人教版高中物理必修二单元过关检测卷(一).doc
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案（含模块综合测试题，共4套）第五章曲线运动章末检测试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每小题4分，共48分)1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则她()图1A.所受的合力为零，做匀速运动B.所受的合力恒定，做匀加速运动C.所受的合力恒定，做变加速运动D.所受的合力变化，做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动，由于合力时刻指向圆心，其方向变化，所以是变加速运动，D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图2所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在水平方向做匀速运动，在竖直方向做匀减速运动，故货物所受的合外力竖直向下，由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知，对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所示.关于物体的运动，下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增大的曲线运动B.物体运动的加速度先减小后增大C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s答案C解析由题图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减小后增大，故A错误.物体运动的加速度等于y方向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度大小为：v0＝v x02＋v y02＝302＋402m/s ＝50 m/s，故C正确，D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起.如图4所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()图4A.μ(M－m)gmL B.μgLC.μ(M＋m)gML D.μ(M＋m)gmL答案D解析以最大角速度转动时，以M为研究对象，F＝μMg，以m为研究对象F＋μmg＝mLω2，可得ω＝μ(M＋m)gmL，选项D正确.【考点】向心力公式的简单应用【题点】水平面内圆周运动的动力学问题6.如图5所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在b点.若小球初速度变为v，其落点位于c，则()图5A.v0<v<2v0B.v＝2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如图所示，M点和b点在同一水平线上，M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律，若v＝2v0，则小球经过M点.可知以初速度v0<v<2v0平抛小球才能落在c点，故只有选项A正确.【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用7.如图6所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑)，两轮半径r A ＝2r B ，当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮能静止，则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时，A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等，由ω＝v R 得ωA ωB ＝vr A v r B ＝r B r A ＝12.因A 、B材料相同，故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A 边缘上相对静止，则由静摩擦力提供的向心力达到最大值F fm ，得F fm ＝mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ，则向心力由最大静摩擦力提供，故F fm ＝mωB 2r ②由①②式得r ＝(ωA ωB )2r A ＝(12)2r A ＝r A 4＝r B2，C 正确.【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个小球，分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M 和m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图7所示，则( )图7A.cos α＝cos β2B.cos α＝2cos βC.tan α＝tan β2D.tan α＝tan β答案 A解析 对于球M ，受重力和绳子拉力作用，这两个力的合力提供向心力，如图所示.设它们转动的角速度是ω，由Mg tan α＝M ·2l sin α·ω2，可得：cos α＝g 2lω2.同理可得cos β＝g lω2，则cos α＝cos β2，所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v 0，第二次水平抛出的速度是2v 0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1 C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1 答案 ACD解析 由平抛运动的规律得t 1∶t 2＝L v 0∶L 2v 0＝2∶1，故选项A 正确.h 1∶h 2＝(12gt 12)∶(12gt 22)＝4∶1，选项B 错误，C 正确.由平抛运动的性质知，选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用10.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端动力轮，如图8所示，已知动力轮半径为r ，传送带与轮间不会打滑，当m 可被水平抛出时( )图8A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为grC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时，在动力轮最高点满足mg ＝m v 2r ，即速度最小为gr ，选项A 正确，B 错误；又因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确，D 错误. 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题11.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动.如图9所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h ，下列说法中正确的是( )图9A.h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大B.h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C.h 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D.h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 答案 BC解析 摩托车受力分析如图所示.由于F N ＝mgcos θ所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力也不变，A 错误；由F n ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r 知h 变化时，向心力F n 不变，但高度升高，r 变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B 、C 正确，D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析12.如图10所示，两个质量均为m 的小木块a 和b (均可视为质点)放在水平圆盘上，a 与转轴OO ′的距离为l ，b 与转轴的距离为2l ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图10A.b 一定比a 先开始滑动B.a 、b 所受的摩擦力始终相等C.ω＝kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω＝2kg3l时，a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析 小木块a 、b 做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即F f ＝mω2R .当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a ：F f a ＝mωa 2l ，当F f a ＝kmg 时，kmg ＝mωa 2l ，ωa ＝kgl；对木块b ：F f b ＝mωb 2·2l ，当F f b ＝kmg 时，kmg ＝mωb 2·2l ，ωb ＝kg2l，所以b 先达到最大静摩擦力，选项A 正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则F f a ＝mω2l ，F f b ＝mω2·2l ，F f a <F f b ，选项B 错误；当ω＝kg2l时b 刚开始滑动，选项C 正确；当ω＝2kg 3l 时，a 没有滑动，则F f a ＝mω2l ＝23kmg ，选项D 错误.【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________. (2)待测物体质量的表达式为m ＝________________.答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测力计的示数F ，则有F ＝m 4π2T2R ，所以待测物体质量的表达式为m ＝FT 24π2R .【考点】对向心力的理解 【题点】向心力实验探究14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：图12(1)由以上信息，可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知，a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知，a 到b 、b 到c 运动时间相同，设为T ，在竖直方向有Δh ＝gT 2，T ＝0.10 s ，可求出g ＝8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ，水平距离为8 cm ，x ＝v x t ，得水平速度v x ＝0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度，则v yb ＝4×4×10－22×0.10 m/s ＝0.8 m/s ，所以v b ＝v x 2＋v yb 2＝425m/s. 【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4小题，共40分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所示，马戏团正在上演飞车节目.在竖直平面内有半径为R 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m ，人以v 1＝2gR 的速度过轨道最高点B ，并以v 2＝3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？图13答案 6mg解析 在B 点，F B ＋mg ＝m v 12R ，解得F B ＝mg ，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小F B ′＝F B ＝mg在A 点，F A －mg ＝m v 22R解得F A ＝7mg ，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小F A ′＝F A ＝7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′－F B ′＝6mg . 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题16.(10分)如图14所示，小球在外力作用下，由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B 点时撤去外力.然后，小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C ，到达最高点C 后抛出，最后落回到原来的出发点A 处.不计空气阻力，试求：(重力加速度为g )图14(1)小球运动到C 点时的速度大小； (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)小球恰能通过最高点C ，说明此时半圆环对球无作用力，设此时小球的速度为v ，则mg ＝m v 2R所以v ＝gR(2)小球离开C 点后做平抛运动，设从C 点落到A 点用时为t ，则2R ＝12gt 2又因A 、B 之间的距离s ＝v t 所以s ＝gR ·4Rg＝2R . 【考点】竖直面内的圆周运动分析 【题点】竖直面内的“绳”模型17.(10分)如图15所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑的斜面体，物体A 以v 1＝6 m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体B 以某一初速度水平抛出.物体A 恰好可以上滑到最高点，此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2).