沪科版高中物理必修二普通学业测试(必修科目)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作综合检测(一)第1章 怎样研究抛体运动(分值：100分 时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1. 我国是水资源严重缺乏的国家，人均水资源拥有量仅为世界平均水平的1/4，因而节约用水是一项基本国策．土地浇灌时，由大水漫灌改为喷灌，能够节约很多淡水．如图1所示的是推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h ＝1.25 m ，它沿水平方向把水喷出，现要求喷灌半径为x ＝10 m ，则喷出水的最大初速度为()图1A ．10 m/sB ．20 m/sC ．15 m/sD ．30 m/s【解析】 喷出的水做平抛运动，由h ＝12gt 2得t ＝2hg ，喷出水的最大初速度v 0＝x t ＝10h2h g＝52gh ＝20 m/s.B 正确．【答案】 B2．(2011·上海高考)如图2，人沿平直的河岸以速度v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为( )图2A ．v sin α B.vsin α C ．v cos αD.v cos α【解析】 船的速率等于人的速度v 沿绳方向的分速度即v 船＝v ·cos α，故C 正确．【答案】 C3．(2012·重庆高一检测)竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.1 m/s 的速度匀速上浮．当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图3所示．若玻璃管的长度为1.0 m ，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为( )图3A ．0.1 m/s,1.73 mB ．0.173 m/s,1.0 mC ．0.173 m/s,1.73 mD ．0.1 m/s,1.0 m【解析】 由运动的独立性知，在竖直方向上运动的时间t ＝y v y＝1.00.1 s ＝10 s. 红蜡块的水平速度v x ＝v y cot 30°＝0.173 m/s. 水平移动距离x ＝v x ·t ＝1.73 m. 【答案】 C4．如图4所示，离地面高h 处有甲、乙两个物体，甲以初速度v 0水平射出，同时乙以初速度v 0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，则v 0的大小是( )图4A.2gh 2 B ．2gh C ．22ghD ．342gh【解析】 甲物体做平抛运动，用时t ＝2hg ，而乙沿斜面做匀加速运动，a ＝g sin 30°，所以h sin 30°＝v 0t ＋12at 2，由以上各式解得v 0＝342gh ，故D 正确．【答案】 D5．(2013·安康中学检测)图5如图5所示，在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则( )A ．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B ．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C ．垒球在空中运动的水平位移由初速度和击球点离地面的高度决定D ．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定【解析】 垒球水平击出后做平抛运动，由公式h ＝12gt 2和x ＝v 0t 可知C 、D 正确．【答案】 CD6．将一个物体以v 0斜向上抛出，不计空气阻力，则此物体在空气中的运动( )A ．为匀变速运动B ．在最高点速度为零C ．在上升的最后一秒内速度变化量的方向向下D ．可以把物体的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛两个分运动处理【解析】 物体做斜抛运动中，只受重力，所以加速度恒为g ，方向竖直向下，故A 对，C 对；斜抛可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，故D 正确；而在最高点有一水平速度，速度不为零，故B 错．【答案】 ACD7．图6中AB 为斜面，BC 为水平面，从A 点以水平速度v 0抛出一小球，其落点到A 的水平距离为x 1，从A 点以水平速度3v 0抛出小球，其落点到A 的水平距离为x 2，不计空气阻力，则x 1∶x 2可能等于( )图6A ．1∶3B ．1∶6C ．1∶9D ．1∶12【解析】 若小球两次都落至斜面，则x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，tan θ＝yx ，解得t ＝2v 0tan θg ，x ＝2v 20tan θg ，所以x 1∶x 2＝1∶9；若小球两次都落至水平面，则下落高度都为A 点距水平面的高度，所以运动时间相等，由x ＝v 0t 知x 1∶x 2＝1∶3；若小球第一次落至斜面，第二次落至水平面，则19<x 1x 2<13.综上所述19≤x 1x 2≤13，故A 、B 、C 项均有可能．【答案】 ABC二、非选择题(本题共5小题，共58分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．)图78．(8分)某同学在做平抛运动实验时得到了如图7中的运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出．则(1)小球平抛的初速度为______m/s.(g 取10 m/s 2)(2)小球抛出点的位置坐标为：x ＝____________cm ，y ＝________cm. 【解析】 (1)由平抛运动公式在x 方向上x ab ＝v 0T ，在竖直方向上h bc －h ab ＝gT 2，代入数据解得T ＝0.1 s ，v 0＝2 m/s.(2)小球经过b 点时竖直分速度v by ＝h ac2T ＝1.5 m/s ，小球从开始运动到经过b时历时t b ＝v byg ＝0.15 s ，说明小球经过a 点时已经运动了时间t a ＝0.05 s ，所以小球抛出点的坐标为x ＝－v 0t a ＝－10 cm ；y ＝－12gt 2a ＝－1.25 cm.【答案】 (1)2 (2)－10 －1.259．(12分)(2013·西宁高一检测)某同学在“研究平抛物体的运动”实验中，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程．他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy ，将方格纸上的坐标原点O 与轨道槽口末端重合，Oy 轴与重垂线重合，Ox 轴水平(如图8甲)．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示)．已知方格边长为L ＝5 cm ，重力加速度为g ＝10 m/s 2，计算结果取两位有效数字．甲 乙图8(1)小球平抛的初速度v0＝________m/s；(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y＝________x2.(3)你认为下列情况可能产生实验误差的是________．A．小球在轨道上滚动过程中有摩擦力B．每次下移水平挡板不均匀C．实验时，斜槽轨道槽口末端不水平．D．固定方格纸的木板有时倾斜【解析】(1)小球在水平方向做匀速直线运动x＝v0t，竖直方向做自由落体运动y＝12gt2，则v＝g2y·x代入几组(x，y)得初速度的平均值v0＝1.5 m/s.(2)轨迹方程y＝g2v20x2，代入数值得y＝2.2x2.(3)中A、B不会影响小球的运动，也不会对描点造成误差，而固定方格纸的木板倾斜时对描点造成误差．而斜槽末端不水平也会造成误差．【答案】(1)1.5(2)2.2(3)CD图910．(10分)某船在静水中的速度为5 m/s，当船头始终正对河岸航行，船的实际轨迹与河岸的夹角为60°，如图9所示，船航行30 s到达对岸，求：河宽和水速分别为多少？【解析】由物体实际运动方向永远是合运动的方向，v合与河岸夹角θ＝60°，由运动合成的平行四边形定则可得：tan θ＝v船v水，所以v水＝v船tan 60°，即水速v水＝0.577×5 m/s＝2.89 m/s. 根据运动的独立性原理可得：河宽d＝v船·t＝5×30 m＝150 m.【答案】150 m 2.89 m/s11. (12分)如图10所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h＝500 m 的高处以v＝100 m/s的水平速度飞行．地面上A、B两点间的距离x＝100 m，飞机在离A点的水平距离x0＝950 m时投放救援物资，不计空气阻力(g取10 m/s2)．求：图10(1)救援物资从离开飞机到落到地面所经历的时间．(2)通过计算说明，救援物资能否落在A、B区域内．【解析】救援物资释放离开飞机后以初速度v做平抛运动，由h＝12gt2得：下落时间t＝2hg＝2×50010s＝10 s，这10 s内物资在水平方向通过距离x＝v t＝100×10 m＝1 000 m，大于x0小于x0＋x，故救援物资能落在A、B区域内．【答案】(1)10 s(2)救援物资能落在A、B区域内．图1112．(16分)(2011·海南高考)如图11，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆．ab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的C点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径．【解析】根据题意，小球做平抛运动落到c点的竖直高度为y＝R sinθ＝R 2而y＝12gt2，即R2＝12gt2，水平位移x＝R＋R cos θ，而x＝v0t，联立解得R＝4v20(7＋43)g＝(28－163)v20g.【答案】(28－163)v20 g。

