高中物理必修2经典习题及答案

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高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:重力势能(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:重力势能(课后习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律重力势能课后篇巩固提升合格考达标练1.将一个物体由A移至B,重力做功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。

2.(2021山东安丘月考)质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。

3.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。

4.(2021湖南娄底期中)如图所示,质量为m的跳高运动员先后以背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的重心可能在横杆的下方,运动员克服重力所做的功不一定大于mgh ;而采用跨越式跨过横杆时,运动员的重心一定在横杆之上,运动员克服重力所做的功必定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:圆周运动(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:圆周运动(课后习题)【含答案及解析】

第六章圆周运动圆周运动课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中()A.笔尖的速率不变B.笔尖做的是匀速运动9C.任意相等时间内通过的位移相等D.两相同时间内转过的角度不同,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度的方向时刻改变,故A 正确,B错误;做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长相等,但位移还要考虑方向,C错误;相同时间内转过角度相同,D错误。

2.如图所示为行星传动示意图。

中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮传动过程中不打滑,那么()A.A点与B点的角速度相同B.A点与B点的线速度相同C.B点与C点的转速之比为7∶2D.A点与C点的周期之比为3∶5,A、B两点的线速度大小相等,方向不同,B错误;由v=rω知,线速度大小相等时,角速度和半径成反比,A、B两点的转动半径不同,因此角速度不同,A错误;B点和C点的线速度大小相等,由v=rω=2πnr可知,B点和C点的转速之比为n B∶n C=r C∶r B,r B=R2,r C=1.5R2+2R2=3.5R2,故n B∶n C=7∶2,C正确;根据v=2πr可知,T A∶T C=r A∶r C=3∶7,D错误。

T3.(多选)如图所示,在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在他将双臂逐渐放下的过程中,他转动的速度会逐渐变快,则它肩上某点随之转动的()A.转速变大B.周期变大C.角速度变大D.线速度变大,即转速变大,角速度变大,周期变小,肩上某点距转动圆心的半径r不变,因此线速度也变大。

4.(2020海南华侨中学高一上学期期末)如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。

当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大、b、c三点共轴,角速度相同,B正确,C错误;a、b、c三点半径不等,所以三点的线速度大小不等,A错误;R a=R b>R c,a、b、c三点角速度相同,故a、b两点的线速度大于c点线速度,D错误。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:第五章习题课 平抛运动规律的应用(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:第五章习题课 平抛运动规律的应用(课后习题)【含答案及解析】

第五章抛体运动习题课:平抛运动规律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,斜面上有A ,B ,C ,D 四个点,AB=BC=CD ,从A 点以初速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B 点,若小球从A 点以速度√2v 0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A.小球一定落在C 点B.小球可能落在D 点与C 点之间C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同2.(多选)跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。

现有某运动员先后两次从跳台a 处沿水平方向飞出,初速度分别为v 和2v ,两次均在斜坡上着陆。

不计空气阻力,下列判断正确的是( ) A.运动员两次在空中飞行的时间之比是1∶2 B.运动员两次在空中飞行的位移之比是1∶2 C.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度大小之比是1∶2D.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度与水平方向夹角的正切值之比是1∶2v 0,则根据题意可得tan α=12gt2v 0t=gt2v 0,解得t=2v 0tanαg,运动员在空中运动的时间和初速度成正比,故A 正确;运动员的位移√(v 0t )2+(12gt 2) 2=t √v 02+(12gt) 2,可知位移与时间不成正比,B 错误;由落地时速度√v 02+(gt )2可知,初速度变为原来2倍,时间变为原来2倍即竖直分速度变为原来2倍,故合速度变为原来2倍,C 正确;位移方向不变,瞬时速度方向不变,D 错误。

如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行√3 s 后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g 取10 m/s 2),由此计算出物体的水平位移x 和水平初速度v 0分别是( )A.x=25 mB.x=5√21 mC.v 0=10 m/sD.v 0=20 m/sv y =gt=10√3 m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan 30°=v 0v y,解得v 0=10√3×√33m/s =10 m/s,则水平位移x=v 0t=10×√3 m =10√3 m 。

高中物理必修2全册复习基础典型题(精选含答案)

高中物理必修2全册复习基础典型题(精选含答案)

θ F m1 θ Fm 2 高中物理必修2全册基础练习题第一章 功和机械能一、功(单位:J)1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

2. 公式:W=FS(注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离)3.判断是否做功:力和距离垂直不做功, 力和距离不垂直有做功. 二、功率(单位W ;常用单位kW )1.物理意义:表示做功快慢的物理量。

2.公式:三、动能和势能动能和势能的转化功 功率1、如图所示,质量分别为m 1和m 2的两个物体,m 1<m 2,在大小相等方向相同的两个力F 1和F 2作用下沿水平方向移动了相同距离.若F 1做的功为W 1,F 2做的功为W 2,则( )A .W 1>W 2B .W 1<W 2C .W 1=W 2D .无法确定2.在水平粗糙的地面上使一物体由静止开始作匀加速运动,如图示,第一次是拉力,第二次是推力,两种情况下力的作用线与水平方向夹角、力的大小、位移的大小均相同,那么比较两种情况,则( )A、力F 对物体所做的功相等 B 、摩擦力对物体所做的功相等 C 、物体的动能变化量相等 D 、力F 做功的平均功率相等3、从空中以40m/s 的初速度平抛一重为10N 的物体。

物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s 2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为 A 、300W B 、400 W C 、500W D 、700W4、汽车在水平的公路上匀速直线运动,行驶速度为18米/秒,其输出功率为36千瓦,则汽车所受到的阻力是( )A .2000NB .3000NC .4000ND .5000N5、几年前,走私活动十分猖獗,犯罪分子利用高速走私船妄图逃避打击,海关针锋相对,装备了先进的高速缉私艇,狠狠打击了违法犯罪活动。

设水的阻力与船的速率平方成正比,欲使船速加倍,发动机的输出功率应变为原来的 A.2倍 B.2倍 C.4倍 D .8倍功能原理1、质量为m 的物体,在距地面h 高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的有 ( )A.物体的重力势能减少1/3mgh B .物体的机械能减少2/3mgh C .物体的动能增加1/3mghD .重力做功mgh2、光滑水平面上静置一质量为M 的木块,一质量为m 的子弹以水平速度v 1射入木块,以v 2速度穿出,木块速度变为v ,对这个过程,下列说法中正确的是( )A .子弹对木块做的功等于221MvB .子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C .子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦生热的内能之和D .子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹与木块间摩擦转化的内能之和αα3、某人用手将1Kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( )A .手对物体做功12JB .合外力做功2JC .合外力做功12JD .物体克服重力做功10动能定理1.物体以120J 的初动能从斜面底端向上运动,当它通过斜面某一点M 时,其动能减少80J ,机械能减少32J ,如果物体能从斜面上返回底端,则物体到达底端的动能为A .20JB .24JC .48JD .88J2、如图所示,物体从A 处开始沿光滑斜面AO 下滑, 又在粗糙水平面上滑动,最终停在B 处。

人教版高中物理必修二课后练习答案详解.pdf

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人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节 曲线运动1. 答:如图6-12所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。

图6-122. 答:汽车行驶半周速度方向改变180°。

汽车每行驶10s ,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。

图6-133. 答:如图6-14所示,AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。

图6-14第2节 质点在平面内的运动1. 解:炮弹在水平方向的分速度是v x =800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y =800×sin60°=692m/s 。

如图6-15。

图6-152. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v 为v 2、v 1的合速度(图略),即:v xv v1vBC6.4/v m s ===,速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3. 答:应该偏西一些。

如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1,击中目标的速度v是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度,所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。

图6-164. 答:如图6-17所示。

图6-17第3节 抛体运动的规律1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。

摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m =212gt经历时间0.55t s ===在水平方向位移x =v t =40×0.55m =22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。

一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。

(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s =5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ, tanθ=vx /v y =405.39=7.422. 解:该车已经超速。

人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 变力做功的求解及P=Fv的应用

人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 变力做功的求解及P=Fv的应用

第八章分层作业19 变力做功的求解及P=Fv的应用A级必备知识基础练1.关于摩擦力做功,下列说法正确的是( )A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D.滑动摩擦力可以对物体做正功2.用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比。

已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时阻力对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次敲钉子时钉子进入木板的深度为( )A.(√3-1)dB.(√2-1)dC.(√5-1)d2D.√22d3.(山东青岛第一中学高一期末)一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,拉力随位移变化的关系图像如图所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.25B.物体在8 m处的加速度a=4 m/s2C.整个过程中拉力做功的平均功率P=5 WD.合力做的功为-32 J4.(广东肇庆高一期末)如图所示,设高铁运行时受到的阻力与速度大小的二次方成正比,一列高铁在启动阶段由静止启动后,做匀加速直线运动,在此阶段运动过程中,下列说法正确的是( )A.高铁所受牵引力变大B.高铁所受牵引力保持不变C.高铁的输出功率变小D.高铁的输出功率保持不变5.如图所示,物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法,正确的是( )A.静摩擦力都做正功,滑动摩擦力都做负功B.静摩擦力都不做功,滑动摩擦力都做负功C.有的静摩擦力做正功,有的滑动摩擦力不做功D.有的静摩擦力做负功,有的滑动摩擦力做正功6.(福建漳州高一期末)一台起重机将质量m=200 kg的重物由静止开始竖直向上匀加速提升,4 s末达到额定功率,之后保持该功率继续提升重物,5 s末重物达到最大速度v m。

【单元练】2021年高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典习题(答案解析)(1)

【单元练】2021年高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典习题(答案解析)(1)

一、选择题1.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和2v的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上,甲乙两个小球在空中运动时间之比为( )A .2倍B .4倍C .6倍D .8倍A解析:A如图,小球做平抛运动设斜面倾角为θ,两球都落在该斜面上,则两球位移与水平方向的夹角都等于斜面的倾角 水平位移0x v t =竖直位移212y gt =根据几何关系有tan y xθ=得02tan v t gθ=所以甲、乙两个小球在空中运动时间之比为2:1,即为2倍关系。