求：图15(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ； (2)物体B 抛出时的初速度v 2的大小； (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h . 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中，由牛顿第二定律得 mg sin θ＝ma 代入数据得a ＝6 m/s 2设物体A 滑到最高点所用时间为t ，由运动学公式知0＝v 1－at 解得t ＝1 s(2)物体B 平抛的水平位移x ＝12v 1t cos 37°＝2.4 m物体B 平抛的初速度v 2＝xt ＝2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的高度差 h ＝12v 1t sin 37°＋12gt 2＝6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或水平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd ，边长为L ，距地面的高度为H ，玻璃板正中间有一个光滑的小孔O ，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球A 和小物块B ，当小球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时，AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ，重力加速度为g ，不计空气阻力.图16(1)求小物块B 的质量m B ；(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad 边时，剪断细线，则小球落地前瞬间的速度多大？ (3)在(2)的情况下，若小球和小物块落地后均不再运动，则两者落地点间的距离为多少？ 答案 (1)m A v 2gl(2)v 2＋2gH (3)L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象，根据平衡条件有 F T ＝m B g以A 为研究对象，根据牛顿第二定律有 F T ＝m A v 2l联立解得m B ＝m A v 2gl(2)剪断细线，A 沿轨迹切线方向飞出，脱离玻璃板后做平抛运动，竖直方向，有v y 2＝2gH ，解得v y ＝2gH ， 由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′＝v 2＋v y 2＝v 2＋2gH (3)A 脱离玻璃板后做平抛运动， 竖直方向：H ＝12gt 2水平方向：x ＝L2＋v t两者落地的距离s ＝x 2＋l 2＝ L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用第六章 万有引力与航天 章末检测试卷(二)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每小题5分，共60分)1.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( )A.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B.第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律C.开普勒发现了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说” 答案 A【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解2.如图1所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )图1A.火星绕太阳运行过程中，速率不变B.地球靠近太阳的过程中，运行速率减小C.火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D解析 根据开普勒第二定律：对任意一个行星而言，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，地球靠近太阳过程中运行速率将增大，选项A 、B 、C 错误.根据开普勒第三定律，可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，选项D 正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解3.2015年12月29日，“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空C.它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍D.它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小 答案 B解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上，且稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，必须定点在赤道的正上方，选项A 错误，B 正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即它们的T 和ω都相同，根据G Mmr 2＝m v 2r ＝mω2r ，因为ω一定，所以r 必须固定，且v 也固定，选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用4.2017年11月15日，我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D ”成功发射，顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行，其轨道在地球上空650～1 500 km 之间，低于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km)，可以实现全球观测.有关“风云三号D”，下列说法中正确的是()A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9 km/sC.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是()图2A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小v a<v cC.在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小ωb<ωcD.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小a a<a b答案D解析根据万有引力提供向心力，得T＝2πr3GM，因为a、b的轨道半径相等，故a、b的周期相等，选项A正确；因v＝GMr，c的轨道半径小于a的轨道半径，故线速度大小v a<v c，选项B正确；因ω＝GMr3，c的轨道半径小于b的轨道半径，故角速度大小ωb<ωc，选项C正确.因a n＝GMr2，a的轨道半径等于b的轨道半径，故向心加速度大小a a＝a b，选项D错误.【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，如图3所示，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2 060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为()图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析 卫星围绕地球运行时，万有引力提供向心力，对于东方红一号，在远地点时有G Mm 1(R ＋h 1)2＝m 1a 1，即a 1＝GM (R ＋h 1)2，对于东方红二号，有G Mm 2(R ＋h 2)2＝m 2a 2，即a 2＝GM(R ＋h 2)2，由于h 2>h 1，故a 1>a 2，东方红二号卫星与地球自转的角速度相等，由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径，根据a n ＝ω2r ，故a 2>a 3，所以a 1>a 2>a 3，选项D 正确，选项A 、B 、C 错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比7.地球上站着两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) A.一人在南极，一人在北极，两颗卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极，一人在北极，两颗卫星到地球中心的距离可以不等 C.两人都在赤道上，两颗卫星到地球中心的距离可以不等 D.两人都在赤道上，两颗卫星到地球中心的距离一定相等 答案 D解析 两位相距非常远的观察者，都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，说明此卫星为地球同步卫星，运行轨道为位于地球赤道平面内的圆形轨道，距离地球的高度约为36 000 km ，所以两个人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等，故D 正确.8.2015年9月14日，美国的LIGO 探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图4所示的圆周运动模型，两黑洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增大B.线速度均逐渐减小C.角速度均逐渐增大D.向心加速度均逐渐减小答案 C解析 根据G M 1M 2L 2＝M 14π2R 1T 2，解得M 2＝4π2R 1GT 2L 2，同理可得M 1＝4π2L 2GT 2R 2，所以M 1＋M 2＝4π2L 2GT 2(R 1＋R 2)＝4π2L 3GT 2，当(M 1＋M 2)不变时，L 减小，则T 减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故A错误；根据G M 1M 2L 2＝M 1v 12R 1，解得v 1＝GM 2R 1L 2，由于L 平方的减小比R 1和R 2的减小量大，则线速度增大，故B 错误；角速度ω＝2πT ，结合A 可知，角速度增大，故C 正确；根据G M 1M 2L 2＝M 1a 1＝M 2a 2知，L 变小，则两星的向心加速度增大，故D 错误.9.一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比( )A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 答案 BD解析 在星球表面由重力等于万有引力mg ＝G MmR 2可知，同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍，选项A 错误，B 正确.由第一宇宙速度计算式v ＝GMR可知，星球的第一宇宙速度增大为原来的2倍，选项C 错误，D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解 【题点】第一宇宙速度的理解10.设地面附近重力加速度为g 0，地球半径为R 0，人造地球卫星的圆形轨道半径为R ，那么以下说法中正确的是( )A.卫星运行的向心加速度大小为g 0R 02R 2B.卫星运行的速度大小为R 02g 0R C.卫星运行的角速度大小为R 3R 02g 0D.卫星运行的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析 由G Mm R 2＝ma 向，得a 向＝G M R 2，又g 0＝GM R 02，故a 向＝g 0R 02R 2，A 对.又a 向＝v 2R ，v ＝a 向R ＝g 0R 02R，B 对.ω＝a 向R＝g 0R 02R 3，C 错.T ＝2πω＝2πR 3g 0R 02，D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应用万有引力提供向心力分析天体运动规律11.一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g ′表示宇宙飞船所在处的重力加速度，F N 表示人对台秤的压力，则下列关系正确的是( ) A.g ′＝0 B.g ′＝gR 2r 2C.F N ＝0D.F N ＝m Rrg答案 BC解析 处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力，所以有mg ＝G MmR 2，即GM ＝gR 2，对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体，有mg ′＝G Mm r 2，即GM ＝g ′r 2，所以有g ′r 2＝gR 2，即g ′＝gR 2r 2，B 正确，A 错误；当宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压力为零，C 正确，D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r 1的圆轨道上运动，周期为T 1，总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2，则( ) A.X 星球的质量为M ＝4π2r 13GT 12B.X 星球表面的重力加速度为g ＝4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2＝m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2＝T 1r 23r 13答案 AD解析 探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12＝m 1(2πT 1)2r 1，解得M ＝4π2r 13GT 12，选项A 正确；因为星球半径未知，所以选项B 错误；根据G Mmr 2＝m v 2r ，得v ＝GMr ，所以v 1v 2＝r 2r 1，选项C 错误；根据开普勒第三定律r 13T 12＝r 23T 22，得T 2＝T 1r 23r 13，选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系二、计算题(本题共4小题，共40分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13.(8分)宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ，且物体只受该星球的引力作用.求： (1)该星球表面的重力加速度；(2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度.。