综合检测(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题.每一小题4分，共48分)1.如图1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的答案是( )图1A.摩擦力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.重力对物体做正功D.合外力对物体做正功答案 A解析摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向一样，故摩擦力做正功，A对；支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错；重力对物体做负功，C错；合外力为零，不做功，D错.2.火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，如此两颗卫星相比( )A.火卫一距火星外表较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较小D.火卫二的向心加速度较大答案 A解析 由GMm r 2＝ma ＝mv 2r ＝m 4π2T 2r 得：a ＝GMr2，v ＝GMr，r ＝3GMT 24π2，如此T 大时，r 大，a小，v 小，且由ω＝2πT知，T 大，ω小，故正确选项为A.3.如图2所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D 点(D 点是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，如此质点从A 点运动到E 点的过程中，如下说法中正确的答案是( )图2A.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 答案 A解析 因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定，C 项错误.在D 点时加速度与速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从C 到D 的过程中，方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，v C >v D ，A 项正确，B 项错误.从B 至E 的过程中，加速度方向与速度方向夹角一直减小，D 项错误.4.把甲物体从2h 高处以速度v 0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为L ，把乙物体从h 高处以速度2v 0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为s ，不计空气阻力，如此L 与s 的关系为( )A.L ＝s 2B.L ＝2sC.L ＝22s D.L ＝2s答案 C解析 根据2h ＝12gt 21，得t 1＝2h g， 如此L ＝v 0t 1＝2v 0h g. 由h ＝12gt 22，得t 2＝2hg ，如此s ＝2v 0t 2＝2v 02hg，所以L ＝22s ，应当选项C 正确. 5.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图3所示)，记录了我们祖先的劳动智慧.假设A 、B 、C 三齿轮半径的大小关系为r A >r B >r C ，如此( )图3A.齿轮A 的角速度比C 的大B.齿轮A 、B 的角速度大小相等C.齿轮B 与C 边缘的线速度大小相等D.齿轮A 边缘的线速度比齿轮C 边缘的线速度大 答案 D解析 齿轮A 边缘的线速度v A 与齿轮B 边缘的线速度v B 相等，齿轮B 、C 的角速度ωB ＝ωC .由v A ＝ωA r A ，v B ＝ωB r B ，v C ＝ωC r C ，v A ＝v B ，r A >r B >r C ，ωB ＝ωC 可得：ωA <ωB ，ωA <ωC ，v B >v C ，v A >v C ，应当选项D 正确.6.2015年9月23日，在江苏省苏州市进展的全国田径锦标赛上高兴龙获得男子跳远冠军，在一次试跳中，他(可看成质点)水平距离达8 m ，最高处高达1 m.设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α，假设不计空气阻力，如此tan α等于( ) A.18 B.14C.12 D.1 答案 C解析 从起点A 到最高点B 可看成平抛运动的逆过程，如下列图，运动员做平抛运动，初速度方向与水平方向夹角的正切值为tan α＝2tan β＝2×h x 2＝2×14＝12，选项C 正确.7.引力波现在终于被人们用实验证实，爱因斯坦的预言成为科学真理.早在70年代就有科学家发现，高速转动的双星可能由于辐射引力波而使星体质量缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，如此该双星间的距离将( )A.变大B.变小C.不变D.可能变大也可能变小 答案 B8.如图4所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处.将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点速度为v ，AB 间的竖直高度差为h ，如此( )图4A.由A 到B 重力做的功等于mghB.由A 到B 重力势能减少12mv 2C.由A 到B 小球抑制弹力做功为mghD.小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh －mv 22答案 AD解析 重力做功只和高度差有关，故由A 到B 重力做的功等于mgh ，选项A 正确；由A 到B 重力势能减少mgh ，选项B 错误；由A 到B 小球抑制弹力做功为W ＝mgh －12mv 2，选项C 错误，D 正确.9.如图5所示，斜面顶端A 与另一点B 在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等.小球甲沿光滑斜面以初速度v 0从顶端A 滑到底端，小球乙以同样的初速度从B 点抛出，不计空气阻力，如此( )图5A.两小球落地速率一样B.两小球落地时，重力的瞬时功率一样C.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功一样D.从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样 答案 AC解析 由于斜面光滑，且不计空气阻力，故两小球运动过程中只有重力做功，由机械能守恒定律可知两小球落地时速率一样，应当选项A 正确；由于A 小球沿斜面做匀加速运动，B 小球做斜抛运动，它们落地时的速度方向不同，故两小球落地时，重力的瞬时功率不一样，选项B 错误；由于重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故从开始运动至落地过程中，重力对它们做功一样，选项C 正确；由于两小球的运动方式不同，所以从开始运动至落地过程中所用时间不同，由P ＝W t可知重力的平均功率不同，选项D 错误.10.在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，如此( ) A.卫星的动能为mgR4B.卫星运动的周期为4π2R gC.卫星运动的加速度为g2D.卫星运动的速度为2Rg 答案 AB解析 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设地球质量为M 、卫星的轨道半径为r ，如此GMm (2R )2＝mv 22R ，忽略地球自转的影响有GMmR2＝mg ，联立得v ＝gR2，卫星的动能E k ＝12mv 2＝14mgR ，选项A 正确，D 错误；卫星运动的周期T ＝2πrv ＝4π2Rg，选项B正确；设卫星运动的加速度为a ，如此有GMm (2R )2＝ma ，联立得a ＝g4，选项C 错误.11.如图6所示，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度为g )( )图6A.小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B.小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C.此过程中小环的机械能守恒D.小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m ＋M )g 答案 BCD解析 小环滑到大圆环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态，同时知杆对大圆环的拉力大于(M ＋m )g ，由牛顿第三定律知，大圆环对杆的拉力大于(M ＋m )g ，应当选项A 错误，选项B 、D 正确.由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，应当选项C 正确.12.图7甲为0.1 kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m 的半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图像，如图乙所示.小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程度处处一样，空气阻力不计.g 取10 m/s 2，B 为AC 轨道中点.如下说法正确的答案是( )图7A.图乙中x ＝4B.小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能C.小球从A 到C 合外力对其做的功为－1.05 JD.小球从C 抛出后，落地点到A 的距离为0.8 m 答案 ACD解析 当h ＝0.8 m 时小球在C 点，由于小球恰能到达最高点C ，故mg ＝m v 2C r，所以v 2C ＝gr ＝10×0.4 m 2·s －2＝4 m 2·s －2，应当选项A 正确；由条件无法计算出小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能，应当选项B 错误；小球从A 到C ，由动能定理可知W 合＝12mv 2C －12mv 2A ＝12×0.1×4J －12×0.1×25 J＝－1.05 J ，应当选项C 正确；小球离开C 点后做平抛运动，故2r ＝12gt 2，落地点到A 的距离x 1＝v C t ，解得x 1＝0.8 m ，应当选项D 正确.二、实验题(此题共2小题，共16分)13.(8分)如图8甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径与线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F ，速度传感器测量圆柱体的线速度v ，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F 与线速度v 的关系：图8(1)该同学采用的实验方法为________.A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法(2)改变线速度v，屡次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/(m·s－1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0F/N0.88 2.00 3.50 5.507.90该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点.①作出F－v2图线；②假设圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F－v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____ kg.(结果保存两位有效数字)答案(1)B (2)①②0.1814.(8分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.图9(1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.图9所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v A、v B，其中v A＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，当地的重力加速度为g，只需比拟_____(用题目中涉与的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒.(3)通过屡次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是________________________________________________. 答案 (1)4(4.0或4.00也对) (2)gh 和v 2A 2－v 2B2 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析 (1)小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020 cm2.55 ms＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于势能的增加量，即gh ＝v 2A 2－v 2B2；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量越多，动能的减少量和势能的增加量差值就越大.三、计算题(此题共3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15.(10分)如图10所示，假设某星球外表上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m ＝2.0 kg 的小物块从斜面底端以速度9 m/s 沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s 时速度恰好为零.小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R ＝1.2×103km.试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图10(1)该星球外表上的重力加速度g 的大小； (2)该星球的第一宇宙速度的大小. 答案 (1)7.5 m/s 2(2)3×103m/s解析 (1)对物块受力分析，由牛顿第二定律可得 －mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，①a ＝0－v 0t，②由①②代入数据求得g ＝7.5 m/s 2.(2)设第一宇宙速度为v ，由mg ＝m v 2R得：v ＝gR ＝3×103m/s.16.(12分)如图11所示，摩托车做特技表演时，以v 0＝10.0 m/s 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出.假设摩托车冲向高台的过程以P ＝4.0 kW 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t ＝3.0 s ，人和车的总质量m ＝1.8×102kg ，台高h ＝5.0 m ，摩托车的落地点到高台的水平距离x ＝10.0 m.不计空气阻力，g 取10 m/s 2.求：图11(1)摩托车从高台飞出到落地所用的时间； (2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中抑制阻力所做的功. 答案 (1)1.0 s (2)10 2 m/s (3)3.0×103J 解析 (1)摩托车在空中做平抛运动， 设摩托车飞行时间为t 1. 如此h ＝12gt 21，t 1＝2h g＝2×5.010s ＝1.0 s (2)设摩托车到达高台顶端的速度为v x ，即平抛运动的水平速度v x ＝x t 1＝10.01.0m/s ＝10.0 m/s ，竖直速度为v y ＝gt 1＝10.0 m/s摩托车落地时的速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝10 2 m/s.(3)摩托车冲上高台的过程中，根据动能定理：Pt －W f －mgh ＝12mv 2x －12mv 20，代入数据解得W f ＝3.0×103 J所以，摩托车冲上高台的过程中摩托车抑制阻力所做的功为3.0×103J.17.(14分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了如下设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L 1＝2 3 m 的倾斜轨道AB ，通过微小圆弧与长为L 2＝32m 的水平轨道BC 相连，然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D 处，如图12所示.现将一个小球从距A 点高为h ＝0.9 m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下.小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ＝33，g 取10 m/s 2.图12(1)求小球初速度v 0的大小； (2)求小球滑过C 点时的速率v C ；(3)要使小球不离开轨道，如此竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件？答案 (1) 6 m/s (2)3 6 m/s (3)0<R ≤1.08 解析 (1)小球开始时做平抛运动：v 2y ＝2gh ，代入数据解得v y ＝2gh ＝2×10×0.9 m/s ＝3 2 m/s ，A 点：tan 60°＝v yv x，得v x ＝v 0＝v ytan 60°＝323m/s ＝ 6 m/s.(2)从水平抛出到C 点的过程中，由动能定理得mg (h ＋L 1sin θ)－μmgL 1cos θ－μmgL 2＝12mv 2C －12mv 20，代入数据解得v C ＝3 6 m/s.(3)小球刚好能过最高点时，重力提供向心力，如此mg ＝mv 2R 1，12mv 2C ＝2mgR 1＋12mv 2，代入数据解得R 1＝1.08 m ，当小球刚能到达与圆心等高时，有12mv 2C ＝mgR 2，代入数据解得R 2＝2.7 m ，当圆轨道与AB 相切时R 3＝BC ·tan 60°＝1.5 m ， 即圆轨道的半径不能超过1.5 m ，综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是0<R ≤1.08 m.。

高中物理学习材料桑水制作综合检测(六)第6章经典力学与现代物理(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1．(2012·金华高一检测)属于狭义相对论基本假设的是在不同的惯性系中( ) A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比【解析】狭义相对论的两条假设分别是在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同，故A正确．【答案】 A2．惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行器上测得该正方形的图像是( )【解析】物体在沿运动方向上才有长度收缩效应，而与运动方向垂直的方向上没有这种效应．【答案】 C3．(2011·江苏高考)如图1所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )图1A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断【解析】列车上的观测者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观测者，看到C先被照亮，故只有C正确．【答案】 C4．(2012·海淀高一检测)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )A．1036 kg B．1018 kgC．1013 kg D．109 kg【解析】根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可得Δm＝ΔEc2＝4×1026(3×108)2kg≈4.4×109 kg，故D选项正确．【答案】 D图25．如图2所示，如果你以接近光速的速度向某一星体飞去，下列说法正确的是( )A．你的质量变大了B．你的心脏跳没有变化C．你的尺寸变大了D．你的感觉和在地面上的感觉是一样的【解析】根据狭义相对论的观点，可知A正确，B错误，C错误．“你”相对飞船这个惯性参考系是静止的，因此“你”不能发现自己有什么变化，“你”的感觉和在地面上的感觉是一样的，D正确．【答案】AD6．(2011·上海高考)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是( )A．改用频率更大的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间【解析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项A正确，C、D错误；X射线的频率大于紫外线的频率，可能使该金属发生光电效应，故选项B正确．【答案】AB7．根据爱因斯坦的“光子说”可知( )A．“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同B．光的波长越大，光子的能量越小C．一束单色光的能量可以连续变化D．只有光子数很多时，光才具有粒子性【答案】AB二、非选择题(本题共5小题，共58分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(10分)如图3所示的是几种钟：沙钟、电子钟、机械钟和生物钟．根据相对论，当它们以相同的速度高速运动起来时，它们变慢的程度________(选填“相同”或“不同”)．图3【解析】由狭义相对论基本公设可得沙钟、电子钟、机械钟和生物钟它们变慢的程度相同．【答案】相同图49．(10分)如图4所示为光电管的工作电路图，则图中电源的正极为________(填“a”或“b”)，若使这种光电管产生光电效应的入射光的最大波长为λ，则能使光电管工作的入射光光子的最小能量为________．【解析】产生光电子的地方在K极板，若能让这些光电子在电场作用下定向移动到A，便可在回路中形成光电流，故电源正极应为a.已知产生光电效应的入射光的最大波长为λ，那么金属的极限频率就为ν＝cλ，对应的能使光电管工作的入射光子的最小能量为E ＝h ·ν＝hc λ. 【答案】 ahc λ10．(12分)在电子偶的湮没过程中，一个负电子和一个正电子相碰撞而消失，并产生电磁辐射，假定正、负电子湮没前均静止，由此估算辐射的总能量E .(正、负电子的质量均为m 0＝9.1094×10－31 kg)【解析】 在相对论中，粒子的相互作用过程仍满足能量守恒定律，因此辐射总能量应等于电子偶湮没前两电子总能量之和，按题意电子偶湮没前的总能量只是它们的静止能量之和．由分析可知，辐射总能量为E ＝2m 0c 2＝1.64×10－13 J.【答案】 1.64×10－13 J11．(12分)某人测得一静止棒长为l 0，质量为m 0，从而求得此棒线密度ρ(即单位长度质量)．若此棒以速度v 沿自身长度方向运动，此人再测棒的线密度应为多少？若棒在垂直自身长度方向上运动，它的线密度又为多少？【解析】 当棒沿自身长度方向运动时m ′＝m 01－(vc)2，l ′＝l 0·1－(v c)2ρ′＝m ′l ′＝m 0l 0·1[1－(v c)2]2＝ρ1－(v c)2当棒在垂直自身长度方向上运动时m ″＝m 01－(v c)2，l ″＝l 0，所以ρ″＝m ″l ″＝ρ1－(v c)2【答案】ρ1－(v c)2ρ1－(v c)212．(14分)(1)一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v ＝6×106 m/s.问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？(2)在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.6倍．试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？【解析】(1)根据爱因斯坦狭义相对论中物体质量与速度的关系m＝m1－v2c2可知运动后质量增大了．m＝m1－v2c2＝m1－62×106×232×108×2＝1.000 2m0，所以改变的百分比为m－mm×100%＝0.02 %.(3)由于电子的速度接近光速，所以质量变化明显，根据爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得m＝m1－v2c2＝m1－925＝54m.【答案】(1)增大了0.02 % (2)5 4倍。

新改版沪科版高中物理必修第二册综合测试卷附答案一、单选题1．如图所示，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐在观光球舱中的某游客（）A．动能不变B．合外力不变C．线速度不变D．机械能守恒2．2020年6月23日9：43，我国在西昌卫星发射基地成功发射了北斗系列最后一颗组网卫星，成功实现“北斗收官”。

该卫星先被发射到近地轨道上，然后在P点点火加速后进入椭圆轨道，如图所示，下列说法正确的是（）A．该卫星在近地轨道运行的周期大于在椭圆轨道运行的周期B．该卫星在椭圆轨道P点的速度等于第一字宙速度C．该卫星在近地轨道P点的加速度小于在椭圆轨道P点的加速度D．知道引力常量，测出该卫星在近地轨道运行的周期就能估算地球的平均密度3．2020 年1 月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km 的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。

则该卫星的环绕速度为（）A．16.7km/s B．11.2km/s C．7.9km/s D．7.5km/s4．2015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（）A．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5．如图所示，景观喷泉从同一位置喷出两水柱，在水柱中各取一小段水柱体A和B，A的质量大于B的质量，A、B上升的最大高度相同，落点位于同一水平地面上，空气阻力不计。

则A、B从喷出到落地的过程中，下列说法正确的是（）A．A的加速度大小比B的大B．A、B的空中飞行时间一样长C．A在最高点时速度大小比B的大D．A、B落地时的速度大小一样大6．一物体做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在该物体上的力不发生改变，则该物体不可能做（）A．匀加速直线运动B．匀速圆周运动C．匀减速直线运动D．匀变速曲线运动7．下列现象中，与离心运动无关的是（）A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上D．汽车启动时，乘客向后倒8．伽利略理想斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到与它开始运动时相同高度的点，既不会更高一点，也不会更低一点。

