高中物理必修二第一章检测试卷
鲁科版高中物理必修二 第一章 功和功率 单元测试
鲁科版高中物理必修二第一章功和功率单元测试一、单选题(共12题;共24分)1.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下例说法不正确的是()A. 钢绳的最大拉力为B. 钢绳的最大拉力为C. 重物的最大速度为D. 重物做匀加速运动的时间为2.设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比,如果飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则当发动机功率为8P时,飞机飞行的速度为()A. vB. 2vC. 4vD. 8v3.下列过程中人对物体做了功的是()A. 小华用力推石头,但没有推动B. 小明举起杠铃后,在空中停留3秒的过程中C. 小红提着书包,随电梯一起匀速上升的过程中D. 小陈将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中4.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的阻力为车重力的k 倍,则车的最大速度为()A. B. C. D.5.完全相同的甲、乙两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲车保持原来的牵引力继续前进,乙车保持原来的牵引力功率继续前进,则一段时间后()A. 甲车超前,乙车落后B. 乙车超前,甲车落后C. 它们仍齐头并进D. 甲车先超过乙车,后乙车又超过甲车6.汽车以额定功率在水平地面上行驶,空载时的最大速度为v1,装满货物后的最大速度为v2.已知汽车空车的质量是m0,汽车所受的阻力与车重成正比,则汽车后来所装货物的质量为()A. B. C. D.7.下列关于功率的说法中正确的是()A. 由P=知,力做的功越多,功率越大B. 由P=Fv知,物体运动得越快,功率越大C. 由W=Pt知,功率越大,力做的功越多D. 由P=Fvcosα知,某一时刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大8.质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿粗糙水平面运动,下面说法不正确的是()A. 如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B. 如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C. 如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D. 如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功9.如图所示有三个斜面a、b、c,底边分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较,下列说法正确的是()A. 物体损失的机械能B. 因摩擦产生的热量C. 物体到达底端的动能D. 物体运动的时间10.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上,使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离,其中力F做功最多的是()A. B. C. D.11.如图所示,同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下,在光滑水平面上移动了一段相同的位移s,两种情况下力所做的功分别为W a、W b,下列表述正确的是()A. W a=W bB. W a=﹣W bC. W a>W bD. W a<W b12.小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()A. 垂直于接触面,做功为零B. 垂直于接触面,做功不为零C. 不垂直于接触面,做功为零D. 不垂直于接触面,做功不为零二、多选题(共5题;共15分)13.如图所示,自由下落的小球从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,如果不计空气阻力,并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制,则()A. 小球的加速度先减小后增大B. 小球的速度一直减小C. 小球的机械能一直减小D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小14.物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示,下列表述正确的是()A. 在0﹣1s内,合外力做正功B. 在0﹣2s内,合外力总是做负功C. 在1﹣2s内,合外力不做功D. 在0﹣3s内,合外力做功等于零15.下列四幅图片所描述的情景中,人对物体做功的是()A. 将地面上的物体堆积起来B. 沿水平方向搬运一盆花C. 费了很大的劲也没有将重物举起D. 用拖把拖地16.如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的()A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgHD. 机械能损失了17.如图所示,一个小物体A放在斜面B上,B放于光滑的水平地面上,现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程,在这个过程中,以下哪些力有可能作正功()A. A受的重力B. B受的摩擦力C. A受的支持力D. B受的压力三、填空题(共3题;共6分)18.质量为2×103kg的汽车,保持40kW的功率行驶,能达到的最大速度为20m/s.当它以最大速度前进时,所受阻力的大小为________ N,若汽车受阻力大小不变,它的速度为10m/s时加速度的大小为________ m/s2.19.在电梯加速上升的过程中,站在电梯里的人所受支持力做________功(填“正”或“负”);重力做________功(填“正”或“负”);机械能________(填“增加”或“减少”).20.某人用F=100 N 的恒力,通过滑轮把物体M拉上斜面,如图所示,力F方向恒与斜面成60°角,若物体沿斜面运动1 m,人的拉力所做的功是________J(g取10 m/s2).四、解答题(共1题;共5分)21.汽车发动机的额定功率为40kW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,(g=10m/s2)①汽车在路面上能达到的最大速度?②若以恒定功率启动,当汽车速度为10m/s时的加速度是多少?五、综合题(共2题;共25分)22.一辆质量为m的汽车,在水平路面上运动,若汽车的功率P的恒定不变,汽车所受的阻力始终是车重的k倍,问:(1)当汽车的速率等于v时,汽车的加速度是多少?(2)汽车在行驶中所能达到的最大速度是多少?23.一个大小为5N,与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上.小车沿水平面向右运动.运动过程中小车受到的阻力大小为3N,方向水平向左.小车向右运动的距离S为2m的过程中,小车受到的各个力都没有发生变化.求:在此过程中(1)拉力F对小车做的功(取sin37°=0.6;cos37°=0.8);(2)小车克服阻力做的功.(3)小车动能的增加量.答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由求出最大拉力;重物以最大速度为v2匀速上升时,F=mg,所以求出最大速度;先根据牛顿第二定律求出加速度,再根据匀加速直线运动速度-时间公式求出时间.匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由得A正确,B错误;重物以最大速度为v2匀速上升时,F=mg,所以,C正确,重物做匀加速运动的加速度,则匀加速的时间为,D正确,所以选B【点评】本题可类似于汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动,对于每种启动方式的运动的过程一定要熟悉.2.【答案】B【解析】【解答】解:飞机匀速飞行时,应有:F=F阻=kv2,所以:P=Fv=kv3因此功率为8P时,v'=2v.B 符合题意,A、C、D不符合题意.故答案为:B.【分析】根据题目中给出的阻力和速度之间的关系,结合功率的公式进行判断。
2023新教材高中物理学业水平考试达标检测二新人教版必修第一册
学业水平考试达标检测(二)(本试卷满分:100分)一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列物理量都属于矢量的一组是( )A.位移、速度和时间B.力、速率和路程C.路程、位移和力D.速度、力和加速度解析:选D 位移和速度是矢量,时间是标量,故A错误;力是矢量,速率和路程是标量,故B错误;路程是标量,位移和力是矢量,故C错误;速度、力和加速度都是矢量,故D正确。
2.下列情况中,运动员可被视为质点的是( )A.观察跳水运动员在空中翻转的动作B.欣赏花样滑冰运动员旋转时的姿态C.记录马拉松运动员跑完全程的时间D.研究举重运动员抓举杠铃过程的动作解析:选C 观察跳水运动员在空中翻转的动作时,运动员的大小不能忽略,不能看作质点,否则就没动作可言了,选项A错误;欣赏花样滑冰运动员旋转时的姿态时,运动员的大小不能忽略,不能看作质点,否则就没旋转动作可言了,选项B错误;记录马拉松运动员跑完全程的时间时,运动员的大小可以忽略不计,可看作质点,选项C正确;研究举重运动员抓举杠铃过程的动作时,运动员的大小不能忽略,不能看作质点,否则就没动作可言了,选项D错误。
3.如图所示,小华沿直线从A点运动到B点,再沿直线返回到C点。
已知A、B两点间距离为 500 m,B、C两点间距离为 300 m。
对小华运动的全过程,下列说法正确的是( )A.路程是 500 m B.路程是 300 mC.位移大小是 300 m D.位移大小是 200 m解析:选D 路程指轨迹的长度,则从A到B再返回到C的路程为s=AB+BC=(500+300)m =800 m,故A、B错误;位移表示位置的变化,是初位置指向末位置的有向线段,则位移大小为x=AB-CB=(500-300)m=200 m,故C错误,D正确。
4.2020年11月24日,我国在文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭,成功发射嫦娥五号探测器。
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)。
高中物理必修一,二第一次摸底考试含答案
雷州市第一中学高一物理摸底考试(考试范围:必修一,必修二第一章 命题人:dong 满分100分) 一、单项选择题。
(16分,4小题每小题4分) 1.下列关于质点的说法,正确的是 A .原子核很小,所以可以当作质点。
B .研究和观察日食时,可把太阳当作质点 C .研究地球的自转时,可把地球当作质点 D .研究地球的公转时,可把地球当作质点2.汽车在两车站间沿直线行驶时,从甲站出发,先以速度v 匀速行驶了全程的一半,接着匀减速行驶后一半路程,抵达乙车站时速度恰好为零,则汽车在全程中运动的平均速度是 A.3ν B. 2ν C.32ν D. 23ν 3.物体m 受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如右图1所示,在滑动过程中,物体m 受到的力是: A 、重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力 B 、重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力 C 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力D 、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 4.下列关于曲线运动的说法正确的是 A .做曲线运动的物体加速度可以为零B .在曲线运动中,物体运动方向和速度方向是不相同的C .曲线运动一定是变速运动,不可能是匀变速运动D .当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动二、双项选择(30分,5小题每小题6分) 5.下列所描述的运动的中,可能的有: A .速度变化很大,加速度很小B .速度变化方向为正,加速度方向为负C .速度越来越大,加速度越来越小D .速度变化越来越快,加速度越来越小6.质量分别为2kg 和3kg 的物块A 、B 放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今对物块A 、B 分别施以方向相反的水平力F 1、F 2,且F 1=20 N 、 F 2=10 N ,则下列说法正确的是 A .弹簧的弹力大小为16NB .如果只有F 1作用,则弹簧的弹力大小变为12NC .若把弹簧换成轻质绳,则绳对物体的拉力大小为零D .若F 1=10 N 、 F 2=20 N ,则弹簧的弹力大小不变7.如图2是A 、B 两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t 图象,从图象上可知A .A 做匀速运动,B 做匀加速运动 B .20s 末A 、B 相遇C .40s 末A 、B 相距最远D .40s 末A 、B 相遇8.如图3所示,悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向θ角,则小车的运动情况可能是 A .向右加速运动 B .向右减速运动 C .向左加速运动 D .向左减速运动 9.如图4所示,物体A 和B 的质量均为m ,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,则 A .物体A 也做匀速直线运动 B .绳子拉力始终大于物体A 所受重力(00< <900)C .绳子对物体A 的拉力逐渐增大D .绳子对物体A 的拉力逐渐减小图3 图2图4三、实验题(18分,2小题每小题9分)10.1、在测定匀变速直线运动的加速度实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间计时器所用电源的频率为50Hz .图为做匀变速直线运动时,小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两点中间都有四个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm ) ,则到两点间时间间隔T= s ,打点3时小车的速度大小为=3ν m/s ,小车的加速度大小为=a m/s 2。
教科版高中物理必修二复习试题及答案全套
