高一物理必修2实验专题复习(附答案)
第 1 页 共 5 页 高一物理必修2实验专题复习 实验一：研究平抛物体的运动 一、目的：用实验方法描出平抛物体的运动轨迹 用实验轨迹求平抛物体的初速度 二、实验器材：斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。
三、实验步骤： 1、准备实验装置 (1)将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的末端处于水平位置．调节调平螺丝，观察重锤线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板 (2)将描迹记录纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处． 2、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。 3、下落的钢球打在水平的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点． 4、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点 5、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点 6、取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。 四、注意事项： 1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触； 2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； 3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。 4、如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。 5、要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。 第 2 页 共 5 页
练习 1.在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s，物体经过B点时的速度vB的大小为vB=___________m/s.（取g=10 m/s2） 2.一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx=0.10 m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10 m,h2=0.20 m，取g=10 m/s2,利用这些数据可以求出： （1）物体被抛出时的初速度为____________m/s; （2）物体经过点b时的竖直速度为____________m/s. 3.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，有一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25 cm.若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示)，其值为__________（取g=9.8 m/s2），小球在b点的速度为__________. 4.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上： A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须不同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （1）在做“研究平衡运动”实验中应采取下列哪些措施减小误差？（ ） A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽水平轨道必须水平 C．每次要平衡摩擦力 D．小球每次应从斜槽同一高度释放 （2）在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是（ ） A．小球平抛的初速度不同 B．小球每次做不同的抛物线运动 C．小球在空中运动的时间每次均不同 D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同 实验二：验证机械能守恒定律 知识点归纳 1．实验目的与实验器材 (1)实验的目的是：研究物体自由下落过程中____________的变化，从而验证 ________________定律． (2)实验所需要的器材有：铁架台、铁夹、打点计时器、夹子、复写纸、刻度尺、__________、 ________、______、______等． 2．实验原理 在只有________做功的自由落体运动中，物体的________和________互相转化，但总的第 3 页 共 5 页
机械能守恒．即动能的________等于重力势能的____________． (1)若以重物下落时的起点为基准，物体下落高度h时的速度为v，在误差允许的范围内，
如计算出12mv2＝mgh，机械能守恒定律即被验证． (2)若以重物下落过程中的某一点A为基准，设重物的质量为m，测出物体对应于A点 的速度vA，再测出物体由A点下落Δh后经过B点的速度vB，则在误差允许范围内，由计算
得出12mv2B－12mv2A＝mgΔh，机械能守恒定律即被验证． (3)测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点前后两段相邻相等时间间隔T内下落的距离sn、sn＋1，由公式vn＝sn＋1＋sn2T求出． 3．数据处理 (1)利用公式vn＝hn＋1－hn－12T，计算出点1、点2、点3、…的瞬时速度v1、v2、v3、….
(2)要验证的是12mv2＝__________或12mv22－12mv21＝________，只需验证12v2＝gh或12v22－12v21＝gΔh，因此__________测量重物的质量m. 验证：通过计算，看在误差允许的范围之内12v2n与ghn是否相等或12v2m－12v2n与ghmn是否相等． 练习 1．如图5-8-6所示，是本实验中选定的一条较理想的纸带，纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的 ，图中A为打下的第一点，各相邻点间时间间隔均为T，有关距离标示在图中，当打点计时器打C点时，物体动能的表达式为 ；若以打A点时重物位置为零势能位置，则打C点时，物体的机械能表达式为 .
