所以s =gR ·4Rg=2R . 【考点】竖直面内的圆周运动分析 【题点】竖直面内的“绳”模型17.(10分)如图15所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6 m/s 的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B 以某一初速度水平抛出.物体A 恰好可以上滑到最高点,此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2).求:图15(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; (2)物体B 抛出时的初速度v 2的大小; (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h . 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得 mg sin θ=ma 代入数据得a =6 m/s 2设物体A 滑到最高点所用时间为t ,由运动学公式知0=v 1-at 解得t =1 s(2)物体B 平抛的水平位移x =12v 1t cos 37°=2.4 m物体B 平抛的初速度v 2=xt =2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的高度差 h =12v 1t sin 37°+12gt 2=6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或水平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd ,边长为L ,距地面的高度为H ,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O ,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A 和小物块B ,当小球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时,AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ,重力加速度为g ,不计空气阻力.图16(1)求小物块B 的质量m B ;(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad 边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大? (3)在(2)的情况下,若小球和小物块落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少? 答案 (1)m A v 2gl(2)v 2+2gH (3)L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象,根据平衡条件有 F T =m B g以A 为研究对象,根据牛顿第二定律有 F T =m A v 2l联立解得m B =m A v 2gl(2)剪断细线,A 沿轨迹切线方向飞出,脱离玻璃板后做平抛运动,竖直方向,有v y 2=2gH ,解得v y =2gH , 由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′=v 2+v y 2=v 2+2gH (3)A 脱离玻璃板后做平抛运动, 竖直方向:H =12gt 2水平方向:x =L2+v t两者落地的距离s =x 2+l 2= L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用第六章 万有引力与航天 章末检测试卷(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题5分,共60分)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律C.开普勒发现了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说” 答案 A【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解2.如图1所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )图1A.火星绕太阳运行过程中,速率不变B.地球靠近太阳的过程中,运行速率减小C.火星远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D解析 根据开普勒第二定律:对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,地球靠近太阳过程中运行速率将增大,选项A 、B 、C 错误.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,选项D 正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解3.2015年12月29日,“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星,也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转周期的整数倍D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 答案 B解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上,且稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,必须定点在赤道的正上方,选项A 错误,B 正确;因为同步卫星要和地球自转同步,即它们的T 和ω都相同,根据G Mmr 2=m v 2r =mω2r ,因为ω一定,所以r 必须固定,且v 也固定,选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用4.2017年11月15日,我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D ”成功发射,顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,其轨道在地球上空650~1 500 km 之间,低于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km),可以实现全球观测.有关“风云三号D”,下列说法中正确的是()A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9 km/sC.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是()图2A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小v a<v cC.在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小ωb<ωcD.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小a a<a b答案D解析根据万有引力提供向心力,得T=2πr3GM,因为a、b的轨道半径相等,故a、b的周期相等,选项A正确;因v=GMr,c的轨道半径小于a的轨道半径,故线速度大小v a<v c,选项B正确;因ω=GMr3,c的轨道半径小于b的轨道半径,故角速度大小ωb<ωc,选项C正确.因a n=GMr2,a的轨道半径等于b的轨道半径,故向心加速度大小a a=a b,选项D错误.【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,如图3所示,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为()图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点时有G Mm 1(R +h 1)2=m 1a 1,即a 1=GM (R +h 1)2,对于东方红二号,有G Mm 2(R +h 2)2=m 2a 2,即a 2=GM(R +h 2)2,由于h 2>h 1,故a 1>a 2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据a n =ω2r ,故a 2>a 3,所以a 1>a 2>a 3,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比7.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) A.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 C.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 D.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 答案 D解析 两位相距非常远的观察者,都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,说明此卫星为地球同步卫星,运行轨道为位于地球赤道平面内的圆形轨道,距离地球的高度约为36 000 km ,所以两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等,故D 正确.8.2015年9月14日,美国的LIGO 探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图4所示的圆周运动模型,两黑洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增大B.线速度均逐渐减小C.角速度均逐渐增大D.向心加速度均逐渐减小答案 C解析 根据G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2,解得M 2=4π2R 1GT 2L 2,同理可得M 1=4π2L 2GT 2R 2,所以M 1+M 2=4π2L 2GT 2(R 1+R 2)=4π2L 3GT 2,当(M 1+M 2)不变时,L 减小,则T 减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故A错误;根据G M 1M 2L 2=M 1v 12R 1,解得v 1=GM 2R 1L 2,由于L 平方的减小比R 1和R 2的减小量大,则线速度增大,故B 错误;角速度ω=2πT ,结合A 可知,角速度增大,故C 正确;根据G M 1M 2L 2=M 1a 1=M 2a 2知,L 变小,则两星的向心加速度增大,故D 错误.9.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比( )A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 答案 BD解析 在星球表面由重力等于万有引力mg =G MmR 2可知,同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍,选项A 错误,B 正确.由第一宇宙速度计算式v =GMR可知,星球的第一宇宙速度增大为原来的2倍,选项C 错误,D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解 【题点】第一宇宙速度的理解10.设地面附近重力加速度为g 0,地球半径为R 0,人造地球卫星的圆形轨道半径为R ,那么以下说法中正确的是( )A.卫星运行的向心加速度大小为g 0R 02R 2B.卫星运行的速度大小为R 02g 0R C.卫星运行的角速度大小为R 3R 02g 0D.卫星运行的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析 由G Mm R 2=ma 向,得a 向=G M R 2,又g 0=GM R 02,故a 向=g 0R 02R 2,A 对.又a 向=v 2R ,v =a 向R =g 0R 02R,B 对.ω=a 向R=g 0R 02R 3,C 错.T =2πω=2πR 3g 0R 02,D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应用万有引力提供向心力分析天体运动规律11.一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ′表示宇宙飞船所在处的重力加速度,F N 表示人对台秤的压力,则下列关系正确的是( ) A.g ′=0 B.g ′=gR 2r 2C.F N =0D.F N =m Rrg答案 BC解析 处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力,所以有mg =G MmR 2,即GM =gR 2,对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体,有mg ′=G Mm r 2,即GM =g ′r 2,所以有g ′r 2=gR 2,即g ′=gR 2r 2,B 正确,A 错误;当宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,飞船及飞船内物体处于完全失重状态,所以对台秤的压力为零,C 正确,D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2,则( ) A.X 星球的质量为M =4π2r 13GT 12B.X 星球表面的重力加速度为g =4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2=m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2=T 1r 23r 13答案 AD解析 探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12=m 1(2πT 1)2r 1,解得M =4π2r 13GT 12,选项A 正确;因为星球半径未知,所以选项B 错误;根据G Mmr 2=m v 2r ,得v =GMr ,所以v 1v 2=r 2r 1,选项C 错误;根据开普勒第三定律r 13T 12=r 23T 22,得T 2=T 1r 23r 13,选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系二、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 13.(8分)宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ,且物体只受该星球的引力作用.求: (1)该星球表面的重力加速度;(2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度.。
人教版高中物理必修二测试题及答案全套
人教版高中物理必修二测试题及答案全套章末质量评估(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)1.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中错误的是()A.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B.做曲线运动的物体的速度一定是变化的C.做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心D.做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析:若合力为零,物体保持静止或匀速直线运动,所以做曲线运动物体受到的合力一定不为零,故选项A正确;做曲线运动的物体,其速度方向时刻改变,因此速度是变化的,故选项B正确;做匀速圆周运动的物体所受合力只改变速度的方向,不改变速度的大小,其合力和加速度方向一定指向圆心,但一般的圆周运动中,合力不仅改变速度的方向,也改变速度的大小,其合力、加速度一般并不指向圆心,故选项C错误,选项D正确.答案:C2.如图所示,A、B轮通过皮带传动,A、C轮通过摩擦传动,半径R A=2R B=3R C,各接触面均不打滑,则A、B、C三个轮的边缘点的线速度大小和角速度之比分别为()A.v A∶v B∶v C=1∶2∶3,ωA∶ωB∶ωC=3∶2∶1B.v A∶v B∶v C=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=2∶3∶6C.v A∶v B∶v C=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3D.v A∶v B∶v C=3∶2∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶1解析:由题意知,A、B轮通过皮带传动,A、B边缘上的点具有大小相同的线速度;A、C轮通过摩擦传动,A、C边缘上的点具有相同的线速度,所以三个轮的边缘点的线速度大小是相等的,则v A∶v B∶v C=1∶1∶1,根据线速度与角速度之间的关系v=ωR,得ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3,选项C正确.答案:C3.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中()A.小球受四个力,合力方向指向圆心B.小球受三个力,合力方向指向圆心C.槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力D.槽对小球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力解析:对小球进行受力分析,小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3个力的作用,所以A错误;其中重力和支持力在竖直面内,而摩擦力是在水平面内的,重力和支持力的合力作为向心力指向圆心,但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了,所以选项B、C错误,选项D正确.答案:D4.如图所示,一个固定气缸的活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动,从而使活塞水平左右振动.在图示位置,杆与水平线AO夹角为θ,AO与BO垂直,则此时活塞速度为()A.ωR B.ωR cos θC.ωRtan θD.ωR tan θ解析:在图示位置时,B点的合速度v B=ωR,沿切线方向,则B点沿AB杆的分速度为v1=v Bcos θ,而在AB杆上的A点沿气缸方向的分量v2=v1cos θ,故活塞的速度为ωR,故A正确.答案:A5.如图所示,A、B两个相同小球同时在OA杆上以O点为圆心向下摆动过程中,在任意时刻A、B两球相等的物理量是()A.角速度B.加速度C.向心力D.速度解析:A、B两球都绕O点做圆周运动,角速度ω必定相等,故A正确.角速度ω相等,根据a n=ω2r知:加速度与半径成正比,则A的加速度较大,故B错误.角速度ω相等,根据F n=mω2r知:向心力与半径成正比,则A的向心力较大,故C错误.由v=ωr分析得知,A的速度较大,故D错误,故选A.答案:A6.如图所示,在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为()A. 9gH17 B.gH4C. 3gH4 D.gH3解析:碰撞时的竖直分速度v y =v 0tan 37°=43v 0,且H -12gt 2v 0t =tan 37°,而t =v y g ,联立以上各式可解得v 0=9gH 17.A 对. 答案:A7.如图所示,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半径为R 的半圆,AB 为沿水平方向的直径.一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以速度v 1、v 2从A 点沿AB 方向水平飞出,分别落于C 、D 两点,C 、D 两点与水平路面的距离分别为0.6R 和R .则v 1∶v 2的值为( )A. 3B.35C.3155D.335解析:石子做平抛运动,而平抛运动的时间取决于下落的高度.落到C 点的石子下落的高度h 1=0.6R ,下落时间t 1= 2h 1g = 1.2R g;落到D 点的石子下落的高度h 2=R ,下落时间t 2= 2h 2g = 2R g.平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动,根据几何知识可得水平位移分别为x 1=1.8R ,x 2=R ,根据x =v t 可得,速度v 1=x 1t 1,v 2=x 2t 2,联立解得v 1∶v 2=3155,故C 正确. 答案:C8.在光滑的水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O 的上方h 处固定一细绳,绳的另一端固定一质量为m 的小球B ,线长AB =l >h ,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是( )A.12πgh B.πghC.12πgl D.2πlg解析:以小球为研究对象,小球受三个力作用,重力G、水平面支持力F N、绳子拉力F,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为mω2R,而R=h tan θ.当小球即将离开水平面时,F N=0,转速n有最大值,F与mg的合力提供向心力,即mg tan θ=mω2R,又ω=2πn,故mg=m4π2n2h,n=12πgh.故选项A正确.答案:A9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船A点开出的最小速度为()A.2 m/s B.2.4 m/sC.3 m/s D.3.5 m/s解析:船参与了两个分运动,沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动,其中,合速度v合方向已知,大小未知,顺水流而下的分运动速度v水的大小和方向都已知,沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知,合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则),如图所示.当v合与v船垂直时,v船最小,由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin 37°=2.4 m/s.故B正确,A、C、D错误.答案:B10.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖,他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B,两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是()A.飞镖A的质量小于飞镖B的质量B.飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C.抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D.插入靶时,飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度解析:平抛运动的时间和下落高度都与飞镖质量无关,本题无法比较两飞镖的质量,故A错误;飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度,根据h=12gt2飞镖与水平方向的夹角为θ,可得末速度v=v0cos θ,故无法比较飞镖A、B的末速度大小,故D错误.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分) 11.下列有关运动的说法正确的是()A.图甲A球在水平面内做匀速圆周运动,A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越大B.图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg,则此时小球的速度大小为2grC.图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度D.图丁用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地解析:对题图甲小球受力分析如图所示,则有F 向=mg tan θ=mω2L sin θ,得cos θ=g ω2L, 由上式可知ω越大,cos θ越小,则θ越大,A 正确.