高中物理必修2期中考试综合计算题含答案

高中物理必修2期中考试综合计算题含答案1、（10分）如图所示，让质量为m=0、1kg的摆球从图中A 位置（OA与竖直方向成60）由静止开始下摆，正好摆到最低点B 位置时线刚好被拉断，之后落到D点，已知C、D两点间的水平距离为3、2m，设摆线长L=1、6 m，B点离地高H=3、2 m，不计断绳时机械能损失，不计空气阻力，g=10 m／s2，求：(1)小球运动到B点时速度大小？(2)摆线的最大拉力为多大？2、某人在距地面0、8m高处，将质量为2kg的小球以一定的水平速度抛出，小球落地时速度方向与水平方向的夹角为53求：（取 g=10m/s2，sin53=0、8）（1）若不计阻力，人抛球时对球做的功；（2）以相同的初速度抛球，若小球落地时速度的大小是4m/s，则小球在空中克服阻力做了多少功？3、（18分）如图所示，AB、CD均为半径为R的1/4光滑圆弧轨道，BC、DF水平。

质量为m可视为质点的物体从A由点静止释放，沿AB下滑，已知BC长L=2R，与两个圆弧相切，物体和BC之间的动摩擦因数为μ=0、25试求：（1）物体滑到AB圆弧最低点B时轨道对它的支持力N（2）物体到达C点时的速度大小（3）物体第一次落在DF段上的E点，求DE的距离s4、如图1—17所示，小球从倾角为370的斜面底端的正上方以15 m/s的速度水平抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上，取g =10 m/s2。

求：（1）小球在空中飞行的时间为多少？（2）抛出点距斜面底端的高度为多少？5、如图所示，一质量为m的小球正以角速度ω在内壁光滑的半球形碗内做水平面的匀速圆周运动，碗的半径为R，则小球做匀速圆周运动时离碗底的距离H是多少？6、（20分）一列质量M=280T、额定功率P=3000Kw的列车，爬上倾角为θ的足够长的斜坡，列车与铁轨间的动摩擦因数μ＝0、01。

该列车以额定功率运行，当列车速度达到9m/s时，最后一节质量m=30T的车厢突然脱钩。

但列车仍以额定功率运行，最后在斜坡上匀速运动。

（）0t/sv/ms-15010010203040-10-20-30-40-5050（1）列车在斜坡上匀速运动时的速度是多少？（2）最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处多远？（3）为测试该列车的性能，将列车在一水平铁轨上运动，它的速度与时间的图象如图所示，整个过程中列车发动机所作功为零，则列车与水平铁轨间的动摩擦因数为多少？7、一竖直固定光滑的半圆形轨道ACB，圆心为O，半径为R。

在最高点A把小球以平抛，小球碰到轨道后不反弹（沿轨道径向速度减为0），忽略一切阻力，求：①、小球打到轨道上D点（图中未画出）时下落的高度；②、小球到达最低点B时速度和对轨道的压力。

8、如图所示，水平传送带右端与竖直放置的光滑半圆形轨道在B点相切，半圆形轨道半径为R=0、4m。

物块在与传送带等高的左侧平台上以4m/s的速度从A点滑上传送带。

物块质量m=0、2kg，物块与传送带的动摩擦因数μ=0、4，g取10m/s2。

（1）若长度为2m的传送带以2m/s的速度绕顺时针匀速转动，求物块从A 点到B点的时间；（2）若传送带以5m/s的速度绕顺时针匀速度转动，且传送带足够长，求物块到达最高点C对轨道的压力。

（3）若传送带以5m/s的速度绕顺时针匀速度转动，为使物块能到达轨道的最高点C，求物块在传送带上运动时间最短时的传送带长度。

9、质量为10t的汽车，额定功率为66KW，如果在行驶中，汽车受到的阻力是车重的0、05倍，求：(1)汽车能够达到的最大速度是多少？(2)如果汽车以额定功率行驶，那么当汽车速度为5m/s 时，其加速度多大？(3)如果汽车以7、5m/s的速度匀速行驶，发动机的功率多大？10、如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。

已知球框距地面的高度为h0，小球的质量为m，抛出点与球框的水平距离始终为L，忽略空气阻力。

vH0h0L（1）小球距地面高为H0处水平抛出落入球框，求此过程中小球重力势能的减少量；（2）若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中，试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系；（3）为防止球入框时弹出，小明认为球落入球框时的动能越小越好。

那么，它应该从多高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小？并求该动能的最小值。

OCBDEAθθh1hh2h11、山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。

一雪坡由AB和BC 两段组成，AB是倾角为θ=370的斜坡，可认为光滑。

BC是半径为R=5m的圆弧面，有摩擦。

圆弧面BC与斜坡AB相切于B点，与水平面相切于C点，如图所示。

又已知AB竖直高度h1=9、8m，竖直台阶CD高度为h2=5m，台阶底端D与倾角为θ=370的斜坡DE相连。

运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A 点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，其中运动员在BC圆弧面上运动时由于受到摩擦力的作用速度的大小保持不变。

