(21份)新人教版必修2高中物理(全册) 同步练习 课时作业汇总附答案
（21份）2019新人教版必修2高中物理（全册）同步练习课时作业汇总附答案课时作业(一)一、选择题1．(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．做曲线运动的物体受的合外力一定不为零C．做曲线运动的物体所受加速度一定是变化的D．曲线运动不可能是一种匀变速运动答案AB解析曲线运动中速度方向时刻在改变，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，加速度不变，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A、B项正确，C、D两项错误．2．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，此时突然使它所受的力反向，则物体( )A．可能沿曲线Ba运动B．可能沿曲线Bb运动C．可能沿曲线Bc运动D．可能沿原曲线由B返回A答案 C解析根据物体的合力指向轨迹弯曲的凹侧判断．3．(2015·浙江大联考二联)2014年5月，有多个不明飞行物落入黑龙江境内，如图甲所示．图乙所示是一目击者画出的不明飞行物临近坠地时的运动轨迹，则( )A．轨迹上每一点的切线方向，就是不明飞行物的运动方向B．不明飞行物受到的合力方向可能与速度方向相同C．不明飞行物在运动过程中的加速度不变D．在研究不明飞行物的运动轨迹时，不能把其视为质点答案 A解析根据曲线运动的速度方向的特点，轨迹上每一点的切线方向就是不明飞行物的运动方向，A项正确；物体做曲线运动，受到的合力方向与速度方向不在一条直线上，B项错误；由于受到重力和空气阻力的作用，不明飞行物的加速度会改变，C项错误；研究不明飞行物做曲线运动的轨迹时，其尺寸可以忽略，可将其视为质点，D项错误．4．(多选)一个物体在力F1、F2、F3等几个力的共同作用下，做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体( )A．可能做曲线运动B．可能继续做直线运动C．必然沿F1的方向做直线运动D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动答案AB解析物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上．因此，撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定，所以A、B两项是正确的．5．(2016·浙江东阳月考)下列关于力与运动的关系的说法中正确的是( )A．物体在变力作用下可能做直线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．物体在恒力作用下一定做直线运动D．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动答案 A解析如果力的方向与物体运动方向在一条直线上，即使力的大小发生变化，只要方向不变，物体仍做直线运动，A项正确，B项错误；如果力的方向与速度方向不在一条直线上，即使力为恒力，物体也做曲线运动，例如平抛运动，所受的重力就是恒力，C项错误；匀速圆周运动的合外力时刻指向圆心，即合外力的方向时刻在改变，合外力不可能是恒力，D项错误．6．(宿迁市联考)关于曲线运动的说法正确的是( )A．速率不变的曲线运动加速度为0B．做曲线运动的物体所受合外力可能为0C．变速运动一定是曲线运动D．曲线运动一定是变速运动答案 D解析曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度(合外力)不可能为0，故A、B项错误，D项正确；显然C项错误．7.假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是( )A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能答案 C解析赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向．所以C项正确．8．(多选)对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是( )A．在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同B．在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C．旋转雨伞时．伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的D．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向答案AD解析本题主要考查物体做曲线运动时的速度方向，解此题只要把握一点：不论在任何情况下，曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的，所以本题应该选择A、D项．9．关于运动的叙述，下列说法不正确的是( )A．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但曲线运动可能是匀变速运动B．物体在一恒力作用下只可能做直线运动C．所有曲线运动都一定是变速运动D．物体的加速度在减小，速度在增加是可能的答案 B解析物体在恒力作用下，可以做匀变速曲线运动，A项正确，B项错误；做曲线运动的物体速度方向一定变化，所以曲线运动一定是变速运动，C项正确；物体可以做加速度减小的加速运动，D项正确．10．在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M 向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是( )答案 C解析汽车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向，由于速度减小，则合力方向与速度方向间的夹角大于90°，且合力指向弯曲的内侧方向．故选C项．11．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图a、b、c、d 表示物体运动的轨迹，其中正确的是( )答案 B解析 合外力F 与初速度v 0不共线，物体一定做曲线运动，C 项错误．物体的运动轨迹向合外力F 方向偏转，且介于F 与v 0的方向之间，A 、D 项错误，B 项正确． 二、非选择题12.一物体做速率不变的曲线运动，轨迹如图所示，物体运动到A 、B 、C 、D 四点时，图中关于物体速度方向和受力方向的判断，哪些点可能是正确的？答案 A 、D 两点是正确的解析 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向，力指向凹的一侧．课时作业(二)一、选择题1．(多选)关于物体的平抛运动，下列说法中正确的是( ) A ．平抛运动是匀变速曲线运动B ．做平抛运动的物体相同时间内的速度变化量总是相等C ．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小D ．落地时间和落地速度只与抛出点的高度有关 答案 ABC解析 平抛运动加速度不变，是匀变速曲线运动，A 项正确；物体做平抛运动时，水平分速度不变．在竖直方向，加速度g ＝Δvt 恒定，速度的增量Δv ＝gt 在相等时间内相同，B 项正确；对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角，有tan θ＝v 0v y ＝v 0gt ，因t 一直增大，所以tan θ变小，C 项正确；由v ＝v 02＋2gh 和t ＝2hg知：落地时间只与抛出点高度有关，而落地速度与抛出点高度和初速度均有关．2．将物体从某一高度以初速度v 0水平抛出，落地速度为v ，不计空气阻力，则物体在空中飞行时间( )A.v ＋v 0gB.v －v 0gC.v 2－v 02gD.v 2＋v 02g答案 C解析 落地时的竖直分速度v y ＝v 2－v 02，又v y ＝gt 得t ＝v 2－v 02g.3.(多选)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 答案 BD解析 抛体运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由h ＝12gt 2可知，飞行时间由高度决定，h b ＝h c >h a ，故b 与c 的飞行时间相同，均大于a 的飞行时间，A 项错误，B 项正确；由题图可知a 、b 的水平位移满足x a >x b ，由于飞行时间t b >t a ，根据x ＝v 0t 得v 0a >v 0b ，C 项错误；同理可得v 0b >v 0c ，D 项正确．4．(多选)人在距地面高h 、离靶面距离L 处，将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出，落在靶心正下方，如图所示．只改变h 、L 、m 、v 0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是( )A ．适当减小v 0B ．适当提高hC ．适当减小mD ．适当减小L答案 BD解析 若不计空气阻力，飞镖做平抛运动，水平方向上：L ＝v 0t ，竖直方向上：y ＝gt22，解得y ＝gL 22v 02，若让飞镖打在靶子中心，则y 应该减小，即增大v 0，或减小人和靶面间的距离L ，v 0、L 不变时，也可以通过增大飞镖投出的高度h 来达到命中靶心的目的，A 项错误，B 、D 项正确；由y ＝gL22v 02可知y 与m 无关，C 项错误．5．(多选)以初速度v 0＝20 m/s ，从20 m 高台上水平抛出一个物体(g 取10 m/s 2)，则( )A ．2 s 末物体的水平速度为20 m/sB ．2 s 末物体的速度方向与水平方向成45°角C ．每1 s 内物体的速度变化量的大小为10 m/sD ．每1 s 内物体的速度大小的变化量为10 m/s 答案 ABC解析 物体做平抛运动，水平速度不变，A 项正确；2 s 末，v y ＝gt ＝20 m/s ，由tan θ＝v yv x ＝1知：θ＝45°，B 项正确；平抛运动是匀变速运动，由Δv ＝g Δt 知，C 项正确；但每1 s 速度大小的变化量不等于10 m/s ，如物体抛出后第1 s 末速度大小v 2＝v 02＋（g×1 s ）2＝10 5 m/s ，第2 s 末速度大小为v 2＝v 02＋（g×2 s ）2＝20 2 m/s ，很明显(105－20)≠(202－105)，故D 项错误．6.如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A 、B 两个小球的运动时间之比为( ) A ．1∶1 B ．4∶3 C ．16∶9 D ．9∶16答案 D解析 两小球均做平抛运动，由题意知小球都落在斜面上，所以A 、B 两小球位移方向与水平速度v 0方向的夹角分别为θA ＝37°，θB ＝53°，由tan θ＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0得t ＝2v 0tan θg ，所以t A t B ＝tan θA tan θB ＝tan37°tan53°＝916.D 项正确．7．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h.将甲、乙两球以v 1、v 2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( ) A ．同时抛出，且v 1<v 2 B ．甲迟抛出，且v 1>v 2 C ．甲早抛出，且v 1>v 2 D ．甲早抛出，且v 1<v 2 答案 D解析 如图所示，乙击中甲球的条件，水平位移相等，甲的竖直位移等于乙的竖直位移加上h.即 v 1t 1＝v 2t 2① 12gt 12＝h ＋12gt 22 ② 由②得t 1>t 2， 再结合①得v 1<v 2.8．如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v 2为( )A ．tan αB ．cos αC ．tan αtan αD ．cos αcos α答案 C解析 两小球被抛出后都做平抛运动，设容器半径为R ，两小球运动时间分别为t 1、t 2，对A 球：Rsin α＝v 1t 1，Rcos α＝12gt 12；对B 球：Rcos α＝v 2t 2，Rsin α＝12gt 22，解四式可得：v 1v 2＝tan αtan α，C 项正确． 二、非选择题9．一艘敌舰正以v 1＝12 m/s 的速度逃跑，飞机在320 m 高空以v 2＝105 m/s 的速度同向追击．为击中敌舰，应提前投弹．求飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离多大？ 答案 744 m解析 由h ＝12gt 2求得炸弹在空中的运动时间t ＝2h g＝2×32010s ＝8 s 该段时间内敌舰前进的距离 x 1＝v 1t ＝12×8 m ＝96 m 炸弹的水平位移x 2＝v 2t ＝105×8 m ＝840 m飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离840 m －96 m ＝744 m10．(2016·广东实验中学)汽车以1.6 m/s 的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，架高1.8 m ，由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下．已知该汽车刹车后做加速度大小为 4 m/s 2的匀减速直线运动，忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力，g 取10 m/s 2.求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离．答案 0.64 m解析 (1)汽车刹车后，小球做平抛运动： h ＝12gt 2得t ＝2hg＝0.6 s 小球的水平位移为：s 2＝vt ＝0.96 m 汽车做匀减速直线运动，刹车时间为t ′， 则：t ′＝va＝0.4 s<0.6 s则汽车的实际位移为：s 1＝v22a ＝0.32 m故Δs ＝s 2－s 1＝0.64 m.11.如图所示，子弹射出时的水平初速度v 0＝1 000 m/s ，有五个等大的直径为D ＝5 cm 的环悬挂着，枪口离环中心100 m ，且与第四个环的环心处在同一水平线上，求：(1)开枪时，细线被烧断，子弹能击中第几个环？(2)开枪前0.1 s ，细线被烧断，子弹能击中第几个环？(不计空气阻力，g 取10 m/s 2) 答案 (1)第四个 (2)第一个解析 (1)开枪时，细线被烧断，子弹的竖直分运动如同环的运动，故子弹与环的竖直位移相同，则子弹击中第四个环．(2)设开枪后经时间t 子弹运动到环处，则在竖直方向上： 子弹的竖直位移y 1＝12gt 2环的位移y 2＝12g(t ＋0.1 s)2在水平方向上子弹做匀速运动，则t ＝L v 0＝100 m1 000 m/s＝0.1 s故y 2－y 1＝12g(t ＋0.1 s)2－12gt 2＝12×10×0.22 m －12×10×0.12m ＝0.15 m ＝15 cm.再考虑环的直径为5 cm ，故子弹恰好击中第一个环．12.如图所示，某人在离地面高10 m 处，以5 m/s 的初速度水平抛出A 球，与此同时在离A 球抛出点水平距离s 处，另一人竖直上抛B 球，不计空气阻力和人的高度，试问：要使B 球上升到最高点时与A 球相遇(g 取10 m/s 2)，则： (1)B 球被抛出时的初速度为多少？ (2)水平距离s 为多少？ 答案 (1)10 m/s (2)5 m解析 (1)对于B 球，有h B ＝v B 22g ，t ＝v Bg对于A 球，h A ＝12gt 2，可得h A ＝v B22g由于两球相遇，所以h ＝h A ＋h B ＝v B2g代入数据，解得v B ＝10 m/s. (2)由B 球得t ＝v Bg ＝1 sA 球在水平方向，有s ＝v A t 代入数据得s ＝5 m.课时作业(三)一、选择题1.平抛物体的运动规律可以概括为两点：(1)水平方向做匀速运动，(2)竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A 球就水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验( ) A ．只能说明上述规律中的第(1)条 B ．只能说明上述规律中的第(2)条 C ．不能说明上述规律中的任何一条 D ．能同时说明上述两条规律 答案 B解析 显然两球同时落到地面只能证明A 、B 球在竖直方向上运动情况相同，不能证明水平方向做匀速运动，故B 项正确．2．安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是( ) A ．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B ．保证小球飞出时，初速度水平 C ．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D ．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 答案 B解析 安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球以水平初速度抛出做平抛运动，故B 项正确．3.(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是( ) A ．游标卡尺 B ．秒表 C ．坐标纸 D ．天平 E ．弹簧测力计F ．重锤线(2)实验中，下列说法正确的是( ) A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B ．斜槽轨道必须光滑C ．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D ．斜槽轨道末端可以不水平 答案 (1)CF (2)AC解析 (1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重锤线确定坐标轴的y 轴．故C 、F 是需要的．(2)使小球从斜槽上同一位置滑下，才能保证每次的轨迹相同，A 项正确．斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可，B 项错误．实验中记录的点越多，轨迹越精确，C 项正确．斜槽末端必须水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，D 项错误． 4．(多选)在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛运动物体的初速度，需直接测量的数据有( )A ．小球开始滚下的高度B ．小球在空中飞行的时间C ．运动轨迹上某点P 的水平坐标D ．运动轨迹上某点P 的竖直坐标 答案 CD解析 由平抛运动规律，竖直方向y ＝12gt 2，水平方向x ＝v 0t ，因此v 0＝xg2y，可见只要测得轨迹上某点P 的水平坐标x 和竖直坐标y ，就可求出初速度v 0，故C 、D 项正确． 5．(多选)下列哪些因素会使“研究平抛运动”的实验误差增大( ) A ．小球与斜槽之间有摩擦 B ．安装斜槽时其末端不水平C ．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点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 较远 答案 BC解析 小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从槽上由静止滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差．如果安装斜槽时其末端不水平，其运动不是平抛运动而是斜抛运动，那么就会引起误差．应以斜槽末端小球重心所在位置为坐标原点，否则会引起误差．计算点距抛出点O 越远，x 、y 值就越大，相对误差就越小．所以选B 、C 项． 6．(多选)在做“研究物体的平抛运动”实验中，对于减小实验误差，下列说法中有益的是( )A ．使斜槽尽量光滑B ．描绘出的轨迹曲线应尽量细一些C ．在轨迹上选取用于计算的点时，这些点的间隔应尽量大一些，使这些点分布在整个曲线上D ．要多算出几个小球做平抛运动的初速度值，再对几个初速度值取平均值，作为最后测量结果 答案 BCD解析 A 项不必要，只要保证小球每次从槽上由静止滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差．按C 项的叙述，可使计算点间的距离增大，这两条对于减小在轨迹图中测量长度的相对误差，都是有益的．按B 项的叙述，可以减小每次长度测量的偶然误差．按D 项的叙述，可以减小偶然误差．7．在“研究平抛物体的运动”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，下列说法正确的是( )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2 m/sD ．小球平抛初速度为0.58 m/s 答案 B解析 从图中可知其在相同时间间隔内竖直方向的位移分别是0.15 m 、0.25 m ，不是1∶3的关系，故可以判断小球抛出点的位置坐标不是(0，0)，故A 项不正确．由y BC －y AB ＝gT 2可得T ＝0.1 s ，可知平抛的水平速度为v ＝0.10÷0.1 m/s ＝1 m/s ，故C 、D 两项均不正确．B 点的竖直速度v B ＝y AC 2T ＝2 m/s ，竖直方向从起点到B 点的距离由v B 2＝2gh 得，h ＝v B 22g ＝0.2 m ，故其起点在A 点上方5 cm 处，下落5 cm 所用时间为0.1 s ，故起点在水平方向上在原点左侧10 cm 处，故B 项是正确的． 二、非选择题8．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度．实验装置如图所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：_________________________________________________________________. (2)关于这个实验，以下说法正确的是( )A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板答案(1)将小球放在斜槽的末端任一位置，看小球能否静止(2)BCD解析(1)小球放在斜槽的末端任一位置都静止，说明末端切线水平无倾角．(2)下落高度越高，初速度越大，一是位置不好用眼捕捉观察估测，二是坐标纸上描出的轨迹图线太靠上边，坐标纸利用不合理，A项错误；每次从同一高度释放，保证小球每次具有相同的水平速度，B项正确；木板要竖直且让球离开木板，以减少碰撞和摩擦，故C、D项正确．9．请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图)；铁架台(带有夹具)；刻度尺．(1)画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意：________；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)________；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法________；(5)计算公式：________．答案(1)如图(2)弹射器必须保持水平(3)弹丸下降的高度y 和水平射程x (4)多次测量取水平射程x 的平均值x －(5)v 0＝x－g 2y解析 (1)由平抛运动的实验原理，实验示意图应如答案图所示；(2)为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平；(3)应测出弹丸下降的高度y 和水平射程x ，如答案图所示；(4)在不改变高度y 的条件下进行多次实验测量水平射程x ，求得水平射程x 的平均值x －，以减小误差；(5)因为y ＝12gt 2，所以t ＝2y g. 10．做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)．已知汽车长度为3.6 m ，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________ m/s ，高台离地面的高度为________ m.答案 12，11.25解析 由照片知在前两次曝光的时间间隔为T ，竖直位移之差：Δy ＝l ＝3.6 m 又Δy ＝gT 2所以，曝光时间：T ＝Δyg＝ 3.610s ＝0.6 s 曝光时间内的水平位移：2l ＝7.2 m ，所以v 0＝2l T ＝7.20.6m/s ＝12 m/s第二次曝光时车的竖直速度：v y ＝3l 2T ＝3×3.62×0.6m/s ＝9 m/s此时，车下落的时间：t 1＝v y g ＝910s ＝0.9 s从开始到落地的总时间：t ＝t 1＋T ＝1.5 s故高台离地面的高度：h ＝12gt 2＝12×10×1.52m ＝11.25 m.11.