人教版高中物理必修二單元測(cè)試題全套附答案

第五章曲線運(yùn)動(dòng)章末檢測(cè)試卷(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～8為單項(xiàng)選擇題，9～12為多項(xiàng)選擇題.每小題4分，共48分)1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)C.圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度一定是豎直向下的答案A解析平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以落地時(shí)速度一定有水平分量，不可能豎直向下，D錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終指向圓心，也就是方向時(shí)刻變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的理解【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)2.如圖1所示為某中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間.假定此時(shí)她正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則她()A.所受的合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)B.所受的合力恒定，做勻加速運(yùn)動(dòng)C.所受的合力恒定，做變加速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力變化，做變加速運(yùn)動(dòng)答案D解析運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于合力時(shí)刻指向圓心，其方向變化，所以是變加速運(yùn)動(dòng)，D正確.【考點(diǎn)】對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解【題點(diǎn)】對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解3.各種大型的貨運(yùn)站中少不了旋臂式起重機(jī)，如圖2所示，該起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，二是吊著貨物沿旋臂水平方向運(yùn)動(dòng).現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)又使貨物沿豎直方向向上做勻減速運(yùn)動(dòng).此時(shí)，我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的()答案D解析由于貨物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(所受的合外力要指向軌跡凹側(cè))可知，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D.【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解【題點(diǎn)】速度的合成和分解4.一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖3所示.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.物體做速度逐漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)B.物體運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大C.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是50m/sD.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是10m/s答案C解析由題圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負(fù)方向，則合運(yùn)動(dòng)的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，y軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，所以合運(yùn)動(dòng)的加速度沿y軸方向，與合初速度方向不在同一直線上，因此物體做曲線運(yùn)動(dòng).根據(jù)速度的合成可知，物體的速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤.物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于y方=50m/s，故C正確，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解【題點(diǎn)】速度的合成和分解5.一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R，甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(M>m)，它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<R)的輕繩連在一起.如圖4所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(guò)(兩物體均看做質(zhì)點(diǎn))()A.M－m)gmLM＋m)gMLB.LB.D.M＋m)gmLD.答案D解析以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以M為研究對(duì)象，F(xiàn)=μMg，以m為研究對(duì)象F+μmg＝mLω2，可得ω=M＋m)gmL，選項(xiàng)D正確.【考點(diǎn)】向心力公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用【題點(diǎn)】水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題6.如圖5所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn).若小球初速度變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則()A.v0<v<2v0B.v＝2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如圖所示，M點(diǎn)和b點(diǎn)在同一水平線上，M點(diǎn)在c點(diǎn)的正上方.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，若v＝2v0，則小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn).可知以初速度v0<v<2v0平拋小球才能落在c點(diǎn)，故只有選項(xiàng)A正確.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用7.如圖6所示，兩個(gè)相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和輪B水平放置(兩輪不打滑)，兩輪半徑rA＝2rB，當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止，若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對(duì)B輪能靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為()43EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up9(rB),2)答案Cv解析當(dāng)主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B兩輪邊緣上的線速度大小相等，由ω=EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up12(v),R)得EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(ω),ω)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(A),B)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up10(rA),v)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(r),r)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(B),A)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1),2).因A、B材料相同，故木塊與A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于小木塊恰能在A邊緣上相對(duì)靜止，則由靜摩擦力提供的向心力達(dá)到最大值Ffm，得Ffm＝mωA2rA①設(shè)木塊放在B輪上恰能相對(duì)靜止時(shí)距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為r，則向心力由最大靜摩擦力提供，故Ffm=mωB2r②EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(ω),ω)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(A),B)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1),2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up9(rA),4)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up9(rB),2)【考點(diǎn)】水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析【題點(diǎn)】水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析8.質(zhì)量分別為M和m的兩個(gè)小球，分別用長(zhǎng)2l和l的輕繩拴在同一轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拴質(zhì)量為M和m的小球懸線與豎直方向夾角分別為α和β,如圖7所示，則()答案A解析對(duì)于球M，受重力和繩子拉力作用，這兩個(gè)力的合力提供向心力，如圖所示.設(shè)它們轉(zhuǎn)動(dòng)的角速EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(g),ω)項(xiàng)A正確.【考點(diǎn)】圓錐擺類模型【題點(diǎn)】類圓錐擺的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析9.西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié)，其間若一名兒童站在自家的平房頂上，向距離他L處的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿，第一次水平拋出的速度是v0，第二次水平拋出的速度是2v0，則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻時(shí)，有(不計(jì)空氣阻力)()答案ACDLL00B錯(cuò)誤，C正確.LL【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用10.m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端動(dòng)力輪，如圖8所示，已知?jiǎng)恿啺霃綖閞，傳送帶與輪間不會(huì)打滑，當(dāng)m可被水平拋出時(shí)()A.