人教版普通高中教科书高一物理必修2例题和书后习题(新课标)
(完整版)高一物理必修2章节整理及练习(含答案)
第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向[自读教材·抓基础]1．抛体运动 将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫作抛体运动。
2．抛体运动的速度方向 (1)在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的切线方向。
(2)做抛体运动的质点的速度方向，在其运动轨迹各点的切线方向上，并指向质点前进的方向。
(3)质点在曲线运动中速度的方向时刻在改变，即具有加速度，所以曲线运动是一种变速运动。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(想一想)物理上的切线与数学上的切线有何区别？提示：数学上的切线不用考虑方向，而物理上的切线具有方向，即要符合物体运动或物理量的“大方向”。
[跟随名师·解疑难]1．如何理解曲线运动的方向？由平均速度的定义知v ＝s t，则曲线运动的平均速度应为时间t 内的位移s 与时间t 的比值，如图1-1-1所示，v ＝s AB t。
随时间t 的取值变小，由图知时间t 内位移的方向逐渐向A 点的切线方向靠近，当时间趋于无限短时，位移方向为A 点的切线方向，故极短时间内的平均速度方向为A 点的瞬时速度方向，即A 点的切线方向。
2．曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化，不管大小是否变化，因其矢量性，速度时刻都在变化，即曲线运动一定是变速运动。
3．做曲线运动的物体一定有加速度吗？由于曲线运动是变速运动，所以，做曲线运动的物体一定有加速度。
[特别提醒] 做曲线运动的物体，其速度沿轨迹上所在点的切线方向，确定物体的速度方向应先明确其运动轨迹。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(选一选)(多选)下列说法正确的是( )A ．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变B ．曲线运动的速度方向可以不变，但速度大小一定改变C ．曲线运动的速度方向不是物体的运动方向D ．做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向抛体做直线或曲线运动的条件[自读教材·抓基础]1．抛体做直线运动的条件 ：抛出时的速度方向在竖直方向上。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第五章综合训练(课后习题)【含答案及解析】
第五章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对,即物体受到两个互成角度的恒力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确。
2.影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝(即吊威亚)来实现。
若某次拍摄时,将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系在演员身上,另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。
起重设备在将演员竖直加速吊起的同时,沿水平方向匀速移动,使演员从地面“飞跃”至空中。
不计空气阻力,假定钢丝绳始终保持竖直,则在此过程中,下列判断正确的是()A.演员做匀变速曲线运动B.演员做直线运动C.演员的速度越来越大D.钢丝绳的拉力等于演员的重力,演员在水平方向做匀速运动,竖直方向做加速运动,则可知合力与速度方向不在同一直线上,故演员做曲线运动,但合力不一定是定值,即加速度不一定是定值,则演员不一定做匀变速曲线运动,故选项A、B错误;根据题意,演员水平方向的速度不变,但是竖直方向的速度增大,故合速度增大,故选项C正确;由于演员在竖直方向做加速运动,由牛顿第二定律可知,钢丝绳的拉力大于演员的重力,故选项D错误。
3.(2021山东安丘期中)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+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=√s2+(L2)2,足球的位移大小为x=√ℎ2+s2+L 24,A项错误;足球运动的时间t=√2ℎg,足球的初速度大小为v0=dt=√g2ℎ(L24+s2),B项正确;足球末速度的大小v=√v02+v y2=√g2ℎ(L24+s2)+2gℎ,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=s L2=2sL,D项错误。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第六章综合训练(课后习题)【含答案及解析】
第六章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2021广东深圳检测)转笔是一项深受广大中学生喜爱的休闲活动,其中也包含了许多的物理知识。
如图所示,假设某同学将笔套套在笔杆的一端,在转笔时让笔杆绕其手指上的某一点O在竖直平面内做匀速圆周运动,则下列叙述正确的是()A.笔套做圆周运动的向心力是由笔杆对它的摩擦力提供的B.笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越大C.当笔杆快速转运时,笔套有可能被甩走D.由于匀速转动笔杆,笔套受到的摩擦力大小不变,笔套套在笔杆的一端,所以笔套做圆周运动的向心力是由重力、笔杆对它的摩擦力以及笔杆对它的弹力的合力提供的,故A错误。
笔杆上的各个点同轴转动,所以它们的角速度是相等的,根据a n=ω2r可知,笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越小,故B错误。
当笔套的转速过大,外界提供的合力小于其需要的向心力时,笔套有可能被甩走,故C正确。
笔套在竖直平面内做匀速圆周运动,所受重力、弹力、摩擦力的合力一直指向O点,且大小不变,可知摩擦力大小不可能不变,故D错误。