图乙中小球到达最高点时,若对上管壁压力为3mg ,则管壁对小球作用力向下,有mg +3mg =m v 2r,得v =4gr = 若对下管壁压力为3mg ,则管壁对小球作用力向上,有mg -3mg =-2mg ,不成立,小球做圆周运动,合力应是向下指向圆心,即此种情况不成立,B 正确.图丙中ωb =ωc ,由a =ω2r 得a b ∶a c =1∶2,v a =v c ,由a =v 2r得a a ∶a c =2∶1, 可得a a ∶a b =4∶1,C 正确.A 球做平抛运动,竖直方向上的分运动为自由落体运动;B 球与A 球同时开始运动,而B 球的运动为自由落体运动,所以A 、B 应同时落地,D 错误.答案:ABC12.如图所示,篮球绕中心线OO ′以ω角速度转动,则( )A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点线速度大小相等C.A、B两点的周期相等D.A、B两点向心加速度大小相等解析:A、B两点共轴转动,角速度相等,故A正确.根据v=rω得,A、B转动的半径不等,所以A、B的线速度大小不等,故B错误.根据T=2πω知,角速度相等,则周期相等,故C正确.根据a=rω2知,角速度相等,但A、B 的转动半径不等,所以向心加速度大小不等.故D错误.故选A、C.答案:AC13.如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s.g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 ND .小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg -F N =m v 2l,得F N =mg -m v 2l=6 N ,故小球对杆的压力大小是6 N ,A 错误,B 正确;小球通过最低点时F N -mg =m v 2l ,得F N =mg +m v 2l=54 N ,小球对杆的拉力大小是54 N ,C 错误,D 正确.答案:BD14.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a 、b 、c .下列判断正确的是( )A .图中三小球比较,落在a 点的小球飞行时间最短B .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行时间最短C .图中三小球比较,落在c 点的小球飞行过程速度变化最大D .图中三小球比较,小球飞行过程中的速度变化一样快解析:小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小,而落在a 点处的最大,所以落在a 点的小球飞行时间最长,落在c 点的小球飞行时间最短,A 错误,B 正确;而速度的变化量Δv =gt ,所以落在c 点的小球速度变化最小,C 错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,D 正确.答案:BD三、非选择题(本题共4小题,共46分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).图甲图乙完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图甲所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图乙所示,该示数为________kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:(4)根据以上时对桥的压力为_________N;小车通过最低点时的速度大小为__________m/s(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留两位有效数字).解析:(2)托盘秤示数为1.40 kg,注意估读.(4)凹形桥模拟器质量m1=1.00 kg,则小车质量m2=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg;根据(3)中记录表格可得到小车经过凹形桥模拟器最低点时,托盘秤示数m的平均值为1.81 kg,则小车经过最低点时对桥的压力F=mg-m1g,故压力为7.9 N,根据小车在最低点的受力,结合牛顿第二定律,有F-m2g=m2v2R,代入数据可解得v=1.4 m/s.答案:(2)1.40(4)7.9 1.416.(8分)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速率进入管内,若A球通过圆周最高点C,对管壁上部的压力为3 mg,B球通过最高点C时,对管壁内、外侧的压力均为0.求A、B球通过圆周最高点C点的速度大小.解析:A 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.对A 球:3mg +mg =m v 2A R,解得:v A =2gR . 对B 球:mg =m v 2B R,解得:v B =gR . 答案:2gR gR 17.(14分)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m 的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d 后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d ,手与球之间的绳长为34d ,重力加速度为g ,忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时速度大小v 2;(2)问绳能承受的最大拉力为多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?解析:(1)设绳断后小球飞行的时间为t ,落地时小球竖直分速度为v y ,根据平抛运动的规律有水平方向:d =v 1t ,竖直方向:14d =12gt 2,v y =gt , 解得:v 1=2gd ,v y =gd 2, 所以小球落地时的速度大小为v 2=v 21+v 2y = 52gd . (2)设绳能承受的最大拉力大小为F T ,这也是小球受到绳的最大拉力大小.小球做圆周运动的半径为R =34d , 根据牛顿第二定律,有F T -mg =m v 21R, 解得F T =113mg . (3)设绳长为l ,绳断时球的速度大小为v 3,绳能承受的最大拉力不变,则有F T -mg =m v 23l, 解得v 3= 83gl , 绳断后小球做平抛运动,竖直方向的位移为(d -l ),设水平方向的位移为x ,飞行时间为t 1,则有d -l =12gt 21,x =v 3t 1, 解得x =4 l (d -l )3, 当l =d 2时,x 有极大值,此时x max =233d . 答案:(1)2gd 52gd (2)113mg (3)d 2 233d 18.(16分)如图甲所示,装置BO ′O 可绕竖直轴O ′O 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m =1 kg ,细线AC 长l =1 m ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等(重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=35,cos 37°=45).图甲 图乙(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB 上的张力为零而细线AC 与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;(2)若装置匀速转动的角速度ω2=503rad/s ,求细线AC 与竖直方向的夹角;(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图乙中画出细线AC 上张力T 随角速度的平方ω2变化的关系图象.解析:(1)当细线AB 上的张力为零时,小球的重力和细线AC 张力的合力提供小球做圆周运动的向心力,有mg tan 37°=mω21l sin 37°解得ω1= g l cos 37°=504 rad/s. (2)当ω2=503rad/s 时,小球应该向左上方摆起.假设细线AB 上的张力仍然为零,则mg tan θ′=mω22l sin θ′,解得cos θ′=35,故θ′=53°. 因为B 点距C 点的水平和竖直距离相等,所以θ′=53°时,细线AB 恰好竖直,且m ω22l sin 53°mg =43=tan 53°,说明细线AB 此时的张力恰好为0,故此时细线AC 与竖直方向的夹角为53°.(3)①当ω≤ω1=504rad/s 时,细线AB 水平,细线AC 上的张力的竖直分量等于小球的重力,即T cos 37°=mg ,解得T =mg cos 37°=12.5 N ; ②当ω1<ω<ω2时,细线AB 松弛,细线AC 上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力,有T sin θ=mω2l sin θ,解得T=mω2l;③当ω2<ω时,细线在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力:T sin θ=mω2l sin θ,T=mω2l.综上所述:ω≤ω1=504rad/s时,T=12.5 N不变;ω>ω1时,T=mω2l.Tω2关系图象如图所示.答案:见解析章末质量评估(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)1.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是()A.太阳一定在椭圆的一个焦点上B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C.该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的解析:由开普勒第一定律知,太阳一定位于椭圆的一个焦点上,A正确;由开普勒第二定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的,因为a点与太阳的连线最短,b点与太阳的连线最长,所以行星在a点速度最大,在b点速度最小,选项B、D正确,C错误.答案:C2.地球对物体的引力大小等于物体对地球的引力,但我们总是看到物体落向地球而地球并不向物体运动,这是因为()A.万有引力定律不适用于地球和物体B.牛顿第三定律不适用于地球和物体C.以地球上的物体作为参考系,看不到地球向物体运动,如果以太阳为参考系,就可以看到地球向物体运动D.地球的质量太大,产生的加速度很小,即便以太阳为参照物,也看不到地球向物体运动解析:万有引力是普遍适用的,A错误.两物体之间的万有引力也是一对作用力与反作用力,同样遵循牛顿第三定律,B错误.地球的质量太大,产生的加速度很小,即便以太阳为参照物,也看不到地球向物体运动,C错误,D 正确.答案:D3.有一质量分布均匀的球状行星,设想把一物体放在该行星的中心位置,则此物体与该行星间的万有引力是()A.零B.无穷大C.无穷小D.无法确定解析:许多同学做此题时,直接将r=0代入公式F=GMmr2,得出F为无穷大的错误结论.这是因为当物体位于行星中心时,行星不能再视为质点.如图所示,将行星分成若干关于球心O对称的质量小块,其中每一小块均可视为质点.现取同一直径上关于O对称的两个小块m、m′,它们对球心处物体的万有引力大小相等,方向相反,其合力为零.由此推广到行星中所有的其他质量小块.因此行星与物体间存在着万有引力,但这些力的合力为零.故正确选项为A.答案:A4.宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动,如果轨道半径是地球轨道半径的9倍,那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是() A.3年B.9年C.27年D.81年解析:开普勒第三定律中的公式R3T2=k,解得:T=R3k.一颗小行星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动,若轨道半径是地球轨道半径的9倍,小行星绕太阳运行的周期是地球周期的27倍,即小行星绕太阳运行的周期是27年.故选C.答案:C5.地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,则可用下列哪一式来估算地球的密度()A.3g4πRG B.3g4πR2GC.gRG D.gR2G解析:对于地面上的物体,有mg=GMmR2,又知M=43πR3ρ,整理得ρ=3g4πRG,A正确.答案:A6.英国《每日邮报》称,英国学者通过研究确认“超级地球”“格利泽581d”的体积约为地球体积的27倍,密度约为地球密度的13.已知地球表面的重力加速度为g,地球的第一宇宙速度为v,将“格利泽581d”视为球体,可估算() A.“格利泽581d”表面的重力加速度为2gB.“格利泽581d”表面的重力加速度为3gC.“格利泽581d”的第一宇宙速度为2v解析:由万有引力与重力关系有:GMm R 2=mg ,M =ρV ,V =43πR 3,解三式得:g =43G πρR .由“格利泽”与地球体积关系及体积公式可知,格利泽半径为地球半径的3倍,由题意可知,格利泽表面的重力加速度与地球表面的重力加速度相等,A 、B 项错;由第一宇宙速度定义式v =gR 可知,格利泽的第一宇宙速度为3v ,C 项错,D 项正确.答案:D7.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动.由此可知,冥王星绕O 点运动的( )A .轨道半径约为卡戎的17B .角速度大小约为卡戎的17C .线速度大小约为卡戎的7倍D .向心力大小约为卡戎的7倍解析:做双星运动的星体相互间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力,即F 万=m 1ω2r 1=m 2ω2r 2,得m 1m 2=r 2r 1,故A 正确;双星运动的角速度相同,故B 错误;由v =ωr 可知冥王星的线速度为卡戎的17,故C 错误;两星间的向心力为两者间的万有引力且等值反向,故D 错误.答案:A8.如果火星的质量为地球质量的19,火星的半径为地球半径的12.那么关于火星探测器,下列说法中正确的是( )A .探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功B .火星的密度是地球密度的89C .探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的29D .火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的2倍 解析:探测器发射速度达到第二宇宙速度即可,A 错;ρ=M 43πR 3,ρ火ρ地 =M 火M 地·⎝ ⎛⎭⎪⎫R 地R 火3=19×8=89,B 对;由GMm R 2=mg 知g 火g 地=M 火M 地·⎝ ⎛⎭⎪⎫R 地R 火2=19×4=49,C 错;由GMm R 2=m v 2R 得v =GM R ,v 火v 地= M 火M 地·R 地R 火=19×2=29,D 错.答案:B9.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )A .太阳对各小行星的引力相同B .各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C .小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D .小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值解析:根据万有引力定律F =错误;设太阳的质量为M ,小行星的质量为m ,由万有引力提供向心力则G Mm r 2=m 4π2T2r ,则各小行星做匀速圆周运动的周期T =2π r 3GM,因为各小行星的轨道半径r 大于地球的轨道半径.所以各小行星绕太阳运动的周期均大于地球的周期(一年),选项B 错误;向心加速度a =F m =G M r2,内侧小行星到太阳的距离小,向心加速度大,选项C 正确;由G Mm r2=m v 2r 得小行星的线速度v = GM r ,小行星做圆周运动的轨道半径大于地球的公转轨道半径,线速度小于地球绕太阳公转的线速度,选项D 错误.答案:C10.如图所示,a 为放在赤道上随地球一起自转的物体,b 为同步卫星,c 为一般卫星,d 为极地卫星.设b 、c 、d 三卫星距地心的距离均为r ,做匀速圆周运动.则下列说法正确的是( )A .a 、b 、c 、d 线速度大小相等B .a 、b 、c 、d 角速度大小相等C .a 、b 、c 、d 向心加速度大小相等D .若b 卫星升到更高圆轨道上运动,则b 仍可能与a 物体相对静止解析:a 、b 比较,角速度相等,由v =ωr ,可知v a <v b ,根据线速度公式v = GMr,b 、c 、d 为卫星,轨道半径相同,线速度大小相等,故A 错误;根据ω=GMr 3,b 、c 、d 为卫星,轨道半径相同,角速度大小相等,a 、b 比较,角速度相等,所以a 、b 、c 、d 角速度大小相等,故B 正确;a 、b 比较,角速度相等,由a =ω2r ,a a <a b ,根据向心加速度大小公式a =GMr2,b 、c 、d为卫星,轨道半径相同,向心加速度大小相等,故C 错误;b 为同步卫星,若b 卫星升到更高圆轨道上运动,周期发生变化,b 不可能与a 物体相对静止,故D 错误.故选B.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)11.质量为m 的人造地球卫星,在半径为r 的圆轨道上绕地球运行时,其线速度为v ,角速度为ω,取地球质量为M ,当这颗人造地球卫星在轨道半径为2r 的圆轨道上绕地球运行时,则( )A .根据公式v =GMr ,可知卫星运动的线速度将减少到v 2B .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ω=vr ,可知卫星的角速度将减小到ω2D .根据F =G Mmr 2,可知卫星的向心力减小为原来的14解析:人造地球卫星绕地球运行时,由万有引力提供向心力,则有G Mmr2=m v 2r ,得v = GM r ,则知卫星运动的线速度将减小到v 2,故A 正确;卫星运动的线速度将减小到v 2,轨道半径增大到原来的2倍,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14,故B 错误;卫星运动的线速度将减小到v 2,轨道半径增大到原来的2倍,根据公式ω=vr ,可知卫星的角速度将减小到ω22,故C 错误;根据F =G Mmr2,M 和m 不变,r 变为原来的2倍,可知卫星的向心力减小为原来的14,故D 正确.答案:AD12.a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,向心加速度为a 1,b 处于地面附近近地轨道上,正常运行速度为v 1,c 是地球同步卫星,离地心距离为r ,运行速率为v 2,加速度为a 2,d 是高空探测卫星,各卫星排列位置如下图,地球的半径为R ,则有( )A .a 的向心加速度等于重力加速度gB .d 的运动周期有可能是20小时 C.a 1a 2=R r D.v 1v 2=r R解析:地球同步卫星c 的周期与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c 的角速度相同,根据a =ω2r ,知c 的向心加速度大;由ma =G Mmr2,得a=GMr2,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星的向心加速度小于b 的向心加速度,而b 的向心加速度约为g ,故知a 的向心加速度小于重力加速度g ,故A 错误.由开普勒第三定律R 3T2=k 知,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d 的运动周期大于c 的周期24 h ,故B 错误.a 、c 的角速度相同,由a =ω2r 知a 1a 2=R r ,故C 正确.根据G Mm r 2=m v 2r ,解得v = GM r ,则得v 1v 2=r R ,故D 正确.答案:CD13.如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图,O 点为地球球心,已知引力常量为G ,地球质量为M ,OA =R ,OB =4R ,下列说法正确的是( )A .卫星在A 点的速率v A =GMR B .卫星在B 点的速率v B < Gm4RC .卫星在A 点的加速度a A =GMR 2D .卫星在B 点的加速度a B <GM16R 2解析:卫星在圆轨道上运行时,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:G Mm R 2=ma =m v 2R ,解得:v =GM R ,a =GMR2.卫星经过椭圆轨道的A 点时,由于万有引力小于向心力,故做离心运动,故:。
(28份)新人教版必修2(全册)高中物理同步练习课堂检测题汇总附答案
(28份)新人教版必修2(全册)高中物理同步练习课堂检测题汇总附答案课时作业(一)曲线运动一、单项选择题1.如图,一物体沿曲线由a点运动到b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析:做曲线运动的物体速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度也改变,A错误;当物体的加速度恒定时,物体的速度均匀变化,B错误;a点的速度方向沿a点的切线方向,C错误;做曲线运动的位移大小一定小于路程,D正确.答案:D2.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,则下图所示的可能正确的是( )解析:速度方向总是沿运动轨迹的切线方向,A不正确.物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向,加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向,B、C不正确,D正确.答案:D3.如图所示,撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,则飞出伞面后的水滴可能( ) A.沿曲线Oa运动B.沿直线Ob运动C.沿曲线Oc运动D.沿圆弧Od运动解析:雨滴在最高处离开伞边缘,沿切线方向飞出,由于受重力作用,雨滴的轨迹向下偏转.故选项C正确.答案:C4.小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动,受到磁铁的侧向作用而沿如图所示的曲线运动到D点,由此可知( )A.磁铁在A处,靠近小钢球的一定是N极B.磁铁在B处,靠近小钢球的一定是S极C.磁铁在C处,靠近小钢球的一定是N极D.磁铁在B处,靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端解析:由小钢球的运动轨迹知小钢球受力方向指向凹侧,即磁铁应在其凹侧,即B位置,磁铁的两极都可以吸引钢球,因此不能判断磁铁的极性.故D正确.答案:D如图所示,一物体在O点以初速度.如图所示,跳伞员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动.若跳伞员在无风4.0 m/s.当有正东方向吹来的风,风速大小是.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在)45°角,向右上方如图所示,橡皮同时参与了水平向右速度大小为和v y恒定,所以v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向v2x+v2y=v2+v2=合=由图乙知,物体在y方向的加速度a=0.5 m/s2,由牛顿第二定律得,物体受到的合力方向的初速度为0,故物体的初速度v0=v x=3 m/s.的时间.点时速度的大小.课时作业(二)平抛运动一、单项选择题1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动是非匀变速运动要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v y的大小及方向随时间的变化规律,结合图象的特点进行分析,作出推断.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,竖直分速度v随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线,选项MN的左侧某点沿水平方向,则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间,其速度的反向延长线.任意连续相等的时间内,做平抛运动的物体下落的高度之比为.任意连续相等的时间内,做平抛运动的物体运动速度的改变量相等越小,选项A错误;物体135……,.