人教版高中物理选择性必修第二册第1章学业质量标准检测试卷及答案
第一章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1. (2023·广西钦州高二阶段练习)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。
使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。
在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。
在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T。
则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( C )A．1.3 m/s，a负、b正B．2.7 m/s，a正、b负C．1.3 m/s，a正、b负D．2.7 m/s，a负、b正解析：血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏。
则a带正电，b带负电。
最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有q Ud＝q v B，所以v＝UBd＝160×10－60.040×3×10－3m/s＝1.3m/s，故选C。
2．(2023·广东潮州金山中学高二阶段练习)如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向的电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a 垂直于线圈平面，现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是( B ) A．线圈仍静止不动B．从上往下看，线圈将逆时针转动C．弹簧测力计示数减小D．线圈左右摆动解析：根据安培定则可知，环形电流内部磁场的方向垂直纸面向里，则圆形线圈相当于N 极指向纸面内的小磁针；导线a中通入电流时，由安培定则可判断出，导线a中电流在线圈处产生的磁场向左，因小磁针N极指向磁场方向，故从上向下看时，线圈将逆时针转动，A、D 错误，B正确；当线圈转过90°时，根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，线圈上半部分受力向上，线圈下半部分受力向下，由于下半部分距离导线a较近，所以下半部分受到的安培力比较大，线圈整体受到向下的安培力，可知弹簧测力计的示数一定增大，C错误。
高中物理课时作业(人教版必修第二册)单元素养评价(一)
单元素养评价(一)第五章抛体运动[合格性考试]时间：60分钟满分：65分一、选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分)1．物体做曲线运动的条件为()A．物体运动的初速度不为零B．物体所受合外力为变力C．物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上2．关于曲线运动，以下说法中正确的是()A．做曲线运动的物体所受合力可以为零B．合力不为零的运动一定是曲线运动C．曲线运动的速度大小一定是改变的D．曲线运动的加速度一定不为零3．在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示)．在此过程中轮滑演员的()A．速度始终保持不变B．运动状态始终保持不变C．速度方向沿曲线上各点的切线方向D．所受合力方向始终与速度方向一致4．中国舰载机歼- 15飞机在我国第一艘航母“辽宁舰”上顺利完成起降飞行训练．若舰载机起飞速度是60 m/s，起飞仰角是14°，则舰载机起飞时的水平速度和竖直速度的大小是(取sin 14°＝，cos 14°＝)()A．m/s m/s B．m/s m/sC．m/s m/s D．m/s m/s5.飞盘自发明之始的50～60年间，由于运动本身的新奇、活泼、变化、具挑战性、男女差异小、没有场地限制等的诸多特点，吸引了男女老少各年龄层的爱好者．如图，某一玩家从m的高度将飞盘水平投出，请估算飞盘落地的时间()A．s B．sC．s D．3 s6.如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应()A．对准目标B．偏向目标的西侧C．偏向目标的东侧D．无论对准哪个方向都无法击中目标7．在麦收时常用拖拉机拉着一个圆柱形的石磙子在场院里压麦秸．如果石磙子在拖拉机的牵引力F的作用下做曲线运动，且速度逐渐增大．图中虚线表示它的运动轨迹，那么关于石磙子经过某点P时受到拖拉机对它的牵引力F的方向，在选项图几种情况中可能正确的是()8．如图所示，某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入篮筐，忽略空气阻力，若抛射点沿远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮筐相撞，则下列方案可行的是()A．增大抛射速度，同时减小抛射角B．减小抛射速度，同时减小抛射角C．增大抛射角，同时减小抛出速度D．增大抛射角，同时增大抛出速度9．摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱．假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24 m/s，刚好成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5 m，如图所示．若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10 m/s2，则下列说法错误的是()A．摩托车在空中的飞行时间为1 sB．河宽为24 mC．摩托车落地前瞬间的速度大小为10 m/sD．若仅增加平台的高度(其他条件均不变)，摩托车依然能成功跨越此河流二、实验题(本题共2小题，共14分)10．(5分)某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动．某同学每次都将小球从斜槽的同一位置由静止释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．该同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平挡板依次放在图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，则下面分析正确的是________(填选项前的字母)．A．x2－x1＝x3－x2B．x2－x1<x3－x2C．x2－x1>x3－x2D．无法判断(x2－x1)与(x3－x2)的大小关系11．(9分)在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从斜槽上的同一位置滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图乙中所示的A、B、C、D.B．按图甲所示安装好器材，注意斜槽末端________，记下小球在槽口时球心在纸上的水平投影点O和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴，以小球抛出时初速度的方向为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．(3)图乙所示的几个实验点中，实验点B偏差较大的原因可能是________．A．小球滚下的高度较其他几次高B．小球滚下的高度较其他几次低C．小球在运动中遇到其他几次没有遇到的阻碍D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度三、计算题(本题共2小题，共24分)12．(10分)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＝m，取g＝10 m/s2.求：(1)小球水平抛出的初速度v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x.(sin 53°＝，cos 53°＝)13.(14分)如图所示，小红在练习“套环”(套环用单匝细金属丝做成)游戏，要将套环套上木桩．若小红每次均在O点将套环水平抛出．O为套环最右端，已知套环直径为D＝15 cm，抛出点O距地面高度H＝m，O点与木桩之间的水平距离d＝m，木桩高度h＝10 cm，g 取10 m/s2，求：(1)套环从抛出到落到木桩最上端等高处经历的时间；(2)套环落到木桩最上端等高处时的竖直速度；(3)若不计木桩的粗细，为能让套环套中木桩，小红抛出套环的初速度范围．[等级性考试]时间：30分钟满分：35分14．(5分)如图所示，在斜面顶端a处以速度v a水平抛出一小球，经过时间t a恰好落在斜面底端c处．今在c点正上方与a等高的b处以速度v b水平抛出另一小球，经过时间t b 恰好落在斜面的三等分点d处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A．t a＝32t b B．t a＝3t bC．v a＝32v b D．v a＝32v b15．(5分)(多选)2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机(如图甲所示)．现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度v y及水平方向速度v x与飞行时间t的关系图像如图乙、丙所示．则下列说法正确的是()A．无人机在t1时刻处于超重状态B．无人机在0～t2时间内沿直线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动16．(5分)(多选)广场上很流行一种叫“套圈圈”的游戏，将一个圆环水平扔出，套住的玩具作为奖品．某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度处分别水平抛出圆环，恰好套中前方同一玩具．假设圆环的运动可以简化为平抛运动，则()A．大人抛出的圆环运动时间较短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．大人和小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量相等17．(10分)如图所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在渡河时，船身保持平行移动．第一次出发时船头指向河对岸上游的B 点，经过10 min，小船恰好到达河正对岸的C点；第二次出发时船头指向河正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点，求：(1)小船在静水中的速度v1的大小；(2)河水的流速v2的大小；(3)在第二次渡河时小船被冲向下游的距离s CD.18．(10分)水平地面上有一高h＝m的竖直墙，现将一小球以v0＝m/s的速度，从离地面高H＝m的A点水平抛出，球以大小为10 m/s的速度正好撞到墙上的B点，不计空气阻力，不计墙的厚度．重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小球从A到B所用的时间t；(2)小球抛出点A到墙的水平距离s和B离地面的高度h B；(3)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件？。
人教版高一物理必修二测试题全套及答案.doc
最新人教版高一物理必修二测试题全套及答案第五章过关检测（时间:90分钟满分:100分）一、选择题（本题共8小题,每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项屮,1〜5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0 分）1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动解析:物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向不在同一条直线上，与恒力和变力无关,A、B错误;做曲线运动的物体速度方向不断变化，速度大小可以变化也可以不变,C正确;速度大小和加速度大小均不变的运动也可能是曲线运动，如匀速圆周运动,D错误。
答案:C2•由消防水龙带的喷嘴喷出的水的流量是0.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为16m/s,方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10 m/s2）（）A.2&8 m 1.12xl0'2m3B.2&8 m 0.672 m3C.3&4 m 1.29x1 O'2 m3D.3&4 m 0.776 m3解析：如图所示，将速度分解为水平方向和竖直方向两个分量,Vx=vcos 60°,v v=vsin 60°,水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，水柱的高度/?==28.8m,±升时间t==2A s空中水量可用流量乘以时间來计算，2=m3/sx2.4s=1.12xl0'2 故选项A正确。
答案:A3.—-探照灯照射在云层底血上，云层底血是与地血平行的平血，如图所示，云层底血距地血高九探照灯以角速度血在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为&时,云层底面上光点的移动速度是（）A.hcoB.C. D./?（wtan 0解析:当光束转到与竖直方向夹角为&时，由v=e尸知云层底面上光点转动的线速度为。
2020春物理必修2(人教版)训练：模块综合检测(一) Word版含解析