2.如图所示,在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上,有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动,则()A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B.加快脱水筒转动角速度,筒壁对衣服的摩擦力也变大C.水珠之所以会离开衣服是因为水珠受到离心力的作用D.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好,筒壁对衣服的弹力提供向心力,故A错误;加快脱水筒转动角速度,衣服在竖直方向上受的重力和摩擦力平衡,筒壁对衣服的摩擦力不变,故B错误;衣服随脱水筒一起转动时,衣服对水滴的附着力提供水滴做圆周运动的向心力,随转速的增大,当衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动,故C 错误;由F n =m ω2r 可知,脱水筒转动角速度越大,水滴做圆周运动需要的向心力越大,水滴越容易做离心运动,故D 正确。
人教版高中物理必修二课后练习答案详解.pdf
人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章：曲线运动第1节 曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
图6－122. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
图6－133. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
图6－14第2节 质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。
如图6－15。
图6－152. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度（图略），即：v xv v1vBC6.4/v m s ===，速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3. 答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
图6－164. 答：如图6－17所示。
图6－17第3节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度：/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ， tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
2024高一物理新人教版必修二课后练习-6
6.4 万有引力理论的成就 每课一练（人教版必修2）1．若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，则 可求得( ) A ．该行星的质量 B ．太阳的质量C ．该行星的平均密度D ．太阳的平均密度2．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面表面处重力加速 度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的( ) A .14B ．4倍C ．16倍D ．64倍3．火星直径约为地球直径的一半，质量约为地球质量的非常之一，它绕太阳公转的轨道 半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍．依据以上数据，下列说法中正确的是( ) A ．火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B ．火星公转的周期比地球的长 C ．火星公转的线速度比地球的大D ．火星公转的向心加速度比地球的大4．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T ，引力常量为G ， 那么该行星的平均密度为( ) A .GT 23π B .3πGT 2 C .GT 24π D .4πGT 25．为了对火星及其四周的空间环境进行监测，我国预料于2024年10月放射第一颗火星 探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时， 周期分别为T 1和T 2.火星可视为质量分布匀称的球体，且忽视火星的自转影响，引力常 量为G .仅利用以上数据，可以计算出( ) A ．火星的密度和火星表面的重力加速度 B ．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C ．火星的半径和“萤火一号”的质量D ．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力6．设地球半径为R ，a 为静止在地球赤道上的一个物体，b 为一颗近地绕地球做匀速圆 周运动的人造卫星，c 为地球的一颗同步卫星，其轨道半径为r.下列说法中正确的是( )A ．a 与c 的线速度大小之比为rRB ．a 与c 的线速度大小之比为RrC ．b 与c 的周期之比为rRD ．b 与c 的周期之比为R r Rr7．2024年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺当完成出舱活动任务，他的第一次太 空行走标记着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动， 其轨道半径为r ，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为2r ，则可以确定 ( )A ．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4B ．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶ 2C ．翟志刚出舱后不再受地球引力D ．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的试验样品，假如不当心试验样品脱手，则它将做 自由落体运动8．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )A .⎝⎛⎭⎫4π3Gρ12 B .