教科版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 平抛运动规律的应用一、选择题1. (多选)如图1所示,在高空匀速飞行的轰炸机,每隔1 s投下一颗炸弹,若不计空气阻力,则()图1A.这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B.这些炸弹都落于地面上同一点C.这些炸弹落地时速度大小方向都相同D.相邻炸弹在空中距离保持不变【解析】这些炸弹是做平抛运动,速度的水平分量都一样,与飞机速度相同.相同时间内,水平方向上位移相同,所以这些炸弹排在同一条竖直线上.这些炸弹抛出时刻不同,落地时刻也不一样,不可能落于地面上的同一点.由于这些炸弹下落的高度相同,初速度也相同,这些炸弹落地时速度大小和方向都相同.两相邻炸弹在空中的距离为Δx=x1-x2=12g(t+1)2-12gt2=gt+12g.由此可知Δx随时间t增大而增大.【答案】AC2.一个物体以速度v0水平抛出,落地时速度的大小为2v0,不计空气的阻力,重力加速度为g,则物体在空中飞行的时间为()A.v0g B.2v0gC.3v 0gD.2v 0g【解析】 如图所示,gt 为物体落地时竖直方向的速度,由(2v 0)2=v 20+(gt )2得:t =3v 0g ,C 正确.【答案】 C3. (多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶,他站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A 、B 由同一位置水平掷出,两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法正确的是( )图2A .B 镖的运动时间比A 镖的运动时间长 B .B 镖掷出时的初速度比A 镖掷出时的初速度大C .A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大D .A 镖的质量一定比B 镖的质量小【解析】 飞镖A 、B 都做平抛运动,由h =12gt 2得t =2hg ,故B 镖运动时间比A 镖运动时间长,A 正确;由v 0=xt 知A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大,B 错误,C 正确;无法比较A 、B 镖的质量大小,D 错误.【答案】 AC4.从O 点抛出A 、B 、C 三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示,则三个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和三个物体在空中运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )图3 A.v A>v B>v C,t A>t B>t CB.v A<v B<v C,t A=t B=t CC.v A<v B<v C,t A>t B>t CD.v A>v B>v C,t A<t B<t C【解析】三个物体抛出后均做平抛运动,竖直方向有h=12gt2,水平方向有x=v0t,由于h A>h B>h C,故t A>t B>t C,又因为x A<x B<x C,故v A<v B<v C,C正确.【答案】C5.如图4所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,不计空气阻力.若拦截成功,则v1、v2的关系应满足()图4A.v1=v2B.v1=Hs v2C.v1=Hs v2D.v1=sH v2【解析】设经t时间拦截成功,则平抛的炮弹下落h=12gt2,水平运动s=v1t;竖直上抛的炮弹上升H-h=v2t-12gt2,由以上各式得v1=s H v2,故D正确.【答案】D6.如图5所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图5A.23s B.223sC. 3 s D.2 s【解析】把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向的速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度v y.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度v y,则有tan 30°=v0 v yv y=gt,解两式得t=v yg =3v0g= 3 s,故C 正确.【答案】C7.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图6所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g 取10 m/s 2)( )图6A .1 m/sB .2 m/sC .3 m/sD .4 m/s【解析】 由h =12gt 2知,面片在空中的运动时间t =2hg =0.4 s ,而水平位移x =v 0t ,故面片的初速度v 0=xt ,将x 1=0.5 m ,x 2=1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01=x 1t =1.25 m/s ,最大初速度v 02=x 2t =3.75 m/s ,即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ,B 、C 选项正确.【答案】 BC8.(多选)从同一点沿水平方向抛出的A 、B 两个小球能落在同一个斜面上,运动轨迹如图7所示,不计空气阻力,则小球初速度v A 、v B 的关系和运动时间t A 、t B 的关系分别是( )图7A .v A >vB B .v A <v BC .t A >t BD .t A <t B【解析】 A 小球下落的高度小于B 小球下落的高度,所以根据h =12gt 2知t =2hg ,故t A <t B ,C 错误,D 正确;根据s =v t 知,B 的水平位移较小,时间较长,则水平初速度较小,故v A >v B ,A 正确,B 错误.【答案】AD9. (多选)如图8所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则()图8A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【解析】x=v0t,y=12gt2,所以t=2y g,由y b=y c>y a,得t b=t c>t a,选项A 错,B 对;又根据v0=x g2y,因为y b>y a,x b<x a,y b=y c,x b>x c,故v a>v b,v b>v c,选项C错,D对.【答案】BD10.如图9所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则()图9A.tan θ2tan θ1=2 B.tan θ1 tan θ2=2C.1tan θ1 tan θ2=2 D.tan θ1tan θ2=2【解析】 OA 方向即小球末速度垂线的方向,θ1是末速度与水平方向的夹角;BA 方向即小球合位移的方向,θ2是位移方向与竖直方向的夹角.由题意知:tan θ1=v y v 0=gtv 0,tan θ2=x y =v 0t 12gt 2=2v 0gt由以上两式得:tan θ1 tan θ2=2.故B 项正确. 【答案】 B 二、计算题11.从离地高 80 m 处水平抛出一个物体,3 s 末物体的速度大小为 50 m/s ,g 取10 m/s 2.求:(1)物体抛出时的初速度大小; (2)物体在空中运动的时间; (3)物体落地时的水平位移.【解析】 (1)由平抛运动的规律知v =v 2x +v 2y3 s 末v =50 m/s ,v y =gt =30 m/s 解得v x =40 m/s ,即v 0=40 m/s. (2)物体在空中运动的时间t =2hg =2×8010 s =4 s.(3)物体落地时的水平位移x =v 0t =40×4 m =160 m. 【答案】 (1)40 m/s (2)4 s (3)160 m12.如图10所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出,经过3.0 s 落到斜坡上的A 点.已知O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m =50 kg.不计空气阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g =10 m/s 2)求:图10(1)A点与O点的距离;(2)运动员离开O点时的速度大小.【解析】(1)设A点与O点的距离为L,运动员在竖直方向做自由落体运动,有L sin 37°=12gt2L=gt22sin 37°=75 m.(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即L cos 37°=v0t解得v0=L cos 37°t=20 m/s.【答案】(1)75 m(2)20 m/s重点强化卷(二) 圆周运动及综合应用一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车,这种带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了()图1A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力【解析】 在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v =ωr 知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A 选项正确.【答案】 A2.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆的O 点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v 1时,小球2的速度为v 2,则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1+v 2B.L v 2v 1+v 2 C.L (v 1+v 2)v 1D.L (v 1+v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等,即ω1=ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2,即v 1r 1 =v 2r 2 ;又由于r 1+r 2=L ,所以r 2=L v 2v 1+v 2,故选B.【答案】 B3.汽车在转弯时容易打滑出事故,为了减少事故发生,除了控制车速外,一般会把弯道做成斜面.如图3所示,斜面的倾角为θ,汽车的转弯半径为r ,则汽车安全转弯速度大小为( )图3A.gr sin θB.gr cos θC.gr tan θD.gr cot θ【解析】 高速行驶的汽车转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供同,完全不依靠摩擦力,如图.根据牛顿第二定律得: mg tan θ=m v 2r 解得:v =gr tan θ 故选C. 【答案】 C4.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图4所示,经过最低点的速度为v ,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )图4A .μmgB .μm v 2R C .μm (g -v 2R )D .μm (g +v 2R )【解析】 小球在最低点时,轨道支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,物体受到的摩擦力为f =μF N =μm (g +v 2R ),选项D 正确.【答案】 D5. (多选)如图5所示,用细绳拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R ,则下列说法正确的是( )图5A.小球过最高点时,绳子张力可能为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点时的速度为gRD.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用,其方向不可能与重力相反,D错误;在最高点有mg+F T=m v2R,拉力F T可以等于零,此时速度最小为v min=gR,故B 错误,A、C正确.【答案】AC6.如图6所示,质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端,绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A时,线速度大小为gl 2,此时()图6A.杆受到12mg的拉力B.杆受到12mg的压力C.杆受到32mg的拉力D.杆受到32mg的压力【解析】以小球为研究对象,小球受重力和沿杆方向杆的弹力,设小球所受弹力方向竖直向下,则N+mg=m v2l ,将v=gl2代入上式得N=-12mg,即小球在A点受杆的弹力方向竖直向上,大小为12mg,由牛顿第三定律知杆受到12mg的压力.【答案】B7. “快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,如图7所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是()图7A.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mgB.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mgC.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D.选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动【解析】由于选手摆动到最低点时,绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力,有T-mg=F向,T=mg+F向>mg,B正确,A错误;选手摆到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,故C错误;选手摆到最低点的运动过程中,是变速圆周运动,合力是变力,故D 错误.【答案】B8.如图8所示,两个水平摩擦轮A和B传动时不打滑,半径R A=2R B,A 为主动轮.当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能与A轮相对静止.若将小木块放在B 轮上,为让其与轮保持相对静止,则木块离B 轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)( )图8A.R B 4B.R B 2C .R BD .B 轮上无木块相对静止的位置【解析】 摩擦传动不打滑时,两轮边缘上线速度大小相等.根据题意有:R A ωA =R B ωB 所以ωB =R A R BωA 因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等,设在B 轮上的转动半径最大为r ,则根据最大静摩擦力等于向心力有:mR A ω2A =mrω2B得:r =R A ω2A ⎝ ⎛⎭⎪⎫R A R B ωA 2=R 2B R A =R B 2. 【答案】 B9.