新编人教版高中物理必修2课后习题答案名师优秀教案(完整版)资料

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(新编)人教版高中物理必修2课后习题答案新编人教版高中物理必修2课后习题答案名师优秀教案（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）1234567891011121314151617181920212021人教版高中物理新课标教科书目录（全套）必修1走进物理课堂之前

物理学与人类文明第一章运动的描述1质点参考系和坐标系2时间和位移3运动快慢的描述──速度4实验：用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律2匀变速直线运动的速度与时间的关系3匀变速直线运动的位移与速度的关系4自由落体运动5伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1重力基本相互作用2弹力3摩擦力4力的合成5力的分解第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题（一）7用牛顿定运动律解决问题（二）必修2第五章曲线运动1曲线运动2平抛运动3实验：研究平抛运动4圆周运动5向心加速度6向心力7生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1行星的运动2太阳与行星间的引力3万有引力定律4万有引力理论的成就5宇宙航行6经典力学的局限性第七章机械能及其守恒定律1追寻守恒量—能量2功3功率4重力势能5探究弹性势能的表达式6实验：探究功与速度变化的关系7动能和动能定理8机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律10能量守恒定律与能源选修1-1第一章电场电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象四、电容器五、电流和电源六、电流的热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁光谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究：社会生活中的电磁波选修1-2（营城一中从来没用过这个教材）第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究：家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子核的结构三、放射性的衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展和应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究：太阳能综合利用的研究选修2-1（营城一中从来没用过这个教材）第1章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动第4节电磁波谱第6章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子计算机第4节传感器选修2-2

（营城一中从来没用过这个教材）第1章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器选修2-3（营城一中从来没用过这个教材）第1章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉第2节光的干涉第3节光的衍射第4节光的偏振第4章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应选修3-1第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度4电势能和电势5电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8电容器与电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6导体的电阻7闭合电路的欧姆定律8多用电表的原理9多用电表的原理10实验：测定电池的电动势和内阻11简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4通电导线在磁场中受到的力

5运动电荷在磁场中受到的力6带电粒子在匀强磁场中的运动选修3-2

第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电磁的产生条件4法拉第电磁感应定律3楞次定律5电磁感应现象的两类情况6互感和自感7涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1交变电流2描述交变电流的物理量3电感和电容对交变电流的影响4变压器5电能的输送第六章传感器1传感器及其工作原理2传感器的应用3实验：传感器的应用附一些元器件的原理和使用要点选修3-3

第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的2分子的热运动3分子间的作用力4温度的温标5内能第八章气体1气体的等温变化2气体的等容变化和等压变化3理想气体的状态方程4气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1固体2液体3饱和汽与饱和汽压4物态变化中的能量交换第十章热力学定律1功和内能2热和内能3热力学第一定律能量守恒定律4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释6能源和可持续发展选修3-4

第十一章机械振动1简谐运动2简谐运动的描述3简谐运动的回复力和能量4单摆5外力作用下的振动第十二章机械波1波的形成和传播2波的图象3波长、频率和波速4波的反射和折射5波的衍射6波的干涉7多普勒效应第十三章光1光的折射2光的干涉3实验：用双缝干涉测量光的波长4光的颜色色散5光的衍射6波的偏振7全反射8激光第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会5电磁波谱第十五章相对论简介1相对论诞生2时间和空间的相对性3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介选修3-5

第十六章动量守恒定律1实验：探究碰撞中的不变量2动量守恒定律（一）3动量守恒定律（二）4碰撞5反冲运动火箭6用动量概念表示牛顿第二定律第十七章波粒二象性1物理学的新纪元：能量量子化

2科学的转折：光的粒子性

3崭新的一页：粒子的波动性4概率波5不确定的关系第十八章原子结构1电子的发现2原子的核式结构模型3氢原子光谱

4玻尔的原子模型第十九章原子核1原子核的组成2放射性元素的衰变3探测射线的方法4放射性的应用与防护5核力与结合能6重核的裂变7核聚变8粒子和宇宙高一物理上学期第一章

