教科版高中物理必修2教材习题参考答案
物理必修二科教版习题答案
物理必修二科教版习题答案物理必修二科教版习题答案物理是一门研究自然界物质运动规律的科学，对于学习物理的学生来说，掌握习题的解答方法是非常重要的。
本文将为大家提供物理必修二科教版习题的答案，帮助大家更好地学习和理解物理知识。
第一章运动的描述1. 速度的计算公式是：速度=位移/时间。
当物体的位移和时间已知时，可以直接计算出速度的数值。
2. 加速度的计算公式是：加速度=（末速度-初速度）/时间。
当物体的初速度、末速度和时间已知时，可以计算出加速度的数值。
3. 速度与加速度的关系：当物体的速度改变时，它一定有加速度；当物体的加速度为零时，它的速度保持不变。
第二章力的作用和运动1. 牛顿第一定律：物体在没有外力作用下，保持匀速直线运动或静止状态。
2. 牛顿第二定律：物体的加速度与作用在其上的力成正比，与物体的质量成反比。
加速度的计算公式为：加速度=力/质量。
3. 牛顿第三定律：任何一个物体都会对另一个物体施加与之大小相等、方向相反的力。
第三章力的合成和分解1. 力的合成：当多个力作用于同一个物体时，可以将这些力按照大小和方向相互叠加，得到一个合力。
合力的大小等于各个力的矢量和。
2. 力的分解：当一个力作用于物体上时，可以将这个力分解为两个分力，一个与物体表面垂直，另一个与物体表面平行。
垂直分力决定物体的压力，平行分力决定物体的摩擦力。
第四章动量与碰撞1. 动量的计算公式是：动量=质量×速度。
当物体的质量和速度已知时，可以计算出动量的数值。
2. 动量守恒定律：在一个封闭系统中，当没有外力作用时，物体的总动量保持不变。
3. 弹性碰撞：碰撞后物体的动能和动量都能得到完全保存。
4. 非弹性碰撞：碰撞后物体的动能和动量不能得到完全保存，部分能量会转化为其他形式的能量。
第五章能量与功1. 功的计算公式是：功=力×位移×cosθ。
当力、位移和两者之间的夹角已知时，可以计算出功的数值。
2. 功率的计算公式是：功率=功/时间。
高中物理(教科版必修二)：第3章 1.天体运动 含答案
学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)1．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是( )A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B ．有的行星绕太阳运动的轨道是圆C ．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D ．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同【解析】 八大行星的轨道都是椭圆，A 对、B 错．不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C 对、D 对．【答案】 B2．如图315所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )【导学号：22852056】图315A.19天 B.13天 C ．1天D ．9天 【解析】 由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律r 3卫T 2卫＝r 3月T 2月，可得T卫＝1天，故选项C正确．【答案】 C3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图316所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于( )图316A．F2B．AC．F1D．B【解析】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F2的连线，故太阳位于F2.【答案】 A4．如图317所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )图317A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动【解析】 由开普勒第二定律可知，近日点时行星运行速度最大，因此A 、B 错误；行星由A 向B 运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C 正确，D 错误．【答案】 C5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是( )【解析】 由开普勒第三定律知R 3T 2＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确． 【答案】 D6．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A ．3年B ．9年C ．27年D ．81年【解析】 根据开普勒第三定律R 3地T 2地＝r 3船T 2船，得T 船＝27年． 【答案】 C7．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为( )【导学号：22852057】。
教科版物理必修【2】：1.1《曲线运动》学案(含答案)
第一章抛体运动第1节曲线运动[导学目标] 1.知道曲线运动的速度方向，理解曲线运动是一种变速运动.2.理解物体做直线或曲线运动的条件．1．物体做匀速直线运动的条件是：________________.2．物体做曲线运动的条件是：______________________________________________.3．演示并思考：①自由释放一个小钢球和水平抛出一个相同的小钢球，它们的运动情况有什么不同呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________②上述两种情况中，小钢球的速度方向与所受重力的方向(不计空气阻力)有什么不同呢？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________一、曲线运动的速度方向1．曲线运动物体________________是曲线的运动叫曲线运动．2．曲线运动的速度[问题情境]下雨天，在泥水中行驶的汽车，其车轮上飞溅出来的泥水是沿着车轮的切线方向飞出的，泥水被车轮从地面上粘起，具有了车轮的速率，在飞溅出去以后，由于具有惯性，它将沿直线运动；同理，在飞转的砂轮上磨刀具，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出．根据以上情景分析，曲线运动的速度方向具有什么特点？我们应如何确定曲线运动的速度方向呢？[要点提炼]1．质点在做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的______方向．2．曲线运动的性质——曲线运动是一种______运动．速度是矢量，速度的变化不仅指速度______的变化，也包括速度______的变化．做曲线运动的物体，速度方向是时刻改变的，所以曲线运动是一种______运动．3．曲线运动一定有________．做曲线运动的物体速度方向时刻在变化，物体所受合外力一定不为零，所以，做曲线运动的物体一定有________．[问题延伸]在变速直线运动中我们应用极限法，通过取Δt 时间内的位移Δx ，用v ＝Δx Δt来近似表示某点的瞬时速度，Δt 越短，这种近似越精确．请同学们思考，在曲线运动中如何求某一点的瞬时速度呢？[即学即用]图11．曲线滑梯如图1所示，试标出人从滑梯上滑下时在A 、B 、C 、D 各点的速度方向2．关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动不一定是曲线运动C．曲线运动一定是加速度变化的运动D．运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动3．关于曲线运动，下列说法中正确的是()A．变速运动一定是曲线运动B．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动也可以是速率不变的运动二、物体做直线或曲线运动的条件[问题情境]请同学们分析小球竖直向上抛出和水平抛出时的速度方向和小球受力方向，并总结小球做直线运动的条件和小球做曲线运动的条件？[问题延伸]1．物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？2．物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？3．物体既有初速度又受外力时，将做什么运动？[要点提炼]1．物体做曲线运动的条件(1)要有初速度；(2)要受________；(3)初速度方向与合外力方向________________．2．曲线运动的速度与加速度．根据牛顿第二定律F＝ma，物体的加速度与物体所受的合外力存在瞬时对应的关系，而且加速度方向与合外力方向一致，因此，做曲线运动的物体的加速度与速度不在同一条直线上．速度的方向是轨迹在该点的________方向，加速度的方向是________的方向．3．曲线运动的分类．(1)加速度恒定(即大小、方向都不变)的曲线运动，叫做________曲线运动；(2)加速度变化(大小、方向之一变化或两者都变化)的曲线运动，叫做________曲线运动．4．曲线运动的轨迹：做曲线运动的物体，其轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，且向____________所指的方向弯曲．若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向．[即学即用]4．质点沿轨道AB做曲线运动，速率逐渐减小，图中哪一个可能正确地表示了质点在C处的加速度方向()5．下列说法中正确的是()A．合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动B．合外力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动C．合外力方向与速度方向成钝角时，物体做减速直线运动D．合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动一、曲线运动定义：运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动．二、曲线运动的位移初位置指向末位置的有向线段．三、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向．四、曲线运动的轨迹曲线运动的轨迹在速度和合外力之间，并且向着合外力方向弯曲．五、物体做曲线运动的条件当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动．六、曲线运动的性质曲线运动过程中速度方向始终在变化，因此曲线运动是变速运动．第一章抛体运动第1节曲线运动课前准备区1．物体所受的合力为零2．物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上3．①前者是直线运动，后者是曲线运动．②前者重力方向与速度方向共线，后者不共线．课堂活动区核心知识探究一、1．运动轨迹2．[问题情境]泥水离开车轮时的速度方向和火星离开砂轮时的速度方向都是离开时那个点的切线方向．应该根据曲线运动的切线方向确定速度方向．[要点提炼]1．切线 2.变速 大小 方向 变速 3.加速度 加速度[问题延伸]在曲线运动中截取AB 一段，先求AB 的平均速度，据式：v AB ＝x AB t可知：v AB 的方向与x AB 的方向一致，t 越小，v AB 越接近A 点的瞬时速度，当t →0时，AB 曲线即为A 点的切线，A 点的瞬时速度方向为该点的切线方向．可见，速度的方向为质点在该处的切线方向，且方向是时刻改变的．[即学即用]1．如下图2．AB [做曲线运动的物体其速度方向一定是时刻改变的，而速度是矢量，速度方向变了，物体的运动就一定是变速运动．若速度的方向不变，而大小变化了，物体做的是变速直线运动．故A 、B 正确．物体做曲线运动时，若所受合力为恒力，则物体的加速度就为恒加速度，是不变的，例如，我们将要学到的平抛运动；物体做曲线运动时，若所受合力大小不变，方向始终与速度方向垂直，则物体的速度大小、加速度大小都不变，例如我们将要学到的匀速圆周运动．]3．BD二、[问题情境]小球受力方向与速度方向共线时，小球做直线运动，小球受力方向与速度方向不共线时，小球做曲线运动．[问题延伸]1．匀速直线运动2．初速度为零的匀加速直线运动．3．a.当初速度方向与外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动．b.当初速度方向与外力方向不在同一直线上时，做曲线运动．[要点提炼]1．(2)合外力 (3)不在同一直线上 2.切线 合外力 3.(1)匀变速 (2)变速 4.合外力[即学即用]4．C [做曲线运动的物体，所受合力垂直速度方向的分力指向轨道的曲率中心．根据质点运动的速率是逐渐减小的，说明质点所受合力沿速度方向的分力跟速度方向相反，质点的加速度沿速度方向的分量也跟速度方向相反．A 、B 中沿速度方向的加速度分量跟速度方向相同，质点的速率是逐渐增大的，与题设要求不符，因此A、B是错误的；D中加速度沿速度方向的分量跟速度方向相反，使质点速率不断减小，但垂直于速度方向的加速度分量方向不是指向C点的曲率中心，所以D是错误的；故只有C是正确的．]5．ABD[当物体加速度方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动，选项A正确；当物体加速度方向与速度方向成锐角时，加速度与速度平行的分量使速率增大，加速度与速度垂直的分量使速度方向改变，物体做曲线运动，选项B正确；当物体加速度方向与速度方向成钝角时，加速度与速度方向平行的分量使速率减小，加速度与速度垂直的分量改变速度方向，物体做曲线运动，选项C错误；当物体加速度与速度方向相反时，物体做减速直线运动，选项D正确．]。