如图9所示,滑块M 能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆固定在转盘上,M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m 的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M 离轴距离为r ,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增到原来的2倍,调整r 使之达到新的稳定转动状态,则滑块M ( )图9A .所受向心力变为原来的4倍B .线速度变为原来的12C .转动半径r 变为原来的12D .角速度变为原来的12【解析】 转速增加,再次稳定时,M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供,拉力仍然等于m 的重力,所以向心力不变,故A 错误;转速增到原来的2倍,则角速度变为原来的2倍,根据F =mrω2,向心力不变,则r 变为原来的14.根据v =rω,线速度变为原来的12,故B 正确,C 、D 错误.【答案】 B10.在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子,将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥,三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了.把这套系统放在电子秤上做实验,关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是( )图10A .玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些B .玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些C .玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态D .玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小【解析】 根据mg -F N =m v 2R ,F N =mg -m v 2R ,可见玩具车通过拱桥顶端时失重,速度越大,电子秤的示数越小.选D.【答案】 D二、计算题11.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有F m=0.6mg=m v2r,由速度v=30 m/s,得弯道半径r=150 m.(2)汽车过拱桥,看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有:mg-F N=m v2R,为了保证安全,车对路面间的弹力F N必须大于等于零,有mg≥m v2R,则R≥90 m.【答案】(1)150 m(2)90 m12.如图11所示,一光滑的半径为0.1 m的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道对小球的压力恰好为零,g取10 m/s2,求:图11(1)小球在B点速度是多少?(2)小球落地点离轨道最低点A多远?(3)落地时小球速度为多少?【解析】(1)小球在B点时只受重力作用,竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得:mg=m v2Br代入数值解得:v B =gr =1 m/s.(2)小球离开B 点后,做平抛运动.根据平抛运动规律可得:2r =12gt 2s =v B t ,代入数值联立解得:s =0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知,小球落地时的速度为v =v 2B +(gt )2=5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(三) 万有引力定律的应用一、选择题1.两个密度均匀的球体相距r ,它们之间的万有引力为10-8N ,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为( )A .10-8NB .0.25×10-8 NC .4×10-8ND .10-4N【解析】 原来的万有引力为:F =G Mm r 2后来变为:F ′=G 2M ·2m (2r )2=G Mm r 2 即:F ′=F =10-8N ,故选项A 正确.【答案】 A2.已知引力常量G =6.67×10-11N·m 2/kg 2,重力加速度g =9.8 m/s 2,地球半径R =6.4×106 m ,则可知地球质量的数量级是( )A .1018 kgB .1020 kgC .1022 kgD .1024 kg【解析】 根据mg =G Mm R 2得地球质量为M =gR 2G ≈6.0×1024 kg.故选项D 正确.【答案】 D3.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( )A .已知它的质量是1.24 t ,若将它的质量增为2.84 t ,其同步轨道半径将变为原来的2倍B .它的运行速度大于7.9 km/sC .它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用它进行电视转播D .它距地面的高度约为地球半径的5倍,故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】 同步卫星的轨道半径是固定的,与质量大小无关,A 错误;7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大环绕速度,卫星的轨道半径越大,其线速度越小.同步卫星距地面很高,故其运行速度小于7.9 km/s ,B 错误;同步卫星只能在赤道的正上方,C 错误;由G Mm r 2=ma n 可得,同步卫星的加速度a n =G M r 2=G M (6R )2=136G M R 2=136g ,故选项D 正确. 【答案】 D4.如图1所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )图1A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >v CB .运转角速度满足ωA >ωB >ωCC .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置【解析】 由G Mm r 2=m v 2r 得,v =GMr ,r 大,则v 小,故v A <v B <v C ,A错误;由G Mm r 2=mω2r 得,ω=GMr 3,r 大,则ω小,故ωA <ωB <ωC ,B 错误;由G Mm r 2=ma 得,a =GM r 2,r 大,则a 小,故a A <a B <a C ,C 正确;由G Mm r 2=m 4π2T 2r 得,T =2πr 3GM ,r 大,则T 大,故T A >T B >T C ,因此运动一周后,C 最先回到图示位置,D 错误.【答案】 C5.(多选)据英国《卫报》网站2015年1月6日报道,在太阳系之外,科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星,绕恒星橙矮星运行,命名为“开普勒438b”.假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍.则该行星与地球的( )A .轨道半径之比为3p 2qB .轨道半径之比为3p 2C .线速度之比为3q pD .线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供,根据牛顿第二定律,有G Mm R 2=m 4π2T 2R ,解得:R =3GMT 24π2,该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍,故:R 橙R 太=3(M 橙M 太)(T 行T 地)2=3qp 2,故A 正确,B 错误;根据v =2πR T ,有:v 行v 地=R 行R 地·T 地T 行=3qp 2·1p =3q p ;故C 正确,D 错误.【答案】 AC6.银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2(r -r 1)GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2 D.4π2r 2r 1GT 2【解析】 设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2,根据万有引力定律和牛顿定律得,对S 1有G m 1m 2r 2=m 1(2πT )2r 1,解之可得m 2=4π2r 2r 1GT 2,则D 正确,A 、B 、C 错误.【答案】 D7.质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度相同,半径分别为R 和r ,则( )A .甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R ∶rB .甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1C .甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1D .甲、乙两颗卫星的周期之比等于R ∶r【解析】 由F =G Mm R 2和M =ρ43πR 3可得万有引力F =43G πRmρ,又由牛顿第二定律F =ma 可得,A 正确;卫星绕星球表面做匀速圆周运动时,万有引力等于向心力,因此B 错误;由F =43G πRmρ,F =m v 2R 可得,选项C 错误;由F =43G πRmρ,F =mR 4π2T 2可知,周期之比为1∶1,故D 错误.【答案】 A8.嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动),若已知地球质量约为月球质量的81倍 ,地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ,则地球半径约为月球半径的多少倍( )A .3倍B .4倍C .5倍D .6倍【解析】 根据万有引力提供向心力知,当环绕天体在中心天体表面运动时,运行速度即为中心天体的第一宇宙速度,由G Mm R 2=m v 2R 解得:v =GMR ,故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2=M 1M 2·v 22v 21,约等于4,故B 正确,A 、C 、D 错误. 【答案】 B9.如图2所示,a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星.其中a 、c 的轨道相交于P ,b 、d 在同一个圆轨道上.某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方.下列说法中正确的是( )图2A .b 、d 存在相撞危险B .a 、c 的加速度大小相等,且大于b 的加速度C .b 、c 的角速度大小相等,且小于a 的角速度D .a 、c 的线速度大小相等,且小于d 的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道,线速度大小相等,不可能相撞,A 错;由a 向=GM r 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度,B 对;由ω= GM r 3知,a 、c 的角速度大小相等,且大于b 的角速度,C 错;由v =GM r 知a 、c 的线速度大小相等,且大于d 的线速度,D 错.【答案】 B10.登上火星是人类的梦想.“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响.根据下表,火星和地球相比( )A.B .火星做圆周运动的加速度较小 C .火星表面的重力加速度较大 D .火星的第一宇宙速度较大【解析】 火星和地球都绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力,由GMmr 2=m 4π2T 2r =ma 知,因r 火>r 地,而r 3T 2=GM4π2,故T 火>T 地,选项A 错误;向心加速度a =GMr 2,则a 火<a 地,故选项B 正确;地球表面的重力加速度g 地=GM 地R 2地,火星表面的重力加速度g 火=GM 火R 2火,代入数据比较知g 火<g 地,故选项C 错误;地球和火星上的第一宇宙速度:v 地=GM 地R 地,v 火=GM 火R 火,v 地>v 火,故选项D 错误.【答案】 B 二、计算题11.经天文学家观察,太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行,这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m),转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s).太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力,可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题.(G =6.67×10-11N·m 2/kg 2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量.【解析】 假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M ,太阳的质量为m ,轨道半径为r ,周期为T ,太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力,则G Mm r 2=m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M=4π2r3GT2=4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10-11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg.【答案】 3.3×1041kg12.质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常量为G.图3(1)求两星球做圆周运动的周期.(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg和7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留三位小数)【解析】(1)两星球围绕同一点O做匀速圆周运动,其角速度相同,周期也相同,其所需向心力由两者间的万有引力提供,设OB为r1,OA为r2,则对于星球B:G MmL2=M4π2T2r1对于星球A:G MmL2=m4π2T2r2其中r1+r2=L由以上三式可得T=2πL3G(M+m).