傳送帶的最小速度為grgrgrC.A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是D.A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2π)gr答案ACmv2解析物體恰好被水平拋出時(shí)，在動(dòng)力輪最高點(diǎn)滿足mg＝r，即速度最小為gr，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)mv2誤；又因?yàn)関＝2πrn，可得n＝2πr，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤【考點(diǎn)】向心力公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題11.有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如圖9所示，圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h，下列說(shuō)法中正確的是A.h越高，摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D.h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大答案BC解析摩托車受力分析如圖所示.所以摩托車受到側(cè)壁的支持力與高度無(wú)關(guān)，保持不變，摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力也不變，A錯(cuò)誤；由Fn=v24π2mgtanθ=mr＝mω2r＝mT2r知h變化時(shí)，向心力Fn不變，但高度升高，r變大，所以線速度變大，角速度變小，周期變大，選項(xiàng)B、C正確，v24π2【考點(diǎn)】圓錐擺類模型【題點(diǎn)】類圓錐擺的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析12.如圖10所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(均可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.ω=EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(kg),2l)是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D.當(dāng)ω=3l時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg答案AC解析小木塊a、b做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由靜摩擦力提供向心力，即Ff＝mω2R.當(dāng)角速度增加時(shí)，靜摩擦力a= EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(kg),l)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(kg),2l)靜摩擦力，選項(xiàng)A正確；兩木塊滑動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，則Ffa＝mω2l，F(xiàn)fb＝mω2·2l，F(xiàn)fa<Ffb，選項(xiàng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析【題點(diǎn)】水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(kg),3l)l＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(2),3)kmg，13.(4分)航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面幾乎沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已經(jīng)無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量.假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境中設(shè)計(jì)了如圖11所示的裝置(圖中O為光滑小孔)來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)航天器中具有基本測(cè)量工具.(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是__________________.(2)待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為m＝_________________.答案(1)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T4π2解析需測(cè)量物體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R以及彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則有F＝mT2R4π2所以待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為【考點(diǎn)】對(duì)向心力的理解【題點(diǎn)】向心力實(shí)驗(yàn)探究14.(8分)未來(lái)在一個(gè)未知星球上用如圖12甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng).現(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝.在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示.a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為1∶4，則：(1)由以上信息，可知a點(diǎn) (選填“是”或“不是”)小球的拋出點(diǎn).(2)由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為 (3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是 m/s.(4)由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是 m/s.答案(1)是(2)8(3)0.8(4)(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為T，在豎直方向有Δh＝gT2，T=0.10s，可求出g＝8m/s2.(3)由兩位置間的時(shí)間間隔為0.10s，水平距離為8cm，x＝vxt，得水平速度vx＝0.8m/s.【考點(diǎn)】研究平拋運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)【題點(diǎn)】研究平拋運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)15.(8分)如圖13所示，馬戲團(tuán)正在上演飛車節(jié)目.在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道，表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知人和摩托車的總質(zhì)量為m，人以v1＝2gR的速度過(guò)軌道最高點(diǎn)B，并以v2＝3v1的速度過(guò)最低點(diǎn)A.求在A、B兩點(diǎn)摩托車對(duì)軌道的壓力大小相差多少？答案6mg解析在B點(diǎn)，F(xiàn)B＋mg＝mEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(1),R)，解得FB＝mg，根據(jù)牛頓第三定律，摩托車對(duì)軌道的壓力大小FB′=FB＝mg在A點(diǎn)，F(xiàn)A－mg＝mEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(2),R)解得FA＝7mg，根據(jù)牛頓第三定律，摩托車對(duì)軌道的壓力大小FA′＝FA＝7mg所以在A、B兩點(diǎn)車對(duì)軌道的壓力大小相差FA′－FB′＝6mg.【考點(diǎn)】向心力公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題16.(10分)如圖14所示，小球在外力作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤去外力.然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)C，到達(dá)最高點(diǎn)C后拋出，最后落回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)A處.不計(jì)空氣阻力，試求：(重力加速度為g)(1)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)A、B之間的距離.答案(1)gR(2)2Rv2解析(1)小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，說(shuō)明此時(shí)半圓環(huán)對(duì)球無(wú)作用力，設(shè)此時(shí)小球的速度為v，則mg＝mR所以v＝gR(2)小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從C點(diǎn)落到A點(diǎn)用時(shí)為t，則2R＝2gt2又因A、B之間的距離s＝vt4R4R【考點(diǎn)】豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)分析【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)的“繩”模型17.(10分)如圖15所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面體，物體A以v1＝6m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出.物體A恰好可以上滑到最高點(diǎn)，此時(shí)物體A恰好被物體B擊中.A、B均可看成質(zhì)點(diǎn)(不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；(2)物體B拋出時(shí)的初速度v2的大小；(3)物體A、B間初始位置的高度差h.答案(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m解析(1)物體A上滑過(guò)程中，由牛頓第二定律得mgsinθ=ma代入數(shù)據(jù)得a＝6m/s2設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知0＝v1－at(2)物體B平拋的水平位移x＝2v1tcos37°=2.4m物體B平拋的初速度v2EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(x),t)2.4m/s(3)物體A、B間初始位置的高度差h＝2v1tsin37°+2gt2【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)中的兩物體相遇問(wèn)題【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和豎直(或水平)運(yùn)動(dòng)的相遇問(wèn)題18.