⎝⎛⎭⎫34πGρ12 C .⎝⎛⎭⎫πGρ12D .⎝⎛⎭⎫3πGρ12 9．如图1所示，图1a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R 和2R(R 为 地球半径)．下列说法中正确的是( ) A ．a 、b 的线速度大小之比是2∶1 B ．a 、b 的周期之比是1∶2 2C ．a 、b 的角速度大小之比是36∶4D ．a 、b 的向心加速度大小之比是9∶410．英国《新科学家(Ne w Scientist )》杂志评比出了2024年度世界8项科学之最，在 XTEJ 1650—500双星系统中发觉的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R 约为45 km ，质量M 和半径R 的关系满意M R ＝c 22G(其中c 为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为( )A ．108 m /s 2B ．1010 m /s 2C ．1012 m /s 2D ．1014 m /s 2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案岩石颗粒A 和B 与土星中心的距离分别为r A ＝8.0×104 km 和r B ＝1.2×105 km ，忽视所 有岩石颗粒间的相互作用．(结果可用根式表示) (1)求岩石颗粒A 和B 的线速度之比．(2)土星探测器上有一物体，在地球上重为10 N ，推算出它在距土星中心3.2×105 km 处 受到土星的引力为0.38 N ．已知地球半径为6.4×103 km ，请估算土星质量是地球质量的 多少倍？12．中子星是恒星演化过程中的一种可能结果，它的密度很大．现有一中子星，观测到它的自转周期为T ＝130s ．问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？(计算时星体可视为匀称球体，万有引力常量G ＝6.67×10－11m 3/(kg ·s 2))参考答案1．B2．D [由G Mm R 2＝mg 得M ＝gR 2G ，ρ＝M V ＝gR 2G 43πR 3＝3g4πGR所以R ＝3g 4πGρ，则R R 地＝gg 地＝4依据M ＝gR 2G ＝4g 地·(4R 地)2G ＝64g 地R 2地G＝64M 地，所以D 项正确．]3．AB [由G Mm R 2＝mg 得g ＝G M R 2，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的25，A正确；由G Mm r 2＝m (2πT )2r 得T ＝2πr 3GM ，公转轨道半径大的周期长，B 对；周期长的线速度小(或由v ＝GM r 推断轨道半径大的线速度小)，C 错；公转向心加速度a ＝G Mr2，D 错．]4．B [设飞船的质量为m ，它做匀速圆周运动的半径为行星半径R ，则G Mm R 2＝m (2πT)2R ，所以行星的质量M ＝4π2R 3GT 2，行星的平均密度ρ＝M 43πR 3＝4π2R 3GT 243πR 3＝3πGT2，B 项正确．] 5．A [设火星质量为M ，半径为R ，“萤火一号”的质量为m ，则有G Mm (R ＋h 1)2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 12(R ＋h 1) ① G Mm (R ＋h 2)2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 22(R ＋h 2) ② 联立①②两式可求得M 、R ，由此可进一步求火星密度，由于mg ＝GMm R 2，则g ＝GM R 2，明显火星表面的重力加速度也可求出，正确答案为A.]6．D [物体a 与同步卫星c 角速度相等，由v ＝rω可得，二者线速度之比为Rr，选项A 、B 均错误；而b 、c 均为卫星，由T ＝2πr 3GM 可得，二者周期之比为R r Rr ，选项C 错误，D正确．]7．AB [依据a ＝GMr2，可知a 1∶a 2＝1∶4，故A 正确；依据v ＝GMr，可知v 1∶v 2＝1∶2，故B 正确；依据万有引力定律，翟志刚不论是在舱里还是在舱外，都受地球引力的作用，故C 错；样品脱手时具有和人同样的初速度，并不会做自由落体运动，故D 错．]8．D [物体随天体一起自转，当万有引力全部供应向心力使之转动时，物体对天体的压力恰好为零，则G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，又ρ＝M43πR 3，所以T ＝123G，D 正确．]9．CD [依据G Mmr 2＝m v 2r得v ＝GM r ，v a v b ＝3R 2R ＝ 62.依据GMm r 2＝mr 4π2T 2，得T ＝4π2r 3GM，T a T b ＝ (2R 3R )3＝2 69 ωa ωb ＝T bT a＝3 6∶4. 依据a n ＝F 万m ＝GMr2，得a n a a nb ＝(3R 2R )2＝94.] 10．C [可认为黑洞表面物体的重力等于万有引力，即mg ＝GMm R 2，即g ＝GM R 2，将M R ＝c 22G代入上式得g ＝c 22R ＝(3×108)22×45×103 m/s 2＝1×1012 m/s 2.] 11．(1)62(2)95解析 (1)万有引力供应岩石颗粒做圆周运动的向心力，所以有G Mm r 2＝m v 2/r .故v ＝GMr所以v A v B ＝r B r A ＝ 1.2×105 km 8.0×104 km ＝62.(2)设物体在地球上重为G 地，在土星上重为G 土，则由万有引力定律知： G 地＝G M 地m R 2地，G 土＝G M 土m R 2土又F 万＝G M 土mr2，故G 土R 2土＝F 万r 2所以M 土M 地＝G 土R 2土G 地R 2地＝F 万r 2G 地R 2地＝0.38×(3.2×105)210×(6.4×103)2＝95. 12．1.27×1014 kg/m 3解析 考虑中子星赤道处一小块物体，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时，中子星才不会瓦解．设中子星的密度为ρ，质量为M ，半径为R ，自转角速度为ω，位于赤道处的小块物体质量为m ，则有GMm R 2＝mω2R ，ω＝2πT ，M ＝43πR 3ρ 由以上各式得ρ＝3πGT 2代入数据解得ρ＝1.27×1014 kg/m 3点评 因中子星自转的角速度到处相同，据G MmR 2＝mω2R 知，只要赤道上的物体不做离心运动，其他位置上的物体就会处于稳定状态，中子星就不会瓦解．。