故选A 。

2.2021年央视春节晚会采用了无人机表演。

现通过传感器获得无人机水平方向速度x v 、竖y v (取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的( )A .无人机在1t 时刻上升至最高点B .无人机在2t 时刻处于超重状态C .无人机在10~t 时间内沿直线飞行D .无人机在13~t t 时间内做匀变速运动D解析:DA .无人机在3t 时刻上升至最高点,因为最高点是竖直方向速度为0时,所以A 错误;B .无人机在2t 时刻处于减速上升过程,加速度向下,处于失重状态,所以B 错误;C .无人机在10~t 时间内沿曲线飞行,因为其合加速度与合速度方向不在同一直线,所以C 错误;D .无人机在13~t t 时间内,水平方向做匀速直线运动,合力为0,竖直方向做匀减速直线运动,其合外力不变,所以无人机做匀变速运动,则D 正确; 故选D 。

3.冬奥会跳台滑雪比赛,它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。

简化模型如图所示,一运动员穿着专用滑雪板,在助滑路上获得高速后从A 点水平飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B 点着陆。

已知可视为质点的运动员水平飞出的速度020m/s v =,山坡看成倾角为37︒的斜面,不考虑空气阻力,(sin370.6︒=,cos370.8︒=)则关于运动员以下说法正确的是( )A .在空中飞行的时间为1.5sB .落到斜面上B 点时离A 点的距离为60mC .若运动员水平飞出速度减半,则落到斜面上时离A 点的距离减半D .若运动员水平飞出速度减半,则落到斜面上时速度方向不变D 解析:DAB .运动员由A 到B 做平抛运动,落在山坡上时,水平方向的位移为0 x v t =竖直方向的位移为212y gt =且有tan 37y x︒=联立解得在空中飞行的时间为032202tan 374s 3s 10v t g︒⨯⨯===由运动学公式得0203m 60m x v t ==⨯=则AB 间的距离为60m 75m cos370.8x s ︒===故AB 错误;C .若运动员水平飞出速度减半,根据飞行时间02tan 37v t g︒=可知在空中飞行时间减为原来的一半,根据运动学公式x =v 0t 可知水平位移减小为原来的四分之一,则AB 间的距离为cos37x s ︒=也减为原来的四分之一,故C 错误;D .运动员落在山坡时速度与水平方向上的夹角的正切值为0002tan 37tan 2tan 37g gt g v v να︒︒⋅===与初速度无关,所以运动员水平飞出速度减半,则落到斜面上时速度方向不变,故D 正确。

【单元练】(必考题)高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典题(含答案解析)

【单元练】(必考题)高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典题(含答案解析)

一、选择题1.如图,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向,图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间不相同C .a 的水平速度比b 的小D .若a 、b 同时抛出,落地前它们不可能在空中相碰D解析:DAB .由题图知b 、c 的高度相同,大于a 的高度,根据h =12gt 2 得2h t g = 知b 、c 的运动时间相同,a 的飞行时间小于b 的时间。

故AB 错误;C .因为a 的飞行时间短,但是水平位移大,根据0x v t =知,a 的水平速度大于b 的水平速度。

故C 错误;D .若a 、b 同时抛出且两者能在空中相遇,则相遇时由2h t g= 知两者抛出时的高度一定相同,显然与题意相矛盾,所以a 、b 同时抛出,落地前它们不可能在空中相碰,故D 正确。

故选D 。

2.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。

假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为以v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,如果战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点B 离O 点的距离为( )A 22221v v -B .0 C .12dv v D .21dv v C 解析:C如图所示最短时间为2v d t = 1s v t =解得12dv s v =故选C 。

3.排球比赛中的发球是制胜的关键因素之一,提高发球质量的方法主要是控制适当的击球高度H 和击球速度,以达到较小的落地角度θ(落地时速度方向与水平地面的夹角)。

若将发出的排球的运动看成是平抛运动,且排球落在对方场地内,排球击出时的水平速度为v 0,击球位置到本方场地底线的距离为l ,如图所示。

下列判断中除给出的条件变化外,其他条件不变,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )A .H 越大,排球落地的角度θ越小B .接球高度一定时,H 越大,对手的反应时间越长C .同时增大l 和v 0,排球落地的角度θ增大D .同时增大H 和l 可减小排球落地的角度θB解析:B竖直方向上,排球做自由落体运动,因此有212H gt = 00tan yv gt v v θ== H 越大,t 越大,v y 越大,θ越大,故A 错误;B .对手反应的时间是从排球发出到球被接住所经历的时间,接球高度一定时,H 越大,反应时间越长,故B 正确;C .v y 不变,由0tan yv v θ=可知v 0增大时,θ减小,故C 错误;D .落地角度正切值002tan y v gH v v θ== 同时增大H 和l ,初速度不变时,θ增大,故D 错误。

人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 分层作业18 功与功率

人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 分层作业18 功与功率

第八章分层作业18 功与功率A级必备知识基础练1.(山东烟台高一期末)关于功,下列说法正确的是( )A.物体的位移越大,力对物体做的功越多B.力越大,力对物体做的功一定越多C.力对物体不做功,物体的位移可能不为零D.因为力和位移是矢量,所以功也是矢量2.(山东烟台高一期末)为了节能,商场的自动扶梯在较长的时间无人乘行时会自动停止运行。

有人站上后,扶梯开始加速,然后匀速运动,如图所示。

下列说法正确的是( )A.匀速上行过程中,扶梯对人不做功B.加速上行过程中,扶梯对人的摩擦力做正功C.加速上行过程中,扶梯对人的支持力不做功D.加速上行过程中,支持力对人做正功,摩擦力做负功3.滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。

一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为F f1,脚对滑板的摩擦力为F f2,下列说法正确的是( )A.F f1做正功,F f2做负功B.F f1做负功,F f2做正功C.F f1、F f2均做正功D.因为是静摩擦力,F f1、F f2都不做功4.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)以初速度v0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上。

已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球从抛出到落在斜面上的过程中,重力做功的平均功率为( )A.mgv0tan θB.mgv02tanθD.mgv0cos θC.mgv0sinθ5.(福建龙岩高一期末)某力做的功随时间变化的关系如图所示,该力做功的功率为( )A.10 WB.20 WC.30 WD.40 W6.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。

已知飞机质量m=7.0×104 kg,,重力加速度g取10 m/s2,在飞机滑跑滑跑时受到的阻力为自身重力的110过程中,求:(1)飞机克服阻力所做的功;(2)牵引力的大小;(3)牵引力对飞机所做的功。

物理高中必修二试题及答案

物理高中必修二试题及答案

物理高中必修二试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是维持物体运动的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 物体运动不需要力D. 力与加速度无关2. 物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是:A. 线速度不变B. 角速度不变C. 向心加速度大小不变D. 向心力大小不变3. 根据能量守恒定律,下列说法不正确的是:A. 能量既不能被创造也不能被消灭B. 能量可以在不同形式之间转化C. 能量的总量在转化过程中会减少D. 能量的转化和转移具有方向性4. 机械波的传播速度与介质有关,与波源无关。

下列说法正确的是:A. 波速只与介质有关B. 波速只与波源有关C. 波速与介质和波源都有关D. 波速与介质和波源都无关5. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量的总量是不变的D. 能量的总量是可变的6. 根据理想气体状态方程,下列说法正确的是:A. 温度不变时,压强与体积成反比B. 体积不变时,压强与温度成正比C. 压强不变时,体积与温度成反比D. 以上说法都不正确7. 根据麦克斯韦方程组,下列说法正确的是:A. 变化的磁场可以产生电场B. 变化的电场可以产生磁场C. 恒定的磁场可以产生电场D. 恒定的电场可以产生磁场8. 根据光电效应,下列说法正确的是:A. 光子的能量与光的频率成正比B. 光子的能量与光的波长成反比C. 光子的能量与光的强度成正比D. 光子的能量与光的强度成反比9. 根据狭义相对论,下列说法不正确的是:A. 时间会随着速度的增加而变慢B. 长度会随着速度的增加而缩短C. 质量会随着速度的增加而增加D. 光速在任何惯性参考系中都是常数10. 根据量子力学,下列说法不正确的是:A. 粒子的位置和动量不能同时准确测量B. 粒子的状态可以用波函数描述C. 粒子的行为具有确定性D. 粒子的行为具有概率性答案:1. B2. C3. C4. A5. C6. B7. A8. A9. C 10. C二、填空题(每空2分,共20分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小______,方向______,作用在______不同的物体上。

高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题单选题1、离心现象在生活中很常见,比如市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,车辆将转弯,请拉好扶手”。

这样做可以()A.使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B.使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案:D车辆转弯时,如果乘客不能拉好扶手,乘客将做离心运动,向外侧倾倒发生危险。

故选D。

2、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内,AB连线为竖直直径,一小球以某一速度冲上轨道,运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。

则小球落地点C到轨道入口A点的距离为()A.2√3R B.3R C.√6R D.2R答案:A在最高点时,根据牛顿第二定律3mg=m v2 R通过B点后做平抛运动2R=12gt2x=vt 解得水平位移x=2√3R故选A。

3、已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()A.√gRsinθB.√gRcosθC.√gRtanθD.√gR答案:C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,有F n=mg tan θ,F n=m v2R解得v=√gR tanθ故选C。

4、做匀速圆周运动的物体,它的加速度大小必定与()A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.运动半径成正比D.线速度和角速度的乘积成正比答案:DA.根据a=v2 r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与线速度的平方成正比,A错误;B.根据a=ω2r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与角速度的平方成正比,B错误;C.根据,a=ω2ra=v2r当线速度一定时,加速度大小与运动半径成反比;当角速度一定时,加速度大小与运动半径成正比,C错误;D.根据a=ω2r,v=ωr联立可得a=vω可知加速度大小与线速度和角速度的乘积成正比,D正确。