一. 选择题.（每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的．．．．．．．．）1. 下列说法正确的是（）A. 第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度B. 第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度C. 如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空的任何一点D. 地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的2. 关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（）A. 轨道半径越大，速度越小，周期越长B. 轨道半径越大，速度越大，周期越短C. 轨道半径越大，速度越大，周期越长D. 轨道半径越小，速度越小，周期越长3．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的4. 科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定：（）A.这颗行星的公转周期与地球相等B．这颗行星的半径等于地球的半径C.这颗行星的密度等于地球的密度D．这颗行星上同样存在着生命5. 若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（）A.某行星的质量B.太阳的质量C.某行星的密度D.太阳的密度6.已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的 6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近（）A．地球半径的40倍 B．地球半径的60倍C．地球半径的80倍 D．地球半径的100倍7.2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量（）A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度C.太阳质量和到MCG 6－30－15的距离D.太阳运行速度和到MCG 6－30－15的距离8.某同学这样来推导第一宇宙速度：v =2R/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s ，其结果与正确值相差很远，这是由于他在近似处理中，错误地假设：（ ）A ．卫星的轨道是圆。

最新沪科版高中物理必修二测试题及答案章末检测试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内()A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B．速度可以不变，但加速度一定不断改变C．质点不可能在做匀变速运动D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向答案 D解析物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动．故A、B、C错误．曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D 正确．2．斜抛运动与平抛运动相比较，相同的是()A．都是匀变速曲线运动B．平抛是匀变速曲线运动，而斜抛是非匀变速曲线运动C．都是加速度逐渐增大的曲线运动D．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛是速度一直减小的曲线运动答案 A解析平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们都以一定的初速度抛出后，只受重力作用．合外力为G ＝mg，根据牛顿第二定律可以知道平抛运动和斜抛运动的加速度都是恒定不变的，大小为g，方向竖直向下，都是匀变速运动．它们不同的地方就是平抛运动是水平抛出、初速度的方向是水平的，斜抛运动有一定的抛射角，可以将它分解成水平分速度和竖直分速度，也可以将平抛运动看成是特殊的斜抛运动(抛射角为0°)．平抛运动和斜抛运动初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以它们都是匀变速曲线运动，B、C错，A正确．平抛运动的速率一直在增大，斜抛运动的速率可能先减小后增大，也可能一直增大，D错．3．一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1所示．关于物体的运动，下列说法正确的是()图1A．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轴方向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度为：v0＝v x02＋v y02＝302＋402m/s＝50 m/s，故C正确，D错误，故选C.4. 如图2所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央光滑小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为()图2A．v sin θB．v cos θC．v tan θD．v cot θ答案 A解析由题意可知，悬线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直于线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系有：v线＝v sin θ，而线的速度大小即为小球上升的速度大小，故A正确，B、C、D 错误．5．如图3所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面高3 m的吊环，他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面的高度为1.2 m，当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好沿水平方向进入吊环，他将球竖直向上抛出的速度是(g取10 m/s2)()图3A ．2.8 m/sB ．4.8 m/sC ．6.8 m/sD ．8.8 m/s 答案 C解析 小球的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动，题中球恰好沿水平方向进入吊环，说明小球进入吊环时竖直上抛分运动恰好到达最高点，则运动时间为t ＝x 水平v 水平，由上升高度Δh ＝v 竖t －12gt 2，得v 竖＝6.8 m/s ，选项C 正确．6．如图4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)，则( )图4A ．足球位移的大小x ＝L 24＋s 2B ．足球初速度的大小v 0＝g 2h (L 24＋s 2) C ．足球初速度的大小v 0＝g 2h (L 24＋s 2)＋4gh D ．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L2s答案 B解析 足球位移大小为x ＝(L2)2＋s 2＋h 2＝L 24＋s 2＋h 2，A 错误；根据平抛运动规律有：h ＝12gt 2，L 24＋s 2＝v 0t ，解得v 0＝g 2h (L 24＋s 2)，B 正确，C 错误；足球初速度方向与球门线夹角正切值tan θ＝s L 2＝2sL ，D 错误． 7．(多选)以初速度v 0＝20 m/s 从100 m 高台上水平抛出一个物体(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)，则( ) A ．2 s 后物体的水平速度为20 m/sB ．2 s 后物体的速度方向与水平方向成45°角C ．每1 s 内物体的速度变化量的大小为10 m/sD ．每1 s 内物体的速度大小的变化量为10 m/s 答案 ABC解析 水平抛出的物体做平抛运动，水平方向速度不变，v x ＝v 0＝20 m/s ，A 项正确；2 s 后，竖直方向的速度v y ＝gt ＝20 m/s ，所以tan θ＝v yv x ＝1，则θ＝45°，B 项正确；每1 s 内物体的速度的变化量的大小为Δv ＝g Δt ＝10 m/s ，所以C 项正确；物体的运动速度大小为v x 2＋v y 2，相同时间内，其变化量不同，D 项错误．8．(多选)一条船要在最短时间内渡过宽为100 m 的河，已知河水的流速v 1与船离河岸的距离x 变化的关系如图5甲所示，船在静水中的速度v 2与时间t 的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是( )图5A ．船渡河的最短时间是20 sB ．船运动的轨迹可能是直线C ．船在河水中的加速度大小为0.4 m/s 2D ．船在河水中的最大速度是5 m/s 答案 AC解析 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时渡河时间最短，即t ＝1005 s ＝20 s ，A 正确；由于水流速度变化，所以合速度变化，船头始终与河岸垂直时，运动的轨迹不可能是直线，B 错误；船在最短时间内渡河t ＝20 s ，则船运动到河的中央时所用时间为10 s ，水的流速在x ＝0到x ＝50 m 之间均匀增加，则a 1＝4－010 m/s 2＝0.4 m/s 2，同理x ＝50 m 到x ＝100 m 之间a 2＝0－410 m/s 2＝－0.4 m/s 2，则船在河水中的加速度大小为0.4 m/s 2，C 正确；船在河水中的最大速度为v ＝52＋42 m/s ＝41 m/s ，D 错误． 9．(多选)物体做平抛运动的轨迹如图6所示，O 为抛出点，物体经过点P (x 1，y 1)时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则下列结论正确的是( )图6A ．tan θ＝y 12x 1B ．tan θ＝2y 1x 1C ．物体抛出时的速度为v 0＝x 1g 2y 1D ．物体经过P 点时的速度v P ＝gx 122y 1＋2gy 1 答案 BCD解析 tan θ＝v y v x ＝gt v 0，竖直位移y 1＝12gt 2，水平位移x 1＝v 0t ，则gt ＝2y 1t ，v 0＝x 1t ，所以tan θ＝v y v x ＝gt v 0＝2y 1t x 1t ＝2y 1x 1，B 正确，A 错误；物体抛出时的速度v 0＝x 1t，而t ＝2y 1g ，所以v 0＝x 1t＝x 1g2y 1，C 正确；物体竖直方向上的速度为v y ＝2gy 1，所以经过P 点时的速度v P ＝v 02＋v y 2＝gx 122y 1＋2gy 1，D 正确． 10.(多选)跳台滑雪是奥运比赛项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图7所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v 0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g ，则( )图7A ．如果v 0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同B ．如果v 0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，但速度方向相同C ．运动员在空中经历的时间是2v 0tan θgD ．运动员落到雪坡时的速度大小是v 0cos θ答案 BC解析 运动员落到雪坡上时，初速度越大，落点越远；位移与水平方向的夹角为θ，设速度与水平方向的夹角为α，则有tan α＝2tan θ，所以初速度不同时，落点不同，但速度方向与水平方向的夹角相同，故选项A 错误，B 正确；由平抛运动规律可知x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，且tan θ＝yx ，可解得t ＝2v 0tan θg ，故选项C 正确；运动员落到雪坡上时，速度v ＝v 02＋(gt )2＝v 01＋4tan 2 θ，故选项D 错误．故本题选B 、C.二、实验题(本题共8分)11．(8分)未来在一个未知星球上用如图8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8(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)竖直方向上，由初速度为零的匀加速直线运动经过连续相等的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 ，可求得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 0t ，得小球平抛的初速度v 0＝0.8 m/s. (4)b 点竖直分速度为ac 间的竖直平均速度，根据速度的合成求b 点的合速度，v yb ＝4×4×10－22×0.10m/s＝0.8 m/s ，所以v b ＝v 02＋v yb 2＝425m/s. 三、计算题(本题共4小题，共52分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12．(12分)如图9所示，斜面体ABC 固定在地面上，小球p 从A 点静止下滑．当小球p 开始下滑时，另一小球q 从A 点正上方的D 点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B 处．已知斜面AB 光滑，长度l ＝2.5 m ，斜面倾角θ＝30°.不计空气阻力，g 取10 m/s 2，求：图9(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间． (2)小球q 抛出时初速度的大小． 答案 (1)1 s (2)534m/s解析 (1)设小球p 从斜面上下滑的加速度为a ，由牛顿第二定律得：a ＝mg sin θm＝g sin θ①设下滑所需时间为t 1，根据运动学公式得 l ＝12at 12② 由①②得 t 1＝2lg sin θ③ 解得t 1＝1 s ④(2)对小球q ：水平方向位移x ＝l cos θ＝v 0t 2⑤ 依题意得t 2＝t 1⑥ 由④⑤⑥得v 0＝l cos θt 1＝534m/s.【考点】平抛运动和直线运动的物体相遇问题 【题点】平抛运动和直线运动的物体相遇问题13．(12分)在一定高度处把一个小球以v 0＝30 m/s 的速度水平抛出，它落地时的速度大小v t ＝50 m/s ，如果空气阻力不计，重力加速度g 取10 m/s 2.求： (1)小球在空中运动的时间t ；(2)小球在平抛运动过程中通过的水平位移大小x 和竖直位移大小y ； (3)小球在平抛运动过程中的平均速度大小v . 答案 (1)4 s (2)120 m 80 m (3)1013 m/s解析 (1)设小球落地时的竖直分速度为v y ，由运动的合成可得v t ＝v 02＋v y 2，解得v y ＝v t 2－v 02＝502－302 m/s ＝40 m/s小球在竖直方向上做自由落体运动，有v y ＝gt ，解得t ＝v y g ＝4010 s ＝4 s(2)小球在水平方向上的位移为x ＝v 0t ＝30×4 m ＝120 m 小球的竖直位移为y ＝12gt 2＝12×10×42 m ＝80 m(3)小球位移的大小为s ＝x 2＋y 2＝1202＋802 m ＝4013 m 由平均速度公式可得v ＝s t ＝40134m/s ＝1013 m/s.14.(12分)如图10所示，斜面倾角为θ＝45°，从斜面上方A 点处由静止释放一个质量为m 的弹性小球(可视为质点)，在B 点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C 点再次与斜面碰撞．已知A 、B 两点的高度差为h ，重力加速度为g ，不考虑空气阻力．求：图10(1)小球在AB 段运动过程中，落到B 点的速度大小； (2)小球落到C 点时速度的大小． 答案 (1)2gh (2)10gh解析 (1)小球下落过程中，做自由落体运动，设落到斜面B 点的速度为v ，满足：v 2＝2gh ，解得：v ＝2gh(2)小球从B 到C 做平抛运动，设从B 到C 的时间为t ， 竖直方向：BC sin θ＝12gt 2水平方向：BC cos θ＝v t 解得：t ＝22h g所以C 点的速度为v C ＝v 2＋g 2t 2＝10gh15．