(2)对于地月系统,若认为地球和月球都围绕中心连线某点O做匀速圆周运动,由(1)可知地球和月球的运行周期T 1=2πL 3G (M +m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动,由万有引力与天体运动的关系:G MmL 2=m 4π2T 22L解得T 2=4π2L 3GM则T 22T 21=M +m M =1.012. 【答案】 (1)2πL 3G (M +m )(2)1.012重点强化卷(四) 动能定理和机械能守恒定律一、选择题1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大【解析】 不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒.故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等.故只有选项A 正确.【答案】 A2.(多选)质量为m 的物体,从静止开始以a =12g 的加速度竖直向下运动h 米,下列说法中正确的是( )A .物体的动能增加了12mgh B .物体的动能减少了12mghC.物体的势能减少了12mghD.物体的势能减少了mgh【解析】物体的合力为ma=12mg,向下运动h米时合力做功12mgh,根据动能定理可知物体的动能增加了12mgh,A对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,D对.【答案】AD3.如图1所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为()图1A.12μmgR B.12mgRC.mgR D.(1-μ)mgR【解析】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W AB,物体从A到C的全过程,根据动能定理有mgR-W AB-μmgR=0,所以有W AB=mgR-μmgR=(1-μ)mgR.【答案】D4.如图2所示,木板长为l,木板的A端放一质量为m的小物体,物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平,在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中,若物体始终保持与板相对静止.对于这个过程中各力做功的情况,下列说法中正确的是()图2A.摩擦力对物体所做的功为mgl sin θ(1-cos θ)B.弹力对物体所做的功为mgl sin θcos θC.木板对物体所做的功为mgl sin θD.合力对物体所做的功为mgl cos θ【解析】重力是恒力,可直接用功的计算公式,则W G=-mgh;摩擦力虽是变力,但因摩擦力方向上物体没有发生位移,所以W f=0;因木块缓慢运动,所以合力F合=0,则W合=0;因支持力F N为变力,不能直接用公式求它做的功,由动能定理W合=ΔE k知,W G+W N=0,所以W N=-W G=mgh=mgl sin θ.【答案】C5. (多选)如图3所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的光滑斜面,这个物体在斜面上上升的最大高度为h,则在此过程中()图3A.物体的重力势能增加了mghB.物体的机械能减少了mghC.物体的动能减少了mghD.物体的机械能不守恒【解析】物体在斜面上上升的最大高度为h,重力对物体做负功W=-mgh,物体的重力势能增加了mgh,故A正确;物体在上升过程中,只有重力做功,重力势能与动能之间相互转化,机械能守恒,故B、D均错误;由于物体所受的支持力不做功,只有重力做功,所以合力做功为-mgh,由动能定理可知,物体的动能减少了mgh,故C正确.。
高中物理必修1《第一~二章》复习检测题
高中物理必修1《第一~二章》复习检测题一、选择题1.关于速度,下列说法正确的是()A.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器2.当月亮、地球和太阳在同一直线上,整个月球完全进入地球的本影之时,就会出现月全食.2011年6月16日发生的月全食从当天凌晨2时22分24秒开始初亏,整个月食过程持续时间为3时39分58秒.对此次月全食,我国西部、西南部分地区可见其全过程.这次月食的一个较大特点是月全食过程持续时间比较长,达到了1小时41分钟.对于可见月全食地区的公众而言,绝对是一场“视觉盛宴”,则()A.2时22分24秒是时间间隔B.3时39分58秒是时间间隔C .在观测月全食时可将地球看成质点D .月亮绕地球做圆周运动,这是以地球为参考系来描述的3.2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中同科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录.标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。
图1中是科大著名服务机器人“可佳”.如图1所示.现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内.由点(0,0)出发.沿直线运动到点(3,1).然后又由点(3,1 )沿直线运动到点(1,4).然后又由点(1.4)沿直线运动到点(5,5).然后又图1由点(5.5)沿直线运动到点(2.2).整个过程中机器人所用时间是22s.则()A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为22mD.整个过程中机器人的平均速率为1m/s4.如图2所示,一同学沿一直线行走,现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片,观察图片,能比较正确反映该同学运动的速度-时间图象的是 ( )5.如图4所示的位移(x )—时间(t )图象和速度(v )—时间(t )图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )图4A .甲车做直线运动,乙车做曲线运动B .0~t 1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程C .0~t 2时间内,丙、丁两车在t 2时刻相距最远D .0~t 2时间内,丙、丁两车的平均速度相等6.据环球网综合报道,2013年8月18日上午,有网友目击了中国国产第二款隐形战斗机歼-31“鹘鹰”在我国某试飞场再次升空试飞。
人教版2019高中物理必修第二册万有引力与宇宙航行检测题含答案
《万有引力与宇宙航行》检测题一、单选题1.如图所示,在同一轨道平面上,有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C,下列说法正确的是( )A. A的线速度最小8.8的角速度最小C. C周期最长D. A的向心加速度最小2.习近平主席在2018年新年贺词中提到,科技创新、重大工程建设捷报频传,“慧眼”卫星邀游太空。
“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射,在10月16日的观测中,确定了丫射线的流量上限。
已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r (r>R),运动周期为T,地球半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是( )A. “慧眼”卫星的向心加速度大小为之T 2B.地球的质量大小为史竺3GT 2C.地球表面的重力加速度大小为好北T 2D. “慧眼”卫星的线速度大于7.9km/s3.高分卫星是一种高分辨率对地观测卫星.高分卫星至少包括7颗卫星,它们都将在2020 年前发射并投入使用.其中“高分一号”为光学成像遥感卫星,轨道高度为645km,"高分四号”为地球同步轨道上的光学卫星.则“高分一号”与“高分四号”相比A.需要更大的发射速度B.具有更小的向心加速度C.具有更小的线速度D.具有更大的角速度 4.如图所示,中国计划2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统.北斗卫星导航系统由5颗静止轨道同步卫星、27颗中地球轨道卫星(离地高度约21 000 km)及其他轨道卫星共35颗组成.则()A.静止轨道卫星指相对地表静止,可定位在北京正上空B.中地球轨道卫星比同步卫星运行速度更快C.中地球轨道卫星周期大于24小时D.静止轨道卫星的发射速度小于第一宇宙速度5.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾” 卫星补充能源,延长卫星的使用寿命.假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的1/5,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是()A.站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动B.“轨道康复者”可在高轨道上加速,以对接并拯救低轨道上的卫星C.“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍D.“轨道康复者”的线速度是地球同步卫星线速度的J5倍6.对于万有引力的表达式F = Gmm的理解,下列说法正确的是r2A.公式中的G是一个常数,在国际单位制中的单位是N・kg2/m2B.当r趋近于零时,加产口m2之间的引力趋近于无穷大C.m jD m 2之间的引力大小总是相等,方向相反,是一对平衡力D.m jD m 2之间的引力大小总是相等,与m jD m 2是否相等无关7.甲、乙两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其质量m甲=2m乙,轨道半径r甲=0.5r乙,则甲、乙两颗卫星所受万有引力的大小之比为A.4:1B.1:4C.8:1D.1:88.太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。
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。
2024新教材高中物理课时跟踪检测二位置位移粤教版必修第一册
课时跟踪检测(二)位置位移A组—重基础·体现综合1.关于位移与路程,下列说法中正确的是( )A.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体肯定是静止的B.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体肯定是静止的C.在直线运动中,物体的位移大小肯定等于其路程D.在曲线运动中,物体的位移大小可能大于其路程解析:选A 物体运动的路程为零,说明物体处于静止状态,故A正确;物体运动的位移为零,说明物体的始末位置相同,物体可能运动后又回到初始位置,故B错误;物体只有在单向直线运动中,其位移大小才等于路程,故C、D错误。
2.一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图所示,这几种状况如下:①他的运动轨迹不一样②他走过的路程相同③他的位置变动是不同的④他的位移是相同的以上说法正确的是( )A.①②B.③④C.①④D.②③解析:选C 由题图可看出他的运动路径不同,运动轨迹不一样,因此路程不同,①对,②错;起点是北京,终点是重庆,他的位置变动是相同的,位移也是相同的,③错,④对,故选C。
3.对矢量和标量的理解,下列选项正确的是( )A.矢量和标量的区分只是有无方向,运算法则是一样的B.矢量和标量的区分不仅是有无方向,运算法则也不同C.位移、时间都是矢量D.只有大小没有方向的物理量是矢量,既有大小又有方向的物理量是标量解析:选B 矢量是指既有大小又有方向的物理量,如位移,速度等,矢量相加减遵循平行四边形定则;标量是指只有大小没有方向的物理量,如时间,路程等,标量相加减遵循算术加减法,故B正确。
4.在400 m标准田径场的跑道上进行跑步竞赛,下列说法正确的是( )A.400 m跑竞赛,外跑道上的运动员的路程大B.400 m跑竞赛,不同跑道上的运动员的位移相同C.200 m跑竞赛,不同跑道上的运动员的位移相同D.100 m跑竞赛在直道上进行,运动员的位移大小与路程相等解析:选D 400 m跑竞赛,外跑道上的运动员的路程和内跑道上运动员的路程一样大,故A错误;200 m和400 m跑竞赛,不同跑道上的运动员的起点不同,终点相同,位移不相同,故B、C错误;100 m跑竞赛在直道上进行,运动员的位移大小与路程相等,故D正确。
2024年新教材高中物理第1章磁场达标检测卷粤教版选择性必修第二册
第一章达标检测卷(考试时间:60分钟满分:100分)班级:________ 座号:________ 姓名:________ 分数:________一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一项符合题目要求,第8~10小题有多项符合题目要求)1.关于安培力,下列说法正确的是( )A.安培力只能做负功B.安培力做功可以把电能转化为机械能C.安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反D.假如一电流所受安培力为零,则磁感应强度也肯定为零【答案】B 【解析】安培力既可以做正功,也可以做负功,A错误;安培力做功可以把电能转化为机械能,B正确;安培力的方向肯定和磁场方向垂直,C错误;假如一电流所受安培力为零,则可能是电流方向与磁感线平行,而磁感应强度不肯定为零,D错误.2.假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来,如图所示.在地球磁场(不考虑磁偏角及地球的自转)的作用下,这个粒子偏转的方向是( )A.向北B.向南C.向东D.向西【答案】D 【解析】电子垂直于地球赤道射来,处于由南向北(在图中向上)的地球磁场中,由左手定则可知其受垂直纸面对外(向西)的洛伦兹力,故选D.3.(2024年北京期末)在恒定的匀强磁场中固定一根通电直导线,导线的方向与磁场方向垂直,如图反映的是这根导线受到的磁场力大小F与通过导线的电流I之间的关系,M、N 两点各对应一组F、I的数据,其中可能正确的是( )A B C D【答案】C 【解析】依据F=BLI可知F-I图像为过原点的直线,故选C.4.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A .N 的运行时间小于M 的运行时间B .N 带负电,M 带正电C .N 的速率大于M 的速率D .N 的运行时间等于M 的运行时间【答案】D 【解析】粒子在磁场中运动半周,即时间为周期的一半,而周期为T =2πm qB,M 的运动时间等于N 的运动时间,A 错误,D 正确;由左手定则推断出N 带正电荷,M 带负电荷,B 错误;粒子在磁场中运动,洛伦兹力供应向心力,即Bqv =m v 2r ,半径为r =mv qB,在质量与电量相同的状况下,半径大的速率大,即M 的速率大于N 的速率,C 错误.5.如图所示,原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流,在其直径ab 上靠近b 点有一长直导线垂直于圆形线圈平面并被固定.今在长直导线中通以图示方向的电流时,在磁场力的作用下,圆形线圈将( )A .向左平动B .向右平动C .仍旧静止D .