2．在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中，用天平称得重物的质量为0.5mkg，所用电源的频率为50Hz，某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示（纸带上的O点是第一个打印点，A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点，图中数据单位为毫米），已知当地的重力加速度
29.8/gms。选择B点为初始点，D点为终点，则从打下B点到打下D点的过程中，重物的
重力势能的减少量为___________pEJ；重物动能的增加量为__________kEJ。（保留3位有效数字）
实验三：探究合外力做功与物体动能的变化关系（验证动能定理） 科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们
追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。 1．理论探究：
A B C D E F S1
S2
S3
S4
图5-8-6 第 4 页 共 5 页
根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在下面对应位置写出你的推导过程。 2．实验探究（如右图）： ①某同学的实验方案如右图所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是： a．______ _ ___； b． ____； ②如图丙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为 ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有 。
3、某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如上右图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态． 若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有 ． （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ，实验时首先要做的步骤是 ． （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表
示实验中测量得到的物理量）．
丙 A B C D E F
△x1 △x2 △x3 △x4 △x5
高一物理必修二 第五章平抛运动及其规律基础练习题(带参考答案)
高一物理必修二第五章平抛运动及其规律基础练习题(带参考答案)高一物理第五章一、研究要点平抛运动及其规律1.会用运动合成和分解的方法分析平抛运动。
2.掌握平抛运动的规律，会分析解决生活中的平抛运动问题。
二、研究内容一）平抛运动基本知识1.平抛运动的特征初速度方向，只受重力，属于抛体曲线运动。
2.平抛运动的分解水平方向：匀速直线运动，竖直方向：自由落体运动。
问题1：平抛运动是什么性质的运动？例1：（多选题）关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．是匀变速运动 B．是变加速运动C．任意两段时间内速度改变不一定相等 D．任意相等时间内的速度改变一定相等练1：（多选题）物体在做平抛运动的过程中，以下的物理量不变的是（）A．物体的速度 B．物体的加速度C．物体竖直方向的分速度 D．物体水平方向的分速度问题2：如何研究平抛运动？例2：为了研究平抛物体的运动，可以概括为两点：①水平方向作匀速运动；②竖直方向作自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动，可以进行如图1所示的实验。
1）把两个小铁球分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两个小铁球以相同的初速度从轨道A、B射出，两小铁球能够在轨道B上相碰，这可以说明水平方向作匀速运动。
2）把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，切断电磁铁C的电源，使一只小球从轨道A射出时碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小球，两个小球可以在空中相碰。
这可以说明竖直方向作自由落体运动。
练2：如图2所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v运动，同时刻在它的正上方有小球b也以初速度水平v抛出，并落于c点，则（）A．小球a先到达c点B．小球b先到达c点C．两小球同时到达c点D．不能确定二）平抛运动规律1.平抛运动的速度及其方向水平速度vx初速度vx竖直速度vy初速度vygt；合速度v=√(vx²+vy²)，速度与水平方向的夹角θ，tanθ=v yvxgt/vx2.平抛运动的位移及其方向水平位移x=vxt；竖直位移y=vyt-1/2gt²；合位移s=√(x²+y²)，运动方向与初速度方向相同。
高一物理必修1、2复习题及答案
必修1、2复习试题参考第I 卷（选择题 共40分）选择题部分共10小题；在每小题给出的四个选项中；有的小题只有一个选项正确；有的小题有多个选项正确；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. 甲、乙丙是三个完全相同的时钟；甲放在地面上；乙、丙分别放在两架航天飞机上；两架航天飞机分别以速1v 和2v 朝同一方向飞行；1v 2v ；则地面上的观察者认为走得最慢和最快的时钟分别是A. 甲、 乙B. 甲、丙C. 丙、甲D. 丙、乙 答案：C2. 如图所示；一木块在垂直于倾斜天花板平面方向上的推力F 的作用下处于静止状态；则下列判断中正确的是A. 天花板对木块的摩擦力可能为零B. 天花板与木块间的弹力一定不为零C. 木块所受天花板的摩擦力随推力F 的增大而变化D. 在逐渐增大推力F 的过程中；木块将始终保持静止 答案：BD3. 如图所示；一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行；发现地面目标P 后；找准时机投掷炸弹（可认为炸弹相对于飞机无初速释放）。
若炸弹恰好击中目标P ；投弹后飞机仍以原速水平飞行；不计空气阻力；则A. 炸弹爆炸时飞机正处在P 点正上方B. 炸弹爆炸时飞机是否处在P 点正上方取决于飞机飞行速的大小C. 飞行员听到爆炸声时；飞机正处在P 点正上方D. 飞行员听到爆炸声时；飞机正处在P 点偏西一些的位置 答案：AD4. 在正沿平直轨道向右匀速行驶的车厢内；用水平绳a 和倾斜绳b 共同固定一个小球；如图所示；若车厢改做加速运动；则下列说法中正确的是A. a T 增大B. b T 减小C. b T 不变D. a T 、b T 的合力增大答案：ACD5. 一初速不为零的做匀加速直线运动的物体先后通过A 、B 、C 三点；A 、B 间的距离为1s ；B 、C 间的距离为2s ；物体由A 到B 和由B 到C 所用的时间都为t ；则以下判断中正确的是A. 物体在B 点的速大小为ts s 21+ B. 物体运动的加速为21ts 2C. 物体运动的加速为212t2s s -D. 物体在C 点的速的大小为t2s s 312- 答案：D6. 质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道的内侧运动；其经过最高点时恰不脱离轨道；则当它自最高点滚过41圆形轨道时；轨道对小球的弹力大小是 A. 0 B. mg C. 3mgD. 5mg 答案：C7. 如图所示；截面圆心为O 的光滑的半圆柱体的半径为R ；其上方有一个曲线轨道AB ；轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。