高中物理课后习题答案教科版必修2
第五章第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v方向相反。
2.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。
3.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。
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。
2.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，如图6－15所示， 6.4/v m s===，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。
4.答：如图6－17所示。
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。
零件做平抛运动，在竖直方向位移为y＝2.45m＝212gt经历时间0.71t s===，在水平方向位移x＝v t＝13.3m，零件做平抛运动的初速度为：v＝x／t＝13.3／0.71m/s＝18.7m/s＝67.4km/h＞60km/h所以该车已经超速。
教科版高中物理必修第二册2-2-2究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系课时学案含答案
第2课时探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系实验必备·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验目的探究向心力与物体的质量、角速度、半径之间的定量关系．[注意事项](1)实验前应将横臂紧固，螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故．(2)实验时，不宜使标尺露出格数太多，以免由于球沿滑槽外移引起过大的误差．(3)皮带跟轮塔之间要拉紧．二、设计实验，进行验证1．实验仪器2．实验设计采用控制变量法探究(1)控制小球质量和半径不变，探究向心力大小与转动角速度的定量关系．(2)控制小球质量和角速度不变，探究向心力大小与转动半径的定量关系．(3)控制小球半径和角速度不变，探究向心力大小与小球质量的定量关系．3．实验步骤匀速转动手柄，可以使轮塔、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动．这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力．同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小．(1)把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同．调整轮塔上的皮带，使两个小球的角速度不一样．探究向心力的大小与角速度的关系．(2)保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径．调整轮塔上的皮带，使两个小球的角速度相同．探究向心力的大小与半径的关系．(3)换成质量不同的小球，分别使两小球的转动半径相同．调整轮塔上的皮带，使两个小球的角速度也相同．探究向心力的大小与质量的关系．(4)重复几次以上实验．4．数据处理(1)m、r一定(2)m、ω一定(3)r、ω一定(4)分别作出F向ω2、F向r、F向m的图像．(5)实验结论：①在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比．②在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比．③在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一教材原型实验典例示范例 1 用如图所示的装置可以“探究做匀速圆周运动的物体向心力的大小与哪些因素有关”．匀速转动手柄1，可以使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动．左右轮塔通过皮带连接，可通过改变皮带所处的层来改变左右轮塔的角速度之比，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供．球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值．(1)本实验采用的科学研究方法是________(填字母代号)．A．控制变量法B．累积法C．微元法(2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将轮塔上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，可以探究________(填字母代号)．A．向心力的大小与质量的关系B．向心力的大小与半径的关系C．向心力的大小与角速度的关系素养训练1如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动．皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的弹力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是________．(填写正确选项前的字母)A．验证力的平行四边形定则B．验证牛顿第二定律C．伽利略对自由落体运动的研究(2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3∶1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板____处(均选填“A”“B”或“C”)，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________．若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与____________成正比．(3)为了能探究向心力大小的各种影响因素，左、右两侧轮塔________(选填“需要”或“不需要”)设置半径相同的轮盘．(4)你认为以上实验中产生误差的原因有________________________(写出一条即可)．探究点二创新型实验典例示范例 2 某同学用如图所示的装置做探究向心力大小与角速度大小的关系的实验．装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平杆一起匀速转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力．拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得．(1)保持滑块的质量和到竖直转轴的距离r不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数ω，根据实验数据得到Fω2的图线斜率为k，则滑块的质量为________．(用题目中的字母表示)(2)若水平杆不光滑，根据(1)得到图线的斜率将________．(选填“增大”“不变”或“减小”)．素养训练2某同学设计了如图所示装置探究向心力与质量、半径关系的实验．水平杆光滑，竖直杆与水平杆铰合在一起，互相垂直，绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接．(1)探究向心力与质量关系时，让物块1、2的质量不同，测出物块1、2的质量分别为m1、m2，保持____________________相同，转动竖直杆，测出不同转动角速度下两力传感器的示数F1、F2，测出多组F1、F2，作出F1F2图像，如果作出的图像是过原点的直线，且图像的斜率等于________，则表明在此实验过程中向心力与质量成正比．(2)探究向心力与半径关系时，让物块1、2的________相同，测出物块1和物块2到转轴的距离分别为r1、r2，转动竖直杆，测出不同转动角速度下两力传感器的示数F1、F2，测出多组F1、F2，作出F1F2图像，如果作出的图像是过原点的直线，且图像的斜率等于________，则表明在此实验过程中向心力与半径成正比．随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B 到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是()A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处D ．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B 和挡板C 处2．如图是利用激光测定圆盘圆周运动的原理示意图，图中光源和接收器固定，圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面有一小段涂有反光材料(侧面其他部分不反射光)．圆盘转动到图示位置时，接收器开始接收到反光涂层所反射的激光束，接收器第1次刚接收到激光束至第n ＋1次刚接收到激光束所用时间为T 0，每次接收激光束持续时间为t ，圆盘的直径为d ，圆周率用π表示．(计算结果用题中所给字母表示)(1)由实验可知，圆盘转动周期T ＝________．(2)圆盘边缘上的点的向心加速度大小a ＝________． (3)圆盘侧面反光涂层的长度l ＝________．3．某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式．滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F 的大小．滑块上固定一遮光片，宽度为d ，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上．滑块旋转半径为R ，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F 和角速度ω的数据．(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt ，则角速度ω＝________． (2)以F 为纵坐标，以________(填“Δt ”“1Δt ”“Δt 2”或“1Δt 2”)为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，从而验证向心力大小与角速度的平方成正比；若所得图像的斜率为k ，则滑块的质量为________(用所测物理量k 、d 、R 表示)．第2课时 探究向心力F 的大小与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系关键能力·合作探究探究点一 【典例示范】例1 解析：(1)本实验采用的科学研究方法是控制变量法，A 正确．(2)因为两个小球的质量相等，运动半径相等，轮塔上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层时，它们的角速度不同，则可以探究向心力的大小与角速度的关系，C正确．答案：(1)A(2)C素养训练1解析：(1)本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律的实验方法相同，B正确．(2)探究向心力和角速度的关系时，要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上；若将传动皮带套在两半径之比等于3∶1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为1∶3，则向心力之比为1∶9，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1∶9，若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与角速度的平方成正比．(3)为了能探究向心力大小的各种影响因素，因为要研究角速度一定时向心力与质量或半径的关系，则左右两侧轮塔需要设置半径相同的轮盘．(4)实验中产生误差的原因有：弹簧测力筒的读数引起的误差．答案：(1)B(2)A C1∶9角速度的平方(3)需要(4)弹簧测力筒的读数引起的误差探究点二【典例示范】例2解析：(1)由公式F＝mω2r，所以Fω2图像的斜率为k＝mr，解得m＝kr.(2)若水平杆不光滑，一开始静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大值后，有F＋μmg ＝mω2r，可得F＝mω2r－μmg，Fω2图像的斜率为k＝mr，可知Fω2图线的斜率不变．答案：(1)kr(2)不变素养训练2解析：(1)探究向心力与质量关系时，让物块1、2的质量不同，保持物块到竖直轴的距离相同，转动竖直杆，测出不同转动角速度下两力传感器的示数F1、F2，测出多组F1、F2，作出F1F2图像，由F＝mrω2可知，F1F2＝m1m2，因此，如果作出的图像是过原点的直线，且图像的斜率等于m1m2，则表明在此实验过程中向心力与质量成正比．(2)探究向心力与半径关系时，让物块1、2的质量相同，测出物块1和物块2到转轴的距离分别为r1、r2，转动竖直杆，测出不同转动角速度下两力传感器的示数F1、F2，测出多组F1、F2，作出F1F2图像，由F＝mrω2可知，F1F2＝r1r2，如果作出的图像是过原点的直线，且图像的斜率等于r1r2，则表明在此实验过程中向心力与半径成正比．答案：(1)物块到竖直轴距离m1m2(2)质量r1r2随堂演练·自主检测1．解析：探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，A、B错误；探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C 处，C错误；探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两轮塔半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，D正确．答案：D2．解析：(1)由实验可知，圆盘转动周期T＝T0n.(2)圆盘转动的角速度为ω＝2πT ＝2πnT0，圆盘边缘上的点的向心加速度大小为a＝rω2＝d 2(2πnT0)2＝2π2n2dT02.(3)由题意可得lπd＝tT，解得l＝πndtT0.答案：(1)T0n(2)2π2n2dT02(3)πndtT03．解析：(1)由题意可得，滑块过光电门的速度为v＝dΔt，则角速度为ω＝vR＝dR·Δt.(2)根据向心力公式可得F＝mω2R，代入解得F＝md2R(1Δt)2.由题意可知，斜率为k＝md2R，则滑块质量m＝kRd2.答案：(1)dΔtR (2)1Δt2kRd2。