绕ab 轴转动【答案】D 【解析】依据右手螺旋定则知,直线电流在a 点的磁场方向竖直向上,与a 点电流方向平行,所以a 点不受安培力;同理b 点也不受力.取线圈上下位置一微元探讨,上边微元电流方向水平向左,直线电流在此位置产生的磁场方向斜向右上方,下边微元电流方向水平向右,直线电流在此处位置产生的磁场方向为斜向左上方,依据左手定则,上边微元受到的安培力垂直纸面对里,下边微元所受安培力垂直纸面对外,所以圆形线圈将以直径ab 为轴转动.故D 正确.6.如图所示,在匀强磁场中,有一个正六边形线框,现给线框通电,正六边形线框中依次相邻的四条边受到的安培力的合力大小是F ,则正六边形线框的每条边受到的安培力的大小为( )A .33FB .FC .3FD .2F 【答案】A 【解析】依据左手定则,依次相邻的四条边中相对的两条边受的安培力等大反向合力为零,中间相邻的两条边受安培力方向夹角为60°,每边受安培力设为F 1,则2F 1cos30°=F ,可得F 1=33F ,故A 正确. 7.如图所示,在直角三角形abc 区域(含边界)内存在垂直于纸面对外的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,∠a =60°,∠b =90°,边长ac =L ,一个粒子源在a 点将质量为2m 、电荷量为q 的带正电粒子以大小和方向均不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是( )A .qBL 2mB .qBL 4mC .3qBL 6mD .qBL 6m 【答案】B 【解析】由于qvB =m v 2r 及v =2πr r 得T =2πm qB,可得周期相等.粒子沿ab 边界方向射入磁场从ac 边射出磁场时转过的圆心角最大,粒子在磁场中的运动时间最长,粒子速度最大时运动轨迹与bc 相切,粒子运动轨迹如图所示.由题意可知∠a =60°,∠b=90°,边长ac =L ,则ab =12L ,四边形abdO 是正方形,粒子轨道半径r =12L ,粒子做圆周运动,洛伦兹力供应向心力,由牛顿其次定律得qv m B =2m v 2m r,解得粒子的最大速度为v m =qBL 4m,故A 、C 、D 错误,B 正确.8.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于纸面对外,匀强电场场强为E ,方向竖直向下,一带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,则( )A.此微粒带正电荷B.此微粒带负电荷C.此微粒沿顺时针方向转动D.此微粒沿逆时针方向转动【答案】BD 【解析】由题意,带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动,可知在竖直方向上合外力为零,所以带电粒子的重力和电场力二力平衡,因为电场方向向下,电场力方向向上,所以微粒带负电,B正确;粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动,由左手定则可知微粒沿逆时针方向转动,D正确.9.如图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面对外的匀强磁场,一束正离子以速度v从左侧水平射入,为使离子流经磁场时不偏转(不计重力).则磁场区域内必需同时存在一个匀强电场,下列说法正确的是( )A.该电场场强大小为Bv,方向向上B.离子沿直线匀速穿过该装置的时间与场强无关C.负离子从右向左水平射入时,不会发生偏转D.负离子从左向右水平射入时,也不会发生偏转【答案】ABD 【解析】为使离子不发生偏转,离子所受到的电场力和洛伦兹力是平衡力,即qvB=qE,所以电场与磁场的关系为E=vB,与离子电性无关,D正确,C错误;离子带正电,则受到向下的洛伦兹力,则电场力就应向上,电场向上,A正确;沿直线匀速穿过该装置的时间与离子速度和板的长度有关,与场强无关,故B正确.10.一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是( )A .速度选择器的P 1极板带负电B .粒子束1带负电C .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于E B 1D .粒子束2的比荷q m肯定值最大【答案】BC 【解析】若粒子带正电,在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个力作用而做匀速直线运动,由左手定则可知,洛伦兹力方向竖直向上,则电场力方向向下,电场强度方向向下,所以速度选择器的P 1极板带正电,故A 错误;由图可知,粒子1进入匀强磁场B 2时向上偏转,依据左手定则推断得知该束粒子带负电,故B 正确;粒子能通过狭缝,电场力与洛伦兹力平衡,则有qvB 1=qE ,解得v =E B 1,故C 正确;依据qvB 2=m v 2r 得,r =mv qB 2,知r 越大,比荷越小,故D 错误.二、非选择题(本题共4小题,共40分)11.(8分)电磁炮是一种志向的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m ,长为100 m ,通过的电流为10 A ,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小为________T ;安培力的最大功率为__________W .(轨道摩擦不计)【答案】18 2.16×106【解析】电磁炮在安培力的作用下,沿轨道做匀加速运动.因为通过100 m 的位移加速至6 km/s ,利用动能定理可得F 安s =ΔE k ,即BILs =12mv 2m -0,代入数据可得B =18 T .运动过程中,安培力的最大功率为P =F 安v m =BILv m =2.16×106 W.12.(10分)如图所示,图中虚线框内存在一与纸面垂直的匀强磁场,现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来计算磁场的磁感应强度大小并判定其方向.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)在图中画线连接成试验电路图.(2)完成下列主要试验步骤中的填空: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;然后用天平称量细沙质量m 1.③闭合开关S ,调整R 的值使电流大小适当,在托盘内重新加入或减去适量细沙,使D ________________________________;然后读出________________________________,并用天平称出____________________________________.④用米尺测量__.(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)判定磁感应强度的方向的方法是:若____________________,磁感应强度方向垂直纸面对外;反之,磁感应强度方向垂直纸面对里.【答案】(1)如图 (2)③重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长度l (3)|m 2-m 1|Il g (4)m 2>m 1【解析】(1)用滑动变阻器的限流式接法即可.(2)③金属框平衡时测量才有意义,重新处于平衡状态.读出电流表的示数I ,此时细沙的质量m 2.④安培力与电流长度有关,安培力合力等于金属框架下边受的安培力,需测D 的底边长度l .(3)依据平衡条件列式即可求解.依据平衡条件,有(m 2-m 1)g =BIL ,解得B =|m 2-m 1|Ilg . (4)依据左手定则推断即可.若m 2>m 1,安培力方向向下,磁感应强度方向垂直纸面对外;反之,磁感应强度方向垂直纸面对里.13.(10分)如图所示,一个质量为m 、带电量为q 的正离子,从D 点以某一初速度垂直进入匀强磁场.磁场方向垂直纸面对里,磁感应强度为B .离子的初速度方向在纸面内,与直线AB 的夹角为60°.结果离子正好穿过AB 的垂线上离A 点距离为L 的小孔C ,垂直AC 的方向进入AC 右边的匀强电场中.电场的方向与AC 平行.离子最终打在AB 直线上的B 点,B 到A 的距离为2L .不计离子重力,离子运动轨迹始终在纸面内,求:(1)离子从D 点入射的速度v 0的大小;(2)匀强电场的电场强度E 的大小.解:(1)离子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示.由几何关系可知,离子做匀速圆周运动的半径r 满意L =r +r cos 60°,离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,由牛顿其次定律得qv 0B =m v 20r, 解得入射速度v 0=2qBL 3m. (2)离子进入电场后做类平抛运动,轨迹如图所示.水平方向2L =v 0t ,竖直方向L =12·qE m·t 2, 解得匀强电场的电场强度E =2qB 2L 9m. 14.(12分)现代质谱仪可用来分析比质子重许多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定.质子(11H)在入口处从静止起先被电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若换作α粒子(42He)在入口处从静止起先被同一电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的多少倍?解:电场中的直线加速过程依据动能定理得qU =12mv 2-0,得v =2qU m.离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,依据牛顿其次定律有qvB =m v 2R ,得R =mv qB ,联立可得B =2mU qR 2. 质子与α粒子经同一加速电场则U 相同,同一出口离开磁场则R 相同,则B ∝m q . 可得B αB H =41×12= 2.。
高中物理 模块综合试卷(一)(含解析)新人教版必修第二册.-新人教版高一第二册物理试题
模块综合试卷(一)(时间:90分钟 总分为:100分)一、选择题(此题共12小题,每一小题4分,共48分.1~7为单项选择题,8~12为多项选择题) 1.如图1所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P 匀速传送至高处,在此过程中,下述说法正确的答案是( )图1A.摩擦力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.重力对物体做正功D.合外力对物体做正功 答案 A解析 摩擦力方向平行皮带向上,与物体运动方向一样,故摩擦力做正功,A 对;支持力始终垂直于速度方向,不做功,B 错;重力对物体做负功,C 错;合外力为零,做功为零,D 错. 2.质量不等但有一样初动能的两个物体在动摩擦因数一样的水平地面上滑行,直到停止,如此( )A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.两个物体滑行的时间一样D.质量大的物体抑制摩擦力做的功多 答案 B解析 由动能定理得-μmgx =0-E k ,两个物体抑制摩擦力做的功一样多,质量小的物体滑行距离大,B 正确,A 、D 错误;由E k =12mv 2得v =2E km,再由t =v μg =1μg2E km可知,滑行的时间与质量有关,两个物体滑行时间不同,C 错误.3.(2019·卷)2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星).该卫星( )A.入轨后可以位于正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.假设发射到近地圆轨道所需能量较少答案 D解析同步卫星只能位于赤道正上方,A项错误;由GMmr2=mv2r知,卫星的轨道半径越大,卫星做匀速圆周运动的线速度越小,因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度),B 项错误;同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,C项错误;将卫星发射到越高的轨道抑制引力做功越多,故发射到近地圆轨道所需能量较少,D正确.4.如图2所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点(D点是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,如此质点从A点运动到E点的过程中,如下说法中正确的答案是( )图2A.质点经过C点的速率比D点的大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D点时的加速度比B点的大D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小答案 A解析因为质点做匀变速运动,所以加速度恒定,C项错误.在D点时加速度与速度垂直,故知加速度方向向上,合力方向也向上,所以质点从A到D的过程中,合力方向与速度方向夹角大于90°,合力做负功,动能减小,v C>v D,A项正确,B项错误.从B至E的过程中,加速度方向与速度方向夹角一直减小,D项错误.5.(2019·某某卷)2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹〞,如图3所示.月球的质量为M、半径为R.探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的( )图3A.周期为4π2r3GMB.动能为GMm 2RC.角速度为Gm r 3D.向心加速度为GM R2 答案 A解析 嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时,万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,有GMm r 2=mω2r =m v 2r =m 4π2T 2r =ma ,解得ω=GMr 3、v =GMr、T =4π2r3GM、a =GM r2,如此嫦娥四号探测器的动能为E k =12mv 2=GMm2r ,由以上可知A 正确,B 、C 、D 错误.6.(2018·石室中学高一下学期期末)如图4所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长,圆环高度为h .让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.如此在圆环下滑到底端的过程中(重力加速度为g ,杆与水平方向夹角为30°)( )图4A.圆环的机械能守恒B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 答案 C解析 圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,但圆环的机械能不守恒,A 错误;弹簧形变量先增大后减小然后再增大,所以弹簧的弹性势能先增大后减小再增大,B 错误;由于圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,圆环的机械能减少了mgh ,所以弹簧的弹性势能增加mgh ,C 正确;弹簧与光滑杆垂直时,圆环所受合力沿杆向下,圆环具有与速度同向的加速度,所以做加速运动,D 错误.7.