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧如下图所示,在距地面高度一定的空中,一架战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发后,开始瞄准并投掷炸弹,炸弹恰好击中目标的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出,小球均时,小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为tanφ,φ=θ+α1=α2,故A、B错误,如图所示,一质点做平抛运动先后经过A、B两点,到达点时速度方向与水平方向的夹角为60°.位置的竖直分速度大小之比.答案:如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8 m,取课时作业(三)圆周运动.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,.甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为:5为:2A.甲、乙两物体的角速度之比是:15B.甲、乙两物体的角速度之比是:.甲、乙两物体的周期之比是:15.甲、乙两物体的周期之比是:3甲甲v乙r乙=15;2πT,所以.如图所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为水平抛出,在飞镖抛出的同时,圆盘以角速度A到B,再经T/4,质点由,所以相等时间内通过的路程相等,大小相等,方向并不相同,平均速度不同,A、C错.由角速度的定义以一定的角速度转动,下列说法中正确的是3:13:1同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的,选项两点的线速度分别为v P:3:1.如图所示,一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块的地方,它们都随圆盘一起运动.比较两木块的线速度s A :s =:3A:φ=:2A .它们的半径之比r A ;r B =:3 B .它们的半径之比r A :r B =:9 T A :T =:3 f A :f =:3两个质点,在相同的时间内通过的路程之比为2:32:3v A :v 2:3;又相同的时间内转过的角度之比φA:φ3:2ω=ΔΔA :ω3:2r A :r ×ωB ω=23×4:9,选项正确.根据T =2πωT A :T B :ωA 2:3选项正确.又f A :f T B :T 3:2选项错.答案:BC 三、非选择题的半径是小轮答案:课时作业(四)向心加速度如图所示,在风力发电机的叶片上有做匀速圆周运动的物体的加速度就是向心加速度,其方向指向圆心,选项2017·安阳高一检测)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分.大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大.后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比两点的线速度之比v a:v=:两点的向心加速度之比a a:a b=3:2 球绕中心轴线转动,球上各点应具有相同的周期和角速度,即知v b>错,若.如图所示,皮带传动装置中,右边两轮连在一起共轴转动,图中三轮半径分别为三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑.向心加速度分别为.飞行员从俯冲状态往上拉时,会发生黑视,第一是因为血压降低,导致视网膜缺血;第二是因为脑缺血.飞行员要适应这种情况,必须进行严格的训练,故飞行员的选拔是非常严格的.为了使飞行员适应飞行要求,要用如图所示的仪器对飞行员进行训练,飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘,要使飞行员的加速度课时作业(五)向心力.如图所示,小物块从半球形碗边的a点下滑到b.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离.:1 .:.:1 D.:2解析:两个小球绕共同的圆心做圆周运动,两球所需的向心力大小为Fr1:r1:2..如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大以后,物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力,劲度系数为360 N/m 的小球,当小球以360π.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m1 300 m,一个质量为2 500 m的弯道,下列说法正确的是200 N两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有( )如图所示,一根长为L=2.5 m0.6 kg的光滑小圆环为圆心在水平面上做匀速圆周运动,圆环在水平面内做匀速圆周运动,由于圆环光滑,所以圆环两端绳的拉力大小相等.=BC,则有r+r cosθ课时作业(六)生活中的圆周运动一、单项选择题1.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P 点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是( )的大小均与汽车速率无关gRh时,小球对底面的压力为零.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧.弯道半径越大,火车所需向心力越大.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动火车转弯做匀速圆周运动,合力指向圆心,受力分析如图θ.因而,m、v一定时,规定速度,火车将做向心运动,对内轨挤压;当m、r一定时,若要增大.在汽车越野赛中,一个土堆可视作半径R=10 m的圆弧,左侧连接水平路面,右侧37°斜坡连接.某车手驾车从左侧驶上土堆,经过土堆顶部时恰能离开,赛第五章曲线运动倍线上方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力线上方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力线下方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力如图所示,用一小车通过轻绳提升一货物,某一时刻,两段绳恰好垂直,且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为.绳索中拉力可能倾斜向上.伤员先处于超重状态后处于失重状态.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线钢球静止不动时,传感器的示数F0=2 N,则钢球的质量给钢球一初速度,使钢球在竖直面内做圆周运动,某同学记录了钢球运动到最低点时,则钢球在最低点的速度v1=________ m/sv与v的大小关系是水平管口单位时间内喷出水的质量.如图所示,如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为,与圆盘的动摩擦因数为-μg.所受的静摩擦力最大且指向圆心,即有+μgR.的取值范围为 -μgR≤1+μgR.1 -μgR≤1+μgR课时作业(七) 行星的运动一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A .地球是宇宙的中心,太阳、月亮和其他行星都绕地球运动B .太阳是静止不动的,地球和其他行星绕太阳运动C .地球是绕太阳运动的一颗行星D .日心说和地心说都正确反映了天体运动规律解析:宇宙中任何天体都是运动的,地心说和日心说都有局限性,只有C 正确. 答案:C2.提出行星运动规律的天文学家为( )A .第谷B .哥白尼为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为的圆周绕地球运动的周期为处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭点相切,求飞船由A点到·T=+R0 4R答案:+R04R课时作业(八)太阳与行星间的引力一、单项选择题1.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法正确的是( ) A.行星受到太阳的引力,引力提供行星做圆周运动的向心力B.行星受到太阳的引力,行星运动不需要向心力.我国发射的神舟飞船,进入预定轨道后绕地球做椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个点运动到远地点B的过程中,下列说法正确的是课时作业(九)万有引力定律一、单项选择题1.重力是由万有引力产生的,以下说法中正确的是( )A.同一物体在地球上任何地方其重力都一样B.物体从地球表面移到高空中,其重力变大C.同一物体在赤道上的重力比在两极处小些D.绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态,不受地球的引力解析:由于地球自转同一物体在不同纬度受到的重力不同,在赤道最小,两极最大,C正确.答案:C2.关于万有引力定律和引力常量的发现,下面说法中正确的是( )A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的G Mm +2,,即R +2=做圆周运动的向心力大小相等 做圆周运动的角速度大小相等.地球对一颗卫星的引力大小为GMm -2.一颗卫星对地球的引力大小为GMm r22+T22+3T2R2其中r为匀速圆周运动的轨道半径,2+T2,故G+2=,根据万有引力等于重力得重力加速度2+3T2R2,故答案:BD课时作业(十)万有引力理论的成就g 0-g GT 2g B.g GT 2g 0-gD.3πGT Mm =g 0-g T 242,则GT 2g 0-g ,B.如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一课时作业(十一)宇宙航行均绕地球做匀速圆周运动,).“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小。
高中物理必修2第一章测试题及答案
第一单元全卷满分100分 时 间:60分钟一、选择题(本大题共10个小题;每小题4分;共40分;每小题给出的四个选项中;有的只有一个选项正确;有的有多个选项正确;全部选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错的得0分)1、关于运动的独立性;下列说法正确的是( )A.运动是独立的;是不可分解的B.合运动同时参与的几个分运动是互不干扰、互不影响的C.合运动和分运动是各自独立没有关系的D.各分运动是各自独立、不能合成的2、雨滴由静止开始自由下落;中途遇到水平方向吹来的风;则下列说法正确的是( )A.风速越大;雨滴下落时间越长B.雨滴落地速与风速无关C.雨滴下落时间与风速无关D.雨滴运动轨迹与风速无关/3、做曲线运动的物体;在运动过程中一定变化的物理量是( )A.速B.加速C.合外力D.速率4、关于曲线运动;下面叙述正确的是( )A.曲线运动是一种变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.物体做曲线运动时;所受外力的合力可能与速方向在同一条直线上D.物体做曲线运动时;所受外力的合力不一定是恒力5、做平抛运动的物体;在水平方向通过的最大距离取决于 ( )A .物体的高B .物体受到的重力C .物体的初速D .物体的加速6、一物体从某高以初速v 0水平抛出;落地时速大小为v t ;则它运动时间为( ) A.g v v t 0- B.g v v t 20- C.g v v t 2202- D.g v v t 202- 7、 将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上;已知甲和乙抛射点的高相同;乙和丙抛射速相同。
下列判断中正确的是( )A. 甲和乙一定同时落地B. 乙和丙一定同时落地C. 甲和乙水平射程一定相同D. 乙和丙水平射程一定相同8、运动员掷出铅球;若不计空气阻力;下列对铅球运动性质的说法中正确的是( )A .加速大小和方向均改变;是非匀变速曲线运动B .加速的大小和方向均不变;是匀变速曲线运动C .加速大小不变;方向改变;是非匀变速曲线运动D .若水平抛出是匀变速曲线运动;若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动9、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动;如果撤掉其中的一个力;它可能做( )A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动10、将一小球从距地面h 高处;以初速0v 水平抛出;小球落地时速为t v ;它的竖直分量为y v ;则下列各式中计算小球在空中飞行时间t 正确的是( )A .h g 2B .()g v v t 0-C .g v yD .y v h 2二、实验填空题 (每空3分;共计21分)。
人教版高中物理必修二全册综合测试试题(含答案)
新人教版必修2全册综合测试一、不定项选择题1、下面说法中正确的是:()A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动。
B、物体在变力作用下有可能做曲线运动。
C、做曲线运动的物体,其速度方向与加速度的方向不在同一直线上。
D、物体在变力作用下不可能做曲线运动。
2、一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动,相隔1s先后从飞机上落下A、B两个物体,不计空气阻力,在运动过程中它们所在的位置关系是:()A、A在B之前150m处。
B、A在B之后150m处。
C、正下方4.9m处。
D、A在B的正下方且与B的距离随时间而增大。
3、下列说法正确的是:()A、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定。
B、做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零。
C、做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的。
D、做匀速圆周运动的物体处于平衡状态。
4、如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O,现给球一初速度,使球和杆一起绕轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对球的作用力,则F()A、一定是拉力。
B、一定是推力C、一定等于0D、可能是拉力,可能是推力,也可能等于05、某个行星质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,则一个物体在此行星上的重力是地球上重力的()A、0.25倍B、0.5倍C、4倍D、2倍6、关于地球同步卫星,下列说法中正确的是()A、由于它相对地球静止,所以它处于平衡状态B、它的加速度一定小于9.8m/2sC、它的速度小于7.9km/sD、它的周期为一天,且轨道平面与赤道平面重合7、行星A和B都是均匀球体,其质量之比是1:3,半径之比是1:3,它们分别有卫星a和b,轨道接近各自行星表面,则两颗卫星a和b的周期之比为()A、1:27B、1:9C、1:3D、3:18、关于功率,下列说法中正确的是:()A、由P=W/t可知,做功越多,功率越大。
B、由P=W/t可知,单位时间内做功越多,功率越大。
C、由P=Fv可知,做功的力越大,功率就越大。
新版人教版高中物理必修第二册全册测试题(附答案)
A.小球运动的线速度越来越大 B.小球运动的角速度不变 C.小球运动的加速度越来越大 D.小球所受的合外力不变 5.船在河中行驶,设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度 v 匀速时,发动机功率为
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P,当船以 3v 匀速时,发动机的功率为( ) A.P B.6P C.9P D.3P
6.质量为 的物体,以初速度 由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,
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A.卫星在三个轨道运动的周期关系是:T1< T3< T2 B.卫星在三个轨道运动的周期关系是:T1< T2< T3 C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 P 点时的速度 D.卫星在三个轨道运动的机械能关系是:E1< E2 < E 3 13.关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动是变加速运动 C.任意两个时刻的加速度相同 D.任意两段相等时间内的位移变化量相同 14.两质量均为 1kg 的小球 1、2(均视为质点)用长为 1m 的水平轻质杆相连,置于光滑水平 面上,且小球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触,如图所示。现用向上的力 F 拉动小球 1,使小球 1 贴着竖直墙壁上升,小球 2 沿水平面向左运动,直到杆与水平面的夹角θ=53°,此时小球 2 的 速度大小为 m/s。取 sin53°=0.8,cos53°=0.6,重加速度大小 g=10m/s2。下列分析正确的是( )
A.n B.n2 C. -1 D. -1
10.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 ,最低点为 ,有两个可视为质点
且质量相同的小球 和 ,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动, 球的轨迹
平面高于 球的轨迹平面, 、 两球与 点的连线与竖直线 间的夹角分别为
新教材人教版高中物理必修第二册全册各章节课时分层练习题及章末测验(培优练习,含解析)
人教版必修第二册全册练习题第5章抛体运动 ..................................................................................................................... - 2 -5.1曲线运动 ................................................................................................................... - 2 -5.2 运动的合成与分解................................................................................................... - 8 -5.3实验:探究平抛运动的特点.................................................................................. - 15 -5.4 抛体运动的规律..................................................................................................... - 22 -第五章达标检测卷........................................................................................................ - 30 - 第五章进阶突破............................................................................................................ - 39 - 第6章圆周运动分层练习题................................................................................................ - 48 -6.1 圆周运动 ................................................................................................................ - 48 -6.2 向心力 .................................................................................................................... - 56 -6.3 向心加速度 ............................................................................................................ - 64 -6.4 生活中的圆周运动................................................................................................. - 71 -第六章达标检测卷........................................................................................................ - 79 - 第六章进阶突破............................................................................................................ - 88 -第7章万有引力与宇宙航行................................................................................................ - 96 -7.1 行星的运动 ............................................................................................................ - 96 -7.2 万有引力定律 ...................................................................................................... - 102 -7.3 万有引力理论的成就........................................................................................... - 108 -7.4 宇宙航行 .............................................................................................................. - 116 -7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性................................................................... - 124 -第七章达标检测卷...................................................................................................... - 130 - 第七章进阶突破.......................................................................................................... - 139 -第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 146 -8.1 功与功率 .............................................................................................................. - 146 -8.2 重力势能 .............................................................................................................. - 154 -8.3动能和动能定理.................................................................................................... - 160 -8.4 机械能守恒定律................................................................................................... - 169 -8.5 实验:验证机械能守恒定律............................................................................... - 178 -第八章达标检测卷...................................................................................................... - 184 - 第八章进阶突破.......................................................................................................... - 193 -第5章抛体运动5.1曲线运动A组·基础达标1.