[教科版]高中物理必修二【全册】2021年配套练习题 打包下载【共37套100页】
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[教科版]高中物理必修二（全册）配套练习题汇总（共37套100页）一、选择题1．一物体由静止开始下落一小段时间后, 突然受一恒定水平风力的影响, 但着地前一小段时间风突然停止, 则其运动轨迹的情况可能是图中的()解析: 选C．风力停止之前, 物体的速度方向斜向下, 风力停止后, 物体还有重力作用, 重力方向竖直向下, 力的方向指向轨迹凹侧, 故选C．2．某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态, 当撤去某个恒力F1时, 物体可能做()A．匀加速直线运动B．匀减速直线运动C．匀变速曲线运动D．变加速曲线运动解析: 选ABC．由于撤去恒力F1后物体受的合力爲恒力, 故一定是匀变速运动, 但初速度的方向不知, 所以轨迹可能是直线也可能是曲线, 可能是匀加速直线运动, 可能是匀减速直线运动也可能是匀变速曲线运动．故A、B、C都是有可能的．3．质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加, 如图所示, 有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向, 其中正确的是()解析: 选D．由牛顿第二定律可知, 加速度a与合外力的方向相同, 指向曲线的凹侧, 另外速度v的方向沿曲线的切线方向, 故B、C项错误．由于质点从A到B速率逐渐增加, 则加速度与速度的夹角应小于90°, 综上可知, 只有D项正确．4．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, 则物体速度大小变化是()A ．先减小后增大B ．先增大后减小C ．不断增大D ．不断减小解析: 选A ．开始时物体所受合力方向与速度方向的夹角大于90°, 物体速度减小, 经过一段时间后, 物体的速度方向与其合力方向的夹角小于90°, 物体又做加速运动, 故A 项正确．5．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 ．物体在变力作用下有可能做曲线运动C ．物体做曲线运动, 沿垂直速度方向的合力一定不爲零D ．沿垂直速度方向的合力爲零时, 物体一定做直线运动解析: 选BCD ．物体是否做曲线运动, 取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线, 只要两者不共线, 无论物体所受合外力是恒力还是变力, 物体都做曲线运动, 故A 错误, B 正确．由垂直速度方向的力改变速度的方向, 沿速度方向的力改变速度的大小知, C 、D 正确．6．质量爲m 的物体, 在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动, 保持F 1、F 2不变, 仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后, 物体可能做( )A ．加速度大小爲F 3m的匀变速直线运动 B ．加速度大小爲2F 3m的匀变速直线运动 C ．加速度大小爲2F 3m的匀变速曲线运动 D ．匀速直线运动解析: 选BC ．物体在F 1、F 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动, 必有F 3与F 1、F 2的合力等大反向, 当F 3大小不变, 方向改变90°时, F 1、F 2的合力大小仍爲F 3, 方向与改变方向后的F 3夹角爲90°, 故F 合＝2F 3, 加速度a ＝F 合m ＝2F 3m, 但因不知原速度方向与F 合的方向间的关系, 故有B 、C 两种可能．7．如图所示, 火车在水平轨道上以大小爲v 的速度向西做匀速直线运动, 车上有人相对车厢以大小爲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)( )解析: 选D．小球抛出后相对于地面有水平向西的速度, 由于抛出后小球合力向下, 故抛出后小球仍向前运动, 同时向下落, 运动轨迹爲曲线, 选项D正确．8．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．如图所示, 翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下, 过M点时速度方向如图所示, 在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法中正确的是()A．过A点时的速度方向沿AB方向B．过B点时的速度方向沿水平方向C．过A、C两点时的速度方向相同D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上解析: 选B．翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示, 由图判断B正确, A、C错误．用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点, 则过山车过N点时速度方向与M点相同, D错误．9．一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示, 下面判断正确的是()A．若x方向始终匀速, 则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速, 则y方向先减速后加速C．若y方向始终匀速, 则x方向先减速后加速D．若y方向始终匀速, 则x方向先加速后减速解析: 选BD．曲线运动合外力的方向一定指向轨迹的凹侧, 若x方向始终匀速, 由轨迹的弯曲方向可判定, 在y方向上, 质点受到的力先沿y轴负方向, 后沿y轴正方向, 故质点在y方向先减速后加速, 故B正确．同理可判定D也正确．☆10.如图所示爲质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图, 且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直, 则质点从A点运动到E点的过程中, 下列说法中正确的是()A．质点经过C点的速率比D点的大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小解析: 选A．质点做匀变速曲线运动, 所以合外力不变, 则加速度不变; 在D点, 加速度应指向轨迹的凹侧且与速度方向垂直, 则在C点加速度的方向与速度方向成钝角, 故质点由C到D速度在变小, 即v C＞v D, 选项A正确．二、非选择题11．汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用2 min的时间, 汽车每行驶半周, 速度的方向将改变多少度? 汽车每行驶10 s, 速度的方向将改变多少度?解析: 汽车运动的方向时刻改变, 汽车每绕圆形广场一周所用时间爲2 min, 即爲120 s, 则每秒汽车转过的角度爲3°.又因爲物体做曲线运动的速度方向就是物体运动轨迹上该点的切线方向, 所以汽车每运行半周, 速度的方向改变Δθ＝60×3°＝180°.故汽车每行驶10 s速度方向改变Δθ′＝10×3°＝30°.答案: 180°30°12.如图所示, 爲一空间探测器的示意图, P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机, P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行, P2、P4的连线与y轴平行, 每台发动机开动时, 都能向探测器提供推力, 但不会使探测器转动．开始时, 探测器以恒定的速率v0向x轴正方向平移．(1)单独分别开动P 1、P 2、P 3、P 4, 探测器将分别做什么运动?(2)单独开动P 2和P 4, 探测器的运动有什么不同．解析: (1)单独开动P 1时, 力沿－x 方向, 故探测器做匀减速直线运动; 单独开动P 3时, 探测器做匀加速直线运动; 单独开动P 2或P 4时, 探测器做匀变速曲线运动．(2)单独开动P 2时, 探测器在坐标系第Ⅰ象限内做曲线运动, 轨迹向上弯曲; 单独开动P 4, 探测器在坐标系第Ⅳ象限内做曲线运动, 运动轨迹向下弯曲．答案: 见解析1．关于曲线运动, 下列说法正确的是( )A ．曲线运动不一定是变速运动B ．曲线运动可以是匀速率运动C ．做曲线运动的物体没有加速度D ．做曲线运动的物体加速度一定不变解析: 选B ．曲线运动的速度方向时刻在变, 故曲线运动一定是变速运动, 选项A 错误; 当合力方向始终与速度方向垂直时, 物体速度大小不变, 选项B 正确; 物体做曲线运动时一定受力的作用, 所以做曲线运动的物体一定有加速度, 选项C 错误; 当物体受到的合力变化时, 加速度也变化, 选项D 错误．2．关于力和运动的关系, 以下说法中正确的是( )A ．物体受到外力作用, 其运动状态一定改变B ．物体受到不变的合外力的作用, 其加速度一定不变C ．物体做曲线运动, 说明其受到的合外力爲变力D ．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解析: 选BD ．物体受到外力作用, 若外力的合力爲零, 其运动状态也不会发生改变, 故A 错误; 不变的合外力将使物体产生恒定的加速度, 故B 正确; 物体所受的外力不论是恒力还是变力, 只要外力与速度不在一条直线上, 物体一定做曲线运动, 故C 错误; 若物体所受合力方向与运动方向相反, 即合外力方向与速度方向在同一条直线上, 那么该物体一定做直线运动, 选项D 正确．3．一个物体在相互垂直的恒力F 1和F 2作用下, 由静止开始运动, 经过一段时间后, 突然撤去F 2, 则物体的运动情况是( )A ．物体做匀变速曲线运动B ．物体做变加速曲线运动C ．物体做匀速直线运动D ．物体沿F 1的方向做匀加速直线运动解析: 选A ．物体在相互垂直的恒力F 1和F 2的作用下, 由静止开始做匀加速直线运动, 其速度方向与F 合的方向一致, 经过一段时间后, 撤去F 2, F 1与v 不在同一直线上, 故物体必做曲线运动; 由于F 1恒定, 由a ＝F 1m知, a 也恒定, 故应爲匀变速曲线运动, 选项A 正确． 4．如图所示爲一质点在恒力F 作用下在xOy 平面上从O 点运动到B 点的轨迹, 且在A 点时的速度v A 与x 轴平行, 则恒力F 的方向可能是( )A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向解析: 选D．根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧的特点, 质点在O点受力方向可能沿＋x方向或－y方向, 而在A点速度方向沿＋x可以推知恒力方向不能沿＋x方向, 但可以沿－y方向, 所以D项正确．5．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, 下图表示物体运动的轨迹, 正确的是()解析: 选B．当物体所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上时, 物体做曲线运动, 所以选项C错误; 在物体做曲线运动时, 运动的轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中, 并且合外力F的方向指向轨迹的凹侧, 据此可知, 选项B正确, A、D错误．一、选择题1．一个质点同时参与互成一定角度(不在同一直线)的匀速直线运动和匀变速直线运动, 该质点的运动特征是()A ．速度不变B ．运动中的加速度不变C ．轨迹是直线D ．轨迹是曲线解析: 选BD ．合运动的加速度等于两个分运动的加速度矢量和, 即合运动的加速度是恒定加速度a , 而合运动的加速度与合运动的速度不在同一条直线上, 故合运动一定是曲线运动．所以B 、D 正确．2．雨滴由静止开始下落, 遇到水平吹来的风, 下述说法正确的是( )A ．风速越大, 雨滴下落时间越长B ．风速越大, 雨滴着地时速度越大C ．雨滴下落时间与风速无关D ．雨滴着地速度与风速无关解析: 选BC ．雨滴竖直向下的下落运动和在风力作用下的水平运动是雨滴同时参与的两个分运动, 雨滴下落的时间由竖直分运动决定, 两分运动彼此独立, 互不影响, 雨滴下落的时间与风速无关, 选项A 错误, 选项C 正确; 雨滴着地时的速度与竖直分速度和水平风速有关, 风速越大, 雨滴着地时的速度越大, 选项B 正确, 选项D 错误．3．如图所示, 一玻璃筒中注满清水, 水中放一软木做成的小圆柱体R (圆柱体的直径略小于玻璃管的直径, 轻重大小适宜, 使它在水中能匀速上浮)．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)．现将玻璃管倒置(图乙), 在软木塞上升的同时, 将玻璃管水平向右加速移动, 观察软木塞的运动, 将会看到它斜向右上方运动, 经过一段时间, 玻璃管移至图丙中右图所示位置, 软木塞恰好运动到玻璃管的顶端, 在图丁四个图中, 能正确反映软木塞运动轨迹的是( )解析: 选C ．