(12分)如圖16所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，距地面的高度為H，玻璃板正中間有一個(gè)光滑的小孔O，一根細(xì)線穿過(guò)小孔，兩端分別系著小球A和小物塊B，當(dāng)小球A以速度v在玻璃板上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，AO間的距離為l.已知A的質(zhì)量為mA，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力.(1)求小物塊B的質(zhì)量mB；(2)當(dāng)小球速度方向平行于玻璃板ad邊時(shí)，剪斷細(xì)線，則小球落地前瞬間的速度多大？(3)在(2)的情況下，若小球和小物塊落地后均不再運(yùn)動(dòng)，則兩者落地點(diǎn)間的距離為多少？解析(1)以B為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有FT＝mBg以A為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有v2FT＝mAl聯(lián)立解得由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得落地前瞬間的速度v′＝v2＋vy2＝v2＋2gH(3)A脫離玻璃板后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：H＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1),2)gt2L水平方向：x＝2＋vt兩者落地的距離s＝x2＋l2=L242Hv2g+l22Hv2g2Hg.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用第六章萬(wàn)有引力與航天章末檢測(cè)試卷(二)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～8為單項(xiàng)選擇題，9～12為多項(xiàng)選擇題.每小題5分，共60分)1.在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A.卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量的數(shù)值B.第谷通過(guò)對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律C.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律D.牛頓提出了“日心說(shuō)”答案A【考點(diǎn)】物理學(xué)史的理解【題點(diǎn)】物理學(xué)史的理解A.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行過(guò)程中，速率不變B.地球靠近太陽(yáng)的過(guò)程中，運(yùn)行速率減小C.火星遠(yuǎn)離太陽(yáng)過(guò)程中，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積逐漸增大D.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)答案D解析根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星而言，它與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，可知行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小不斷變化，地球靠近太陽(yáng)過(guò)程中運(yùn)行速率將增大，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤.根據(jù)開普勒第三定律，可知所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.由于火星軌道的半長(zhǎng)軸比較大，所以火星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確.【考點(diǎn)】開普勒定律的理解【題點(diǎn)】開普勒定律的理解3.2015年12月29日，“高分四號(hào)”對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星升空.這是中國(guó)“高分”專項(xiàng)首顆高軌道高分辨率、設(shè)計(jì)使用壽命最長(zhǎng)的光學(xué)遙感衛(wèi)星，也是當(dāng)時(shí)世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星.下列關(guān)于“高分四號(hào)”地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是()A.該衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空B.該衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空C.它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍D.它的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小答案B解析地球同步衛(wèi)星若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到的地球的引力就不在一個(gè)平面上，且穩(wěn)定做圓周運(yùn)動(dòng)，這是不可能的，因此地球同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，必須定點(diǎn)在赤道的正上方，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即Mmv2D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星規(guī)律的理解和應(yīng)用【題點(diǎn)】同步衛(wèi)星規(guī)律的理解和應(yīng)用4.2017年11月15日，我國(guó)又一顆第二代極軌氣象衛(wèi)星“風(fēng)云三號(hào)D”成功發(fā)射，順利進(jìn)入預(yù)定軌道.極軌氣象衛(wèi)星圍繞地球南北兩極運(yùn)行，其軌道在地球上空650～1500km之間，低于地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36000km)，可以實(shí)現(xiàn)全球觀測(cè).有關(guān)“風(fēng)云三號(hào)D”，下列說(shuō)法中正確的是()A.“風(fēng)云三號(hào)D”軌道平面為赤道平面B.“風(fēng)云三號(hào)D”的發(fā)射速度可能小于7.9km/sC.“風(fēng)云三號(hào)D”的周期小于地球靜止軌道衛(wèi)星的周期D.“風(fēng)云三號(hào)D”的加速度小于地球靜止軌道衛(wèi)星的加速度答案C【考點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系【題點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系5.如圖2所示為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的部分衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.在軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星a、b的周期相等B.在軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星a、c的線速度大小va<vcD.在軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星a、b的向心加速度大小aa<ab答案D3解析根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得T＝2πGM，因?yàn)閍、b的軌道半徑相等，故a、b的周期相等，GM選項(xiàng)A正確；因v＝r，c的軌道半徑小于a的軌道半徑，故線速度大小va<vc，選項(xiàng)B正確；因GMGM半徑等于b的軌道半徑，故向心加速度大小aa＝ab，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系【題點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系6.國(guó)務(wù)院批復(fù)，自2016年起將4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”.1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)，目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行，如圖3所示，其軌道近地點(diǎn)高度約為440km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2060km；1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35786km的地球同步軌道上.設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1，東方紅二號(hào)的加速度為a2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3，則a1、a2、a3的大小關(guān)系為()A.a2>a1>a3C.a3>a1>a2答案DB.a3>a2>a1D.a1>a2>a3紅二號(hào)衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，由于東方紅二號(hào)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于地球赤道上物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，根據(jù)an=ω2r，故a2>a3，所以a1>【考點(diǎn)】赤道物體、同步衛(wèi)星以及近地衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)比【題點(diǎn)】赤道物體、同步衛(wèi)星以及近地衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)比7.地球上站著兩位相距非常遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對(duì)自己靜止不動(dòng)，則這兩位觀察者的位置及兩顆衛(wèi)星到地球中心的距離是()A.一人在南極，一人在北極，兩顆衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等B.一人在南極，一人在北極，兩顆衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等C.兩人都在赤道上，兩顆衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等D.兩人都在赤道上，兩顆衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等答案D解析兩位相距非常遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對(duì)自己靜止不動(dòng)，說(shuō)明此衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星，運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面內(nèi)的圓形軌道，距離地球的高度約為36000km，所以兩個(gè)人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等，故D正確.8.2015年9月14日，美國(guó)的LIGO探測(cè)設(shè)施接收到一個(gè)來(lái)自GW150914的引力波信號(hào)，此信號(hào)是由兩個(gè)黑洞的合并過(guò)程產(chǎn)生的.