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离槽口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x ＝10.00 cm ，A 、B 间距离y 1＝5.02 cm ，B 、C 间距离y 2＝14.82 cm ，请回答以下问题(g ＝9.80 m/s 2)：(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_____________________ ___________________________________________________.(2)用测量的物理量写出小球初速度的表达式v 0＝________．(用题中所给字母表示) (3)小球初速度的值为v 0＝________ m/s.答案 (1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 (2)xgy 2－y 1(3)1.00 解析 (1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度． (2)平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从A 到B 和从B 到C 运动时间相等，设为T ；则v 0T ＝x竖直方向有y 2－y 1＝gT 2， 解以上两式，得v 0＝xgy 2－y 1. (3)代入数据，解得v 0＝1.00 m/s.课时作业(四)一、选择题1．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．匀速圆周运动是变速运动 B ．匀速圆周运动的速率不变 C ．任意相等时间内通过的位移相等 D ．任意相等时间内通过的路程相等答案 ABD解析 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，D 项正确，C 项错误；由线速度定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A 、B 项正确．2．(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( ) A ．因为v ＝ωr，所以线速度v 与轨道半径r 成正比 B ．因为ω＝vr ，所以角速度ω与轨道半径r 成反比C ．因为ω＝2πn ，所以角速度ω与转速n 成正比D ．因为ω＝2πT ，所以角速度ω与周期T 成反比答案 CD解析 公式v ＝rω是三个物理量的关系式，要正确理解，如线速度v 由r 和ω共同决定，当半径r 一定时，线速度v 才与角速度ω成正比，当角速度ω一定时，线速度v 才与半径r 成正比．3.(多选)如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a 是位于赤道上的一点，b 是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是( )A ．a 、b 两点的运动周期都相同B ．它们的角速度是不同的C ．a 、b 两点的线速度大小相同D ．a 、b 两点线速度大小之比为2∶ 3 答案 AD解析 地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b 点半径r b ＝r a 32，由v ＝ωr，可得v a ∶v b ＝2∶ 3.4．甲沿着半径为R 的圆形跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆形跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2，则( )A ．ω1＞ω2，v 1＞v 2B ．ω1＜ω2，v 1＜v 2C ．ω1＝ω2，v 1＜v 2D ．ω1＝ω2，v 1＝v 2答案 C解析 由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v 1＝2πR t ，v 2＝4πRt ，v 1＜v 2，由v ＝rω，得ω＝v r ，ω1＝v 1R ＝2πt ，ω2＝2πt，ω1＝ω2，故C 项正确．5．(多选)图甲为磁带录音机的磁带盒，可简化为图乙所示的传动模型，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r ，在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径R ＝3r ，现在进行倒带，使磁带绕到A 轮上．倒带时A 轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮，则在倒带的过程中下列说法正确的是( )。
新教材人教版高中物理必修第二册全册各章节课时分层练习题及章末测验(培优练习,含解析)
人教版必修第二册全册练习题第5章抛体运动 ..................................................................................................................... - 2 -5.1曲线运动 ................................................................................................................... - 2 -5.2 运动的合成与分解................................................................................................... - 8 -5.3实验：探究平抛运动的特点.................................................................................. - 15 -5.4 抛体运动的规律..................................................................................................... - 22 -第五章达标检测卷........................................................................................................ - 30 - 第五章进阶突破............................................................................................................ - 39 - 第6章圆周运动分层练习题................................................................................................ - 48 -6.1 圆周运动 ................................................................................................................ - 48 -6.2 向心力 .................................................................................................................... - 56 -6.3 向心加速度 ............................................................................................................ - 64 -6.4 生活中的圆周运动................................................................................................. - 71 -第六章达标检测卷........................................................................................................ - 79 - 第六章进阶突破............................................................................................................ - 88 -第7章万有引力与宇宙航行................................................................................................ - 96 -7.1 行星的运动 ............................................................................................................ - 96 -7.2 万有引力定律 ...................................................................................................... - 102 -7.3 万有引力理论的成就........................................................................................... - 108 -7.4 宇宙航行 .............................................................................................................. - 116 -7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性................................................................... - 124 -第七章达标检测卷...................................................................................................... - 130 - 第七章进阶突破.......................................................................................................... - 139 -第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 146 -8.1 功与功率 .............................................................................................................. - 146 -8.2 重力势能 .............................................................................................................. - 154 -8.3动能和动能定理.................................................................................................... - 160 -8.4 机械能守恒定律................................................................................................... - 169 -8.5 实验：验证机械能守恒定律............................................................................... - 178 -第八章达标检测卷...................................................................................................... - 184 - 第八章进阶突破.......................................................................................................... - 193 -第5章抛体运动5.1曲线运动A组·基础达标1．(2020届贵州遵义名校期中)一小球从M运动到N，a、b、c、d是其运动轨迹上的四个点，某同学在图上标出了小球经过该点时的速度v a、v b、v c、v d如图所示．其中可能正确的是()A．a B．bC．c D．d【答案】B【解析】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故B正确．2．(2020届宿迁名校期末)关于曲线运动的描述，下列说法正确的是() A．曲线运动一定是变速运动B．曲线运动不可能是匀变速运动C．物体只有在恒力作用下才做曲线运动D．物体只有在变力作用下才做曲线运动【答案】A【解析】曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，故A正确；曲线运动也可能是匀变速运动，例如平抛运动，故B错误；物体在恒力或变力作用下均可能做曲线运动，例如圆周运动是在变力作用下的曲线运动，故C、D错误．3．如图所示，这是质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图．已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是()A．C点的速率大于B点的速率B．A点的加速度比C点的加速度大C．运动过程中加速度大小始终不变，方向时刻沿轨迹的切线方向而变化D．质点受合力方向可能向上【答案】A【解析】质点做匀变速曲线运动，从B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，则速率增大，故A正确；质点做匀变速直线运动，加速度恒定，大小和方向均不变，故A点的加速度与C点的加速度相等，故B、C错误；合力方向指向轨迹凹侧，D错误．4．物体做曲线运动，则()A．物体的加速度大小一定变化B．物体的加速度方向一定变化C．物体的速度的大小一定变化D．物体的速度的方向一定变化【答案】D【解析】物体做曲线运动，其速度方向时刻变化，但是大小可以不变，例如匀速圆周运动，其速度大小不变，但是方向时刻变化，其加速度大小不变，但是加速度方向时刻变化；匀变速曲线运动的加速度大小和方向都是不变的．故A、B、C错误，D正确．5．(2020届菏泽名校期中)关于曲线运动的描述，下列说法正确的是()A．物体只有在恒力作用下才做曲线运动B．物体只有在变力作用下才做曲线运动C．曲线运动速度方向变化，加速度方向不一定变化D．曲线运动速度大小一定变化【答案】C【解析】曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，与力是否变化无关，物体在变力作用下可能做直线运动，如机车启动的过程中，合外力的大小是变化的；在恒力作用下也可做曲线运动，如平抛运动，故A、B错误；曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，速度方向时刻变化，但加速度方向可能不变，故C正确；匀速圆周运动是速度大小不变方向改变的曲线运动，故D错误．6．关于曲线运动的论述中，正确的是()A．做曲线运动的物体所受的合外力可能为零B．物体不受外力时，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线C．做曲线运动的物体的速度一定时刻变化D．做曲线运动的物体，其所受的合外力方向与速度方向可能一致【答案】C【解析】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上，合外力不能等于零，故A错误；物体不受外力时，物体做匀速直线运动或者静止，不能做曲线运动，故B错误；做曲线运动的物体的速度方向一定是变化的，所以速度一定时刻变化，故C正确；物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上，故D错误．7．如图所示，双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的()A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B8．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A．质点速度的方向一定与该恒力的方向相同B．质点速度的方向一定与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D．单位时间内质点速度的变化量逐渐增大【答案】C【解析】质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B错误；由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同，故C正确；因为合外力恒定，加速度恒定，由Δv＝aΔt可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，故D错误．9．如图所示为水平桌面上的一条弯曲轨道．钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动，它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是()A．a B．bC．c D．d【答案】C【解析】当离开末端时，由于惯性作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线c的方向，故C正确．B组·能力提升10．(多选)如图所示，一辆汽车在水平公路上转弯．下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是()A BC D【答案】AB【解析】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，所受合力F的方向指向运动轨迹内测，故知A、B是可能的，而C、D两种情况下，F都指向轨迹的外侧，不可能，故A、B正确，C、D错误．11．一质点从A开始沿曲线AB运动，M、N、P、Q是轨迹上的四点，M→N 质点做减速运动，N→B质点做加速运动，图中所标出质点在各点处的加速度方向正确的是()A．M点B．N点C．P点D．Q点【答案】C【解析】根据轨迹弯曲的方向，可以判定质点加速度的方向大体向上；故N、Q一定错误，而在M→N过程质点做减速运动，故加速度与速度夹角应大于90°；N→B质点做加速运动，加速度与速度方向的夹角应小于90°；故只有P点标得正确；故A、B、D错误，C正确．12．一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动，已知在此过程中物体只受一个恒力F作用，运动轨迹如图所示．则由M到N的过程中，物体的速度大小将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大【答案】D【解析】判断做曲线运动的物体速度大小的变化情况时，应从下列关系入手：当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率增大；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率减小；当物体所受合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做曲线运动的速率不变．在本题中，合力F的方向与速度方向的夹角先为钝角，后为锐角，故D正确．13．小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录小球的位置如图所示．每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示．试分析，在哪段小球所受的合力为零()A．甲B．乙C．丙D．戊【答案】C【解析】小球所受的合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，根据题图可知，甲阶段的位移越来越小，所以做减速直线运动，合力不为零，故A错误；乙阶段做曲线运动，则合外力要改变速度，所以不为零，故B错误；丙阶段在相等时间内的位移相等，所以做匀速直线运动，则合外力为零，故C正确；戊阶段的位移越来越大，所以做加速运动，则戊阶段小球所受的合力不为零，故D错误．14．光滑水平面上有一质量为2 kg 的物体，在三个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为 5 N 和15 N 的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况，下列说法正确的是()A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2 m/s2C．一定做匀变速运动，加速度大小可能是10 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10 m/s2【答案】C【解析】根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为5 N和15 N的两个力后，物体的合力大小范围为10 N≤F合≤20 N，根据牛顿第二定律F＝ma，得物体的加速度范围为5 m/s2≤a≤10 m/s2；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体可以做曲线运动，加速度大小可能是5 m/s2，故A错误；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，则撤去两个力后物体做匀减速直线运动，由上知加速度大小不可能是2 m/s2，故B错误；由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动．加速度大小可能等于10 m/s2，故C正确；由于撤去两个力后其余力保持不变，恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误．15．如图所示，曲线AB为一质点的运动轨迹，某人在曲线上P点作出质点在经过该处时其受力的8个可能方向，正确的是()A．8个方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向2、3、4可能D．只有方向1、3可能【答案】C【解析】当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．曲线运动轨迹夹在合力与速度方向之间，合力指向轨迹凹的一侧．根据该特点知，只有方向2、3、4可能.5.2 运动的合成与分解A组·基础达标1．关于合运动与分运动，下列说法正确的是()A．合运动的速度等于两个分运动的速度之和B．合运动的时间一定等于分运动的时间C．两个直线运动的合运动一定是直线运动D．合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同【答案】B【解析】根据平行四边形定则可知，合运动的速度可能比分运动的速度大，可能比分运动的速度小，可能与分运动的速度相等，故A错误；合运动与分运动具有等时性，故B正确；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，故C错误；合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同，也可能不同，故D错误．2．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是() A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力有关D．