(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。
高一物理必修二经典例题带答案总复习
高一物理必修2复习第一章曲线运动1、曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动必定是一个变速运动。
2、物体做曲线运动的条件：当力F与速度V的方向不共线时，速度的方向必定发生变化，物体将做曲线运动。
注意两点：第一，曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。
位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。
速度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。
第二，曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。
3、平抛运动：将物体以某一初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体所做的运动。
平抛运动的规律：（1）水平方向上是个匀速运动（2）竖直方向上是自由落体运动位移公式：xt0；12ygt速度公式：v x v0;v y gt 2合速度的大小为：22vv x v；方向，与水平方向的夹角为：ytanv yv1.关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是（）A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动必定是曲线运动C．曲线运动可以是速率不变的运动D．曲线运动可以是加速度不变的运动2、某人骑自行车以4m/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4m/s，则骑车人感觉的风速方向和大小（）A.西北风，风速4m/sB.西北风，风速42m/sC.东北风，风速4m/sD.东北风，风速42m/s3、有一小船正在渡河，离对岸50m时，已知在下游120m处有一危险区。
假设河水流速为5ms，为了使小船不通过危险区而到达对岸，则小船自此时起相对静水速度至少为（）A、2.08msB、1.92msC、1.58msD、1.42ms4.在竖直上抛运动中，当物体到达最高点时（）A.速度为零，加速度也为零B.速度为零，加速度不为零C.加速度为零，有向下的速度D.有向下的速度和加速度5.如图所示，一架飞机水平地匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个,若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（）6、做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是：（）A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同7．一小球从某高处以初速度为v0被水平抛出，落地时与水平地面夹角为45，抛出点距地面的高度为()A．2v0B．g22vgC．2v0D．条件不足无法确定2g8、如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）A．3sB．3 23sC．3sD．2s3第二章圆周运动物体做匀速圆周运动时：线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化，但大小不变；速率、角速度、周期、转速不变。
高一下学期-物理期末高分必刷实验题(20)道-必修第二册
2023学年高一下学期物理期末复习专题期末高分必刷实验题（20道）1．某同学用图1和图2两个装置来探究平抛运动的特点。
（1）用图1所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点：用小锤击打弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。
如果___________，说明两个小球同时落地。
分别改变小球距地面的高度和___________，多次重复该实验，结果两小球均能同时落地，说明平抛运动竖直分运动是___________；（2）接着用图2所示的装置探究平抛运动水平分运动的特点：实验中让小球多次从斜槽同一点由静止释放，使得小球沿同一轨迹做平抛运动，描出轨迹上的3个点A、B、C，并以抛出点O为原点，水平、竖直建立平面直角坐标系如图3所示。
操作中还需要注意的是___________（写出一点即可），并且在上下调节挡板N时，设法确定“相等的时间间隔”，则特意使其到抛出点的竖直高度调节为123::=y y y___________，若测得123x x x=::___________，说明平抛运动水平分运动是匀速直线运动。
2．用如图1所示装置研究平地运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。
钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。
由于挡板靠近硬板一侧较低，钢现落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。
移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下面的做法可以减小实验误差的有___________。
A ． 使用密度小、体积大的球B ． 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下C ． 使斜槽末端的切线保持水平D ． 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦（2）为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系：a. 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的对应白纸上的位置即为原点。
b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A 、B 、C 三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x ，测得AB 和BC 的竖直间距分别是1y 和2y ，则12y y ___________13（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。
【单元练】长春市实验中学高中物理必修2第六章【圆周运动】经典复习题(含解析)
一、选择题1．关于铁道转弯处内外轨道的高度关系，下列说法正确的是（ ） A ．内外轨道一样高时，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力 B ．因为列车转弯处有向内倾倒可能，故一般使内轨高于外轨C ．外轨略低于内轨，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压D ．铺设轨道时内外轨道的高度关系由具体地形决定，与行车安全无关A 解析：A若火车转弯时，火车所受支持力与重力的合力提供向心力，有20tan v mg m rθ= 则0tan v gr θ=v 0为转弯处的规定速度。
此时，内外轨道对火车均无侧向挤压作用。
若火车速度大于tan gr θ外轨对轮缘有侧压力。
若火车速度小于tan gr θ，内轨对轮缘有侧压力。
故A 正确。
故选A 。