(16分)如图11所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m ＝1.0 kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O 点的距离s ＝5 m ．在台阶右侧固定了一个14圆弧挡板，圆弧半径R＝5 2 m ，今以圆弧圆心O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝5 N 的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g ＝10 m/s 2.图11(1)为使小物块不能击中挡板，求水平恒力F 作用的最长时间；(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力F 一直作用在小物块上，当小物块过O 点时撤去水平恒力，求小物块击中挡板上的位置． 答案 (1) 2 s (2)x ＝5 m ，y ＝5 m解析 (1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F 作用最长时间t 1时，小物块刚好运动到O 点． 由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 1 解得：a 1＝2.5 m/s 2匀减速运动时的加速度大小为：a 2＝μg ＝2.5 m/s 2 由运动学公式得：s ＝12a 1t 12＋12a 2t 22而a 1t 1＝a 2t 2 解得：t 1＝t 2＝ 2 s(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：v 02＝2a 1s解得小物块到达O 点时的速度为：v 0＝5 m/s 小物块过O 点后做平抛运动． 水平方向：x ＝v 0t 竖直方向：y ＝12gt 2又x 2＋y 2＝R 2解得位置为：x ＝5 m ，y ＝5 m章末检测试卷(二)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，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；平抛运动的水平方向是匀速直线运动，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．2．如图1所示，当汽车通过拱形桥顶点的速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为(g ＝10 m/s 2)( )图1A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s答案 B解析 速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34，对汽车受力分析：受重力与支持力(由牛顿第三定律知支持力大小为车重的34)，运动分析：做圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg －N ＝m v 2R，得R ＝40 m ，当汽车不受摩擦力时，mg ＝m v 20R，可得：v 0＝20 m/s ，B 正确．3．如图2所示，质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，那么( )图2A ．因为速率不变，所以石块的加速度为零B ．石块下滑过程中受到的合外力越来越大C ．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D ．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心 答案 D解析 石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向球心，而石块受到重力、支持力、摩擦力作用，其中重力不变，所受支持力在变化，则摩擦力变化，故A 、B 、C 错误，D 正确．4．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 的小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图3所示，则( )图3A ．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5．如图4所示，用长为l 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )图4A ．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B ．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C ．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D ．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 答案 D解析 小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，A 错误；小球在圆周最高点时，如果向心力完全由重力充当，则可以使绳子的拉力为零，B 错误；小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v ＝gl ，C 错误；小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D 正确． 6．如图5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5A.r B 4B.r B 3C.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 m ，得f m ＝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 m ＝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7．如图6所示，半径为L 的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置，管内壁光滑，管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动，设小球经过最高点P 时的速度为v ，则( )图6A ．v 的最小值为gLB ．v 若增大，轨道对球的弹力也增大C ．当v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力也减小D ．当v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大 答案 D解析 由于小球在圆管中运动，最高点速度可为零，A 错误；因为圆管既可提供向上的支持力也可提供向下的压力，当v ＝gL 时，圆管受力为零，故v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力增大，B 、C 错误；v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大，D 正确．8．(多选)如图7所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)．A 和B 距轴心O 的距离分别为r A ＝R ，r B ＝2R ，且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ，两物块A 和B 随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止．则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是( )图7A ．B 所受合外力一直等于A 所受合外力 B ．A 受到的摩擦力一直指向圆心C ．B 受到的摩擦力一直指向圆心D ．A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为2f mmR答案 CD解析 A 、B 都做匀速圆周运动，合外力提供向心力，根据牛顿第二定律得F 合＝mω2R ，角速度ω相等，B 的半径较大，所受合外力较大，A 错误．最初圆盘转动角速度较小，A 、B 随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A 、B 与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心．由于B 所需向心力较大，当B 与盘面间静摩擦力达到最大值时(此时A 与盘面间静摩擦力还没有达到最大)，若继续增大角速度，则B 将有做离心运动的趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，角速度越大，细线上张力越大，使得A 与盘面间静摩擦力先减小后反向增大，所以A 受到的摩擦力先指向圆心，后背离圆心，而B 受到的摩擦力一直指向圆心，B 错误，C 正确．当A 与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，A 、B 将开始滑动，则根据牛顿第二定律得，对A 有T －f m ＝mRωm 2，对B 有T ＋f m ＝m ·2Rωm 2.解得最大角速度ωm ＝2f mmR，D 正确． 【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9．(多选)在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图8所示的模型，铁索的两个固定点A 、B 在同一水平面内，AB 间的距离为L ＝80 m ．铁索的最低点离AB 间的垂直距离为H ＝8 m ，若把铁索看做是圆弧，已知一质量m ＝52 kg 的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10 m/s.(取g ＝10 m/s 2，人的质量对铁索形状无影响)那么( )图8A ．人在整个铁索上的运动可看成是匀速圆周运动B ．可求得铁索的圆弧半径为104 mC ．人在滑到最低点时对铁索的压力约为570 ND ．在滑到最低点时人处于失重状态 答案 BC解析 从最高点滑到最低点的过程中速度在增大，所以不可能是匀速圆周运动，故A 错误；由几何关系得：R 2＝(R －H )2＋(L2)2，L ＝80 m ，H ＝8 m ，代入解得，铁索的圆弧半径R ＝104 m ，故B 正确；滑到最低点时，由牛顿第二定律：N －mg ＝m v 2R ，得N ＝m (g ＋v 2R )＝52×(10＋102104) N ≈570 N ，由牛顿第三定律知人对铁索的压力约为570 N ，故C 正确；在最低点，人对铁索的压力大于重力，处于超重状态，故D 错误．10．(多选)如图9所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带光滑小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q 都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下列判断中正确的是( )图9A ．Q 受到的桌面的静摩擦力变大B ．Q 受到的桌面的支持力不变C ．小球P 运动的角速度变小D ．小球P 运动的周期变大 答案 AB解析 金属块Q 保持在桌面上静止，对金属块和小球的整体，竖直方向上没有加速度，根据平衡条件知，Q 受到的桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故B 正确．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T ，细线的长度为L .P 球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T ＝mgcos θ，mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度ω＝gL cos θ，周期T 时＝2πω＝2πL cos θg，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则细线拉力增大，角速度增大，周期减小．对Q ，由平衡条件知，f ＝T sin θ＝mg tan θ，知Q 受到的桌面的静摩擦力变大，故A 正确，C 、D 错误．11．(多选)m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图10所示，已知皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当m 可被水平抛出时( )图10A ．皮带的最小速度为grB ．皮带的最小速度为g r C ．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，在皮带轮最高点满足mg ＝m v 2r ，即速度最小为gr ，选项A 正确；又因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确． 12．(多选)水平光滑直轨道ab 与半径为R 的竖直半圆形光滑轨道bc 相切，一小球以初速度v 0沿直轨道向右运动，如图11所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c 点，然后落在直轨道上的d 点，则(不计空气阻力)( )图11A ．小球到达c 点的速度为gRB ．小球在c 点将向下做自由落体运动C ．小球在直轨道上的落点d 与b 点距离为2RD ．小球从c 点落到d 点需要的时间为2R g答案 ACD解析 小球在c 点时由牛顿第二定律得：mg ＝m v 2cR，v c ＝gR ，A 项正确；小球在c 点具有水平速度，它将做平抛运动，并非做自由落体运动，B 错误；小球由c 点平抛，得：s ＝v c t ,2R ＝12gt 2，解得t ＝2R g，s ＝2R ，C 、D 项正确．二、实验题(本题共2小题，共10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12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，使它在桌面上做匀速圆周运动．假设航天器中具有基本测量工具．图12(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 、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.14．(6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R ＝0.20 m)．图13完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图13(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg ；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为___ kg ；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m ；多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示：(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______ N ；小车通过最低点时的速度大小为______ m/s .(重力加速度大小取9.80 m/s 2，计算结果保留2位有效数字) 答案 (2)1.40 (4)7.9 1.4解析 (2)由题图(b)可知托盘称量程为10 kg ，指针所指的示数为1.40 kg.(4)由多次测出的m 值，利用平均值可求m ＝1.81 kg.而模拟器的重力为G ＝m 0g ＝9.8 N ，所以小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N ＝mg －m 0g ≈7.9 N ；根据径向合力提供向心力，即7.9 N －(1.40－1.00)×9.8 N ＝0.4v 2R，解得v ≈1.4 m/s.三、计算题(本题共3小题，共42分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(10分)如图14所示是马戏团中上演的飞车节目，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？(不计空气阻力)。