教科版高中物理必修2教材习题参考答案

教科版高中物理必修2教材习题参考答案

教科版高中物理必修2教材习题参考答案题目:讨论交流[教材第3页]图1-1-8中的人造卫星和羽毛球各是靠什么力来改变运动方向而做曲线运动的?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:答案:(1)地球对人造卫星的引力作用,使人造卫星绕地球做曲线运动.(2)羽毛球受重力作用,改变了运动方向做曲线运动.点拨:认识曲线运动,要从运动性质,描述运动的物理量,受力等方面综合分析.题目:讨论交流[教材第7页]【例题】某条河宽度为700 m,河水均匀流动,流速为2 m/s.若小船在静水中的运动速度为4 m/s,则小船的船头向哪个方向行驶才能恰好到达河的正对岸?渡河时间为多少?【解】 如图1-2-4所示,小船实际的运动是垂直于河流方向的运动,它可以看做是小船斜向上游方向和沿水流方向两个分运动的合运动.由图可见sin α=21v v =24=0.5 α=30°即小船应朝偏向上游30°的方向行驶.由图还可以得到合速度的大小为v 2212v v 2242≈3.5m/s 渡河时间为t =x v =70035.s =200s 在上述例题中,若行驶的过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸(如图1-2-1所示),则渡河的时间是多少?小船到达对岸时向下游偏移的位移是多少?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:若行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸,则渡河时间.17004d t v '== s=175 s .小船到达对岸时向下游偏移了:22175x v t ''==⨯ m=350 m .答案:点拨:小船的运动,渡河时间的长短取决于垂直于河岸的分速度.题目:讨论交流[教材第8页]平抛运动是一种曲线运动,其速度的大小和方向都时刻发生改变.对这种比较陌生、复杂的运动,能否利用运动的分解,将它转化为我们所熟悉的、简单的运动呢?1.假如物体在空中被水平抛出后不受重力的作用,将会怎样运动?2.假如物体没有水平速度,松手后,物体将会怎样运动?3.以水平速度抛出一个物体,物体将如何运动?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.物体将做匀速直线运动.2.物体将做自由落体运动.3.物体将做平抛运动.答案:点拨:题目:实验探究[教材第9页]1.如图1-3-3所示,用小锤轻击弹性金属片,A球向水平方向飞出,做平抛运动,同时B球被松开,做自由落体运动.观察两球运动的路线,比较它们落地时间的先后.用较大的力打击金属片,改变击球点离地的高度,多次重复上述实验,结果有何变化?实验现象说明了什么?2.我们还可以用频闪照相的方法研究上述A、B两个小球的运动.图1-3-4是它们运动过程的频闪照片.照片为我们提供了哪些信息?根据这些信息,你认为做平抛运动的小球在水平方向上做什么运动?在竖直方向上做什么运动?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.通过实验得出,A、B两球同时落地,用较大的力打击金属片,改变击球点离地的高度,两球仍然是同时落地,但A球水平方向的位移变大.2.从平抛运动和自由落体运动的频闪照片,我们得到了在相等时间间隔内小球的水平位移和竖直位移,从照片上可以看出,做平抛运动的小球在相同的时间内的水平位移相同,故水平方向上是匀速直线运动;做平抛运动的小球在竖直方向与自由落体运动的小球完全相同,故竖直方向上做自由落体运动.因此平抛运动是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第11页]实验装置如图1-3-8所示,把坐标纸固定在竖直板面上,使坐标纸纵格线处于竖直方向.在坐标纸上作xOy坐标系,使O点处于斜槽的末端,x轴与坐标纸横格线平行,y轴与坐标纸纵格线平行.在斜槽上选定小钢球运动的起点,使小球由静止开始滚下,并由O点水平射出,做平抛运动.记录小钢球做平抛运动的几个点迹,并用平滑的曲线将它们连接起来,就得到了小钢球做平抛运动的轨迹.在轨迹上选取几个不同的点,测出它们的横坐标x和纵坐标y,根据公式y=12gt和x=v t,求出小钢球做平抛运动的初速度v.算出求得的几个v的平均值,即为平抛运动的初速度.1.如何保证小球抛出后的运动是平抛运动?2.为什么小球每次要从同一位置滚下?3.如何根据平抛物体运动轨迹上某一点的坐标x、y,求出物体在该点的瞬时速度?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、使斜槽末端保持水平.2、小球从同一位置滚下是为了保证小球做平抛运动的初速度相同.3、x、y的值即为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移,由0x v t =,212y gt =,220()v v gt =+,即可求得物体在该点的瞬时速度.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第14页]1.还有哪些物体的运动可以看做斜抛运动?2.斜抛运动是匀变速运动,还是非匀变速运动?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.斜抛运动比平抛运动更为常见,如投掷出去的标枪、铁饼、斜向上喷出的喷泉等. 2.斜抛运动是只在重力作用下的运动,其加速度为重力加速度g,故是一种匀变速运动. 答案:点拨:题目:观察思考[教材第14页]仔细观察如图1-4-3所示的斜抛运动的频闪照片,并回答:1.斜抛运动和平抛运动有什么联系?2.如果将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解,抛射体在水平方向上做什么运动?在竖直方向上做什么运动?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.从斜抛运动的频闪照片可以看出斜抛运动的运动轨迹是左右对称的,可以将斜抛运动看做从最高点开始的平抛运动.2.斜抛运动水平方向不受外力,做匀速直线运动,竖直方向只受重力,做竖直上抛运动.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第15页]图1-4-9给出了发射角与初速度一定,环境条件不同时的抛体运动轨迹,你认为哪些环境因素会影响抛体的运动轨迹?除环境条件外还有哪些因素也会影响抛体的运动轨迹?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:在发射角与初速度相同的条件下,风力、温度、气压等都会影响抛体的运动轨迹.另外抛体本身的形状、密度、大小等也会影响抛体的运动轨迹.答案:点拨:题目:观察思考[教材第20页]1.从运动学的角度看,上面的这些实例有什么共同的特点?2.你观察过自行车吗?自行车行进时(图2-1-2),有哪些部件绕轴做圆周运动?圆心在哪儿?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.从运动学角度看,各个实例中的研究对象的轨迹都是圆,速度的方向在不断地发生变化.2.自行车车轮上每一部分都绕轮轴转动,做圆周运动,圆心是轮轴.脚踏板也做圆周运动,圆心是两踏板的中心.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第21页]1.仿照匀速直线运动的定义,你认为应该怎么样来定义匀速圆周运动?2.有人认为:描述匀速圆周运动的快慢,可以观测圆周上一个点在单位时间内通过的弧长,你认为行不行?3.你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.在相等的时间内,通过的圆弧长度都相等的圆运动叫匀速圆周运动.2.可以,但必须明确表示弧长和时间的单位.3.周期可以描述匀速圆周运动的快慢.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第22页]闹钟与手表为什么会有上述快慢之争(图2-1-5)?提出你的看法,和同学进行讨论.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:闹钟比较的是针尖线速度的大小,线速度大小与指针的长度有关,手表指的是周期,它们所说的角度不同.答案:点拨:题目:发展空间[教材第24页]实验室快速转动自行车轮,你可以看清轮轴附近的一段辐条,但你能看清轮圈附近的辐条吗?试试看,并解释这个现象.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:不能看清轮圈附近的辐条,这是因为轮圈附近的辐条在转动时的线速度大.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第25页]观察图2-2-2中的图片,思考:1.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时,它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗?2.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时,它们所受的合力是否改变速度的大小?其方向与线速度方向有什么关系?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.沿切线方向不会受力的作用.2.合外力只是改变了速度的方向.合外力的方向与线速度的方向垂直.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第27页]做匀速圆周运动所需向心力的大小,在质量和角速度一定时,与半径成正比;在质量和半径一定时,与角速度的平方成正比;在半径和角速度一定时,与质量成正比.用公式可以表示为F =m ωr由于v =r ω,可得2v F m r 为什么在向心力大小的两种表达式中,一个式子中向心力的大小与半径成正比,而另一式子中向心力的大小却与半径成反比?它们相互矛盾吗?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:公式2F mr ω=中,向心力的大小与半径成正比是在保证质量和角速度不变的情况下成立 公式2v F m r=中,向心力的大小与半径成反比是在保证质量和线速度不变的情况下成立 它们并不矛盾. 如图2-2-5中A线表示线速度一定时a与r成反比B线表示角速度一定时a与r成正比.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第32页]假定你是一个铁路设计的工程师,你打算用什么方法为火车转弯提供向心力?与你的同学交流并评价各自的方法.火车在水平面内以恒定的速率转弯时,可以把它视为做匀速圆周运动,其向心加速度指向圆心.如何为它提供向心力呢?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、采用外轨比内轨高的方法2、火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供.答案:点拨:题目:实验室[教材第35页]大家都看过杂技演员表演的“水流星”(如图2-3-17所示).一根细绳系着盛水的杯子,随着演员的抡动,杯子就在竖直面内做圆周运动,甚至杯子在运动到最高点时,水也不会从杯里洒出来.这是为什么?你自己动手做一个“水流星”,感受一下.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:“水流星”问题分析.盛水的杯子如果是静止的,把它倾倒过来,水就会在重力作用下洒落在地上,但是,当水和杯子一起在竖直面内做圆周运动时,由于惯性,水和杯子的速度方向总是沿着圆周切线的方向,所以,杯口朝下时,随着杯子一起运动的水,在重力作用下,只是改变速度的方向做圆周运动,而不会从杯口竖直流下来.让我们进一步讨论这个问题:当杯子以速度v转过圆周运动的最高点时,对质量为m的水而言,由牛顿第二定律可得2N v F mg m R +=,所以2N v F m mg R=-,显然只要v gR ≥则0N F ≥,也就是说v gR 〉正是要有一个向外的压力,v越大,水对杯子底的压力越大水越不容易洒落.而v gR水和杯子顺利通过圆周运动最高点的临界值,因此演员只要保持杯子在最高点的速度不小于gR她的表演总会成功.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第42页]地球上的人们总感觉天体在环绕地球运动.然而,运动是相对的,就像我们在车上看到路旁的电线杆在后退一样,是否有可能地球也在运动呢?如果天体和地球都在运动,它们的运动可能有什么特点呢?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:地球在不停地运动,既有自转,又有公转.昼夜交替是地球自转的结果春夏秋冬是地球绕太阳公转的结果.宇宙中的天体都在不停地运动,它们的运动相对中心天体而言都是椭圆.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第45页]1.为什么苹果从树上落向地面而不飞上天空?2.在我们周围,物体都受到重力作用,那么月球受到重力作用吗?3.为什么月球不会落到地球的表面,而是环绕地球运动?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.苹果受地球的吸引力,从树上脱落后会落向地面.2.月球受地球的吸引力,故月球绕着地球转.3.地球对月球的吸引力充当了向心力,故月球围绕地球转.答案:点拨:题目:观察思考[教材第58页]观察下面三张图片,回答图中提出的问题.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:a中人对杠铃向上的举力对杠铃做功,重力对杠铃做功,人消耗的化学能转化为杠铃的重力势能.b中重力和摩擦力对人做功,重力势能转化为动能和内能.c中弹力对箭做功,弹性势能转化为动能.答案:点拨:题目:活动[教材第60页]如图4-1-5所示,质量为70 kg的滑雪运动员沿倾角为30°的斜坡滑下,已知斜坡表面与滑雪运动员的滑雪板之间的动摩擦因数为0.05.试求运动员在下滑5 m的过程中,作用在运动员身上的重力、支持力和摩擦力所做的功,以及合力所做的功,填入下表.其中哪个力做的功为正?哪个力做的功为负?哪个力不做功?并由此谈谈力做正功、负功和不做功的条件,以及功的正负的物理意义.合力的功与各分力的功之间有怎样的数量关系?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:重力做的功01sin 30709.852G W mgx ==⨯⨯⨯J= 1715 J . 支持力做的功0N W =,即不做功, 摩擦力做的功03cos300.05709.852f W mg x μ=-=-⨯⨯⨯ J 148.52≈- J . 合力的大小为:00sin30cos30313.30F mgx mg μ=-≈合J.合力的功:W 1566.50F x ==合合J.正、 负功的代数和为1566.48G f W W += J.结论: 在误差允许的范围内, 合力的功与各分力功的代数和是相等的.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第61页]上楼时,无论你是慢步走上,还是快步跑上,只要你上升的高度相同,你克服重力所做的功就相等,但为什么快步上楼时人会气喘吁吁,而慢步上楼却不会?老年人上楼为什么比年轻人上楼要慢些?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:快步走时用的时间短,即单位时间内做的功多,消耗的功率大,所以人气喘吁吁,老年人体力差,做功的本领差,也就是其功率小,所以比年轻人上楼要慢些.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第63页]1.人沿盘山公路往上骑车的速度通常要比在水平路面上慢些,试用公式P =F ν解释这一现象.若力F 的方向与速度ν的方向夹角为α,则功率、力和速度的关系式为P =F νcos α.2.汽车上坡时,司机常会加大油门和降低速度,这样做的目的是什么?3.小轿车行驶时受到的阻力要比一般的大卡车小得多,但有的小轿车的功率反而比大卡车大,为什么?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、根据公式P=Fv当P一定时F与v成反比关系,在盘山公路上骑车比水平路面需要的牵引力F大,所以v小. 2、由P=Fv得P F v=,加大油门功率P增大,降低速度v减小,所以F增大,则能获得较大的牵引力.3、根据P Fv F v ==阻小轿车受到的阻力比大卡车小,但小轿车的速度比大卡车的速度大,而使得有的小轿车的功率比大卡车的功率大.答案:点拨:题目:发展空间[教材第64页]估测“引体向上”的平均功率如图4-2-6所示,做一次“引体向上”,使你的整个身体升高约一个手臂的高度,估测这个过程中你克服重力所做的功及其平均功率.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:估测“引体向上”的平均功率令人的质量为50 Kg 在20 s 内完成了12次“引体向上” 运动,每次重心升高的高度为0.6m,则,20 s 内克服重力做的功W 1250100.6n mgh ==⨯⨯⨯ J=3600 J,故克服重力做功的平均功率为360018020W P W t === W. 答案:点拨:题目:1.讨论交流[教材第64页、65页]设想你要从某座高楼的第17层下到第8层,你可以乘电梯下,也可以沿楼梯走下(图4-3-4).两种方式下楼,重力对你做的功是否相等?这个问题可以归结为一个新的问题:重力做功跟物体运动的路径是否有关?如图4-3-5,物体从位置A沿两条路径移到位置B:沿直线路径AB;沿折线路径ACB.比较物体沿两条路径移动时,重力对物体做功的大小.通过比较,你能得出什么结论?需要指出的是,你的结论只是在较为特殊的情况下得出的.在一般情况下,若物体从位置A 沿曲线路径APB移至位置B,结论又是如何呢?建议你将曲线分割成一个个小段进行分析,每一小段曲线都可看成直线段.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:两种下楼方式,重力做的功相等,都等于重力与两楼层间高度差的乘积.由此问题可看出:重力做功与物体运动的路径无关.答案:点拨:题目:2.讨论交流[教材第66页]重力对物体做功,物体的重力势能会发生变化吗?怎样变化?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:重力对物体做功,物体的重力势能会发生变化.当重力做正功时,重力势能减少;当重力做负功,重力势能增加.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第69~70页]1.利用动能定理W =2k E -1k E ,说明合外力所做的功的正负与物体动能变化的关系.2.动能定理为我们计算力所做的功提供了新的方法.用W =2k E -1k E 计算功和用W =Fxcos α计算功有什么不同?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、合外力做正功,动能变化为正值,即21k k E E -〉0,动能增大,合外力做负功,动能变化为负值,即210k k E E -〈,动能减小.2、用21k k W E E =-可以求恒力的功,也可以求变力的功,但要注意式中W为合外力的功,用cos W Fx =∂只能求恒力的功.答案:点拨:题目:发展空间[教材第71页]估测手上抛石块所做的功将一个物体向上抛出(图4-4-9),如果忽略空气阻力,物体向上运动到最高点的时间与从最高点落回到抛出点经历的时间相等.用一架天平和一只停表,通过实验估测用手急速竖直向上抛小石块时,手对石块所做的功.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、用天平称出石块的质量m. 2、用停表测出石块往返的时间t,则单方向运动的时间T=2t. 3、用v =gt 测出石块离开手时的速度,进而求得动能k E ,且()2222111228k E mv m gt mgt ===. 4、手对石块做的功218k W E mgt ==. 答案:点拨:题目:活动[教材第73页]如图4-5-4所示,将小球从距斜轨底面h 高处释放,使其沿竖直的圆形轨道(半径为R)的内侧运动.1.若h <R ,小球能否通过圆形轨道最高点,为什么?2.若h =2R ,小球能否通过圆形轨道最高点,为什么?3.若h >2R ,小球能否一定通过圆形轨道最高点,为什么?题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1.若h<R,则由机械能守恒知小球能上升到与h等高的位置,不能通过最高点. 2.若h=2R,小球也不能通过最高点,因小球如果做完整的圆周运动,在最高点时的速度不能为零.3.若小球恰好经过最高点,则忽略阻力的情况下,由机械能守恒定律得2122mgh mv mgR =+,v gR ≥52R.只有h≥52R时,小球才能通过圆形轨道的最高点.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第76页]运动员投掷标枪使其做斜抛运动的全过程可分为三个阶段:(1)投掷出手;(2)上升到最高处;(3)下落到地面.分析三个阶段过程中哪些力做功及能量如何转化.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:1、投掷过程人对标枪的力做功,人体化学能转化为标枪的机械能.2、上升过程重力做负功,动能转化为重力势能.3、下落过程重力做正功、重力势能转化为动能,落到地面,机械能转化为内能.答案:点拨:题目:讨论交流[教材第79页]我国人均能源占有量只有世界平均数的1/4,解决我国能源问题的基本方针是能源开发与节约并重.谈谈你可以通过哪些简单的方法改变自己的生活方式,以减少能源的使用量.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:能源问题早已被人们高度关注,对我们青年学生而言,节约能源是我们义不容辞的责任,要养成随手关灯、节约用水等的好习惯.答案:点拨:题目:练习与评价第1题1.学习驾驶汽车时需要进行多次转弯的训练,图1-1-9为一汽车训练时的运动轨迹,汽车先后经过A、B、C三点.试在图上标出汽车在这三个位置的速度方向.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:质点做曲线运动时,在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的切线方向.答案:点拨:题目:练习与评价第2题2.一质点做曲线运动,它的速度方向和加速度方向的关系是( ).A.质点速度方向时刻在改变B.质点加速度方向时刻在改变C.质点速度方向一定与加速度方向相同D.质点速度方向一定沿曲线的切线方向题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:由质点做曲线运动的条件可知,做曲线运动的物体速度方向与加速度的方向一定不同选项C错误.曲线运动中,质点的速度方向时刻在改变,并且沿曲线的切线方向,选项A、D正确.加速度的方向可以恒定,只要与速度的方向不在一条直线上即可做曲线运动选项B错误.答案:AD点拨:题目:练习与评价第3题3.将湿透的雨伞快速旋转,看看水滴的运动方向,并在图1-1-10中画出水滴A被抛出后的俯视轨迹.题型:问答题分值:无难度:考点:解题思路:解析:水滴A被抛出后的俯视轨迹,如图2所示,雨伞快速旋转时,水滴A将沿切线方向飞出.答案: 点拨:题目:练习与评价第1题1.雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的.设没有风时,雨滴着地的速度为6 m/s.现在有风,风可给雨滴3 m/s 的水平向西的速度.试求此时雨滴着地的速度. 题型:问答题 分值:无 难度: 考点: 解题思路: 解析:雨滴的实际运动是水平方向运动和竖直方向运动的合运动.由平行四边形定则得合速度,如图1-2-6所示.22221263v v v =+=+ m/s=45 m/s 6.7≈ m/s .211tan 2v v φ==,所以1arctan 2φ=.答案:点拨:题目:练习与评价第2题2.在长江三峡库区中,在江的同一侧有甲和乙两地,甲在上游,乙在下游,两地相距为x.三峡大坝建造前,甲、乙两地之间江水的流速为v .有一只快艇在静水中的行驶速度为v ,已知v >v ,则这只快艇在甲、乙两地之间往返一次需要多少时间?现由于建造了三峡大坝,甲、乙两地之间江水假定不再流动.则此时同一只快艇在甲、乙两地往返一次需要的时间有什么变化? 题型:问答题 分值:无 难度: 考点:解题思路:解析:原来往返一次需要的时间21222211221212222v x x xxt v v v v v v v v v =+==+--- 现在往返一次需要的时间:222xt v =,故现在往返一次用时比原来多了. 答案: 点拨:题目:练习与评价第3题3.铅球运动员以20 m/s 的速度、40°的倾角,将铅球斜向上掷出,请作出速度沿水平方向和竖直方向分解的图示,并求出这两个分速度的大小.(sin 40°≈0.642 8;cos 40°≈0.766 0)题型:问答题 分值:无 难度: 考点: 解题思路: 解析:由于铅球斜向上的运动可以视为水平方向和竖直方向上的两个分运动的合运动,由平行四边形定则即可对速度分解求得:水平分速度0cos 40x v v =≈15.32 m/s .竖直分速度0sin 40y v v =≈12.86 m/s .速度分解的图示如图3所示.。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:机械能守恒定律(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:机械能守恒定律(课后习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律机械能守恒定律课后篇巩固提升合格考达标练1.下列运动过程中,机械能守恒的是()A.热气球缓缓升空B.树叶从枝头飘落C.掷出的铅球在空中运动D.跳水运动员在水中下沉,空气的浮力做功,机械能不守恒,选项A错误;树叶从枝头飘落,所受的空气阻力不能忽略,空气阻力做负功,其机械能不守恒,选项B错误;掷出的铅球在空中运动时,所受空气的阻力对其运动的影响可以忽略,只有重力做功,其机械能守恒,选项C正确;跳水运动员在水中下沉时,所受水的浮力做负功,其机械能不守恒,选项D错误。