运动员着地速度与风力无关【答案】B【解析】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向被风吹动，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，会对运动员造成伤害，但落地时间不变；风力越大，运动员下落时间不变，A错误；风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确；运动员着地速度与风力有关，C、D错误．3．双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F ，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN .v M 与v N 正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的( )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4【答案】C 【解析】根据图示物体由M 向N 做曲线运动，物体向上的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图F 2水平线下方，故F 3的方向可能是正确的，C 正确，A 、B 、D 错误．4．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v ，拉船的绳与水平方向夹角为π6，则船速度为( )A.33vB.3vC.233vD.32v【答案】C【解析】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于与拉绳子的速度，可得v ＝v ′cos θ，代入数据，得v ′＝v cos 30°＝233v ，故C 正确，A 、B 、D 错误．5．人们在探究平抛运动规律时，将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运动．从抛出开始计时，图甲(水平方向)和图乙(竖直方向)分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系的图像，由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移y 0与在水平方向的位移x 0的大小关系为( )A ．y 0＝x 0B ．y 0＝2x 0C ．y 0＝x 02D ．y 0＝x 04【答案】C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在t 0时间内水平位移x ＝v 0t 0，竖直位移y ＝12v 0t 0，则y 0＝12x 0，故C 正确．6．(多选)如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖．若该同学左手的运动为匀速运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动，则关于笔尖的实际运动，下列说法中正确的是( )A ．笔尖做匀速直线运动B ．笔尖做匀变速直线运动C ．笔尖做匀变速曲线运动D ．笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小【答案】CD【解析】笔尖同时参与了直尺竖直向上匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动，合运动为匀变速曲线运动，所以A 、B 错误，C 正确；由于水平速度增大，所以合速度的方向与水平方向夹角逐渐变小，故D 正确．7．(多选)在河面上方12 m 的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3 s时小船前进了9 mC．3 s时绳与水面的夹角为37°D．3 s时小船的速率为5 m/s【答案】AD【解析】将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则v船＝vcos θ，随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，A正确；由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1＝24 m，此时船离岸的距离x1＝L1cos 30°＝24×32m＝12 3 m,3 s后，绳子向左移动了s＝v t＝3 m×3＝9 m，则河面上绳长为L2＝(24－9) m＝15 m，则此时小船离河边的距离x2＝L22－h2＝152－122m ＝9 m，小船前进的距离x＝x1－x2＝(123－9) m，绳与水面的夹角为α，则有sin α＝hL2＝1215＝0.8，绳与水面的夹角为53°，故B、C错误；3 s时小船的速率为v船＝vcos 53°＝30.6m/s＝5 m/s，故D正确．8．如图所示是某品牌的电动车，当这种电动车在平直公路上行驶时，车前照灯的光束跟平直的道路吻合．当该车转弯时，其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹，则此时照明灯光束的指向跟下列哪条轨迹相切()A．后轮的轨迹B．前轮的轨迹C．在车前、后轮连线中点的运动轨迹D．条件不够，无法确定【答案】B【解析】因为电动车的车灯固定在车头上，随前轮一起转动，所以照明灯光束的指向与前轮在地面上留下的曲线轨迹相切，故B正确．9．一辆汽车在凹凸不平的地面上行驶，其运动轨迹如图所示，它先后经过A、B、C、D四点，速度分别是v A、v B、v C、v D , 请在图中标出各点的速度方向．【答案】见解析【解析】做曲线运动的汽车，其速度方向沿轨迹的切线方向．依次作出A、B、C、D各点运动的速度方向如图．B组·能力提升10．(2020届江苏百校联考)无人机在空中拍摄运动会入场式表演．无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度v x和竖直向上的速度v y与飞行时间t的关系图线如图所示．下列说法正确的是()A．无人机在0～t1内沿直线飞行B．无人机在t1～t2内沿直线飞行C．无人机在t1时刻上升至最高点D．无人机在0～t1内处于失重状态【答案】A【解析】由题图可知，t＝0时的初速度为0,0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；0～t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻之后，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误；t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；0～t1时间内竖直加速度向上，超重状态，D错误．11．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是()A．v2＝v1B．v2＝v1 cos θC．T＝mg D．T＞mg【答案】D【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由几何关系可得v2＝v1cos θ，因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，T>mg，故D正确．12．如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为()A.vsin θB．v sin θC.vcos θD．v cos θ【答案】C【解析】如图将A点的速度分解，根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以v A＝vcos θ，为A点做圆周运动的线速度．故选C.13．光滑水平面上有一质量为2 kg的滑块以5 m/s的速度向东运动，当受到一个向南大小为8 N 的力以后，则( )A ．物块改向东南方向做直线运动B ．1 s 以后物块的位移为29 mC ．经过很长时间物块的运动方向就会向南D ．2 s 后物块的运动方向为南偏东37°【答案】B【解析】物体在向东的方向做匀速直线运动，向南做匀加速运动，合运动为曲线运动，A 错误；向南的加速度为a ＝F m ＝82 m/s 2＝4 m/s 2,1 s 以后向东的位移x 1＝v 0t ＝5 m ，向南的位移x 2＝12at 2＝12×4×12m ＝2 m ，则总位移x ＝x 21＋x 22＝29 m ，B 正确；无论经过多长时间，物体沿正东方向总有分速度，即物块的运动方向不可能向南，C 错误；2 s 后物块沿向南方向的分速度v 2＝at 2＝8 m/s 2，则tan θ＝v 0v 2＝58，则运动方向为南偏东的角度θ≠37°，D 错误．14．一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m 远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度v x 图像和水流的速度v y 图像分别如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是( )A ．快艇的运动轨迹为直线B ．船头如果垂直于河岸，则快艇应从上游60 m 处出发C ．最短到达浮标处时间为10 sD ．快艇的船头方向应该斜向上游【答案】B【解析】两个分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故A 错误；船速垂直于河岸时，时间最短，在垂直于河岸方向上的加速度为a ＝0.5 m/s 2，由d ＝12at 2，得t ＝20 s ．在沿河岸方向上的位移为x ＝v 2t ＝3×20 m ＝60 m ．故B 正确，C 、D 错误．15．有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30 m 时，其下游40 m 处有一危险水域．假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？【答案】3 m/s【解析】当小船到达危险水域前，恰好到达对岸，其合速度方向沿AC方向，合位移方向与河岸的夹角为α，小船相对于静水的速度为v1，水流速度v2＝5 m/s，如图所示．此时小船平行河岸方向位移x＝40 m，垂直河岸方向位移y＝30 m，则小船相距对岸的位移s＝50 m，sin α＝35.为使船速最小，应使v1与v垂直，则v1＝v2sin α＝5×35m/s＝3 m/s.5.3实验：探究平抛运动的特点A组·基础达标1．(多选)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果g 取10 m/s2，那么()A ．闪光的时间间隔是0.1 sB ．小球运动的水平分速度为2.0 m/sC ．小球经过b 点速度的大小为2.5 m/sD ．小球是从O 点开始水平抛出的【答案】ABC【解析】在竖直方向上，根据Δy ＝L ＝gT 2得，闪光的时间间隔T ＝L g ＝0.110s ＝0.1 s ，A 正确；小球的水平分速度v x ＝2L T ＝2×0.10.1 m/s ＝2 m/s ，B 正确；小球经过b 点的竖直分速度v by ＝3L 2T ＝0.30.2 m/s ＝1.5 m/s ，根据速度的平行四边形定则可知，b 点的速度v b ＝v 2by ＋v 2x ＝ 1.52＋22 m/s ＝2.5 m/s ，C 正确；根据v by ＝1.5 m/s ＝gt b ，可推出抛出点到b 点的运动时间为t b ＝0.15 s ，而O 到b 的时间为0.2 s ，可知O 点不是抛出点，D 错误．2．未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：(1)由以上信息，可知a 点________(填“是”或“不是”)小球的抛出点．(2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s 2.(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s.(4)由以上信息可以算出小球在b 点时的速度大小是________m/s.【答案】(1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a 点的竖直分速度为零，a 点为小球的抛出点．(2)由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，可得乙图中正方形的边长l ＝4 cm ，竖直方向上有Δy ＝2L ＝g ′T 2，解得g ′＝2L T 2＝2×4×10－20.12 m/s 2＝8 m/s 2. (3)水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为v 0＝2L T ＝2×4×10－20.1 m/s ＝0.8 m/s. (4)b 点竖直方向上的分速度v yb ＝4L 2T ＝0.160.2 m/s ＝0.8 m/s ，所以v b ＝v 20＋v 2yb ＝0.8 2 m/s ＝425 m/s.3．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛____________.(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g 取9.8 m/s 2)．(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格子的边长L ＝5 cm ，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s ，B 点的竖直分速度为________m/s.(g 取10 m/s 2)【答案】(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2.0【解析】(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，目的是保证小球的初速度水平，从而做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同，从而保证画出的为一条抛物线轨迹．(2)根据y ＝12gt 2，得t ＝2yg ＝2×0.1969.8 s ＝0.2 s ，则小球平抛运动的初速度为v 0＝x t ＝0.320.2 m/s ＝1.6 m/s.(3)在竖直方向上，根据Δy ＝2L ＝gT 2，则T ＝0.1 s.则小球平抛运动的初速度为v 0＝3L T ＝1.5 m/s ，B 点的竖直分速度为v yB ＝h AC 2T ＝2.0 m/s.4．(1)在做“研究平抛运动”的实验中，以下哪些操作可能引起实验误差( )A ．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平B ．确定OY 轴时，没有用重垂线C ．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦D ．每次从轨道同一位置释放小球(2)如图所示为某次实验中一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm.如果g 取10 m/s 2，那么：①闪光频率是 ______Hz.②小球平抛时的初速度的大小是________m/s.③小球经过B 点的速度大小是__________m/s.【答案】(1)AB (2)10 1.5 2.5【解析】(1)当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线方向不水平会造成误差；确定Oy 轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，会引起实验误差，故A 、B 会引起误差，只要让小球从同一高度、无初速度开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差．每次从轨道同一位置释放小球不会引起实验误差，故C 、D 不会引起误差．(2)在竖直方向上有Δh ＝gT 2，其中Δh ＝10 cm ，代入求得T ＝0.1 s ，因此闪光频率为f ＝1T ＝10 Hz.水平方向匀速运动，有s ＝v 0t ，其中s ＝3l ＝15 cm ，t ＝T ＝0.1 s ，代入解得v 0＝1.5 m/s.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程。
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人教版高中物理必修二全册同步课时练习5.1 曲线运动A级抓基础1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是()A．速率B．速度C．合外力D．加速度解析：物体做曲线运动时，速度方向沿轨迹切线，不断改变，故速度一定变化；只要物体受合外力方向与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，合外力可以为恒力，加速度也可以恒定；当物体受的合外力方向始终与速度方向垂直时，物体的速度大小就可以保持不变．答案：B2.如图，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为－F.在此力作用下，关于物体之后运动情况，下列说法正确的是()A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Bb运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体可能沿原曲线由B返回A解析：物体从A运动到B，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是偏下的．到达B点后，力的大小不变方向相反，变成偏上，因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，根据力和速度的关系可知：轨迹应该向着力的方向发生偏转，所以物体的运动轨迹可能沿曲线Bc运动，故C 正确，A、B、D错误．答案：C3.假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是()A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能解析：赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向．所以选项C正确．答案：C4．(多选)下列说法正确的是()A．物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动B．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做加速曲线运动C．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做减速曲线运动D．物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动解析：当物体的运动方向与所受合外力方向在一条直线上时，物体做直线运动，运动方向与合外力方向相同时物体做加速直线运动，运动方向与合外力方向相反时物体做减速直线运动，选项A、D正确；物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，可将合外力沿曲线的切线方向和垂直切线方向分解，切线方向的分力与速度的方向相同，使速度增大，垂直切线方向的分力改变速度的方向，使物体做加速曲线运动，选项C错误，选项B正确．答案：ABD5.当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙种状态启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗，F 为AB的中点．则t1∶t2为()A．2∶1B．1∶ 2C．1∶ 3 D．1∶(2－1)解析：由题意可知，雨滴在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，因分运动与合运动具有等时性，则t1∶t2＝AB v∶AF v＝2∶1，故A正确．答案：A6.2017年1月21日英冠诺丁汉森林对布里斯托尔的比赛中，奥斯伯恩精彩任意球破门领衔一周十佳进球．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是()A．合外力的方向与速度方向在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向解析：足球曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C项正确，A、B、D项错误．答案：C7．(多选)一小船渡河，河宽d＝150 m，水流速度v1＝3 m/s，船在静水中的速度v 2＝5 m/s ，则下列说法正确的是( )A ．渡河的最短时间t ＝30 sB ．渡河的最小位移d ＝150 mC ．以最小位移过河时，船头与上游河岸之间的夹角为53°D ．船不可能垂直到达正对岸解析：当船头垂直于河岸过河的时候渡河时间最短，则知t min ＝d v 2＝1505 s ＝30 s ，故A 正确；小船以最短距离过河时，则船头斜向上游，合速度垂直于河岸，此时最小位移等于河的宽度，为150 m ，故B 正确；小船以最短距离过河时，则船头斜向上游，设船头与上游河岸之间的夹角为θ，沿河的分速度与水流的速度相等，即v 2cos θ＝v 1，所以cos θ＝v 1v 2＝35，得θ＝53°，故C 正确，D 错误． 答案：ABC8．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞行的速度是160 km/h ，风从南面吹来，风的速度为80 km/h ，那么：(1)飞机应朝哪个方向飞行？(2)如果所测地区长达80 3 km ，飞机飞过所测地区所需时间是多少？解析：根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示，有sin θ＝v 1v 2＝80160＝12，θ＝30°， 即西偏南30°.(2)飞机的合速度v ＝v 2cos 30°＝80 3 km/h ，所需时间t ＝x v ＝1 h.答案：(1)西偏南30° (2)1 hB 级 提能力9．如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A ，另一竖直直杆B 以速度v 水平向左匀速直线运动，则在B 杆运动的过程中，两杆交点P 的速度大小为( )A ．v sin θB ．v tan θC ．v cos θ D.v cos θ解析：根据几何关系，当P 点水平位移为x 时，P 点沿斜杆位移为x cos θ，v＝x t ，两杆交点P 的速度大小v ′＝v cos θ，选项D 正确．答案：D10．(多选)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断，其中正确的有( )A ．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B ．笔尖留下的痕迹是一条拋物线C ．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变D ．在运动过程中，笔尖的加速度方向始终保持不变解析：笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动，合运动是类平拋运动，其运动轨迹为拋物线，A 错误，B 正确；笔尖做曲线运动，在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化，C 错误；笔尖的加速度方向始终向上，D正确．答案：BD11．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰好匀速上升．以下说法正确的是()A．物体B正向右做匀减速运动B．斜绳与水平成30°时，v A∶v B＝3∶2C．地面对B的摩擦力减小D．物体B正向右做加速运动解析：如图所示，将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度．根据平行四边形定则有v B cos α＝v A，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故A、D错误；根据v B cos α＝v A，斜绳与水平成30°时，v A∶v B＝3∶2，故B正确；在竖直方向上，对B有：m B g＝F N＋F T sin α，F T＝m A g，α减小，则支持力F N增大，根据F f＝μF N，摩擦力增大，故C错误．答案：B12．小船要横渡一条200 m宽的河，水流速度为3 m/s，船在静水中的航速是5 m/s.(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达河的正对岸，应如何行驶？多长时间能到达对岸(sin 37°＝0.6)?解析：(1)因为小船垂直河岸的速度即小船在静水中的行驶速度，且在这一方向上，小船做匀速运动，故渡河时间t＝dv船＝2005s＝40 s，小船沿河流方向的位移x＝v水t＝3×40 m＝120 m，即小船经过40 s，在正对岸下游120 m处靠岸．