高一物理必修二课后习题答案
高一物理必修二课后习题答案人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章：曲线运动第1节曲线运动1.答：如图6－12所示，在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同；在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。
图6－122.答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
图6－133.答：如图6－14所示，AB段是曲线运动、BC段是直线运动、CD段是曲线运动。
图6－14第2节质点在平面内的运动1.解：炮弹在水平方向的分速度是v x＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y＝800×sin60°＝692m/s。
如图6－15。
图6－152.解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v2，风的作用使他获得向东的速度v1，落地速度v为v2、v1的合速度（图略），即：6.4/v m s===，速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3.答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v1，击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度，所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。
图6－164.答：如图6－17所示。
图6－17第3节抛体运动的规律1.解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运vyvxv1vB动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度：/40.36/v s m s ==摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ， tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
人教版高中物理必修二高一课后练习7.2功.docx
高中物理学习材料桑水制作7.2 功每课一练（人教版必修2）1．如图6所示，图6质量为M的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中不正确的是( )A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功D．如果物体做减速直线运动，F可能对物体做负功2．人以20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，人放手后，小车又前进了2.0 m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为( )A．100 J B．140 JC．60 J D．无法确定3．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A．0 B．－FhC．－2Fh D．－4Fh4．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．当作用力不做功时，反作用力也不做功C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功5．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( )A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功6.图7如图7所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用F1、F AB、F BA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是( )A．F做正功，F AB做负功，F BA做正功，F1不做功B．F、F BA做正功，F AB、F1不做功C．F做正功，F AB做负功，F BA和F1不做功D．F做正功，F AB做负功，F BA做正功，F1做负功7.图8如图8所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与水平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中( )A．重力对滑块做功B．滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力对滑块不做功C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功D．滑块对斜面的压力对斜面做正功图98．新中国成立前后，机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用，原理图如图9所示，假设驴拉磨的平均用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为( )A．0 B．500 JC．500πJ D．1 000πJ题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案9.质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，v－t图象如图10所示，则在汽车行驶的整个过程中，发动机做功为________；汽车克服摩擦力做功为________．图10图1110．如图11所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m＝10 kg 的物体，使其以大小为a＝2 m/s2的加速度匀加速上升，求前3 s内力F做的功．(取g ＝10 m/s2)11.