2.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下列关于能量的叙述正确的是()A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变,弹力做负功,重力势能、弹性势能及动能都要发生变化,任意两种能量之和都不会保持不变,但三种能量相互转化,总和不变,选项D正确。

3.(多选)(2021江苏徐州高一检测)如图所示,一轻弹簧的一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则在小球由A 点摆向最低点B的过程中()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少,所以小球的机械能减少,A错误,D正确。

由于弹簧被拉长,所以弹簧的弹性势能增大,B正确。

A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧和小球组成的系统机械能守恒,C正确。

4.以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则()A.h1=h2>h3B.h1=h2<h3C.h1=h3<h2D.h1=h3>h2,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒定律得mgh=12mv02,所以h=v022g,斜上抛物体在最高点速度不为零,设为v1,则mgh2=12mv02−12mv12,所以h2<h1=h3,故D对。

高中物理必修2-课后习题答案(最新整理)

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人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节 曲线运动1.答:如图6-12所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v方向相反。

BC图6-122.答:汽车行驶半周速度方向改变180°。

汽车每行驶10s ,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。

1v图6-133.答:如图6-14所示,AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。

D图6-14第2节 质点在平面内的运动1.解:炮弹在水平方向的分速度是v x =800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y =800×sin60°=692m/s 。

如图6-15。

v xv图6-152.解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v为v 2、v 1的合速度(图略),即:,速度与6.4/v m s ===竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3.答:应该偏西一些。

如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1,击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度,所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。

v 图6-164.答:如图6-17所示。

图6-17第3节 抛体运动的规律1.解:(1)摩托车能越过壕沟。

摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m = 经212gt 历时间在水平方向0.55t s ===位移x =v t =40×0.55m =22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。

一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。

(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s =5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s ===摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ, tanθ=vx /v y =405.39=7.422.解:该车已经超速。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:动能和动能定理(课后习题)【含答案及解析】

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第八章机械能守恒定律动能和动能定理课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故B、C正确。

2.(多选)(2021山东临沂模拟)“雪如意”——北京2022年冬奥会首个跳台滑雪场地,其主体建筑设计灵感来自中国传统饰物“如意”。

“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡雪道。

运动员从斜坡雪道的顶端由静止开始下滑,到达底端后以不变的速率进入水平雪道,然后又在水平雪道上滑行s后停止。

已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同,不考虑空气阻力,运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功为W,则下列选项正确的是()A.μ=ℎℎtanθ+sB.μ=ℎtanθℎ+stanθC.W=mgh1-stanθℎ+stanθD.W=mgh1+stanθℎ+stanθ解析对整个过程,由动能定理得mgh-μmg cos θ·ℎsinθ-μmgs=0,解得μ=ℎtanθℎ+stanθ,故A 错误,B 正确。

对整个过程,根据动能定理得mgh-W-μmgs=0,解得运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W=mgh 1-stanθℎ+stanθ,故C 正确,D 错误。

3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A 点沿粗糙水平面向右运动。

离开弹簧后,经过B 点的动能为E k ,该过程中,弹簧对物块做的功为W ,则物块克服摩擦力做的功W f 为( )A.W f =E kB.W f =E k +WC.W f =WD.W f =W-E k,有W-W f =E k ,得W f =W-E k ,选项D 正确。