绝密★启用前2019沪科版高中物理必修2全册综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能2.如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6 400 km，地面上行驶的汽车重力G ＝3×104N，在汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是()A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于3×104NC．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉3.在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用一长H＝50 m的悬索(重力可忽略不计)系住伤员B，直升机A和伤员B一起在水平方向上以v0＝10 m/s 的速度匀速运动的同时，悬索在竖直方向上匀速上拉，如图所示．在将伤员拉到直升机的时间内，A、B之间的竖直距离以l＝50－5t(单位：m)的规律变化，则（）A．伤员经过5 s时间被拉到直升机内B．伤员经过10 s时间被拉到直升机内C．伤员的运动速度大小为5 m/sD．伤员的运动速度大小为10 m/s4.如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．落点b、c比较，小球落在b点的飞行时间短B．小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比C．三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最快D．三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大5.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环(小环可以自由转动，但不能上下移动)，小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触．如图所示，图①中小环与小球在同一水平面上，图②中轻绳与竖直轴成θ角．设图①和图②中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则下列说法中正确的是()A．Ta一定为零，Tb一定为零B．Ta可以为零，Tb可以不为零C．Na一定为零，Nb可以为零D．Na可以为零，Nb可以不为零6.如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1，小球B从同一点Q处自由下落，下落至P 点的时间为t2，不计空气阻力，则t1∶t2为()A． 1∶2B． 1∶C． 1∶3D． 1∶7.小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，即，，x是各点到近岸的距离.小船划水速度大小恒为v0，船头始终垂直河岸渡河.则下列说法正确的是（）A．小船的运动轨迹为直线B．水流速度越大，小船渡河所用的时间越长C．小船渡河时的实际速度是先变小后变大D．小船到达离河对岸处，船的渡河速度为8.设想质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力为()A．零B．无穷大C．GD．无法确定9.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象中正确的是()10.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（）A．B．C．D．11.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E＝mc2，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验证的关系式是()A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2B．ΔE＝(m1＋m3－m2)c2C．ΔE＝(m2－m1－m3)c2D．ΔE＝(m2－m1＋m3)c212.如图所示，两轮压紧，通过摩擦传动(不打滑)，已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C，D分别是大轮和小轮边缘的一点，则E、C，D三点向心加速度大小关系正确的是()A．a nC＝a nD＝2a nEB．a nC＝2a nD＝2a nEC．a nC＝＝2a nED．a nC＝a nD＝a nE13.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图所示，有人站在盘边P点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为v0，则()A．枪应瞄准目标O射去B．枪应向PO的右方偏过θ角射去，而cosθ＝C．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而tanθ＝D．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而sinθ＝14.如图甲所示，轻弹簧上端固定在升降机顶部，下端悬挂重为G的小球，小球随升降机在竖直方向上运动．t＝0时，升降机突然停止，其后小球所受弹簧的弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，取F竖直向上为正，以下判断正确的是()A．升降机停止前一定向下运动B． 0～2t0时间内，小球先处于失重状态，后处于超重状态C．t0～3t0时间内，小球向下运动，在t0、3t0两时刻加速度相同D． 3t0～4t0时间内，弹簧弹力做的功大于小球动能的变化15.下面关于离心运动的说法，正确的是()A．物体做离心运动时将离圆心越来越远B．物体做离心运动时其运动轨迹一定是直线C．做离心运动的物体一定不受外力作用D．做匀速圆周运动的物体所受合力大小改变时将做离心运动16.如图所示，用平抛竖落仪做演示实验，a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动，观察到的实验现象是（）A．两小球同时到达地面B．a小球先到达地面C．b小球先到达地面D．a小球初速度越大在空中运动时间越长17.a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动的卫星，c是地球同步卫星，已知c到地心距离是b的二倍，某一时刻b，c刚好位于a的正上方(如图所示)，经48 h，a，b，c的大致位置是图中的()A．B．C．D．18.如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上．当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则()A．当v1＞v2时，α1＞α2B．当v1＞v2时，α1＜α2C．无论v1、v2关系如何，均有α1＝α2D．α1、α2的关系与斜面倾角θ有关19.如图所示的几种情况，重力做功的是()A．B．C．D．20.内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后()A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点第II卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率．22.(1)如图甲所示，凸形拱桥半径为R，汽车过桥时在顶端的最大速度是多少？(2)如图乙所示，长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？(3)如果图乙为长为R的轻杆一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？当小球在最高点速度v1＝2时，求杆对球的作用力；当小球在最高点速度v2＝时，求杆对球的作用力．23.宇宙间存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．已观测到的四星系统存在着一种基本的构成形式是：三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，第四颗星位于圆形轨道的圆心处，已知引力常量为G，圆形轨道的半径为R，每颗星体的质量均为m.求：(1)中心星体受到其余三颗星体的引力的合力大小；(2)三颗星体沿圆形轨道运动的线速度和周期．24.如图所示，在娱乐节目中，一质量为m＝60 kg的选手以v0＝7 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v＝2 m/s匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L＝6 m，传送带两端点A、B间的距离s＝7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)选手放开抓手时的速度大小；(2)选手在传送带上从A运动到B的时间；(3)选手在传送带上克服摩擦力做的功．答案1.【答案】C【解析】0～t1时间内小球做自由落体运动，t1～t2时间内小球落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，A、B错；t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2～t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错．2.【答案】C【解析】对汽车研究，根据牛顿第二定律得：F N＝mg－m，可知，速度v越大，地面对汽车的支持力F N越小，则汽车对地面的压力也越小，故A错误．由上可知，汽车和驾驶员都具有向下的加速度，处于失重状态，驾驶员对座椅压力大小小于他自身的重力，而驾驶员的重力未知，所以驾驶员对座椅压力范围无法确定，故B错误，C正确．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，驾驶员具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误．故选C.3.【答案】B【解析】①伤员在竖直方向的位移为h＝H－l＝5t m，所以伤员的竖直分速度为v1＝5 m/s；②由于竖直方向做匀速运动，所以伤员被拉到直升机内的时间为t＝s＝10 s，故A错误，B正确；③伤员在水平方向的分速度为v0＝10 m/s，所以伤员的速度为v＝＝m/s＝5m/s，故C，D均错误．4.【答案】B【解析】从图中可以发现b点的位置最低，即此时在竖直方向上下落的距离最大，由h=gt2，可知，时间t=，此时运动的时间最长，所以A错误；设第一个斜面的倾角为θ，则t=，则，t=，所以小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比，故B正确；速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小，由于物体做的都是平抛运动，运动的加速度都是重力加速度，所以三次运动速度变化的快慢是一样的，所以C错误；小球做的是平抛运动，平抛运动在水平方向的速度是不变的，所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上，竖直方向上的速度的变化为△v=g△t，所以，运动的时间短的小球速度变化的小，所以c球的速度变化最小，所以D错误；5.【答案】B【解析】对图①中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Ta可以为零，选项A错误．若Na等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以Na一定不为零，选项C，D错误．对图②中的小球进行受力分析，若Tb为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Tb可以为零，若Nb等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以可以为零，选项B正确．Nb6.【答案】D【解析】对小球A，设垂直落在斜坡上对应的竖直高度为h，则有h＝，＝＝，解得小球A的水平位移为2h，所以小球B运动时间t2对应的竖直高度为3h，即3h＝，t1∶t2＝1∶.7.【答案】D【解析】小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动，A错误；水流不能帮助小船渡河，渡河时间与水流速度无关，B错误；小船的实际速度是划行速度与水流速度的矢量和，即，而先增大后减小，所以小船渡河时的实际速度是先变大后变小，C错误；小船到达离河对岸处，即离河岸水流速为，则，D正确；故选D.8.【答案】A【解析】设想把物体放到地球的中心，此时F＝G已不适用．地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体与地球间的万有引力是零．9.【答案】D【解析】由开普勒第三定律知＝k，所以r3＝kT2，D正确．10.【答案】D【解析】根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，有．则平抛运动的时间t=．物体自由下落的时间为．根据h=知，平抛运动在竖直方向上的位移和自由落体运动的位移之比为4：1，木板在竖直方向上的高度为L，则碰撞点竖直方向上的位移为．所以小球释放点距木板上端的水平距离为．故D正确，A，B，C错误．故选D．11.【答案】B【解析】释放能量，质量一定减少―→质量的减少量,Δm＝m1＋m3－m2―→由质能关系式得,ΔE＝(m1＋m3－m2)c212.【答案】C【解析】同轴转动，C，E两点的角速度相等，由a n＝ω2r，有＝2，即a nC＝2a nE；两轮边缘点的线速度大小相等，由a n＝，有＝，即a nC＝a nD，故选C.13.【答案】D【解析】连接PO，圆盘的线速度为v＝ωR.当子弹从P点射出时，会有垂直于PO向右的线速度v ＝ωR以及向PO的左方偏过θ角的速度v0；子弹要射中O点，则其合速度的方向要沿着PO方向在垂直于PO向左的分速度要与线速度v＝ωR相抵消．v0sinθ＝ωR所以sinθ＝.故选D14.【答案】D【解析】由图象看出，t＝0时刻，弹簧的弹力为G，升降机停止后弹簧的弹力变小，可知升降机停止前在向上运动，故A错误；0～2t0时间内拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，2t0～3t0时间内，拉力大于重力，加速度的方向向上，故B、C错误；3t0～4t0时间内，弹簧的弹力减小，小球向上加速运动，重力做负功，重力势能增大，弹力做正功，弹性势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，弹簧弹力做的功大于小球动能的变化，故D正确．15.【答案】A【解析】物体远离圆心的运动就是离心运动，故A正确；物体做离心运动时其运动轨迹可能是曲线，故B错误；当做圆周运动的物体所受合外力提供的向心力不足时就做离心运动，合外力等于零仅是物体做离心运动的一种情况，故C错误；当物体所受指向圆心的合力增大时，将做近心运动，故D错误．16.【答案】A【解析】平抛运动在竖直方向上的运动规律为自由落体运动，可知两球同时落地，故B，C错误，A正确；平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故D错误．故选：A．17.【答案】B【解析】b，c都是地球的卫星，由地球对它们的万有引力提供向心力，是可以比较的．a，c是在同一平面内以相同角速度转动的，也是可以比较的．在某时刻c在a的正上方，则以后永远在a的正上方，对b和c，根据G＝m r，推知Tc＝2Tb，又由2Tc＝nbTb，得nb＝2×2≈5.66圈，所以B正确．18.【答案】C【解析】物体从斜面顶端抛出后落到斜面上，物体的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即tanθ＝，物体落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tanφ＝，故可得tanφ＝2tanθ.只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是φ，故速度方向与斜面的夹角就总是相等，与v1、v2的关系无关，C选项正确．19.【答案】C【解析】杠铃不动时，有力但没有位移，故重力不做功，故A错误；木箱水平运动，没有竖直方向上的位移，故重力不做功，故B错误；人沿雪坡滑下时，高度下降，故重力做正功，故C正确；水桶未被提起，则水桶没有竖直方向上的位移，故重力不做功，故D错误．20.【答案】A【解析】环形凹槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点．21.【答案】(1)48 J(2)24 W(3)48 W【解析】(1)木块所受的合外力F合＝mg sinθ－μmg cosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N木块的加速度a＝＝m/s2＝2 m/s2前2 s内木块的位移l＝at2＝×2×22m＝4 m所以，重力在前2 s内做的功为W＝mgl sinθ＝2×10×4×0.6 J＝48 J(2)重力在前2 s内的平均功率为＝＝W＝24 W(3)木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s2 s末重力的瞬时功率P＝mgv sinθ＝2×10×4×0.6 W＝48 W22.【答案】(1)(2)(3)03mg，方向竖直向下，方向竖直向上【解析】(1)汽车在桥顶，受重力mg和支持力F N作用，两力的合力作为向心力，则mg－F N＝，F N＝mg－，v越大，F N越小，当F N＝0时，v max＝，若汽车在桥顶速度超过此值，将飞离桥面．(2)小球在最高点时，受重力mg和绳子拉力F T作用，两力的合力作为向心力，即mg＋F T＝，F T＝－mg，v越小，F T越小，当F T＝0时，v min＝，若小球速度小于该速度，将在到顶点之前就下落而不能做完整的圆周运动．(3)当小球在最高点速度小于时，小球所需向心力小于mg，杆对球的作用力F竖直向上，mg －F＝，故球在最高点的速度可以为零．当v1＝2时，mg＋F1＝，F1＝3mg.当v2＝时，mg－F2＝，F2＝.23.【答案】(1)零(2)2πR【解析】四星系统的圆周运动示意图如图所示(1)中心星体受到其余三颗星体的引力大小相等，方向互成120°.根据力的合成法则，中心星体受到其他三颗星体的引力的合力为零．(2)对圆形轨道上任意一颗星体，根据万有引力定律和牛顿第二定律有G＋2G cos 30°＝m，r＝2R cos 30°.由以上两式可得三颗星体运动的线速度为v＝，三颗星体运动的周期为T＝＝2πR.24.【答案】(1)5 m/s(2)3 s(3)360 J【解析】(1)设选手放开抓手时的速度为v1，由动能定理得－mg(L－L cosθ)＝mv－mv，代入数据解得：v1＝5 m/s.(2)设选手放开抓手时的水平速度为v2，则v2＝v1cosθ①选手在传送带上减速过程中a＝－μg②v＝v2＋at1③x1＝t1④设匀速运动的时间为t2，则s－x1＝vt2⑤选手在传送带上的运动时间t＝t1＋t2⑥联立①②③④⑤⑥解得t＝3 s.(3)由动能定理得W f＝mv2－mv，解得：W f＝－360 J，即克服摩擦力做功为360 J.。