(2)要使小船到达河的正对岸，则v水、v船的合运动v合应垂直于河岸，如图所示，则v合＝v2船－v2水＝4 m/s，经历时间t＝dv合＝2004s＝50 s．又cos θ＝v水v船＝35＝0.6，即船头指向河岸的上游，与岸所成角度为53°.答案：(1)40 s正对岸下游120 m处(2)船头指向河岸的上游与岸成53°角50 s5.2 平抛运动A级抓基础1．对于平抛运动，下列说法正确的是()A．飞行时间由初速度决定B．水平射程由初速度决定C．水平射程由初速度和高度共同决定D．速度和加速度都是变化的解析：平抛运动竖直方向为自由落体运动，根据h＝12gt2可知：t＝2h g，运动时间由高度决定，与初速度无关，故A项错误；根据x＝v0t可知，水平位移由时间和初速度共同决定，时间又是由高度决定的，所以水平射程由初速度和高度共同决定，故B项错误，C项正确；做平抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，加速度的大小是不变的，但是物体的速度在变化，故D项错误．答案：C2.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)()A．适当减少v0B．适当提高hC．适当减小m D．适当减小L解析：欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝12gt 2，水平方向L＝v0t，得y＝gL22v20，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．答案：A3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏．如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标．设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2，不计空气阻力，则()A．v1＝v2B．v1<v2C．t1<t2D．t1＝t2解析：根据t＝2hg知，h1>h2，则t1>t2，选项C、D错误；由于水平位移相等，根据x＝v t知v1<v2，故B正确，A错误．答案：B4．(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(g取10 m/s2)()A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s解析：由h＝12gt2知，面片在空中的运动时间t＝2h g＝0.4 s，而水平位移x＝v0t，故面片的初速度v0＝xt，将x1＝0.5 m，x2＝1.5 m代入，得面片的最小初速度v01＝x1t ＝1.25 m/s，最大初速度v02＝x2t＝3.75 m/s，即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s，选项B、C正确．答案：BC5．以10 m/s的初速度从距水平地面20 m高的塔上水平抛出一个石子．不计空气阻力，g取10 m/s2，则石子抛出点到落地点位移的大小为() A．20 m B．30 mC．20 2 m D．30 2 m解析：根据平抛运动的分位移公式，有：x＝v0t，y＝12gt2，联立解得：t＝2y g＝2×2010s＝2 s；x＝v0t＝10 m/s×2 s＝20 m；故合位移x合＝x2＋y2＝202＋202m＝202m.答案：C6．如图所示，在一次演习中，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x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()A．v1＝v2B．v1＝H x v2C．v1＝Hxv2D．v1＝xHv2解析：炮弹1做平拋运动，炮弹2做竖直上拋运动，若要使拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以自由落体运动的物体为参考系，则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动，炮弹2匀速上升，由t1＝x v1，t2＝H v2，t1＝t2，得v1＝xHv2，故选项D正确．答案：D7．(多选)如图所示，高为h＝1.8 m的平台上，覆盖一层薄冰，现有一质量为60 kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g取10 m/s2)．由此可知下列各项正确的是()A．滑雪者离开平台边缘时的速度大小是6.0 m/sB．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是3.6 mC．滑雪者在空中运动的时间为0.6 sD．着地时滑雪者的速度是12.0 m/s解析：由h＝12gt2得，t＝0.6 s，C正确；v y＝gt得v y＝6.0 m/s，落地时速度与水平方向成45°角，故v x＝v y＝6.0 m/s，A正确；落地时的速度v＝6 2 m/s，D错误；由x＝v x t＝3.6 m，B正确．答案：ABCB级提能力8.如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑，当小球p 开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B点．已知斜面AB光滑，长度l＝2.5 m，斜面倾角为θ＝30°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间；(2)小球q 抛出时初速度的大小(结果可以用分式或根号表示)．解析：(1)小球p 从斜面上下滑的加速度为a ，根据牛顿第二定律得a ＝mg sin θm ＝g sin θ，①下滑所需时间为t 1，根据运动学公式得l ＝12at 21，②由①②得t 1＝ 2lg sin θ，③代入数据得t 1＝1 s.(2)小球q 做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，设抛出速度为v 0.则x ＝l cos 30°＝v 0t 2，④依题意得：t 2＝t 1，⑤由③④⑤得v 0＝l cos 30°t 1＝534 m/s. 答案：(1)1 s (2)534 m/s9．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为 ( )A ．1∶1B ．4∶3C ．16∶9D ．9∶16解析：当小球落到斜面上时位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角，即可以求出运动时间．A、B均落在斜面上，由几何关系知，若斜面倾角为θ，水平位移为x＝v0t，下落高度为h＝12gt 2，则tan θ＝h x＝gt2v，A、B的初速度大小相同，时间之比为t1∶t2＝tan 37°∶tan 53°＝9∶16，故D项正确．答案：D10．(多选)如图为小球做平抛运动的示意图．发射口距地面高为h，小球发射的速度为v，落地位置到发射口的水平距离为R，小球在空中运动的时间为t.下列说法正确的是()A．h一定时，v越大，R越大B．h一定时，v越大，t越长C．v一定时，h越大，R越大D．v一定时，h越大，t越长解析：根据t＝2hg可知，h一定时，下落的时间t一定，又由R＝v t可知，v越大，R越大，故A项正确，B项错误；v一定时，h越大，下落时间t越长，则R越大，故C、D项正确．答案：ACD11.如图所示，斜面与水平面之间的夹角为37°，在斜面底端A点正上方高度为8 m处的O点，以4 m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，这段飞行所用的时间为(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)()A．2 s B. 2 sC．1 s D．0.5 s解析：设飞行时间为t，则x＝v0t，h＝12gt2，因为斜面与水平面之间的夹角为37°，如图所示，由三角形的边角关系可知，tan 37°＝AQPQ，所以在竖直方向上有：OQ＋AQ＝8 m，所以有：v0t tan 37°＋12gt2＝8 m，代入数据解得t＝1 s．故C项正确，A、B、D项错误．答案：C12．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图所示，一位运动员由A点沿水平方向跃起，到山坡B点着陆．测得A、B间距离L＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面．试计算：(1)运动员起跳后在空中飞行的时间；(2)运动员在A点的起跳速度大小(不计空气阻力，g取10 m/s2)．解析：(1)运动员做平抛运动，根据L sin θ＝12gt2得运动的时间为t＝2L sin θg＝2×40×1210s＝2 s.(2)水平方向上有L cos θ＝v t，解得起跳速度为：v＝L cos θt＝40×322m/s＝10 3 m/s.答案：(1)2 s(2)10 3m/s5.3 实验：研究平抛运动1．做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)．已知汽车长度为3.6 m ，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s ，高台离地面的高度为________m ．(g 取10 m/s 2)解析：由照片知在前两次曝光的时间间隔内，竖直位移之差Δy ＝l ＝3.6 m ， 又Δy ＝gT 2，所以曝光时间T ＝Δyg ＝ 3.610 s ＝0.6 s.曝光时间内的水平位移2l ＝7.2 m ，所以v 0＝2l T ＝7.20.6 m/s ＝12 m/s.第二次曝光时车的竖直速度v y ＝3l 2T ＝3×3.62×0.6 m/s ＝9 m/s ， 此时，车下落的时间t 1＝v y g ＝910 s ＝0.9 s ，从开始到落地的总时间t 2＝t 1＋T ＝1.5 s ， 故高台离地面的高度h ＝12gt 22＝12×10×1.52 m ＝11.25 m. 答案：12 11.252．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A.将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B.将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝4.78 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm，g取9.8 m/s2.(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0＝____________________(用题中所给字母表示)．(2)小球初速度的测量值为________m/s.解析：由于每次移动距离x＝10.00 cm，所以小球从打A点到打B点与从打B 点到打C点的时间相同，设此时间为t.由于y2－y1＝gt2，且y1＝4.78 cm，y2＝14.82cm，g＝9.8 m/s2，所以t＝y2－y1g≈0.1 s，故小球初速度v0＝xt＝x gy2－y1≈1.00m/s.答案：(1)xgy2－y1(2)1.003.(1)如图甲所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后()图甲A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动(2)研究平抛运动时，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板平滑相接．把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是____________________________________________________________________________.这说明_____________________________________________________________________________________________________.图乙(3)(多选)在做平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是()A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(4)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分照片，图中正方形方格的边长为5 cm，g取10 m/s2，则：①闪光频率是________Hz；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.解析：(1)A 球与B 球同时释放，同时落地，时间相同，A 球做平抛运动，B 球做自由落体运动，将A 球的运动沿水平和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A 球的竖直分运动的时间与B 球的运动时间相等，改变整个装置的高度H 做同样的实验，发现位于同一高度的A 、B 两个小球总是同时落地，说明在任意时刻两球在同一高度，即A 球的竖直分运动与B 球的运动完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．(2)两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开滑道后做平抛运动，球2做匀速直线运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动．(3)通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A 正确；因为要画同一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B 错误，C 正确；用铅笔记录小球位置时，每次不必严格地等距离下降，故D 错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故E 正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，故F 错误．(4)①在竖直方向上，根据Δy ＝2L ＝gT 2，得闪光相等的时间间隔T ＝2L g ＝ 2×0.0510s ＝0.1 s ， 频率f ＝1T ＝10 Hz.②小球做平抛运动的初速度v 0＝3L T ＝0.150.1 m/s ＝1.5 m/s.③B 点的竖直分速度v y ＝8L 2T ＝0.40.2 m/s ＝2 m/s ，则小球经过B 点时的速度大小为v B＝v20＋v2y＝2.5 m/s.答案：(1)C(2)两个小球将发生碰撞平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动(3)ACE(4)①10②1.5③2.54．如图所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0.420 m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中．(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成________关系，与________无关．v0(m/s)0.741 1.034 1.318 1.584t(ms)292.7293.0292.8292.9d(cm)21.730.338.646.4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝2hg＝2×0.42010s＝289.8ms发现理论值与测量值之差约为 3 ms.经检查，实验及测量无误，其原因是____________________________________________________________________________________.(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′理，但二者之差在3～7 ms之间，且初速度越大差值越小．对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是__________________________________________________________________________.解析：(1)由题表中数据可知，h一定时，小球的水平位移d与初速度v0成正比关系，与时间t无关．(2)该同学计算时重力加速度取的是10 m/s2，一般情况下应取9.8 m/s2，从而导致约3 ms的偏差．(3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间或光电门传感器置于槽口的内侧，使测量值大于理论值．答案：(1)正比飞行时间t(2)计算时重力加速度取值(10 m/s2)大于实际值(3)见解析5.用如图甲所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．图甲(1)下列实验条件必须满足的有________．A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．图乙a ．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y 轴与重锤线平行．b ．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A 、B 、C 三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x ，测得AB 和BC 的竖直间距分别是y 1和y 2，则y 1y 2________13(选填“大于”“等于”或者“小于”)．可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g ，结果用上述字母表示)．(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________．A ．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B ．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C ．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体______________________________．A ．在水平方向上做匀速直线运动B ．在竖直方向上做自由落体运动C ．在下落过程中机械能守恒解析：(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A 错误，B 、D 正确；挡板高度可以不等间距变化，故C 错误．(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行．b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间。
人教版高中物理必修2全册同步课时练习
人教版高中物理必修2全册课时练习第五章第1节曲线运动一、选择题1．(多选)下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C．速度变化的运动一定是曲线运动D．做曲线运动的物体一定有加速度解析：选AD任何曲线运动的速度方向时刻都在变化，一定有加速度，故A、D正确；速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故B、C错．2．(多选)关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是()A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变B．速度方向不断改变，加速度一定不为零C．加速度越大，速度的大小改变得越快D．加速度越大，速度改变得越快解析：选BD物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，受到外力作用，由牛顿第二定律知，加速度一定不为零，但若合外力恒定，加速度不变，故A错误，B正确；由加速度物理意义知，加速度越大，速度改变越快，故C错误，D正确，故正确选项为BD.3．关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是()A．合运动速度一定不小于分运动速度B．合运动加速度不可能与分运动加速度相同C．合运动的速度与分运动的速度没有关系，但合运动与分运动的时间相等D．合位移可能等于两分位移的代数和解析：选D根据平行四边形定则，作出以两个互成角度的分速度为邻边的平行四边形，过两邻边夹角的对角线表示合速度，对角线的长度可能等于邻边长度，也可能小于邻边长度，也可能大于邻边长度，选项A错误；合运动的加速度可能大于、等于或小于分运动的加速度，选项B错误；合运动与分运动具有等效性、同体性、等时性等关系，选项C错误；如果两个分运动在同一直线上，且方向相同，其合位移就等于两分位移的代数和，选项D正确．4．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，其中正确的是()解析：选B曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断A、C错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断D错误，B正确．5．关于运动的性质，以下说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．加速度不变的运动一定是直线运动解析：选A做曲线运动的物体速度方向时刻变化，所以曲线运动一定是变速运动，A 正确；变速运动可能是速度的方向在变化，也可能只是速度的大小在变化，所以不一定是曲线运动，B错误；曲线运动可能是变加速曲线运动，也可能是匀变速曲线运动，C错误；加速度不变的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，D错误．6．如图所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流湍急的河流站在岸边，A在上游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好()A．A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用B．B沿图中虚线向A游，A沿图中虚线偏上方向游C．A沿图中虚线向B游，B沿图中虚线偏上方向游D．A、B沿图中虚线偏上方向游，A比B更偏上一些解析：选A游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动：一是被水冲向下游的运动，二是沿自己划行方向的划行运动．游泳的方向是人相对于水的方向．选水为参考系，A、B 两运动员只有一种运动，由于两点之间线段最短，故A项正确．7．(2019·湖北省七校高一联考)人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A 实际运动的速率是()A．v0cos θB．v0cos θC．v0sin θD．v0sin θ解析：选B物体A的运动是由绳的运动和垂直绳子方向的运动合成的，如图，则v＝v0cos θ，故选项B正确．8．(多选)在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动．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D ．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大解析：选BC 物体原来所受合外力为零，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 x ＝F y ＝2 N ，F 是F x 、F y 的合力，即F ＝2 2 N ，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a ＝F m ＝222m/s 2＝ 2 m/s 2恒定．又因为F 与v 夹角θ＜90°，所以物体做速度越来越大、加速度恒为 2 m/s 2的匀变速曲线运动，故正确选项为B 、C.9．(多选)某河宽为600 m ，河中某点的水流速度v 与该点到较近河岸的距离d 的关系图象如图所示．船在静水中的速度为4 m/s ，要想使船渡河的时间最短，下列说法正确的是( )A ．船在航行过程中，船头应与河岸垂直B ．船在河水中航行的轨迹是一条直线C ．渡河的最短时间为240 sD ．