最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案.doc
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最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案
重点强化卷
(一) 平抛运动规律的应用
一、选择题
1.一个物体以速度v0水平抛出,落地时速度的大小为2v0,不计空气的阻力,重力加速度为g,则物体在空中飞行的时间为( )
A. B.
C. D.
【解析】 如图所示,gt为物体落地时竖直方向的速度,由(2v0)2=v+(gt)2得:
t=,C正确.
【答案】 C
2.(多选)如图1所示,在高空匀速飞行的轰炸机,每隔1s投下一颗炸弹,若不计空气阻力,则( )
图1
A.这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上
B.这些炸弹都落于地面上同一点
C.这些炸弹落地时速度大小方向都相同
D.相邻炸弹在空中距离保持不变
【解析】 这些炸弹是做平抛运动,速度的水平分量都一样,与飞机速度相同.相同时间内,水平方向上位移相同,所以这些炸弹排在同一条竖直线上.这些炸弹抛出时刻不同,落地时刻也不一样,不可能落于地面上的同一点.由于这些炸弹下落的高度相同,初速度也相同,这些炸弹落地时速度大小和方向都相同.
两相邻炸弹在空中的距离为
Δx=x1-x2=g(t+1)2-gt2=gt+g.
由此可知Δx随时间t增大而增大.
【答案】 AC
3.(多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶,他站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出,两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
图2
A.B镖的运动时间比A镖的运动时间长
B.B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度大
C.A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大
D.A镖的质量一定比B镖的质量小
【解析】 飞镖A、B都做平抛运动,由h=gt2得t=,故B镖运动时间比A镖运动时间长,A正确;由v0=知A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大,B错误,C正确;无法比较A、B镖的质量大小,D错误.
【答案】 AC
4.从O点抛出A、B、C三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体在空中运动的时间tA、tB、tC的关系分别是( )
图3
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC
B.vA C.vA D.vA>vB>vC,tA 【解析】 三个物体抛出后均做平抛运动,竖直方向有h=gt2,水平方向有x=v0t,由于hA>hB>hC,故tA>tB>tC,又因为xA 【答案】 C 5.如图4所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,不计空气阻力.若拦截成功,则v1、v2的关系应满足( ) 图4 A.v1=v2 B.v1=v2 C.v1=v2 D.v1=v2 【解析】 设经t时间拦截成功,则平抛的炮弹下落h=gt2,水平运动s=v1t; 竖直上抛的炮弹上升H-h=v2t-gt2,由以上各式得v1=v2,故D正确. 【答案】 D 6.如图5所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8m/s2)( ) 图5 A.s B.s C.s D.2s 【解析】 把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向的速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度vy.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度vy,则有 tan30°= vy=gt, 解两式得t===s, 故C正确. 【答案】 C 7.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图6所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,最近的水平距离为0.5m,锅的半径为0.5m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g=10m/s2)( ) 图6 A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s 【解析】 由h=gt2知,面片在空中的运动时间t==0.4s,而水平位移x=v0t,故面片的初速度v0=,将x1=0.5m,x2=1.5m代入得面片的最小初速度v01==1.25m/s,最大初速度v02==3.75m/s,即1.25m/s≤v0≤3.75m/s,B、C选项正确. 【答案】 BC 8.如图7所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( ) 图7 A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ 【解析】 设物体飞行时间为t,则tanφ==,tanθ===,故tanφ=2tanθ,D正确. 【答案】 D 9.(多选)如图8所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( ) 图8 A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同 C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大 【解析】 x=v0t,y=gt2,所以t=,由yb=yc>ya,得tb=tc>ta,选项A错,B对;又根据v0=x,因为yb>ya,xb 【答案】 BD 10.如图9所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则( ) 图9 A.=2 B.tanθ1tanθ2=2 C.=2 D.=2 【解析】 OA方向即小球末速度垂线的方向,θ1是末速度与水平方向的夹角;BA方向即小球合位移的方向,θ2是位移方向与竖直方向的夹角. 由题意知: tanθ1==, tanθ2=== 由以上两式得: tanθ1tanθ2=2.故B项正确. 【答案】 B 二、计算题 11.从离地高80m处水平抛出一个物体,3s末物体的速度大小为50m/s,g取10m/s2.求: (1)物体抛出时的初速度大小; (2)物体在空中运动的时间; (3)物体落地时的水平位移. 【解析】 (1)由平抛运动的规律知v= 3s末v=50m/s,vy=gt=30m/s 解得vx=40m/s,即v0=40m/s. (2)物体在空中运动的时间t==s=4s. (3)物体落地时的水平位移x=v0t=40×4m=160m. 【答案】 (1)40m/s (2)4s (3)160m 12.如图10所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力.(取sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2)求: 图10 (1)A点与O点的距离; (2)运动员离开O点时的速度大小. 【解析】 (1)设A点与O点的距离为L,运动员在竖直方向做自由落体运动,有Lsin37°=gt2 L==75m. (2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即Lcos37°=v0t 解得v0==20m/s. 【答案】 (1)75m (2)20m/s 重点强化卷 (二) 圆周运动及综合应用 一、选择题 1.如图1所示为一种早期的自行车,这种带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了( ) 图1 A.提高速度 B.提高稳定性 C.骑行方便 D.减小阻力 【解析】 在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v=ωr知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A选项正确. 【答案】 A 2.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆的O点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是( ) 图2 A. B. C. D. 【解析】 两小球角速度相等,即ω1=ω2.设两球到O点的距离分别为r1、r2,即=;又由于r1+r2=L,所以r2=,故选B. 【答案】 B 3.汽车在转弯时容易打滑出事故,为了减少事故发生,除了控制车速外,一般会把弯道做成斜面.如图3所示,斜面的倾角为θ,汽车的转弯半径为r,则汽车安全转弯速度大小为( ) 图3 A. B. C. D. 【解析】 高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供,如图. 根据牛顿第二定律得: mgtanθ=m 解得: v= 故选C. 【答案】 C 4.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行,如图4所示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( ) 图4 A.μmg B.μ C.μm(g-) D.μm(g+) 【解析】 小球在最低点时,轨道支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得FN-mg=m,物体受到的摩擦力为f=μFN=μm(g+),选项D正确. 【答案】 D 5.(多选)如图5所示,用细绳拴着质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R,则下列说法正确的是( ) 图5 A.小球过最高点时,绳子张力可能为零 B.小球过最高点时的最小速度为零 C.小球刚好过最高点时的速度为 D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 【解析】 绳子只能提供拉力作用,其方向不可能与重力相反,D错误;在最高点有mg+FT=m,拉力FT可以等于零,此时速度最小为vmin=,故B错误,A、C正确. 【答案】 AC 6.如图6所示,质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端,绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A时,线速度大小为,此时( ) 图6 A.杆受到mg的拉力 B.杆受到mg的压力 C.杆受到mg的拉力 D.杆受到mg的压力 【解析】 以小球为研究对象,小球受重力和沿杆方向杆的弹力,设小球所受弹力方向竖直向下,则N+mg=,将v=代入上式得N=-mg,即小球在A点受杆的弹力方向竖直向上,大小为mg,由牛顿第三定律知杆受到mg的压力. 【答案】 B 7.“快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,如图7所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是( ) 图7 A.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mg B.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mg C.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力 D.选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动 【解析】 由于选手摆动到最低点时,绳子拉力和选手自
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