高中物理学习材料桑水制作综合检测(二)第2章研究圆周运动(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1．(2013·杭州萧山三校联考)由于地球自转，地球上的物体都随地球一起转动．所以( )A．在我国各地的物体都有相同的角速度B．位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小C．位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小D．地球上所有物体的向心加速度方向都指向地心【解析】地球上的物体随地球自转，角速度、周期相同，A正确；但圆心不一定是地心，而是地轴上某一点，所以半径也不一样，赤道地区的物体半径最大，由公式v＝ωr知赤道地区的物体线速度大，故B、C、D错．【答案】 A2. (2013·海南二中高一检测)如图1所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径为R且R＝3r.现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定，磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t，则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间是( )图1A．等于t2B．大于t2C．小于t2D．此时间无法确定【解析】因为A轮角速度恒定，所以随着磁带缠绕厚度的增大，半径增大，磁带运行速度增大．当ωA＝ωB时，由v＝ωr知r A＝r B，即A、B上磁带厚度相等，此时绕至A轮上的磁带的长度恰好是磁带总长度的一半．而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大，由t＝xv知，前一半所用的时间长，后一半所用的时间短，故选B.【答案】 B3.质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图2所示)，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为( )图2A．m v2RB．mgC．m g2＋v4R2D．m g2－v4R2【解析】飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力F n＝m v2R.飞机受力情况示意图如图所示，根据勾股定理得：F＝(mg)2＋F2n＝m g2＋v4R2.故C正确．【答案】 C图34．(2013·扬州高一检测)如图3所示，半径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗内壁间的摩擦不计，当碗绕竖直轴OO′匀速转动时，物体A在离碗底高为h处紧贴碗一起匀速转动而不发生相对滑动，则碗转动的角速度是( )A．ω＝gR－hB．ω＝gR＋hC．ω＝R－hgD．ω＝R＋hg【解析】如图所示，F N cos θ＝mg FNsin θ＝mω2R sin θ由以上两式得：ω＝gR cos θ又R cos θ＝R－h，故ω＝gR－h，A正确．【答案】 A5.如图4所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时( )图4A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于重力mgC．小球的线速度大小等于gRD．小球的向心加速度大小小于g【解析】小球在最高点刚好不脱离圆环时，环对小球的压力为零，此时，mg＝m v2R，v＝gR，向心加速度a＝v2R＝g，故B、C均正确，A、D错误．【答案】BC6．如图5所示，在冰上芭蕾舞表演中，演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作，在他将双臂逐渐放下的过程中，他转动的速度会逐渐变快．关于他肩上某点运动状态的说法正确的是( )图5A．周期变大B．线速度变大C．角速度变大D．向心加速度变大【解析】当手臂放下来的时候，转动的半径减小，转动的速度逐渐变快，指每秒内转动的圈数n增大．【答案】BCD7.图6如图6所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是( ) A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向里，指向圆心C．此时手转动塑料管的角速度ω＝g μrD．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动【解析】由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，选项A对，B对；根据mg＝μF N，F N＝mω2r，可得ω＝gμr，选项C正确；若杆的转动速度加快，即ω增大，螺丝帽受到杆的弹力F N增大，最大静摩擦力增大，在竖直方向上，重力等于静摩擦力，受力平衡，所以D项错．【答案】ABC二、非选择题(本题共5小题，共58分．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(10分)如图7所示的是洗衣机的脱水筒，它是利用________的原理工作的，将衣服放在洗衣机的脱水筒内，脱水筒高速旋转时，衣服也随之高速旋转，当水的附着力________水滴做圆周运动所需的向心力时，衣服上的水滴就做________运动，由筒上的小孔飞出，从而把衣物甩干．图7【答案】离心现象小于离心9.图8(10分)如图8所示，定滑轮的半径r＝20 cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，重物由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落1 m的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度多大？向心加速度多大？【解析】滑轮边缘点的线速度与物体的速度大小相等，下落1 m时为v＝2ah＝2×2×1 m/s＝2 m/s由v＝ωr得滑轮边缘点的角速度ω＝vr＝20.2rad/s＝10 rad/s，向心加速度a＝v2r＝220.2m/s2＝20 m/s2.【答案】10 rad/s 20 m/s210．(12分)2012年3月在法国巴黎举行双人滑冰世界锦标赛，如图9所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面和示意图，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：图9(1)男运动员对女运动员的拉力大小．(2)两人转动的角速度．(3)如果男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动，已知两人质量比为2∶1，求他们做匀速圆周运动的半径比．【解析】设男运动员对女运动员的拉力大小为F则：F cos θ＝mg，F sin θ＝mω2r，所以(1)F＝mgcos θ；(2)ω＝g tan θr；(3)F′＝m1ω′2r1；F′＝m2ω′2r2所以r1∶r2＝1∶2【答案】(1)mgcos θ(2)g tan θr(3)1∶211．(12分)(2012·西安二中高一质检)长为0.4 m、质量可忽略的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个零件A，A的质量为m＝2 kg，它绕O点在竖直平面内做圆周运动，如图10所示，求在下列两种情况下杆在最高点受的力：(1)A在最高点的速率为1 m/s；(2)A在最高点的速率为3 m/s.(g取10 m/s)图10【解析】设杆长为L，A在最高点速度为v0，当杆对球的作用力为零时，mg＝m v2L得v0＝gL＝2 m/s(1)当v1＝1 m/s＜v0时，A受杆的支持力N1，有mg－N1＝m v21L得：N1＝15 N(2)当v2＝3 m/s＞v0时，A受杆向下的拉力N2，有mg＋N2＝m v22R得：N2＝25 N由牛顿第三定律得：当v1＝1 m/s时，杆受到的力大小为15 N，方向向下；当v2＝4 m/s时，杆受到的力大小为25 N，方向向上．【答案】(1)15 N，方向向下(2)25 N，方向向上12．(14分)(2013·长沙高一检测)如图11所示，半径为R的圆轮在竖直平面内绕O轴匀速转动，O轴离地面高为2R，轮边缘a、b两点与O点的连线相互垂直，a、b两点各粘有一小物体，当a点转至最低点位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间t落在水平地面上．—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————桑水图11(1)试判断圆轮的转动方向．(2)求圆轮转动的角速度ω.【解析】 (1)a 处物体脱离圆轮后做平抛运动，b 处物体脱离圆轮后做竖直方向上的变速直线运动，要使两物体同时落地，则可知b 处物体应做竖直下抛运动，由此可判断圆轮的转动方向为逆时针方向．(2)由a 、b 两点处的小物体脱落前分别随圆盘做圆周运动，有：v 0＝ωR ，由a 点处小物体脱落后做平抛运动，有：R ＝12gt 2，由b 点处小物体脱落后做竖直下抛运动，有：2R ＝v 0t ＋12gt 2， 联立解得：ω＝g 2R. 【答案】 (1)逆时针方向 (2)g 2R。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）综合检测(五)第5章万有引力与航天(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1. (2013·陕西师大附中检测)“嫦娥”一号在奔月的过程中，要进行多次轨道调控．假设要使其从圆轨道Ⅰ转移到椭圆轨道Ⅱ(P为两轨道的切点)，则下列说法正确的是()图1A．“嫦娥”一号应在P点启动火箭向后喷气B．“嫦娥”一号应在P点启动火箭向前喷气C．“嫦娥”一号在椭圆轨道上运动时，机械能不守恒D．“嫦娥”一号在椭圆轨道上运动的周期与在圆轨道上运动的周期相同【解析】“嫦娥”一号从圆轨道Ⅰ向椭圆轨道Ⅱ转移时，做离心运动，因此使速度变大才能使其脱离圆轨道，转移到椭圆轨道上来，故选项A正确，B 错误；“嫦娥”一号在椭圆轨道上运动时只受到万有引力的作用，因而机械能守恒，选项C错误；根据开普勒第三定律：a3T2＝k，“嫦娥”一号在椭圆轨道上运动的周期比在圆轨道上运动的周期长，选项D 错误．【答案】 A 2.图2(2012·东北师大附中)在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置(如图2所示)，若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是( )A ．这2颗卫星的加速度大小相等，均为R 2g r 2B ．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C ．卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为πr6Rr gD ．卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中万有引力做正功 【解析】 由GMm r 2＝m 4π2T 2·r ＝ma ，GMm R 2＝mg 可得：a ＝R 2gr 2，T ＝4π2r 3gR 2，卫星1由位置A 运动到位置B 所需要的时间t ＝T 6＝πr3Rrg ，A 正确，C 错误；卫星运动过程中，万有引力不做功，D 错误；卫星1向后喷气，速度增大，做离心运动，不能追上卫星2，B 错误．【答案】 A3．(2013·海南中学调研)银河系的恒星中大约有四分之一是双星，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某一点C 做匀速圆周运动，已知S 1和S 2的质量分别为M 1和M 2，S 1和S 2的距离为L ，已知引力常数为G .由此可求出S 1的角速度为( )A. G(M1＋M2)L B.G(M1＋M2)L3C. GM1M2L D.GM1M2L3【解析】万有引力提供向心力，即GM1M2L2＝M1r1ω2，而r1＋r2＝L，r1r2＝M2M1，由以上三式可得ω＝G(M1＋M2)L3，故B对．【答案】 B4．(2013·福建高考)设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足()A．GM＝4π2r3T2B．GM＝4π2r2T2C．GM＝4π2r2T3D．GM＝4πr3T2【解析】本题根据行星所受的万有引力提供其做圆周运动的向心力列方程求解．对行星有：GMmr2＝m4π2T2r，故GM＝4π2r3T2，选项A正确．【答案】 A5.图3如图3中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言()A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道可能为b也可能为a【解析】 由于人造地球卫星围绕地球做圆周运动时，万有引力全部用来提供卫星做圆周运动的向心力，所以人造地球卫星的圆周运动的轨道的圆心一定在地心上，故a 不可能是人造卫星的轨道，A 选项错误．因为b 、c 轨道的圆心在地心上，所以卫星的轨道可能是b 、c ，B 、C 选项正确．地球的同步卫星是与地球的自转同步的，所以它的圆周运动的轨道一定在赤道轨道上，D 错误．【答案】 BC 6.图4(2013·浙江高考)如图4所示，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M 、半径为R .下列说法正确的是( )A ．地球对一颗卫星的引力大小为GMm(r －R )2B ．一颗卫星对地球的引力大小为GMmr 2C ．两颗卫星之间的引力大小为G m 23r 2 D ．三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMm r 2【解析】 应用万有引力公式及力的合成规律分析．地球与卫星之间的距离应为地心与卫星之间的距离，选项A 错误，B 正确；两颗相邻卫星与地球球心的连线互成120°角，间距为3r ，代入数据得，两颗卫星之间引力大小为Gm 23r 2，选项C 正确；三颗卫星对地球引力的合力为零，选项D错误．【答案】 BC 7.图5我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图5所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B 处对接，已知空间站绕月轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，下列说法中正确的是( )A ．图中航天飞机正加速飞向B 处B ．航天飞机在B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C ．根据题中条件可以算出月球质量D ．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小【解析】 航天飞机关闭动力后在月球的万有引力作用下向月球靠近，引力做正功，航天飞机的速度在增大，A 正确；航天飞机在B 处如果不减速，这时G Mm r 2<m v 2r ，因此将仍在椭圆轨道上运行，要进入空间站所在的圆轨道，必须点火减速，使G Mm r 2＝m v 2r ，B 正确；空间站绕月球做圆周运动，有G Mm r 2＝m (2πT )2r ，r 、T 、G 已知，可求得月球质量M ，C 正确；要算出空间站受到月球引力的大小，必须知道空间站的质量，D 错误．【答案】 ABC二、非选择题(本题共5小题，共58分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(8分)(2013·屯昌高一检测)某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R ，周期为T ，万有引力恒量为G ，则该行星的线速度大小为________；太阳的质量可表示为________．【解析】 根据公式可求 v ＝Δl Δt ＝2πRT，行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力即GMm R 2＝mR 4π2T 2 解得：M ＝4π2R 3GT 2. 【答案】 2πR T 4π2R 3GT 2图69．(8分)如图6，三个质点a 、b 、c 质量分别为m 1、m 2、M (M ≫m 1，M ≫m 2)．在c 的万有引力作用下，a 、b 在同一平面内绕c 沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为r a ∶r b ＝1∶4，则它们的周期之比T a ∶T b ＝________，线速度之比v a ∶v b ＝________【解析】 根据G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得T ＝4π2r 3GM 所以T a T b ＝18由线速度公式v ＝2πrT 所以v a v b＝r a T a T br b＝2∶1【答案】 1∶8 2∶1 10.图7(12分)(2013·南昌高一检测)一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动，地球位于椭圆轨道的一个焦点上．如图7所示，卫星轨道的近地点a 到地球的距离为L ，远地点b 到地球的距离为s ，求卫星在a 点和b 点的速度之比．【解析】设卫星在a 点时的速度为v a ，在b 点时的速度为v b .在a 点附近取一小段曲线，则此段曲线可看成是一段圆弧，弧长为l 1；同理在b 点附近也取一段圆弧，弧长为l 2，分别将圆弧两端与地心相连，如图所示．设在a 点运动弧长l 1和b 点运动弧长l 2所用的时间相等，设为t .由开普勒行星运动定律可知，卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等，即Ll 12＝sl 22由于在a 、b 点附近速度大小变化很小，所以有l 1＝v a t l 2＝v b t 所以L v a t 2＝s v b t 2L v a ＝s v b ，即v a ∶v b ＝s ∶L 【答案】 s ∶L11．(14分)(2011·西安一中检测)已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响．(1)推导第一宇宙速度v 1的表达式；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，求卫星的运行周期T .【解析】 (1)设卫星的质量为m ，地球的质量为M ，在地球表面附近满足G MmR 2＝mg 得GM ＝R 2g ①卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力m v 21R ＝G Mm R2② ①式代入②式，得到v 1＝Rg . (2)考虑①式，卫星受到的万有引力为 F ＝G Mm (R ＋h )2＝mgR 2(R ＋h )2③由牛顿第二定律F ＝m 4π2T 2(R ＋h )④ ③④联立解得 T ＝2πR(R ＋h )3g .【答案】 (1)Rg (2)2πR (R ＋h )3g12.图8(16分)(2013·北京西城高一检测)2010年10月1日，我国“嫦娥”二号探月卫星成功发射．“嫦娥”二号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为h ，做匀速圆周运动的周期为T .已知月球半径为R ，引力常量为G .求：(1)月球的质量M ；(2)月球表面的重力加速度g ； (3)月球的密度ρ.【解析】 (1)万有引力提供向心力，则G ＝Mm (R ＋h )2＝m 4π2T 2(R ＋h )，M ＝4π2(R ＋h )3GT 2(2)在月球表面，物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即G MmR 2＝mg 月 g 月＝4π2(R ＋h )3R 2T 2(3)根据ρ＝M V ，V ＝43πR 3，得ρ＝3π(R ＋h )3GT 2R 3【答案】 (1)4π2(R ＋h )3GT 2(2)4π2(R ＋h )3R 2T 2 (3)3π(R ＋h )3GT 2R 3。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作普通高中学业测试（必修科目）一．单项选择题：每小题只有一个．．．．选项符合题意（本部分23小题，每小题3分，共69分）请阅读下列材料，回答1 – 4 小题瑞雪兆丰年春风迎新岁2016年1月22日以来，持续的中到大雪和北方来的寒流影响，古都南京全城开启冰冻模式，道路积雪积冰严重，市民出行受到影响。