船离开河岸400 m 时的速度大小为2 5 m/s解析：选AD 若船渡河的时间最短，船在航行过程中，必须保证船头始终与河岸垂直，选项A 正确；因水流的速度大小发生变化，根据运动的合成与分解可知，船在河水中航行的轨迹是一条曲线，选项B 错误；渡河的最短时间为t min ＝d v 船＝6004s ＝150 s ，选项C 错误；船离开河岸400 m 时的水流速度大小与船离开河岸200 m 时的水流速度大小相等，即v 水＝3300×200 m/s ＝2 m/s ，则船离开河岸400 m 时的速度大小为v ′＝ v 船2＋v 水2＝42＋22m/s ＝2 5 m/s ，选项D 正确．10．(多选)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v 0水平匀速移动，经过时间t ，猴子沿杆向上移动的高度为h ，人顶杆沿水平地面移动的距离为x ，如图所示．关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是( )A ．相对地面的运动轨迹为直线B ．相对地面做匀变速曲线运动C ．t 时刻猴子对地的速度大小为v 0＋atD ．t 时间内猴子对地的位移大小为x 2＋h 2解析：选BD 猴子在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，猴子的实际运动轨迹为曲线，故A错误；因为猴子受到的合外力恒定(因为加速度恒定)，所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动，故B正确；t时刻猴子对地的速度大小为v t＝v02＋（at）2，故C错误；t时间内猴子对地的位移大小为l＝x2＋h2，故D正确．二、非选择题11．飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160 km/h，风从南面吹来，风的速度为80 km/h，那么：(1)飞机应朝哪个方向飞行？(2)如果所测地区长达80 3 km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？解析：(1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示，设v1为风速，v2为飞机的速度，有sin θ＝v1v2＝80160＝12，θ＝30°，即西偏南30°.(2)飞机的合速度v＝v2cos 30°＝80 3 km/h，所需时间t＝x v＝1 h.答案：(1)西偏南30°(2)1 h12．如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；(2)求出玻璃管向右平移的加速度；(3)求t＝2 s时蜡块速度v的大小及方向．解析：(1)如图所示．(2)Δx ＝at 2，a ＝Δxt 2＝5×10－2 m/s 2.(3)v y ＝yt ＝0.1 m/s ，v x ＝at ＝0.1 m/s ， v ＝v x 2＋v y 2＝210m/s. 设v 与水平成θ角， 则tan θ＝v yv x＝1，θ＝45°.即2 s 末蜡块的速度v 与水平方向成45°角斜向上． 答案：(1)见解析 (2)5×10－2 m/s 2 (3)210m/s 与水平方向成45°角斜向上 13．船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离d 的变化关系如图乙所示，求：(1)小船渡河的最短时间？ (2)小船以最短时间渡河的位移？解析：(1)由图象可知，v 船＝3 m/s ，河宽d ＝300 m ，船头正对对岸则渡河时间最短，故t min ＝dv 船＝100 s. (2)当小船船头正对对岸行驶时，d ＝v 船t ，故v 水先随时间线性增大，后线性减小，垂直河岸分位移x 1＝d ＝300 m ，沿河岸方向分位移x 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫v 水2·t min 2＝200 m ，总位移x ＝x 12＋x 22＝10013 m.答案：(1)100 s (2)10013 m第五章第2节平抛运动一、选择题1．斜抛运动与平抛运动相比较，下列叙述中正确的是()A．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B．都是加速度逐渐增大的曲线运动C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛是速度一直减小的运动D．都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动解析：选D斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，选项A、B错误；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角：成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，选项C错误；由Δv＝gΔt知选项D正确．2．蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)()A．自由落下B．竖直上跳C．迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝D．背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝解析：选B因为子弹做平抛运动，其竖直方向做自由落体运动，所以松鼠只有竖直上跳才不会被击中，故选B.3．(2019·西安中学期中)在同一水平直线上的两个位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球空中相遇，则必须()A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．B球的初速度大于A球的初速度解析：选C由运动的独立性知，A、B两小球在竖直方向做自由落体运动，在空中相遇，下落高度相同，则所用时间相同，故两球同时抛出，C对；下落时间相同，A球的水平位移大，则A球的水平速度大，D错．4．(2019·泰州中学检测)“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，如图所示．假设某小孩和大人直立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，并恰好套中前方同一物体．设圆环的运动可以视为平抛运动，则()A ．大人抛出的圆环运动的时间较短B ．大人应以较小的速度抛出圆环C ．小孩抛出的圆环发生的位移较大D ．小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小解析：选B 圆环做平抛运动，小孩抛出的圆环的竖直位移较小，水平位移与大人抛出的圆环的水平位移相等，所以小孩抛出的圆环发生的位移较小，选项C 错误；由竖直方向的运动规律得h ＝12gt 2，t ＝2hg，所以大人抛出的圆环的运动时间较长，选项A 错误；在水平方向上，由x ＝v 0t 可知，大人抛出的圆环的速度较小，选项B 正确；圆环的加速度相同，单位时间内速度的变化量Δv ＝g Δt 相同，选项D 错误．5．(多选)如图所示，在水平地面同一位置的三个小球做斜上抛运动，沿三条不同的路径运动最终落在1、2、3三点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是( )A ．落在1的小球抛出时的速率最大B ．落在3的小球在空中运动时间最短C ．三个小球运动时相同时间内速度变化相同D ．三个小球运动到最高点时速度相等解析：选AC 三个小球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，故C 项正确；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以三个小球在空中飞行的时间相等，故B 项错误；由于1球的水平射程最大，故1球的水平速度及抛出时的速度均比2、3球的大，故A 项正确，D 项错误．6．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则( )A ．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B ．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C ．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D ．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定解析：选D 垒球击出后做平抛运动，在空中运动时间为t ，由h ＝12gt 2得t ＝2h g，故t 仅由高度h 决定，选项D 正确；水平位移x ＝v 0t ＝v 0 2hg，故水平位移x 由初速度v 0和高度h 共同决定，选项C 错误；落地速度v ＝v 02＋（gt ）2＝v 02＋2gh ，故落地速度v 由初速度v 0和高度h 共同决定，选项A 错误；设v 与水平方向的夹角θ，则tan θ＝gt v 0＝2ghv 0，故选项B 错误．7．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h ，如图所示．将甲、乙两球分别以v 1、v 2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，在下列条件下，乙球可能击中甲球的是( )A ．同时抛出，且v 1<v 2B ．甲先抛出，且v 1<v 2C ．甲先抛出，且v 1>v 2D ．甲后抛出，且v 1>v 2解析：选B 甲球从较高位置抛出，击中时甲的竖直位移大，运动时间长，故应先抛出甲球．甲、乙两球的水平位移相等，由x ＝v 0t ，t 甲>t 乙，所以v 1<v 2.故选项B 正确．8．沿水平方向抛出一个物体，经一段时间后物体的速度为v t ，且v t 与水平方向的夹角为α，空气阻力不计，则下列有关该物体从抛出到速度达到v t 的说法正确的是( )A ．物体运动的时间为v t sin αgB ．平抛的初速度为v t tan αC ．平抛的初速度为v t sin αD ．在竖直方向的位移为v t 22g解析：选A 将物体的速度v t 沿水平方向和竖直方向分解，平抛的初速度v 0＝v x ＝v t cos α，所以选项B 、C 错误；v y ＝v t sin α＝gt ，所以物体的运动时间t ＝v t sin αg ，所以选项A 正确；竖直方向的位移y ＝12gt 2＝v t 2sin 2α2g，所以选项D 错误．9．如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A 、B 两个小球的运动时间之比为( )A ．1∶1B ．4∶3C ．16∶9D ．9∶16解析：选D 小球平抛后均落在斜面上，则斜面倾角为小球平抛运动位移的水平方向的夹角，而tan θ＝12gt 2v 0t ，所以t ＝2v 0tan θg ∝tan θ.从平抛到落到斜面上的时间之比t 1t 2＝tan 37°tan 53°＝3443＝916.选项D 正确． 10．如图所示为足球球门，球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点)．球员顶球点的高度为h .足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则( )A ．足球位移的大小x ＝ L 24＋s 2B ．足球初速度的大小v 0＝ g 2h ⎝⎛⎭⎫L 24＋s 2C ．足球末速度的大小v ＝g 2h ⎝⎛⎭⎫L 24＋s 2＋4ghD ．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L2s解析：选B 根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h ，水平位移为x 水平＝s 2＋L 24，则足球位移的大小为x ＝x 水平2＋h 2＝s 2＋L 24＋h 2，选项A 错误；由h ＝12gt 2，x 水平＝v 0t ，可得足球的初速度为v 0＝g 2h ⎝⎛⎭⎫L 24＋s 2，选项B 正确；足球落到P 点时竖直方向的速度满足v y2＝2gh ，可得足球末速度v ＝v 02＋v y 2＝g 2h ⎝⎛⎭⎫L 24＋s 2＋2gh ，选项C 错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tan θ＝2sL，选项D 错误．二、非选择题11．一小球以初速度v 0水平抛出，落地时速度为v ，阻力不计，求： (1)小球在空中飞行的时间； (2)抛出点离地面的高度； (3)水平方向的位移； (4)小球的位移．解析：(1)如图所示，设经时间t 小球落地，此时小球的竖直分速度v y ＝v 2－v 02，且v y ＝gt ，由以上两式得t ＝v 2－v 02g. (2)在竖直方向上小球做自由落体运动，则抛出点离地面的高度y ＝12gt 2＝12g(v 2－v 02)．(3)在水平方向上小球做匀速直线运动，则水平方向的位移x ＝v 0t ＝v 0v 2－v 02g. (4)小球的位移大小 l ＝x 2＋y 2＝12g2v 02v 2－3v 04＋v 4，位移与水平方向夹角的正切值tan α＝yx ＝v 2－v 022v 0.答案：(1)v 2－v 02g (2)12g(v 2－v 02) (3)v 0v 2－v 02g (4)12g2v 02v 2－3v 04＋v 4与水平方向夹角的正切值tan α＝v 2－v 022v 012．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，在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上以飞机的速度v 1做匀速直线运动．由H ＝12gt 2得炸弹在空中的飞行时间为t ＝2H g＝ 2×50010s ＝10 s.10 s 内在水平方向上炸弹和汽车的位移分别为v 1t 和v 2t ，要使炸弹击中汽车，则飞机投弹的位置距汽车的水平距离为x ＝v 1t －v 2t ＝(v 1－v 2)t ＝(100－20)×10 m ＝800 m.答案：800 m13．如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h ＝1.4 m 、宽L ＝1.2 m 的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H ＝3.2 m 的A 点沿水平方向跳起离开斜面．忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，求：(1)若运动员不触及障碍物，他从A 点起跳后落至水平面的过程所经历的时间； (2)运动员为了不触及障碍物，他从A 点沿水平方向起跳的最小速度．解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式H ＝12gt2，＝0.8 s.解得t＝2Hg(2)为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H－h时，他沿水平方向运动的距离为H＋L，设他在这段时间内运动的时间为t′，tan 53°，则：H－h＝12gt′2H＋L＝v t′，tan 53°解得v＝6.0 m/s.答案：(1)0.8 s(2)6.0 m/s第五章第3节实验：研究平抛运动一、选择题1．在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择()A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．以上三种球都可以解析：选A平抛运动是只受重力作用的运动，为了减小小球在运动过程中所受空气阻力的影响，应选择体积小、密度和质量大的球，A正确．2．在“研究平抛运动”的实验中，不会增大实验误差的是()A．小球每次自由滚落的高度不同B．斜槽末端不水平C．小球飞行过程受到空气阻力D．斜槽与小球之间有摩擦解析：选D为保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应在斜槽上的同一位置，A错；斜槽末端不水平，小球离开斜槽后不做平抛运动，B错；小球飞行过程受到空气阻力作用，它不做平抛运动，运动轨迹不是严格的抛物线，C错；实验中只要求小球离开槽末端的瞬时速度水平且相同就可以了，即使斜槽与小球间有摩擦，这一要求也能做到，D对．3．(多选)“探究平抛物体的运动规律”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．4．(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是( )A ．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地 B ．选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端一定要低于水面C ．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D ．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹解析：选BD 小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A 错误；竖直管的上端应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，管上端处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B 正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C 错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D 正确．二、非选择题5．如图所示是某物体做平抛运动实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据，图中O 点为物体的抛出点．根据图中数据，物体做平抛运动的初速度v 0＝________m/s.(取g ＝10 m/s 2)解析：根据题意由x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，代入数据0.48 m ＝v 0t ，0.45 m ＝12×10 m/s 2×t 2，解得t ＝0.3 s ，v 0＝1.6 m/s.答案：1.66．如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A 、B 、C 为三个同时由同一点出发的小球．AA ′为A 球在光滑水平面上以速度v 运动的轨迹，BB ′为B 球以速度v 被水平抛出后的运动轨迹；CC ′为C 球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：(1)_______________________________________________________________； (2)_____________________________________________________________．解析：仔细观察照片可以发现，B 、C 两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动B 球在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同；而A 、B 两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动的B 球在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同．答案：(1)做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动 (2)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动7．在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线y 的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线轨迹，如图所示．现在曲线上取A 、B 两点，量出它们到y 轴的距离，AA ′＝x 1，BB ′＝x 2，以及AB 的竖直距离h ，(重力加速度为g )用这些量可以求得小球平抛时初速度为________．解析：设A ′、B ′点距坐标原点的距离分别为y 1、y 2，则y 1＝12gt 12＝g2v 02x 12，y 2＝y 1＋h ＝12gt 22＝g2v 02x 22，联立解得v 0＝ g2h （x 22－x 12）. 答案：g2h（x 22－x 12） 8．如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：(1)若频闪周期为0.045 s ，A 、B 、C 为其轨迹上三点，已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；(2)若取g ＝10 m/s 2，试求水流喷出的速度．解析：(1)根据水平方向是匀速运动，A 、B 、C 三点在水平方向的距离都等于2 cm ，发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上，如(2，1)、(4，4)、(6，9)等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等于1∶3∶5，说明竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动．又根据Δy ＝at 2得a ＝9.87 m/s 2，因a ＝g ，证明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．(2)观察发现，水流在水平方向的位移是0.04 m 时，竖直方向的位移也是0.04 m ，根据h ＝12gt 2，得水流喷出的速度v 0＝x t＝x g2h≈0.447 m/s. 答案：(1)见解析 (2)0.447 m/s9．在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L ＝1.25 cm ，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a 、b 、c 、d 所示，则：(1)小球做平抛运动的初速度的计算式是 __________(用L 、g 表示)，其值是 ________； (2)a 点是小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置怎样确定？解析：(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，即初速度为0、a ＝g 的匀加速直线运动．水平分运动是匀速直线运动．由水平方向ab ＝bc ＝cd 知，相邻两点间的时间间隔相等，设为T ，竖直方向相邻两点间的位移之差相等，Δy ＝L .由Δy ＝gT 2得L ＝gT 2，时间T 内，水平位移为x ＝2L ，所以v 0＝x T ＝ 2L L /g＝2gL ，代入数据得v 0＝0.7 m/s.(2)由于ab 、bc 、cd 间竖直位移之比不满足1∶3∶5的关系，所以a 点不是抛出点．设小球运动到b 点时竖直方向上的分速度为v y b ，则有v y b ＝3L 2T ＝3gL2＝0.525 m/s ，小球从抛出点运动到b 点所用时间为t b ＝v y bg ，则抛出点到b 点的水平位移为x b ＝v 0t b ＝v 0v y b g ＝0.7×0.5259.8 m ＝0.037 5 m ＝3.75 cm ，抛出点到b 点的竖直位移y b ＝v y b 22g ＝0.52522×9.8 m ≈0.014 1 m ＝1.41 cm.答案：(1)2gL 0.7 m/s (2)见解析。
最新人教版高中物理必修二课时作业(全册 附答案 共86页)