(2020届贵州遵义名校期中)一小球从M运动到N,a、b、c、d是其运动轨迹上的四个点,某同学在图上标出了小球经过该点时的速度v a、v b、v c、v d如图所示.其中可能正确的是()A.a B.bC.c D.d【答案】B【解析】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向,故B正确.2.(2020届宿迁名校期末)关于曲线运动的描述,下列说法正确的是() A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动不可能是匀变速运动C.物体只有在恒力作用下才做曲线运动D.物体只有在变力作用下才做曲线运动【答案】A【解析】曲线运动的速度方向一定变化,则一定是变速运动,故A正确;曲线运动也可能是匀变速运动,例如平抛运动,故B错误;物体在恒力或变力作用下均可能做曲线运动,例如圆周运动是在变力作用下的曲线运动,故C、D错误.3.如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图.已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是()A.C点的速率大于B点的速率B.A点的加速度比C点的加速度大C.运动过程中加速度大小始终不变,方向时刻沿轨迹的切线方向而变化D.质点受合力方向可能向上【答案】A【解析】质点做匀变速曲线运动,从B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,则速率增大,故A正确;质点做匀变速直线运动,加速度恒定,大小和方向均不变,故A点的加速度与C点的加速度相等,故B、C错误;合力方向指向轨迹凹侧,D错误.4.物体做曲线运动,则()A.物体的加速度大小一定变化B.物体的加速度方向一定变化C.物体的速度的大小一定变化D.物体的速度的方向一定变化【答案】D【解析】物体做曲线运动,其速度方向时刻变化,但是大小可以不变,例如匀速圆周运动,其速度大小不变,但是方向时刻变化,其加速度大小不变,但是加速度方向时刻变化;匀变速曲线运动的加速度大小和方向都是不变的.故A、B、C错误,D正确.5.(2020届菏泽名校期中)关于曲线运动的描述,下列说法正确的是()A.物体只有在恒力作用下才做曲线运动B.物体只有在变力作用下才做曲线运动C.曲线运动速度方向变化,加速度方向不一定变化D.曲线运动速度大小一定变化【答案】C【解析】曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上,与力是否变化无关,物体在变力作用下可能做直线运动,如机车启动的过程中,合外力的大小是变化的;在恒力作用下也可做曲线运动,如平抛运动,故A、B错误;曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上,速度方向时刻变化,但加速度方向可能不变,故C正确;匀速圆周运动是速度大小不变方向改变的曲线运动,故D错误.6.关于曲线运动的论述中,正确的是()A.做曲线运动的物体所受的合外力可能为零B.物体不受外力时,其运动轨迹可能是直线也可能是曲线C.做曲线运动的物体的速度一定时刻变化D.做曲线运动的物体,其所受的合外力方向与速度方向可能一致【答案】C【解析】物体做曲线运动时,所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上,合外力不能等于零,故A错误;物体不受外力时,物体做匀速直线运动或者静止,不能做曲线运动,故B错误;做曲线运动的物体的速度方向一定是变化的,所以速度一定时刻变化,故C正确;物体做曲线运动时,所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上,故D错误.7.如图所示,双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演,甲运动员给乙运动员一个水平恒力F,乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角,则此过程中,乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的()A.F1B.F2C.F3D.F4【答案】B8.一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向一定与该恒力的方向相同B.质点速度的方向一定与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D.单位时间内质点速度的变化量逐渐增大【答案】C【解析】质点开始做匀速直线运动,现对其施加一恒力,其合力不为零,如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上,质点做匀加速或匀减速直线运动,质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反;如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动,速度方向沿切线方向,力和运动方向之间有夹角,故A错误;由A分析可知,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B错误;由于质点做匀速直线运动,即所受合外力为0,原来质点上的力不变,增加一个恒力后,则质点所受的合力就是这个恒力,所以加速度方向与该恒力方向相同,故C正确;因为合外力恒定,加速度恒定,由Δv=aΔt可知,质点单位时间内速度的变化量总是不变,故D错误.9.如图所示为水平桌面上的一条弯曲轨道.钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动,它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是()A.a B.bC.c D.d【答案】C【解析】当离开末端时,由于惯性作用,仍保持原来运动的方向,即沿着曲线的切线c的方向,故C正确.B组·能力提升10.(多选)如图所示,一辆汽车在水平公路上转弯.下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,其中可能正确的是()A BC D【答案】AB【解析】汽车在水平公路上转弯,汽车做曲线运动,所受合力F的方向指向运动轨迹内测,故知A、B是可能的,而C、D两种情况下,F都指向轨迹的外侧,不可能,故A、B正确,C、D错误.11.一质点从A开始沿曲线AB运动,M、N、P、Q是轨迹上的四点,M→N 质点做减速运动,N→B质点做加速运动,图中所标出质点在各点处的加速度方向正确的是()A.M点B.N点C.P点D.Q点【答案】C【解析】根据轨迹弯曲的方向,可以判定质点加速度的方向大体向上;故N、Q一定错误,而在M→N过程质点做减速运动,故加速度与速度夹角应大于90°;N→B质点做加速运动,加速度与速度方向的夹角应小于90°;故只有P点标得正确;故A、B、D错误,C正确.12.一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动,已知在此过程中物体只受一个恒力F作用,运动轨迹如图所示.则由M到N的过程中,物体的速度大小将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大【答案】D【解析】判断做曲线运动的物体速度大小的变化情况时,应从下列关系入手:当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率增大;当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率减小;当物体所受合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时,物体做曲线运动的速率不变.在本题中,合力F的方向与速度方向的夹角先为钝角,后为锐角,故D正确.13.小球在水平面上移动,每隔0.02秒记录小球的位置如图所示.每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示.试分析,在哪段小球所受的合力为零()A.甲B.乙C.丙D.戊【答案】C【解析】小球所受的合力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态,根据题图可知,甲阶段的位移越来越小,所以做减速直线运动,合力不为零,故A错误;乙阶段做曲线运动,则合外力要改变速度,所以不为零,故B错误;丙阶段在相等时间内的位移相等,所以做匀速直线运动,则合外力为零,故C正确;戊阶段的位移越来越大,所以做加速运动,则戊阶段小球所受的合力不为零,故D错误.14.光滑水平面上有一质量为2 kg 的物体,在三个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为 5 N 和15 N 的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动情况,下列说法正确的是()A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2B.可能做匀减速直线运动,加速度大小可能是2 m/s2C.一定做匀变速运动,加速度大小可能是10 m/s2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是10 m/s2【答案】C【解析】根据平衡条件得知,余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为5 N和15 N的两个力后,物体的合力大小范围为10 N≤F合≤20 N,根据牛顿第二定律F=ma,得物体的加速度范围为5 m/s2≤a≤10 m/s2;若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时,物体可以做曲线运动,加速度大小可能是5 m/s2,故A错误;若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,则撤去两个力后物体做匀减速直线运动,由上知加速度大小不可能是2 m/s2,故B错误;由于撤去两个力后其余力保持不变,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动.加速度大小可能等于10 m/s2,故C正确;由于撤去两个力后其余力保持不变,恒力作用下不可能做匀速圆周运动,故D错误.15.如图所示,曲线AB为一质点的运动轨迹,某人在曲线上P点作出质点在经过该处时其受力的8个可能方向,正确的是()A.8个方向都可能B.只有方向1、2、3、4、5可能C.只有方向2、3、4可能D.只有方向1、3可能【答案】C【解析】当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.曲线运动轨迹夹在合力与速度方向之间,合力指向轨迹凹的一侧.根据该特点知,只有方向2、3、4可能.5.2 运动的合成与分解A组·基础达标1.关于合运动与分运动,下列说法正确的是()A.合运动的速度等于两个分运动的速度之和B.合运动的时间一定等于分运动的时间C.两个直线运动的合运动一定是直线运动D.合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同【答案】B【解析】根据平行四边形定则可知,合运动的速度可能比分运动的速度大,可能比分运动的速度小,可能与分运动的速度相等,故A错误;合运动与分运动具有等时性,故B正确;两个直线运动的合运动不一定是直线运动,故C错误;合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同,也可能不同,故D错误.2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,当运动员从直升机由静止跳下后,在下落过程中不免会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是() A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力有关D.运动员着地速度与风力无关【答案】B【解析】运动员同时参与了两个分运动,竖直方向向下落和水平方向被风吹动,两个分运动同时发生,相互独立;因而,水平风速越大,落地的合速度越大,会对运动员造成伤害,但落地时间不变;风力越大,运动员下落时间不变,A错误;风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害,B正确;运动员着地速度与风力有关,C、D错误.3.双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演,甲运动员给乙运动员一个水平恒力F ,乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN .v M 与v N 正好成90°角,则此过程中,乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的( )A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4【答案】C 【解析】根据图示物体由M 向N 做曲线运动,物体向上的速度减小,同时向右的速度增大,故合外力的方向指向图F 2水平线下方,故F 3的方向可能是正确的,C 正确,A 、B 、D 错误.4.如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行进速度为v ,拉船的绳与水平方向夹角为π6,则船速度为( )A.33vB.3vC.233vD.32v【答案】C【解析】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,如图所示,平行绳子的分速度等于与拉绳子的速度,可得v =v ′cos θ,代入数据,得v ′=v cos 30°=233v ,故C 正确,A 、B 、D 错误.5.人们在探究平抛运动规律时,将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运动.从抛出开始计时,图甲(水平方向)和图乙(竖直方向)分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系的图像,由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移y 0与在水平方向的位移x 0的大小关系为( )A .y 0=x 0B .y 0=2x 0C .y 0=x 02D .y 0=x 04【答案】C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,在t 0时间内水平位移x =v 0t 0,竖直位移y =12v 0t 0,则y 0=12x 0,故C 正确.6.(多选)如图所示,某同学在研究运动的合成时做了下述活动:用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动,运动中保持直尺水平,同时,用右手沿直尺向右移动笔尖.若该同学左手的运动为匀速运动,右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动,则关于笔尖的实际运动,下列说法中正确的是( )A .笔尖做匀速直线运动B .笔尖做匀变速直线运动C .笔尖做匀变速曲线运动D .笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小【答案】CD【解析】笔尖同时参与了直尺竖直向上匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动,合运动为匀变速曲线运动,所以A 、B 错误,C 正确;由于水平速度增大,所以合速度的方向与水平方向夹角逐渐变小,故D 正确.7.(多选)在河面上方12 m 的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v=3 m/s拉绳,使小船靠岸,那么()A.小船靠岸过程做加速运动B.3 s时小船前进了9 mC.3 s时绳与水面的夹角为37°D.3 s时小船的速率为5 m/s【答案】AD【解析】将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度,则v船=vcos θ,随θ角的增加,船速变大,即小船靠岸过程做加速运动,A正确;由几何关系可知,开始时河面上的绳长为L1=24 m,此时船离岸的距离x1=L1cos 30°=24×32m=12 3 m,3 s后,绳子向左移动了s=v t=3 m×3=9 m,则河面上绳长为L2=(24-9) m=15 m,则此时小船离河边的距离x2=L22-h2=152-122m =9 m,小船前进的距离x=x1-x2=(123-9) m,绳与水面的夹角为α,则有sin α=hL2=1215=0.8,绳与水面的夹角为53°,故B、C错误;3 s时小船的速率为v船=vcos 53°=30.6m/s=5 m/s,故D正确.8.如图所示是某品牌的电动车,当这种电动车在平直公路上行驶时,车前照灯的光束跟平直的道路吻合.当该车转弯时,其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹,则此时照明灯光束的指向跟下列哪条轨迹相切()A.后轮的轨迹B.前轮的轨迹C.在车前、后轮连线中点的运动轨迹D.条件不够,无法确定【答案】B【解析】因为电动车的车灯固定在车头上,随前轮一起转动,所以照明灯光束的指向与前轮在地面上留下的曲线轨迹相切,故B正确.9.一辆汽车在凹凸不平的地面上行驶,其运动轨迹如图所示,它先后经过A、B、C、D四点,速度分别是v A、v B、v C、v D , 请在图中标出各点的速度方向.【答案】见解析【解析】做曲线运动的汽车,其速度方向沿轨迹的切线方向.依次作出A、B、C、D各点运动的速度方向如图.B组·能力提升10.(2020届江苏百校联考)无人机在空中拍摄运动会入场式表演.无人机起飞上升并向前追踪拍摄,飞行过程的水平方向速度v x和竖直向上的速度v y与飞行时间t的关系图线如图所示.下列说法正确的是()A.无人机在0~t1内沿直线飞行B.无人机在t1~t2内沿直线飞行C.无人机在t1时刻上升至最高点D.无人机在0~t1内处于失重状态【答案】A【解析】由题图可知,t=0时的初速度为0,0~t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定,即合加速度恒定,做匀加速运动,初速度为0的匀加速运动一定是直线运动,A正确;0~t1时间内沿直线飞行,t1时刻速度方向与合加速度方向一致,t1时刻之后,水平方向加速度变为0,合加速度方向为竖直方向,与此时速度方向不共线,所以做曲线运动,B错误;t1时刻之后,竖直速度依然向上,还在上升,直到t2时刻,竖直速度减为0,到达最高点,C错误;0~t1时间内竖直加速度向上,超重状态,D错误.11.如图所示,水平面上的小车向左运动,系在车后缘的轻绳绕过定滑轮,拉着质量为m的物体上升.若小车以v1的速度匀速直线运动,当车后的绳与水平方向的夹角为θ时,物体的速度为v2,绳对物体的拉力为T,则下列关系式正确的是()A.v2=v1B.v2=v1 cos θC.T=mg D.T>mg【答案】D【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,由几何关系可得v2=v1cos θ,因v1不变,而当θ逐渐变小,故v2逐渐变大,物体有向上的加速度,当加速上升时,处于超重状态,T>mg,故D正确.12.如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为()A.vsin θB.v sin θC.vcos θD.v cos θ【答案】C【解析】如图将A点的速度分解,根据运动的合成与分解可知,接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动,该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成,所以v A=vcos θ,为A点做圆周运动的线速度.故选C.13.光滑水平面上有一质量为2 kg的滑块以5 m/s的速度向东运动,当受到一个向南大小为8 N 的力以后,则( )A .物块改向东南方向做直线运动B .1 s 以后物块的位移为29 mC .经过很长时间物块的运动方向就会向南D .2 s 后物块的运动方向为南偏东37°【答案】B【解析】物体在向东的方向做匀速直线运动,向南做匀加速运动,合运动为曲线运动,A 错误;向南的加速度为a =F m =82 m/s 2=4 m/s 2,1 s 以后向东的位移x 1=v 0t =5 m ,向南的位移x 2=12at 2=12×4×12m =2 m ,则总位移x =x 21+x 22=29 m ,B 正确;无论经过多长时间,物体沿正东方向总有分速度,即物块的运动方向不可能向南,C 错误;2 s 后物块沿向南方向的分速度v 2=at 2=8 m/s 2,则tan θ=v 0v 2=58,则运动方向为南偏东的角度θ≠37°,D 错误.14.一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m 远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v x 图像和水流的速度v y 图像分别如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是( )A .快艇的运动轨迹为直线B .船头如果垂直于河岸,则快艇应从上游60 m 处出发C .最短到达浮标处时间为10 sD .快艇的船头方向应该斜向上游【答案】B【解析】两个分运动一个做匀加速直线运动,一个做匀速直线运动,合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上,合运动为曲线运动,故A 错误;船速垂直于河岸时,时间最短,在垂直于河岸方向上的加速度为a =0.5 m/s 2,由d =12at 2,得t =20 s .在沿河岸方向上的位移为x =v 2t =3×20 m =60 m .故B 正确,C 、D 错误.15.有一小船正在渡河,如图所示,在离对岸30 m 时,其下游40 m 处有一危险水域.假若水流速度为5 m/s,为了使小船在危险水域之前到达对岸,那么,小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大?【答案】3 m/s【解析】当小船到达危险水域前,恰好到达对岸,其合速度方向沿AC方向,合位移方向与河岸的夹角为α,小船相对于静水的速度为v1,水流速度v2=5 m/s,如图所示.此时小船平行河岸方向位移x=40 m,垂直河岸方向位移y=30 m,则小船相距对岸的位移s=50 m,sin α=35.为使船速最小,应使v1与v垂直,则v1=v2sin α=5×35m/s=3 m/s.5.3实验:探究平抛运动的特点A组·基础达标1.(多选)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中方格的边长为10 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,如果g 取10 m/s2,那么()A .闪光的时间间隔是0.1 sB .小球运动的水平分速度为2.0 m/sC .小球经过b 点速度的大小为2.5 m/sD .