质量为3t的汽车，以40km/h的速度沿平直公路行驶，已知橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为μ1 = 0.6，与结冰地面的动摩擦因数为μ2 = 0.2（g = 10m/s2）1．汽车的重力为A．3×102NB．3×103NC．3×104ND．3×105N2．在汽车正常行驶时，以汽车为参考系A．路边的树是静止的B．路边的树向后运动C．汽车里的乘客是运动的D．前方的汽车一定是运动的3．汽车在刹车过程中，下列说法正确的是A．汽车对地面的摩擦力大于地面对汽车的摩擦力B．汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力大小相等C．汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力D．汽车的速度在减小，汽车的惯性也在减小4．甲、乙两辆相同的汽车分别在普通路面和结冰地面上，刹车滑行做匀减速直线运动。

下图中x表示位移、v表示速度，能正确描述该过程的图像是xt Ovt Oxt Ovt O甲乙甲乙乙甲乙甲B．D．A．C．5．下列关于质点的说法中正确的是A ．研究运动员百米赛跑起跑动作时，运动员可以看作质点B ．研究地球自转时，地球可以看作质点C ．研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点D ．研究从北京开往上海的一列火车的运行总时间时，火车可以看作质点 6．国际单位制中，力学基本单位是 A ．千克，米，秒 B ．牛顿，千克，秒 C ．牛顿，米，秒 D ．牛顿，千克，米7．2016年1月1日南京扬子江隧道实施免费通行政策，大大缓解市民过江压力，该隧道全程7.36公里，设计时速为80km/h ，隧道管养在夜间1:00 – 5:00。

v L + — 2kg v 17、 ① y=6.00,s=0.09 ②弹簧自身有重]5、 答题卷选择题题序 1 2 34 5 6 7 8 9 10 答案 aC C bd a b be d d acd 题序 1112 13 14 答案c b ad d 填空题（共5小题，每空2分，共22分°把答案填在答题卷上）16. b计算题 19.解：如图，物体受到重力mg 和绳子的拉力T, 它们的合力指向圆心，提供向心力，其轨 道半径为 Lsin 。

，贝U ： mg ,tan 。

=mv 2/Lsin 。

（6 分）解得：v = J gL sin 0 • tan 。

（2 分） 21、提示 根据分速度皿和吁随时间变化的图线可知，物体在x 轴上的分运动是匀减 速直线运动，在y 轴上的分运动是匀速直线运动。

先从两图线中求出物体的分加速度与初速 度的分量。

解析（1）根据匀变速直线运动规律，可求得物体在x 轴上的分运动的加速度大小 为 。

= ----- — — — m/ s =1 m/ s , ' Az 4方向沿x 轴的负方向。

又物体在y 轴上的分运动的加速度为0,故物体的合加速度大小 a=lm/s 2o 合加速度方向亦沿x 轴的负方向。

根据牛顿第二定律，可得物体所受的合力大小为 F=ma=O. 2 X1N=O. 2N,合力方向亦沿X 轴的负方向。

（2）由分速度K ■和*随时间变化的图线，可得两分运动的初速度大小为峪 qm/s, r,o^lm/s,方向均沿坐标轴的正方向，故物体的初速度大小为18 g22.23.24.v0 = J-* + 一;o = A/42 +42 m/s = 4扼m/s, 初速度方向与两坐标轴的正方向均成45°角。

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）江苏省宿迁市2016～2017学年学业水平测试模拟试卷(二)物理2017.1 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间75分钟．第Ⅰ卷(选择题共69分)一、选择题(本题共23小题，每小题3分，共69分．在每小题给出的四个选项当中，只有一个选项是正确的)．1. 物理学发展历程中，首先测量出引力常量的科学家是()A. 卡文迪许B. 伽利略C. 开普勒D. 牛顿2. 下列力学单位中，属于基本单位的是()A. 牛顿B. 焦耳C. 瓦特D. 千克3. 影响物体惯性大小的因素是()A. 力B. 质量C. 速度D. 动能4. 一辆公共汽车快到公交站台时，关闭发动机做匀减速直线运动直至停止．下列能反映其运动的vt图象是()5. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂小球，小球处于静止状态时弹簧的伸长量为Δl(弹性限度内)，则小球所受重力的大小为()A. ΔlB. kΔlC.kΔlD.Δlk6. 在“力的合成的平行四边形定则”实验中，除已有的方木板、白纸、三角板、刻度尺、铁钉和图钉、橡皮条、细线、铅笔外，还需要的器材是()A. 天平B. 秒表C. 弹簧测力计D. 电火花计时器7. 为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥．当汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度()A. 减小B. 增大C. 保持不变D. 先增大后保持不变8. 里约奥运会女子10米跳台决赛中，15岁的中国小将任茜勇夺冠军．任茜在空中完成高难度翻转动作后入水，则她在水中下降的过程中()A. 机械能守恒B. 重力势能增大C. 机械能减小D. 能量正在消失9. 如图所示，4个箭头表示船头的指向，每相邻两个箭头之间的夹角都是30°，已知水速是1 m/s，船在静水中的速度是2 m/s.要使船能垂直河岸渡过河，那么船头的指向应是()A. ①方向B. ②方向C. ③方向D. ④方向10. 如图所示，质量为m的木块静止在长木板上，木板与水平方向的夹角为θ，木块所受的摩擦力大小为()A. mgsin θB. mgcos θC.mgsin θD.mgcos θ11. 如图所示，一物块在水平推力F作用下沿水平地面向右运动，物块与地面间的摩擦力大小为f.位移大小为x.在此过程中推力F做功为()A. FxB. －FxC. －fxD. (F－f)x12. 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置．关于该实验，下列说法中正确的是()A. 电磁打点计时器使用低压直流电B. 可用公式v＝2gh计算重物的速度C. 实验时，接通电源和释放纸带应同时进行D. 安装纸带时，应将纸带置于复写纸的下方13. 如图所示，纸风车上有A、B两点，当风车被风吹着绕中心转动时，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为v A和v B，则()A. ωA＝ωB，v A<v BB. ωA＝ωB，v A>v BC. ωA<ωB，v A＝v BD. ωA>ωB，v A＝v B14. 如图所示，一个人站在电梯中随电梯一起加速上升．下列说法中正确的是()A. 人对电梯的压力与人所受的重力大小相等B. 人对电梯的压力与电梯对人的支持力大小相等C. 电梯对人的支持力和人所受的重力是一对平衡力D. 电梯对人的支持力和人所受的重力是一对作用力与反作用力15. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的场强大小与方向．如图是两个不等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B是电场中的两点，则()A. E A <E B ，方向不同B. E A <E B ，方向相同C. E A >E B ，方向不同D. E A >E B ，方向相同16. 真空中两点电荷所带电量分别为＋2Q 和－2q ，相距为2r ，它们之间的静电力是( )A. k Qq r 2B. k 2Qq r 2C. k Qq rD. k 2Qq r17. 如图所示，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.半径为r 的圆环垂直于磁场，把圆环的一半置于匀强磁场中，则穿过圆环的磁通量为( )A. 2πBrB. πBrC. πBr 2D. 12πBr 2 18. 下列通电导线放在如图所示的磁场中，所受安培力方向是垂直于纸面向里的是( )19. 竖直放置的螺线管通有如图所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将()A. 向上偏转B. 向下偏转C. 向纸外偏转D. 向纸内偏转阅读下列材料，回答第20～23题．神舟天宫“珠联璧合”2016年10月17日，我国自主研发的“神舟十一号”载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空．飞行乘组由航天员景海鹏和陈冬组成．“神舟十一号”的轨道高度是393公里，比“神舟十号”高了50公里．飞船入轨后经过2天独立飞行完成与“天宫二号”空间实验室自动对接形成组合体．航天员进驻“天宫二号”，组合体在轨飞行30天．期间，2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活，按计划开展有关科学实验．完成组合体飞行后，“神舟十一号”撤离“天宫二号”，于2016年11月18日下午返回至内蒙古四子王旗着陆场，“天宫二号”转入独立运行模式．20. 下列过程中不能将飞船看作质点的是()A. 研究飞船绕地球飞行的周期B. 研究飞船上升过程中速度随时间的变化关系C. 研究飞船返回至内蒙古四子王旗着陆场的位置D. 研究飞船与“天宫二号”空间实验室对接时的动作21. 若“神舟十一号”飞船的轨道半径为R，则飞船绕地球飞行半圈的位移大小是()A. 0B. 2RC. πRD. 2πR22. 若在发射升空过程中，“神舟十一号”先做加速运动后做减速运动，该过程中航天员()A. 一直处于失重状态B. 一直处于超重状态C. 先处于超重状态，后处于失重状态D. 先处于失重状态，后处于超重状态23. 关于“神舟十号”和“神舟十一号”绕地飞行过程，下列说法正确的是()A. “神舟十号”的周期小于“神舟十一号”B. “神舟十号”的线速度小于“神舟十一号”C. “神舟十号”的角速度小于“神舟十一号”D. “神舟十号”的向心加速度小于“神舟十一号”第Ⅱ卷(非选择题共31分)二、填空题：把答案填在相应的横线上(本题共2小题．其中24小题4分，25小题6分，共10分)．24. (4分)本题为选做题，考生只选择一题作答．若两题都作答，则按24A题计分．1托盘及砝码的质量为m2.(1) 为了直观判断加速度和质量之间的关系，应根据实验数据作出的图象是________；A. am1图象B. am2图象C. a 1m1图象 D. a 1m2图象(2) 实验中应保证m1________(选填“等于”“远小于”或“远大于”)m2；(3) 实验得到如图所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T，A、B两点的间距x1和A、C两点的间距x2已测出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为a＝________．三、论述计算题：解答时请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(本题共3小题，其中26小题6分，27小题7分，28小题8分，共21分)．26. (6分)一艘快艇在海面上由静止开始做匀加速直线运动，下表给出了某些时刻快艇的瞬时速度，根据表中的数据求：(1) 快艇运动的加速度a；(2) 快艇第3 s末的速度v；(3) 快艇4 s内的位移x.27. (7分)如图所示，某研学小组用自制的投石机演练投石过程，石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂末端放在水平地面上；对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂末端转到离地面高度为h的竖直位置A时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置B与抛出位置A间的水平距离为x.不计空气阻力，重力加速度取g.求：(1) 石块从抛出到落地的时间t；(2) 石块被水平抛出时的速度大小v0；(3) 石块刚落地时的速度大小v.28. (8分)质量m＝1 kg的小物块以初速度v0＝4 m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC.O点为圆弧的圆心，θ＝60°，轨道半径R＝0.8 m，圆弧轨道与水平地面上长为L＝2.4 m的粗糙直轨道CD平滑连接．小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞．重力加速度取g＝10 m/s2，空气阻力不计．求：(1) 小物块从B点运动到最低点C的过程中，重力做的功W G；(2) 小物块第一次经过最低点C时，圆弧轨道对物块的支持力F N；(3) 若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件．2016～2017学年学业水平测试模拟试卷(二)(宿迁)物理参考答案及评分标准1. A2. D3. B4. D5. B6. C7. A8. C9. C 10. A 11. A 12. D13. B14. B 15. C 16. A 17. D 18. B 19. D 20. D 21. B 22. C 23. A 24A. 380(2分) 50(2分)24B. 0.25(2分) 1 (2分)25. (1) C(2分) (2) 远大于(2分) (3) x 2－2x 1T 2(2分)26. (6分)解：(1) a ＝ΔvΔt (1分)a ＝3 m/s 2 (1分)(2) v ＝at(1分)v ＝9 m/s(1分)(3) x ＝12at 2 (1分)x ＝24 m(1分)27. (7分)解：(1) h ＝12gt 2(1分)t ＝2hg (1分)(2) x ＝v 0t(1分)v 0＝x g2h (1分) (3) v ＝v 20＋v 2y (1分)v y ＝2gh (1分)v ＝gx22h ＋2gh (1分)28. (8分)解：(1) W G ＝12mgR(1分)W G ＝4 J(1分) (2) F N －mg ＝m v 2CR (1分)W G ＝12mv 2C －12mv 20(1分)F N＝40 N(1分)(3) W G－μmax mgL＝0－12mv2μmax＝12(1分)W G－μmin mgL＝12mv2D－12mv2－μmin mg2L＝0－12m⎝⎛⎭⎫v D22μmin＝118(2分)综上得118≤μ≤12。