4.(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s 。

高中物理必修二必修2各章节综合练习题及答案解析

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(温馨提示:凡标有☆的为稍难题目)一、单项选择题1.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是()A.合运动的时间可能大于一个分运动的时间B.合运动的方向就是物体实际运动的方向C.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小D.合运动的位移等于两个分运动的位移的代数和解析:选 B.根据运动的等时性,合运动的时间一定等于两个分运动的时间,A错误;由于合运动是物体的实际运动,因此合运动的方向就是物体实际运动的方向,故B正确;两个分速度大小确定但方向不确定,合速度的大小也无法确定,C 错误;合运动的位移等于分运动位移的矢量和,D错误.2.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点.下列说法正确的是()A.过山车做匀速运动B.过山车做变速运动C.过山车受到的合力等于零D.过山车经过A、C两点时的速度方向相同解析:选 B.过山车做曲线运动,其速度方向时刻变化,速度是矢量,故过山车的速度是变化的,即过山车做变速运动,A错,B对;做变速运动的物体具有加速度,由牛顿第二定律可知物体所受合力一定不为零,C错;过山车经过A点时速度方向竖直向上,经过C点时速度方向竖直向下,D错.3.一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2的作用,由静止开始运动.若运动中保持二力方向不变,但让F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后()A.一定做匀变速曲线运动B.可能做匀变速直线运动C.一定做匀变速直线运动D.可能做变加速曲线运动解析:选A.质点是受两恒力F1和F2的作用,从静止开始沿两个力的合力方向做匀加速直线运动,当F1发生变化后,F1+ΔF和F2的合力大小和方向与原合力F合相比均发生了变化,如图所示,此时合外力仍为恒力,但方向与原来的合力方向不同,即与速度方向不相同,所以此后物体将做匀变速曲线运动,故A正确.4.质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,图中能正确表示质点在C点处受力的是()解析:选C.根据合力方向指向曲线的凹侧可判断A、D错误,根据从A运动到B速度逐渐减小可知合力F与速度夹角大于90°,故C正确,B错误.5.(2014·南京高一检测)如图所示,在一张白纸上放置一根直尺,沿直尺的边缘放置一块直角三角板.将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动,同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动,而且向上的速度越来越大,则铅笔在纸上留下的轨迹是()解析:选C.铅笔在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做加速运动,所以其合运动一定是曲线运动,A 错误;竖直分速度逐渐增大,在相等的时间内通过的竖直位移逐渐增大,所以C 正确,B 、D 错误.二、多项选择题6.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A .变速运动一定是曲线运动B .做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零C .速率不变的曲线运动是匀速运动D .曲线运动也可以是速率不变的运动解析:选BD.变速运动也可能是直线运动,A 错误;曲线运动一定是变速运动,一定有加速度,合力一定不为零,B 正确;曲线运动的速率可以不变,但速度方向一定改变,故C 错误D 正确.7.(2014·深圳高一检测)关于运动的合成,下列说法中错误的是( )A .如果合运动是曲线运动,其分运动至少有一个是曲线运动B .两个直线运动的合运动一定是直线运动C .两个分运动的时间一定与合运动的时间相等D .合运动的加速度一定比每一个分运动的加速度大解析:选ABD.合运动与分运动的速度、加速度大小没有直接关系,合运动的速度、加速度可能大于、小于或等于分运动的速度、加速度,D 错误;互成角度的匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动是曲线运动,B 错误;分运动与合运动具有等时性,C 正确;两个匀加速直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,故A 错误.☆8.如图所示,当吊车以速度v 1沿水平直线匀速行驶,同时以速度v 2收拢绳索提升物体时,下列表述正确的是( )A .物体的实际运动速度为v 1+v 2B .物体的实际运动速度为v 21+v 22C .物体相对地面做曲线运动D .绳索保持竖直状态解析:选BD.物体的速度是由水平速度和竖直速度合成的,v =v 21+v 22,故相对于地面做匀速直线运动,所以A 、C 选项错,B 正确;两个方向的运动互不影响,物体在水平方向始终做匀速直线运动,因此绳索保持竖直状态,所以D 选项正确.三、非选择题9.站在绕竖直轴转动的平台上的人,距转轴2 m ,他沿圆周切线的速度为10 m/s ,他用玩具枪水平射击轴上的目标,子弹射出时的速度为20 m/s.若要击中目标,瞄准的方向应与该处沿切线速度方向成________夹角,子弹射出后经________s 击中目标(取两位有效数字).解析:根据题意作图,由图可得sin α=v 1v ,所以α=30°,即v 与v 1方向夹角为120°,v 合=v cos α=10 3 m/s ,所以t =r v 合=210 3s ≈0.12 s.答案:120° 0.1210.直升机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5 m/s.若飞机停留在离地面100 m 高处空投物资,由于风的作用,使降落伞和物资以1 m/s 的速度匀速水平向北运动,求:(1)物资在空中运动的时间;(2)物资落地时速度的大小;(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离.解析:如图所示,物资的实际运动可以看做是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动.(1)分运动与合运动具有等时性,故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等.所以t =h v y =1005 s =20 s. (2)物资落地时v y =5 m/s ,v x =1 m/s ,由平行四边形定则得v =v 2x +v 2y =12+52 m/s =26 m/s.(3)物资水平方向的位移大小为x =v x t =1×20 m =20 m.答案:(1)20 s (2)26 m/s (3)20 m☆11.玻璃生产线上,宽9 m 的成型玻璃板以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,切割刀的切割速度为10 m/s.为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,应如何控制切割刀的切割轨道?切割一次的时间有多长?解析:要保证割下的玻璃板为矩形,则切割刀在玻璃板前进的方向上必须与玻璃板相对静止.切割刀相对地的速度v =10 m/s ,可分解为两个分速度:一是沿玻璃板前进方向的速度v 1=2 m/s ,二是垂直于玻璃板前进方向的切割速度v 2,如图所示.切割刀的合速度v 与v 1之间成的夹角为θ.即cos θ=v 1v =15即切割刀与玻璃板前进方向的夹角θ的余弦值为15. 切割时间t =d v 2=d v 2-v 21≈0.92 s. 答案:应控制切割刀与玻璃板前进方向的夹角θ的余弦值为150.92 s一、必做题1.(2014·长春高一检测)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A .做曲线运动的物体,在一段时间内运动的路程可能为零B .曲线运动一定是匀速运动C .在平衡力作用下,物体可以做曲线运动D .在恒力作用下,物体可以做曲线运动解析:选D.做曲线运动的物体,在一段时间内可能回到出发点,但路程不为零,位移可能为零,A错误;曲线运动的速度方向一定变化,所以一定是变速运动,B错误;由牛顿第一定律可知,在平衡力作用下,物体一定做匀速直线运动或处于静止状态,C错误;不论是否为恒力,只要物体受力方向与物体速度方向不共线,物体就做曲线运动,所以D正确.2.(2014·嘉兴高一检测)如图所示,跳伞运动员在竖直下落过程中,若突然受到持续水平风力的作用,在下落过程中,水平风力越大,则运动员()A.着地速度变小B.着地速度不变C.下落时间越长D.下落时间不变解析:选D.跳伞运动员同时参与水平和竖直两个方向的运动,则合速度v=v2x+v2y,水平风力越大,v x越大,则v越大,A、B错误;由合运动与分运动的“同时性”可知,下落时间不变,C错误,D正确.3.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的作用时,小球可能运动的方向是()A.Oa B.ObC.Oc D.Od解析:选D.做曲线运动的特点是力指向轨迹的凹侧,故选D.4.(2014·中山一中高一检测)如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.若玻璃管做匀速运动,则为直线PB.若玻璃管做匀加速运动,则为曲线QC.若玻璃管做匀加速运动,则为曲线RD.不论玻璃管做何种运动,轨迹都是直线P解析:选A B.若玻璃管做匀速运动,由两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动知,A正确;若玻璃管做匀加速运动,由一个匀速运动与一个不在同一直线上的匀加速运动的合运动为匀变速曲线运动知,轨迹为曲线,又因为物体做曲线运动时曲线总向加速度方向偏折(或加速度方向总是指向曲线的凹侧),故B正确,C、D错误.二、选做题5.(2014·杭州二中高一检测)某物体受同一平面内的几个共点力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其他力没变,则该物体()A.一定做匀加速直线运动B.一定做匀减速直线运动C.其轨迹可能是曲线D.其轨迹不可能是直线解析:选C.撤去一个力后,其余力的合力为恒力,当合力与原速度同向时,物体做匀加速直线运动,与原速度反向时物体做匀减速直线运动,与原运动方向不共线时物体做曲线运动,故C正确,A、B、D错误.6.质量m=2 kg的物体在光滑平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图象如图甲、乙所示,求:(1)物体受到的合力;(2)物体的初速度;(3)t =8 s 时物体的速度;(4)t =4 s 时物体的位移;(5)轨迹方程.解析:(1)由甲图和乙图得:a x =0,a y =4-08 m/s 2=0.5 m/s 2,由牛顿第二定律,物体所受合外力为:F =ma y =2×0.5 N =1 N.(2)t =0时,v x =3 m/s ,v y =0,所以初速度v 0=3 m/s ,沿x 轴正方向.(3)t =8 s 时,v x =3 m/s ,v y =4 m/s ,v =v 2x +v 2y =32+42 m/s =5 m/s ,设v 与x 轴的夹角为θ,tan θ=v y v x =43,θ=53.13°. (4)t =4 s 时,x =v x t =3×4 m =12 m ,y =12at 2=12×0.5×42 m =4 m ,合位移s =x 2+y 2=122+42 m ≈12.6 m ,s 与x 轴夹角tan α=y x =412,得α=18.4°. (5)由x =v x t =3t 和y =12a y t 2=12×0.5t 2=14t 2,消去t 得轨迹方程x 2=36y . 答案:(1)1 N (2)3 m/s ,沿x 方向 (3)5 m/s ,与x 轴成53.13°角 (4)12.6 m ,与x 轴成18.4°角 (5)x 2=36y一、单项选择题1.(2014·烟台高一检测)一物体做斜上抛运动(不计空气阻力),在由抛出到落地的过程中,下列表述中正确的是( )A .物体的加速度是不断变化的B .物体的速度不断减小C .物体到达最高点时的速度等于零D .物体到达最高点时的速度沿水平方向解析:选 D.加速度决定于物体受到的重力,所以加速度是不变的,速度是先变小再变大,所以A 、B 选项均错.在最高点的速度不为零且沿水平方向,所以C 错,D 对.2.(2014·邵阳高一检测)物体做平抛运动时,它的速度方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图象是图中的( )解析:选B.平抛运动的合速度v 与两个分速度v 0、v y 的关系如图所示.则tan α=v y v 0=g v 0·t ,故正切tan α与时间t 成正比,B 正确. 3.(2014·长沙一中高一检测)一个物体以初速度v 0水平抛出,经时间t ,竖直方向的速度大小也为v 0,则t 为( )A.v 0gB.2v 0gC.v 02gD.2v 0g解析:选 A.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,在竖直方向上v 0=gt ,故t =v 0g,A 正确. 4.(2014·安徽师大附中高一检测)飞机以150 m/s 的水平速度匀速飞行,某时刻让A 球落下,相隔1 s 又让B 球落下,不计空气阻力.在以后的运动中,关于A 球与B 球的相对位置关系,正确的是(取g =10 m/s 2)( )A .A 球在B 球前下方B .A 球在B 球后下方C .A 球在B 球正下方5 m 处D .A 球在B 球的正下方,距离随时间增加而增加解析:选D.A 、B 球离开飞机后都做平抛运动,它们在水平方向与飞机的运动同步,即在空中A 、B 一定在飞机的正下方,B 球落下t 秒时A 、B 相距Δh =12g (t +1)2-12gt 2=12g (2t +1),即A 、B 球间的距离随时间增加而增加,D 项正确.☆5.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为( )A.2v 0sin θgB.2v 0tan θgC.v 0sin θgD.v 0tan θg解析:选B.设A 、B 间的距离为l ,球在空中飞行的时间为t ,则y =l sin θ=12gt 2① x =l cos θ=v 0t ②由①②得t =2v 0tan θg,故B 正确.☆6.如图所示,以9.8 m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )A.33 sB.233s C. 3 s D .2 s解析:选C.