模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选，9～12题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么()A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D．因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圆盘中心，因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项B正确．答案：B2．(2019·北京卷)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．入轨后可以位于北京正上方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．若发射到近地圆轨道所需能量较少解析：由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所做的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确．答案：D3．一辆汽车匀速率通过一座拱桥，拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧，A、B是桥上等高的两点，则()A．汽车从A点运动到B点过程中，受到的合力恒定B．汽车从A点运动到B点过程中，机械能先增大后减小C．汽车从A点运动到最高点过程中，合力做功等于重力势能的增加量D．汽车从A点运动到最高点过程中，牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功解析：汽车做竖直面内的匀速圆周运动，汽车所受的合力大小恒定，方向总是指向圆弧的圆心，方向始终变化，不是恒力，故A错误；汽车从A点到B点过程中，动能不变，重力势能先增大后减小，因此机械能先增大后减小，故B正确；从A点到最高点的过程中，动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，故C错误；从A点到最高点的过程中，根据功能关系，牵引力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和，因此牵引力做功大于克服阻力做功，故D错误．答案：B4．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是()A．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力不变解析：滑块从出发到最低点，由动能定理得：mgR＝12m v2－0，解得v2＝2gR.在最低点，有E k＝12m v2＝mgR，所以质量一定，轨道半径越大，滑块在最低点的动能越大；轨道半径一定，质量越大，滑块最低点的动能越大．在最低点，由牛顿第二定律得：F N－mg＝m v2 R，解得F N＝3mg.滑块的质量越大，对轨道的压力越大，且滑块对轨道压力的大小与轨道半径无关，故B正确，A、C、D错误．答案：B5.如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有h＝12gt2，故运动时间与初速度无关，故A错误；根据动能定理，有mgh＝12m v2－12m v2，解得v＝v20＋2gh，故v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；射程x＝v0t＝v02hg，初速度越大，射程越大，故D错误．答案：B6．质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为45g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A．物体的动能增加了45mghB．物体的机械能减少了45mghC．物体克服阻力所做的功为45mghD．物体的重力势能减少了45mgh解析：下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理W＝ΔE k，即mgh－F f h＝ΔE k，F f＝mg－45mg＝15mg，可求ΔE k＝45mgh，选项A正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功W ＝F f h ＝15mgh ，选项B 、C 错误；重力势能的减少量等于重力做的功ΔE p ＝mgh ，选项D 错误．答案：A7.(2019·天津卷)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”．已知月球的质量为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( )A ．周期为2π r 3GMB ．动能为 GMm 2RC ．角速度为 Gm r 3D ．向心加速度为 GM R 2 解析：由万有引力提供向心力，可得GMm r 2＝m 4π2T2r ＝mω2r ＝m v 2r ＝ma ，解得T ＝2π r 3GM ，故A 正确；解得v ＝ GM r ，由于E k ＝12m v 2＝GMm 2r ，故B 错误；解得ω＝GM r 3，故C 错误；解得a ＝GM r 2，故D 错误．答案：A8.(8分)如图所示，一小滑块(可视为质点)以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上．滑块与斜面间及水平面间的动摩擦因数相等，斜面与水平面平滑连接且长度不计，则该过程中，滑块的机械能与水平位移x关系的图线正确的是(取地面为零势能面)()解析：滑块在斜面上下滑时，根据功能关系得ΔE＝－μmg cos α·Δs ＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线；滑块在水平面上滑动时，根据功能关系得ΔE＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线，故A、B、C错误，D正确．答案：D9.质量为m的小球以v0的水平初速度从O点抛出后，恰好击中倾角为θ的斜面上的A点．如果A点距斜面底边(即水平地面)的高度为h，小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直(不计空气阻力)，如图所示．则以下叙述，正确的是()A．可以求出小球到达A点时重力的功率B．可以求出小球由O到A过程中动能的变化C．可以求出小球从A点反弹后落至水平地面的时间D．可以求出小球抛出点O距斜面端点B的水平距离解析：由小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直，可知小球的末速度方向与重力方向夹角为θ，竖直分速度为v y＝v0tan θ，可知小球到达A 点时重力的功率为P ＝mg v y ＝mg v 0tan θ，故A 项正确；小球的末速度为v ＝v 0sin θ，可知小球由O 到A 过程中动能的变化为ΔE k ＝12m v 2－12m v 20＝12m v 20⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2 θsin 2 θ，故B 项正确；由于不能具体得知小球从A 点反弹后的速度大小，故无法求出反弹后落至水平地面的时间，C 项错误；由几何关系知A 、B 间的水平距离为h tan θ，小球做平抛运动的时间为t ＝v y g ＝v 0g tan θ，O 、A 之间的水平距离为x ＝v 0t ＝v 20g tan θ，故O 距斜面端点B 的水平距离为h tan θ－v 20g tan θ，故D 项正确． 答案：ABD10.如图所示为过山车轨道简化模型，以下判断正确的是( )A ．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B ．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于gRC ．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D ．过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A 错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则mg ＝m v 2R，解得v ＝gR ，故B 正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C 正确；过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下至最高点的过程中，根据动能定理，得mg (h －2R )＝12m v ′2＝0，解得v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．答案：BC11.2013年12月2日，我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，其飞行轨道示意图如图所示，从地面发射后奔向月球，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点．下列关于“嫦娥三号”的运动，说法正确的是( )A ．发射速度一定大于7.9 km/sB ．在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．在轨道Ⅱ上经过P 点的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的速度D ．在轨道Ⅱ上经过P 点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的加速度解析：“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s ，A 正确；由开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大，选项B 正确；“嫦娥三号”从轨道Ⅰ上运动到轨道Ⅱ上要减速，故在轨道Ⅱ上经过P 点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点时的速度，选项C 正确；在轨道Ⅱ上经过P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P 点时的加速度，D 错误．答案：ABC12.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环 ( )A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14m v 2 C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14m v 2－mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度解析：圆环下落时，先加速，在B 位置时速度最大，加速度减小至0.从B 到C 圆环减速，加速度增大，方向向上，选项A 错误．圆环下滑时，设克服摩擦力做功为W f ，弹簧的最大弹性势能为ΔE p .由A 到C 的过程中，根据功能关系有mgh ＝ΔE p ＋W f ；由C 到A 的过程中，有12m v 2＋ΔE p ＝W f ＋mgh ，联立解得W f ＝14m v 2，ΔE p ＝mgh －14m v 2.选项B 正确，选项C 错误．设圆环在B 位置时，弹簧的弹性势能为ΔE ′p .根据能量守恒，A 到B 的过程有12m v 2B ＋ΔE ′p ＋W ′f ＝mgh ′；B 到A 的过程有12m v ′2B ＋ΔE ′p ＝mgh ′＋W ′f ，比较两式得v ′B >v B .选项D 正确． 答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A 由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B 也同时下落，闪光频率为10 Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A 球从离开桌面到和B 球碰撞时经过的时间为________s ，A 球离开桌面的速度为________m/s(g 取10 m/s 2)．解析：由h ＝12gt 2，得t ＝2h g＝0.3 s ， 故v 0＝x t＝1 m/s. 答案：0.3 114．(9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A ．动能变化量与势能变化量B ．速度变化量与势能变化量C ．速度变化量与高度变化量(2)(多选)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝__________，动能变化量ΔE k＝________．图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A正确．(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mgh＝12m v2，即gh＝12v2或mgh＝12m v22－12m v21，即gh＝12v22－12v21，所以不需要测量重物的质量，不需要天平．(3)从打O点到打B点的过程中，重力势能的变化量ΔE p＝－mgh B，动能的变化量ΔE k ＝12m v 2B ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫h C －h A 2T 2＝m （h C －h A ）28T 2. (4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C 正确．答案：(1)A (2)AB (3)－mgh B m （h C －h A ）28T 2(4)C 15．(10分)如图所示为《快乐大冲关》节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB ，OA 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，AB 是以O 点为圆心的弧形坡，∠AOB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自O 点借助绳索降到A 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值；(2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．