运动的描述1

质点

参考系和坐标系2

时间和位移3

运动快慢的描述——速读4

实验：用打点计时器测速读5

速读变化快慢的描述——加速度第二章

匀变速直线运动的研究1

实验：探究小车速度随时间变化的规律2

匀变速直线运动的速度与时间的关系3

匀变速直线运动的位移与时间的关系4

匀变速直线运动的位移与速度的关系5

自由落体运动6

伽利略对自由落体运动的研究第三章

相互作用1

重力

基本相互作用2

弹力3

摩擦力4

力的合成5

力的分解第四章

牛顿运动定律1

牛顿第一定律2

实验：探究加速度与力、质量的关系3

牛顿第二定律4

力学单位制5

牛顿第三定律6

用牛顿运动定律解决问题（一）7

用牛顿运动定律解决问题（二）高一物理下学期第五章

曲线运动1

曲线运动2

质点在平面内的运动3

抛体运动的规律4

实验：研究平抛运动5

圆周运动6

向心加速度7

向心力8

生活中的圆周运动第六章

万有引力与航天1

行星的运动2

太阳与行星间的引力3

万有引力定律4

万有引力理论的成就5

宇宙航行6

经典力学的局限性第七章

机械能守恒定律1

追寻守恒量2

功3

功率4

重力势能5

探究弹性势能的表达式6

实验：探究功与速度变化的关系7

动能和动能定理8

机械能守恒定律9

实验：验证机械能守恒定律10能量守恒定律与能源高二物理上第一章静电场1.电荷及其守恒定律2.库仑定律3.电场强度4.电势能和电势5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用8.电容器的电容9.带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1.电源和电流2.电动势3.欧姆定律4.串联电路和并联电路5.焦耳定律6.电阻定律7.闭合电路的欧姆定律8.多用电表9.实验：测定电池的电动势和内阻10.简单的逻辑电路第三章磁场1.磁现象和磁场2.磁感应强度3.几种常见的磁场4.磁场对通电导线的作用5.磁场对运动电荷的作用力6.带电粒子在匀强磁场中的运动高二物理下第四章电磁感应10.划时代的发现11.探究感应电流的产生田间12.楞次定律13.法拉第电磁感应定律14.电磁感应规律的应用15.互感和自感16.涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流11.交变电流12.描述交变电流的物理量13.电感和电容对交变电流的影响14.变压器15.电能的输送第六章传感器7.传感器及其工作原理8.传感器的应用（一）9.传感器的应用（二）10.传感器的应用实验附