如果將某個(gè)雙黑洞系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如圖4所示的圓周運(yùn)動(dòng)模型，兩黑洞繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在相互強(qiáng)大的引力作用下，兩黑洞間的距離逐漸減小，在此過(guò)程中，兩黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)A.周期均逐漸增大C.角速度均逐漸增大答案CB.線速度均逐漸減小D.向心加速度均逐漸減小解析根據(jù)解得，同理可得M1＝R2，所以,當(dāng)(M1＋M2)不變時(shí)，L減小，則T減小，即雙星系統(tǒng)運(yùn)行周期會(huì)隨間距減小而減小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)解得由于L平方的減小比R1和R2的減小量大，則線速度增大，故B錯(cuò)誤；角速度，結(jié)合A可知，角速度增大，故C正確；根據(jù)知，L變小，則兩星的向心加速度增大，故D錯(cuò)誤.9.一些星球由于某種原因而發(fā)生收縮，假設(shè)該星球的直徑縮小到原來(lái)的四分之一，若收縮時(shí)質(zhì)量不變，則與收縮前相比()A.同一物體在星球表面受到的重力增大到原來(lái)的4倍B.同一物體在星球表面受到的重力增大到原來(lái)的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原來(lái)的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原來(lái)的2倍答案BDMm解析在星球表面由重力等于萬(wàn)有引力mg＝GR2可知，同一物體在星球表面受到的重力增大為原來(lái)的16倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.由第一宇宙速度計(jì)算式v=的2倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.【考點(diǎn)】三個(gè)宇宙速度的理解【題點(diǎn)】第一宇宙速度的理解GMR可知，星球的第一宇宙速度增大為原來(lái)10.設(shè)地面附近重力加速度為g0，地球半徑為R0，人造地球衛(wèi)星的圓形軌道半徑為R，那么以下說(shuō)法中正確的是()R2A.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大小為g0R0R2R02R02g0RRR3R02g0C.衛(wèi)星運(yùn)行的角速度大小為R3R02g0D.R3R02g0g0R02v＝a向R=EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(Mm),R2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(M),R2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(GM),R2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(0R),R2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up10(v2),R)g0R02v＝a向R=0B對(duì).ω=EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up8(a向),R)＝gEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(0R),R3)02，C錯(cuò).T＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(2π),ω)=2πg(shù)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up10(R3),0R)02，D對(duì).【考點(diǎn)】天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析【題點(diǎn)】應(yīng)用萬(wàn)有引力提供向心力分析天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律11.一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上.用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g′表示宇宙飛船所在處的重力加速度，F(xiàn)N表示人對(duì)臺(tái)秤的壓力，則下列關(guān)系正確的是(C.FN＝0)gR2gR2RD.FN＝mrg答案BCMm解析處在地球表面處的物體所受重力近似等于萬(wàn)有引力，所以有mg＝GR2，即GM＝gR2，對(duì)處在軌MmgR2MmgR2B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，飛船及飛船內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，所以對(duì)臺(tái)秤的壓力為零，C正確，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系【題點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系12.為了探測(cè)X星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以該星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，總質(zhì)量為m1.隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2，則()A.X星球的質(zhì)量為B.X星球表面的重力加速度為EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up12(v),v)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up5(1),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(m),m)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up4(1),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(r),r)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up4(2),1)23D.登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為23答案AD解析探測(cè)飛船做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有解得選項(xiàng)A正確；因?yàn)樾乔虬霃轿粗琈mv2GMvr所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)Gr2＝mr，得v＝r，所以vEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),2)＝rEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(2),1)，選項(xiàng)CMmv2GMvrEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(r),T)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up4(1),1)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up11(3),2)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up9(r2),T2)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up11(3),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(r),r)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up4(2),1)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up11(3),3)【考點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系【題點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系二、計(jì)算題(本題共4小題，共40分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(8分)宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h.已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球的引力作用.求：(2)從這個(gè)星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度.R2hR2h答案(1)2EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),h)(2)v0RR(2)衛(wèi)星貼近星球表面運(yùn)行，則有mg′＝mR，得v＝g′R＝v0【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律和其他力學(xué)問(wèn)題的綜合應(yīng)用=02h.【題點(diǎn)】萬(wàn)有引力與其他力學(xué)的綜合問(wèn)題14.(10分)人們?cè)谔?yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍.已知一個(gè)在地球表面質(zhì)量為50kg的人在這個(gè)行星表面所受的重力約為800N，地球表面處的重力加速度為10m/s2.求：(1)該行星的半徑與地球的半徑之比；(2)若在該行星上距行星表面2m高處，以10m/s的水平初速度拋出一只小球(不計(jì)任何阻力)，則小球解析(1)在該行星表面處，有G行＝mg行，可得g行＝16m/s2.在忽略自轉(zhuǎn)的情況下，物體所受的萬(wàn)有引EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(GM),g)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(R),R)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up4(行),地)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up11(2),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(M),M)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up4(行),地)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(g),g)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up4(地),行)2h故x＝vg行，代入數(shù)據(jù)解得x＝5m.2h15.(10分)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在空中的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖5所示的過(guò)程，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過(guò)發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過(guò)調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道.