解析：(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则h sin 60°≤v 0t ，h cos 60°＝12gt 2， 解得：v 0≥3102m/s. (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，因v 1＜v 0，人将落在弧形坡上，下降高度y ＝12gt 2，水平前进距离x ＝v 1t ，且x 2＋y 2＝h 2，解得t ＝0.6 s.答案：(1)3102m/s (2)0.6 s 16．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时所受阻力F f 的大小．(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大？解：(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v 2B ＝2ax ，由牛顿第二定律知mg H x－F f ＝ma ， 联立以上两式，代入数据解得F f ＝144 N.(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到C 的过程中运用动能定理，得 mgh ＋W ＝12m v 2C －12m v 2B ， 设运动员在C 点所受支持力为F N ，由牛顿第二定律，知F N －mg ＝m v 2C R， 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立以上两式，代入数据解得R ＝12.5 m.17．(15分)如图所示，一个质量为0.6 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R ＝0.3 m ，θ＝60°，小球到达A 点时的速度v A ＝4 m/s.(g 取10 m/s 2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v 0；(2)P 点与A 点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力．解析：(1)把小球到A 点的速度分解，如图所示，小球做平抛运动的初速度v 0等于v A 的水平分速度．由图可知v 0＝v x ＝v A cos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.(2)由图可知，小球运动至A 点时竖直方向的分速度v y ＝v A sin θ＝4×sin 60°＝2 3 m/s.设P 点与A 点的水平距离为x ，竖直高度为h ，则v y ＝gt ，v 2y ＝2gh ，x ＝v 0t ，联立以上各式解得x ≈0.69 m ，h ＝0.6 m.(3)取A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律，得12m v 2A ＝12m v 2C＋mg (R ＋R cos θ)， 代入数据得v C ＝7 m/s.设小球到达圆弧最高点C 时，轨道对它的弹力为F N ，由圆周运动向心力公式得F N ＋mg ＝m v 2C R， 代入数据得F N ＝8 N.由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝8 N ，方向竖直向上．答案：(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向垂直向上。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(有答案解析)(1)
一、选择题1．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为g）（）A．mg B．2mg C．4mg D．8mg2．下面说法正确的是（）A．平抛运动属于匀变速运动B．匀速圆周运动属于匀变速运动C．圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动3．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与盘之间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是（）A．A对B的摩擦力指向圆心B．B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D．若缓慢增大圆盘的转速，A、B一起远离盘心4．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。
某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）A．B．C．D．5．如图，甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。
洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。
a、b、c、d分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高。
下面说法正确的是（）A．衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同B．衣物转到a位置时的脱水效果最好C．衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大D．衣物在四个位置加速度相同6．两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（）A．A所需的向心力比B的大B．B所需的向心力比A的大C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大7．如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（）A．A球对绳子的拉力较大B．A球圆周运动的向心力较大C．B球圆周运动的线速度较大D．B球圆周运动的周期较大8．如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动．如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置．下列说法正确的是（）A．衣物所受合力的大小始终为mω2RB．衣物转到a位置时的脱水效果最好C．衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD．衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大9．质量分别为M和m的A、B两物块放在水平转盘上，用细线系于圆盘转轴上的同一点，细线均刚好拉直，细线与转轴夹角θ>α，随着圆盘转动的角速度缓慢增大（）A．A对圆盘的压力先减为零B．B对圆盘的压力先减为零C．A、B同时对圆盘的压力减为零D．由于A、B质量大小关系不确定，无法判断哪个物块对圆盘的压力先减为零L L=的细线拴在同一10．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用长度之比为:3:2A B点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）ωω=A．角速度之比为:3:2A Bv v=B．线速度之比为:1:1A BC ．向心力之比为:2:3A B F F =D ．悬线的拉力之比为:3:2A B T T =11．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）A ．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B ．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C ．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D ．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同12．顺时针摇动水平放置的轮子，图为俯视图。
最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套
最新⼈教版⾼中物理必修⼆测试题及答案全套最新⼈教版⾼中物理必修⼆测试题及答案全套章末检测试卷(⼀)(时间：90分钟满分：100分)⼀、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每⼩题4分，共48分)1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度⼀定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动⽔平⽅向做匀速直线运动，所以落地时速度⼀定有⽔平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度⽅向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆⼼，也就是⽅向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所⽰为某中国运动员在短道速滑⽐赛中勇夺⾦牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑⾏，则她()图1A.所受的合⼒为零，做匀速运动B.所受的合⼒恒定，做匀加速运动C.所受的合⼒恒定，做变加速运动D.所受的合⼒变化，做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动，由于合⼒时刻指向圆⼼，其⽅向变化，所以是变加速运动，D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种⼤型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图2所⽰，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“⾏⾛”的天车有两个功能，⼀是吊着货物沿竖直⽅向运动，⼆是吊着货物沿旋臂⽔平⽅向运动.现天车吊着货物正在沿⽔平⽅向向右匀速⾏驶，同时⼜使货物沿竖直⽅向向上做匀减速运动.此时，我们站在地⾯上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在⽔平⽅向做匀速运动，在竖直⽅向做匀减速运动，故货物所受的合外⼒竖直向下，由曲线运动的特点(所受的合外⼒要指向轨迹凹侧)可知，对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.⼀物体在光滑的⽔平桌⾯上运动，在相互垂直的x⽅向和y⽅向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所⽰.关于物体的运动，下列说法正确的是()图3A.物体做速度逐渐增⼤的曲线运动B.物体运动的加速度先减⼩后增⼤C.物体运动的初速度⼤⼩是50 m/sD.物体运动的初速度⼤⼩是10 m/s答案C解析由题图知，x⽅向的初速度沿x轴正⽅向，y⽅向的初速度沿y轴负⽅向，则合运动的初速度⽅向不在y轴⽅向上；x轴⽅向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴⽅向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴⽅向，所以合运动的加速度沿y轴⽅向，与合初速度⽅向不在同⼀直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减⼩后增⼤，故A错误.物体运动的加速度等于y⽅向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度⼤⼩为：v0＝v x02＋v y02＝302＋402 m/s＝50 m/s，故C正确，D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.⼀圆盘可以绕其竖直轴在⽔平⾯内转动，圆盘半径为R，甲、⼄物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最⼤静摩擦⼒均为正压⼒的µ倍，两物体⽤⼀根长为L(L图4A.µ(M－m)gmL B.µgLC.µ(M＋m)gML D.µ(M＋m)gmL答案D解析以最⼤⾓速度转动时，以M为研究对象，F＝µMg，以m为研究对象F＋µmg＝mLω2，可得ω＝µ(M＋m)gmL，选项D正确.【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】⽔平⾯内圆周运动的动⼒学问题6.如图5所⽰，斜⾯上a、b、c三点等距，⼩球从a点正上⽅O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在b点.若⼩球初速度变为v，其落点位于c，则()图5A.v0B.v＝2v0C.2v0D.v>3v0答案A解析如图所⽰，M点和b点在同⼀⽔平线上，M点在c点的正上⽅.根据平抛运动的规律，若v＝2v0，则⼩球经过M 点.可知以初速度v 0【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤7.如图6所⽰，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B ⽔平放置(两轮不打滑)，两轮半径r A ＝2r B ，当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的⼩⽊块恰能相对静⽌，若将⼩⽊块放在B 轮上，欲使⽊块相对B 轮能静⽌，则⽊块距B 轮转轴的最⼤距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析当主动轮匀速转动时，A 、B 两轮边缘上的线速度⼤⼩相等，由ω＝v R 得ωA ωB ＝vr A v r B ＝r B r A ＝12.因A 、B材料相同，故⽊块与A 、B 间的动摩擦因数相同，由于⼩⽊块恰能在A 边缘上相对静⽌，则由静摩擦⼒提供的向⼼⼒达到最⼤值F fm ，得F fm ＝mωA 2r A ①设⽊块放在B 轮上恰能相对静⽌时距B 轮转轴的最⼤距离为r ，则向⼼⼒由最⼤静摩擦⼒提供，故F fm ＝mωB 2r ②由①②式得r ＝(ωA ωB )2r A ＝(12)2r A ＝r A 4＝r B2，C 正确.