2．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r 处的P 点不动（P 未画出），关于小孩的受力，以下说法正确的是（ ）A ．小孩在P 点不动，因此不受摩擦力的作用B ．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力C ．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D ．若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P 点受到的摩擦力不变C 解析：CABC ．小孩随圆盘做匀速圆周运动，重力和支持力是一对平衡力，而圆盘对他的摩擦力充当向心力，因此摩擦力大小不变，方向始终指向圆心时刻改变，AB 错误，C 正确； D ．减小转速，角速度减小，根据2f m r ω=可知，小孩收到的摩擦力减小， D 错误。
故选C 。
3．2018年2月22日晚7时，平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛正式开始，中国选手武大靖以39秒584的成绩打破世界记录强势夺冠，为中国代表团贏得平昌冬奥会首枚金牌，也是中国男子短道速滑队在冬季奥运会上的首枚金牌。
短道速滑项目中，跑道每圈的长度为111.12米，比赛的起点和终点并不是在一条线上，500米需要4圈多一点，运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。
高中物理必修一、二、三学生实验练习与答案
高中物理必修一、二、三学生实验练习高中物理必修一学生实验练习实验一.测量做直线运动物体的瞬时速度1.利用如图甲装置测量做直线运动物体的瞬时速度。
某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图乙，并在其上取A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中没有画出），打点计时器接周期为T 0＝0.02s 的交流电源。
该同学经过测量并计算得到打点计时器在打B 、C 、D 、E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表：对应点BCDEF速度/（m·s －1）0.1220.1640.2050.250.289回答下列问题：（1）计算v F 的公式为v F ＝（用已知量字母表示）。
（2）根据表中记录的数据，作出v —t 图像可判断小车遵循的运动是，其理由是.2.如图1，用手机拍摄物体自由下落的视频，利用分帧图片中小球的位置探究自由下落的规律。
（1）若有体积相同的乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是，理由是.（2）主要实验操作步骤：①把刻度尺竖直固定在墙上②手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置③打开手机摄像功能，开始摄像④捏住小球，从刻度尺旁静止释放.（3）停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2。
已知相邻两帧图片间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1mm，则小球通过B 位置的速度v B =m/s，测得重力加速度g =m/s 2。
（结果保留两位有效数字）（4）在某次实验中，若释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向，则从该视频中截取图片（选填“仍能”或“不能”）用（3）问中的方法测出重力加速度.实验二.探究弹簧弹力与形变量的关系1.某同学利用如图的装置测量轻弹簧的劲度系数。
图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量m =50.0g）。
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 圆周运动的分析一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车，这种无链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()图1A．提高速度B．提高稳定性C．骑行方便D．减小阻力【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式v＝ωr知，轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快，故A选项正确．【答案】A2.两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆的O点做圆周运动，如图2所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离是()图2A.L v 1v 1＋v 2B.L v 2v 1＋v 2 C.L (v 1＋v 2)v 1D.L (v 1＋v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等，即ω1＝ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2，即v 1r 1 ＝v 2r 2；又由于r 1＋r 2＝L ，所以r 2＝L v 2v 1＋v 2 ，故选B.【答案】 B3．如图3所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线．表示质点P 的图线是双曲线的一支，表示质点Q 的图线是过原点的一条直线．由图线可知( )图3A ．质点P 的线速度大小不变B ．质点P 的角速度大小不变C ．质点Q 的角速度随半径变化D ．质点Q 的线速度大小不变【解析】 由a n ＝v 2r 知：v 一定时，a n ∝1r ，即a n 与r 成反比；由a n ＝rω2知：ω一定时，a n ∝r .从图象可知，质点P 的图线是双曲线的一支，即a n 与r 成反比，可得质点P 的线速度大小是不变的．同理可知：质点Q 的角速度是不变的．【答案】 A4．如图4所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a 、b 两质点( )图4A ．角速度大小相同B ．向心力大小相同C ．线速度大小相同D ．向心加速度大小相同【解析】 O 点为圆心，a 和b 两质点与O 点的距离不相等，即圆周运动的半径不相等，但两质点与圆心连线在相等时间内转过的圆心角相等，因此，两质点的角速度大小相同，线速度大小不相同，选项A 正确，选项C 错误；向心力为F ＝mRω2，两质点的质量与角速度都相等，半径不相等，则向心力与向心加速度不相同，选项B 、D 均错误．【答案】 A5.一质量为m 的物体，沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行，如图5所示，经过最低点的速度为v ，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为( )图5A ．μmgB ．μm v 2R C ．μm (g －v 2R )D ．μm (g ＋v 2R )【解析】 小球在最低点时，轨道支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，物体受到的摩擦力为f ＝μF N ＝μm (g ＋v 2R )，选项D 正确．【答案】 D6．某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D .工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动．为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则( )图6A ．滚筒的角速度应满足ω＜2g DB ．滚筒的角速度应满足ω＞2g DC ．