最新人教版高中物理必修二课时作业（全册附答案）课时作业(一)曲线运动一、单项选择题1．如图，一物体沿曲线由a点运动到b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度也改变，A错误；当物体的加速度恒定时，物体的速度均匀变化，B错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C错误；做曲线运动的位移大小一定小于路程，D正确．答案：D2．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下图所示的可能正确的是( )解析：速度方向总是沿运动轨迹的切线方向，A不正确．物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向，加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向，B、C不正确，D正确．答案：D3．如图所示，撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，则飞出伞面后的水滴可能( ) A．沿曲线Oa运动B．沿直线Ob运动C．沿曲线Oc运动D．沿圆弧Od运动解析：雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，雨滴的轨迹向下偏转．故选项C正确．答案：C4．小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动，受到磁铁的侧向作用而沿如图所示的曲线运动到D点，由此可知( )A．磁铁在A处，靠近小钢球的一定是N极B．磁铁在B处，靠近小钢球的一定是S极C．磁铁在C处，靠近小钢球的一定是N极D．磁铁在B处，靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端解析：由小钢球的运动轨迹知小钢球受力方向指向凹侧，即磁铁应在其凹侧，即B位置，磁铁的两极都可以吸引钢球，因此不能判断磁铁的极性．故D正确．答案：D5．(2018·西安高一检测)如图所示，一物体在O点以初速度v开始做曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力作用，则物体速度大小( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．不断增大 D．不断减小答案：A6．如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s，则跳伞员着地时的速度( )A．大小为5.0 m/s，方向偏西B．大小为5.0 m/s，方向偏东C．大小为7.0 m/s，方向偏西D．大小为7.0 m/s，方向偏东8．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下9．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速A．橡皮做匀速直线运动解析：如图所示，橡皮同时参与了水平向右速度大小为v的匀速直线运动和竖直向上速解析：(1)由图乙知，物体在y方向的加速度a＝0.5 m/s2，(1)重物由A运动到B的时间．课时作业(二)平抛运动解析：要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v的大小及方向随时间的变化规律，结合。
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（28份）新人教版必修2（全册）高中物理同步练习课堂检测题汇总附答案课时作业(一)曲线运动一、单项选择题1．如图，一物体沿曲线由a点运动到b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度也改变，A错误；当物体的加速度恒定时，物体的速度均匀变化，B错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C错误；做曲线运动的位移大小一定小于路程，D正确．答案：D2．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下图所示的可能正确的是( )解析：速度方向总是沿运动轨迹的切线方向，A不正确．物体受力的方向总是指向轨迹的弯曲方向，加速度的方向也是指向轨迹的弯曲方向，B、C不正确，D正确．答案：D3．如图所示，撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，则飞出伞面后的水滴可能( ) A．沿曲线Oa运动B．沿直线Ob运动C．沿曲线Oc运动D．沿圆弧Od运动解析：雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，雨滴的轨迹向下偏转．故选项C正确．答案：C4．小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动，受到磁铁的侧向作用而沿如图所示的曲线运动到D点，由此可知( )A．磁铁在A处，靠近小钢球的一定是N极B．磁铁在B处，靠近小钢球的一定是S极C．磁铁在C处，靠近小钢球的一定是N极D．磁铁在B处，靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端解析：由小钢球的运动轨迹知小钢球受力方向指向凹侧，即磁铁应在其凹侧，即B位置，磁铁的两极都可以吸引钢球，因此不能判断磁铁的极性．故D正确．答案：D5．(2017·西安高一检测)如图所示，一物体在O 点以初速度v 开始做曲线运动，已知物体只受到沿x 轴方向的恒力作用，则物体速度大小( )A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．不断增大D ．不断减小 答案：A6．如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s ，则跳伞员着地时的速度( )A ．大小为5.0 m/s ，方向偏西B ．大小为5.0 m/s ，方向偏东C ．大小为7.0 m/s ，方向偏西D ．大小为7.0 m/s ，方向偏东解析：跳伞员着地时的速度大小v ＝42＋32m/s ＝5 m/s.设速度与竖直方向的夹角为θ，则tan θ＝34，故θ＝37°，即速度方向为下偏西37°角．故选项A 正确．答案：A 二、多项选择题7．对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( ) A ．其运动的位移大小等于其路程 B ．其位移的大小有可能等于其路程 C ．其位移的大小一定小于其路程 D ．其位移的方向仍是由初位置指向末位置解析：做曲线运动的物体的路程一定大于位移的大小，故A 、B 错误，C 正确；位移的方向始终是由初位置指向末位置，D 正确．答案：CD8．一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是( )A．物体可能受沿x轴正方向的恒力作用B．物体可能受沿y轴负方向的恒力作用C．物体可能受沿虚线方向的恒力作用D．物体不可能受恒力作用解析：根据物体做曲线运动的条件可知A、B两项都正确．答案：AB9．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D加速度与速度的夹角一直减小解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故C错误；由B 点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A的切线(即速度方向)夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D正确．答案：AD10．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是( )A．橡皮做匀速直线运动B．橡皮运动的速度大小为2vC．橡皮运动的速度大小为2vD．橡皮的位移方向与水平成45°角，向右上方解析：如图所示，橡皮同时参与了水平向右速度大小为v 的匀速直线运动和竖直向上速度大小为v 的匀速直线运动，因为v x 和v y 恒定，所以v 合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，做匀速直线运动，合速度v 合＝v 2x ＋v 2y ＝v 2＋v 2＝2v ，所以B 错误，A 、C 正确；橡皮的位移与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x＝1，故θ＝45°，所以D 正确．答案：ACD 三、非选择题11．质量m ＝2 kg 的物体在光滑水平面上运动，其分速度v x 和v y 随时间变化的图象如图所示，求：(1)物体受到的合力大小． (2)物体的初速度大小． (3)t ＝8 s 时物体的速度大小． (4)t ＝4 s 时物体的位移大小．解析：(1)由图乙知，物体在y 方向的加速度a ＝0.5 m/s 2， 由牛顿第二定律得，物体受到的合力F ＝ma ＝1 N.(2)由于y 方向的初速度为0，故物体的初速度v 0＝v x ＝3 m/s. (3)t ＝8 s 时，y 方向的分速度为v y ＝4 m/st ＝8 s 时物体的合速度v 8＝v 2x ＋v 2y ＝5 m/s.(4)t ＝4 s 时物体在x 方向的位移x ＝12 mt ＝4 s 时物体在y 方向的位移y ＝12at 2＝4 m则t ＝4 s 时物体的位移s ＝x 2＋y 2＝410 m≈12.6 m. 答案：(1)1 N (2)3 m/s (3)5 m/s (4)12.6 m12．如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过A 、B 两点，重物的质量m ＝500 kg ，A 、B 间的水平距离d ＝10 m ．重物自A 点起，沿水平方向做v x ＝1.0 m/s 的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a ＝0.2 m/s 2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)重物由A 运动到B 的时间． (2)重物经过B 点时速度的大小． (3)由A 到B 的位移大小．解析：(1)重物在水平方向做匀速运动，从A 到B 的时间t ＝d v x ＝101s ＝10 s.(2)重物在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以竖直方向分速度v y ＝at ＝0.2×10 m/s＝2 m/sB 点合速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝12＋22m/s ＝ 5 m/s.(3)重物的水平位移x ＝v x t ＝1×10 m＝10 m竖直位移y ＝12at 2＝12×0.2×102 m ＝10 m A 到B 的位移x AB ＝x 2＋y 2＝102＋102 m ＝10 2 m.答案：(1)10 s (2) 5 m/s (3)10 2 m课时作业(二) 平抛运动一、单项选择题1．关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A ．平抛运动是匀速运动 B ．平抛运动是匀变速曲线运动 C ．平抛运动是非匀变速运动D ．平抛运动的落地速度可能是竖直向下的解析：做平抛运动的物体只受重力，其运动性质是匀变速曲线运动，加速度是重力加速度．故A 、C 、D 错误，B 正确．答案：B2．从离地面h 高处投出A 、B 、C 三个小球，A 球自由下落，B 球以速度v 水平抛出，C 球以速度2v 水平抛出，它们落地时间t A 、t B 、t C 的关系是( )A ．t A <tB <tC B ．t A >t B >t C C ．t A <t B ＝t CD ．t A ＝t B ＝t C解析：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．根据公式h ＝12gt 2，平抛运动的高度决定时间，三球高度相同，所以时间相等．即t C ＝t B ＝t A .答案：D3．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度v y 随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)( )解析：要依据平抛运动在竖直方向上的分速度v y 的大小及方向随时间的变化规律，结合图象的特点进行分析，作出推断．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，竖直分速度v y ＝gt ，竖直方向上的分速度v y 随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D 正确．答案：D4．如图所示，在足够高的竖直墙壁MN 的左侧某点O 以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA 沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线( )A ．交于OA 上的同一点B ．交于OA 上的不同点，初速度越大，交点越靠近O 点C ．交于OA 上的不同点，初速度越小，交点越靠近O 点D ．因为小球的初速度和OA 距离未知，所以无法确定解析：小球虽然以不同的初速度抛出，但小球碰到墙壁时在水平方向的位移均相等，为OA 间距离，由平抛运动的推论易知，所有小球在碰到墙壁前瞬间其速度的反向延长线必交于水平位移OA 的中点，选项A 正确．答案：A5．以v 0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是( )A ．速度的大小是5v 0B ．运动时间是2v 0gC ．竖直分速度大小等于水平分速度大小D ．运动的位移是22v 2g解析：当其水平分位移与竖直分位移相等时，v 0t ＝12gt 2，可得运动时间t ＝2v 0g ，水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度v y ＝gt ＝2v 0，合速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝5v 0，合位移s ＝x 2＋y 2＝22v 2g，对比各选项可知说法错误的是选项C.答案：C 二、多项选择题6．关于平抛运动，下面的几种说法不．正确的是( ) A ．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B ．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C ．平抛运动可以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 ．所有只受重力作用的物体都做平抛运动解析：平抛运动的物体只受重力，加速度为重力加速度，所以为匀变速曲线运动，A 错误、B 错误；由于水平方向速度不变，所以选项C 正确．答案：ABD7．关于平抛运动，下列说法正确的是( )A ．由t ＝x v 0可知，做平抛运动的物体的初速度越大，飞行的时间越短 B ．由t ＝2hg可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行的时间越长C ．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体下落的高度之比为135……D ．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体运动速度的改变量相等解析：由t ＝x v 0来计算时间，因x 不确定，故不能说v 0越大则t 越小，选项A 错误；物体做平抛运动的时间t ＝2hg，因g 一定，故t ∝h ，选项B 正确；C 选项中没有说明从什么时间开始计时，故下落高度之比未必是135……，选项C 错误；因平抛运动的加速度恒定，故选项D 正确．答案：BD8．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，他可能做出的调整为( )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：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 02hg，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．答案：AC 9.如下图所示，在距地面高度一定的空中，一架战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标P 后，开始瞄准并投掷炸弹，炸弹恰好击中目标P .假设投弹后战斗机仍以原速度水平匀速飞行，空气阻力不计，则( )A ．投弹时战斗机在P 点的正上方B ．炸弹落在P 点时，战斗机在P 点的正上方C ．战斗机飞行速度越大，投弹时战斗机到P 点的距离应越小D ．无论战斗机飞行速度多大，从投弹到击中目标经历的时间是一定的解析：炸弹离开战斗机时以和战斗机相同的水平初速度做平抛运动，炸弹在水平方向做匀速直线运动，落地时与战斗机的水平位移相等，此时战斗机在P 点的正上方，A 错误、B 正确；炸弹的飞行时间由竖直高度决定，即t ＝2hg，与战斗机的飞行速度无关，D 正确；由x＝v 0t 知，飞行速度越大，水平位移越大，投弹时战斗机到P 点的距离应越大，C 错误．答案：BD 10.如图所示，从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v 1时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α1，当抛出的速度为v 2时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α2，则( )A ．当v 1>v 2时，α1>α2B ．当v 1>v 2时，α1<α2C ．无论v 1、v 2大小如何，均有α1＝α2D ．2tan θ＝tan(α1＋θ) 解析：如图，由平抛中点结论得2tan θ＝tan φ，φ＝θ＋α，无论v 多大，θ不变，得出φ不变，α也不变，所以无论v 多大，α1＝α2，故A 、B 错误，C 、D 正确．答案：CD 三、非选择题 11.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A 、B 两点，到达A 点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B 点时速度方向与水平方向的夹角为60°.(1)求质点在A 、B 位置的竖直分速度大小之比．(2)设质点的位移AB 与水平方向的夹角为θ，求tan θ的值．解析：(1)设质点平抛的初速度为v 0，在A 、B 点的竖直分速度分别为v Ay 、v By ，则v Ay ＝v 0tan30°，v By ＝v 0tan60°，解得v Ay v By ＝13.(2)设从A 到B 所用的时间为t ，竖直位移和水平位移分别为y 、x ， 则tan θ＝y x，x ＝v 0t ，y ＝v Ay ＋v By2t ，联立解得tan θ＝233.答案：(1)1 3 (2)23312.如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h ＝0.8 m ，取g ＝10 m/s 2.求：(1)小球水平抛出的初速度v 0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x .(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6) 解析：小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动，由平抛运动规律有：x ＝v 0t ，h ＝12gt 2，v y ＝gt由题图可知：tan α＝v y v 0＝gtv 0代入数据解得：v 0＝3 m/s ，x ＝1.2 m. 答案：(1)3 m/s (2)1.2 m课时作业(三) 圆周运动一、单项选择题1．下列关于甲、乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是( ) A ．它们线速度相等，角速度一定也相等 B ．它们角速度相等，线速度一定也相等 C ．它们周期相等，角速度一定也相等 D ．它们周期相等，线速度一定也相等解析：由v ＝ωr 知，只有甲、乙两个做圆周运动的物体的半径相等时，它们的线速度相等，角速度才相等，A 、B 错；由ω＝2πT知，甲、乙周期相等，角速度一定也相等，C 对；由v ＝2πrT知，甲、乙周期相等，线速度不一定相等，D 错．答案：C2．甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2，则( )A ．ω1>ω2，v 1>v 2B ．ω1<ω2，v 1<v 2C ．ω1＝ω2，v 1<v 2D ．ω1＝ω2，v 1＝v 2解析：根据ω＝2πT可知，二者角速度相同，根据v ＝ωr 可知v 1<v 2，所以C 正确．答案：C3．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a 、b 两点( )A ．角速度大小相同B ．线速度大小相同C ．周期大小不同D ．转速大小不同解析：同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A 正确，C 、D 错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v ＝ωr 可知，线速度大小不同，选项B 错误．答案：A4．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A 是半径为r 1的大齿轮，B 是半径为r 2的小齿轮，C 是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为( )A.πnr 1r 3r 2B.πnr 2r 3r 1C.2πnr 1r 3r 2 D.2πnr 2r 3r 1解析：前进速度即为后轮的线速度，由于同一个轮上的各点的角速度相等，同一条线上的各点的线速度相等，可得ω1r 1＝ω2r 2，ω3＝ω2，又ω1＝2πn ，v ＝ω3r 3，所以v ＝2πnr 1r 3r 2.选项C 正确．答案：C5．甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1：5，线速度之比为3：2，那么下列说法正确的是( )A ．甲、乙两物体的角速度之比是2：15B ．甲、乙两物体的角速度之比是10：3C ．甲、乙两物体的周期之比是2：15D ．甲、乙两物体的周期之比是10：3 解析：由v ＝rω可得ω甲ω乙＝v 甲r 甲v 乙r 乙＝v 甲v 乙×r 乙r 甲＝32×51＝152； 又ω＝2πT ，所以T 甲T 乙＝ω乙ω 甲＝215，选项C 正确．答案：C6．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d ，飞镖距圆盘的水平距离为L .将飞镖对准A 点以初速度v 0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速转动．要使飞镖恰好击中A 点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足( )A ．v 0＝g2d L ，ω＝n πg2d(n ＝1,2,3，…) B ．v 0＝g2dL ，ω＝(2n ＋1)πg2d(n ＝0,1,2,3，…) C ．v 0>0，ω＝2n πg2d(n ＝1,2,3，…) D ．只要v 0>g2dL ，就一定能击中圆盘上的A 点 解析：飞镖平抛有L ＝v 0t ，d ＝12gt 2，则v 0＝Lg2d，在飞镖运动的时间内圆盘转过角度Δθ＝(2n ＋1)π(n ＝0,1,2，…)，又Δθ＝ωt ，得ω＝(2n ＋1)πg2d，故选项B 正确． 答案：B 二、多项选择题7．一般的转动机械上都标有“转速××× r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是( )A ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大B ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大C ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D ．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小解析：转速n 越大，角速度ω＝2πn 一定越大，周期T ＝2πω＝1n一定越小，由v ＝ωr 知只有r 一定时，ω越大，v 才越大，B 、D 对．答案：BD8．质点做匀速圆周运动，则( ) A ．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B ．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C ．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D ．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等解析：如图所示，经T /4，质点由A 到B ，再经T /4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T /4，所以相等时间内通过的路程相等，B 对．但位移x AB 、x BC 大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A 、C 错．由角速度的定义ω＝ΔθΔt知，Δt 相同，Δθ＝ω·Δt 相同，D 对．答案：BD9．