圆柱体参与了竖直方向的匀速直线运动和水平向右的初速度爲零的匀加速直线运动, 所以其合初速度的方向竖直向上, 合加速度的方向水平向右, 物体运动的轨迹(直线还是曲线)由物体的速度和加速度的方向关系决定, 由于合初速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上, 圆柱体一定做曲线运动, 所以A 错; 圆柱体在竖直方向的速度不变, 而水平方向的速度逐渐增大, 所以合速度的方向与水平方向的夹角逐渐减小, 做曲线运动的物体的轨迹的切线方向即爲速度的方向, 所以B 、D 错, C 对．4．欲划船渡过一宽100 m 的河, 船相对静水速度v 1＝5 m/s, 水流速度v 2＝3 m/s, 则( )A ．过河最短时间爲20 sB ．过河最短时间爲25 sC ．过河位移最短所用的时间是25 sD ．过河位移最短所用的时间是20 s解析: 选AC ．当船头指向垂直河岸航行时, 过河用时最短, 最短时间t 1＝d v 1＝1005s ＝20s, A 对, B 错．当船驶向上游与河岸成θ角, 合速度与岸垂直时, 且v 1cos θ＝v 2时, 过河位移最短, 此时cos θ＝v 2v 1＝35, 过河时间t 2＝d v 1sin θ＝1005×45s ＝25 s, 故C 对, D 错． 5．某人横渡一河岸, 船划行速度和水流速度一定, 此人过河最短时间爲T 1; 若此船用最短的位移过河, 则所需时间爲T 2, 若船速大于水速, 则船速与水速之比爲( )A ．T 2T 22－T 21B ．T 2T 1C ．T 1T 21－T 22D ．T 1T 2 解析: 选A ．设船在静水中速度爲v 1, 水流速度爲v 2, 河宽爲d , 则过河最短时间T 1＝d v 1; 过河位移最短时, 所用时间T 2＝d v 21－v 22, 联立以上两式得v 1v 2＝T 2T 22－T 21. 6.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, 拉着质量爲m 的物体上升．若小车以v 1的速度做匀速直线运动, 当车后的轻绳与水平方向的夹角爲θ时, 物体的速度爲v 2, 轻绳对物体的拉力爲T , 则下列关系式正确的是( )A ．v 2＝v 1B ．v 2＝v 1cos θC ．T ＝mgD ．T >mg 解析:选D．轻绳的速度大小与物体m的速度v2相等, 小车沿水平面向左匀速运动的速度爲v1, 因此, 小车的合速度爲v1, 小车沿轻绳方向的速度是小车的分速度, 根据平行四边形定则将速度v1分解, 如图所示, v2＝v1cos θ, 选项A、B均错; v1不变, 在小车向左运动的过程中, 角θ减小, cos θ增大, 因此物体上升的速度v2不断增大, 物体加速上升, 根据牛顿第二定律可知T－mg＝ma>0, 则T>mg, 选项C错误, 选项D正确．7．匀速上升的载人气球中, 有人水平向右抛出一物体, 取竖直向上爲y轴正方向, 水平向右爲x轴正方向, 取抛出点爲坐标原点, 则地面上的人看到的物体的运动轨迹是图中的()解析: 选B．抛出的物体由于惯性仍具有向上的初速度, 而竖直方向上的分运动是竖直上抛运动, 水平方向上的分运动是匀速直线运动．所以B正确．8．如图所示, 甲、乙两同学从河中O点出发, 分别沿直线游到A点和B点后, 立即沿原路线返回到O点, OA、OB分别与水流方向平行和垂直, 且OA＝OB．若水流速度不变, 两人在静水中游速相等, 则他们所用时间t甲、t乙的大小关系爲()A ．t 甲<t 乙B ．t 甲＝t 乙C ．t 甲>t 乙D ．无法确定解析: 选C ．设水流的速度爲v 水, 两人在静水中的速度爲v 人, 从题意可知v 人>v 水, 设OA ＝OB ＝L , 对甲同学t 甲＝L v 人＋v 水＋Lv 人－v 水＝2v 人L v 2人－v 2水, 对乙同学来说, 要想垂直到达B 点,其速度方向要指向上游, 并且来回时间相等, 即t 乙＝ 2Lv 2人－v 2水, 则t 甲t 乙＝v 人v 2人－v 2水, 即t 甲>t 乙, C 正确．☆9.小河宽爲d , 河水中各点的水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比, v 水＝kx , k ＝4v 0d, x 是各点到近岸的距离, 小船船头垂直河岸渡河, 小船划水速度爲v 0, 则下列说法中正确的是( )A ．小船渡河时的轨迹爲直线B ．小船渡河时的轨迹爲曲线C ．小船到达距河对岸d4处, 船的渡河速度爲2v 0D ．小船到达距河对岸3d4处, 船的渡河速度爲10v 0解析: 选BC ．由题意可知, 小船在垂直于河岸方向上做匀速直线运动; 由于水的速度与水到岸边的距离有关, 所以小船在沿河方向做变速运动, 所以小船的轨迹爲曲线, B 正确, A错误．小船到达距河对岸d4处时, 小船沿河岸方向的速度爲v 0, 其合速度爲2v 0, 所以C 正确．小船到达距河对岸3d 4处时, 小船到另一河岸的距离爲 d4, 所以其合速度爲2v 0, D 错误．二、非选择题10. 2014年3月9日全国山地自行车冠军赛首站结束, 刘馨阳、任成远分获男、女越野赛冠军．若某一路段车手正在骑自行车以4 m/s 的速度向正东方向行驶, 天气预报报告当时是正北风, 风速也是4 m/s, 则车手感觉的风速多大? 方向如何?解析:以人爲参考系, 气流水平方向上有向西的4 m/s的速度, 向南有4 m/s的速度, 所以合速度爲4 2 m/s, 方向爲西南方向, 如图所示．由图可知骑车的人感觉到风速方向爲东北方向的东北风．答案: 4 2 m/s东北风11. 如图所示, A物块以速度v沿竖直杆匀速下滑, 由细绳通过定滑轮拉动物体B在水平方向上运动．当细绳与水平面夹角爲θ时, 求物体B运动的速度大小．解析:本题爲绳子末端速度分解问题．物块A 沿杆向下运动, 产生使绳子伸长和使绳子绕定滑轮转动两个效果．因此绳子端点(即物块A )的速度可以分解爲沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度, 如图所示, 其中物体B 的速度大小等于沿绳子方向的分速度, 则有sin θ＝v Bv , 因此v B ＝v sin θ.答案: v sin θ☆12.一物体在光滑水平面上运动, 它在x 方向和y 方向上的两个分运动的速度—时间图像如图所示．(1)判断物体的运动性质; (2)计算物体的初速度大小;(3)计算物体在前3 s 内和前6 s 内的位移大小．解析: (1)由图像可知, 物体沿x 方向的分运动爲匀速直线运动, 沿y 方向的分运动爲匀变速直线运动, 故合运动爲匀变速曲线运动．(2)物体的初速度爲v 0＝ v 2x 0＋v 2y 0＝302＋(－40)2m/s ＝50 m/s. (3)在前3 s 内x 方向: x ＝v x t ＝30×3 m ＝90 my 方向: y ＝－12×40×3 m ＝－60 m合位移大小爲s ＝x 2＋y 2＝902＋(－60)2 m ＝3013 m 前6 s 内x 方向: x ′＝v x t ′＝30×6 m ＝180 m. y 方向: y ′＝0合位移: s ′＝x ′2＋y ′2＝180 m. 答案: (1)匀变速曲线运动 (2)50 m/s (3)3013 m 180 m1．关于运动的合成与分解, 以下说法中正确的是( ) A ．由两个分运动求合运动, 合运动是唯一确定的B ．由合运动分解爲两个分运动, 可以有不同的分解方法C ．只有物体做曲线运动时, 才能将這个运动分解爲两个分运动D ．任何形式的运动, 都可以用几个分运动代替 解析: 选ABD ．从运动合成或分解的法则——平行四边形定则出发思考, 明确运动分解的意义、方法, 可做出正确的判断, 答案爲A 、B 、D ．2.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 时,则跳伞员着地时的速度()A．大小爲5.0 m/s, 方向偏西B．大小爲5.0 m/s, 方向偏东C．大小爲7.0 m/s, 方向偏西D．大小爲7.0 m/s, 方向偏东解析:选A．跳伞员竖直方向的匀速直线运动和水平方向上与风同速的匀速直线运动是他的两个分运动, 如图所示,由平行四边形定则及几何知识得, v合＝ 4.02＋3.02m/s＝5.0 m/s, 方向偏西．选项A正确, 其他选项均错．3．一物体运动规律是x＝3t2 m, y＝4t2 m, 则下列说法中正确的是()A．物体在x轴和y轴方向上都是初速度爲零的匀加速直线运动B．物体的合运动是初速度爲零、加速度爲5 m/s2的匀加速直线运动C．物体的合运动是初速度爲零、加速度爲10 m/s2的匀加速直线运动D．物体的合运动是加速度爲5 m/s2的曲线运动解析: 选AC．根据匀加速直线运动的位移公式s＝v0t＋12at2可知, 物体在x轴和y轴方向上都是初速度爲零的匀加速直线运动, 选项A正确; 物体在x、y方向上的加速度分别爲a x＝6 m/s2, a y＝8 m/s2, 根据平行四边形定则知, 物体的合加速度爲a＝a2x＋a2y＝10 m/s2, v0＝0, 选项B、D错误, 选项C正确．4．某电视台群众娱乐节目中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上, 向平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止, 则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向, 群众演员沿切线方向与转盘同速, 且v＝ωR)()解析: 选B．篮球被投出时由于惯性具有同圆盘边缘线速度等大的切向速度v1＝ωR, 要投入平台中心处的篮筐, 篮球的合速度应该沿半径方向水平向左, 根据平行四边形定则可知, 选项B正确, 其他选项所标注的篮球投出方向都不能使篮球的合速度沿半径方向指向圆心．5．小船在200 m宽的河中横渡, 水流速度爲2 m/s, 船在静水中的航速是4 m/s, 求:(1)当小船的船头始终正对对岸时, 它将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达正对岸, 应如何行驶? 历时多长?解析: 小船参与了两个运动: 随水漂流和船在静水中的运动．因爲分运动之间是互不干扰的, 具有等时的性质, 故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间t＝t1＝dv船＝2004s＝50 s沿河流方向的位移x水＝v水t＝2×50 m＝100 m 即在正对岸下游100 m处靠岸．(2)要小船垂直过河, 即合速度应垂直于河岸, 如图所示,则cos θ＝v 水v 船＝24＝12所以θ＝60°, 即航向与岸上游成60°角渡河时间t ＝d v 合＝d v 船sin θ＝2004sin 60° s ＝1003s ≈57.7 s.答案: (1)50 s 后在正对岸下游100 m 处靠岸 (2)航向与岸上游成60°角 57.7 s一、选择题1．物体做平抛运动时, 它的速度方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图像是图中的( )解析: 选B ．平抛运动的合速度v 与两个分速度v 0、v y 的关系如图所示．则tan α＝v y v 0＝gv 0·t , 故正切tan α与时间t 成正比, B 正确．2．在地面上方某一高处, 以初速度v 0水平抛出一石子, 当它的速度由水平方向变化到与水平方向成θ角时, 石子的水平位移的大小是(不计空气阻力)( )A ．v 20sin θgB ．v 20cos θgC ．v 20tan θgD ．v 20cot θg解析: 选C ．经时间t 后竖直方向的速度爲v y ＝gt , 由三角函数关系可得: tan θ＝gtv 0, 水平位移的大小x ＝v 0t ＝v 20tan θg, 选项C 正确．3．在运动的合成和分解的实验中, 蜡块在长1 m 的竖直放置的玻璃管中在竖直方向做匀速直线运动．现在某同学拿着玻璃管在水平方向上做初速度爲零的匀加速直线运动(忽略蜡块与玻璃管之间的摩擦), 并每隔1 s 画出蜡块运动所到达的位置, 运动轨迹如图所示, 若在轨迹上C 点(a , b )作该曲线的切线(图中虚线)交y 轴于A 点, 则A 的坐标爲( )A ．(0,0.5b )B ．(0,0.6b )C ．(0,0.5a )D ．(0, a )解析: 选A ．作出图示, 设v 与x 轴的夹角爲θ, 有tan θ＝v yv x, 根据平抛运动的规律有在水平方向: x ＝v x t /2,在竖直方向: y ＝v y t , 综合各式得tan θ＝y /(2x )．在直角三角形ABC 中, BC ＝x tan θ＝y /2＝0.5b , 故A 点的坐标应爲(0,0.5b )． 4.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, 爲了能把小球抛进小桶中, 则下次再水平抛球时, 他可能作出的调整爲( )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: 选AC ．设小球被抛出时的高度爲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．5．在一次飞越黄河的表演中, 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点经历的时间约爲1 s, 忽略空气阻力, 则最高点与着地点的高度差约爲( )A ．8.0 mB ．5.0 mC ．3.2 mD ．1.0 m解析: 选B ．汽车从最高点开始做平抛运动, 竖直方向y ＝12gt 2＝12×10×12m ＝5.0 m, 即最高点与着地点的高度差约爲5.0 m, B 正确．6．如图所示, 一物体自倾角爲θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上, 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A ．tan φ＝sin θB ．tan φ＝cos θC ．tan φ＝tan θD ．tan φ＝2tan θ解析: 选D ．竖直方向的分速度与水平方向的分速度之比爲: tan φ＝gtv 0, 竖直方向的位移与水平方向的位移之比爲: tan θ＝12gt 2v 0t ＝gt2v 0, 故有tan φ＝2tan θ.7．如图所示, 以9.8 m/s 的水平初速度v 0抛出的物体, 飞行一段时间后, 垂直地撞在倾角θ爲30°的斜面上, 可知物体完成這段飞行的时间是( )A ．33s B ．233sC ． 3 sD ．2 s解析: 选C ．物体撞击到斜面上时速度可按如图所示分解, 由物体与斜面撞击时速度的方向, 建立起平抛运动的物体竖直分速度v y 与已知的水平速度v 0之间的关系, 求出v y , 再由自由落体速度与时间的关系求出物体的飞行时间．由图可知: tan θ＝v 0v y , 即tan 30°＝9.8gt, 可以求得t ＝ 3 s.8．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 的大解析: 选BD ．由平抛运动知识, 飞行时间t ＝2hg, 由高度决定, b 、c 飞行时间相同, a 最短, A 错, B 对．结合x ＝v 0t ＝v 02hg, h 相同, x 正比于v 0, D 正确．对a , h 最小, x 最大, 故v 0最大, C 错误．☆9.如图所示, 两个倾角分别爲30°、45°光滑斜面放在同一水平面上, 两斜面间距大于小球直径, 斜面高度相等．有三个完全相同的小球a 、b 、c , 开始均静止于同一高度处, 其中。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第五章 经典力学的局限性与相对论初步 第四、五章测评