栗子脱离滚筒的位置与其质量有关D ．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落【解析】 栗子在最高点恰好不脱离时有：mg ＝m D2ω2，解得ω＝2g D ，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则ω＜2gD ，故A 正确，B 错误；栗子脱离滚筒的位置与其质量无关，故C 错误；若栗子到达最高点时脱离滚筒，由于栗子的速度不为零，栗子的运动不是自由落体运动，故D 错误．【答案】 A7．汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车转弯的轨道半径必须 ( )A ．减为原来的12 B ．减为原来的14 C ．增为原来的2倍D ．增为原来的4倍【解析】 汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供．设汽车质量为m ，汽车与地面的动摩擦因数为μ，汽车的转弯半径为r ，则μmg ＝m v 2r ，故r ∝v 2.速率增大到原来的2倍时，转弯半径增大到原来的4倍，D正确．【答案】D8．(多选)如图7所示，用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R，则下列说法正确的是()图7A．小球过最高点时，绳子张力可能为零B．小球过最高点时的最小速度为零C．小球刚好过最高点时的速度为gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用，其方向不可能与重力相反，D错误；在最高点有mg＋F T＝m v2R，拉力F T可以等于零，此时速度最小为v min＝gR，故B错误，A、C正确．【答案】AC9．在高速公路的拐弯处，路面建造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应满足()A．sin θ＝v2Rg B．tan θ＝v2RgC ．sin 2θ＝2v 2Rg D ．cot θ＝v 2Rg【解析】 当车轮与路面的横向摩擦力等于零时，汽车受力如图所示则有：F N sin θ＝m v 2R F N cos θ＝mg 解得：tan θ＝v 2Rg ， 故B 正确． 【答案】 B10．(多选)中央电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图8所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是( )现场示意图图8A．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C．公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低D．公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低【解析】由题图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项A正确，选项B错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力的合力提供向心力，则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项C正确，D错误．【答案】AC二、计算题11．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有F m ＝0.6mg ＝m v 2r ，由速度v ＝30 m/s ，得弯道半径r ＝150 m.(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg －F N ＝m v 2R ，为了保证安全，车对路面间的弹力F N 必须大于等于零，有mg ≥ m v 2R ，则R ≥90 m.【答案】 (1)150 m (2)90 m12.如图9所示，一光滑的半径为0.1 m 的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道对小球的压力恰好为零，g 取10 m/s 2，求：图9(1)小球在B 点速度是多少？ (2)小球落地点离轨道最低点A 多远？ (3)落地时小球速度为多少？【解析】 (1)小球在B 点时只受重力作用，竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得：mg ＝m v 2Br代入数值解得：v B ＝gr ＝1 m/s.(2)小球离开B 点后，做平抛运动．根据平抛运动规律可得：2r ＝12gt 2s ＝v B t代入数值联立解得：s ＝0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知，小球落地时的速度为v ＝v 2B ＋(gt )2＝5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(二) 万有引力定律的应用一、选择题1．两个密度均匀的球体，相距r ，它们之间的万有引力为10－8N ，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为( )A ．10－8NB ．0.25×10－8 NC ．4×10－8ND ．10－4N【解析】 原来的万有引力为：F ＝G Mm r 2 后来变为：F ′＝G 2M ·2m (2r )2＝GMmr 2 即：F ′＝F ＝10－8N ，故选项A 正确． 【答案】 A2．牛顿在建立万有引力定律的过程中，对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想；已知地球的半径为6.4×106 m ，地球自转的角速度为7.27×105 rad/s ，地球表面的重力加速度为9.8 m/s 2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103 m/s ，第三宇宙速度为16.7×103 m/s ，月地中心间距离为3.84×108 m ．假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将( )A ．落回地面B ．成为地球的同步“苹果卫星”C ．在月球所在的轨道上绕地球运动D ．飞向茫茫宇宙【解析】 将月球位置的苹果在随地球转运的过程中与地球的同步卫星进行比较，很显然，那个位置下的苹果的线速度会大于同步卫星的线速度，所以，当苹果脱离时万有引力不足以提供向心力，苹果会做离心运动，故会飞向宇宙．【答案】 D3．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是( ) A ．已知它的质量是1.24 t ，若将它的质量增为2.84 t ，其同步轨道半径将变为原来的2倍B ．它的运行速度大于7.9 km/sC ．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行电视转播D ．它距地面的高度约为地球半径的5倍，故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】 同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A 错误；7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小．同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s ，B 错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C 错误；由G Mmr 2＝ma n 可得，同步卫星的加速度a n ＝G M r 2＝G M (6R )2＝136G M R 2＝136g ，故选项D 正确．