(2018·石室中学高一下学期期末)如图5所示,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平、长度为2R ;bc 是半径为R 的四分之一圆弧,与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a 点处从静止开始向右运动.重力加速度为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为( )图5A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR 答案 A解析 由题意知水平拉力为F =mg ,设小球达到c 点的速度为v 1,从a 到c 根据动能定理可得:F ·3R -mgR =12mv 12,解得:v 1=2gR ;小球离开c 点后,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由于水平方向加速度a x =g ,小球至轨迹最高点时v x =v 1,故小球从a 点开始运动到最高点时的动能的增量为ΔE k =12mv 12=2mgR .8.(2019·江苏卷)如图6所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m ,运动半径为R ,角速度大小为ω,重力加速度为g ,如此座舱( )图6A.运动周期为2πRωB.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R 答案 BD解析 座舱做匀速圆周运动,合力提供向心力,知座舱的运动周期T =2πω、线速度大小v =ωR 、所受合力的大小F =mω2R ,选项B 、D 正确,A 错误;座舱的重力为mg ,座舱做匀速圆周运动受到的合力大小不变,方向时刻变化,故座舱受到摩天轮的作用力大小不可能始终为mg ,选项C 错误.9.(2018·简阳市高一下学期期末)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图7所示,A 、M 、B 三点位于同一水平面上,C 、D 分别为两轨道的最低点,将两个一样的小球分别从A 、B 处同时无初速度释放,如此( )图7A.通过C 、D 时,两球的线速度大小相等B.通过C 、D 时,两球的角速度大小相等C.通过C 、D 时,两球的机械能相等D.通过C 、D 时,两球对轨道的压力相等 答案 CD解析 对任意一球研究,设半圆轨道的半径为r ,根据机械能守恒定律得:mgr =12mv 2,得:v =2gr ,由于r 不同,如此v 不等,故A 错误;由v =rω得:ω=vr=2gr,可知两球的角速度大小不等,故B 错误;两球的初始位置机械能相等,下滑过程机械能都守恒,所以通过C 、D 时两球的机械能相等,故C 正确;通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为a n =v 2r=2g ,根据牛顿第二定律得:F N -mg =ma n ,得轨道对小球的支持力大小为F N =3mg ,由牛顿第三定律知球对轨道的压力为F N ′=F N =3mg ,与半径无关,如此通过C 、D 时,两球对轨道的压力相等,故D 正确.10.(2018·永春一中高一下学期期末)如图8,北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨,例如某次变轨,先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在P 处变轨到椭圆轨道2上,最后由轨道2在Q 处变轨进入圆轨道3,轨道1、2相切于P 点,轨道2、3相切于Q 点.忽略空气阻力和卫星质量的变化,如此以下说法正确的答案是( )图8A.该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处减速B.该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3,机械能逐渐减小C.该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能D.该卫星稳定运行时,在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度 答案 CD解析 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处加速,选项A 错误;该卫星从轨道1到轨道2需要点火加速,如此机械能增加;从轨道2再到轨道3,又需要点火加速,机械能增加;故该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3,机械能逐渐增加,选项B 错误;根据v =GMr可知,该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度,如此卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能,选项C 正确;根据a =GMr2可知,该卫星稳定运行时,在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度,选项D 正确.11.(2019·江苏卷)如图9所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中( )图9A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块抑制摩擦力做的功为2μmgsC.弹簧的最大弹性势能为μmgsD.物块在A 点的初速度为2μgs 答案 BC解析 小物块处于最左端时,弹簧的压缩量最大,然后小物块先向右加速运动再减速运动,可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力μmg ,选项A 错误;物块从开始运动至最后回到A 点过程,路程为2s ,可得物块抑制摩擦力做功为2μmgs ,选项B 正确;物块从最左侧运动至A 点过程,由能量守恒定律可知E pm =μmgs ,选项C 正确;设物块在A 点的初速度为v 0,整个过程应用动能定理有-2μmgs =0-12mv 02,解得v 0=2μgs ,选项D 错误.12.如图10所示,两个34圆弧轨道固定在水平地面上,半径R 一样,a 轨道由金属凹槽制成,b 轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于半径R ),均可视为光滑轨道,在两轨道右端的正上方分别将金属小球A 和B (直径略小于圆管内径)由静止释放,小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示,如下说法中正确的答案是( )图10A.假设h A =h B ≥52R ,两小球都能沿轨道运动到最高点B.假设h A =h B ≥32R ,两小球在轨道上上升的最大高度均为32RC.适当调整h A 和h B ,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D.假设使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,h A 的最小值为52R ,B 小球在h B >2R 的任何高度释放均可 答案 AD解析 假设小球A 恰好能到a 轨道的最高点,由mg =m v 2AR ,得v A =gR ,由mg (h A -2R )=12mv A 2,得h A =52R ;假设小球B 恰好能到b 轨道的最高点,在最高点的速度v B =0,根据机械能守恒定律得h B =2R ,所以h A =h B ≥52R 时,两球都能到达轨道的最高点,故A 、D 正确;假设h B =32R ,小球B 在轨道上上升的最大高度等于32R ;假设h A =32R ,如此小球A 在到达最高点前离开轨道,有一定的速度,由机械能守恒定律可知,A 在轨道上上升的最大高度小于32R ,故B 错误.小球A 从最高点飞出后做平抛运动,下落R 高度时,水平位移的最小值为x A =v A2R g=gR ·2Rg=2R >R ,所以假设小球A 从最高点飞出后会落在轨道右端口外侧,而适当调整h B ,B 可以落在轨道右端口处,所以适当调整h A 和h B ,只有B 球可以从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,故C 错误. 二、实验题(此题共2小题,共12分)13.(5分)某兴趣小组用如图11甲所示的装置与传感器结合,探究向心力大小的影响因素.实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,测量角速度和向心力.(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d 、挡光杆通过光电门的时间Δt 、挡光杆做圆周运动的半径r ,自动计算出砝码做圆周运动的角速度,如此计算其角速度的表达式为________________.(2)图乙中取①②两条曲线为一样半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知,曲线①对应的砝码质量__________(选填“大于〞或“小于〞)曲线②对应的砝码质量.图11答案 (1)dr Δt(3分) (2)小于(2分)解析 (1)砝码转动的线速度v =dΔt由ω=v r计算得出ω=dr Δt(2)题图中抛物线说明向心力F 和ω2成正比.假设保持角速度和半径都不变,如此质点做圆周运动的向心加速度不变,由牛顿第二定律F =ma 可知,质量大的物体需要的向心力大,所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量.14.(7分)(2018·石室中学高一下学期期末)某同学用如图12甲所示的装置验证机械能守恒定律,他将两物块A 和B 用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B 下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器,用天平测出A 、B 两物块的质量m A =300g ,m B =100g ,A 从高处由静止开始下落,B 拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进展测量,即可验证机械能守恒定律,图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,打点计时器计时周期为T =0.02s ,如此:图12(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔE k =______J ,系统势能的减小量ΔE p =________J ,由此得出的结论是__________________;(重力加速度g =9.8m/s 2,结果均保存三位有效数字)(2)用v 表示物块A 的速度,h 表示物块A 下落的高度.假设某同学作出的v 22-h 图像如图丙所示,如此可求出当地的重力加速度g =________m/s 2(结果保存三位有效数字).答案 (1)1.15(2分) 1.18(2分) 在误差允许范围内,A 、B 组成的系统机械能守恒(1分) (2)9.70(2分)解析 (1)根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度,计数点5的瞬时速度v 5=x 462×5T =(21.60+26.40)×10-20.2m/s =2.40 m/s ,如此系统动能的增加量:ΔE k =12(m A +m B )v 52=12×0.4×2.42J≈1.15J,系统重力势能的减小量ΔE p =(m A -m B )gh =0.2×9.8×(38.40+21.60)×10-2J≈1.18J .在误差允许的范围内,A 、B 组成的系统机械能守恒. (2)根据机械能守恒定律得: (m A -m B )gh =12(m A +m B )v 2得12v 2=m A -m B m A +m Bgh故斜率k =m A -m B m A +m B g =5.821.20m/s 2代入数据得:g =9.70m/s 2.三、计算题(此题共4小题,共40分)15.(7分)火星半径约为地球半径的12,火星质量约为地球质量的19,地球外表的重力加速度g取10m/s 2.(1)求火星外表的重力加速度.(结果保存两位有效数字)(2)假设弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2kg 的物体所受的重力,如此该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为多大的物体所受的重力? 答案 (1)4.4m/s 2(2)4.5kg 解析 (1)对于在星球外表的物体,有mg =G MmR2(2分)可得g 火g 地=M 火M 地(R 地R 火)2=19×(21)2=49(2分) 故g 火=49g 地≈4.4 m/s 2.(1分)(2)弹簧测力计的最大弹力不变,即m 地g 地=F =m 火g 火(1分)如此m 火=m 地g 地g 火=4.5 kg.(1分) 16.(8分)(2019·某某卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成屡次海试,并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两局部构成,如图13甲所示.为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图乙,AB 长L 1=150m ,BC 水平投影L 2=63m ,图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ=12˚(sin12°≈0.21).假设舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经t =6s 到达B 点进入BC .飞行员的质量m =60kg ,g =10m/s 2,求:图13(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到水平力所做的功W ;(2)舰载机刚进入BC 时,飞行员受到竖直向上的压力F N 多大.答案 (1)7.5×104J (2)1.1×103N解析 (1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v ,如此有v 2=L 1t ①(1分) 根据动能定理,有W =12mv 2-0②(2分) 联立①②式,代入数据,得W =7.5×104J③(1分)(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ,根据几何关系,有L 2=R sin θ④(1分) 由牛顿第二定律,有F N -mg =m v 2R⑤(2分) 联立①④⑤式,代入数据,得F N =1.1×103N.(1分)17.