物体撞击到斜面上时速度可按照如图所示分解,由物体与斜面撞击时速度的方向,建立起平抛运动的物体竖直分速度v y 与已知的水平速度v 0之间的关系,求出v y ,再由自由落体运动的速度与时间的关系求出物体的飞行时间.由图可知:tan θ=v 0v y ,即tan 30°=9.8gt,可以求得t = 3 s ,故C 正确.二、多项选择题7.一架水平匀速飞行的飞机每隔1 s 投下一颗小球,共投下5颗,若不计空气阻力及风的影响,则( )A .这5颗小球在空中排列成一条抛物线B .这5颗小球及飞机在小球落地前,在空中排列成一条竖直线C .这5颗小球在空中各自运动的轨迹均是抛物线D .这5颗小球在地面的落点间的距离是相等的解析:选BCD.空中小球与飞机在水平方向上速度相同,即水平方向上相对静止,都在飞机的正下方,故A 错误B 正确;每个小球都做平抛运动,故轨迹均是抛物线,C 正确;落地点间的距离由Δx =v Δt 知,间距相等,故D 正确.8.如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大解析:选BD.小球做平抛运动,在竖直方向上满足h =12gt 2,得t =2h g,可知A 错误B 正确.在水平方向上x =v 0t 即v 0=x ·g 2h,且由题图可知h b =h c >h a ,x a >x b >x c ,则D 正确,C 错误.9.(2014·嘉峪关高一检测)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能作出的调整为( )A .减小初速度,抛出点高度不变B .增大初速度,抛出点高度不变C .初速度大小不变,降低抛出点高度D .初速度大小不变,提高抛出点高度解析:选AC.设小球被抛出时的高度为h ,则h =12gt 2,小球从抛出到落地的水平位移x =v 0t ,两式联立得x =v 02h g,根据题意,再次抛小球时,要使小球运动的水平位移x 减小,可以采用减小初速度v 0或降低抛出点高度h 的方法,故A 、C 正确.10.(2013·高考江苏卷)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A 、B ,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的最大高度相同. 空气阻力不计,则( )A .B 的加速度比A 的大B .B 的飞行时间比A 的长C .B 在最高点的速度比A 在最高点的大D .B 在落地时的速度比A 在落地时的大解析:选CD.做抛体运动的小球只受重力作用,加速度都是重力加速度,A 项错误;由于两小球上升时在竖直方向上做的是竖直上抛运动,上升的高度相等,因此运动的时间相等,B 项错误;由于水平方向都做匀速直线运动,且在相等时间内B 运动的水平位移大,因此B 在水平方向上的分速度大,在最高点时竖直分速度为零,因此最高点的速度等于水平分速度,C 项正确;两小球回到地面时在竖直方向上的分速度相等,而B 的水平分速度大,因此落回地面时B 的合速度大,D 项正确.三、非选择题11.如图所示,飞机距地面高度h =500 m ,水平飞行速度v 1=100 m/s ,追击一辆速度为v 2=20 m/s 同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距汽车水平距离多远处投弹?(g 取10 m/s 2).解析:炸弹离开飞机后做平抛运动,由h =12gt 2得 下落时间t =2h g = 2×50010s =10 s. 设距离为x 时投弹,由位移关系知v 1t =x +v 2t所以x =(v 1-v 2)t =(100-20)×10 m =800 m.答案:800 m12.(2014·安徽无为四校联考)如图所示,一个斜面固定在水平面上,从斜面顶端以不同初速度v 0水平抛出小物体,得到小物体在空中运动时间t 与初速度v 0的关系如下表,g取10 m/s 2,试求: v 0/(m·s -1) … 2 … 9 10 …t /s … 0.400 … 1.000 1.000 …(1)v 0=2 m/s 时平抛水平位移x ;(2)斜面的高度h ;(3)斜面的倾角θ.解析:(1)x 1=v 0t 1=0.80 m. (2)初速度达到9 m/s 以后,运动时间保持t =1 s 不变,故小物体落地点在水平面上.竖直位移h =12gt 2=5 m. (3)小物体初速度为2 m/s 时,运动时间t =0.400 s ,落至斜面上,水平位移x 1=v 0t 1=0.80 m ,竖直位移h 1=12gt 21=0.80 m , 故tan θ=h 1x 1,θ=45°. 答案:(1)0.80 m (2)5 m (3)45°一、必做题1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A .只受重力作用的物体所做的运动是平抛运动B .平抛运动是匀变速曲线运动C .平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D .平抛运动是曲线运动,每秒内速度的变化量不同解析:选BC.当物体的初速度方向不水平时,物体不做平抛运动,A 错误;平抛运动的加速度恒定,是匀变速运动,每秒速度变化量相同,B 正确,D 错误;平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,C 正确.2.(2014·揭阳高一检测)如图所示,飞机在距地面高度一定的空中由东向西水平匀速飞行.发现地面目标P 后,开始瞄准并投掷炸弹.若炸弹恰好击中目标P ,投弹后飞机仍以原速度水平匀速飞行,则(空气阻力不计)( )A .飞机投弹时在P 点的正上方B .炸弹落在P 点时,飞机在P 点的正上方C .飞机飞行速度越大,投弹时飞机到P 点的距离应越小D .无论飞机飞行速度多大,从投弹到击中目标经历的时间是一定的解析:选BD.炸弹投出后做平抛运动,其水平方向的速度与飞机速度相同,当炸弹落在P 点时,飞机也在P 点的正上方,所以飞机要提前投弹,A 错误,B 正确;由于炸弹下落高度一定,炸弹在空中运动时间一定,与飞机的飞行速度无关,并且飞机飞行速度越大,投弹时离P 点的距离应越大,C 错误,D 正确.3.(2014·温州高一检测)两个物体A 、B 做平抛运动的初速度之比v A ∶v B =2∶1,若它们的水平射程相等,则它们的抛出点离地面高度之比h A ∶h B 为( )A .1∶2B .1∶2C .1∶4D .4∶1解析:选C.设物体被抛出时的高度为h ,初速度为v ,则由h =12gt 2得运动时间t =2h g,水平射程x =v t =v 2h g ,根据题意得v A 2h A g =v B 2h B g,故h A ∶h B =v 2B ∶v 2A =1∶4,C 选项正确.4.(2014·六盘水高一检测)斜向上抛的物体经过最高点时,下列判断正确的是( )A .速度是零B .加速度是零C .速度最小D .加速度最小解析:选C.斜向上抛的物体经过最高点时,受重力作用,加速度不为零,速度最小,竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,所以只有C 正确.二、选做题5.(2014·唐山高一检测)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m ,最近的水平距离为0.5 m ,锅的半径为0.5 m .要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的(g =10 m/s 2)( )A .1 m/sB .2 m/sC .3 m/sD .4 m/s解析:选BC.由h =12gt 2知,面片在空中的运动时间t =2h g =0.4 s ,而水平位移x =v 0t ,故面片的初速度v 0=x t ,将x 1=0.5 m ,x 2=1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01=x 1t=1.25 m/s ,最大初速度v 02=x 2t=3.75 m/s ,即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ,B 、C 选项正确. 6.从某一高度处水平抛出一物体,它着地时速度是50 m/s ,方向与水平方向成53°.取g =10 m/s 2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8.求:(1)抛出点的高度和水平射程;(2)抛出后3 s 末的速度;(3)抛出后3 s 内的位移的大小.解析:(1)设着地时的竖直方向速度为v y ,水平速度为v 0,则有v y =v sin θ=50×0.8 m/s =40 m/sv 0=v cos θ=50×0.6 m/s =30 m/s抛出点的高度h =v 2y 2g=80 m 水平射程x =v 0t =30×4010m =120 m. (2)设抛出后3 s 末的速度为v 3,则竖直方向的分速度v y 3=gt 3=10×3 m/s =30 m/sv 3= v 20+v 2y 3=302+302 m/s =30 2 m/s 设速度与水平方向的夹角为α,则tan α=v y 3v 0=1 故α=45°.(3)3 s 内物体的水平方向的位移x 3=v 0t 3=30×3 m =90 m竖直方向的位移y 3=12gt 23=12×10×32 m =45 m 故物体在3 s 内的位移的大小l = x 23+y 23= 902+452 m =45 5 m. 答案:(1)80 m 120 m (2)30 2 m/s ,与水平方向的夹角为45° (3)45 5 m1.(2014·会昌高一检测)在“研究平抛运动”的实验中,以下说法正确的是( )A .使用密度大,体积小的钢球B .尽可能减小钢球与斜槽间的摩擦C.每次让小球从同一高度滚下D.斜槽末端必须保持水平解析:选ACD.为了尽可能减小球做平抛运动时的空气阻力,所以应选用密度大、体积小的钢球,A正确;钢球与斜槽间的摩擦不影响钢球平抛运动,B错误;为保证钢球每次平抛都具有相同的初速度,所以每次应让小球从同一高度滚下,C正确;斜槽末端保持水平是为了保证钢球的初速度水平,D正确.2.“研究平抛运动”实验的装置如图所示,在实验前应()A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽的末端没有必要保持水平D.测出平抛小球的质量解析:选AB.实验时要使小球水平抛出,靠近竖直木板但不能与木板接触,使小球从孔中通过,在木板上记下小球各个时刻的位置,为此,斜槽的末端必须水平,木板竖直且与小球下落方向的竖直平面平行,实验中对小球的质量没有要求,故A、B正确.3.(2014·衡阳高一检测)下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大() A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.每次实验没有把小球从同一位置由静止释放D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O太近解析:选BCD.小球与斜槽之间的摩擦不可避免,关键是保证小球每次离开斜槽时都具有相同的水平初速度,斜槽末端若不水平,小球离开斜槽时的速度就不水平,小球在空中的运动就不是平抛运动,误差自然加大;若每次释放小球时不在同一位置,这样导致小球做平抛运动的初速度各不相同,就不是同一运动的轨迹,误差增大;若曲线上的点离原点太近,这样在位移x、y的测量上就使误差加大,从而导致计算出来的初速度有较大误差.故选项B、C、D符合题意.4.(2014·高考江苏卷)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有() A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动解析:选BC.小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动.A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地.实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行3~5次得出结论.本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,故选项B、C正确,选项A、D错误.5.(2014·广州高一检测)如图所示是某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到的物体运动轨迹的一部分,O、a、b、c是运动轨迹上的四个点,以O点为坐标原点建立直角坐标系(轨迹和坐标轴上的虚线表示有所省略),a、b、c三点的坐标如图,小球平抛的初速度为v0(g=10 m/s2),下列说法正确的是()A.a、b、c相邻两点的时间间隔为1 sB.小球平抛的初速度是v0=2 m/sC.O点是开始做平抛运动的抛出位置D .O 点不是开始做平抛运动的抛出位置解析:选BC.由a 、b 、c 三点的横坐标知,t ab =t bc ,在竖直方向上有:[(125-80)-(80-45)]×10-2=gT 2得:T =0.1 s ,故A 错.由v 0=v x =x b -x a T得v 0=2 m/s ,故B 正确.b 点的竖直速度v y b =y c -y a 2T =4 m/s ,物体从抛出到b 点的运动时间为t =v ybg=0.4 s ,由图象知从O 点到b 点的时间也为0.4 s ,故O 点为抛出点,故C 对D 错.6.(2014·北京育才中学高一检测)如图为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 ,如果取g =10 m/s 2,那么:(1)闪光频率是______Hz ;(2)小球运动中水平分速度的大小是______m/s ; (3)小球经过B 点的速度大小是______m/s.解析:(1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.A 、B 、C 三点水平间隔相等,故相邻各点的时间间隔相等,设为T .在竖直方向,Δh =gT 2 即(5-3)×0.05 m =gT 2 解得T =0.1 s故闪光频率f =1T=10 Hz.(2)水平方向上有3×0.05=v 0T故水平分速度 v 0=0.15T=1.5 m/s.(3)B 点竖直方向上的分速度为AC 段竖直方向的平均速度v By =(5+3)×0.052T=2 m/sv 0与v By 合成得B 点速度大小为v 20+v 2By =2.5 m/s. 答案:(1)10 (2)1.5 (3)2.57.(2014·太原高一检测)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:(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是________m/s ;。