已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(g),6).求：(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度大?。?2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期.EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(g),R)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(π),r)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(R),1)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(R),g)解析(1)設(shè)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度為v，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供，有(2)設(shè)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期為T，gR.EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up8(π),r)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up8(R),1)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up8(R),g)【考點(diǎn)】天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析【題點(diǎn)】應(yīng)用萬(wàn)有引力提供向心力分析天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律16.(12分)某航天員在一個(gè)半徑為R的星球表面做了如下實(shí)驗(yàn)：取一根細(xì)線穿過(guò)光滑的細(xì)直管，細(xì)線一端拴一質(zhì)量為m的砝碼，另一端連在一固定的測(cè)力計(jì)上，手握直管掄動(dòng)砝碼，使它在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，停止掄動(dòng)細(xì)直管并保持細(xì)直管豎直.砝碼繼續(xù)在一水平面繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖6所示，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，細(xì)直管下端和砝碼之間的細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)且與豎直方向的夾角為θ.(1)求該星球表面重力加速度g的大?。?2)求砝碼在水平面內(nèi)繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度大??；(3)若某衛(wèi)星在距該星球表面h高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星的線速度為多大？答案解析(1)砝碼在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向沿水平方向，所以mg＝Fcosθ(2)由細(xì)線的拉力和重力的合力提供向心力，則FFsinθ=mω2Lsinθ,則ω=mL(3)在星球表面的物體有對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得聯(lián)立得v＝R聯(lián)立得v＝R【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律和力學(xué)其他問(wèn)題的綜合應(yīng)用【題點(diǎn)】萬(wàn)有引力與其他力學(xué)的綜合問(wèn)題第七章機(jī)械能守恒定律章末檢測(cè)試卷(三)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～7為單項(xiàng)選擇題，8～12為多項(xiàng)選擇題.每小題4分，共48分)1.如圖1所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法.如果受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說(shuō)法正確的是()A.摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功B.重力對(duì)輪胎做了正功C.拉力對(duì)輪胎不做功D.支持力對(duì)輪胎做了正功答案A【考點(diǎn)】對(duì)功的理解及是否做功的判斷【題點(diǎn)】力是否做功的判斷2.如圖2所示，運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程.將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功B.系統(tǒng)受到的合力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等答案A解析無(wú)論系統(tǒng)在什么運(yùn)動(dòng)情況下，阻力一定做負(fù)功，A正確；加速下降時(shí)，合力向下，減速下降時(shí)，合力向上，B錯(cuò)誤；系統(tǒng)下降，重力做正功，所以重力勢(shì)能減少，C錯(cuò)誤；由于系統(tǒng)做變速運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)在相等時(shí)間內(nèi)下落的高度可能不同，所以重力做功可能不同，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系【題點(diǎn)】定性分析重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系3.如圖3所示，同一物體分別自斜面AC和BC頂端由靜止開始下滑，物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EA和EB，下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為WA和WB，則A.EA＞EBWA＝WBB.EA＝EBWA＞W(wǎng)BC.EA＞EBWA＞W(wǎng)BD.EA＜EBWA＞W(wǎng)B答案A理知，物體沿斜面AC下滑時(shí)的初始重力勢(shì)能大，則EA＞EB，A正確.【考點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算【題點(diǎn)】應(yīng)用動(dòng)能定理求速度或動(dòng)能4.汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為P1，它在水平路面上行駛時(shí)受到的摩擦阻力大小恒定.汽車在水平路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直到車速達(dá)到最大速度vm，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P隨時(shí)間變化的圖象如圖4所示.若在0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是恒定的，則汽車受到的合力F合隨時(shí)間變化的圖象可能是下圖中的()答案D解析0～t1時(shí)間內(nèi)牽引力是恒定的，故合力也是恒定的；輸出功率在增大，當(dāng)達(dá)到額定功率后，速度逐漸增大，牽引力逐漸減小，一直到等于摩擦力，故合力也一直減小直到等于零，故選D.【考點(diǎn)】機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題分析【題點(diǎn)】機(jī)車啟動(dòng)圖象分析5.如圖5所示是半徑為r的豎直光滑圓形軌道，將一玩具小車放到與軌道圓心O處于同一水平面的A點(diǎn)，并給小車一豎直向下的初速度，使小車沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.要使小車不脫離軌道，則在A處使小車獲得豎直向下的最小初速度應(yīng)為()答案Cv2解析小車恰好不脫離軌道的條件是在最高點(diǎn)滿足mg＝mr.小車沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒.設(shè)小車在A處獲得的最小初速度為vA，由機(jī)械能守恒定律得2mvA2＝mgr＋2mv2，【考點(diǎn)】單個(gè)物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用6.質(zhì)量m＝4kg的物體以50J的初動(dòng)能在粗糙的水平面上滑行，其動(dòng)能變化與位移關(guān)系如圖6所示，則下列判斷正確的是()A.物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小為5NB.物體5s末的動(dòng)能是25JC.物體前5m克服摩擦力做功比后5m多D.物體在水平面上的滑行時(shí)間為22s答案A解析由題圖可知，物體初動(dòng)能為50J，滑行10m時(shí)的動(dòng)能為零，根據(jù)動(dòng)能定理－Ffl＝0－Ek，所以Ff＝5N，A正確.由Ek＝2mv02得物體初速度v0＝5m/s，由v02＝2al得加速度大小a＝1.25m/s2，滑行時(shí)vs末動(dòng)能為零，B、D錯(cuò)誤.物體前5m和后5m克服摩擦力做功一樣多，C錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題【題點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題7.如圖7甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi))，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù).通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則(A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒2B.t時(shí)刻小球的加速度為零22323D.t～t這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加答案D并把彈簧壓縮到最短，小球的速度先增大到最大，然后減小到零，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，C錯(cuò)3這段時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力從最大值開始逐漸減小，說(shuō)明彈簧的壓縮量逐漸減小，小球開始逐漸上升，彈簧的彈力對(duì)小球做正功，所以小球的機(jī)械能增加，即其動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加，D正確.【考點(diǎn)】系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在彈簧類問(wèn)題中的應(yīng)用8.如圖8所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置.物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn).在從A到B的過(guò)程中，物塊()A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功答案AD解析由A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)彈>Ff，合力向右，小物塊向右加速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量逐漸減小，F(xiàn)彈減小， 由F彈－Ff＝ma知，a減??；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到F彈＝Ff時(shí)，a減小為零，此時(shí)彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，由于慣性，小物塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)F彈<Ff，小物塊做減速運(yùn)動(dòng)，且隨著壓縮量繼續(xù)減小，F(xiàn)彈與Ff差值增大，隨著拉伸量增大，a′也增大.故從A到B過(guò)程中，物塊加速度先減小后增大，在壓縮狀態(tài)F彈＝Ff時(shí)速度達(dá)到最大，故A對(duì)，B錯(cuò)；在AO段物塊運(yùn)動(dòng)方向與彈力方向相同，彈力做正功，在OB段運(yùn)動(dòng)方向與彈力方向相反，彈力做負(fù)功，故C錯(cuò)；由動(dòng)能定理知，A到B的過(guò)程中，彈力做功和摩擦力做功之和為0，故D對(duì).【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題【題點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題9.質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25m后速度達(dá)到1m/s，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則下列判斷正確的是()A.人對(duì)物體傳遞的功是12JB.合外力對(duì)物體做功2JC.物體克服重力做功10JD.人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能答案BC合外力對(duì)物體做的功(包括重力)等于物體動(dòng)能的變化，W合＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)mv2＝2J，B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，WG＝mgh＝10J，C正確；W人＝mgh＋2mv2＝12J，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用【題點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用10.如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的豎直軌道：除去底部一小圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個(gè)內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為豎直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中的軌道是個(gè)半圓形軌道，其直徑等于h.如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是()答案AC解析小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，A、C圖中小球不會(huì)脫離軌道，在最高點(diǎn)速度為零，因而可以達(dá)到h高度.但B、D圖中小球都會(huì)脫離軌道而做斜拋運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)具有水平速度，所以在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能要小于mgh(以最低點(diǎn)為零勢(shì)能面)，即最高點(diǎn)的高度要小于h，選項(xiàng)A、C正確.【考點(diǎn)】單個(gè)物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用11.如圖9所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處.將小球拉至A處，彈簧恰好無(wú)形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)速度為v，AB間的豎直高度差為h，A.由A到B重力對(duì)小球做的功等于mghB.由A到B小球的重力勢(shì)能減少2mv2C.由A到B小球克服彈力做功為mghmv2D.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－2mv2答案AD解析重力做功只和高度差有關(guān)，故由A到B重力做的功等于mgh，選項(xiàng)A正確；由A到B重力勢(shì)能減少mgh，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由A到B小球克服彈力做功為W＝mgh－2mv2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.【考點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用【題點(diǎn)】各種功能關(guān)系及應(yīng)用12.如圖10所示，物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體B的質(zhì)量為2m，放置在傾角為30°的光滑斜面上，物體A的質(zhì)量為m，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)，細(xì)繩伸直，A與地面的距離為h，物體B靜止在斜面上擋板P處.放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對(duì)擋板恰好無(wú)壓力，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()mghA.彈簧的勁度系數(shù)為mghB.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh－2mv2C.此時(shí)物體A的加速度大小為g，方向豎直向上D.此后物體B可能離開擋板沿斜面向上運(yùn)動(dòng)答案ABmg解析A物體下落h，則彈簧的形變量是h，B物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以kh＝2mgsin30°,解得k＝h，A正確；如果物體A不受拉力，則物體A機(jī)械能守恒，這里物體A減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了彈簧的彈性mg勢(shì)能，所以彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－2mv2，B正確；此時(shí)彈力為mg，故A物體受力平衡，加速度為0，C錯(cuò)誤；因A落地后不再運(yùn)動(dòng)，則彈簧的形變量不再變化，彈力不會(huì)再增大，故B不可能離開擋板向上運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】系統(tǒng)機(jī)械能守恒的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在彈簧類問(wèn)題中的應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分)13.(6分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖11(a)所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸但不連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能.(1)實(shí)驗(yàn)中涉及到下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是________(填入代表步驟的序號(hào)).(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為________m/s.比較兩紙帶可知，________(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大.答案(1)④①③②(2)1.29M解析(1)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，正確步驟應(yīng)為④①③②.m/s＝1.29m/s；彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能，故物塊獲得的最大速度越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，據(jù)紙帶中打點(diǎn)的疏密知M紙帶獲得的最大速度較大，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能較大.【考點(diǎn)】彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系【題點(diǎn)】彈力做功與彈性勢(shì)能關(guān)系的應(yīng)用14.(6分)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖12甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：A.小車B.鉤碼C.一端帶滑輪的木板D.細(xì)線E.電火花計(jì)時(shí)器F.紙帶G.毫米刻度尺H.6V交流電源I.220V交流電源(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置和提供的實(shí)驗(yàn)器材，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是______(填寫器材序號(hào))，還應(yīng)補(bǔ)充的器材是________.1若測(cè)得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速v2v2(3)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，如果以2為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出2－d圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為__________.答案H天平或解析(2)打點(diǎn)2時(shí)的速度等于1～3間或0～4間的平均速度，個(gè)系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于整個(gè)系統(tǒng)增加的動(dòng)能，即mg(d5－d1)＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)(M＋m)·(v52－v12)；根據(jù)得所以圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的綜合考查【題點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的綜合考查三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)15.(8分)如圖13所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓形軌道，與水平軌道AB相連接，AB的長(zhǎng)度為x.一質(zhì)量為m的小球，在水平恒力F作用下由靜止開始從A向B運(yùn)動(dòng)，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，重力加速度為g.求：(1)小球在C點(diǎn)的加速度大小；(2)恒力F的大小.