第四、五章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列描述的运动,牛顿运动定律不适用的是( A )A.研究原子中电子的运动B.研究“神舟十四号”飞船的高速发射C.研究地球绕太阳的运动D.研究飞机从北京飞往纽约的航线,并注意到低速和高速的标准是相对于光速,可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动,故选A。
2.(山东德州高一期末)如图所示,一质量为m的小滑块(可视为质点)从斜面上的P点由静止下滑,在水平面上滑行至Q点停止运动。
已知P点离水平面高度为h,小滑块经过斜面与水平面连接处时无机械能损失,重力加速度为g。
为使小滑块由Q点静止出发沿原路返回到达P点,需对小滑块施加一个始终与运动方向相同的拉力,则拉力至少对小滑块做功为( B )A.mghB.2mghC.2.5mghD.3mgh,设小滑块由P点到Q点,摩擦力做功为W,由动能定理有mgh+W=0,设小滑块由Q点到P点,拉力做功为W1,由动能定理有W1+W-mgh=0,联立解得W1=2mgh,故选B。
3.有一把长为L的尺子竖直放置,现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行,运行过程中尺子始终保持竖直,那么我们此时再测量该尺子的长度将( C )A.大于LB.小于LC.等于LD.无法测量的,现在尺子在竖直方向没发生高速运动,由此可知它的长度将不变,故选项C正确。
4.(江苏淮安高一期末)如图所示,两个完全相同的小球P、Q分别与轻弹簧两端固定连接,开始时弹簧处于压缩状态。
某时刻将P、Q从距地面高h 处同时释放,下落到地面时P、Q间的距离等于释放时的距离,不计空气阻力,重力加速度为g,则( D )A.下落过程中P的机械能保持不变B.下落过程中P、Q的总机械能保持不变C.小球P落至地面时的速度v<√2ghD.当小球P的加速度最大时,P、Q的总机械能最小,P、Q组成的系统仅受到竖直向下的重力和弹力作用,系统机械能守恒;小球P除受重力外,还受弹簧弹力作用,所以下落过程中P的机械能不守恒,故A错误。
高中物理 第1章 2 运动的合成与分解练习(含解析)教科版必修2-教科版高一必修2物理试题
2.运动的合成与分解课时过关·能力提升一、根底巩固1.雨滴在竖直下落过程中,有一股自北向南的风吹来,站在地面上的人看,雨滴落地的速度方向是()A.下偏北B.下偏南C.一定下偏北45°D.一定下偏南45°,其合速度方向为下偏南,由于两个分速度的大小未知,故合速度的方向不能准确确定,所以选项A、C、D错误,选项B正确.2.如下列图,在一张白纸上放置一根直尺,沿直尺的边缘放置一块直角三角板.将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动,同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端沿三角板直角边向上画线,而且向上的速度越来越大,如此铅笔在纸上留下的轨迹可能是(),加速度方向向上,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,笔尖做曲线运动,加速度的方向指向轨迹凹的一侧.故C正确,A、B、D错误.3.小船在静水中的速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,假设航行至河中心时,河水流速增大,如此渡河时间将()A.增大B.减小C.不变D.不能确定,要计算过河时间,可以利用t=x船x船,x船=x河宽,所以过河时间与水流速度的大小无关,选项C正确.4.(多项选择)如果两个分运动的速度大小相等,且为定值,如此如下论述正确的答案是()A.当两个分速度夹角为零时,合速度最大B.当两个分速度夹角为90°时,合速度最大C.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小与每个分速度大小相等D.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小一定小于分速度大小,当分速度夹角为零时,合速度最大,为两者之和;当夹角为180°时,合速度最小,为两者之差的绝对值;当两个分速度夹角为120°时,合速度大小与每个分速度大小相等,所以选项A、C正确,选项B、D错误.5.(多项选择)某物体运动规律是x=3t2 m,y=4t2 m,如此如下说法正确的答案是()A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动D.物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动x=v0t+1xx2可知,物体在x方向位移x=3t2,得v0x=0,a x=6m/s2,y方向位移2y=4t2得v0y=0,a y=8m/s2.故两方向的合初速度v0=0,合加速度a=√x x2+x x2=10m/s2,故物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动,应当选项A、C正确.6.如下列图,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳子带动小车m沿斜面升高.求当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时,小车的速度为多大?M的速度v的方向是合运动的速度方向,合速度产生两个效果:一是使绳子的这一端绕滑轮做顺时针方向的圆周运动;二是使绳子系着重物的一端沿绳子拉力的方向以速率v'运动,如下列图,由图可知v'=v cosθ.cos θ7.某次海难翻船事故中,航空部队动用直升机抢救落水船员.为了抢时间,直升机垂下的悬绳拴住船员后立即上拉,上拉的速度v1=3 m/s,同时飞机以速度v2=12 m/s水平匀速飞行,经过12 s船员被救上飞机.求:(1)飞机救船员时的高度.(2)被救船员在悬绳上相对海面的速度为多大?设飞机救落水船员时的悬停高度为h,如此h=v1t=3×12m=36m.(2)船员的合速度v=√x12+x22=√32+122m/s=√153m/s.(2)√153m/s8.如下列图,有一只小船正在过河,河宽d=300 m,小船在静水中的速度v1=3 m/s,水的流速v2=1m/s.小船以如下条件过河时,求过河的时间.(1)以最短的时间过河.(2)以最短的位移过河.当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度v1的方向垂直于河岸时,过河时间最短,如此最短时间t min=xx1=3003s=100s.(2)因为v1=3m/s>v2=1m/s,所以当小船的合速度方向垂直于河岸时,过河位移最短.此时合速度方向如下列图,如此过河时间t=xx =√x12x22≈106.1s.答案:(1)100 s(2)106.1 s二、能力提升1.一质点静止在光滑水平面上,在t1=0至t2=2 s时间内受到水平向东的恒力F1作用,在t2=2 s至t3=4 s时间内受到水平向南的恒力F2作用,如此物体在t2~t3时间内所做的运动一定是()A.匀变速直线运动B.变加速直线运动C.匀变速曲线运动D.变加速曲线运动t2=2s时物体获得向东的速度v,之后受到向南的恒力F2,物体的受力和运动方向不在一条直线上,故物体做匀变速曲线运动,选项C正确.2.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,假设风速越大,如此降落伞()A.下落的时间越短B.下落的时间越长C.落地时速度越小D.落地时速度越大.由于竖直方向上的受力情况不变,故下落时间不变,落地时竖直方向上的分速度v y不变,所以选项A、B错误;设风速大小为v0,如此降落伞落地时的速度v=√x02+x x2,风速越大,如此v越大,应当选项C错误,选项D正确.3.关于合运动与分运动的关系,如下说法正确的答案是()A.合运动的速度一定不小于分运动的速度B.合运动的加速度不可能与分运动的加速度一样C.合运动与分运动没有关系,但合运动与分运动的时间相等D.合运动的轨迹与分运动的轨迹可能重合,选项A错误;一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动的加速度与分运动的加速度是一样的,选项B错误;合运动是由分运动决定的,选项C错误;假设两直线运动在同一直线上,其合运动的轨迹可与分运动的轨迹重合,选项D正确.4.如下列图,水平面上有一辆汽车A,通过定滑轮用绳子拉着在同一水平面上的物体B.当拉至图示位置时,两根绳子与水平面的夹角分别为α、β,二者的速度分别为v A和v B,如此()A.v A∶v B=1∶1B.v A∶v B=sin α∶sin βC.v A∶v B=cos β∶cos αD.v A∶v B=sin α∶cos βB实际的速度(合运动)水平向右,根据它的实际运动效果,两个分运动分别为沿绳方向的分运动,设其速度为v1;垂直于绳方向的圆周运动,设其速度为v2,如图甲所示,如此有v1=v B cosβ.①物体A实际的速度(合运动)水平向右,根据它的实际运动效果,两个分运动分别为沿绳方向的分运动,设其速度为v3;垂直于绳方向的圆周运动,设其速度为v4,如图乙所示,如此有v3=v A cosα.②又因二者沿绳子方向上的速率相等,如此有v1=v3.③由①②③式得v A∶v B=cosβ∶cosα.选项C正确.5.一人骑自行车向东行驶,当车速为4 m/s时,他感到风从正南方向吹来,当车速增加到7 m/s时,他感到风从东南方向(东偏南45°)吹来,如此风对地的速度大小为()A.7 m/sB.6 m/sC.5 m/sD.4 m/s,当车速为4m/s时,由速度合成的三角形定如此可知,v风对地=v风对人+v人对地.当车速为7m/s时,由于风对地的速度不变,故在原矢量三角形图中将人对地的速度改为7m/s,此时风对人的速度方向为东南方向(东偏南45°),据此作出图乙.图中BC表示原速4m/s,BD表示现速7m/s,如此由图乙可知CD表示3m/s,CA也表示3m/s.解△ABC可得AB为5m/s,即风对地的速度大小为5m/s,方向为东偏北37°.6.玻璃板生产线上,宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为10 m/s,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间是多长?解析:要使割下的玻璃板成矩形,即切缝要垂直于玻璃板运动方向,故割刀在沿玻璃板运动的方向应有与玻璃板一样的速度,如下列图,即v1=2m/s,同时割刀还应有垂直玻璃板运动方向的速度v2,v1和v2的合速度就是割刀的合速度v=10m/s,所以cosα=x1x =210=0.2,轨迹方向与玻璃板运动方向成α角, α=arccos0.2,t=xx2=√x212=0.92s.arccos 0.20.92 s7.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随时间变化的图线如图甲、乙所示.求:(1)物体所受的合力;(2)物体的初速度;(3)t=8 s时物体的速度;(4)t=4 s内物体的位移;(5)运动轨迹的方程.物体在x方向,a x=0;在y方向,a y=Δx xΔx=0.5m/s2.根据牛顿第二定律F合=ma y=1N,方向沿y 轴正方向.(2)由题图可知,t=0时,v x=3m/s,v y0=0,如此物体的初速度为v0=3m/s,方向沿x轴正方向.(3)t=8s时,v x=3m/s,v y=4m/s,物体的合速度为v=√x x2+x x2=5m/s,tanθ=43,x=53°,即速度方向与x轴正方向的夹角为53°.(4)t=4s内,x=v x t=12m,y=12xxx2=4m,物体的位移x'=√x2+x2=12.6m,tanα=xx=13,所以α=arctan13,即位移与x轴正方向的夹角为arctan13.(5)由x=v x t,y=12xx2,消去t代入数据得y=x236.沿y轴正方向(2)3 m/s,沿x轴正方向(3)5 m/s,与x轴正方向的夹角为53°(4)12.6 m,与x轴正方向的夹角为arctan13(5)y=x236。
高中物理必修二课后习题答案
高中物理必修二课后习题答案高中物理要多练习，掌握其解答方法才能完全掌握。
以下是精心准备的高中物理必修二课后习题答案，大家可以参考以下内容哦！一、选择题(此题共8小题,每题6分,共48分。