(完整word)人教版高中物理必修2课后习题答案(截取自教师用书)

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(完整版)高中物理必修2课后习题答案

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人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节 曲线运动1.答:如图6-12所示,在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同;在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。

BC图6-122.答:汽车行驶半周速度方向改变180°。

汽车每行驶10s,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。

1v图6-133.答:如图6-14所示,AB段是曲线运动、BC段是直线运动、CD段是曲线运动。

D图6-14第2节 质点在平面内的运动1.解:炮弹在水平方向的分速度是v x=800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y=800×sin60°=692m/s。

如图6-15。

vxv图6-152.解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v2,风的作用使他获得向东的速度v1,落地速度v为v2、v1的合速度(图略),即:,速度6.4/v m s===与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3.答:应该偏西一些。

如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v1,击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度,所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。

v图6-164.答:如图6-17所示。

图6-17第3节 抛体运动的规律1.解:(1)摩托车能越过壕沟。

摩托车做平抛ein运动,在竖直方向位移为y=1.5m=经212gt历时间在水平方向0.55t s===位移x=v t=40×0.55m=22m>20m所以摩托车能越过壕沟。

一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。

(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y=gt=9.8×0.55m/s=5.39m/s摩托车落地时在水平方向的速度为v x=v=40m/s摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s===摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=vx/v y=405.39=7.422.解:该车已经超速。

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第五章曲线运动一知识点总结(一)曲线运动1、曲线运动的特点:①、作曲线运动的物体,速度始终在轨迹的切线方向上,因此,曲线运动中可以肯定速度方向在变化,故曲线运动一定是变速运动;②、曲线运动中一定有加速度且加速度和速度不能在一条直线上,加速度方向一定指向曲线运动凹的那一边。

2、作曲线运动的条件:物体所受合外力与速度方向不在同一直线上。

中学阶段实际处理的合外力与速度的关系常有以下三种情况:①、合外力为恒力,合外力与速度成某一角度,如在重力作用下平抛,带电粒子垂直进入匀强电场的类平抛等。

②、合外力为变力,大小不变,仅方向变,且合外力与速度垂直,如匀速圆周运动。

③、一般情误况,合外力既是变力,又与速度不垂直时,高中阶段只作定性分析。

3、运动的合成与分解:运动的合成与分解包含了位移、加速度、速度的合成与分解。

均遵循平行四边形法则。

(一般采用正交分解法处理合运动与分运动的关系)中学阶段,运动的合成与分解是设法把曲线运动(正交)分解成直线运动再用直线运动规律求解。

常见模型:(二)平抛运动1、平抛运动特点:仅受重力作用,水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体,是一种匀变速曲线运动;轨迹是条抛物线。