如图所示，一个圆环绕中心线AB 以一定的角速度转动，下列说法中正确的是( ) A ．P 、Q 两点的角速度相同 B ．P 、Q 两点的线速度相同C ．P 、Q 两点的角速度之比为3：1D ．P 、Q 两点的线速度之比为3：1解析：同一圆周上各点的周期和角速度都是相同的，选项A 正确，选项C 错误；设角速度为ω，半径为r ，则P 、Q 两点的线速度分别为v P ＝ωr sin60°，v Q ＝ωr sin30°，得v P：v Q ＝3：1，选项B 错误，选项D 正确．答案：AD10．如图所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ，木块M 放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心13r 的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度和角速度，下列说法正确的是( )A ．两木块的线速度相等B ．两木块的角速度相等C ．M 的线速度是N 的线速度的3倍D ．M 的角速度是N 的角速度的3倍解析：由传动装置特点知，M 、N 两木块有相同的角速度，又由v ＝ωr 知，因r N ＝13r ，r M＝r ，故木块M 的线速度是木块N 线速度的3倍，选项B 、C 正确．答案：BC11．A 、B 两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比s A ：s B＝2：3，转过的角度之比φA ：φB ＝3：2，则下列说法正确的是( )A ．它们的半径之比r A ；rB ＝2：3 B ．它们的半径之比r A ：r B ＝4：9C ．它们的周期之比T A ：T B ＝2：3D ．它们的频率之比f A ：f B ＝2：3解析：A 、B 两个质点，在相同的时间内通过的路程之比为2：3，即通过的弧长之比为2：3，所以v A ：v B ＝2：3；又相同的时间内转过的角度之比φA ：φB ＝3：2，根据ω＝ΔφΔt 得ωA ：ωB ＝3：2，又v ＝ωr ，所以r A ：r B ＝v A v B ×ωB ωA ＝23×23＝4：9，A 选项错误，B 选项正确．根据T ＝2πω知，T A ：T B ＝ωB ：ωA ＝2：3，C 选项正确．又T ＝1f，所以f A ：f B ＝T B ：T A ＝3：2，D 选项错．答案：BC 三、非选择题12．如图所示的装置中，已知大轮A 的半径是小轮B 的半径的3倍，A 、B 分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B 为主动轮，B 转动时边缘的线速度为v ，角速度为ω.求：(1)两轮转动周期之比； (2)A 轮边缘的线速度大小； (3)A 轮的角速度大小．解析：(1)因接触点无打滑现象，所以A 轮边缘的线速度与B 轮边缘的线速度相等，v A ＝v B ＝v .由T ＝2πr v ，得T A T B ＝r A v B r B v A ＝r A r B ＝31.(2)v A ＝v B ＝v . (3)由ω＝v r ，得ωA ωB ＝v A r B v B r A ＝r B r A ＝13， 所以ωA ＝13ωB ＝13ω.答案：(1)3 1 (2)v (3)13ω课时作业(四) 向心加速度一、单项选择题1．下列关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是( )A ．由a n ＝v 2r可知，a n 与r 成反比B ．由a n ＝ω2r 可知，a n 与r 成正比 C ．由v ＝ωr 可知，ω与r 成反比 D ．由ω＝2πn 可知，ω与n 成正比解析：由a n ＝v 2r可知，只有v 一定时，a n 才与r 成反比．由a n ＝ω2r 可知，只有ω一定时，a n 才与r 成正比；由v ＝ωr 可知，只有v 一定时，ω才与r 成反比；由ω＝2πn 可知，ω与n 成正比．故正确答案为D.答案：D2．(2017·乌鲁木齐高一检测)如图所示，在风力发电机的叶片上有A 、B 、C 三点，其中A 、C 在叶片的端点，B 在叶片的中点．当叶片转动时，这三点( )A ．线速度大小都相等B ．线速度方向都相同C ．角速度大小都相等D ．向心加速度大小都相等 答案：C3．如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，关于小球运动到P 点时的加速度方向，下列图中可能的是( )解析：做匀速圆周运动的物体的加速度就是向心加速度，其方向指向圆心，选项B 正确． 答案：B4．(2017·安阳高一检测)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图)，行驶时( )A ．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B ．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C ．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比D ．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比解析：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A 错；后轮与小齿轮的角速度相等，B 错；根据a n ＝v 2r知C 正确；根据a n ＝ω2r 知D 错误．故选C.答案：C5．科幻电影《星际穿越》中描述了空间站中模拟地球上重力的装置．这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，外侧壁相当于“地板”．让环形实验装置绕O 点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g ，装置的外半径为R )( )A.gR B.R gC ．2gRD.2R g解析：“地板”上物体做圆周运动，其向心加速度等于重力加速度，即g ＝ω2R ，所以ω＝gR，A 正确． 答案：A 二、多项选择题6．(多选)如图所示，一个球绕中心轴线OO ′以角速度ω做匀速圆周运动，则( )A ．a 、b 两点的线速度相同B ．a 、b 两点的角速度相同C ．若θ＝30°，则a 、b 两点的线速度之比v a ：v b ＝2： 3D ．若θ＝30°，则a 、b 两点的向心加速度之比a a ：a b ＝3：2解析：球绕中心轴线转动，球上各点应具有相同的周期和角速度，即ωa ＝ωb ，B 对．因为a 、b 两点做圆周运动的半径不同，r b >r a ，据v ＝ωr 知v b >v a ，A 错，若θ＝30°，设球半径为R ，则r b ＝R ，r a ＝R cos30°＝32R ，故v a v b ＝ωa r a ωb r b ＝32，C 错．又根据a n ＝ω2r 知a a a b ＝ω2a r a ω2b r b ＝32，D 对． 答案：BD7．(2017·江西高一检测)关于向心加速度，下列说法正确的是( ) A ．向心加速度是描述线速度变化的物理量B ．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C ．向心加速度大小恒定，方向时刻改变D ．物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的大小也可用a n ＝v 2r来计算解析：加速度是描述速度变化快慢的物理量，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，因此A 项错、B 项对；只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定，故C 项错；各类圆周运动的向心加速度都可以用a n ＝v 2r来计算，D 项对．答案：BD8．如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r 1＝3r ，r 2＝2r ，r 3＝4r ；A 、B 、C 三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a 1、a 2、a 3，则下列比例关系正确的是( )A.a 1a 2＝32B.a 1a 2＝23C.a 2a 3＝21D.a 2a 3＝12解析：由于皮带不打滑，v 1＝v 2，a ＝v 2r ，故a 1a 2＝r 2r 1＝23，选项A 错误、B 正确；由于右边两轮共轴转动，ω2＝ω3，a ＝rω2，a 2a 3＝r 2ω2r 3ω2＝12，选项C 错误，D 正确．答案：BD 三、非选择题9．飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一是因为血压降低，导致视网膜缺血；第二是因为脑缺血．飞行员要适应这种情况，必须进行严格的训练，故飞行员的选拔是非常严格的．为了使飞行员适应飞行要求，要用如图所示的仪器对飞行员进行训练，飞行员坐在一个在竖直平面内做匀速圆周运动的舱内边缘，要使飞行员的加速度a ＝6g ，则角速度需要多大？(R ＝20 m ，g 取10 m/s 2)解析：根据a ＝ω2R ，可得ω＝aR＝ 3 rad/s. 答案： 3 rad/s课时作业(五) 向心力一、单项选择题1．如图所示，小物块从半球形碗边的a点下滑到b点，碗内壁粗糙．物块下滑过程中速率不变，下列说法中正确的是( )A．物块下滑过程中，所受的合力为0B．物块下滑过程中，所受的合力越来越大C．物块下滑过程中，加速度的大小不变，方向时刻在变D．物块下滑过程中，摩擦力大小不变解析：由题意知小物块做匀速圆周运动，合力大小不变，方向时刻改变，总是沿半径方向指向圆心．答案：C2．如图所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1＝2m2，用细线把两球连起来，当杆匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为( )A．1：1 B．1： 2C．2：1 D．1：2解析：两个小球绕共同的圆心做圆周运动，它们之间的拉力互为向心力，角速度相同．设两球所需的向心力大小为F n，角速度为ω，则对球m1：F n＝m1ω2r1，对球m2：F n＝m2ω2r2，由上述两式得r1：r2＝1：2.答案：D3．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是( ) A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了。
新教材 人教版高中物理选择性必修第二册全册各章节课时练习题及章末测验 含解析
选择性必修第二册全册课时练习题第一章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 2 -1.磁场对通电导线的作用力........................................................................................... - 2 -2.安培力的综合应用....................................................................................................... - 6 -3.磁场对运动电荷的作用力......................................................................................... - 10 -4.带电粒子在匀强磁场中的运动................................................................................. - 14 -5.质谱仪与回旋加速器................................................................................................. - 23 -章末综合测验................................................................................................................ - 28 - 第二章电磁感应 ................................................................................................................... - 42 -1.楞次定律 .................................................................................................................... - 42 -2.法拉第电磁感应定律................................................................................................. - 49 -3.电磁感应定律的综合应用......................................................................................... - 56 -4.涡流、电磁阻尼和电磁驱动..................................................................................... - 63 -5.互感和自感 ................................................................................................................ - 68 -章末综合测验................................................................................................................ - 72 - 第三章交变电流 ................................................................................................................... - 84 -1.交变电流 .................................................................................................................... - 84 -2.交变电流的描述......................................................................................................... - 91 -3.变压器 ........................................................................................................................ - 98 -4.电能的输送 .............................................................................................................. - 105 -章末综合测验.............................................................................................................. - 111 - 第四章电磁振荡与电磁波.................................................................................................. - 123 -1.电磁振荡 .................................................................................................................. - 123 -2.电磁场与电磁波....................................................................................................... - 126 -3.无线电波的发射和接收........................................................................................... - 130 -4.电磁波谱 .................................................................................................................. - 133 -章末综合测验.............................................................................................................. - 136 - 第五章传感器 ..................................................................................................................... - 146 -5.1认识传感器 ........................................................................................................... - 146 -5.2常见传感器的工作原理及应用............................................................................ - 146 -章末综合测验.............................................................................................................. - 154 -第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力一、单项选择题1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．某同学画的表示磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是( )3．如图所示，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )A．向上 B．向下 C．向左 D．向右4.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )A．2F B．1.5F C．0.5F D．05.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边垂直，指向左边C．与ab边平行，竖直向下D．与ab边垂直，指向右边二、多项选择题6．如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流I，圆环圆心为O、半径为R，P、Q为圆环上两点，且OP垂直于OQ，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里，则( )A．整个圆环受到的安培力大小为2πBIRB．整个圆环受到的安培力大小为0C．圆弧PQ受到的安培力大小为BIRD．圆弧PQ受到的安培力大小为2BIR7．如图甲所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音．俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图乙中( )A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外8．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．绕有导线的两铁芯之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动，下列说法正确的是( )A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案及解析1．解析：安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．答案：B2．解析：A图中磁场方向和电流方向平行，导线不受安培力作用，根据左手定则可知，B图中安培力的方向应垂直于磁场方向向上，C图中安培力的方向应垂直于导线向下，D图中安培力的方向垂直于导线向右．故选项D 正确．答案：D3．解析：根据图中的电流方向，由安培定则知U 形铁芯下端为N 极，上端为S 极，ab 中的电流方向由a →b ，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D 正确．答案：D4．解析：设三根相同的导体棒的电阻均为R ，长度均为l ，其中ML 和LN 为串联关系，总电阻为2R . 由并联电路特点可知，通过MN 的电流为通过ML 和LN 中的电流的两倍，若MN 受到的安培力F ＝BIl ，则ML 和LN 受到的安培力的合力F 1＝BIl2，MN 受到的安培力与ML 和LN受到的安培力的合力的方向相同，故线框受到的安培力为F 合＝F ＋F 1＝1.5F ，故选B.答案：B5．解析：等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处均有一通电直导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a 、b 的电流在c 处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab 边垂直，指向左边，故选B.也可以根据同向电流相互吸引，导线a 、b 对c 的引力大小相等，合力沿角平分线方向，即与ab 边垂直，指向左边．B 项正确．答案：B6．解析：根据左手定则可知，整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向，受到的合力为0，选项A 错，B 对；圆弧PQ 受到的安培力大小等于直线段PQ 受到的安培力大小，为2BIR ，选项C 错，D 对．答案：BD7．解析：将线圈看作由无数小段直导线组成，由左手定则可以判断，当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，选项B 正确，A 错误；当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．解析：若a 接正极，b 接负极，由安培定则知两铁芯间磁场方向向上、若e 接正极，f 接负极，由左手定则知L 受到的安培力向左；若e 接负极，f 接正极，L 受到的安培力向右，选项A 错误，选项B 正确．同理，若a 接负极，b 接正极，两铁芯间磁场方向向下、e 接负极，f 接正极，L 所受的安培力向左；e 接正极，f 接负极，L 所受的安培力向右，选项C 错误，选项D 正确．答案：BD2.安培力的综合应用一、单项选择题1．通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动2.条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左．不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是( )A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动3．如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将( )A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上二、多项选择题4.如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A．适当增大电流IB．使电流反向并适当增大IC．保持电流I不变，适当增大BD．使电流I反向，适当增大B5．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上．将这辆“小车”推入螺线管中(磁铁与电极和铜线均能良好导电)，“小车”就加速运动起来．关于“小车”的运动，以下说法正确的是( )A．