在每题给出的四个选项中,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.课外活动时,王磊在40 s的时间内做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50 kg,每次引体向上大约升高0.5 m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为(g取10 N/kg)( )A.100 WB.150 WC.200 WD.250 W解析:每次引体向上克服重力做的功约为W1=mgh=50×10×0.5 J=250 J40 s内的总功W=nW1=25×250 J=6 250 J40 s内的功率P= W≈156 W。
答案:B2.如下图,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上,同时用力F向右推斜面体,使P与斜面体保持相对静止。
在前进水平位移为l的过程中,斜面体对P做功为( )A.FlB.mgs in θlC.mgcos θlD.mgtan θl解析:斜面对P的作用力垂直于斜面,其竖直分量为mg,所以水平分量为mgtan θ,做功为水平分量的力乘以水平位移。
答案:D3.汽车的发动机的额定输出功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定。
汽车在水平路面上由静止开始运动,直到车速到达最大速度vm,汽车发动机的输出功率P随时间变化的图象如下图。
假设在0~t1时间内,汽车发动机的牵引力是恒定的,那么汽车受到的合力F合随时间变化的图象可能是( )解析:0~t1时间内牵引力是恒定的,故合力也是恒定的,输出功率一直增大。
当到达额定功率后,即t>t1时,功率保持不变,速度继续增大,牵引力开始减小,一直到等于摩擦力,故合力也一直减小直到等于零。
答案:D4.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫作动车,把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如下图。
新教材高中物理单元素养评价二教科版必修第二册(含答案)
新教材高中物理教科版必修第二册：单元素养评价(二)(时间：75分钟满分：100分)一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.如图所示，电动玩具小车在水平桌面上做匀速圆周运动．下列物理量中，可以用来描述小车运动变化快慢的是( )A．位移B．路程C．角速度D．向心加速度2.圆周运动是生活中常见的一种运动．一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上一个小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，如图1所示．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图2所示．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A．匀速圆周运动的线速度大小和方向都时刻变化B．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化C．匀速圆周运动是匀速运动D．匀速圆周运动是匀变速运动3．一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，此后物体的运动( )A．速度的大小和方向均变化B．速度的大小和方向均不变C．加速度的大小不变、方向变化D．加速度的大小和方向均不变4.如图所示为一电脑CPU的散热风扇，O点在风扇上表面，叶片围绕O点所在转轴转动，可以通过改变转速为CPU散热降温．图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点，a、b两点到O点距离相等，当风扇转速稳定在1 800 r/min时，下列说法正确的是( ) A．a点转动的周期约为0.3 sB．b点转动的角速度约为18.8 rad/sC．a、b两点转动的线速度一定不同D．a、b两点转动的角速度一定不同5.如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则下列说法不正确的是( )A．该弯道的半径r＝v2g tanθB．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D．当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为a＝g tanθ6.半径为R＝1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O 点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是( )A．2πrad/sB．4πrad/sC．6πrad/sD．8πrad/s7.如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为4v，则此时每段线中张力大小为(重力加速度为g)( )A． 3 mg B．2 3 mg C．5 3 mg D．5mg8.如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动．滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的．如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么( )A．在最高点时，水不会被甩出B．在最低点时，相比最高点时水更容易被甩出C．增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出D．增大滚筒转动的转速，水更容易被甩出9.如图，小球(可视作质点)和a、b两根细绳相连，两绳分别固定在细杆上两点，其中b绳长L b＝2 m，小球随杆一起在水平面内匀速转动．当两绳都拉直时，a、b两绳和细杆的夹角θ1＝45°，θ2＝60°，g＝10 m/s2.若a、b两绳始终张紧，则小球运动的线速度大小可能是( )A．3.5 m/sB．4 m/sC．4.5 m/sD．5 m/s10．如图为车牌自动识别的直杆道闸装置．当汽车前端到达自动识别线ab时，长3 m 的直杆道闸OM开始绕转轴O在竖直平面内匀速转动，汽车则以a＝2 m/s2的加速度匀减速刹车，车前端到达直杆处的a′b′恰好停住，用时2 s，此时直杆转过了60°.下列说法正确的是( )A ．直杆转动的角速度为ω＝π6rad /sB ．M 点的线速度大小为v ＝π4m /sC ．汽车前端刚到达ab 线时，车速大小为v 0＝4 m /sD ．ab 线与a′b′线间距为4 m二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.(6分)如图所示的实验装置可以用来验证向心力公式．结实的细线一端系一个小钢球，细线另一端固定在天花板O 点上．让小钢球在水平面内做匀速圆周运动．已知当地重力加速度为g ，根据下列实验步骤，完成填空．(1)用直尺测量出小钢球运动的轨道平面到悬点O 的距离h. (2)用秒表记录小钢球运动n 圈的时间t ，则圆周运动的角速度ω＝________(用测量量n 、t 表示).(3)若测量数据满足gt 2＝________(用测量量n ，h 表示)，就表明向心力公式成立．12.(8分)如图是一种高速喷射流测速器，金属环的半径为R ，以角速度ω旋转，当狭缝P 经过喷射口时，粒子就进入圆环，如果环不转动，粒子应沿直径打在A 点，由于环高速转动，因此粒子将落到A′点．OA′与OA 间夹角为θ，则喷射流的速度为多少？(重力和空气阻力不计)13.(10分)如图所示，汽车在外高内低、倾角为θ的倾斜路面弯道处以一定速度行驶，已知弯道半径为r.(1)如果汽车在转弯的某一时刻，车轮沿斜坡方向所受的静摩擦力为零，此时汽车的速度是多少？(2)如果汽车速度大于此时的速度，则汽车的向心力由哪些力的合力提供？请用力的示意图表示出这些力．请写出下雨天为什么转弯时要减速慢行的原因．14.(12分)如图所示，装置BOO′可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球的质量为m，细线AC长为l，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g，求(1)当细线AB拉力的大小等于小球重力的一半时，该装置绕OO′轴转动的角速度的大小．(2)当细线AB的拉力为零时，该装置绕OO′轴转动的角速度的最小值．15.(18分)将两段轻杆和A、B两小球按如图所示连接，其中长度为3L的轻杆一端与光滑竖直轴O连接在一起，另一端固定一小球A；长度为L的轻杆被固定在A、B两球之间．整个系统可以在光滑水平面上绕轴O转动，同时两杆保持在同一直线上．已知两个小球的质量均为m，可视为质点．则当小球A的线速度大小为v时，求：(1)小球B的向心加速度大小；(2)两段轻杆中拉力的大小分别是多少．单元素养评价(二)1．解析：位移是描述物体位置的变化，故A 错误；路程是运动轨迹的长度，故B 错误；角速度是描述小车转动快慢的物理量，故C 错误；向心加速度可以用来描述小车运动变化快慢，D 正确．答案：D2．解析：匀速圆周运动的线速度大小保持不变，而其方向时刻变化，A 错误，B 正确；因匀速圆周运动的线速度和向心加速度时刻都在发生变化，故匀速圆周运动既不是速度保持不变的匀速运动，也不是加速度保持不变的匀变速运动，C 、D 错误．答案：B3．解析：一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，物体做匀速圆周运动，该力提供物体做圆周运动所需的向心力，可知物体的速度大小不变，方向改变，A 、B 错误；根据牛顿第二定律可得a ＝F m，可知物体的加速度大小不变，方向改变，C 正确，D 错误．答案：C4．解析：a 点转动的周期等于风扇转动的周期，为T ＝1n ＝130 s≈0.03 s，A 错误；b点转动的角速度为ω＝2πT≈188 rad/s，B 错误；a 、b 两点同轴转动，角速度一定相同，线速度是矢量，有大小有方向，因为a 、b 两点到O 点距离相等，线速度方向沿轨迹切线方向，则线速度的方向一定不同，故C 正确，D 错误．答案：C5．解析：依题意，当内、外轨均不会受到轮缘的挤压时，由重力和支持力的合力提供向心力，有mg tan θ＝ma ＝m v 2r ，解得火车的向心加速度大小及该弯道的半径为a ＝g tan θ，r ＝v 2g tan θ，即v ＝gr tan θ，显然规定的行驶速度与火车质量无关，故A 、B 、D 正确；当火车速率大于v 时，重力与支持力的合力不够提供火车所需向心力，火车将做离心运动，则外轨将受到轮缘的挤压，故C 错误．答案：C6．解析：小球平抛运动的时间为t ＝R v 0＝14s ＝0.25 s ，小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有t ＝nT ＝n 2πω解得ω＝2n πt＝8n π，n ＝1，2，3，…当n ＝1时，ω＝8π rad/s；当n ＝2时，ω＝16π rad/s 故D 正确． 答案：D7．解析：当小球到达最高点时速率为v ，由题意可得mg ＝m v 2r，若小球到达最高点时速率为4v 时，则有 mg ＋F ＝m（4v ）2r，联立以上两式解得F ＝15mg ，设每段线中张力大小为T ，则有2T cos 30°＝F ，解得T ＝F 2cos 30°＝15mg 2×32＝53mg ，A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C8．解析：滚筒高速转动时，在最高点时，水所受重力不足以提供向心力，所以水也会被甩出，故A 错误；用f 1和f 2分别表示在最高点和最低点水与衣物之间的附着力，假设水若要随衣物一起做匀速圆周运动时所需的向心力为F 向．在最高点时，根据牛顿第二定律有mg ＋f 1＝F 向，在最低点时，同理有f 2－mg ＝F 向，所以f 2>f 1，则在最低点时，相比最高点时水更容易被甩出，故B 正确；增大滚筒转动的周期，根据F 向＝m4π2T 2r 可知水所需向心力减小，水更不容易被甩出，C 错误；增大滚筒转动的转速，根据F 向＝m (2πn )2r 可知水所需向心力增大，水更容易被甩出，D 正确．答案：BD9．解析：当a 绳恰好拉直，但T b ＝0时，细杆的转动线速度为v 1，有T a cos 45°＝mg ，T a sin 45°＝m v 21L b sin 60°，解得v 1≈4.16 m/s，当b 绳恰好拉直，但T a ＝0时，细杆的转动线速度为v 2，有T b cos 60°＝mg ，T b sin 60°＝m v 22L b sin 60°，解得v 2≈5.48 m/s，要使两绳都拉紧4.16 m/s≤v ≤5.48 m/s，故选C 、D.答案：CD10．解析：直杆转动的角速度ω＝θt ＝π32rad/s ＝π6rad/s ，A 正确；M 点的线速度大小v ＝rω＝3×π6 m/s ＝π2m/s ，B 错误；汽车匀减速到0的运动可逆向看为初速度为0的匀加速运动，则汽车前端刚到达ab 线时车速大小v 0＝at ＝2×2 m/s＝4 m/s ，C 正确；ab 线与a ′b ′线间距x ＝12at 2＝12×2×22 m ＝4 m ，D 正确．答案：ACD11．解析：(2)小球旋转周期T ＝t n，角速度ω＝2πT＝2n πt.(3)设小球转动过程中悬线与竖直方向的夹角为α，牛顿第二定律得mg tan α＝mω2R ，R ＝h tan α，解得gt 2＝4n 2π2h .答案：(2) 2n πt(3) 4n 2π2h12．解析：设喷射流的速度为v ，据题知：粒子落到A ′点时金属环转过的角度 α＝θ＋2πn ，n ＝0，1，2，… 根据2R v ＝θ＋2n πω解得v ＝2Rωθ＋2n π，n ＝0，1，2，….答案：2Rωθ＋2n π(n ＝0，1，2，…)13．解析：(1)根据题意可知，汽车不受侧向摩擦力时，对汽车受力分析，受重力和支持力，如图所示根据几何关系，由牛顿第二定律有mg tan θ＝m v 2r解得v ＝gr tan θ.(2)当汽车速度v >gr tan θ时，根据向心力公式F ＝m v 2r可知，汽车转弯所需的向心力变大，重力和支持力的合力小于所需的向心力，则汽车还受到一个沿弯道半径向里的静摩擦力，由重力、支持力、静摩擦力的合力提供向心力，受力如图所示为使汽车转弯时不打滑，汽车所受的静摩擦力不超过最大静摩擦力，当以最大速度行驶时，静摩擦力恰好达到最大值．下雨天，轮胎和地面间的动摩擦因数减小，轮胎与地面间的最大静摩擦力变小，则汽车行驶的最大速度变小，故下雨天转弯时要减速慢行避免发生侧滑．答案：(1)gr tan θ (2)重力、支持力和静摩擦力， 图和原因见解析14．解析：(1)设细线AC 的拉力为T AC ，细线AB 的拉力为T AB ，根据牛顿第二定律得： T AC cos θ＝mgT AC sin θ－T AB ＝mω21 l sin θ解得：ω1＝5g 12l. (2)由题意，当ω最小时，细线AC 与竖直方向的夹角α＝37°，则有mg tan α＝ml sin αω2min ，解得：ωmin ＝5g 4l. 答案：(1)5g12l(2) 5g 4l15．解析：(1)依题意可知小球A 、B 转动快慢相同，角速度ω相同． r A ＝3L r B ＝4L 由公式v B v ＝ωr Bωr A解得v B ＝43v小球B 的向心加速度a B ＝v 2r B解得a B ＝4v29L.(2)设OA 杆上的拉力大小为F 1，AB 杆上的拉力大小为F 2，对小球B ，由牛顿第二定律得 F 2＝ma B解得AB 杆上的拉力大小 F 2＝4mv 29L对小球A ，由牛顿第二定律得 F 1－F 2＝ma Aa A ＝v 23L解得OA 杆上的拉力大小 F 1＝7mv 29L.答案：(1)4v 29L (2)7mv 29L 4mv29L。