2、平抛运动规律:(从抛出点开始计时)3、(1)、速度规律:X=V0VY=gt V与水平方向的夹角tgθ=gt/v0(2)、位移规律:0t (证明:轨迹是一条抛物线)Y=121gt S与水平方向的夹角tgα=gt/2v0=tgθ22(3)、平抛运动时间t与水平射程X平抛运动时间t由高度Y决定,与初速度无关;水平射程X由初速度和高度共同决定。

(4)、平抛运动中,任何两时刻的速度变化量△V=g△t(方向恒定向下)(三)平抛运动实验与应用[实验目的]描述运动轨迹、求初速度[实验原理]利用水平方向匀速运动x=v0t,竖直方向自由落体y=12gt 得V0xg测出多y2组x、y算出v0值,再取平均值。

(四)匀速圆周运动1、物体运动的轨迹是圆周或是圆周一部分叫圆周运动;作圆周运动的物体相等时间通过的弧长相等称为匀速圆周运动。

2、描述匀速圆周运动的有关量及它们的关系:(1)、线速度:(2)、角速度:(3)、周期:(4)、频率:(5)、向心加速度:虽然匀速圆周运动线速度大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动;向心加速度大小不变但方向时刻改变(始终指向圆心),故匀速圆周运动是一种变加速运动。

(五)圆周运动动力学1、匀速圆周运动特点:v22R (1)无切向加速度;有向心加速度a=R(2)合外力必提供向心力2、变速圆周运动特点:(1)有切向加速度;有向心加速度。

故合加速度不一定指向圆心。

(2)合外力不一定全提供向心力,合外力不一定指向圆心。

3、向心力表达式:4、处理圆周运动动力学问题般步骤:(1)确定研究对象,进行受力分析;(2)建立坐标系,通常选取质点所在位置为坐标原点,其中一条轴与半径重合;(3)用牛顿第二定律和平衡条件建立方程求解。

二例题分析例1、关于运动的合成与分解,下列说确的是:( BCD ) A、两个直线运动的合运动一定是直线运动;B、两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是直线运动;C、两个匀加速运动的合运动可能是曲线运动;D两个初速为零的匀加速直线运动互成角度,合运动一定是匀加速直线运动;说明:本例题作为概念性判断题,可采用特例法解决。

例2、如图所示,在研究平抛物体运动的实验中,用一印有小方格的纸记录轨迹,小方格边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a,b,c,d。

则小球平抛运动2的初速度的计算式为v0=( )(用L g 表示).其值是( )(g=9.8m/s)例3、房高处有白炽灯S,可看成点光源,如果在S所在位置沿着垂直于墙的方向扔出一个小球A,如图所示,不计空气阻力,则A在墙上的影子的运动情况是( D )A、加速度逐渐增大的直线运动,B、加速度逐渐减小的直线运动C、匀加速直线运动,D、匀速直线运动。

例4、在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,下列说确的是:( B )A、小球抛出点的位置坐标是(0,0)B、小球抛出点的位置坐标是(-10,-5)C、小球平抛初速度为2m/sD、小球平抛初速度为0.58m/s例5、如图所示为皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘的一点,左侧是大轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r。

b为小轮上一点,它到小轮中心距离为r,c、d分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动中不打滑,则:( C D )A、a点与b点线速度大小相等;B、a点与b点角速度大小相等;C、a点与c点线速度大小相等;D、a点与d点向心加速度大小相等;本例主要考查线速度、角速度、向心加速度概念,同时抓住两个核心:若线速度一定时,角速度与半径成反比;若角速度一定,线速度与半径成正比。

例6、如图所示,A、B两质点绕同一圆心按顺时针方向作匀速圆周运动,A的周期为T1,B的周期为T2,且T1<T2,在某时刻两质点相距最近,开始计时,问:(1)何时刻两质点相距又最近?(2)何时刻两质点相距又最远?分析:选取B为参照物。

AB相距最近,则A相对于B转了n转,其相对角度△Φ=2πn相对角速度为ω相=ω1-ω2经过时间:t=△Φ/ω相=2πn/ω1-ω2=nT1T2(n=1、2、3)(2)AB相距最远,则A相对于B转了n-1/2转,其相对角度△Φ=2π(n-1) 2经过时间:t=△Φ/ω相=(2n-1)T1T2/2(T2-T1)(n=1、2、3)本题关键是弄清相距最近或最远需通过什么形式来联系A和B的问题,巧选参照系是解决这类难题的关键。

例7.如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H=2R,质量为m的小球1从A点由静止释放,与在B点质量为M的小球2正碰,小球1被反弹回R/2处,小球2落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:(1)小球1再次运动到轨道上的B点时,对轨道的压力多大?(2)小球落地点C与B点水平距离S是多少?解: (1)设小球1再次到B点时的速度为根据机械能守恒定律有:,mgR/2= ①根据向心力公式有;②由①②式得 =2mg(2)设小球1碰前在B的速度为为,,碰撞后小球2的速度为,而小球1的速度大小仍由机械能守恒定律得: ③由动量守恒定律得:m = -m M ④由①③④式得: ⑤小球2从B到C做平抛运动,设时间为t,则有⑥ S= t ⑦由⑤⑥⑦式得S=例8.(16分)半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,先后释放A、B两小球,A球的质量为2m,B球质量为m,当A球运动到圆环最高点时,B球恰好运动到圆环最低点,如图所示。

求:此时A、B球的速度大小vA、vB。

这时A、B两球对圆环作用力的合力大小和方向。

解:(1)对A分析:从斜轨最高点到半圆轨道最高点,机械能守恒,有 2mg(3R-2R)= (2分)解得(1分)对B分析:从斜轨最高点到半圆弧最低点,机械能守恒,有 3mgR = (2分)解得(1分)(2)设半圆弧轨道对A、B的作用力分别为直向上,方向竖直向下,方向竖根据牛顿第二定律得(2分)(2分)解得根据牛顿第三定律(2分)所以A、B对圆弧的力也分别为方向竖直向上,方向竖直向下,所以合力F=5mg ,(2分)方向竖直向下。

(2例9、(12分)质量为M的小物块A静止在离地面高的小物块B沿桌面向A运动并以速度的水平桌面的边缘,质量为与之发生正碰(碰撞时间极短)。

碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L。

碰后B反向运动。

求B后退的距离。

已知B与桌面间的动摩擦因数为。

重力加速度为。

解:A落地过程是平抛运动,则有(1分)(1分)∴B与A碰撞动量守恒(1分)(4分) B返回有(3分)∴(2分)例10、(19分)如图所示,均光滑的水平面和半圆弧轨道相切,轨道半径为R;球1静止在切点B,球2位于A点,以某一速度向小球1运动并与之正碰,球1能通过最高点落到A点,球2运动到与圆心同一水平线就返回,已知AB=2R,两球质量均为m.求:球2的速度.解:设碰撞后球1的速度为两球碰撞时动量守恒,则有,球2速度为,球1到圆弧轨道最高点的速度为,m =m m① (4分)球2运动到与圆心同以水平线的过程,机械能守恒,则有② (3分)球1运动到最高点的过程,机械能守恒,则有③ (3分)球1从最高点到A点过程做平抛运动,设时间为t,则有④ (2分)⑤ (2分)由④⑤得分)=(1分) 代入③得= ⑥(1分) 由②得= ⑦(1把⑥⑦代入①得 = (2分)例 11(16分)城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=200m,桥高h=20m。

可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处的平滑的。

一辆汽车的质量m=1040kg,以 10m/s2)小汽车冲上桥顶时的速度是多大?小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。

=25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥,假设汽车冲上立交桥后就关闭了发动机,不计车受到的阻力。

试计算:(g取.解: 由题意,车从A点到桥顶过程,机械能守恒.设到桥顶时速度为.则有(4分)解得 =15m/s (2分)(2)L=200m h=20m 根据几何知识可求得圆弧形的半径R,代入数据可解得R=260m (2分)设车在桥顶时,桥面对它的作用力为N,则N和mg提供向心力,根据牛顿第二定律得(4分)解得N=9.5×103N (2分)根据牛顿第三定律,车对桥顶的压力=9.5×103N (2分)例12(20分)喷墨打印机的原理示意图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁液滴,此液滴经过带电室时被带上负电,带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。

带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场,带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上,显示出字体。

计算机无信号输入时,墨汁液滴不带电,径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒。

设偏转极板板长L1=1.6cm,两板间的距离d=0.50cm,两板间的电压U=8.0×103V,偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2cm。

若一个墨汁液滴的质量为m=1.6×10-10kg,墨汁液滴以v0=20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场,此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为s=2.0mm。

不计空气阻力和重力作用。

求:这个液滴通过带电室后所带的电荷量q。

若要使纸上的字体放大,可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离L2来实现。

现调节L2使纸上的字体放大10%,调节后偏转极板的右端距纸的距离多大?为解:(1)墨滴刚从极板右端出来如图所示,之后做直线运动打到纸上,设竖直偏移距离为h,偏转角度为,加速度为,时间为t,墨滴在电场中做类平抛运动,则有(每式1分)由以上各式得 (3分)= ① (1分)(3分)= ② (1分)由几何关系得③ (2分)由①②③ 1.25×10-13C (1分)(2) 设液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为,由(1)步可得= = ④ (1分)⑤ (2分)⑥ (1分)把⑤⑥得3.6cm (1分)例13如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点,求:(1)推力对小球所做的功.(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少?解:(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为v0,质点从C点运动到A点所用的时间为t,在水平方向x=v0 t ① (2分)竖直方向上2R= gt2 ② (2分)解①②式有v0 = ③ (1分)对质点从A到C由动能定理有WF-mg2R= mv02 (3分)解得WF=mg(16R2 x2) /8R ④ (1分)(2)要使F力做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR 最小,则功WF就最小,就是物理极值. (1分)mv02知,只要质点在C点速度若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有mg= ,则v= ⑤ (3分)由③⑤式有 ,解得x=2R时, (1分)WF最小,最小的功WF= mgR. (1分)(3)由④式WF=mg( ) (1分)而F= mg( ) (1分)因分)>0,x>0,由极值不等式有:当时,即x=4R时 =8, (2最小的力F=mg. (1分)例14、在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg、电量q=1.0×10-10C的带正电小球,静止在O 点。

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