【考点】⽔平⾯内的匀速圆周运动分析【题点】⽔平⾯内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个⼩球，分别⽤长2l 和l 的轻绳拴在同⼀转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M 和m 的⼩球悬线与竖直⽅向夹⾓分别为α和β，如图7所⽰，则( )图7A.cos α＝cos β2B.cos α＝2cos βC.tan α＝tan β2D.tan α＝tan β答案 A解析对于球M ，受重⼒和绳⼦拉⼒作⽤，这两个⼒的合⼒提供向⼼⼒，如图所⽰.设它们转动的⾓速度是ω，由Mg tan α＝M ·2l sin α·ω2，可得：cos α＝g 2lω2.同理可得cos β＝g lω2，则cos α＝cos β2，所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动⼒学问题分析9.西班⽛某⼩镇举⾏了西红柿狂欢节，其间若⼀名⼉童站在⾃家的平房顶上，向距离他L 处的对⾯的竖直⾼墙上投掷西红柿，第⼀次⽔平抛出的速度是v 0，第⼆次⽔平抛出的速度是2v 0，则⽐较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空⽓阻⼒)( ) A.运动时间之⽐是2∶1 B.下落的⾼度之⽐是2∶1 C.下落的⾼度之⽐是4∶1 D.运动的加速度之⽐是1∶1 答案 ACD解析由平抛运动的规律得t 1∶t 2＝L v 0∶L 2v 0＝2∶1，故选项A 正确.h 1∶h 2＝(12gt 12)∶(12gt 22)＝4∶1，选项B 错误，C 正确.由平抛运动的性质知，选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤10.m 为在⽔平传送带上被传送的⼩物体(可视为质点)，A 为终端动⼒轮，如图8所⽰，已知动⼒轮半径为r ，传送带与轮间不会打滑，当m 可被⽔平抛出时( )图8A.传送带的最⼩速度为grB.传送带的最⼩速度为g rC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析物体恰好被⽔平抛出时，在动⼒轮最⾼点满⾜mg ＝m v 2r ，即速度最⼩为gr ，选项A 正确，B 错误；⼜因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确，D 错误. 【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】竖直⾯内圆周运动的动⼒学问题11.有⼀种杂技表演叫“飞车⾛壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁⾼速⾏驶，做匀速圆周运动.如图9所⽰，图中虚线表⽰摩托车的⾏驶轨迹，轨迹离地⾯的⾼度为h ，下列说法中正确的是( )图9A.h 越⾼，摩托车对侧壁的压⼒将越⼤B.h 越⾼，摩托车做圆周运动的线速度将越⼤C.h 越⾼，摩托车做圆周运动的周期将越⼤D.h 越⾼，摩托车做圆周运动的向⼼⼒将越⼤答案 BC解析摩托车受⼒分析如图所⽰.由于F N ＝mgcos θ所以摩托车受到侧壁的⽀持⼒与⾼度⽆关，保持不变，摩托车对侧壁的压⼒也不变，A 错误；由F n ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r 知h 变化时，向⼼⼒F n 不变，但⾼度升⾼，r 变⼤，所以线速度变⼤，⾓速度变⼩，周期变⼤，选项B 、C 正确，D 错误. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动⼒学问题分析12.如图10所⽰，两个质量均为m的⼩⽊块a和b(均可视为质点)放在⽔平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，⽊块与圆盘的最⼤静摩擦⼒为⽊块所受重⼒的k倍，重⼒加速度⼤⼩为g.若圆盘从静⽌开始绕转轴缓慢地加速转动，⽤ω表⽰圆盘转动的⾓速度，下列说法正确的是(假设最⼤静摩擦⼒等于滑动摩擦⼒)()图10A.b⼀定⽐a先开始滑动B.a、b所受的摩擦⼒始终相等C.ω＝kg2l是b开始滑动的临界⾓速度D.当ω＝2kg3l时，a所受摩擦⼒的⼤⼩为kmg答案AC解析⼩⽊块a、b做圆周运动时，由静摩擦⼒提供向⼼⼒，即F f＝mω2R.当⾓速度增加时，静摩擦⼒增⼤，当增⼤到最⼤静摩擦⼒时，发⽣相对滑动，对⽊块a：F f a＝mωa2l，当F f a＝kmg时，kmg＝mωa2l，ωa＝kgl；对⽊块b：F f b＝mωb2·2l，当F f b＝kmg时，kmg＝mωb2·2l，ωb＝kg2l，所以b先达到最⼤静摩擦⼒，选项A正确；两⽊块滑动前转动的⾓速度相同，则F f a＝mω2l，F f b＝mω2·2l，F f aB错误；当ω＝kg2l时b刚开始滑动，选项C正确；当ω＝2kg3l时，a没有滑动，则F f a＝mω2l＝23kmg，选项D错误.【考点】⽔平⾯内的匀速圆周运动的动⼒学分析【题点】⽔平⾯内的匀速圆周运动的动⼒学分析⼆、实验题(本题共2⼩题，共12分)13.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对⽀持⾯⼏乎没有压⼒，所以在这种环境中已经⽆法⽤天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图11所⽰的装置(图中O为光滑⼩孔)来间接测量物体的质量：给待测物体⼀个初速度，使它在⽔平桌⾯上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量⼯具.图11(1)实验时需要测量的物理量是__________________.(2)待测物体质量的表达式为m ＝________________.答案 (1)弹簧测⼒计⽰数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测⼒计的⽰数F ，则有F ＝m 4π2T 2R ，所以待测物体质量的表达式为m ＝FT 24π2R .【考点】对向⼼⼒的理解【题点】向⼼⼒实验探究14.(8分)未来在⼀个未知星球上⽤如图12甲所⽰装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下⽅P 点处有⽔平放置的炽热电热丝，当悬线摆⾄电热丝处时能轻易被烧断，⼩球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对⼩球采⽤频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了⼩球在做平抛运动过程中的多张照⽚，经合成后，照⽚如图⼄所⽰.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的⼩球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照⽚⼤⼩如图中坐标所⽰，⼜知该照⽚的长度与实际背景屏的长度之⽐为1∶4，则：图12(1)由以上信息，可知a 点________(选填“是”或“不是”)⼩球的抛出点. (2)由以上及图信息，可以推算出该星球表⾯的重⼒加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出⼩球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出⼩球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之⽐为1∶3∶5可知，a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd ⽔平距离相同可知，a 到b 、b 到c 运动时间相同，设为T ，在竖直⽅向有Δh ＝gT 2，T ＝0.10 s ，可求出g ＝8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ，⽔平距离为8 cm ，x ＝v x t ，得⽔平速度v x ＝0.8 m/s. (4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度，则v yb ＝4×4×10－22×0.10 m/s ＝0.8 m/s ，所以v b ＝v x 2＋v yb 2＝425m/s.【考点】研究平抛运动的创新性实验【题点】研究平抛运动的创新性实验三、计算题(本题共4⼩题，共40分.要有必要的⽂字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 15.(8分)如图13所⽰，马戏团正在上演飞车节⽬.在竖直平⾯内有半径为R 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知⼈和摩托车的总质量为m ，⼈以v 1＝2gR 的速度过轨道最⾼点B ，并以v 2＝3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压⼒⼤⼩相差多少？图13答案 6mg解析在B 点，F B ＋mg ＝m v 12R ，解得F B ＝mg ，根据⽜顿第三定律，摩托车对轨道的压⼒⼤⼩F B ′＝F B ＝mg在A 点，F A －mg ＝m v 22R解得F A ＝7mg ，根据⽜顿第三定律，摩托车对轨道的压⼒⼤⼩F A ′＝F A ＝7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压⼒⼤⼩相差F A ′－F B ′＝6mg . 【考点】向⼼⼒公式的简单应⽤【题点】竖直⾯内圆周运动的动⼒学问题16.(10分)如图14所⽰，⼩球在外⼒作⽤下，由静⽌开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B 点时撤去外⼒.然后，⼩球冲上竖直平⾯内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最⾼点C ，到达最⾼点C 后抛出，最后落回到原来的出发点A 处.不计空⽓阻⼒，试求：(重⼒加速度为g )图14(1)⼩球运动到C 点时的速度⼤⼩； (2)A 、B 之间的距离. 答案 (1)gR (2)2R解析 (1)⼩球恰能通过最⾼点C ，说明此时半圆环对球⽆作⽤⼒，设此时⼩球的速度为v ，则mg ＝m v 2R所以v ＝gR(2)⼩球离开C 点后做平抛运动，设从C 点落到A 点⽤时为t ，则2R ＝12gt 2⼜因A 、B 之间的距离s ＝v t 所以s ＝gR ·4Rg＝2R . 【考点】竖直⾯内的圆周运动分析【题点】竖直⾯内的“绳”模型17.(10分)如图15所⽰，在⽔平地⾯上固定⼀倾⾓θ＝37°、表⾯光滑的斜⾯体，物体A 以v 1＝6 m/s 的初速度沿斜⾯上滑，同时在物体A 的正上⽅，有⼀物体B 以某⼀初速度⽔平抛出.物体A 恰好可以上滑到最⾼点，此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空⽓阻⼒，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2).求：图15(1)物体A 上滑到最⾼点所⽤的时间t ； (2)物体B 抛出时的初速度v 2的⼤⼩； (3)物体A 、B 间初始位置的⾼度差h . 答案 (1)1 s(2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中，由⽜顿第⼆定律得 mg sin θ＝ma 代⼊数据得a ＝6 m/s 2设物体A 滑到最⾼点所⽤时间为t ，由运动学公式知0＝v 1－at 解得t ＝1 s(2)物体B 平抛的⽔平位移x ＝12v 1t cos 37°＝2.4 m物体B 平抛的初速度v 2＝xt ＝2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的⾼度差 h ＝12v 1t sin 37°＋12gt 2＝6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或⽔平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所⽰，⽔平放置的正⽅形光滑玻璃板abcd ，边长为L ，距地⾯的⾼度为H ，玻璃板正中间有⼀个光滑的⼩孔O ，⼀根细线穿过⼩孔，两端分别系着⼩球A 和⼩物块B ，当⼩球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时，AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ，重⼒加速度为g ，不计空⽓阻⼒.图16(1)求⼩物块B 的质量m B ；(2)当⼩球速度⽅向平⾏于玻璃板ad 边时，剪断细线，则⼩球落地前瞬间的速度多⼤？ (3)在(2)的情况下，若⼩球和⼩物块落地后均不再运动，则两者落地点间的距离为多少？答案 (1)m A v 2gl(2)v 2＋2gH (3)L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象，根据平衡条件有 F T ＝m B g以A 为研究对象，根据⽜顿第⼆定律有 F T ＝m A v 2l联⽴解得m B ＝m A v 2gl(2)剪断细线，A 沿轨迹切线⽅向飞出，脱离玻璃板后做平抛运动，竖直⽅向，有v y 2＝2gH ，解得v y ＝2gH ，由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′＝v 2＋v y 2＝v 2＋2gH(3)A 脱离玻璃板后做平抛运动，竖直⽅向：H ＝12gt 2⽔平⽅向：x ＝L2＋v t两者落地的距离s ＝x 2＋l 2＝ L 24＋l 2＋2H v 2g＋v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应⽤【题点】平抛运动规律的应⽤章末检测试卷(⼆)(时间：90分钟满分：100分)⼀、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每⼩题5分，共60分)1.在物理学理论建⽴的过程中，有许多伟⼤的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A.卡⽂迪许通过实验⽐较准确地测出了引⼒常量的数值B.第⾕通过对天体运动的长期观察，发现了⾏星运动三定律C.开普勒发现了万有引⼒定律D.⽜顿提出了“⽇⼼说”答案A【考点】物理学史的理解【题点】物理学史的理解2.如图1所⽰，⽕星和地球都在围绕着太阳旋转，其运⾏轨道是椭圆.