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教科版高中物理必修2教材习题参考答案题目：讨论交流[教材第3页]图1-1-8中的人造卫星和羽毛球各是靠什么力来改变运动方向而做曲线运动的？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：答案：(１)地球对人造卫星的引力作用，使人造卫星绕地球做曲线运动．(２)羽毛球受重力作用，改变了运动方向做曲线运动．点拨：认识曲线运动，要从运动性质，描述运动的物理量，受力等方面综合分析.题目：讨论交流[教材第7页]【例题】某条河宽度为700 m，河水均匀流动，流速为2 m/s.若小船在静水中的运动速度为4 m/s，则小船的船头向哪个方向行驶才能恰好到达河的正对岸？渡河时间为多少？【解】 如图1-2-4所示，小船实际的运动是垂直于河流方向的运动，它可以看做是小船斜向上游方向和沿水流方向两个分运动的合运动.由图可见sin α＝21v v ＝24＝0.5 α＝30°即小船应朝偏向上游30°的方向行驶.由图还可以得到合速度的大小为v 2212v v 2242≈3.5m/s 渡河时间为t ＝x v ＝70035.s ＝200s 在上述例题中，若行驶的过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸(如图1-2-1所示)，则渡河的时间是多少？小船到达对岸时向下游偏移的位移是多少？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：若行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸，则渡河时间．17004d t v '== s=175 s ．小船到达对岸时向下游偏移了：22175x v t ''==⨯ m=350 m ．答案：点拨：小船的运动，渡河时间的长短取决于垂直于河岸的分速度．题目：讨论交流[教材第8页]平抛运动是一种曲线运动，其速度的大小和方向都时刻发生改变.对这种比较陌生、复杂的运动，能否利用运动的分解，将它转化为我们所熟悉的、简单的运动呢？1.假如物体在空中被水平抛出后不受重力的作用，将会怎样运动？2.假如物体没有水平速度，松手后，物体将会怎样运动？3.以水平速度抛出一个物体，物体将如何运动？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．物体将做匀速直线运动．２．物体将做自由落体运动．３．物体将做平抛运动．答案：点拨：题目：实验探究[教材第9页]1.如图1-3-3所示，用小锤轻击弹性金属片，A球向水平方向飞出，做平抛运动，同时B球被松开，做自由落体运动.观察两球运动的路线，比较它们落地时间的先后.用较大的力打击金属片，改变击球点离地的高度，多次重复上述实验，结果有何变化？实验现象说明了什么？2.我们还可以用频闪照相的方法研究上述A、B两个小球的运动.图1-3-4是它们运动过程的频闪照片.照片为我们提供了哪些信息？根据这些信息，你认为做平抛运动的小球在水平方向上做什么运动？在竖直方向上做什么运动？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．通过实验得出，Ａ、Ｂ两球同时落地，用较大的力打击金属片，改变击球点离地的高度，两球仍然是同时落地，但Ａ球水平方向的位移变大．２．从平抛运动和自由落体运动的频闪照片，我们得到了在相等时间间隔内小球的水平位移和竖直位移，从照片上可以看出，做平抛运动的小球在相同的时间内的水平位移相同，故水平方向上是匀速直线运动；做平抛运动的小球在竖直方向与自由落体运动的小球完全相同，故竖直方向上做自由落体运动．因此平抛运动是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第11页]实验装置如图1-3-8所示，把坐标纸固定在竖直板面上，使坐标纸纵格线处于竖直方向.在坐标纸上作xOy坐标系，使O点处于斜槽的末端，x轴与坐标纸横格线平行，y轴与坐标纸纵格线平行.在斜槽上选定小钢球运动的起点，使小球由静止开始滚下，并由O点水平射出，做平抛运动.记录小钢球做平抛运动的几个点迹，并用平滑的曲线将它们连接起来，就得到了小钢球做平抛运动的轨迹.在轨迹上选取几个不同的点，测出它们的横坐标x和纵坐标y，根据公式y＝12gt和x＝v t，求出小钢球做平抛运动的初速度v.算出求得的几个v的平均值，即为平抛运动的初速度.1.如何保证小球抛出后的运动是平抛运动？2.为什么小球每次要从同一位置滚下？3.如何根据平抛物体运动轨迹上某一点的坐标x、y，求出物体在该点的瞬时速度？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、使斜槽末端保持水平．２、小球从同一位置滚下是为了保证小球做平抛运动的初速度相同．３、ｘ、ｙ的值即为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，由0x v t =，212y gt =，220()v v gt =+，即可求得物体在该点的瞬时速度．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第14页]1.还有哪些物体的运动可以看做斜抛运动？2.斜抛运动是匀变速运动，还是非匀变速运动？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．斜抛运动比平抛运动更为常见，如投掷出去的标枪、铁饼、斜向上喷出的喷泉等． ２．斜抛运动是只在重力作用下的运动，其加速度为重力加速度ｇ，故是一种匀变速运动． 答案：点拨：题目：观察思考[教材第14页]仔细观察如图1-4-3所示的斜抛运动的频闪照片，并回答：1.斜抛运动和平抛运动有什么联系？2.如果将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解，抛射体在水平方向上做什么运动？在竖直方向上做什么运动？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．从斜抛运动的频闪照片可以看出斜抛运动的运动轨迹是左右对称的，可以将斜抛运动看做从最高点开始的平抛运动．２．斜抛运动水平方向不受外力，做匀速直线运动，竖直方向只受重力，做竖直上抛运动．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第15页]图1-4-9给出了发射角与初速度一定，环境条件不同时的抛体运动轨迹，你认为哪些环境因素会影响抛体的运动轨迹？除环境条件外还有哪些因素也会影响抛体的运动轨迹？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：在发射角与初速度相同的条件下，风力、温度、气压等都会影响抛体的运动轨迹．另外抛体本身的形状、密度、大小等也会影响抛体的运动轨迹．答案：点拨：题目：观察思考[教材第20页]1.从运动学的角度看，上面的这些实例有什么共同的特点？2.你观察过自行车吗？自行车行进时(图2-1-2)，有哪些部件绕轴做圆周运动？圆心在哪儿？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．从运动学角度看，各个实例中的研究对象的轨迹都是圆，速度的方向在不断地发生变化．２．自行车车轮上每一部分都绕轮轴转动，做圆周运动，圆心是轮轴．脚踏板也做圆周运动，圆心是两踏板的中心．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第21页]1.仿照匀速直线运动的定义，你认为应该怎么样来定义匀速圆周运动？2.有人认为：描述匀速圆周运动的快慢，可以观测圆周上一个点在单位时间内通过的弧长，你认为行不行？3.你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．在相等的时间内，通过的圆弧长度都相等的圆运动叫匀速圆周运动．２．可以，但必须明确表示弧长和时间的单位．３．周期可以描述匀速圆周运动的快慢．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第22页]闹钟与手表为什么会有上述快慢之争(图2-1-5)？提出你的看法，和同学进行讨论.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：闹钟比较的是针尖线速度的大小，线速度大小与指针的长度有关，手表指的是周期，它们所说的角度不同．答案：点拨：题目：发展空间[教材第24页]实验室快速转动自行车轮，你可以看清轮轴附近的一段辐条，但你能看清轮圈附近的辐条吗？试试看，并解释这个现象.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：不能看清轮圈附近的辐条，这是因为轮圈附近的辐条在转动时的线速度大．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第25页]观察图2-2-2中的图片，思考：1.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？2.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们所受的合力是否改变速度的大小？其方向与线速度方向有什么关系？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．沿切线方向不会受力的作用．２．合外力只是改变了速度的方向．合外力的方向与线速度的方向垂直．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第27页]做匀速圆周运动所需向心力的大小，在质量和角速度一定时，与半径成正比；在质量和半径一定时，与角速度的平方成正比；在半径和角速度一定时，与质量成正比.用公式可以表示为F ＝m ωr由于v ＝r ω，可得2v F m r 为什么在向心力大小的两种表达式中，一个式子中向心力的大小与半径成正比，而另一式子中向心力的大小却与半径成反比？它们相互矛盾吗？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：公式2F mr ω=中，向心力的大小与半径成正比是在保证质量和角速度不变的情况下成立 公式2v F m r=中，向心力的大小与半径成反比是在保证质量和线速度不变的情况下成立 它们并不矛盾． 如图２-２-５中Ａ线表示线速度一定时ａ与ｒ成反比Ｂ线表示角速度一定时ａ与ｒ成正比．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第32页]假定你是一个铁路设计的工程师，你打算用什么方法为火车转弯提供向心力？与你的同学交流并评价各自的方法.火车在水平面内以恒定的速率转弯时，可以把它视为做匀速圆周运动，其向心加速度指向圆心.如何为它提供向心力呢？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、采用外轨比内轨高的方法２、火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供．答案：点拨：题目：实验室[教材第35页]大家都看过杂技演员表演的“水流星”(如图2-3-17所示).一根细绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子就在竖直面内做圆周运动，甚至杯子在运动到最高点时，水也不会从杯里洒出来.这是为什么？你自己动手做一个“水流星”，感受一下.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：“水流星”问题分析．盛水的杯子如果是静止的，把它倾倒过来，水就会在重力作用下洒落在地上，但是，当水和杯子一起在竖直面内做圆周运动时，由于惯性，水和杯子的速度方向总是沿着圆周切线的方向，所以，杯口朝下时，随着杯子一起运动的水，在重力作用下，只是改变速度的方向做圆周运动，而不会从杯口竖直流下来．