学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于重力势能的下列说法中正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能实际上是物体和地球所共有的【解析】重力势能由重物的重力和重物所处的高度共同决定，选项A错误；重力势能的大小与选取的零势能参考平面有关，选项B、C错误；重力势能是由于物体被举高而具有的一种能量，物体相对于地球的位置高度发生变化，物体的重力势能就变化，重力势能是物体和地球所共有的一种能量，选项D正确．【答案】 D2．如图4-1-15所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则()图4-1-15A．沿轨道1滑下重力做的功多B．沿轨道2滑下重力做的功多C．沿轨道3滑下重力做的功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多【解析】重力做功只与初末位置的高度差有关，与路径无关，D选项正确．【答案】 D3．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能【解析】弹簧长度变化时，弹力可能做负功，也可能做正功，弹性势能可能增加，也可能变小，因此选项A、B错误；对于不同弹簧拉伸相同长度时，k 越大克服弹力做功越大，弹性势能越大，选项C正确；把一个弹簧拉伸和压缩相同长度时，克服弹力做功相同，则弹性势能相同，选项D错误．【答案】 C4.(2016·泰安高一检测)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图4-1-16所示，则下列说法正确的是()图4-1-16A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH【解析】重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态的高度差有关，从A到B的高度差是H，故从A到B重力做功mgH，D正确．【答案】 D5．(多选)物体在某一运动过程中，重力对它做了40 J的负功，下列说法中正确的是()A．物体的高度一定升高了B．物体的重力势能一定减少了40 JC．物体重力势能的改变量不一定等于40 JD．物体克服重力做了40 J的功。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作综合检测(三)第3章动能的变化与机械功(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1. 如图1所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面减速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()图1A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．斜向上，对人做正功【解析】人随扶梯沿斜面减速上升，人的受力有重力、支持力和水平向左的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角大于90°，故静摩擦力对人做负功．【答案】 B2．质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，在运动时间为t的过程中，合外力对它做功的平均功率为()A．ma2t B.12ma2tC．2ma2t D.22ma2t【解析】解法一物体所受合力的大小为F＝ma，在t时间内运动的位移为s＝12at2，合力做功的平均功率P＝Wt＝Fst＝12ma2t，B正确．解法二物体所受的合力F＝ma，经时间t速度v＝at，则v＝v2＝at2，故P＝F v＝12ma2t，B正确．【答案】 B3.图2如图2所示，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面体B上，斜面体B 的质量为M，现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左做加速度为a的匀加速运动，移动s，则此过程中斜面体B对物体A所做的功为()A．Fs B．mgs sin θC．mas D．(M＋m)as【解析】物体A随斜面体一起做匀加速运动，它所受合外力等于ma，这个力水平向左由斜面B所给，由W＝mas故选项C正确．【答案】 C4．(2013·海口一中检测)图3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，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是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，如图3所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比．每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()A．120 km/h B．240 km/hC．320 km/h D．480 km/h【解析】设一节动车功率为P，动车和拖车质量均为m，比例系数为k，则有P＝k·4mg·v1，6P＝k·9mg·v2，v1＝120 km/h，由以上三式得v2＝320 km/h，故C正确．【答案】 C5．(2013·海南中学检测)如图4所示，物体放在粗糙的水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移s，对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是()图4A．图B中F做功多B．A、B中F做功相同C．图B中克服摩擦力做功多D．A、B中克服摩擦力做功相同【解析】图A中W F＝Fs cos α，W f＝μ(mg－F sin α)s图B中W F′＝Fs cos α，W f′＝μ(mg＋F sin α)s故W F＝W F′，W f＜W f′，所以B、C正确．【答案】BC6.图5如图5所示，在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线．从图中可以判断()A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率为零D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零【解析】在0～t1时间内，速度增大，由动能定理得，选项A正确，由P ＝F v可知，在t＝0及t＝t2时刻，外力功率为零．v－t图像中的图线的斜率代表加速度，在t1时刻a＝0，则F＝0，外力功率为0，选项B错，C正确．在t1～t3时间内，动能改变量为零，由动能定理得外力做的总功为零，选项D正确．【答案】ACD7．(2013·安康高一检测)质量为M的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率P和汽车所受的阻力f都恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度v m，汽车前进的距离为s，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算()A．W＝pt B．W＝12(v0＋v m)ftC．W＝f v m t D．W＝12M v2m－12M v2＋fs【解析】由动能定理可得：W－fs＝12M v2m－12M v2解得：W＝12M v2m－12M v2＋fs，选项D正确．由功率的定义式P＝Wt可得W＝Pt＝F v t，当速度达到最大速度v m时，牵引力F等于阻力f，可得到P＝F v m＝f v m，W＝f v m t，选项A、C正确．【答案】ACD二、非选择题(本题共5小题，共58分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(8分)(2013·银川高一考试)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：图6①摆好实验装置如图6所示．②将质量为200 g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g 、30 g 、50 g 的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N 个点的距离为40.0 cm.②打下第N 个点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J ，小车动能的增量为________J ．(g ＝9.8 m/s 2)(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是：______________________________________________.【解析】 (1)拉力对小车做的功W ＝Fs ＝mgs ＝50×10－3×9.8×0.4 J ＝0.196 J ；小车动能的增量ΔE k ＝12m v 2＝12×200×10－3×12 J ＝0.1 J(2)实验中，若要使小车受的合力等于钩码的重力，必须做到：平衡摩擦力，使小车的质量远大于钩码的质量，而这位同学没有做到这两点．另外，实验中应先接通电源再释放小车，若反了的话，也可使结果出现错误．【答案】(1)0.1960.1(2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后开电源9．(12分)(2013·汉中高一检测)物体质量为10 kg，在平行于斜面的拉力作用下从底端由静止开始沿光滑斜面向上运动，当物体运动到斜面中点时，撤去拉力F，物体恰好能运动到斜面顶端，斜面倾角为θ＝30°，求拉力F多大？(g取10 m/s2)【解析】法一如图所示，有F作用时物体所受合力为F－mg sin θ，方向沿斜面向上；撤去F后物体所受合力为mg sin θ，方向沿斜面向下．设斜面总长度为L，刚撤去F时物体的速度为v，则对加速过程：(F－mg sin θ)L2＝12m v2减速过程：－(mg sin θ)L2＝0－12m v2联立解得：F＝2mg sin θ＝100 N.法二在物体从斜面底端运动到斜面顶端的整个过程中只有两个力做功，对整个过程由动能定理得F l2＋mgL cos(90°＋θ)＝0解得：F＝2mg sin θ＝100 N.【答案】100 N10．(12分)图7如图7所示，定滑轮至滑块的高度为h，人对细绳的拉力恒为F，滑块沿水平面由A点前进至B点，滑块的初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β.求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功．【解析】绳对物体的拉力等于F，在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题．但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功．由图可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中，拉力F的作用点的位移大小为s＝hsin α－hsin β拉力F做的功W F＝Fs＝Fh(1sin α－1 sin β)即绳的拉力对滑块所做的功为Fh(1sin α－1 sin β)【答案】Fh(1sin α－1sin β)图811．(12分)质量m＝1 kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中E k－s的图线如图8所示，g＝10 m/s2，求：(1)物体和平面间的动摩擦因数．(2)拉力F的大小．【解析】(1)在运动的第二阶段，物体在位移x2＝4 m内，动能由E k＝10 J变为零，由动能定理得－μmgx2＝－E k，故动摩擦因数μ＝E kmgx2＝101×10×4＝0.25(2)在运动的第一阶段，物体位移x1＝4 m，初动能E k0＝2 J，根据动能定理Fx1－μmgx1＝E k－E k0所以F＝4.5 N.【答案】(1)0.25(2)4.5 N12．(14分)如图9所示，静止在水平面上质量M＝0.2 kg的小车，在F＝1.6N 的水平恒力作用下从D 点启动，运动一段时间后撤去F .当小车在水平面上运动了s ＝3.28 m 时到达C 点，速度达到v ＝2.4 m/s.已知车与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4.(g 取10 m/s 2)求：图9(1)恒力F 的作用的距离s 1；(2)小车在CD 间运动的时间t .(3)小车停时距D 点距离S 2【解析】 (1)在从D 到C 运动过程中，对小车根据动能定理得Fs 1－μMgs ＝12M v 2－0代入数据得：s 1＝2 m.(2)设有拉力作用下加速度为a 1，则F －μMg ＝Ma 1，a 1＝4 m/s 2撤去拉力后加速度为a 2，则μMg ＝Ma 2，a 2＝4 m/s 2设有拉力的时间为t 1，则有s 1＝12a 1t 21，解得t 1＝1 s撤去拉力时v ′＝a 1t 1＝4 m/s撤去拉力后运动时间t 2＝s －s 1v ＝s －s 1v ＋v ′2＝0.4 s 运动总时间t ＝t 1＋t 2＝1.4 s.(3)对全过程由动能定理得Fs 1－μMgs 2＝0－0得s 2＝4 m【答案】 (1)2 m (2)1.4 s (3)4 m。

2024-2025学年沪科版(2020)共同必修2物理上册阶段测试试卷631考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题，共12分)1、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）A. 地球公转周期大于火星的公转周期B. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度D. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度2、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则A. v=gR tanαB. v=gR sinαC. v=D. v=3、如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴做圆周转动时，物块A、B和圆盘始终保持相对静止，则（）A. 物块A受四个力作用B. 转速增加时，AB间摩擦力可能减小C. 当转速增大时，A所需向心力增大，B所需向心力也增大D. AB的摩擦力可能大于B与盘之间的摩擦力4、近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产列车车厢质量为m,如图所示，已知两轨间宽度为a,内外轨高度差为b,重力加速度为g,如果列车要进入半径为r的水平弯道，该弯道处的设计速度最为适宜的是( )A.B.C.D.5、物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示；下列表述正确的是()A. 在0～1 s内，合外力做正功B. 在0～2 s内，合外力总是做负功C. 在1 s～2 s内，合外力不做功D. 在0～3 s内，合外力总是做正功6、如图所示；小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。

在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列关于能量的叙述中正确的是（）A. 动能不断减少B. 弹性势能不断减少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评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)7、从高H处以水平速度v1平抛一个小球1，同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2，两小球在空中相遇，则（）A. 从抛出到相遇所用时间为B. 从抛出到相遇所用时间为C. 抛出时两球的水平距离是D. 相遇时小球2上升高度是8、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为．下列结论正确的是（）A.B.C. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大9、在地球大气层外有大量的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而逐渐降低轨道．大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害．以下关于太空垃圾正确的说法是()A. 大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致轨道降低B. 太空垃圾在与大气摩擦过程中机械能不断减小，进而导致轨道降低C. 太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，由于与大气的摩擦，速度不断减小D. 太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，向心加速度不断增大而周期不断减小10、如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的．其原理可简化为图中所示的模型．A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的倍，则下列说法中正确的是（）A. B两点的线速度大小之比为B. B两点的角速度大小C. B两点的周期之比为D. B两点的向心加速度之比为11、如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是（）A. 绳拉车的力始终为mgB. 当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力大小为mgC. 小车获得的动能为mghD. 小车获得的动能为12、如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置．现用水平力F 将小球从A缓慢地拉到B位置，此时细线与竖直方向夹角θ＝60°，且细线的拉力为F1，然后放手让小球从静止返回，到A点时细线的拉力为F2；则()A. F1＝F2＝2mgB. 从A到B，拉力F做功为F1L sinθC. 从A到B的过程中，拉力F做功为mgL(1-cosθ)D. 从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)13、如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高,离地高的质点与障碍物相距.在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔, 的最大值为__________ ;若的取值范围是 __________ .(取)14、一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为 _______ m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为 ________ s15、近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的 _____ （选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把 ____ （选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为 _____ ．（倾角θ较小时；sinθ ≈tanθ）16、高速铁路弯道处，外轨比内轨 _____ （填“高”或“低”）；列车通过弯道时 ______ （填“有”或“无”）加速度．17、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则v A ____ v B，ωA ____ ωB，T A ___ T B．(填“>”“＝”或“<”)18、质量为m的汽车，在半径为20 m的圆形水平路面上行驶，最大静摩擦力是车重的0.5倍，为了不使轮胎在公路上打滑，汽车速度不应超过__________m/s.(g取10 m/s2)19、放在草地上质量为0.8kg的足球，被运动员甲以10m/s的速度踢出，则球的动能为______ J；当此球以5m/s 的速度向运动员乙飞来时，又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回，球的动能改变量为为______ J。

2024-2025学年沪科版(上海)共同必修2物理上册阶段测试试卷570考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、2010年诺贝尔物理学奖授予英国科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，使人类通过“太空电梯”进入太空成为可能．假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方的地球同步卫星的“太空电梯”．则关于该“电梯”的“缆线”，下列说法正确的是A. “缆线”上各处角速度相同B. “缆线”上各处线速度相同C. “缆线”上各质点均处于完全失重状态D. “缆线”上各处重力加速度相同2、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA=3 m，OB=4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m（取g=10 m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A. 4 JB. 10 JC. 12 JD. 14 J3、如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B立置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是A. 运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B. 在这个过程中，运动员的动能一直在减小C. 在这个过程中，跳板的弹性势能先增加再减小D. 在这个过程中，运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值4、如图所示为某一游戏的局部简化示意图．D为弹射装置，AB是长为21m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内．某次游戏中，无动力小车在弹射装置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最高点．已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC光滑，则小车从A到C的运动时间是（））A. 5sB. 4.8sC. 4.4sD. 3s5、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。