根据开普勒⾏星运动定律可知()图1A.⽕星绕太阳运⾏过程中，速率不变B.地球靠近太阳的过程中，运⾏速率减⼩C.⽕星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的⾯积逐渐增⼤D.⽕星绕太阳运⾏⼀周的时间⽐地球的长答案D解析根据开普勒第⼆定律：对任意⼀个⾏星⽽⾔，它与太阳的连线在相同时间内扫过的⾯积相等，可知⾏星在此椭圆轨道上运动的速度⼤⼩不断变化，地球靠近太阳过程中运⾏速率将增⼤，选项A、B、C错误.根据开普勒第三定律，可知所有⾏星的轨道的半长轴的三次⽅跟公转周期的⼆次⽅的⽐值都相等.由于⽕星轨道的半长轴⽐较⼤，所以⽕星绕太阳运⾏⼀周的时间⽐地球的长，选项D正确.【考点】开普勒定律的理解【题点】开普勒定律的理解3.2015年12⽉29⽇，“⾼分四号”对地观测卫星升空.这是中国“⾼分”专项⾸颗⾼轨道⾼分辨率、设计使⽤寿命最长的光学遥感卫星，也是当时世界上空间分辨率最⾼、幅宽最⼤的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“⾼分四号”地球同步卫星的说法中正确的是()A.该卫星定点在北京上空B.该卫星定点在⾚道上空C.它的⾼度和速度是⼀定的，但周期可以是地球⾃转周期的整数倍D.它的周期和地球⾃转周期相同，但⾼度和速度可以选择，⾼度增⼤，速度减⼩答案 B解析地球同步卫星若在除⾚道所在平⾯外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平⾯与受到的地球的引⼒就不在⼀个平⾯上，且稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地⾯静⽌不动，必须定点在⾚道的正上⽅，选项A 错误，B 正确；因为同步卫星要和地球⾃转同步，即它们的T 和ω都相同，根据G Mmr 2＝m v 2r ＝mω2r ，因为ω⼀定，所以r 必须固定，且v 也固定，选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应⽤【题点】同步卫星规律的理解和应⽤4.2017年11⽉15⽇，我国⼜⼀颗第⼆代极轨⽓象卫星“风云三号D ”成功发射，顺利进⼊预定轨道.极轨⽓象卫星围绕地球南北两极运⾏，其轨道在地球上空650～1 500 km 之间，低于地球静⽌轨道卫星(⾼度约为36 000 km)，可以实现全球观测.有关“风云三号D ”，下列说法中正确的是( ) A.“风云三号D ”轨道平⾯为⾚道平⾯ B.“风云三号D ”的发射速度可能⼩于7.9 km/s C.“风云三号D ”的周期⼩于地球静⽌轨道卫星的周期 D.“风云三号D ”的加速度⼩于地球静⽌轨道卫星的加速度答案 C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所⽰为北⽃导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是( )图2A.在轨道运⾏的两颗卫星a 、b 的周期相等B.在轨道运⾏的两颗卫星a 、c 的线速度⼤⼩v aC.在轨道运⾏的两颗卫星b 、c 的⾓速度⼤⼩ωb <ωcD.在轨道运⾏的两颗卫星a 、b 的向⼼加速度⼤⼩a a解析根据万有引⼒提供向⼼⼒，得T ＝2πr 3GM，因为a 、b 的轨道半径相等，故a 、b 的周期相等，选项A 正确；因v ＝GMr，c 的轨道半径⼩于a 的轨道半径，故线速度⼤⼩v aGM r 3，c 的轨道半径⼩于b 的轨道半径，故⾓速度⼤⼩ωb <ωc ，选项C 正确.因a n ＝GMr2，a 的轨道半径等于b 的轨道半径，故向⼼加速度⼤⼩a a ＝a b ，选项D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复，⾃2016年起将4⽉24⽇设⽴为“中国航天⽇”.1970年4⽉24⽇我国⾸次成功发射的⼈造卫星东⽅红⼀号，⽬前仍然在椭圆轨道上运⾏，如图3所⽰，其轨道近地点⾼度约为440 km ，远地点⾼度约为2 060 km ；1984年4⽉8⽇成功发射的东⽅红⼆号卫星运⾏在⾚道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东⽅红⼀号在远地点的加速度为a 1，东⽅红⼆号的加速度为a 2，固定在地球⾚道上的物体随地球⾃转的加速度为a 3，则a 1、a 2、a 3的⼤⼩关系为( )图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析卫星围绕地球运⾏时，万有引⼒提供向⼼⼒，对于东⽅红⼀号，在远地点时有G Mm 1(R ＋h 1)2＝m 1a 1，即a 1＝GM (R ＋h 1)2，对于东⽅红⼆号，有G Mm 2(R ＋h 2)2＝m 2a 2，即a 2＝GM(R ＋h 2)2，由于h 2>h 1，故a 1>a 2，东⽅红⼆号卫星与地球⾃转的⾓速度相等，由于东⽅红⼆号做圆周运动的轨道半径⼤于地球⾚道上物体做圆周运动的半径，根据a n ＝ω2r ，故a 2>a 3，所以a 1>a 2>a 3，选项D 正确，选项A 、B 、C 错误. 【考点】⾚道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对⽐【题点】⾚道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对⽐7.地球上站着两位相距⾮常远的观察者，都发现⾃⼰的正上⽅有⼀颗⼈造地球卫星相对⾃⼰静⽌不动，则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中⼼的距离是( ) A.⼀⼈在南极，⼀⼈在北极，两颗卫星到地球中⼼的距离⼀定相等 B.⼀⼈在南极，⼀⼈在北极，两颗卫星到地球中⼼的距离可以不等 C.两⼈都在⾚道上，两颗卫星到地球中⼼的距离可以不等 D.两⼈都在⾚道上，两颗卫星到地球中⼼的距离⼀定相等答案 D解析两位相距⾮常远的观察者，都发现⾃⼰正上⽅有⼀颗⼈造地球卫星相对⾃⼰静⽌不动，说明此卫星为地球同步卫星，运⾏轨道为位于地球⾚道平⾯内的圆形轨道，距离地球的⾼度约为36 000 km ，所以两个⼈都在⾚道上，两卫星到地球中⼼的距离⼀定相等，故D 正确.8.2015年9⽉14⽇，美国的LIGO 探测设施接收到⼀个来⾃GW150914的引⼒波信号，此信号是由两个⿊洞的合并过程产⽣的.如果将某个双⿊洞系统简化为如图4所⽰的圆周运动模型，两⿊洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强⼤的引⼒作⽤下，两⿊洞间的距离逐渐减⼩，在此过程中，两⿊洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增⼤B.线速度均逐渐减⼩C.⾓速度均逐渐增⼤D.向⼼加速度均逐渐减⼩答案 C解析根据G M 1M 2L 2＝M 14π2R 1T 2，解得M 22，同理可得M 1＝4π2L 2GT 2R 2，所以M 1＋M 2＝4π2L 2GT 2(R 1＋R 2)＝4π2L 3GT 2，当(M 1＋M 2)不变时，L 减⼩，则T 减⼩，即双星系统运⾏周期会随间距减⼩⽽减⼩，故A错误；根据G M 1M 2L 2＝M 1v 12R 1，解得v 1＝GM 2R 1L 2，由于L 平⽅的减⼩⽐R 1和R 2的减⼩量⼤，则线速度增⼤，故B 错误；⾓速度ω＝2πT ，结合A 可知，⾓速度增⼤，故C 正确；根据G M 1M 2L 2＝M 1a 1＝M 2a 2知，L 变⼩，则两星的向⼼加速度增⼤，故D 错误.9.⼀些星球由于某种原因⽽发⽣收缩，假设该星球的直径缩⼩到原来的四分之⼀，若收缩时质量不变，则与收缩前相⽐( )A.同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤到原来的4倍B.同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤到原来的16倍C.星球的第⼀宇宙速度增⼤到原来的4倍D.星球的第⼀宇宙速度增⼤到原来的2倍答案 BD解析在星球表⾯由重⼒等于万有引⼒mg ＝G MmR 2可知，同⼀物体在星球表⾯受到的重⼒增⼤为原来的16倍，选项A 错误，B 正确.由第⼀宇宙速度计算式v ＝GMR可知，星球的第⼀宇宙速度增⼤为原来的2倍，选项C 错误，D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解【题点】第⼀宇宙速度的理解10.设地⾯附近重⼒加速度为g 0，地球半径为R 0，⼈造地球卫星的圆形轨道半径为R ，那么以下说法中正确的是( )A.卫星运⾏的向⼼加速度⼤⼩为g 0R 02R 2B.卫星运⾏的速度⼤⼩为R 02g 0R C.卫星运⾏的⾓速度⼤⼩为R 3R 02g 0D.卫星运⾏的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析由G Mm R 2＝ma 向，得a 向＝G M R 2，⼜g 0＝GM R 02，故a 向＝g 0R 02R 2，A 对.⼜a 向＝v 2R ，v ＝a 向R ＝g 0R 02R，B 对.ω＝a 向R＝g 0R 02R 3，C 错.T ＝2πω＝2πR 3g 0R 02，D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应⽤万有引⼒提供向⼼⼒分析天体运动规律11.⼀宇宙飞船绕地⼼做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有⼀质量为m 的⼈站在可称体重的台秤上.⽤R 表⽰地球的半径，g 表⽰地球表⾯处的重⼒加速度，g ′表⽰宇宙飞船所在处的重⼒加速度，F N 表⽰⼈对台秤的压⼒，则下列关系正确的是( ) A.g ′＝0 B.g ′＝gR 2r 2C.F N ＝0D.F N ＝m Rrg答案 BC解析处在地球表⾯处的物体所受重⼒近似等于万有引⼒，所以有mg ＝G MmR 2，即GM ＝gR 2，对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体，有mg ′＝G Mm r 2，即GM ＝g ′r 2，所以有g ′r 2＝gR 2，即g ′＝gR 2r 2，B 正确，A 错误；当宇宙飞船绕地⼼做半径为r 的匀速圆周运动时，万有引⼒提供向⼼⼒，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压⼒为零，C 正确，D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中⼼为圆⼼、半径为r 1的圆轨道上运动，周期为T 1，总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2，则( ) A.X 星球的质量为M ＝4π2r 13GT 12B.X 星球表⾯的重⼒加速度为g ＝4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度⼤⼩之⽐为v 1v 2＝m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2＝T 1r 23r 13答案 AD解析探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12＝m 1(2πT 1)2r 1，解得M ＝4π2r 13GT 12，选项A 正确；因为星球半径未知，所以选项B 错误；根据G Mmr 2＝m v 2r ，得v ＝GMr ，所以v 1v 2＝r 2r 1，选项C 错误；根据开普勒第三定律r 13T 12＝r 23T 22，得T 2＝T 1r 23r 13，选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系⼆、计算题(本题共4⼩题，共40分.要有必要的⽂字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13.(8分)宇航员在某星球表⾯以初速度v 0竖直向上抛出⼀个物体，物体上升的最⼤⾼度为h .已知该星球的半径为R ，且物体只受该星球的引⼒作⽤.求： (1)该星球表⾯的重⼒加速度；(2)从这个星球上发射卫星的第⼀宇宙速度. 答案 (1)v 022h(2)v 0R 2h解析 (1)设该星球表⾯的重⼒加速度为g ′，物体做竖直上抛运动，由题意知v 02＝2g ′h ，得g ′＝v 022h.(2)卫星贴近星球表⾯运⾏，则有mg ′＝m v 2R ，得v ＝g ′R ＝v 0R 2h. 【考点】万有引⼒定律和其他⼒学问题的综合应⽤【题点】万有引⼒与其他⼒学的综合问题14.(10分)⼈们在太阳系外发现了⾸颗“宜居”⾏星，其质量约为地球质量的6.4倍.已知⼀个在地球表⾯质量为50 kg 的⼈在这个⾏星表⾯所受的重⼒约为800 N ，地球表⾯处的重⼒加速度为10 m/s 2.求： (1)该⾏星的半径与地球的半径之⽐；(2)若在该⾏星上距⾏星表⾯2 m ⾼处，以10 m/s 的⽔平初速度抛出⼀只⼩球(不计任何阻⼒)，则⼩球的⽔平射程是多⼤？答案(1)2∶1 (2)5 m解析 (1)在该⾏星表⾯处，有G ⾏＝mg ⾏，可得g ⾏＝16 m/s 2.在忽略⾃转的情况下，物体所受的万有引⼒等于物体所受的重⼒，得GMm R 2＝mg ，有R 2＝GMg ，故R ⾏2R 地2＝M ⾏g 地M 地g ⾏＝4，所以R ⾏R 地＝2∶1.(2)由平抛运动规律，有h ＝12g ⾏t 2，x ＝v t ，故x ＝v2hg ⾏，代⼊数据解得x ＝5 m. 15.(10分)“嫦娥⼀号”探⽉卫星在空中的运动可简化为如图5所⽰的过程，卫星由地⾯发射后，经过发射轨道进⼊停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进⼊地⽉转移轨道，再次调速后进⼊⼯作轨道.已知卫星在停泊轨道和⼯作轨道运⾏的半径分别为R 和R 1，地球半径为r ，⽉球半径为r 1，地球表⾯重⼒加速度为g ，⽉球表⾯重⼒加速度为g6.求：图5(1)卫星在停泊轨道上运⾏的线速度⼤⼩； (2)卫星在⼯作轨道上运⾏的周期. 答案 (1)rg R (2)2πR 1r 16R 1g解析 (1)设卫星在停泊轨道上运⾏的线速度为v ，卫星做圆周运动的向⼼⼒由地球对它的万有引⼒提供，有G mMR 2＝m v 2R ，且有G m ′M r 2＝m ′g ，解得v ＝r g R. (2)设卫星在⼯作轨道上运⾏的周期为T ，则有G mM 1R 12＝m 2πT 2R 1，⼜有G m ″M 1r 12＝m ″g 6，解得T ＝2πR 1r 16R 1g. 【考点】天体运动规律分析【题点】应⽤万有引⼒提供向⼼⼒分析天体运动规律。
人教版高中物理必修二模块过关检测卷答案
-1-人教版高中物理必修二模块过关检测卷答案一、1. C 点拨：两个运动的初速度合成与加速度合成图如答图1所示，当a 与v 重合时，物体做直线运动；当a 与v 不重合时，物体做抛物线运动。