答案解析(1)由牛頓第三定律知在C點(diǎn)，軌道對(duì)小球的彈力FN＝2mg.小球在C點(diǎn)時(shí)，受到重力和軌道對(duì)球向下的彈力，由牛頓第二定律得FN＋mg＝ma，解得a＝3g.(2)設(shè)小球在B、C兩點(diǎn)的速度分別為v1、v2，在C點(diǎn)由a＝EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(2),R)得v2＝3gR.從B到C過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得2mv12＝2mv22＋mg·2從A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理得Fx-μmgx＝2mv12－0.【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的結(jié)合應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的結(jié)合應(yīng)用16.(10分)如圖14甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物體靜止在光滑的水平面上，t＝0時(shí)刻，物體受到一個(gè)變力F作用，t＝1s時(shí)，撤去力F，某時(shí)刻物體滑上傾角為37°的粗糙斜面；已知物體從開始運(yùn)動(dòng)到斜面最高(1)變力F做的功；(2)物體從斜面底端滑到最高點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做功的平均功率；(3)物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度大小.答案(1)50J(2)20W(3)25m/s解析(1)由題圖圖象知物體1s末的速度v1＝10m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得：WF＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)mv12＝50J.(2)物體沿斜面上升的最大距離：物體到達(dá)斜面時(shí)的速度v2＝10m/s，到達(dá)斜面最高點(diǎn)的速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理：-mgxsin37°-Wf＝0－EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)mv22W解得：Wf＝20J，P＝tf＝20W.(3)設(shè)物體重新到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v3，則根據(jù)動(dòng)能定理2Wf＝2mv32－2mv22物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度大小為25m/s.【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題【題點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題17.(10分)如圖15所示，質(zhì)量為m＝1kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))在半徑為R＝0.4m的4圓弧A端由靜止開始釋放，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為v＝2m/s.當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B后立即將圓弧軌道撤去.滑塊在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后，通過(guò)換向軌道由C點(diǎn)過(guò)渡到傾角為θ=37°、長(zhǎng)s＝1m的斜面CD上，CD之間鋪了一層勻質(zhì)特殊材料，其與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)可在0≤μ≤1.5之間調(diào)節(jié).斜面底部D點(diǎn)與光滑地面平滑相連，地面上一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，自然狀態(tài)下另一端恰好在D點(diǎn).認(rèn)為滑塊通過(guò)C和D前后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.取g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力.(1)求滑塊對(duì)B點(diǎn)的壓力大小以及在AB上克服阻力所做的功；(2)若設(shè)置μ=0，求質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間；(3)若最終滑塊停在D點(diǎn)，求μ的取值范圍.答案見解析v2解析(1)在B點(diǎn)，F(xiàn)N－mg＝mR解得FN＝20N從A到B，由動(dòng)能定理，mgR－W＝2mv2解得W＝2J(2)μ=0，滑塊在CD間運(yùn)動(dòng)，有mgsinθ=ma加速度a＝gsinθ=6m/s2EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1),3)(3)最終滑塊停在D點(diǎn)有兩種可能：a.滑塊恰好能從C下滑到D.則有1mgcosb.滑塊在斜面CD和水平地面間多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止于D點(diǎn).當(dāng)滑塊恰好能返回C：-μ2mgcosEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)2得到2所以，當(dāng)0.125≤μ<0.75時(shí)，滑塊能在CD和水平地面間多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止于D點(diǎn).【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題【題點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題18.(12分)如圖16所示，軌道ABCD平滑連接，其中AB為光滑的曲面，BC為粗糙水平面，CD為半徑為r的內(nèi)壁光滑的四分之一圓管，管口D正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧下端固定，上端恰好與D端齊平.質(zhì)量為m的小球在曲面AB上距BC高為3r處由靜止下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管p.恰好無(wú)壓力作用，通過(guò)CD后壓縮彈簧，壓縮過(guò)程中小球速度最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為E已知p.平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g，求：(1)水平面BC的長(zhǎng)度s；(2)小球向下壓縮彈簧過(guò)程中的最大動(dòng)能Ekm.答案解析(1)由小球在C點(diǎn)對(duì)軌道沒(méi)有壓力，有mg＝mvEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(C),r)2小球從出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得3mgr-μmg·s＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)mvC2EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(5),2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(r),μ)(2)小球速度最大時(shí)，加速度為0，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x.由kx＝mg，得x＝EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(mg),k)由C點(diǎn)到速度最大時(shí)，小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒設(shè)速度最大時(shí)的位置為零勢(shì)能面，有EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(1),2)mvC2＋mg(r＋x)＝Ekm＋Ep【考點(diǎn)】能量守恒定律的綜合應(yīng)用【題點(diǎn)】能量守恒定律的綜合應(yīng)用模塊綜合試卷(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～7為單項(xiàng)選擇題，8～12為多項(xiàng)選擇題.每小題4分，共48分)A.摩擦力對(duì)物體做正功B.支持力對(duì)物體做正功C.重力對(duì)物體做正功D.合外力對(duì)物體做正功答案A解析摩擦力方向平行皮帶向上，與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，故摩擦力做正功，A對(duì)；支持力始終垂直于速度方向，不做功，B錯(cuò)；重力對(duì)物體做負(fù)功，C錯(cuò)；合外力為零，做功為零，D錯(cuò).【考點(diǎn)】對(duì)功的正負(fù)的理解及判斷【題點(diǎn)】對(duì)正負(fù)功的判斷2.如圖2所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)(D點(diǎn)是曲線的拐點(diǎn))時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大B.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大D.質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小答案A解析因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)，所以加速度恒定，C項(xiàng)錯(cuò)誤.在D點(diǎn)時(shí)加速度與速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以質(zhì)點(diǎn)從C到D的過(guò)程中，合力方向與速度方向夾角大于90°,合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，vC>vD，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤.從B至E的過(guò)程中，加速度方向與速度方向夾角一直減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解【題點(diǎn)】用動(dòng)能定理定性分析問(wèn)題3.把甲物體從2h高處以速度v0水平拋出，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，把乙物體從h高處以速度2v0水平拋出，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為s，不計(jì)空氣阻力，則L與s的關(guān)系為()sA.L＝2B.L＝2s2答案ChhEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1),2)22，2h2h22h2h2所以L＝2s，故選項(xiàng)C正確.2【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移4.木星至少有16顆衛(wèi)星，1610年1月7日伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了其中的4顆.這4顆衛(wèi)星被命名為木衛(wèi)1、木衛(wèi)2、木衛(wèi)3和木衛(wèi)4.