小球是从O 点开始水平抛出的【答案】ABC【解析】在竖直方向上,根据Δy =L =gT 2得,闪光的时间间隔T =L g =0.110s =0.1 s ,A 正确;小球的水平分速度v x =2L T =2×0.10.1 m/s =2 m/s ,B 正确;小球经过b 点的竖直分速度v by =3L 2T =0.30.2 m/s =1.5 m/s ,根据速度的平行四边形定则可知,b 点的速度v b =v 2by +v 2x = 1.52+22 m/s =2.5 m/s ,C 正确;根据v by =1.5 m/s =gt b ,可推出抛出点到b 点的运动时间为t b =0.15 s ,而O 到b 的时间为0.2 s ,可知O 点不是抛出点,D 错误.2.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动, 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:(1)由以上信息,可知a 点________(填“是”或“不是”)小球的抛出点.(2)由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s 2.(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s.(4)由以上信息可以算出小球在b 点时的速度大小是________m/s.【答案】(1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a 点的竖直分速度为零,a 点为小球的抛出点.(2)由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,可得乙图中正方形的边长l =4 cm ,竖直方向上有Δy =2L =g ′T 2,解得g ′=2L T 2=2×4×10-20.12 m/s 2=8 m/s 2. (3)水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为v 0=2L T =2×4×10-20.1 m/s =0.8 m/s. (4)b 点竖直方向上的分速度v yb =4L 2T =0.160.2 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v 20+v 2yb =0.8 2 m/s =425 m/s.3.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛____________.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g 取9.8 m/s 2).(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格子的边长L =5 cm ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s ,B 点的竖直分速度为________m/s.(g 取10 m/s 2)【答案】(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2.0【解析】(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平,目的是保证小球的初速度水平,从而做平抛运动,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛初速度相同,从而保证画出的为一条抛物线轨迹.(2)根据y =12gt 2,得t =2yg =2×0.1969.8 s =0.2 s ,则小球平抛运动的初速度为v 0=x t =0.320.2 m/s =1.6 m/s.(3)在竖直方向上,根据Δy =2L =gT 2,则T =0.1 s.则小球平抛运动的初速度为v 0=3L T =1.5 m/s ,B 点的竖直分速度为v yB =h AC 2T =2.0 m/s.4.(1)在做“研究平抛运动”的实验中,以下哪些操作可能引起实验误差( )A .安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平B .确定OY 轴时,没有用重垂线C .斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦D .每次从轨道同一位置释放小球(2)如图所示为某次实验中一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5 cm.如果g 取10 m/s 2,那么:①闪光频率是 ______Hz.②小球平抛时的初速度的大小是________m/s.③小球经过B 点的速度大小是__________m/s.【答案】(1)AB (2)10 1.5 2.5【解析】(1)当斜槽末端切线没有调整水平时,小球脱离槽口后并非做平抛运动,但在实验中,仍按平抛运动分析处理数据,会造成较大误差,故斜槽末端切线方向不水平会造成误差;确定Oy 轴时,没有用重锤线,就不能调节斜槽末端切线水平,会引起实验误差,故A 、B 会引起误差,只要让小球从同一高度、无初速度开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,仍能保证球做平抛运动的初速度相同,因此,斜槽轨道不必要光滑,所以不会引起实验误差.每次从轨道同一位置释放小球不会引起实验误差,故C 、D 不会引起误差.(2)在竖直方向上有Δh =gT 2,其中Δh =10 cm ,代入求得T =0.1 s ,因此闪光频率为f =1T =10 Hz.水平方向匀速运动,有s =v 0t ,其中s =3l =15 cm ,t =T =0.1 s ,代入解得v 0=1.5 m/s.根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程。
最新高中物理必修二测试题全套带答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套带答案第五章曲线运动单元测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动2.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的3.如图所示,平面直角坐标系xOy与水平面平行,在光滑水平面上,一做匀速直线运动的质点以速度v 通过坐标原点O,速度方向与x轴正方向的夹角为α,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y 轴正方向的恒力F y,则此后()A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x tan α,质点做直线运动D.如果F x>F y cot α,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动4.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg5.一辆卡车匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )[来源:学科网ZXXK]A.a处B.b处C.c处 D.d处6.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D.先增大后减小7.甲乙两同学在一幢楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球,甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍,若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应 ( ) A .在12楼窗口水平掷出 B .在9楼窗口水平掷出 C .在6楼窗口水平掷出 D .在5楼窗口水平掷出8.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍,A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则( )A .两轮转动的角速度相等B .小轮转动的角速度是大轮的2倍C .质点加速度a A =2a BD .质点加速度a B =2a C9.如图右图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L=0.8 m 的细绳悬于以s m v o 4=向右匀速运动的小车的顶部,两球恰与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为( 210s m g =)( )A.1∶4.B.1∶3C.1∶2D. 1∶110.质量m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能做平抛运动,皮带轮的转速n 至少为( )[来源:ZA.12πg rB.g rC.grD.gr2π11.如图所示,小物体位于半径为R 的半球顶端,若给小物体以水平初速度v 0时,小物体对球顶恰无压力,则下列说法错误的是( )A .物体立即离开球面做平抛运动B .物体落地时水平位移为2RC .物体的初速度v 0=gRD .物体着地时速度方向与地面成45°角12.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/s C .1.0 rad/s D .0.5 rad/s二、实验题(本大题共2小题,共16分)13.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v 0运动,得到不同轨迹.图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动. 14.(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是( )甲乙A .选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地B .选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不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的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为5 cm ,如果g 取10 m/s 2,求: ①闪光频率是________Hz ;②小球运动的水平分速度的大小是____m/s ; ③小球经过B 点时速度的大小是______m/s 。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册全册各章综合测验 精选配套习题 含解析
高中物理选择性必修第二册各章综合测验1.安培力与洛伦兹力.............................................................................................................. - 1 -2.电磁感应 ........................................................................................................................... - 15 -3.交变电流 ............................................................................................................................ - 27 -4.电磁振荡与电磁波............................................................................................................. - 39 -5.传感器 ................................................................................................................................ - 49 -1.安培力与洛伦兹力时间:90分钟 满分:100分一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)1.如图所示,一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中,图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是( )2.如图所示,一根导线位于磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,其中AB =BC =CD =DE =l ,且∠C =120°、∠B =∠D =150°.现给这根导线通入由A 至E 的恒定电流I ,则导线受到磁场作用的合力大小为( )A .23BIl B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2+32BIl C .(2+3)BIl D .4BIl3.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电子(重力不计)可能沿水平方向向右做直线运动的是( )4.电视显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是 ( )5.固定导线c垂直纸面,可动导线ab通以如图所示方向的电流,用测力计悬挂在导线c 的上方,导线c中通以如图所示的电流时,以下判断正确的是( )A.导线a端转向纸外,同时测力计读数减小B.导线a端转向纸外,同时测力计读数增大C.导线a端转向纸里,同时测力计读数减小D.导线a端转向纸里,同时测力计读数增大6.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力的作用后的运动情况为( )A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管7.1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )A.离子从磁场中获得能量B.电场的周期随离子速度增大而增大C.离子由加速器的中心附近射入加速器D.当磁场和电场确定时,这台加速器仅能加速电荷量q相同的离子8.如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的离子,从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块正对面积为S,相距为d的平行金属板,与外电阻R相连构成电路.设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为g,则流过外电阻R的电流I及电流方向为( )A.BdvR,A→R→B B.BdvR,B→R→AC.BdvSggSR+d,A→R→B D.BdvSSR+gd,B→R→A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)9.如图所示,虚线左侧的匀强磁场磁感应强度为B1,虚线右侧的匀强磁场磁感应强度为B2,且B1=2B2,当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时,粒子的( )A.速率将加倍B.轨迹半径将加倍C.周期将加倍D.做圆周运动的角速度将加倍10.如图所示,质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点,在悬点O下方有匀强磁场.现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放,则下列说法中正确的是( )A.小球从A至C和从D至C到达C点时,速度大小相等B.小球从A至C和从D至C到达C点时,细线的拉力相等C.小球从A至C和从D至C到达C点时,加速度相同D.小球从A至C和从D至C过程中,运动快慢一样11.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.设质子的质量为m、电荷量为q,则下列说法正确的是( )A .D 形盒之间交变电场的周期为2πm qB B .质子被加速后的最大速度随B 、R 的增大而增大C .质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大D .质子离开加速器时的最大动能与R 成正比12.如图所示,左右边界分别为PP ′、QQ ′的匀强磁场的宽度为d ,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向里,一个质量为m 、电荷量为q 的微观粒子,沿图示方向以速度v 0垂直射入磁场,欲使粒子不能从边QQ ′射出,粒子入射速度v 0的最大值可能是( )A.Bqd mB.2+2Bqd mC.2-2Bqdm D.2qBd 2m三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(8分)如图所示,虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场所受的安培力,来测量磁场磁感应强度的大小并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D 为位于纸面内的U 形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E 为直流电源;R 为电阻箱;为电流表;S 为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.(1)在图中画线连接成实验电路图.(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线.②保持开关S 断开,在托盘内加入适量细沙,使D 处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量m 1.③闭合开关S ,调节R 的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D ________________,然后读出________________,并用天平称出________________.④用米尺侧量________.(3)用测得的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小,可以得出B =________________.(4)判定磁感应强度方向的方法:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.14.(8分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L =0.4 m ,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B =0.5 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E =4.5 V 、内阻r =0.5 Ω的直流电源.现把一个质量m =0.04 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g 取10 m/s 2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力大小.15.(8分)在真空中,半径r =3×10-2 m 的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B =0.2 T .一个带正电的粒子,以初速度v 0=106 m/s ,从直径ab 的一端a 射入磁场,已知该粒子的比荷q m =108C/kg ,不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v0方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β.16.(10分)如图甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示,设垂直纸面向里的磁场方向为正方向.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力.求:(1)磁感应强度B0的大小;(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值.17.(12分)如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T,磁场内有一块足够长的平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16 cm处,有一个点状的α粒子放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速率均为v =3.0×106 m/s ,已知α粒子的比荷q m =5.0×107C/kg ,现只考虑在纸面内运动的α粒子,不计α粒子重力,求ab 上被α粒子打中的区域的长度.18.(14分)如图所示,平面直角坐标系xOy 中,在第二象限内有一半径R =5 cm 的圆,与y 轴相切于点Q (0,5 3 cm),圆内有匀强磁场,方向垂直于xOy 平面向外.在x =-10 cm 处有一个比荷为q m =1.0×108C/kg 的带正电的粒子,正对该圆圆心方向发射,粒子的发射速率v 0=4.0×106 m/s ,粒子在Q 点进入第一象限.在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直于xOy 平面向外,磁感应强度B 0=2 T .粒子经该磁场偏转后,在x 轴M 点(6 cm,0)沿y 轴负方向进入第四象限(不考虑粒子的重力).求:(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B 的大小.(2)第一象限内矩形磁场区域的最小面积.答案及解析1.解析:A图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项A错误;B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,选项B错误;C图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项C正确;D图中带负电的粒子向上运动,掌心向里,四指应向下,大拇指的方向向左,选项D错误.答案:C2.解析:据题图和几何关系求得A、E两点间的距离为:L等=(2+3)l.据安培力公式得F=BIL等=(2+3)BIl,故A、B、D错误,C正确.答案:C3.解析:在A图中,电子向右运动,受力如图电子做曲线运动,A错误;在B图中,电子只受向左的电场力,不受洛伦兹力,只要电子v足够大,可以向右做匀减速直线运动,通过电磁场,B正确;在C图中,向右运动电子所受电场力,洛伦兹力均竖直向下,与v不共线,做曲线运动,C错误;在D图中,向右运动电子所受电场力,洛伦兹力均竖直向上,与v不共线,做曲线运动,D错误.答案:B4.解析:电子偏转到a点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,对应的B t图的图线应在t轴下方,C、D错误;电子偏转到b点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,对应的B t图的图线应在t轴上方,A正确、B错误.答案:A5.解析:导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上,在左边平行纸面斜向左下,在ab左右两边各取一小电流元,根据左手定则,左边的电流元所受的安培力方向向外,右边的电流元所受安培力方向向里,知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动.当ab导线转过90°后,两导线电流为同向电流,相互吸引,导致测力计的读数变大,故B正确,A、C、D 错误.答案:B6.解析:先由安培定则判断通电螺线管的南、北两极,找出导线左、右两端磁感应强度的方向,并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向,如图甲所示.可以判断导线受到磁场力作用后从上向下看按逆时针方向转动,再分析导线转过90°时导线位置的磁场方向,再次用左手定则判断导线所受磁场力的方向,如图乙所示,可知导线还要靠近螺线管,所以D 正确,A、B、C错误.答案:D7.解析:离子在电场力作用下,从电场中获得能量,而洛伦兹力始终与速度的方向垂直,所以洛伦兹力不做功,离子不能从磁场中获得能量,A 错误;离子最终的速度与回旋半径成正比,要使半径最大,应使离子从中心附近射入加速器,C 正确;加速离子时,交变电场的周期与离子在磁场中运动的周期相等,离子在磁场中运动的周期T =2πm qB,与离子速度无关,与离子的比荷有关,当磁场和电场确定时,这台加速器仅能加速比荷相同的离子,B 、D 错误.答案:C8.