图12一个质量m ＝2 kg 的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F 1＝10 N ，在水平 地面上移动的距离l ＝2 m ．物体与地面间的滑动摩擦力F 2＝4.2 N ，求外力对物体所做的 总功．(如图12所示)参考答案1．BD [无论物体是加速还是减速，F 、v 夹角都为零，则F 对物体做正功，A 、C 对，B 、D 错．]2．A [人的推力作用在小车上的过程中，小车发生的位移是5.0 m ，故该力做功为W ＝Fl cos α＝20×5.0×cos 0° J ＝100 J ．]3．C [从全过程看，空气的阻力为变力，但将整 个过程分为两个阶段：上升阶段和下落阶段，小球在每个阶段上受到的阻力都是恒力，且总是跟小球运动的方向相反，空气阻力对小球总是做负功．全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做的功的代数和，即W ＝W 上＋W 下＝(－Fh )＋(－Fh )＝－2Fh .]4．D [由功的公式W ＝Fl cos α可知W 大小、正负取决于F 、l 、α大小，作用力、反作用力虽然大小相等，方向相反，但是作用在两个物体上，两物体对地的位移大小、方向关系不确定，故作用力、反作用力做功的关系不确定，A 、B 、C 错，D 对. ]5．B [静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，也都可以对物体做负功．]6．C [F 拉B 向右移动，对B 做正功；B 移动时，F AB 水平向左，对B 做负功；F 1和F BA 对A 不做功，因为A 处于静止状态，在力的方向上位移为零．]7.ACD [当滑块从顶端滑至底端时，由于接触面光滑，斜面将向右移动一段距离，如图所示．重力对滑块做正功，尽管斜面对滑块的支持力垂直于斜面，但滑块的位移方向与斜面不平行，即支持力F N 与位移的夹角大于π2.所以斜面对滑块的支持力对滑块做负功，很容易分析，滑块对斜面的压力对斜面做正功．]8．D [由于F 的方向始终保持与作用点的速度方向一致，因此F 做功不为零，可否定A 答案．可把圆周划分成很多小段研究，当各小段的弧长Δs i 足够小(Δs i →0)时，在这Δs i 内F 的方向几乎与该小段的位移方向重合，故W F ＝F ·Δs 1＋F ·Δs 2＋F ·Δs 3＋…＝F ·2πR ＝1 000π J ．]9．1.5×106 J 1.5×106 J解析 由v －t 图象可得后40 s 内汽车做匀减速运动，其加速度大小a ＝2040m/s 2＝0.5 m/s 2，由牛顿第二定律求得汽车所受摩擦力F f ＝ma ＝5×103×0.5 N ＝2.5×103 N又由v －t 图象可得整个过程中汽车通过的位移l ＝60×202m ＝600 m ，所以汽车克服摩擦力做功W f ＝F f ·l ＝2.5×103×600 J ＝1.5×106J ，整个过程：W F ＝W f ，可求得发动机做功W F＝1.5×106 J.10．1 080 J解析 物体受到两个力的作用：拉力F ′和重力mg ，其中F ′＝2F ，由牛顿第二定律得 F ′－mg ＝ma所以F ′＝m (g ＋a )＝10×(10＋2) N ＝120 N.则F ＝12F ′＝60 N. 物体从静止开始运动，3 s 内的位移为l ＝12at 2＝12×2×32 m ＝9 m. 方法一 力F 的作用点为绳的端点，而在物体发生9 m 位移的过程中，绳的端点的位移为2l ＝18 m ，所以，力F 做的功W ＝F ·2l ＝60×18 J ＝1 080 J.方法二 本题还可用等效法求力F 做的功．由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F 做的功和拉力F ′对物体做的功相等， 即W F ＝W F ′＝F ′l ＝120×9 J ＝1 080 J.点拨 本题思路是根据牛顿第二定律求出力F ，再由总功的求解方法求出力F 做的功． 11．7.6 J解析 本题考查了对合力做功的求解，常用方法有以下两种：解法一 拉力F 1对物体所做的功W 1＝F 1l cos 37°＝16 J摩擦力F 2对物体所做的功为：W 2＝F 2l cos 180°＝－8.4 J外力对物体所做的总功W ＝W 1＋W 2＝7.6 J.解法二 物体受到的合力为：F 合＝F 1cos 37°－F 2＝10×45N －4.2 N ＝3.8 N 所以W ＝F 合s ＝3.8×2 J ＝7.6 J.。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：机械能守恒定律(课后习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律机械能守恒定律课后篇巩固提升合格考达标练1.下列运动过程中,机械能守恒的是()A.热气球缓缓升空B.树叶从枝头飘落C.掷出的铅球在空中运动D.跳水运动员在水中下沉,空气的浮力做功,机械能不守恒,选项A错误;树叶从枝头飘落,所受的空气阻力不能忽略,空气阻力做负功,其机械能不守恒,选项B错误;掷出的铅球在空中运动时,所受空气的阻力对其运动的影响可以忽略,只有重力做功,其机械能守恒,选项C正确;跳水运动员在水中下沉时,所受水的浮力做负功,其机械能不守恒,选项D错误。
2.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下列关于能量的叙述正确的是()A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变,弹力做负功,重力势能、弹性势能及动能都要发生变化,任意两种能量之和都不会保持不变,但三种能量相互转化,总和不变,选项D正确。
3.(多选)(2021江苏徐州高一检测)如图所示,一轻弹簧的一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则在小球由A 点摆向最低点B的过程中()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少,所以小球的机械能减少,A错误,D正确。
由于弹簧被拉长,所以弹簧的弹性势能增大,B正确。
A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧和小球组成的系统机械能守恒,C正确。