【答案】 D4．如图1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )图1A ．根据v ＝gr 可知，运行速度满足v A >vB >vC B ．运转角速度满足ωA >ωB >ωC C ．向心加速度满足a A <a B <a CD ．运动一周后，A 最先回到图示位置 【解析】 由G Mmr 2＝m v 2r 得，v ＝GMr ，r 大，则v 小，故v A <v B <v C ，A错误；由G Mmr 2＝mω2r 得，ω＝GMr 3，r 大，则ω小，故ωA <ωB <ωC ，B 错误；由G Mm r 2＝ma 得，a ＝GM r 2，r 大，则a 小，故a A <a B <a C ，C 正确；由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得，T ＝2πr 3GM ，r 大，则T 大，故T A >T B >T C ，因此运动一周后，C 最先回到图示位置，D 错误．【答案】 C5．(多选)据英国《卫报》网站2015年1月6日报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b ”．假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍．则该行星与地球的( )A ．轨道半径之比为3p 2q B ．轨道半径之比为3p 2 C ．线速度之比为3qp D ．线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律，有G MmR 2＝m 4π2T 2R ，解得：R ＝3GMT 24π2，该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍，故：R 橙R 太＝3(M 橙M 太)(T 行T 地)2＝3qp 2，故A 正确，B 错误；根据v ＝2πR T ，有：v 行v 地＝R 行R 地·T 地T 行＝3qp 2·1p ＝3qp ，故C 正确，D 错误．【答案】 AC6．银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观测得其周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2r －r 1GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2D.4π2r 2r 1GT 2【解析】 设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2，根据万有引力定律和牛顿定律得，对S 1有G m 1m 2r 2＝m 1(2πT )2r 1，解之可得m 2＝4π2r 2r 1GT 2，则D 正确，A 、B 、C 错误．【答案】 D7．假设神舟十一号载人飞船绕地球飞行的周期约为T ，离地面的高度为h .地球表面重力加速度为g .设神舟十一号绕地球做匀速圆周运动，则由以上数据无法估测( )A ．地球的质量B ．神舟十一号的质量C ．地球的半径D ．神舟十一号的线速度大小【解析】 设地球质量为M ，半径为R ，神舟十一号质量为m ，由万有引力定律和牛顿第二定律得，GMm (R ＋h )2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2(R ＋h )，黄金代换公式GM ＝gR 2，由已知量T 、h 、g ，两式可以求出地球的质量M 和地球的半径R ，再由v ＝GMr和GM ＝gR 2可求得神舟十一号的线速度大小，由第一式可看出神舟十一号的质量不能求出，故选B.【答案】B8．嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动)，若已知地球质量约为月球质量的81倍，地球第一宇宙速度约为7.9 km/s，则地球半径约为月球半径的多少倍？()A．3倍B．4倍C．5倍D．6倍【解析】根据万有引力提供向心力知，当环绕天体在中心天体表面运动时，运行速度即为中心天体的第一宇宙速度，由G MmR2＝mv2R解得：v＝GMR，故地球的半径与月球的半径之比为R1R2＝M1M2·v22v21，约等于4，故B正确，A、C、D错误．【答案】B9．如图2所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上．某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方．下列说法中正确的是()图2A．b、d存在相撞危险B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度D．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道，线速度大小相等，不可能相撞，A 错；由a 向＝GMr 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度，B 对；由ω＝ GMr 3知，a 、c 的角速度大小相等，且大于b 的角速度，C 错；由v ＝ GMr 知a 、c 的线速度大小相等，且大于d 的线速度，D 错．【答案】 B10．若地球半径为R ，把地球看做质量分布均匀的球体，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零．“蛟龙”下潜深度为d .天宫一号轨道距离地面高度为h ，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度之比为( )A.R －dR ＋hB.(R －d )2(R ＋h )2C.(R －d )(R ＋h )R 2D.(R －d )(R ＋h )2R 3【解析】 令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g ＝GM R 2，由于地球的质量为：M ＝ρ·43πR 3，所以重力加速度的表达式可写成：g ＝GM R 2＝Gρ43πR 3R 2＝43πGρR .根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d 的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于(R －d )的球体在其表面产生的万有引力，故海底的重力加速度g ′＝43πGρ(R －d )．所以有g ′g ＝R －d R .根据万有引力提供向心力G Mm(R ＋h )2＝ma ，“天宫一号”的加速度a ＝GM(R ＋h )2，所以a g ＝R 2(R ＋h )2，所以g ′a ＝(R －d )(R ＋h )2R 3，故D 正确，A 、B 、C 错误．故选D.【答案】 D 二、计算题11．经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m)，转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s)．太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题．(G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量．【解析】 假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M ，太阳的质量为m ，轨道半径为r ，周期为T ，太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力，则G Mm r 2＝m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M ＝4π2r 3GT 2＝4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10－11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg. 