解析:由左手定则知,正离子向上偏,负离子向下偏,故电流方向为A →R →B ,设带电离子电荷量为q ,由q E d =qvB ,I =E R +r ,r =ρd S ,ρ=1g ,联立解得I =BdvSg gSR +d ,故选C. 答案:C9.解析:带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹半径R =mvqB ,周期T =2πm qB,角速度ω=2πT =qB m,洛伦兹力不做功,B 1=2B 2,故由B 1进入B 2后v 不变,R 加倍,T 加倍,ω减半,B 、C 正确.答案:BC10.解析:由题意可知,当进入磁场后,才受到洛伦兹力作用,且力的方向与速度垂直,所以只有重力做功,则小球从A 至C 和从D 至C 到达C 点时,速度大小相等,加速度相同,从A 至C 和从D 至C 过程中,运动快慢也一样,A 、C 、D 正确;由于进出磁场的方向不同,由左手定则可知,洛伦兹力方向不同,所以细线的拉力的大小不同,故B 错误.答案:ACD11.解析:D 形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中运动的周期,A 项正确;由r =mvqB 得:当r =R 时,质子有最大速度v m =qBR m,即B 、R 越大,v m 越大,v m 与加速电压无关,B 正确,C 错误;质子离开加速器时的最大动能E km =12mv 2m =q 2B 2R 22m,故D 错误. 答案:AB12.解析:粒子射入磁场后做匀速圆周运动,由R =mv 0qB知,粒子的入射速度v 0越大,R 越大.当粒子的径迹和边界QQ ′相切时,粒子刚好不从QQ ′射出,此时其入射速度v 0应为最大.若粒子带正电,其运动轨迹如图甲所示(此时圆心为O 点),容易看出R 1-R 1sin (90°-45°)=d ,将R 1=mv 0qB 代入得v 0=2+2Bqd m,选项B 正确;若粒子带负电,其运动轨迹如图乙所示(此时圆心为O ′点),容易看出R 2+R 2cos 45°=d ,将R 2=mv 0qB代入得v 0=2-2Bqdm,选项C 正确.答案:BC 13.解析:(1)根据实验目的和电磁天平的原理,将电源、开关、电阻箱、电流表及U 形金属框串联起来,连接成如答图所示的电路图.(2)设金属框质量为M ,托盘质量为m 0,第一次操作中未接通电源时由平衡条件得Mg =(m 0+m 1)g ;第二次接通电源后,重新加入适量细沙,使D 重新处于平衡状态,然后读出电流表的示数I ,用天平称出此时细沙的质量m 2,并测量出金属框底部的长度l .(3)若金属框受到的安培力竖直向下,由平衡条件得BIl +Mg =(m 0+m 2)g ,两式联立解得B =m 2-m 1g Il .若金属框受到的安培力竖直向上,则B =m 1-m 2g Il .综上可得B =|m 2-m 1|Ilg . (4)若m 2>m 1,则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外,反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.答案:(1)如解析图所示(1分) (2)③重新处于平衡状态(1分) 电流表的示数I (1分) 此时细沙的质量m 2(1分) ④D 的底边长度l (1分) (3)|m 2-m 1|Ilg (2分) (4)m 2>m 1(1分)14.解析:(1)根据闭合电路欧姆定律I =ER 0+r=1.5 A .(2分)(2)导体棒受到的安培力F 安=BIL =0.3 N .(2分)(3)导体棒受力分析如图,将重力正交分解F 1=mg sin 37°=0.24 N ,(1分)F 1<F 安,根据平衡条件,mg sin 37°+F f =F 安,(1分)解得F f =0.06 N .(2分)答案:(1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N15.解析:(1)粒子射入磁场后,由于不计重力,所以洛伦兹力充当其做圆周运动需要的向心力,根据牛顿第二定律有:qv 0B =mv 20R(2分)得R =mv 0qB=5×10-2m .(2分)(2)粒子在圆形磁场区域的运动轨迹为一段半径R =5 cm 的圆弧,要使偏转角最大,就要求这段圆弧对应的弦最长,即为场区的直径,粒子运动轨迹的圆心O ′在ab 弦的中垂线上,如图所示,由几何关系知sin θ=r R=0.6,所以θ=37°,(2分)而最大偏转角β=2θ=74°.(2分)答案:(1)5×10-2m (2)θ=37° β=74°16.解析:(1)正离子射入磁场,洛伦兹力提供向心力,qv 0B 0=mv 20r,(2分)正离子做匀速圆周运动的周期T 0=2πrv 0,(1分)联立两式解得磁感应强度B 0=2πm qT 0.(2分)(2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场,v 0的方向应如图所示,当正离子在两板之间只运动一个周期,即t =T 0时,有r =d4,(1分)当正离子在两板之间运动n 个周期,即t =nT 0时,有r =d4n(n =1,2,3,…),(2分)联立解得正离子的速度的可能值为v 0=B 0qr m =πd 2nT 0(n =1,2,3,…).(2分)答案:(1)2πm qT 0 (2)πd 2nT 0(n =1,2,3,…)17.解析:α粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,用R 表示其轨迹半径,有qvB =m v 2R,(2分)可得R =mv qB,(1分)代入数值得R =10 cm ,(1分) 则2R >l >R .(1分)由于α粒子的速率一定,轨迹半径一定,则由定圆旋转法作出α粒子运动的临界轨迹如图所示,其中SP 垂直于ab ,在P 1点α粒子的运动轨迹与ab 板相切,即P 1点为ab 上被α粒子打中区域的左边界,由几何知识有P 1P = R 2-l -R2,(2分)P 2点为ab 上被α粒子打中区域的右边界, SP 2=2R ,由几何关系得PP 2=2R2-l 2,(2分)所求长度为P 1P 2=P 1P +PP 2,(1分) 代入数据得P 1P 2=20 cm.(2分) 答案:20 cm18.解析:(1)画出粒子的运动轨迹,如图所示 作O 1P 1垂直于PO ,由几何关系知∠O 1OP =60°(2分)设粒子在第二象限圆内磁场做匀速圆周运动的半径为r 1,由几何关系有tan 60°=r 1R(2分)由洛伦兹力提供向心力得qv 0B =m v 20r 1(2分)解得B =4315T.(2分)(2)粒子在第一象限内转过14圆周,设轨迹半径为r 2,由洛伦兹力提供向心力得qv 0B 0=m v 20r 2(2分)答图中的矩形面积即最小磁场区域面积,由几何关系得S min =2r 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 2-22r 2(2分) 联立解得矩形磁场区域的最小面积为S min =4(2-1)cm 2.(2分) 答案:(1)4315T (2)4(2-1)cm22.电磁感应时间:90分钟 满分:100分一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)1.一平面线圈用细杆悬于P 点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为( )A .逆时针方向 逆时针方向B .逆时针方向 顺时针方向C .顺时针方向 顺时针方向D .顺时针方向 逆时针方向2.如图所示,在一蹄形磁铁下面放一个铜盘,铜盘和磁铁均可以自由绕OO ′轴转动,两磁极靠近铜盘,但不接触.当磁铁绕轴转动时,铜盘将( )A .以相同的转速与磁铁同向转动B .以较小的转速与磁铁同向转动C .以相同的转速与磁铁反向转动D .静止不动3.如图所示,空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一长为L 的直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为E ;将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿垂直直径的方向以速度v 运动时,棒两端的感应电动势大小为E ′,则E ′E等于( )A.π2B.2πC.1 D.1π4.如图所示电路中,L a、L b两灯相同,闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮,则( )A.当S断开的瞬间,L a、L b两灯中电流立即变为零B.当S断开的瞬间,L a、L b两灯中都有向右的电流,两灯不立即熄灭C.当S闭合的瞬间,L a比L b先亮D.当S闭合的瞬间,L b比L a先亮5.如图所示,条形磁铁从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈.开关S断开,条形磁铁至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合,条形磁铁至落地用时t2落地时速度为v2,则它们的大小关系正确的是( )A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v26.如图甲所示,面积S=1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正),以下说法正确的是( )A.环中没有产生感应电流B.环中产生顺时针方向的感应电流C.环中产生的感应电动势大小为1 VD.环中产生的感应电动势大小为2 V7.如图所示,将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接,线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场,两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像是( )8.如图所示,A是一边长为L的正方形导线框.虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动.规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正,且在图示位置时为计时起点,则在线框穿过磁场的过程中,磁场对线框的作用力随时间变化的图像正确的是( )二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)9.如图甲所示,10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是( )A.电压表读数为10 VB.电压表读数为15 VC .电压表“+”接线柱接A 端D .电压表“+”接线柱接B 端10.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ,ab 边长大于bc 边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面积的电荷量为q 1;第二次bc 边平行于MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2B .q 1>q 2C .q 1=q 2D .Q 1=Q 211.如图甲为电动汽车无线充电原理图,M 为受电线圈,N 为送电线圈.图乙为受电线圈M 的示意图,线圈匝数为n ,电阻为r ,横截面积为S ,两端a 、b 连接车载变流装置,匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈.下列说法正确的是( )A .只要受电线圈两端有电压,送电线圈中的电流一定不是恒定电流B .只要送电线圈N 中有电流流入,受电线圈M 两端一定可以获得电压C .当线圈M 中磁感应强度均匀增加时,M 中有电流从a 端流出D .若Δt 时间内,线圈M 中磁感应强度均匀增加ΔB ,则M 两端的电压为nS ΔBΔt12.如图所示,在水平桌面上放置两条相距l 的平行粗糙且无限长的金属导轨ab 与cd ,阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连.金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动,且与导轨始终接触良好.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B .滑杆与导轨电阻不计,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m 的物块相连,拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若由静止开始释放物块,用I 表示稳定后回路中的感应电流,g 表示重力加速度,设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为F f ,则在物块下落过程中( )A .物块的最终速度为mg -F f RB 2l 2B .物块的最终速度为I 2Rmg -F fC .稳定后物块重力的功率为I 2R D .物块重力的最大功率可能大于mg mg -F f RB 2l 2三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)观察如图实验装置,实验操作中,当导体棒AB 沿着磁感线方向上下运动时,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);当导体棒AB 垂直磁感线方向左右运动时,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);若流入电流计的电流从右接线柱进入,指针就往右偏转,则为使图中电流计指针往左偏转,导体棒AB 应往________(选填“上”“下”“左”“右”)运动.14.(8分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.(1)如图甲所示的实验装置,当磁铁的N 极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道________.(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转.电路稳定后,若向左移动滑动变阻器的滑片,则电流表指针向________偏转;若将线圈A 抽出,则电流表指针向________偏转.(填“左”或“右”)15.(7分)如图所示,电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd 的边长为0.2 m ,bc 边与匀强磁场边缘重合.磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5 T .在水平拉力作用下,线圈以8 m/s 的速度向右穿过磁场区域.求线圈在上述过程中(1)感应电动势的大小E;(2)所受拉力的大小F;(3)感应电流产生的热量Q.16.(9分)如图甲所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m.导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻.导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图乙所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1 m/s做直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E.(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F.17.(14分)如图所示,空间存在B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2 m,电阻R=0.3 Ω接在导轨一端,ab是跨接在导轨上质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的导体棒,已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2.从零时刻开始,对ab棒施加一个大小为F=0.45 N、方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,求:(1)导体棒所能达到的最大速度;(2)试定性画出导体棒运动的速度—时间图像.18.(16分)如图所示,平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计.质量分别为m 和12m 的金属棒b 和c 静止放在水平导轨上,b 、c 两棒均与导轨垂直.图中de 虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场.质量为m 的绝缘棒a 垂直于倾斜导轨静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为h .已知绝缘棒a 滑到水平导轨上与金属棒b 发生弹性正碰,金属棒b 进入磁场后始终未与金属棒c 发生碰撞.重力加速度为g ,求:(1)绝缘棒a 与金属棒b 发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小; (2)金属棒b 进入磁场后,其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小; (3)两金属棒b 、c 上最终产生的总焦耳热.。
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。
高一物理必修2:曲线运动 单元测试题(含答案和详细解析) (1)
曲线运动单元测试一、选择题(本大题共10个小题,每小题一个或者一个以上正确答案,请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中,每小题4分,共40分)1、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变2、关于离心运动,下列说法中正确的是()A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合力的数值发生变化,就做离心运动D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动3、关于物体所受合力的方向,下列说法正确的是()A.物体做速率逐渐增大的运动时,其所受合力的方向一定与速度方向相同B.物体做变速曲线运动时,其所受合力的方向一定改变C.物体做变速圆周运动时,其所受合力的方向一定指向圆心D.物体做匀速曲线运动时,其所受合力的方向总是与速度方向垂直4、(多选)如图所示的皮带转动中小轮半径r a是大轮半径r b的一半,a、b分别是小轮和大轮边缘上的点,大轮上c点到轮心O的距离恰好等于r a,若皮带不打滑,则图中a、b、c三点()A.线速度之比为2∶1∶1B.角速度之比为2∶1∶2C.转动周期之比为1∶2∶2D.向心加速度大小之比为4∶2∶15、如图所示,吊车以速度v1沿水平直线匀速行驶,同时以恒定速度v2收拢绳索提升物体,下列表述正确的是()A.绳索保持竖直状态B.物体的实际运动速度为v1+v2C.物体相对地面做曲线运动D.绳索受到的拉力大于物体的重力6、近期,南京军区部队在邻近某小岛的东南沿海进行抢滩、海空联合作战演习。
如图所示,某登陆舰船头垂直河岸自A点出发,分别沿路径AB、AC在演练岛屿的B、C两点登陆,已知登陆舰在静水中的速度恒定且大于水速,则下列说法正确的是()A.沿AC航行所用时间较长B.沿AC航行时水速较大C.两次实际航速大小相等D.无论船头方向如何,登陆舰都无法在A点正对岸登陆7、刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名。
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。
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(新教材)人教版 物理 必修第二册 综合测试题(含答案)
绝密★启用前(新教材)人教版物理必修第二册综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向分速度v y(竖直向下为正)随时间变化图象正确的是( )A.B.C.D.2.将一小球从某高处以初速度水平抛出,落地时速度方向与水平地面夹角为45°,抛出点距地面的高度为()A. B.C.D.3.一气球匀速竖直上升,在105 m高处时,一重物由气球里掉落,重物经5 s落到地面,则气球匀速上升的速度大小为(g=10 m/s2)()A. 4 m/sB. 46 m/sC. 5 m/sD. 45 m/s4.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情嬉耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力做功情况是()A.先做负功,再做正功B.先做正功,再做负功C.一直做负功D.一直做正功5.如图,小船在静水中航行速度为10 m/s,水流速度为5 m/s,为了在最短距离内渡河,则小船船头应该保持的方向为(图中任意两个相邻方向间的夹角均为30°)()A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向6.如图,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为10m处的O点,以5 m/s 的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(g=10 m/s2)()A. 2 sB.sC. 1 sD. 0.5 s7.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8.铁路提速要解决许多技术问题,其中提高机车牵引功率是一个重要问题.已知列车匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即F f=kv2.设提速前速度为200 km/h,提速后速度为300 km/h,则提速前与提速后,机车牵引力的功率之比为 ()A.B.C.D.9.在距离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()A.mgh-mv2-mvB.-mv2-mv-mghC.mgh+mv-mv2D.mgh+mv2-mv10.一个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.g取10 m/s2,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.阻力做功500 JC.重力做功500 JD.支持力做功50 J二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,一恒力F通过一动滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s,在运动过程中,F与水平方向保持θ角,则拉力F对物体做的功为()A.Fs cosθB. 2Fs cosθC.Fs(1+cosθ)D. 2Fs cos212.(多选)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s.下列说法正确的是()A.小车克服重力所做的功是mghB.合力对小车做的功是mv2C.推力对小车做的功是Fs-mghD.小车克服阻力做的功是mv2+mgh-Fs13.(多选)如图所示,水平传送带正以v=2 m/s的速度运行,两端的距离为l=8 m.把一质量为m =1 kg的物体轻轻放到传送带上,物体在传送带的带动下向右运动.物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中,摩擦力对其做的功及摩擦力做功的平均功率分别为()A. 2 JB. 8 JC. 1 WD. 0.4 W14.(多选)将一小球在O处竖直向上抛出,小球在空中运动过程中始终受大小不变的水平风力的作用,A为轨迹上的最高点,轨迹上的C点与O点在同一水平面上,A、B连线与OC垂直,下列说法中正确的是()A.小球从O到A的时间与从A到C的时间相等B.小球在运动过程中任意相等时间内速度变化量大小相等,方向相同C.小球在运动过程中做变加速运动D.BC段的长度为OB段长度的两倍分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在“探究功与速度变化的关系”实验中,某同学设计了如图甲所示的实验方案:使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出,第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出.测出小物块被弹出时速度,然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系.