图中“小车”加速度方向向右B．图中“小车”加速度方向向左C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变三、非选择题6．如图所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求此时通过ab杆的电流；(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．7．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m＝0.04 kg的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连．该装置放在高h＝20 cm的绝缘垫块上．当有竖直向下的匀强磁场时，闭合开关，金属棒ab会被抛到距导轨右端水平距离s＝100 cm处，试求开关闭合后安培力对金属棒做的功．(g取10 m/s2)答案及解析1．解析：由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．答案：D2．解析：根据条形磁铁的磁场分布，并结合左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，即同时向下运动，故C正确．答案：C3．解析：设斜面倾角为θ，当磁场的磁感应强度大小为B ，通过金属细杆的电流为I 时，金属细杆处于静止状态．其受力分析如图所示，根据平衡条件和安培力公式可得F ＝BIL ＝mg sin θ.当磁场的磁感应强度大小变为3B ，电流变为0.5I 时，此时的安培力大小变为F ′＝3B ×0.5I ×L ＝1.5BIL ，金属细杆将沿斜面向上加速运动，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．解析：A 、C 对：根据左手定则，判断导线受到的安培力方向向上，增大安培力，可使悬线中张力为零，根据公式F ＝BIL 知，适当增大电流I 或者保持电流I 不变，适当增大B ，可使悬线中张力为零．B 、D 错：若使电流I 反向，则安培力向下，悬线中的张力不可能为零．答案：AC5．解析：两磁极间的磁感线如答图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流．其中线圈中电流方向的左视图如答图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力有向右的分力，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，A 错误，B 正确；如果只改变某一磁铁S 极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，“小车”不能加速运动，C 正确；将“小车”上两磁铁均改为S 极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与答图中方向相反，故“小车”的加速度方向将发生改变，D 错误．答案：BC6．解析：(1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL ＝mg sin θ，解得：I ＝mg sin θBL ＝0.01×10×0.60.2×0.1A ＝3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上，对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：F 合＝mg sin θ－BIL cos θ＝mg sin θ－mg sin θcos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－g sin θcos θ＝(10×0.6－10×0.6×0.8) m/s 2＝1.2 m/s 2，方向沿导轨向下．答案：(1)3 A (2)1.2 m/s 2，方向沿导轨向下7．解析：设在闭合开关到金属棒离开导轨的短时间内，安培力对金属棒做的功为W ，由动能定理得W ＝12mv 2， 设平抛运动的时间为t ，则竖直方向有h ＝12gt 2， 水平方向有s ＝vt ，将数据代入解得W ＝0.5 J.答案：0.5 J3.磁场对运动电荷的作用力一、单项选择题1.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径迹，这是云室的原理，如图所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa 、Ob 、Oc 、Od 是从O 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )A ．四种粒子都带正电B ．四种粒子都带负电C ．打到a 、b 点的粒子带正电D ．打到c 、d 点的粒子带正电2．如图所示，方形玻璃管中有NaCl 的水溶液，沿x 轴正方向流动，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则( )A．a处电势低于b处电势B．a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度C．溶液上表面的电势高于下表面的电势D．溶液上表面处的氯离子浓度大于下表面处的氯离子浓度3.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A．向上 B．向下C．向左 D．向右4．下列有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行5．如图所示是电子射线管的示意图．电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )A．加一电场，电场方向沿z轴负方向B．加一电场，电场方向沿y轴正方向C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向二、多项选择题6．一带电粒子(重力不计，图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中，下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是( )7．如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v t图像可能是图中的( )8．如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向水平(垂直纸面向里)．某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使球从较低的B点开始滑下，经P点进入板间，则球在板间运动的过程中( )A．动能将会增大B．电势能将会增大C．所受的磁场力将会增大D．所受的电场力将会增大答案及解析1．解析：由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确．答案：D2．解析：A错，B对：溶液中的正负离子沿x轴正向移动，由左手定则可知运动的正离子受到沿z轴正向的洛伦兹力，运动的负离子受到沿z轴负向的洛伦兹力，故正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，a处电势高于b处电势，a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度．C、D错：正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，并没有上下之分，所以溶液上表面的电势等于下表面的电势，溶液上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度．答案：B3．解析：a、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在O点形成的磁场的磁感应强度B的大小相同，方向如图甲所示．O点合磁场方向如图乙所示，则据左手定则可以判定由O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向向下．B选项正确．答案：B4．解析：当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力，故A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错误．答案：B5．解析：电子由阴极沿x轴正方向射出，要使电子的径迹向下(z轴负方向)偏转，则应使电子受到向下的力．若加一电场，由于电子带负电，所受电场力与电场方向相反，因此电场方向应沿z轴正方向；若加一磁场，根据左手定则可知，所加磁场应沿y轴的正方向(注意电子带负电，四指应指向电子运动的反方向)．故选项D正确．答案：D6．解析：A中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项A正确；B中，带正电的粒子向下运动，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方向向左，选项B正确；C中，带正电粒子的运动方向与磁感线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项C错误；D中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项D错误．答案：AB7．解析：由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力越来越大，故做加速增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图像；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，垂直杆的弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，故选项A正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力减小，在弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，故做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，故选项D正确．答案：AD8．解析：根据受力情况判断，小球带的只能是正电荷．当带电小球从A点自由滑下时，G＝F1＋F2＝qvB＋qE.小球从B点开始滑下，进入板间时的速度v′＜v，因此洛伦兹力F′1<F1，三力在竖直方向不平衡，小球在板间开始做加速曲线运动，速度将增大，从而动能将会增大，洛伦兹力也将会增大．另外，由于小球向下运动，克服电场力做功，因此电势能也将增大．答案：ABC4.带电粒子在匀强磁场中的运动一、单项选择题1．一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是( ) A．可能做类平抛运动B．一定做匀变速直线运动C．可能做匀速直线运动D．只能做匀速圆周运动2．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨迹半径增大，角速度增大B．轨迹半径增大，角速度减小C．轨迹半径减小，速度增大D．轨迹半径减小，速度不变3．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，运动的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．如图所示，某两相邻匀强磁场区域以MN为分界线，磁感应强度分别为B1、B2，磁场方向均垂直于纸面．有甲、乙两个电性相同的粒子同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射入磁场，经过一段时间后甲、乙两粒子恰好在b点相遇(不计重力及两粒子间的相互作用力)，O1和O2分别位于所在圆的圆心，其中R1＝2R2则( )A．B1、B2的方向相反B．v1＝2v2C．甲、乙两粒子做匀速圆周运动的周期不同D．若B1＝B2，则甲、乙两粒子的比荷不同5．用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，如图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象的分析正确的是( )A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D．要使电子形成如图乙中的运动径迹，励磁线圈中应通以逆时针方向的电流6.如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子(重力不计)，垂直进入磁场，下列说法正确的是( )A．速率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大二、多项选择题7.如图所示，若粒子(不计重力)能在图中所示的磁场区域内做匀速圆周运动，则可以判断( )A．粒子在运动过程中机械能不变B．若粒子带正电，则粒子沿顺时针方向运动C．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，运动周期越大D．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，做圆周运动的半径越大8.如图所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直磁场方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列叙述中正确的是( ) A．从两孔射出的电子速率之比v c:v d＝2:1B．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比t c:t d＝1:2C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1三、非选择题9.如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴正方向均成45°角．已知该粒子带电荷量为q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？10.一个电子(电荷量e ，质量m )以速率v 从x 轴上某点垂直x 轴进入上方匀强磁场区域，如图所示，已知上方匀强磁场的磁感应强度为B ，且大小为下方匀强磁场的磁感应强度的12，那么(1)电子运动一个周期所用的时间是多少？ (2)电子运动一个周期沿x 轴上移动的距离是多少？ 11.一个重力不计的带电粒子，电荷量为q ，质量为m ，从坐标为(0，L )的a 点平行于x 轴射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，又从x 轴上b 点射出磁场，速度方向与x 轴正方向夹角为60°，如图所示．试求：(1)带电粒子的速度大小； (2)粒子由a 点运动到b 点的时间． 12.如图所示，在长方形区域ABCD 内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB :BC ＝3:2.比荷相同的两个粒子a、b从CD边的中点E垂直磁场及磁场边界进入磁场．已知粒子a从D点射出磁场，粒子b从B点射出磁场，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，粒子重力不计，求：(1)粒子a、b进入磁场时的速率之比v a:v b.(2)粒子a、b在磁场中运动的时间之比t a:t b.答案及解析。
新人教版高中物理必修2同步训练(全套15个专题) Word版解析版
A组：基础落实练
1．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()
A．大小和方向均不变
B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变
D．大小和方向均改变
解析：橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故选项A正确．
答案：BD
4．民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑的马上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标，假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响)则()
答案：D
2．如图所示，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()
A．v1B．v2
C．v3D．v4
解析：速度方向沿该点的切线方向，只有选项C是正确的．
答案：C
3．一个物体在力F1、F2、F3三个力的共同作用下做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体()
A．可能做曲线运动
B．不可能继续做直线运动
新人教版高中物理必修
课时作业
A组：基础落实练
1．物体做曲线运动，在其运动轨迹上某一点的加速度方向()
A．为通过该点的曲线的切线方向
B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直
C．与物体在这一点的速度方向一致
D．与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零
解析：加速度的方向就是合外力的方向，由物体做曲线运动的条件可知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一直线上．
(人教版)高中物理必修2配套练习(全册)同步练习汇总
(5)Ⅱ2和Ⅱ3基因型都为1/3AA和2/3Aa，相同的概率是1/3×1/3＋2/3×2/3＝5/9。Ⅱ7和Ⅱ8由于是同卵双生，故基因型完全相同。
【答案】 (1)隐 (2)性状分离 (3)1和2/3
(4)1/9 (5)5/9 1
②将某桶内的2种配子各减少到1个；因为卵细胞的数量比精子少得多
③改变桶内两种配子的比例，继续重复抓取；保证基因的随机分配和足够大的样本数
④每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶；保证每种配子被抓取的概率相等
A．②③B．①④
C．①③D．②④
【解析】 使用方块可能使两种积木混合不均匀，故①正确。2种配子要保证足够数量，故②错。桶内配子的比例必须保持1:1，故③错。小桶中配子的数目若过少，不能确保雌雄配子各两种，并且两种配子结合的机会均等，故④正确。故选B。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本甲。
②在________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本乙的雌蕊成熟后，____________，并套袋。
④收取亲本乙所结的种子，并在________温度下种植，观察__________________。
【答案】 B
2．下列各组中不属于相对性状的是
A．水稻的早熟和晚熟B．豌豆的紫花和红花
C．小麦的抗病和易感染病 D．绵羊的长毛和细毛
【解析】 相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型，水稻的早熟和晚熟是相对性状，故A正确。豌豆的紫花和红花是相对性状，故B正确。小麦的抗病和易感病是相对性状，故C正确。绵羊的长毛和细毛不是同一性状，故D错误。
最新人教版高中物理必修二课时训练(全册 附解析共110页)
最新人教版高中物理必修二课时训练（全册附解析）课时训练1曲线运动题组一曲线运动的位移和速度1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合力解析:做曲线运动的物体,速度方向一定变化,但大小可能变,也可能不变,B正确,A错误;做曲线运动的物体一定具有加速度,加速度可能不变,也可能变化,合力与加速度变化情况一致,故C、D错误。
答案:B2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球可看作质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是()A.为AB方向B.为BC方向C.为BD方向D.为BE方向解析:做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此铅球在B点的速度方向为BD方向。
答案:C3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示。
该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动。
现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速运动,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动。
此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()解析:由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为D。
答案:D题组二运动的合成与分解4.(多选)关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是()A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.任何形式的运动都可以用几个分运动代替解析:根据平行四边形定则,两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线,故选项A正确。
而将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的分解方法,故选项B正确。
任何形式的运动都可以分解,如竖直下抛运动可分解成自由落体运动和匀速直线运动,故选项C错误,选项D正确。
高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：功与功率——功率(同步习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律1 功与功率第2课时功率基础过关练题组一功率的理解和计算1.关于功率,下列说法正确的是( )A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.力做功时间越长,力的功率一定越小C.力对物体做功越快,力的功率一定越大D.力对物体做功越多,力的功率一定越大2.汽车上坡时,保持汽车发动机输出功率一定,降低速度,这样做的目的是( )A.增大牵引力B.减小牵引力C.增大阻力D.减小惯性3.假设列车从静止开始做匀加速直线运动,经过500 m后,速度达到最大,为360 km/h。
整列列车的质量为1×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率是( )A.4.67×106 kWB.1×105 kWC.1×108 kWD.4.67×109 kW题组二平均功率与瞬时功率4.(多选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )A.前2 s内重力做功的功率为300 WB.前2 s内重力做功的功率为675 WC.第2 s末重力做功的功率为600 WD.第2 s末重力做功的功率为900 W5.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,到达竖直状态的过程中,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大6.(多选)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动,推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。
取g=10 m/s2,则( )A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为2 JC.t=1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率为3 W7.在F=6 N的水平力作用下,质量m=3 kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动,运动时间t=3 s。
求:(1)力F在前3 s内对物体做的功;(2)力F在前3 s内对物体做功的平均功率;(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。