(11分)如图14所示,半径为R =1.5m 的光滑圆弧支架竖直放置,圆心角θ=60°,支架的底部CD 水平,离地面足够高,圆心O 在C 点的正上方,右侧边缘P 点固定一个光滑小轮,可视为质点的小球A 、B 系在足够长的跨过小轮的轻绳两端,两球的质量分别为m A =0.3kg 、m B =0.1kg.将A 球从紧靠小轮P 处由静止释放,不计空气阻力,g 取10m/s 2.图14(1)求A 球运动到C 点时的速度大小;(2)假设A 球运动到C 点时轻绳突然断裂,从此时开始,需经过多长时间两球重力的功率大小相等?(计算结果可用根式表示).答案 (1)2m/s (2)340s 解析 (1)由题意可知,A 、B 组成的系统机械能守恒,有12m A v A 2+12m B v B 2=m A gh A -m B gh B (2分) h A =R -R cos 60°=R 2(1分) h B =R (1分)v B =v A cos 30°=32v A (1分) 联立解得v A =2 m/s(1分)(2)轻绳断裂后,A 球做平抛运动,B 球做竖直上抛运动,B 球上抛初速度v B =v A cos 30°=3m/s(1分)设经过时间t 两球重力的功率大小相等,如此m A gv Ay =m B gv By (1分)v Ay =gt (1分) v By =v B -gt (1分)联立解得t =340s(1分) 18.(14分)如图15所示,从A 点以v 0=4m/s 的水平速度抛出一质量m =1 kg 的小物块(可视为质点),当物块运动至B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC ,经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C 端的切线水平,长木板的质量M =4 kg ,A 、B 两点距C 点的高度分别为H =0.6 m 、h =0.15 m ,圆弧轨道半径R =0.75 m ,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2,长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:图15(1)小物块运动至B 点时的速度大小和方向;(2)物块滑动至C 点时,对圆弧轨道C 点的压力大小;(3)长木板至少为多长,才能保证物块不滑出长木板.答案 (1)5m/s 与水平方向成37°角斜向下(2)47.3N (3)2.8m解析 (1)小物块从A 点到B 点做平抛运动,有H -h =12gt 2(1分)到达B 点的竖直分速度v By =gt ,(1分)到达B 点的速度v B =v 20+v 2By (1分)联立解得v B =5 m/s(1分)设到达B 点时物块的速度方向与水平面的夹角为θ,如此cos θ=v 0v B=0.8,即与水平方向成37°角斜向下.(1分)(2)设物块到达C 点的速度为v C ,从A 点到C 点由机械能守恒定律得mgH =12mv C 2-12mv 02(2分) 设物块在C 点受到的支持力为F N ,由牛顿第二定律得F N -mg =m v 2C R(1分) 解得F N ≈47.3 N .(1分)由牛顿第三定律得,物块对圆弧轨道C 点的压力大小为F N ′=F N =47.3 N ,方向竖直向下.(1分)(3)物块对长木板的摩擦力F f1=μ1mg =5 N.(1分)长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,为F f2=μ2(M +m )g =10 N.(1分) 由于F f1小于F f2,可判定物块在长木板上滑动时,长木板静止不动.(1分)物块在长木板上做匀减速运动,设木板至少长为l 时,物块不滑出长木板,且物块到达木板最右端时速度恰好为零,如此有v C 2=2al ,μ1mg =ma ,联立解得l =2.8 m.(1分)。
高中物理必修一、二检测试题.(考试用题)
高中物理必修一、二检测试题时间:90分钟总分:100分∙选择题(本题共15小题;每小题至少有一个正确选项,全部选对得4分,选不全的得2分,有错选或不选的得0分)∙做下列运动的物体,能当作质点处理的是()∙自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员D.匀速直线运动的火车2.如图所示,物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是()A.t=1s时物体的加速度大小为1.0m/B.t=5s时物体的加速度大小为0.75 m/C.第3s内物体的位移为1.5 mD.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大3.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,某时刻遇到紧急情况刹车,刹车时的加速度为5 m/,那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为()A.1:4 B.3:5 C.3:4 D.5:94.t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图所示,忽略汽车掉头所需时间。
下列对汽车运动状况的描述正确的是()A.在第1小时末,乙车改变运动方向B.在第2小时末,甲乙两车相距10kmC.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D.在第4小时末,甲乙两车相遇5.一观察者发现,每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐落下,而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地面的高度是()A.4.5 B.3.5 C.2.5 D.1.56.已知三个共点力的合力为零,则这三个力的大小可能是()A.15N,5N,6N B.4N,7N,5NC.1N,2N,10N D.1N,6N,3N7.如图所示,用两根能承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO悬挂一个中空的铁球,当在球内不断注入铁沙时,则()A.AO先被拉断B.BO先被拉断C.AO、BO同时被拉断D.条件不足,无法判断8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。
某人身系弹性绳自高空P点自由下落,如图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所达到的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P 点落下到最低点c的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处在失重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力,人处在失重状态D.在c点,人的速度为零,其加速度为零9.如图所示,A为长木板,其上表面粗糙,在水平面上以速度v1向右运动;物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是()A.若v1=v2,A、B之间没有滑动摩擦力B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力D.若v1>v2,B受到A所施加的向左的滑动摩擦力10.某星球的密度与地球相同,但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球的()A. B.4倍 C.16倍 D.64倍11.人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化的过程中,卫星的运动还可近似看成匀速圆周运动,当它在较大的轨道半径r1上时运行线速度为v1,周期为T1,后来在较小的轨道半径r2上时运行线速度为v2,周期为T2,则它们的关系是()A.v1<v2,T1<T2B.V1<v2,T1>T2C.V1>v2,T1>T2D.V1>v2,T1<T212.近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2,则()A.= B.= C.= D.=13.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P,当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的阻力为车重力的k倍,则车的最大速度为()A. B. C. D.14.以初速度为从地面竖直向上抛出质量为m的小球,忽略空气阻力,以地面为零势能参考面,则小球的动能和势能相等时离地面的高度为()A. B. C. D.15.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=时刻F的功率是()A. B. C. D.二、计算题(本题共3个小题,共40分)16.(10分)甲、乙两车同时同地同向出发,在同一水平公路上做直线运动,甲以初速度=16m/s,加速度=2m/做匀减速运动,乙以初速度=4m/s,加速度=1m/做匀加速运动。
人教版高中物理选择性必修第2册 第一章 安培力与洛伦兹力 2 磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹力与安培力的区别和联系
区别
联系
①洛伦兹力是指单个运动电荷所受到的磁场 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是
力,安培力是指电流(即大量定向移动的电荷)所 安培力的微观解释;
受到的磁场力;
决定洛伦兹力方向的三个因素 电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向。三个因素决定洛伦兹力的 方向,如果只让一个因素相反,则洛伦兹力方向必定相反;如果同时让两个因素相反, 则洛伦兹力方向将不变。
F、B、v三者方向间的关系 电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系,两者关系是不确定的。电荷运动方向 和磁场方向确定洛伦兹力方向,F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的平面。
B
同,也可沿直线穿出右侧的小孔S2,而其他速度的粒子要么上偏,要么下偏,无法穿出 S2。因此利用这个装置可以达到选择某一速度带电粒子的目的,故称为速度选择 器。
磁流体发电机 如图甲所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的粒 子,从整体上来说呈电中性)喷射入匀强磁场,磁场中有两块金属板A、B,则高速射 入的粒子在洛伦兹力的作用下向A、B两板聚集,使两板间产生电势差。若平行金 属板间距为d,匀强磁场的磁感应强度为B,等离子体流速为v,气体从一侧垂直磁场 射入板间,不计气体电阻,外电路电阻为R,运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作 用发生偏转,正、负粒子分别到达B、A极板(B为电源正极,故电流方向从b到a), 使A、B板间产生匀强电场,在电场力的作用下偏转逐渐减弱,当等离子体不发生偏 转即匀速穿过时,如图乙所示,有qvB=qE,所以此时两极板间最大电压U=Ed=Bdv,据 闭合电路欧姆定律可得最大电流I= Bdv 。
2019-2020学年物理教科版必修2检测:第1章 1.曲线运动
1.曲线运动课时过关·能力提升一、基础巩固1.物体做曲线运动,下列说法正确的是( )A.速度大小一定改变B.加速度大小一定改变C.速度方向一定改变,但速度大小不一定变化,选项A错误,选项C正确;曲线运动的加速度可能恒定不变,即大小、方向均不变,也可能是变化的,即加速度的大小、方向都有可能变化,选项B、D错误.2.一质点做曲线运动,质点在某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受的合外力的方向的关系是( )A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度与合外力的方向一定相同C.加速度方向与速度方向一定相同,也可能不同,物体的加速度与合外力的方向一定相同,故B正确.由物体做曲线运动的条件可知,物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上,可知速度方向与合外力的方向一定不同,故A、C、D错误.3.(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是( )A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.曲线运动不可能是一种匀变速运动,曲线运动是变速运动,合外力一定不为零,但大小、方向是否变化并不是曲线运动的决定因素.当做曲线运动的物体所受合力不变时,做匀变速曲线运动;当所受合力变化时,做非匀变速曲线运动,所以选项A、B正确,选项C、D错误.4.物体(用字母O表示)的初速度v0与所受合外力F的方向如图所示.物体的运动轨迹用虚线表示,则所画物体的运动轨迹可能正确的是( )共线时,物体做直线运动;当物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,运动的轨迹应该在v0与F所夹的范围内(曲线在v0与F所夹的较小角度内),且运动轨迹的初始点的切线方向为初速度v0的方向.5.如图所示,一位跳水队员在空中完成动作时头部的运动轨迹.最后运动员以速度v沿竖直方向入水.则在轨迹的a、b、c、d四个位置中,头部的速度沿竖直方向的是( )A.a位置B.b位置C.c位置,轨迹是曲线,任一点的切线方向为速度方向,由题图可知c点的速度方向竖直向下,故C正确.6.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速度逐渐增加.下列各图分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向,其中可能的情形是( ),做曲线运动,汽车所受合力F的方向应指向运动轨迹内侧;速度逐渐增大,即合力与速度夹角小于90°,故B正确.二、能力提升1.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示方向的力F的作用时,小球可能的运动方向是( )A.OaB.ObC.Oc,不可能做直线运动,所以选项;力的方向应指向曲线的内侧,故选项A、B错误,选项D正确.2.如图所示,一物体在O点以初速度v开始运动,已知物体只受到水平向右的恒力F的作用,则物体运动情况是( )A.做直线运动,速率不断增大B.做直线运动,速率不断减小C.做曲线运动,速率先增大后减小,速率先减小后增大F 的方向与速度v 的方向不在同一直线上,物体必定做曲线运动.开始时合力方向与速度方向的夹角大于90°,物体的速度减小,经过一段时间后,物体的速度方向又与合力方向夹角小于90°,速度增大,故选项D 正确.3.(多选)质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( )A.加速度大小为F 3m 的匀变速直线运动B.加速度大小为2F 3m 的匀变速直线运动C.加速度大小为2F 3m 的匀变速曲线运动D.