图甲图乙(1)要测得小物块被弹出后的水平速度,需要测量哪些物理量:________(填正确答案标号,g已知).A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长xC.橡皮筋的伸长量ΔxD.桌面到地面的高度hE.小物块抛出点到落地点的水平距离L(2)用测量的物理量表示获得速度大小的表达式.(3)能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是________.A.增加相同橡皮盘的条数,使小物块每次从同位置静止释放B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍D.释放小物块的位置等间距的变化(4)根据实验数据做出W-v2的图象如图乙所示,图线不通过原点的原因是________________________________.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.一辆质量m=2 t的轿车,驶过半径R=90 m的一段凸形桥面,g=10 m/s2,求:(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面的压力是多大?(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时,车的速度大小是多少?17.如图所示为一正在施工的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,不计额外功.求:(1)起重机允许输出的最大功率;(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率.18.如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD 上.已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到的阻力恒为车重的0.5倍,即k==0.5,赛车的质量m=0.4 kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2 W工作,轨道AB的长度L=2 m,圆形轨道的半径R=0.5 m,空气阻力可以忽略,取重力加速度g=10 m/s2.某次比赛,要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又要在CD轨道上运动的路程最短.在此条件下,求:(1)赛车在CD轨道上运动的最短路程;(2)赛车电动机工作的时间.答案解析1.【答案】D【解析】平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动,所以竖直方向的分速度为,选D.2.【答案】C【解析】根据得,v y=v0,根据速度位移公式得,故C正确,A、B、D错误.3.【答案】A【解析】设向上为正方向,则位移x=-105 m,加速度a=-10 m/s2,运动时间t=5 s,由位移公式x=v0t+at2得-105 m=5v0-5×25 m解得v0=4 m/s故选A.4.【答案】C【解析】在下降过程中,弹力向上,位移向下,所以床面对小朋友的弹力做负功,故C正确.5.【答案】C【解析】因为水流速度小于船在静水中速度,则合速度与河岸垂直时,渡河航程最短,最短航程等于河的宽度;因船在静水中速度为10 m/s,水流速度为5 m/s,设船头与河岸的夹角为θ,则有水流速度与船在静水中速度的夹角为cosθ=,即θ=60°;则船头与河岸的夹角为60°,且偏向上游,由图可知,C正确,A,B,D错误.6.【答案】C【解析】设飞行的时间为t,则:x=v0t,h=因为斜面与水平面之间的夹角为45°,如图所示,由三角形的边角关系可知,AQ=PQ所以在竖直方向上有:OQ+AQ=10 m所以有:v0t+=10 m,解得:t=1 s.7.【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.8.【答案】C【解析】当机车匀速行驶时,机车的功率P=Fv=F f v=kv3,提速前后速度比为:=,所以机车的功率之比为:===.9.【答案】C【解析】物体从刚抛出到正好落地的过程中,由动能定理可得:mgh-W f克=mv2-mv,即W f克=mgh+mv-mv2.10.【答案】A【解析】合外力做的功W合=E k-0,即W合=mv2=×25×22J=50 J,A正确;WG+W阻=E k-0,故W阻=mv2-mgh=50 J-750 J=-700 J,B错误;重力做功WG=mgh=25×10×3 J=750 J,C错误;小孩所受支持力方向上的位移为零,故支持力做的功为零,D错误.11.【答案】CD【解析】对F的端点分析,F的作用力沿F的方向移动了,由题意可知,当物体向右移动s时,力的作用点沿力方向移动s的同时也会随滑轮向右移动s,则力的作用点的合位移如图所示,则s合=2s cos,则F对物体做功W=Fs合cos=2Fs cos2.由数学知识可知:2Fs cos2=Fs(1+cosθ).12.【答案】AB【解析】若克服阻力做的功为W,由动能定理可得Fs-mgh-W=mv2-0,得W=Fs-mgh-mv2,故D错误;推力对小车做的功可由Fs计算,因为F是水平恒力,s是水平位移,故C错;由动能定理可知,B正确;克服重力做功为mgh,A也正确,故正确答案为A、B.13.【答案】AD【解析】物体在传送带摩擦力作用下做匀加速运动,根据牛顿第二定律知,物体加速运动的加速度为:a=μg=1 m/s2所以物体匀加速运动的时间为:t1==s=2 s物体做匀加速运动的位移为:x1=at=×1×22m=2 m所以物体匀速运动的位移为:x2=l-x1=8-2 m=6 m物体匀速运动的时间为:t2==s=3 s则摩擦力对物体做的功为:W f=F f x1=μmgx1=0.1×1×10×2 J=2 J运动过程中摩擦力做功的平均功率==W=0.4 W.故A、D正确,B、C错误.14.【答案】AB【解析】小球在竖直方向做竖直上抛运动,故小球从O到A的时间和从A到C的时间相等,A正确;由于小球受到的合外力恒定,故小球做匀变速曲线运动;小球做匀变速运动,故小球在运动过程中任意相等的时间内速度变化量大小相等,方向相同,B正确,C错误;因小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,故在相等的时间内,BC段的长度为OB段长度的3倍,D错误.15.【答案】(1)DE(2)v=L(3)A(4)物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功【解析】(2)物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向:h=gt2,水平方向:L=vt,解得:v=L,要测物被弹出时的速度,需要测量:桌面到地面的高度h,小物块抛出点到落地点的水平距离L,故选D、E;(3)实验时,选择相同的橡皮筋,使橡皮筋的形变量相同,通过改变橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车所做的功,故A正确,B、C、D错误,故选A;(4)物块在桌面上运动时,弹力对物块做正功,摩擦力对物块做负功,由于物块要克服摩擦力做功,则图象不过原点.16.【答案】(1)1.78×104N(2)21.2 m/s【解析】(1)轿车通过凸形桥面最高点时,受力分析如图所示:合力F=mg-F N,由牛顿第二定律得mg-F N=m,故桥面的支持力F N=mg-m=(2 000×10-2 000×) N≈1.78×104N根据牛顿第三定律,轿车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78×104N.(2)对桥面的压力等于轿车重力的一半时,向心力F n′=mg-F N=0.5mg,而F n′=m,所以此时轿车的速度大小v′==m/s≈21.2 m/s.17.【答案】(1)5.1×104W(2)5 s 2.04×104W【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力.P0=F0v m①F0=mg②代入数据,有:P0=5.1×104W③(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:P0=Fv1④F-mg=ma⑤v1=at1⑥由③④⑤⑥,代入数据,得:t1=5 s⑦t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则v2=at⑧P=Fv2⑨由⑤⑧⑨,代入数据,得:P=2.04×104W.18.【答案】(1)2.5 m(2)4.5 s【解析】(1)要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又要在CD轨道上运动的路程最短,则赛车经过圆轨道P点时速度最小,此时赛车对轨道的压力为零,重力提供向心力:mg=赛车在C点的速度为v C,由机械能守恒定律可得:mg·2R+mv=mv联立以上两式并代入数据可得:v C=5 m/s设赛车在CD轨道上运动的最短路程为x,由动能定理可得:-kmgx=0-mv代入数据可得:x=2.5 m(2)由于竖直圆轨道光滑,由机械能守恒定律可知:v B=v C=5 m/s从A点到B点的运动过程中,由能量守恒定律可得:Pt=kmgL+mv代入数据可得:t=4.5 s。
高中物理(人教版)必修第2册单元测试卷—万有引力与宇宙航行(提高卷)
高中物理(人教版)必修第2册单元测试卷—万有引力与宇宙航行(提高卷)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意.请将解答填涂在答题卡的相应位置上。
)1.下列关于开普勒行星运动定律说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B.行星离太阳较近的时候,它的运行速度较小C.所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D.对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等【答案】D【解析】【详解】A.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,故A 错误;BD.根据开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,因此行星离太阳较近的时候,它的运行速度较大,故B 错误,D正确;C.根据开普勒第三定律,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故C错误。
故选D 。
2.“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。
若地球半径为R ,把地球看作质量分布均匀的球体(质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零)。
“蛟龙”号下潜深度为d ,“天宫一号”轨道距离地面高度为h ,“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为()A.R d R h-+ B.32()()R R d R h -+C.23()()R d R h R -+ D.2()()R d R h R -+【答案】B 【解析】【详解】“天宫一号”绕地球运行,所以32243()()R mMm G G mg R h R h ρπ⋅==++“蛟龙”号在地表以下,所以3224()3()()R d m M m G G m g R d R d ρπ-⋅'''==''--“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为2323(()()1)g R R R g R h R h d d R =⋅'-+=+-故ACD 错误,B 正确。
人教版高中物理必修二综合测试题(含答案)
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!物理必修二综合测试一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是A.线速度不变B.角速度不变C.频率不变D.周期不变2.在发射宇宙飞船时,利用地球的自转可以尽量减少发射时火箭所提供的能量,那么最理想的发射场地应在地球的A.北极B.赤道C.南极D.除以上三个位置以外的其他某个位置3.雨滴由静止开始下落,遇到水平吹来的风,下述说法正确的是①风速越大,雨滴下落时间越长②风速越大,雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A.①②B.②③C.③④D.①④4.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s又让B球落下,不计空气阻力,在以后的运动中,关于A球和B球的相对位置关系,正确的是A.A球在B球的前下方B.A球在B球的后下方C.A球在B球的正下方5m处D.A球在B球的正下方,距离随时间的增加而增加5.某星球与地球的质量比为a,半径比为b,则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为A.a/b B.ab2C.a/b2D.ab6.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,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4m/s,在这段时间里水平力所做的功为A.0 B.8J C.16J D.32J7.质点所受的力随时间变化的规律如图1所示,力的方向始终在一直线上,已知t=0时质点的速度为零,在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大A.t1B.t2C.t3D.t48.在水平面上一轻质弹簧竖直放置,在它正上方一物体自由落下,如图2所示,在物体压缩弹簧速度减为零的过程中A.物体的动能不断减小B.物体所受的合力减小为零C.弹簧的弹性势能不断增大D.物体的机械能守恒9.长度为L=0. 5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图3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2.0m/s,不计空气阻力,g 取10m/s2,则此时细杆OA受到A.6.0N的拉力B.6.0N的压力C.24N的拉力D.24N的压力10.如图4,桌面高为h,质量m的小球从离桌面高H处自由下落,不计空气阻力,假设桌面为参考平面,则小球落到地面前瞬间的机械能为A.0 B.mgh C.mgH D.mg(H+h)二、填空题(每小题3分,共15分)11.河宽420m,船在静水中的速度为3m/s,水流速度为4m/s,则船过河的最短时间为________s。
人教版高中物理必修二《第2章 万有引力定律》单元测试卷(河北省
(精心整理,诚意制作)新人教版必修2《第2章万有引力定律》单元测试卷(河北省保定一中)一、选择题(每小题4分,共40分).1.如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)()A.G B.G C.4G D.02.火星表面特征非常接近地球,适合人类居住,近期,我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动,已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,自转周期与地球的基本相同,地球表面重力加速度为g,王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下列分析不正确的是()A.火星表面的重力加速度是B.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的C.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度是3.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a,角速度为ω,某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r1,向心力加速度为a1,角速度为ω1.已知万有引力常量为G,地球半径为R.下列说法中正确的是()A.向心力加速度之比=B.角速度之比=C.地球的第一宇宙速度等于D.地球的平均密度ρ=4.20xx年7月23日美国航天局宣布,天文学家发现“另一个地球”﹣﹣太阳系外行星开普勒452b.假设行星开普勒452b绕恒星公转周期为385天,它的体积是地球的5倍,其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的2倍,它与恒星的距离和地球与太阳的距离很接近,则行星开普勒452b与地球的平均密度的比值及其中心恒星与太阳的质量的比值分别为()A.和B.和C.和D.和5.如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座T星”系统的照片,该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统,图片下面的亮点为白矮星,上面的部分为类日伴星(中央的最亮的为类似太阳的天体).由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加,科学家预计这颗白矮星在不到1000万年的时间内会完全“爆炸”,从而变成一颗超新星.现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收,并且两星间的距离在一段时间内不变,两星球的总质量不变,不考虑其它星球对该“罗盘座T星”系统的作用,则下列说法正确的是()A.两星间的万有引力不变 B.两星的运动周期不变C.类日伴星的轨道半径减小D.白矮星的线速度增大6.对于环绕地球做圆周运动的卫星说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T 关系作出如图所示图象,则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A.B.C.D.7.一飞船在探测某星球时,在星球表面附近飞行一周所用的时间为T,环绕速度为ν,则()A.该星球的质量为B.该星球的密度为C.该星球的半径为D.该星球表面的重力加速度为8.我国未来将建立月球基地,并在绕月球轨道上建造空间站,如图所示,关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接,已知空间站绕月球圆轨道的半径为r,周期为T,引力常量为G,月球的半径为R,下列说法中正确的是()A.月球的质量为M=B.月球的第一宇宙速度为v=C.航天飞机从图示A位置飞向B的过程中,加速度逐渐变大D.要使航天飞机和空间站对接成功,飞机在接近B点时必须减速9.20xx年12月2日,牵动亿万中国心的“嫦娥3号”探测器顺利发射,“嫦娥3号”要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道,如图所示,经过一系列的轨道修正后,在p点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I,经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道II,嫦娥3号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近,绕月运行时只考虑月球引力作用,下列关于嫦娥3号的说法正确的是()A.发射“嫦娥3号”的速度必须达到第二宇宙速度B.沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P的速度C.沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P的加速度D.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期10.4月24日为首个“中国航天日”,中国航天事业取得了举世瞩目的成绩.我国于16年1月启动了火星探测计划,假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐宇宙飞船离开火星时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的下列说法,正确的是()A.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度大于经过Q点时的速度二、填空题(每小题5分,共20分)11.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做速度.v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的速度,叫做速度.v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度,叫做速度.12.有两颗人造地球卫星A和B,分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,两卫星的轨道半径分别为r A和r B,且r A>r B,则两卫星的线速度关系为v Av B;两卫星的角速度关系为ωAωB、两卫星的周期关系为T AT B.(填“>”、“<”或“=”)13.万有引力定律告诉我们自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成,与它们之间距离r的二次方成,引力常量G = N•m2/kg2.14.两颗球形行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星的圆形轨道接近各自行星的表面,如果两颗行星的质量之比=p,半径之比=q,则两颗卫星的周期之比等于.三、计算题(每小题10分,共40分)15.试将一天的时间记为T,地球半径记为R,地球表面重力加速度为g.(结果可保留根式)(1)试求地球同步卫星P的轨道半径R P;(2)若已知一卫星Q位于赤道上空且卫星Q运动方向与地球自转方向相反,赤道上一城市A的人平均每三天观测到卫星Q四次掠过他的上空,试求Q的轨道半径R Q.16.已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,用以上各量表示在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v1及地球的密度ρ.17.总质量为m的一颗返回式人造地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到P 点时,接到地面指挥中心返回地面的指令,于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低卫星速度并转到跟地球相切的椭圆轨道,如图所示,要使卫星对地速度将为原来的,卫星在P处应将质量为△m的燃气以多大的对地速度向前喷出?(将连续喷气等效为一次性喷气,地球半径为R0,地面重力加速度为g)18.1957年第一颗人造卫星上天,开辟了人类宇航的新时代.四十多年来,人类不仅发射了人造地球卫星,还向宇宙空间发射了多个空间探测器.空间探测器要飞向火星等其它行星,甚至飞出太阳系,首先要克服地球对它的引力的作用.理论研究表明,物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用,具有引力势能,设物体在距地球无限远处的引力势能为零,则引力势能可以表示为E=﹣G=,其中G是万有引力常量,M是地球的质量,m是物体的质量,r是物体距地心的距离.现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动,运行周期为T,已知探测器的质量为m,地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.要使这个空间探测器从空间站出发,脱离地球的引力作用,至少要对它作多少功?新人教版必修2《第2章万有引力定律》单元测试卷(河北省保定一中)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共40分).1.如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)()A.G B.G C.4G D.0【考点】万有引力定律及其应用.【分析】采用割补法,先将空腔填满,根据万有引力定律列式求解万有引力,该引力是填入的球的引力与剩余部分引力的合力;注意均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零.【解答】解:采用割补法,先将空腔填满;填入的球的球心与物体重合,填入球上各个部分对物体m的引力的矢量和为零;均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零,根据万有引力定律,有:,解得:故选:B.2.