他的這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于打破“地心說(shuō)”提供了重要的依據(jù).若將木衛(wèi)1、木衛(wèi)2繞木星的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半D.木衛(wèi)2的向心加速度大于木衛(wèi)1的向心加速度答案AMmv2解析木衛(wèi)1和木衛(wèi)2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由萬(wàn)有引力提供，即Gr2＝ma＝mr＝mω2r=EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(2π),T)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(M),r2)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(M),r)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(M),r3)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(4π),G)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up10(2r),M)【考點(diǎn)】天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析【題點(diǎn)】應(yīng)用萬(wàn)有引力提供向心力分析天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律5.“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ、Ⅱ和圓形軌道Ⅲ周期，用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度，則下面說(shuō)法正確的是()A.T＞T＞TC.a＞a＞aB.T＜T＜TD.a＜a＜a答案A解析衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期的平方與半長(zhǎng)軸的立方成正比，故T1＞T2＞T3，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤.不管沿哪一軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，衛(wèi)星所受月球的引力都相等，由牛頓第二定律得a1＝a2＝a3，故C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】衛(wèi)星的變軌問(wèn)題【題點(diǎn)】衛(wèi)星的變軌問(wèn)題6.如圖4所示，小物體A和B通過(guò)輕質(zhì)彈簧和輕繩跨過(guò)光滑定滑輪連接，初狀態(tài)在外力控制下系統(tǒng)保持靜止，輕彈簧處于原長(zhǎng)，且輕彈簧上端離滑輪足夠遠(yuǎn)，A離地面足夠高，物體A和B同時(shí)從靜止釋放，釋放后短時(shí)間內(nèi)B能保持靜止，A下落h高度時(shí)，B開始沿斜面上滑，則下列說(shuō)法中正確的是()A.B滑動(dòng)之前，A機(jī)械能守恒B.B滑動(dòng)之前，A機(jī)械能減小C.B滑動(dòng)之前，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.B滑動(dòng)之后，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒答案B解析B滑動(dòng)之前，A下落時(shí)，繩子的拉力對(duì)A做負(fù)功，A的機(jī)械能不守恒，由功能關(guān)系知，A的機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤，B正確；B滑動(dòng)之前，A的機(jī)械能減小，B的機(jī)械能不變，則A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；B滑動(dòng)之后，因斜面摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，故A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】系統(tǒng)機(jī)械能守恒的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在繩連接體問(wèn)題中的應(yīng)用7.如圖5所示，放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R，質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上，同時(shí)有一長(zhǎng)為R的細(xì)繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn)，繩能承受的最大拉力為2mg.重力加速度的大小為g，當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(gEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(g),R)時(shí)，小球受到2個(gè)力的作用EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(2g),R)時(shí)，細(xì)繩恰好伸直EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(g),R)時(shí)，細(xì)繩將斷裂EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(6g),R)時(shí)，小球受到2個(gè)力的作用答案C解析設(shè)角速度ω在0~ω1范圍時(shí)繩處于松弛狀態(tài)，球受到重力與環(huán)的彈力兩個(gè)力的作用，彈力與豎g2g2g2g2A、B正確.設(shè)在ω1<ω<ω2時(shí)繩中有張力且小于2mg，此時(shí)有FNcos60°=mg＋FTcos60°,FNsin60°+R，即當(dāng)ω>R時(shí)繩將斷裂，小球FTsin60°=mω2Rsin60°,當(dāng)FT取最大值2mg時(shí)代入可得R，即當(dāng)ω>R時(shí)繩將斷裂，小球【考點(diǎn)】系統(tǒng)機(jī)械能守恒的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在桿連接體問(wèn)題中的應(yīng)用8.在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則()A.衛(wèi)星的動(dòng)能為2RgB.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為2Rg2C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為g2D.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為2Rg答案AB解析人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)地球質(zhì)量為M、衛(wèi)星的軌道半徑為忽略地球自轉(zhuǎn)的影響有聯(lián)立得vEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(gR),2)衛(wèi)星的動(dòng)能=4mgR，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T＝v＝4πg(shù)，選項(xiàng)a，則有聯(lián)立得選項(xiàng)C錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系【題點(diǎn)】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系9.如圖6所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)，從由大環(huán)的最高處?kù)o止滑下，到滑到大環(huán)的最低點(diǎn)的過(guò)程中(重力加速度為g)()A.小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)B.小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)C.此過(guò)程中小環(huán)的機(jī)械能守恒D.小環(huán)滑到大環(huán)最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)桿的拉力大于(m＋M)g答案BCD解析小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，有豎直向上的加速度，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)，同時(shí)知桿對(duì)大圓環(huán)的拉力大于(M＋m)g，由牛頓第三定律知，大圓環(huán)對(duì)桿的拉力大于(M＋m)g，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確.由于大環(huán)固定不動(dòng)，對(duì)小環(huán)的支持力不做功，只有重力對(duì)小環(huán)做功，所以小環(huán)的機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C正確.【考點(diǎn)】單個(gè)物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【題點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用10.“跳一跳”小游戲需要操作者控制棋子離開平臺(tái)時(shí)的速度，使其能跳到旁邊平臺(tái)上.如圖7所示的拋物線為棋子在某次跳躍過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，其最高點(diǎn)離平臺(tái)的高度為h，水平速度為v；若質(zhì)量為m的棋子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn)，只受重力作用，重力加速度為g，則()A.棋子從最高點(diǎn)落到平臺(tái)上所需時(shí)間t=22hgB.若棋子在最高點(diǎn)的速度v變大，則其落到平臺(tái)上的時(shí)間變長(zhǎng)C.棋子從最高點(diǎn)落到平臺(tái)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少mghD.棋子落到平臺(tái)上的速度大小為2gh答案AC＝g，A項(xiàng)正確；下落時(shí)間與初速度v無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；下落過(guò)程中，重力勢(shì)能減少mgh，C項(xiàng)正確；由機(jī)械能守恒定律：2mv′2＝2mv2＋mgh，得：v′＝v2＋2gh，D項(xiàng)錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用11.應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.如圖8，例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢(shì)在豎直平面內(nèi)以速率v按順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽的勻速圓周運(yùn)動(dòng).假設(shè)t＝0時(shí)刻蘋果在最低點(diǎn)a且重力勢(shì)能為零，關(guān)于蘋果從最低點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是v2A.蘋果在最高點(diǎn)c受到手的支持力為mg＋mRvB.蘋果的重力勢(shì)能隨時(shí)