匀速直线运动F 1、F 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动,则三力平衡,必有F 3与F 1、F 2的合力等大反向.当F 3大小不变,方向改变90°时,F 1、F 2的合力大小仍为F 3,方向与改变方向后的F 3夹角为90°,故F a ,故力F 合与初速度方合=2F 3,加速度为=2F 3m ,但因不知原速度方向向可能共线,也可能不共线,故物体有可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,选项.4.如图所示,光滑平面上一运动质点以速度v 通过原点O ,v 与x 轴正方向成α角,与此同时对质点加上沿x 轴正方向的恒力F x 和沿y 轴正方向的恒力F y ,则( )A.因为有F x ,质点一定做曲线运动B.如果F y >F x ,质点向y 轴一侧做曲线运动C.质点一定做直线运动D.如果F x >F y tanα,质点向x 轴一侧做曲线运动F x 与F y 的合力F 与v 共线时,质点做直线运动,所以选项A 错误;当F x 与F y 的合力F 与v 不共线时,质点做曲线运动,所以选项C 错误;如果F y >F x ,因α大小未知,质点向x 轴、y 轴一侧做曲线运动或直线运动都有可能,故选项B 错误;当F x,F 合指向v 与x 之间,因此>F y tanα时选项D 正确.5.如图所示,一小球在光滑的水平面上以速度v 0向右运动,运动中要穿过一段有水平向北的风的风带ab ,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风,则小球过风带及过后的轨迹正确的是( ),合力指向轨迹的内侧,离开风带后,小球做匀速直线运动,B 选项正确.6.(多选)在光滑的水平面上有一质量为2 kg 的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的2 N 的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是( )A.物体做速度大小不变的曲线运动B.物体做加速度为2 m/s 2的匀变速曲线运动C.物体做速度越来越大的曲线运动,其速度越来越大,当将与速度反方向的2 N 的力水平旋转90°后,其受力如图所示,其中F 1是物体受到的除了F 2以外的力的合力,F 是F 1、F 2的合力,根据题意,可知F 1=F 2=2 N,所以F=N,且大小、方向都不变,是恒力,那么物体的加速度为a m/s 22 2 =F m =222 m/s 2.又因为F 与v 的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度恒m/s 2的匀= 2 为 2 变速曲线运动,故选项B 、C 正确.7.一空间探测器的示意图如图所示,P 1、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机,P 1、P 3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行,P 2、P 4的连线与空间一固定坐标系的y 轴平行.每台发动机开动时,都能向探测器提供恒定推力,但不会使探测器转动.开始时,探测器以恒定速度v 0沿+x 方向做直线运动.(1)单独分别开动P 1、P 2、P 3、P 4,探测器将分别做什么运动? (2)同时开动P 2和P 3,探测器将做什么运动?(3)若四个发动机能产生相同大小的推力,同时开动时探测器将做什么运动?加速直线运动;单独开动P3时,力沿+x方向,探测器沿+x方向做匀加速直线运动;单独开动P2或P4时,力沿+y方向或-y方向,探测器做匀变速曲线运动.(2)若同时开动P2和P3,探测器受到沿+y方向和+x方向的力的作用,一边加速一边向+y方向偏转,做匀变速曲线运动.(3)若同时开动四个发动机,探测器所受合外力为零,将仍沿+x方向以速度v0做匀速直线运动.。
高中物理必修二课后习题答案
高中物理必修二课后习题答案【高中物理必修二课后习题答案】第一章物质结构一、必修二第一章习题答案1. 金属原子的电子云中电子的运动状态是相对固定而不是规则振动的。
2. 充分加热后,固体物质原子间距离减小,固体膨胀;液体由于分子间距离较大,因此一般情况下是膨胀的;气体由于分子间无拘束状态,所以当联接分子间距离越来越大的时候,气体体积增大,固体、液体、气体的大气压都是由于它们的分子在频繁地与外界的气压作用下产生的。
3. (1)原子的质量数=原子中质子数+原子中中性粒子数;(2)原子的电子数=原子中质子数。
4. 分子的电荷量为零,不会受到电场力的作用,因而在电场中不受力。
5. 氢键的作用是氢原子的电子与另一个分子的原子核间形成氢键,将分子聚集起来形成有理化合物。
二、必修二第一章小试牛刀1. 化合物的结构: A(C1H2O)3→醇,B(C2H6O2)2→醇酸,C(CH3Cl)2→烷烃,D(CO2H4)→酸,E(C3H8O)→醇,F (C2H4O)→醛。
2. 分别是:A(CH3OH)2→CH3OH,B(C2H5OH)2→HC2H3O2,C CH3Cl→CH3,D CO2H4→CO2+H2,EC3H8O→C3H8,F(CH3CHO)2→CH3CHO。
3. (1)从它的化学结构可以看出这可以遵循星型结构的规则,它是由1个中央原子和3个末端原子构成的,单中心结构的氨分子由于它的原子结构而不再符合这个规则。
(2)这样的效应可以被设计成同种化学结构的不同类型的分子之间所产生的,它们中的各个原子对序列的影响也是不相同的。
(3)由于长度的分布不同,在有些情况下它们之间结构的差异将会更加明显,而在有些情况下它们之间的结构差异则细微得令人难以分辨。
第二章运动的描述一、必修二第二章习题答案1. (1)物体的运动状态包括位置、速度和加速度三个方面;(2)匀加速直线运动中速度平均值与瞬时值相同时,速度是匀的;(3)做匀加速曲线运动的物体的速度方向和加速度方向不一定相同,但一定不相反。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题:第一章测评(课后习题)【含答案及解析】
第一章测评(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
每个小题中只有一个选项是正确的)1.如图所示,ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内,当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极垂直纸面向里转动,则两导线中的电流方向()A.一定都向上B.一定都向下C.ab中电流向下,cd中电流向上D.ab中电流向上,cd中电流向下N极垂直纸面向里偏转,说明两导线间的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可以判断,ab中电流向上,cd中电流向下。
2.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示。
图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角。
当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为()A.ω3B B.ω2BC.ωBD.2ωB90°前后各点位置和粒子运动轨迹示意图。
M 、N'分别为入射点和出射点,分别作入射速度的垂线和MN'的中垂线,交点即为轨迹圆的圆心O'。
根据题意,∠NMN'=45°,O'M 与NM 延长线的夹角为60°,所以∠O'MN'=75°,∠MO'N'=30°,即轨迹圆的圆心角为30°,转动筒的时间和粒子在磁场中运动的时间相同,T磁12=T筒4,即112×2πmqB=14·2πω,解得比荷q m=ω3B ,A 选项正确。
3.如图所示,电源电动势为E ,内阻为r ,滑动变阻器的电阻为R ,两平行金属极板a 、b 间有垂直纸面向里的匀强磁场,闭合开关,一束速度为v 的带正电的粒子正好匀速穿过两板。
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高中物理必修二第一章检测试卷
全卷满分100分 时 间:90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.雨滴落地速度与风速无关
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.速度
B.加速度
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度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 .物体的高度
B .物体受到的重力
C .物体的初速度
D .物体的加速度
6、一物体从某高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度大小为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 2
02- 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度相同,乙和丙抛射速度相同。
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 .加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动
B .加速度的大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
C .加速度大小不变,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,以初速度0v 水平抛出,小球落地时速度为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 2
B .()
g v v t 0- C .g v y D .y v h 2
二、实验填空题 (每空3分,共计21分)。
11、如下图一所示的演示实验中,当用小铁锤击打弹性钢片C ,小球A 沿水平方向飞出,同时小球B 被放开,则观察到得现象
是 ,
这说
明 。
某同学设计了如下图二的实验:将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度(BD AC h h =)由静止同时释放,滑道QN 与光滑水平板吻接,则他将观察到的现象
是 ,这说
明 。
图一 图二
12、 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5cm ,如果取g =10m/s 2,
那么
(1)闪光的时间间隔是 s.
(2)小球运动的水平分速度为 m/s. (3)小球经过B点时速度的大小为 m/s.
三、计算题。
(解答时请写出必要的文字说明,方程式和重要的运算步骤,只写出答案的不得分,由数值计算的题,答案中必须写出数值和单位,分值:6+6+6=18分)
13、小船在静水中速度为5m/s ,河水速度为3m/s ,河宽200m , 求:
(1)若要小船以最短时间过河,开船方向怎样?最短时间为多少?小船在河水中实际行驶距离是多大?
(2)若要小船以最短距离过河,开船方向怎样(即船头与河岸上游或下游夹角)?过河时间为多少? (6.037sin =︒,8.037cos =︒,75.037tan =︒)
A C
B
14、以初速0v 水平抛出的物体,在空中先后经过A 、B 两点,物体在这两点的速度方向与水平方向的夹角分别为 45°和60°,求物体经过A 、B 两点间的时间和A 、B 两点的竖直距离为多少?
15、水平抛出一物体,当抛出1 s 后它的速度与水平方向成450角,落地时速度方向与水平方向成
600角。
求:(1)初速度;(2)落地速度;(3)开始抛出时距地面的高度;(4)水平射程(210s m g )。
参考答案与评分标准
一,选择题:(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,选对题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A AD AC D A B BCD AD
11.小球A 做平抛运动,小球B 做自由落体运动,且A 、B 两球同时落地;
平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
上面的小球做平抛运动,下面的小球做匀速直线运动,且上面的小球落到光滑水平板上并击中下面的小球;
平抛运动在水平方向上是匀速运动
12. (1) 0.1s.(2) 1.5 m/s.(3) 2.5 m/s.
三、计算题。
(解答时请写出必要的文字说明,方程式和重要的运算步骤,只写出答案的不得分,由数值计算的题,答案中必须写出数值和单位,分值:12+12+8=18分)
13.解答:
(1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应垂直河岸方向.当船头垂直河岸时,合速度为倾斜方向,垂直分速度为s m v 5=船。
(2分)
s s v d t 405200===船;(2分)
s m v v v 342
2=+=船水合(2分) m t v s 3440==合(2分)
(2)欲使船渡河航程最短,应垂直河岸渡河。
船头应朝上游与河岸成某一角度θ.如图所示,由水船v v =θcos 得 53=θ.所以船头向
上游
偏53°时航程最短. (2分)
m d s 200==;
s s v d t 50420053sin === 船.(2分) 14.解答:经过A 点时,竖直方向的速度00145tan v v v y == (2分)
经过B 点时,竖直方向的速度002360tan v v v y ==
(2分)
所以物体经过A 、B 两点间的时间()g v g v v g v v t y y 13300021-=-=-=
(2分) 由AB y y gh v v 22122=-得
A 、
B 两点间的竖直距离g v g v v g v v h y y AB 2
0202021
22232=-=-=(2分) 15.解答:
(1)如右图所示,1 s 时,速度v 与水平方向成θ=450角,此时
0045tan v v v y == 即s m s s m gt v v y 1011020=⨯=== (2分)
(2)落地速度s m v v 2060cos 01==
(2分) (3)落地时速度的竖直分量 s m v v v y 3101020222021=-=-= (2分)
∴距地面高度m m g v h y 1520/)310(2/22
=== (2分)
(4)物体抛出到落地所用时间
s g h t 10/30/2===s 3 (2分)
水平射程m t v s 3100⨯===17.32 m (2分)
试卷编写说明
本套试题为高中物理必修2第1章《怎样研究抛体运动》单元测试题,考试时间为60分钟,满分为100分,题目的类型有选择题,实验填空题和计算题传统题型构成,主要考察学生对运动的合成与分解,尤其是对平抛运动的分解的理解和应用。
试题的难度比较适中,迎合大多数学生的学习水品,其中选择题主要是考察学生对于基本知识的理解,实验题是对平抛运动的两个方向的具体运动的考察,计算题考察了学生对小船渡河问题的理解和对于平抛运动的规律的具体应用。
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。