由于题目没有给出两个运动的加速度和初速度的具体数值及方向，所以以上两种情况都有可能，故正确答案为C 。
2. A 点拨：做曲线运动时，物体所受外力一定指向弯曲一侧，如果是轨迹a,质点所受外力方向一定是变化的，跟题干质点受到恒力作用矛盾，故不可能是轨迹a 。
3. D 点拨：物体做平抛运动时，在竖直方向做自由落体运动，则gt v y =。
所以选项D 正确。
4.BC 点拨：匀速圆周运动中线速度大小不变，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量。
5. D 点拨：由R T 4R G 222πm Mm =得，2234T G R πM =，所以41641T T R R 332B2A B ===A ；又因为3322242TGMGMT TR v πππω===，所以1218T T v v 33A B B ===A 。
6. D 点拨：设1S 和2S 的质量分别为1m 、2m ，对于1S 有221121r )T 2(r m m G m ⋅=π，得212224m GTr r π=。
解决本题的关键是把万有引力定律应用到双星系统上，紧紧抓住一方对另一方的引力是另一方做圆周运动的向心力。
7.BC 点拨：第一宇宙速度是人造卫星的最大运行速度，最小发射速度；而在卫星中的所有物体均处于完全失重状态，但物体的质量是物体本身的属性，因此在卫星中物体的质量不变。
8.A 点拨：如果物体所受合外力为零，根据功的公式αcos Fx W =，外力做功一定为零，故A 正确；物体做匀速圆周运动时，由于速度方向不断变化，是变速运动，合外力始终指向圆心，但由于跟速度方向垂直，不做功，动能不变，故B 、C 、D 错误。
9.CD 点拨：跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，-2-重力势能减少，空气阻力对运动员做负功；由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加，故A 、B 错，C 、D 正确。
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高中物理学习材料百校联盟高一新课程物理单元过关检测卷(一)编审:百校联盟考试研究中心审校：长沙市长郡中学麓山国际实验学校第一单元曲线运动质点在平面内的运动抛体运动的规律（实验）研究平抛运动（90分钟 100分）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中。
至少有一个是正确的，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选和有选错的均得零分。
1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体可能不受力的作用B．物体在恒力作用下有可能做曲线运动C．做曲线运动的物体，速度方向和加速度方向有可能在同一直线上D．做曲线运动的物体，加速度大小和方向都时刻发生改变2．下述运动属于平抛运动的有（）A．货物从行驶在平直公路上的卡车车厢板掉到地上B．运动员从沿水平直线飞行的飞机上落下C．小物体从竖直上升的电梯天花板上脱落掉到地板上D．乒乓球运动员发出的弧线球3．物体做平抛运动时，描述物体的速度变化△v（选△v方向为正）随时间变化的图线应是下图中的（）△v △v △v △vO t O t O t O tA B C D4.关于运动的合成，下列说法中正确的是（）①合运动的速度一定比分运动的速度大②只要两个分运动是直线运动，那么合运动一定是直线运动③两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动④不在一条直线上的匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动A. ①③B. ②③C. ①④D.③④5．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（）A．风速越大，水滴下落的时间越长B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关D．水滴下落的时间与风速无关6．如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力反向,而保持力的大小不变,则关于物体以后的运动情况,下列说法正确的是（）A.物体可能沿Ba运动B.物体可能沿Bb 运动C.物体可能沿Bc 运动D.物体可能沿原曲线由B 返回A7.一物体做斜上抛运动（不计空气阻力），在由抛出到落地的过程中，下列表述正确的是（ ）A ．物体到达最高点的速度等于零 B. 物体到达最高点时的速度沿水平方向C ．物体的加速度是不断变化的 D. 物体的速度不断减小8.如图所示，火车厢在水平轨道上以速度v 向西做匀速直线运动，车上有人相对车厢为u的速度向东水平抛出一小球.已知v ＞u ，站在地面上的人看到小球的运动轨迹应是（图中箭头表示列车运动的方向）（ ）9．如图所示，在水平地面上的A 点以v 1速度跟地面成θ角射出一弹丸，恰好以v 2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔Ｂ，下面说法正确的是（ ）A ．在Ｂ点以跟v 2大小相等的速度，跟v 2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A 点B ．在Ｂ点以跟v 1大小相等的速度，跟v 2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上的A 点C ．在Ｂ点以跟v 1大小相等的速度，跟v 2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上A 点的左侧D ．在Ｂ点以跟v 1大小相等的速度，跟v 2方向相反射出弹丸，它必定落在地面上A 点的右侧10.一个小球在坐标原点O 被水平抛出，小球在以后的运动过程中，瞬时速度和竖直方向所成的角为α，位移和竖直方向的所成的角为β，则α和β随时间变化的情况是（ ）A. α和β都随时间增大B. α和β都随时间减小C. α随时间增大，β随时间减小D. α随时间减小，β随时间增大 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二．填空题:本题共3小题，每题4分，满分12分；将正确、完整的答案填入相应的横线中。
11．如图所示，飞行员驾驶飞机沿水平方向匀速飞行，欲投放救灾物资到地面某指定区域，不计空气阻力，他想看投放物资是否准确落地到指定区域，他应沿图中a 、b 、c 、d 、e 中________的方向观察.12．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地．已知汽车从最高点至着地经历的时间约为t= 0．8 s ，两点间的水平距离约为s ＝30 m ．忽略空气阻力，则最高点与着地点间的高度差为 m ；在最高点时的速度约为 m/s ．（g 取10 m ／s 2）13. 用玩具手枪做一个精彩的游戏：枪口A 以与水平方向成v e d c b a30°的角瞄准悬于高处B 的一只狗熊玩具，B 处距水平桌面0.8米高，当子弹以5m/s 的初速度射出时，B 处的玩具狗熊同时自由落下. 请求出子弹击中玩具狗熊的时间 s ，击中玩具熊处位于B 点下方 m 处. （g 取10 m ／s 2）三．科学探究与实验 （本题共2小题，每题5分，满分10分）14.如图所示是用频闪照片研究平抛物体运动时,拍射的自由落体运动和平抛运动在不同时刻的一幅照片.照片中同一时刻,自由落体运动小球的位置与平抛运动小球的位置的连线与自由落体小球的轨迹不垂直.试分析造成这种现象可能的原因是什么?15．在如图所示的装置中,两个相同的弧形轨道M 、N 分别用于发射小铁球P 、Q , 两轨道上端分别装有电磁铁C 、D , 调节电磁铁C 、D 的高度,使AC =BD ,从而保证小铁球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度v 0相等.将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的下端射出. 实验结果是两小铁球同时到达E 处发生碰撞. 增加或者减小轨道M 的高度,只改变小铁球P 到达桌面时速度的竖直方向分量的大小,再进行实验,结果两小铁球总是发生碰撞.试分析回答该实验现象说明了什么?A B CD M N PQ E vv 00同一竖直线 四、论述计算题：本题包括4个小题，共38分。
要求写出必要的文字说明，方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16．（8分）如图所示，一辆小车在水平面上以速度v 0向右做匀速直线运动，车厢内三角支架边缘放一小球，小球与车厢地板之间的距离为h. 当小车突然以加速度a 向右做匀加速直线运动时，小球将从三角支架上下落并落到车厢的地板上，求小球刚落到车厢地板上时，落点与三角支架边缘之间的水平距离.17．（10分）一条宽度为L 的河流，水流速度为V s ,已知船在静水中的速度为V c ，那么：（1）怎样渡河时间最短？（2）若V c >V s ,怎样渡河位移最小？（3）若V c <V s ,怎样渡河船漂下的距离最短？船渡河的最短位移是多少？18.（10分）质量为m=2kg 的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立xOy 坐标系，t=0时物体位于坐标系的原点O. 物体在x 轴和y 轴方向的分速度v x 、v y 随时间t 变化图线如图甲、乙所示. 求：（1）t=0时，物体速度的大小和方向；（2）t=8.0s 时，物体速度的大小和方向；（3）t ＝8.0s 时，物体的位置（用位置坐标x 、y 表示，角度可用反三角函数表示）。
19．（10分）如图所示，三个台阶每个台阶高h=0.225米，宽s=0.3米. 小球在平台AB 上以初速度v 0水平向右滑出，要使小球正好落在第2个平台CD 上，不计空气阻力，求初速v 0范围. 某同学计算如下(g 取10m/s 2):根据平抛规律:2h=21gt 2 ；220.225100.3t h g s s ===.到达D 点小球的初速: v D =2s/t=2×0.3/0.3 m/s =2m/s 到达C 点小球的初速: v C =s/t=0.3/0.3 m/s =1m/s所以落到台阶CD 小球的初速范围是: 1m/s < v 0 < 2m/s.以上求解过程是否有问题，若有，指出问题所在，并给出正确的解答.参考答案(一)1．B 2. AB 3. B 4. D 5. BD 6. C 7. B 8. D 9. AC 10. B11．c 12. 3.2 37.5 13. 0．32 0．51214．是因为做“平抛运动”的小球的初速度并不完全水平，而是稍微向上倾斜，变成了斜抛运动.15．将P 铁球在水平方向上的运动在不同竖直高度的情况下与Q 铁球对比,发现P 、Q 两球总是相遇,P 球水平方向上的运动不因P 球在竖直方向运动的时间长短而改变,总是与在水平面上匀速运动的Q 球有完全相同的运动情况,所以本实验说明了:①平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动；②平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,不影响水平方向上的分运动,分运动各自具有独立性.答案:平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动;各分运动具有独立性.16．当小车突然向右做加运动后，小球相对于地面以初速度v 0做平抛运动，设小球平抛运动相对于地面的水平位移为s 1，平抛运动的时间为t ，则有t v s 01=（2分） 221gt h =（2分） 设在t 时间内小车的位移为s 2，则有20221at t v s += （1分） 设小球落点与三角支架边缘之间的水平距离为△s ，则有△s=s 2－s 1（1分）由以上各式解得：gah s =∆（2分）. 17．（1）如图甲所示，设船上头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为：θsin c V L t =. 可以看出：L 、V c 一定时，t 随sin θ增大而减小；当θ=900时，sin θ=1,所以当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，cV L t =min .（3分） (2)如图乙所示，渡河的最小位移即河的宽度. 为了使渡河位移等于L ，必须使船的合速度V 的方向与河岸垂直. 这是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ. 根据三角函数关系有：V c cos θ─V s =0. 所以θ=arccosV s /V c因为0≤cos θ≤1,所以只有在V c >V s 时，船才有可能垂直于河岸横渡.（3分）（3）如果水流速度大于船上在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游. 怎样才能使漂下的距离最短呢？如图丙所示，设船头V c 与河岸上游成θ角，合速度V 与河岸下游成α角. 可以看出：α角越大，船漂下的距离x 越短，那么在什么条件下α角最大呢？以V s 的矢尖为圆心，以V c 为半径画圆，当V 与圆相切时，α角最大，根据cos θ=V c /V s ,船头与河岸的夹角应为：θ=arccosV c /V s . 此时渡河的最短位移为：L V V L s cs ==θcos .（4分） 18.（1）由图可知，t=0时刻，v x =3.0m/s,v y =0. 所以t=0时刻，物体的速度大小v 0=3.0m/s ，方向沿x 轴正方向.（2分）（2）t=8.0s 时，v x =3.0m/s,v y =4.0m/s，物体的速度大小 5.0/v m s ==.（2分） 速度方向与x 轴正向夹角设为α，4tan =,3y x v v α=α=53°.（2分） （3）t=8.0s 时，物体的位置坐标x=v x t=24m, 21162y y a t m ==,所以8.0s 时的位置为(24m,16m). （2分）设该位置的方向与x 轴正向夹角β,2tan 3y x β==,所以2arctan 3β=(2分). 19．以上解题有问题.(2分)小球无法到达C 点.(2分)2 图甲图乙图丙若要小球恰好落在CD 上的最小速度应是小球恰好从F 点擦过，落在CD 上.(1分) 所以最小速度:// 1.4/OF s v s m s t ==== (3分) 所以1.4m/s<V 0<2m/s .(2分)。