火星表面特征非常接近地球,适合人类居住,近期,我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动,已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,自转周期与地球的基本相同,地球表面重力加速度为g,王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下列分析不正确的是()A.火星表面的重力加速度是B.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的C.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度是【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据万有引力定律公式求出王跃在火星上受的万有引力是在地球上受万有引力的倍数.根据万有引力等于重力,得出重力加速度的关系,从而得出上升高度的关系.根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系.【解答】解:A、根据万有引力定律得,F=G知王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍.则火星表面重力加速度为g.故A正确.B、根据万有引力提供向心力G=m,得v=,知火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍.故B正确;C、根据万有引力等于重力得,G=mg,g=,知火星表面重力加速度时地球表面重力加速度的倍,故C错误.D、因为火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍,根据h=,知火星上跳起的高度是地球上跳起高度的倍,为h.故D正确.本题选择错误的,故选:C3.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a,角速度为ω,某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r1,向心力加速度为a1,角速度为ω1.已知万有引力常量为G,地球半径为R.下列说法中正确的是()A.向心力加速度之比=B.角速度之比=C.地球的第一宇宙速度等于D.地球的平均密度ρ=【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【分析】根据月球绕地球的轨道半径和向心加速度,结合万有引力提供向心力求出地球的质量,从而结合地球的体积求出地球的密度.根据万有引力提供向心力求出地球的第一宇宙速度.【解答】解:A、赤道上物体靠万有引力和支持力的合力提供向心力,根据题目条件无法求出向心加速度之比,故A错误.B、由A选项分析可知,因向心加速度之比无法,则角速度也无法确定,故B错误.C、根据G=m得,地球的第一宇宙速度v==,故C错误.D、根据G=ma1得,地球的质量M=,那么其平均密度ρ=.故D正确.故选:D.4.20xx年7月23日美国航天局宣布,天文学家发现“另一个地球”﹣﹣太阳系外行星开普勒452b.假设行星开普勒452b绕恒星公转周期为385天,它的体积是地球的5倍,其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的2倍,它与恒星的距离和地球与太阳的距离很接近,则行星开普勒452b与地球的平均密度的比值及其中心恒星与太阳的质量的比值分别为()A.和B.和C.和D.和【考点】万有引力定律及其应用.【分析】在行星表面,万有引力等于重力,据此列式,再根据密度、体积公式联立方程求解,根据万有引力提供向心力,结合公转周期列式求出恒星质量的表达式,进而求出质量之比即可.【解答】解:在行星表面,万有引力等于重力,则有:,而,解得:ρ=,而行星开普勒452b的体积是地球的5倍,则半径为地球半径的倍,则有:,行星绕恒星做匀速圆周运动过程中,根据万有引力提供向心力得:解得:M′=,轨道半径相等,行星开普勒452b绕恒星公转周期为385天,地球的公转周期为36 5天,则,故A正确.故选:A5.如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座T星”系统的照片,该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统,图片下面的亮点为白矮星,上面的部分为类日伴星(中央的最亮的为类似太阳的天体).由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加,科学家预计这颗白矮星在不到1000万年的时间内会完全“爆炸”,从而变成一颗超新星.现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收,并且两星间的距离在一段时间内不变,两星球的总质量不变,不考虑其它星球对该“罗盘座T星”系统的作用,则下列说法正确的是()A.两星间的万有引力不变 B.两星的运动周期不变C.类日伴星的轨道半径减小D.白矮星的线速度增大【考点】万有引力定律及其应用.【分析】组成的双星系统的周期T相同,根据万有引力定律提供向心力:G=M1R1=M2R2;推导周期以及轨道半径与什么因素有关;根据万有引力定律公式,分析两星间万有引力的变化.【解答】解:A、两星间距离在一段时间内不变,由万有引力定律可知,两星的质量总和不变而两星质量的乘积必定变化,则万有引力必定变化.故A错误;B、组成的双星系统的周期T相同,设白矮星与类日伴星的质量分别为M1和M2,圆周运动的半径分别为R1和R2,由万有引力定律提供向心力:G=M1R1=M2R2可得:GM1=GM2=两式相加:G(M1+M2)T2=4π2L3,白矮星与类日伴星的总质量不变,则周期T不变.故B正确;C、由G=M1R1=M2R2得:M1R1=M2R2.知双星运行半径与质量成反比,类日伴星的质量逐渐减小,故其轨道半径增大,白矮星的质量增大,轨道变小;故C错误;D、白矮星的周期不变,轨道半径减小,故v=,线速度减小,故D错误;故选:B.6.对于环绕地球做圆周运动的卫星说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T 关系作出如图所示图象,则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A.B.C.D.【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据万有引力提供向心力,得到轨道半径与周期的函数关系,再结合图象计算斜率,从而可以计算出地球的质量.【解答】解:由万有引力提供向心力有:,得:,由图可知:,所以地球的质量为:,故B正确、ACD错误.故选:B.7.一飞船在探测某星球时,在星球表面附近飞行一周所用的时间为T,环绕速度为ν,则()A.该星球的质量为B.该星球的密度为C.该星球的半径为D.该星球表面的重力加速度为【考点】万有引力定律及其应用.【分析】由周期与速度可求得半径,由轨道半径与周期据万有引力等于向心力可求得质量,因轨道半径为星球的半径则可求出密度.【解答】解:ABC、由v=可得r=则C正确,由万有引力提供向心力:可求得M==,则A错误其密度为=,则B正确D、星球表面的重力加速度g==,则D错误故选:BC8.我国未来将建立月球基地,并在绕月球轨道上建造空间站,如图所示,关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接,已知空间站绕月球圆轨道的半径为r,周期为T,引力常量为G,月球的半径为R,下列说法中正确的是()A.月球的质量为M=B.月球的第一宇宙速度为v=C.航天飞机从图示A位置飞向B的过程中,加速度逐渐变大D.要使航天飞机和空间站对接成功,飞机在接近B点时必须减速【考点】万有引力定律及其应用.【分析】A、根据可判断A选项;B、根据可得月球的第一宇宙速度,可判断B选项;C、航天飞机从图示A位置飞向B的过程中半径逐渐变小,由知,加速度逐渐增大,可判断C选项;D、要使航天飞机和空间站对接成功,飞机在接近B点时必须减速,否则航天飞机将做椭圆运动,可判断D选项.【解答】解:A、根据可得,月球的质量为,故A选项正确;B、根据得,月球的第一宇宙速度为,故B选项错误;C、航天飞机从图示A位置飞向B的过程中半径逐渐变小,由知,加速度逐渐增大,故C选项正确;D、要使航天飞机和空间站对接成功,飞机在接近B点时必须减速,否则航天飞机将做椭圆运动,故D选项正确;故选:ACD.9.20xx年12月2日,牵动亿万中国心的“嫦娥3号”探测器顺利发射,“嫦娥3号”要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道,如图所示,经过一系列的轨道修正后,在p点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I,经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道II,嫦娥3号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近,绕月运行时只考虑月球引力作用,下列关于嫦娥3号的说法正确的是()A.发射“嫦娥3号”的速度必须达到第二宇宙速度B.沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P的速度C.沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P的加速度D.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期【考点】人造卫星的环绕速度.【分析】通过宇宙速度的意义判断嫦娥三号发射速度的大小,根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速,并由此判定机械能大小的变化,在不同轨道上经过同一点时卫星的加速度大小相同.【解答】解:A、嫦娥三号仍在地月系里,也就是说嫦娥三号没有脱离地球的束缚,故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度,故A错误;B、在椭圆轨道II上经过P点时将开始做近心运动,月于卫星的万有引力将大于卫星圆周运动所需向心力,在圆轨道上运动至P点时万有引力等于圆周运动所需向心力根据F向=r知,在椭圆轨道II上经过P点的速度小于圆轨道I上经过P点的速度,故B正确;C、卫星经过P点时的加速度由万有引力产生,不管在哪一轨道只要经过同一个P点时,万有引力在P点产生的加速度相同,故C正确;D、根据开普勒行星运动定律知,由于圆轨道上运行时的半径大于在椭圆轨道上的半长轴故在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上的周期,故D错误.故选:BC10.4月24日为首个“中国航天日”,中国航天事业取得了举世瞩目的成绩.我国于16年1月启动了火星探测计划,假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐宇宙飞船离开火星时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的下列说法,正确的是()A.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度大于经过Q点时的速度【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据开普勒第二定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点速度大于在Q点的速度.飞船从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动,必须在P点时,点火加速,使其速度增大做离心运动,即机械能增大.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时有r相等,则加速度必定相等.根据万有引力提供向心力与周期的关系确【解答】解:A、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时,要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上运动.所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度.故A正确.B、根据周期公式T=2π,虽然r相等,但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等.故B错误.C、飞船在轨道上Ⅲ运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律可知加速度必定相等.故C错误.D、根据开普勒第二定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动时,在近地点P点速度大于在Q点的速度.故D正确.故选:AD二、填空题(每小题5分,共20分)11.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做第一宇宙速度速度.v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的速度,叫做第二宇宙速度速度.v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度,叫做第三宇宙速度速度.【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.【分析】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,挣脱地球引力束缚的发射速度为第二宇宙速度,挣脱太阳引力的束缚的发射速度为第三宇宙速度.【解答】解:v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做第一宇宙速度速度.v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的速度,叫做第二宇宙速度速度.v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度,叫做第三宇宙速度速度.故答案为:第一宇宙速度,第二宇宙速度,第三宇宙速度.12.有两颗人造地球卫星A和B,分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,两卫星的轨道半径分别为r A和r B,且r A>r B,则两卫星的线速度关系为v A<v B;两卫星的角速度关系为ωA<ωB、两卫星的周期关系为T A>T B.(填“>”、“<”或“=”)【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系式,从而进行比较.【解答】解:根据得,v=,,T=,因为r A>r B,则v A<v B,ωA<ωB,T A>T B.故答案为:<,<,>.13.万有引力定律告诉我们自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比,引力常量G= 6.67×10﹣11N•m2/kg2.【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据万有引力定律可知自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比,引力常量为G=6.67×10﹣11N•m2/kg2【解答】解:根据万有引力定律可知:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比,引力常量为G=6.67×10﹣11N•m2/kg2故答案为:正比、反比 6.67×10﹣11。
物理人教版高中必修2人教版高一物理必修二第六章:《万有引力与航天》单元测试题(有答案)
《万有引力与航天》单元测试题一、选择题。
1.对于万有引力定律的表达式F = Gm 1m 2r 2,下列说法正确的是( ) A .公式中G 为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的 B .当r 趋近于零时,万有引力趋近于无穷大C .m 1与m 2受到的引力总是大小相等的,而与m 1和m 2是否相等无关D .m 1与m 2受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力 答案:AC 2.(2012·北京理综)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是( )。
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合答案:B 解析:环绕地球运动的卫星,由开普勒第三定律32R T =常数,当椭圆轨道半长轴与圆形轨的半径相等时,两颗卫星周期相同,选项A 错误;沿椭圆轨道运行的卫星,只有引力做功,机械能守恒,在轨道上相互对称的地方(到地心距离相等的位置)速率相同,选项B 正确;所有地球同步卫星相对地面静止,运行周期都等于地球自转周期,由2224πGMm mRRT ,R=22T 4πGM ,轨道半径都相同,选项C 错误;同一轨道平面不同轨道半径的卫星,相同轨道半径、不同轨道平面的卫星,都有可能(不同时刻)经过北京上空,选项D 错误。
3、1970年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元。
如图所示,“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点M 和远地点N 的高度分别为439 km 和2 384 km,则( )。
A.卫星在M 点的势能大于N 点的势能B.卫星在M 点的角速度大于N 点的角速度C.卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度D.卫星在N 点的速度大于7.9 km/s 答案:BC解析:卫星从M 点到N 点,万有引力做负功,势能增大,A 项错误;由开普勒第二定律知,M 点的角速度大于N 点的角速度,B 项正确;由于卫星在M 点所受万有引力较大,因而加速度较大,C 项正确;卫星在远地点N 的速度小于其在该点做圆周运动的线速度,而第一宇宙速度7.9 km/s 是线速度的最大值,D 项错误。
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最新人教版高中物理必修二单元测试题及答案全套计空气阻力,则落到B处的石块()
A.初速度大,运动时间短
弹射击北岸的目标.要击中目标,射击方向应()
A.对准目标
的压力等于自身的重力,则过山车在最高点时的速度大小为()
滑块M()
A.所受向心力变为原来的2倍
圆心的水平线,下列说法中正确的是()
A.小球在ab线上方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
答案:D
6.(2017·陕西省重点中学联考)如图所示,用一小车通过轻绳提升一货物,某一时刻,两
(如图甲所示),竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示,则()
A.绳索中拉力可能倾斜向上
地面上有一小球B,以速度v2竖直向上抛出,两小球在空中相遇,则()
h
m.不计小环与绳间的摩擦,取重力加速度g=10 m/s:
(1)钢球静止不动时,传感器的示数F=2 N,则钢球的质量m=________ kg;空气阻力,求:
(1)水平管口处水的速度;
12.(20分)如图所示,如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻
第六章章末检测
一、选择题(本题9个小题,每小题6分,共54分.1~5题为单项选择题,6~9题为多项选择题)
1.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:火星和木星在椭圆轨道上绕太阳运行时,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,故选项A错误;由于火星和木星在不同的轨道上运行,且是椭圆轨道,速度大小变化,火星和木星的运行速度大小不一定相等,选项B错误;由开普勒第三定律可知选项C正确;由于火星和木星在不同的轨道上,火星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,但不一定等于相同时间内木星与太阳连线扫过的面积,选项D错误.
答案:C
2.地球质量大约是月球质量的81倍,一飞行器位于地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距
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.a>a>a B.a>a>a
为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()
A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接
时间向前喷气使其变轨,2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道.则飞行器()
A.变轨后将沿轨道3运动
止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上,如图所示.下列说法正确的是()
A.宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间
则对于三颗卫星,正确的是()
A.运行线速度关系为v>v=v
是速度大小为v2=4 m/s.则上述过程中()
A.恒力F对物块做了32 J的功
的质量相同.则能正确地反应两滑块的速度随时间变化规律的图象是()
解析:对两滑块根据动能定理-F x=E-E,所以E=-F x+E,由此表达式可知题
以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度,下列说法中正确的是()
A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大
B.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大
C.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大
D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值
解析:汽车的发动机输出功率恒定,即P一定,则由公式P=F v可得出v增大,此时F 减小,但由于合外力方向与汽车运动方向一致,因此汽车速度仍在增大;当汽车受到的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大值,而后做匀速直线运动,故C、D正确.答案:CD
9.一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是()
A.在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m
B.在0~6 s内,物体经过的路程为40 m
C.在0~4 s内,物体的平均速率为7.5 m/s
D.在5~6 s时,物体所受的合外力做负功
解析:由图线可知,在t=5 s时,物体离出发点最远为35 m;在0~6 s内,物体朝正方向运动35 m,又返回5 m,经过的路程为40 m;在0~4 s内,物体的路程等于位移大小为30 m,平均速率为7.5 m/s;5~6 s内,物体做加速运动,合外力做正功.所以正确选项为B、C.
答案:BC
二、非选择题(本题3小题,共46分)
10.(10分)(2017·巴州高一检测)如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.
(1)在验证机械能守恒定律的实验中,没有必要进行的操作是________.
A.用天平测重物的质量
B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息
D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50 Hz,A、B、C为纸带中选取的三个计数点,每两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个计数点之间的时间间隔T=________s,打点计时器在打下计数点B时,物体的下落速度为v B=________m/s.(小数点后保留两位有效数字)
(3)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量________(选填“<”“>”或“=”)动能的增加量.
员与滑板的总质量为50 kg,h=1.4 m,H=1.8 m,不计圆弧轨道上的摩擦(g=10 m/s).求:
(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少?
(1)细绳能承受的最大拉力.。