4.以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则()A.h1=h2>h3B.h1=h2<h3C.h1=h3<h2D.h1=h3>h2,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒定律得mgh=12mv02,所以h=v022g,斜上抛物体在最高点速度不为零,设为v1,则mgh2=12mv02−12mv12,所以h2<h1=h3,故D对。
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必修2第五章抛体运动§5-1 曲线运动1【必1·p5·1】跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。
图 5.1-5虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。
整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。
2【必1·p17·2】图 5.1-6 是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。
图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P 处流水的速度方向相同？请把这些地方标注出来。
3. 汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10 s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10 s 的两个位置的速度矢量示意图。
4. 一质点沿着圆周运动。
请证明：质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
5. 一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图5.1-7 中的v所示。
从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。
到达B点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。
达到C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。
物体最终到达D点。
请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。
3【必1·p17·3】将近1 000 年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。
卧看满天云不动，不知云与我俱东（图1.1-3）。
诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。
诗中描述了什么物体的运动？它们分别是以什么物体为参考系的？你对诗人关于“榆堤”“云”“我”的运动与静止的说法有没有不同的认识？§1-2 时间位移4【必1·p22·1】以下各种说法中，哪些指时间间隔？哪些指时刻？（1）列车员说：“火车8时42分到站，停车8分。
”（2）“您这么早就来啦，抱歉！让您等了这么久。
”（3）“前3 s”“最后3 s”“第3 s末”“第3 s内”。
5【必1·p22·2】某市出租汽车的收费标准有 1.20 元/ km、1.60 元/ km、2.00 元/ km，其中的千米说的是路程还是位移？6【必1·p22·3】田径运动场跑道周长是400 m。
（1）百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是多少？位移大小是多少？（2）800 m 跑比赛中，不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗？跑完全程的位移相同吗？请结合田径比赛的规则想一想。
7【必1·p22·4】如图1.2-10，一个物体从P点运动到Q点，坐标x P为3 m，x Q为－2 m，它的位移大小是多少？方向如何？请你画出它的位置坐标和位移矢量。
8【必1·p22·5】一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x 表示它相对于出发点的位移。
图 1.2-11 近似描写了汽车在0 时刻到40 s 这段时间的x-t图像。
通过分析回答以下问题。
（1）汽车最远位置距离出发点约为多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车在哪段时间驶离出发点，在哪段时间驶向出发点？9【必1·p22·6】从高出地面3 m 的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5 m 后回落，最后到达地面（图1.2-12）。
分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格。
坐标原点抛出点的坐标最高点的坐标落地点的坐标从抛出点到最高点的位移从最高点到落地点的位移从抛出点到落地点位移地面抛出点§1-3 位置变化快慢的描述——速度10【必1·p28·1】把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。
接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如图1.3-8 所示。
（1）图中所示的纸带，哪端与重物相连？（2）怎样计算在纸带上打A点时重物的瞬时速度？说出你的理由。
11【必1·p28·2】图1.3-9是甲、乙两物体沿某一直线运动的v-t图像，至少从以下三个方面分别说明它们的速度是怎样变化的。
（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？（2）速度的大小变化吗？是加速还是减速？（3）运动的方向是否变化？12【必1·p28·3】汽车从制动到停止共用了5 s。
这段时间内，汽车每1 s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m、3 m、1 m。
（1）求汽车前1 s、前2 s、前3 s、前4 s 和全程的平均速度。
在这五个平均速度中，哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大些，还是略小些？（2）汽车运动的最后2 s 的平均速度是多少？§1-4 速度变化快慢的描述——加速度13【必1·p33·1】小型轿车从静止开始加速到100 km/h 所用的最短时间，是反映汽车性能的重要参数。