整个运动过程中不计空气阻力，g取10m/s2，sin370=0、6，cos370=0、8。

求：(1)运动员到达C点的速度大小？(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小？(3)运动员在空中飞行的时间？12、在一次抗洪抢险活动中，解放军某部动用直升飞机抢救落水人员，静止在空中的直升飞机上电动机通过悬绳将人从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里、已知人的质量为80kg，吊绳的拉力不能超过1200N，电动机的最大输出功率为12kw，为尽快把人安全救起，操作人员采取的办法是：先让吊绳以最大拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，当人到达机舱时恰好达到最大速度、（g=10m/s2）求：（1）人刚到达机舱时的速度；（2）这一过程所用的时间、小明站在水平地面上，手握不可伸长的细绳一端，细绳的另一端系有质量为m的小球、甩动手腕，使球在竖直平面内绕O以半径L做圆周运动、已知握绳的手离地面的高度为L，细绳的拉力达到9mg时就会断裂、逐渐增大球的速度，当球某次运动到最低点时绳断裂，忽略手的运动半径和空气阻力，求：13、绳断裂时小球的速度大小v1和小球落地时的速度v2、14、小球落地点与O点的水平距离、15、控制手离地面的高度不变，减小绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断裂，要使球飞出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离是多少？参考答案1、（1）4m/s（2）2N【解析】2、（1）vy=(2gh)1/2 vy/v0=tan530 w=1/2mv02=9J(2)1/2mv02+mgh=1/2mv2+wf wf=9J【解析】本题考察动能定理和平抛运动规律，人对球做功等于球动能变化量，可根据平抛运动规律求出平抛初速度，再由动能定理求解3、（1）N=3mg（2）vc= (gR)1/2（3）s=0、41R【解析】（1）A到B：由机械能守恒定律：mgR=mvB2/22分在B点：根据牛顿第二定律有: N-mg=mvB2/R2分解得：N=3mg2分（2）B到C：由动能定理：-μmgL=mvc2/2-mvB2/24分解得:vc= (gR)1/22分（3）在C点，设轨道对物体的支持力为F，根据牛顿第二定律有mg-F=mvc2/R1分解得F=0 故物体做平抛运动。

1分由平抛运动规律：R=gt2/21分 R+S=vct1分解得：s=0、41R2分4、（1）小球落到斜面上时的水平速度V0、竖直速度Vy和实际速度Vt的矢量三角形如右图所示。

由图可得：Vy = V0tan530 =154/3 =20（m/s），……（2分）再由Vy = gt得：t = Vy/g=20/10 =2（s）。

…………（2分）（2）因为X = V0t =152 =30（m），……………………………（2分）Y = g t2/2 =1022/2=20（m），…………………………………………（2分）所以 h = Y + Xtan370 =20 +303/4 =42、5（m）。

……………………（2分）【解析】略5、【解析】由受力分析得：联立可得根据小球的受力分析，合力提供向心力，再结合几何关系求解。

6、（1）40m/s（2）115m（3）0、008【解析】试题分析：（1）所以（2）取沿斜面向上的方向为正，最后一节车厢先以初速度向上作匀减速运动，到达最高点后，再向下作初速为零的匀加速运动。

向上匀减速时 0、3 m/s2 到在最高点的时间30s上升的位移135m 向下匀加速时 0、1m/s2 下行的位移20m 与脱钩处相距115m （3）分析图象可得总路程为根据动能定理得得：考点：牛顿第二定律、动能定理点评：本题通过图像提取出物体运动的过程，结合牛顿第二定律分析物体运动时的运动学参数，例如加速度、速度、位移等。

并通过动能定理分析变力或者曲线运动过程摩擦力做功情况，此题综合程度较高。

7、① ②【解析】试题分析：①小球做平抛运动。

设小球打到轨道上得D点，D 点可能在水平位置C的上方，也可能在下方，设OD与竖直方向夹角为联立解得②由，可得由解得刚要到D点的水平速度竖直速度打到D点后，沿轨道径向速度减为零，只有切向速度设小球在最低点的速度为,从D点到最低点，有机械能守恒有：设小球在最低点受到轨道的支持力为,则解得由你顿第三定律，小球对轨道的压力为考点：力学综合点评：本题关键要分析小球的运动情况，然后分阶段运用平抛运动的分位移公式、分速度公式、机械能守恒定律和向心力公式列式求解。

8、（1）0、75s；（2）2、5N，方向向上；（3）0、5m。

【解析】（1）物块进传送带先做匀减速运动，后做匀速运动。

μmg=ma a=μg=4m/s2 (1分)(1分)(1分)(1分)(1分)（2）当传送足够长时物块到B的速度为物体从B到C 有 (2分)则：物块在C点时有：(2分)据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为2、5N，方向向上 (1分)（3）使物块刚好到C点时有 (1分)对物块从B到C有 (2分)当物块一直加速到B点达速度时，运动时间最短。

(1分)物块从A到B有由此可得传送带最短长度为：L=0、5m (2分)9、13、2m/s 0、82【解析】试题分析：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，即，根据题意可得：，所以（2）当速度为5m/s时，牵引力根据牛顿第二定律可得：（3）匀速行驶时，牵引力等于阻力，所以考点：考查了机车启动点评：题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动、要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度、当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度、10、（1）mg(H0-h0)（2）（3）当时，EK有极小值，【解析】试题分析：（1）小球重力势能的减少量为mg(H0-h0)（2）设小球做平抛运动的时间为t，则解得 (H>h0)或（3）机械能守恒 EK=+mg（H-h0）当H=h0+L/2时，EK有极小值。