【答案】 3.3×1041kg12．质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心之间距离为L .已知A 、B 的中心和O 三点始终共线，A 和B 分别在O 的两侧．引力常量为G .(1)求两星球做圆周运动的周期；(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A 和B ，月球绕其轨道中心运行的周期记为T 1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T 2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg 和7.35×1022kg.求T 2与T 1两者平方之比．(结果保留三位小数)图3【解析】 (1)两星球围绕同一点O 做匀速圆周运动，其角速度相同，周期也相同，其所需向心力由两者间的万有引力提供，设OB 为r 1，OA 为r 2，则对于星球B ：G Mm L 2＝M 4π2T 2r 1 对于星球A ：G Mm L 2＝m 4π2T 2r 2 其中r 1＋r 2＝L 由以上三式可得T ＝2πL 3G (M ＋m ).(2)对于地月系统，若认为地球和月球都围绕中心连线某点O 做匀速圆周运动，由(1)可知地球和月球的运行周期T 1＝2πL 3G (M ＋m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动，由万有引力与天体运动的关系：G MmL 2＝m 4π2T 22L解得T 2＝4π2L 3GM则T 22T 21＝M ＋mM ＝1.012.【答案】 (1)2πL 3G (M ＋m )(2)1.012重点强化卷(三) 动能定理和机械能守恒定律一、选择题1．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大【解析】不计空气阻力的抛体运动，机械能守恒．故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时，物体速度的大小相等．故只有选项A正确．【答案】A2．(多选)质量为m的物体，从静止开始以a＝12g的加速度竖直向下运动h米，下列说法中正确的是()A．物体的动能增加了12mghB．物体的动能减少了12mghC．物体的势能减少了12mghD．物体的势能减少了mgh【解析】物体的合力为ma＝12mg，向下运动h米时合力做功12mgh，根据动能定理可知物体的动能增加了12mgh，A对，B错；向下运动h米过程中重力做功mgh，物体的势能减少了mgh，D对．【答案】AD3．如图1所示，AB为14圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R.一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为()图1A.12μmgR B.12mgRC．mgR D．(1－μ)mgR【解析】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W AB，物体从A到C的全过程，根据动能定理有mgR－W AB－μmgR＝0，所以有W AB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR.【答案】D4．如图2所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物体始终保持与板相对静止．对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是()图2A．摩擦力对物体所做的功为mgl sin θ(1－cos θ)B．弹力对物体所做的功为mgl sin θcos θC．木板对物体所做的功为mgl sin θD．合力对物体所做的功为mgl cos θ【解析】重力是恒力，可直接用功的计算公式，则W G＝－mgh；摩擦力虽是变力，但因摩擦力方向上物体没有发生位移，所以W f＝0；因木块缓慢运动，所以合力F合＝0，则W合＝0；因支持力F N为变力，不能直接用公式求它做的功，由动能定理W合＝ΔE k知，W G＋W N＝0，所以W N＝－W G＝mgh＝mgl sin θ.【答案】C5．如图3所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ＝30°的斜面上，撞击点为C点．已知斜面上端与曲面末端B相连．若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值hH等于(不计空气阻力)()图3A.34 B.43C.49 D.112【解析】根据动能定理得，mgh＝12m v2B，解得小球到达B点的速度v B＝2gh，小球离开B点后做平抛运动，根据tan θ＝12gt2v B t，解得：t＝2v B tan θg＝22gh tan θg，平抛运动下落的高度H＝12gt2＝4h tan2θ＝43h，则h与H的比值hH＝34，故A正确，B、C、D错误．【答案】A6．把一质量为m的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图4甲所示．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)．己知A、B的高度差为h，C、B高度差为2h，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，选A位置为重力势能零势能点，则()图4A．刚松手瞬间，弹簧弹力等于小球重力B．状态甲中弹簧的弹性势能为2mghC．状态乙中小球的动能为mghD．状态丙中系统的机械能为3mgh【解析】松手后小球向上加速运动，故刚松手瞬间，弹簧弹力大于小球重力，选项A错误；由能量关系可知状态甲中弹簧的弹性势能转化为状态丙中物体的重力势能，故为3mgh，选项B错误，D正确；状态乙中E k＋mgh＝3mgh，故状态乙中小球的动能为2mgh，选项C错误．【答案】D7．如图5所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的小滑轮上，当受到轻微的扰动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小()图5A.glB.2gl 2C.2glD.gl 2【解析】设铁链的质量为2m，根据机械能守恒定律得mg·l2＝12·2m v2，所以v＝2gl2，只有选项B正确．【答案】B8．如图6所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上．一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则()图6A．小物体恰好滑回到B处时速度为零B．小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C．小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D．小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点【解析】小球从A滑动到D的过程中，根据动能定理，有：mgh－W f＝0，即克服阻力做的功W f为mgh；从D返回的过程，由于弹力和重力的径向分力的合力提供向心力，有：N－mg cos θ＝m v2R，由于返回时的速度小于开始时经过同一点的速度，故返回时弹力减小，故滑动摩擦力减小，克服摩擦力做的功小于mgh，故物体会超出B点，但超出高度小于h，故A、B错误，C正确；滑块不一定能够到达最低点，故D错误．【答案】C二、计算题9.