A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3 s、13.2 s、15.5 s，分别计算它们在测试时的加速度有多大。
14【必1·p33·2】有没有符合下列说法的实例？若有，请举例。
A. 物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0；B. 两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小；C. 物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西；D. 物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大。
15【必1·p33·3】以下描述了四个不同的运动过程。
A. 一架超音速飞机以500 m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10 s；B. 一辆自行车以3 m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下，经过3 s到达坡路底端时，速度变为12 m/s；C. 一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2 s，获得了0.002 m/s的速度；D. 一列动车在离开车站加速行驶中，用了100 s使速度由72 km/h增加到144 km/h。
（1）以上四个运动过程，哪个过程速度最大？请按速度的数值把它们由大到小排列。
（2）以上四个运动过程，哪个过程速度的变化量最大？请按速度变化量的数值把它们由大到小排列。
（3）以上四个运动过程，哪个过程加速度最大？请按加速度的数值把它们由大到小排列。
16【必1·p33·4】一个物体在水平面上向东运动，某时刻速度大小为20 m/s，然后开始减速，2 min后该物体的速度减小为0。
求物体的加速度大小及方向。
17【必1·p33·5】图1.4-6中的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。
先初步判断一下哪个物体的加速度最大，再根据图中的数据计算它们的加速度，并说明加速度的方向。
第一章运动的描述复习与提高A 组1. 以下情景中，哪些带下划线的物体可看成质点，哪些不能看成质点？将结果填入括号内。
（1）小敏观察蚂蚁拖动饭粒时，蚂蚁的肢体是如何分工的。
（）（2）小英测算蚂蚁拖动饭粒时，蚂蚁1 min爬行的路程。
（）（3）在跳水比赛中，裁判员给跳水运动员评分。
（）（4）教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程。
（）2. 图1-1 是特技跳伞运动员的空中造型图。
当运动员们保持该造型向下落时，若其中某一位运动员以对面的运动员为参考系，则他自己的运动情况怎样？当他俯视大地时，看到大地迎面而来，他是以什么物体为参考系的？3. 以下对话，其含义是指时刻还是指时间间隔？写在括号内。
问：这车什么时候开？（）答：过一会儿就要开了。
（）问：我离开一下，10 min 就赶回来，行不？（）答：你不能晚过车票上的开车时间。
（）4. 关于位移和路程，下列四位同学的说法是否正确？如果不正确，错在哪里？同学甲：位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量。
同学乙：位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动。
同学丙：位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线。
同学丁：其实，位移和路程是一回事。
5. 一辆汽车沿直线从甲地开往乙地，前一半位移内的平均速度为30 km/h，后一半位移内的平均速度是60 km/h，这辆汽车全程的平均速度是多少？6. 在桌球比赛中，某球以1.5 m/s 的速度垂直撞击边框后，以1.3 m/s 的速度反向弹回，球与边框接触的时间Δt为0.08 s，求该撞击过程中球的加速度。
7. 以下是几种交通工具在某段时间中的运动记录。
表三种交通工具的运动记录（1）以上有没有速度大而加速度小的情况？如果有，请列举。
（2）以上有没有速度变化量大而加速度小的情况？B 组1.小李讲了龟兔沿直线赛道赛跑的故事，故事情节中兔子和乌龟运动的x-t图像如图1-2所示。
请你依照图像中的坐标，并结合物理学的术语来讲述这个故事。
在讲故事之前，先回答下列问题：（1）故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发？（2）乌龟做的是什么运动？（3）兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次？（4）哪一个先通过预定位移到达终点？2. 图1-3是某物体做直线运动的x-t图像，请作出v-t图像来描述这段运动过程。
3. 四个质点做直线运动，它们的v-t图像分别如图1-4中甲、乙、丙、丁所示。
速度v坐标轴的正值表示质点向东的方向，当t＝0时，质点位于A点。
请分别说出四个v-t图像中的质点在2 s 时间内的运动情况。
需要说明各段时间质点在向哪个方向运动？速度大小怎样变化？4. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0 cm的遮光条。
如图1-5，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间Δt1为0.20 s，通过第二个光电门的时间Δt2为0.05 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5 s，试估算滑块的加速度。
第二章匀变速直线运动的研究§2-1 实验：探究小车速度随时间变化的规律1【必1·p40·1】为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图2.1-5所示。
（1）某同学用以下方法绘制了小车运动的v-t图像。
先把纸带每隔0.1 s剪断，得到若干短纸条。
再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。
最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图像。