让我们进一步讨论这个问题：当杯子以速度ｖ转过圆周运动的最高点时，对质量为ｍ的水而言，由牛顿第二定律可得2N v F mg m R +=，所以2N v F m mg R=-，显然只要v gR ≥则0N F ≥，也就是说v gR 〉正是要有一个向外的压力，ｖ越大，水对杯子底的压力越大水越不容易洒落．而v gR水和杯子顺利通过圆周运动最高点的临界值，因此演员只要保持杯子在最高点的速度不小于gR她的表演总会成功．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第42页]地球上的人们总感觉天体在环绕地球运动.然而，运动是相对的，就像我们在车上看到路旁的电线杆在后退一样，是否有可能地球也在运动呢？如果天体和地球都在运动，它们的运动可能有什么特点呢？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：地球在不停地运动，既有自转，又有公转．昼夜交替是地球自转的结果春夏秋冬是地球绕太阳公转的结果．宇宙中的天体都在不停地运动，它们的运动相对中心天体而言都是椭圆．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第45页]1.为什么苹果从树上落向地面而不飞上天空？2.在我们周围，物体都受到重力作用，那么月球受到重力作用吗？3.为什么月球不会落到地球的表面，而是环绕地球运动？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．苹果受地球的吸引力，从树上脱落后会落向地面．２．月球受地球的吸引力，故月球绕着地球转．３．地球对月球的吸引力充当了向心力，故月球围绕地球转．答案：点拨：题目：观察思考[教材第58页]观察下面三张图片，回答图中提出的问题.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：ａ中人对杠铃向上的举力对杠铃做功，重力对杠铃做功，人消耗的化学能转化为杠铃的重力势能．ｂ中重力和摩擦力对人做功，重力势能转化为动能和内能．ｃ中弹力对箭做功，弹性势能转化为动能．答案：点拨：题目：活动[教材第60页]如图4-1-5所示，质量为70 kg的滑雪运动员沿倾角为30°的斜坡滑下，已知斜坡表面与滑雪运动员的滑雪板之间的动摩擦因数为0.05.试求运动员在下滑5 m的过程中，作用在运动员身上的重力、支持力和摩擦力所做的功，以及合力所做的功，填入下表.其中哪个力做的功为正？哪个力做的功为负？哪个力不做功？并由此谈谈力做正功、负功和不做功的条件，以及功的正负的物理意义.合力的功与各分力的功之间有怎样的数量关系？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：重力做的功01sin 30709.852G W mgx ==⨯⨯⨯Ｊ= 1715 J ． 支持力做的功0N W =，即不做功， 摩擦力做的功03cos300.05709.852f W mg x μ=-=-⨯⨯⨯ J 148.52≈- J ． 合力的大小为：00sin30cos30313.30F mgx mg μ=-≈合Ｊ．合力的功：W 1566.50F x ==合合Ｊ．正、 负功的代数和为1566.48G f W W += Ｊ．结论： 在误差允许的范围内， 合力的功与各分力功的代数和是相等的．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第61页]上楼时，无论你是慢步走上，还是快步跑上，只要你上升的高度相同，你克服重力所做的功就相等，但为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？老年人上楼为什么比年轻人上楼要慢些？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：快步走时用的时间短，即单位时间内做的功多，消耗的功率大，所以人气喘吁吁，老年人体力差，做功的本领差，也就是其功率小，所以比年轻人上楼要慢些．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第63页]1.人沿盘山公路往上骑车的速度通常要比在水平路面上慢些，试用公式P ＝F ν解释这一现象.若力F 的方向与速度ν的方向夹角为α，则功率、力和速度的关系式为P ＝F νcos α.2.汽车上坡时，司机常会加大油门和降低速度，这样做的目的是什么？3.小轿车行驶时受到的阻力要比一般的大卡车小得多，但有的小轿车的功率反而比大卡车大，为什么？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、根据公式Ｐ＝Ｆｖ当Ｐ一定时Ｆ与ｖ成反比关系，在盘山公路上骑车比水平路面需要的牵引力Ｆ大，所以ｖ小． ２、由Ｐ＝Ｆｖ得P F v=，加大油门功率Ｐ增大，降低速度ｖ减小，所以Ｆ增大，则能获得较大的牵引力．３、根据P Fv F v ==阻小轿车受到的阻力比大卡车小，但小轿车的速度比大卡车的速度大，而使得有的小轿车的功率比大卡车的功率大．答案：点拨：题目：发展空间[教材第64页]估测“引体向上”的平均功率如图4-2-6所示，做一次“引体向上”，使你的整个身体升高约一个手臂的高度，估测这个过程中你克服重力所做的功及其平均功率.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：估测“引体向上”的平均功率令人的质量为50 Kg 在20 s 内完成了12次“引体向上” 运动，每次重心升高的高度为0.6ｍ，则,20 s 内克服重力做的功W 1250100.6n mgh ==⨯⨯⨯ Ｊ＝3600 Ｊ，故克服重力做功的平均功率为360018020W P W t === Ｗ． 答案：点拨：题目：1.讨论交流[教材第64页、65页]设想你要从某座高楼的第17层下到第8层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下(图4-3-4).两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？这个问题可以归结为一个新的问题：重力做功跟物体运动的路径是否有关？如图4-3-5，物体从位置A沿两条路径移到位置B：沿直线路径AB；沿折线路径ACB.比较物体沿两条路径移动时，重力对物体做功的大小.通过比较，你能得出什么结论？需要指出的是，你的结论只是在较为特殊的情况下得出的.在一般情况下，若物体从位置A 沿曲线路径APB移至位置B，结论又是如何呢？建议你将曲线分割成一个个小段进行分析，每一小段曲线都可看成直线段.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：两种下楼方式，重力做的功相等，都等于重力与两楼层间高度差的乘积．由此问题可看出：重力做功与物体运动的路径无关．答案：点拨：题目：2.讨论交流[教材第66页]重力对物体做功，物体的重力势能会发生变化吗？怎样变化？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：重力对物体做功，物体的重力势能会发生变化．当重力做正功时，重力势能减少；当重力做负功，重力势能增加．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第69～70页]1.利用动能定理W ＝2k E －1k E ，说明合外力所做的功的正负与物体动能变化的关系.2.动能定理为我们计算力所做的功提供了新的方法.用W ＝2k E －1k E 计算功和用W ＝Fxcos α计算功有什么不同？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、合外力做正功，动能变化为正值，即21k k E E -〉０，动能增大，合外力做负功，动能变化为负值，即210k k E E -〈，动能减小．２、用21k k W E E =-可以求恒力的功，也可以求变力的功，但要注意式中Ｗ为合外力的功，用cos W Fx =∂只能求恒力的功．答案：点拨：题目：发展空间[教材第71页]估测手上抛石块所做的功将一个物体向上抛出(图4-4-9)，如果忽略空气阻力，物体向上运动到最高点的时间与从最高点落回到抛出点经历的时间相等.用一架天平和一只停表，通过实验估测用手急速竖直向上抛小石块时，手对石块所做的功.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、用天平称出石块的质量ｍ． ２、用停表测出石块往返的时间ｔ，则单方向运动的时间Ｔ＝2t． 3、用v ＝gt 测出石块离开手时的速度，进而求得动能k E ，且()2222111228k E mv m gt mgt ===． ４、手对石块做的功218k W E mgt ==． 答案：点拨：题目：活动[教材第73页]如图4-5-4所示，将小球从距斜轨底面h 高处释放，使其沿竖直的圆形轨道(半径为R)的内侧运动.1.若h ＜R ，小球能否通过圆形轨道最高点，为什么？2.若h ＝2R ，小球能否通过圆形轨道最高点，为什么？3.若h ＞2R ，小球能否一定通过圆形轨道最高点，为什么？题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１．若ｈ＜Ｒ，则由机械能守恒知小球能上升到与ｈ等高的位置，不能通过最高点． ２．若ｈ＝２Ｒ，小球也不能通过最高点，因小球如果做完整的圆周运动，在最高点时的速度不能为零．３．若小球恰好经过最高点，则忽略阻力的情况下，由机械能守恒定律得2122mgh mv mgR =+，v gR ≥52Ｒ．只有ｈ≥52Ｒ时，小球才能通过圆形轨道的最高点．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第76页]运动员投掷标枪使其做斜抛运动的全过程可分为三个阶段：(1)投掷出手；(2)上升到最高处；(3)下落到地面.分析三个阶段过程中哪些力做功及能量如何转化.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：１、投掷过程人对标枪的力做功，人体化学能转化为标枪的机械能．２、上升过程重力做负功，动能转化为重力势能．３、下落过程重力做正功、重力势能转化为动能，落到地面，机械能转化为内能．答案：点拨：题目：讨论交流[教材第79页]我国人均能源占有量只有世界平均数的1/4，解决我国能源问题的基本方针是能源开发与节约并重.谈谈你可以通过哪些简单的方法改变自己的生活方式，以减少能源的使用量.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：能源问题早已被人们高度关注，对我们青年学生而言，节约能源是我们义不容辞的责任，要养成随手关灯、节约用水等的好习惯．答案：点拨：题目：练习与评价第1题1.学习驾驶汽车时需要进行多次转弯的训练，图1-1-9为一汽车训练时的运动轨迹，汽车先后经过A、B、C三点.试在图上标出汽车在这三个位置的速度方向.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：质点做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的切线方向．答案：点拨：题目：练习与评价第2题2.一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是( ).A.质点速度方向时刻在改变B.质点加速度方向时刻在改变C.质点速度方向一定与加速度方向相同D.质点速度方向一定沿曲线的切线方向题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：由质点做曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体速度方向与加速度的方向一定不同选项Ｃ错误．曲线运动中，质点的速度方向时刻在改变，并且沿曲线的切线方向，选项Ａ、Ｄ正确．加速度的方向可以恒定，只要与速度的方向不在一条直线上即可做曲线运动选项Ｂ错误．答案：ＡＤ点拨：题目：练习与评价第3题3.将湿透的雨伞快速旋转，看看水滴的运动方向，并在图1-1-10中画出水滴A被抛出后的俯视轨迹.题型：问答题分值：无难度：考点：解题思路：解析：水滴Ａ被抛出后的俯视轨迹，如图２所示，雨伞快速旋转时，水滴Ａ将沿切线方向飞出．答案： 点拨：题目：练习与评价第1题1.雨滴在下落一定时间后的运动是匀速的.设没有风时，雨滴着地的速度为6 m/s.现在有风，风可给雨滴3 m/s 的水平向西的速度.试求此时雨滴着地的速度. 题型：问答题 分值：无 难度： 考点： 解题思路： 解析：雨滴的实际运动是水平方向运动和竖直方向运动的合运动．由平行四边形定则得合速度，如图１－２－６所示．22221263v v v =+=+ m/s=45 m/s 6.7≈ m/s ．211tan 2v v φ==，所以1arctan 2φ=．答案：点拨：题目：练习与评价第2题2.在长江三峡库区中，在江的同一侧有甲和乙两地，甲在上游，乙在下游，两地相距为x.三峡大坝建造前，甲、乙两地之间江水的流速为v .有一只快艇在静水中的行驶速度为v ，已知v ＞v ，则这只快艇在甲、乙两地之间往返一次需要多少时间？现由于建造了三峡大坝，甲、乙两地之间江水假定不再流动.则此时同一只快艇在甲、乙两地往返一次需要的时间有什么变化？ 题型：问答题 分值：无 难度： 考点：解题思路：解析：原来往返一次需要的时间21222211221212222v x x xxt v v v v v v v v v =+==+--- 现在往返一次需要的时间：222xt v =，故现在往返一次用时比原来多了． 答案： 点拨：题目：练习与评价第3题3.铅球运动员以20 m/s 的速度、40°的倾角，将铅球斜向上掷出，请作出速度沿水平方向和竖直方向分解的图示，并求出这两个分速度的大小.(sin 40°≈0.642 8；cos 40°≈0.766 0)题型：问答题 分值：无 难度： 考点： 解题思路： 解析：由于铅球斜向上的运动可以视为水平方向和竖直方向上的两个分运动的合运动，由平行四边形定则即可对速度分解求得：水平分速度0cos 40x v v =≈15.32 m/s ．竖直分速度0sin 40y v v =≈12.86 m/s ．速度分解的图示如图３所示．。