如图7所示，斜面倾角为θ，滑块质量为m，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，从距挡板为s0的位置以v0的速度沿斜面向上滑行．设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变，挡板与斜面垂直，斜面足够长．求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s.图7【解析】 滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小F f ＝μF N ＝μmg cos θ① 整个过程滑块下落的总高度h ＝s 0sin θ② 根据动能定理mgh －F f ·s ＝0－12m v 20③联立①②③得s ＝s 0tan θμ＋v 202μg cos θ. 【答案】 s 0tan θμ＋v 202μg cos θ10．右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB 长L ＝1.5 m ，如图8所示．将一个质量为m ＝0.5 kg 的木块在F ＝1.5 N 的水平拉力作用下，从桌面上的A 端由静止开始向右运动，木块到达B 端时撤去拉力F ，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，g 取10 m/s 2.求：图8(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离．【解析】(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，由动能定理知，(F－μmg)L－mgh＝0得h＝(F－μmg)Lmg＝(1.5－0.2×0.5×10)×1.50.5×10m＝0.15 m.(2)设木块滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离为s，由动能定理知，mgh－μmgs＝0得s＝hμ＝0.75 m.【答案】(1)0.15 m(2)0.75 m11．如图9所示，质量m＝50 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中．若忽略运动员的身高和受到的阻力，g取10 m/s2，求：图9(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)；(2)运动员起跳时的动能；(3)运动员入水时的速度大小．【解析】 (1)以水平面为零重力势能参考平面，则运动员在跳台上时具有的重力势能为E p ＝mgh ＝5 000 J.(2)运动员起跳时的速度为v 0＝5 m/s ，则运动员起跳时的动能为E k ＝12m v 20＝625 J.(3)解法一：应用机械能守恒定律运动员从起跳到入水过程中，只有重力做功，运动员的机械能守恒，则mgh ＋12m v 20＝12m v 2，解得v ＝15 m/s.解法二：应用动能定理运动员从起跳到入水过程中，其他力不做功，只有重力做功，故合外力做的功为W 合＝mgh ，根据动能定理可得，mgh ＝12m v 2－12m v 20，解得v ＝15 m/s.【答案】 (1)5 000 J (2)625 J (3)15 m/s12．如图10所示，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab 和抛物线bc 组成，圆弧半径Oa 水平，b 点为抛物线顶点．已知h ＝2 m ，s ＝ 2 m ．重力加速度大小g 取10 m/s 2.图10(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小．【解析】(1)一小环套在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度，使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有s＝v b t①，h＝12gt2②，从ab滑落过程中，根据动能定理可得mgR＝12m v2b③，联立①②③可得R＝s24h＝0.25 m.(2)下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，根据动能定理可得mgh＝12m v2c④因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角，设为θ，则根据平抛运动规律可知sin θ＝v bv2b＋2gh⑤，根据运动的合成与分解可得sin θ＝v水平v c⑥联立①②③④⑤⑥可得。
高一物理人教版必修2(第03课时 实验：研究平抛运动)Word版含解析
绝密★启用前人教版必修2 第3课时实验：研究平抛运动第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、重垂线、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（）A．停表B．坐标纸C．天平D．弹簧秤2．在“研究平抛物体运动”的实验中，以下说法正确的是（）A．实验的目的是求出平抛运动物体的位移B．为使小球水平抛出，必须调整斜槽使其末端的切线呈水平方向C．实验中必须用天平称出小球的质量D．小球每次从斜槽上同一位置滚下，该位置在斜槽上的高低对实验结果的误差影响很大3．在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有( )①小球开始滚下的高度②小球在空中飞行的时间③运动轨迹上某点P的水平坐标④运动轨迹上某点P的竖直坐标A．①② B．②③ C．③④ D．①④4．在“研究平抛物体的运动规律”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是( )A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线5．研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差( )A．使用密度大、体积小的钢球B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端切线保持水平6．为探究平抛运动的规律，将两小球置于同一高度，让其同时分别自由下落和水平抛出。
改变高度和平抛小球的初速度大小，重复上述实验。
用图甲所示实验观察两小球是否同时落地，用图乙所示的频闪照片进行测量、分析。
下列说法正确的是（）A．只有第一种方法能证明平抛运动在水平方向是匀速运动B．只有第二种方法能证明平抛运动在水平方向是匀速运动C．只有第一种方法能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动D．只有第二种方法能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动7．利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，其中不正确．．．的操作是()A ．通过调节使斜槽的末端保持水平B ．每次释放小球的位置必须不同C ．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球D ．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触8．在研究平抛运动的实验中，某同学只记录了小球运动途中的A 、B 、C 三点的位置，取A 点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，g 取10 m/s 2，下列说法正确的是()A ．小球抛出点的位置坐标是(0,0)B ．小球抛出点的位置坐标是(－10，－5)C ．小球平抛的初速度为2 m/sD ．小球平抛的初速度为1 m/s第Ⅱ部分 非选择题二、非选择题：本题4个小题。