一些元器件的原理和使用要点高三物理上第十一章

机械振动1．简谐运动2．简谐运动的描述3．简谐运动的回复力和能量4．单摆5．外力作用下的振动第十二章

机械波1．波的形成和传播2．波的图像3．波长。频率和波速4．波的反射和折射5．波的衍射6．波的干涉7．多普勒效应第十三章

光1．光的折射2．光的干涉3．实验：用双缝干涉测量光的波长4．光的颜色，色散5．光的衍射6．光的偏振7．全反射8．激光高三物理下第十六章

动量守恒定律1．实验：探究碰撞中的不变量2．动量守恒定律（一）3．动量守恒定律（二）4．碰撞5．反冲运动、火箭6．用动量概念表示牛顿第二定律第十七章

波粒二象性1．物理学的新纪元：能量量子化2．科学的转折：光的粒子性3．崭新的一页：粒子的波动性4．概率波5．不确定性关系第十八章

原子结构1．电子的发现2．原子的核式结构模型3．氢原子光谱4．波尔的原子模型第十九章

原子核1．原子核的组成2．放射性元素的衰变3．探测射线的方法4．放射性的应用与防护5．核力与结合能6．重核力裂变7．核聚变8．粒子和宇宙【精品】2021人教版高中物理必修2全套课时训练解析版2021人教版高中物理必修2全套课时训练解析版目录高中物理必修2练习:5.1曲线运动高中物理必修2练习:5.2平抛运动高中物理必修2练习:5.3实验:研究平抛运动高中物理必修2练习:5.4圆周运动高中物理必修2练习:5.5向心加速度高中物理必修2练习:5.6向心力高中物理必修2练习:5.7生活中的圆周运动高中物理必修2练习:过关检测五高中物理必修2练习:6.1行星的运动高中物理必修2练习:6.2太阳与行星间的引力高中物理必修2练习:6.3万有引力定律高中物理必修2练习:6.4万有引力理论的成就高中物理必修2练习:6.5宇宙航行高中物理必修2练习:6.6经典力学的局限性高中物理必修2练习:过关检测六高中物理必修2练习:7.10能量守恒定律与能源高中物理必修2练习:7.1追寻守恒量——能量功高中物理必修2练习:7.3功率高中物理必修2练习:7.4重力势能高中物理必修2练习:7.5探究弹性势能的表达式高中物理必修2练习:7.6实验:探究功与速度变化的关系高中物理必修2练习:7.7动能和动能定理高中物理必修2练习:7.8机械能守恒定律高中物理必修2练习:7.9实验:验证机械能守恒定律高中物理必修2练习:过关检测七第五章曲线运动1.曲线运动课时训练1曲线运动1.关于曲线运动的理解,下列说法正确的是()。A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断地变化,但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变答案:AB解析:对于曲线运动来说,在运动的过程中,物体速度方向始终在变化,所以曲线运动一定是变速运动,A对。在这个过程中,物体速度的大小是否发生变化,并不影响物体是否做曲线运动,因此,速度大小可能变化,也可能不变,但速度方向一定变化,B对,C、D错。2.如图所示,由v、v、v为边长组成的四个三角形,且v<v<v,根据运动的合成,在四个图123123中三个速度v、v、v的合速度最大的是()。123答案:A解析:由三角形定则,图A中v、v的合速度为v,再与图中v合成,合速度为2v;图B中合12333速度为0,图C中合速度为2v,图D中合速度为2v,其中最大的合速度为2v,A项正确。1233.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()。A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上答案:C解析:根据曲线运动的条件,只有物体所受的合外力不为零,且合力方向与它的速度方向不在一条直线上,物体才做曲线运动,A、D错。曲线运动的速度方向时刻在发生改变,曲线运动一定是变速运动,B错,C对。4.某人游黄河,他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去,河中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()。A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关答案:C解析:游泳者相对于岸的速度为合速度,水流速度越大,其合速度与岸的夹角越小,路程越长,d但过河时间t=,与水速无关,故A、B、D错,C对。v人5.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向()。A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向相同C.与物体在这一点的速度方向一致D.与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零答案:BD解析:物体做曲线运动时其所受合力方向与速度方向不在同一直线上,根据牛顿第二定律可因此,当物体做曲线运动时,物体的加速度与速度的夹角一知加速度方向与合外力方向一致,定不为零,所以B、D正确,A、C错误。6.(2021?四川西昌高一检测)关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是()。A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法都不对答案:C解析:两个运动的初速度合成、加速度合成如图所示。当a与v共线时,物体做直线运动;当a与v不共线时,物体做曲线运动。由于题目没有给出两个运动的加速度和速度的具体数值与方向,所以以上两种情况都有可能,故正确选项为C。可见,判断物体是否做曲线运动,主要是判断合速度与合加速度是否在同一直线上,所以首先要判断出合加速度与合速度的方向。7.在一次漂流探险中,探险者驾驶摩托艇想上岸休息,江岸是平直的,江水沿江向下流速为v,摩托艇在静水中航速为u,探险者离岸最近点O的距离为d。如果探险者想在最短的时间内靠岸,则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少?v答案:du解析:如果探险者想在最短的时间内靠岸,摩托艇的船头应垂直于河岸,即u垂直于河岸,如dv图所示,则探险者运动的时间为t=,那么摩托艇登陆的地点离O的距离为x=vt=d。uu8.(2021?成都高一检测)质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动,其两个相互垂直x、y方向上的分速度v和v随时间变化的图线如图所示,求:xy(1)物体的初速度;2)t=8s时物体的速度大小;(1(3)t=4s时物体的位移大小。2答案:(1)3m/s,沿x轴正方向(2)5m/s(3)12.6m(或4m)10解析:(1)t=0时,v=3m/s,v=0xy所以初速度v=3m/s,沿x轴正方向。02222(2)t=8s时,v=3m/s,v=4m/s,v=m/s=5m/s1xyvv，,，34xy(3)t=4s时,x=v?t=3×4m=12m2x2112y=×0.5×4m=4m,at,2222222合位移s=m=4m=12.6m。10xy，,，1242.平抛运动课时训练2平抛运动1.(2021?江苏单科)如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值)。将A向B水平抛出的同时,B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则()。A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰答案:AD212h解析:对A球,水平方向上x=vt,竖直方向上h=gt,两式联立解得x=v,两球第一次落2g2h地间距为Δx=l-x=l-v,当v较小时,有l>x,两球不相碰,当v增大到恰好使得l=x时,两球g恰好落地时第一次相碰,当v增大到一定值会有l<x即第一次落地前相碰,选项A正确;由于两球在竖直方向上同时从同一高度下落,碰撞时无机械能损失,两球始终处于同一高度,由于l2hA球水平速度不变,在t=时两球一定相碰,选项B错误,D正确;当l=2nv(其中n=1、2、vg3…)时两球恰好能在最高点相碰,选项C错误。2.(2021?福州高一检测)如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度v、v沿水平方向抛出,经过时间t和t后落到与抛出点水平距离相等的P点,若不计abab空气阻力,下列关系式正确的是()。A.t>tv<vB.t>tv>vababababC.t<tv<vD.t<tv>vabababab答案:A解析:两球水平位移相等,即vt=vt,但由于h>h,所以t>t、v<v,A项正确。aabbababab3.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v、1v的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是2()。A.同时抛出,且v<vB.甲迟抛出,且v>v1212C.甲早抛出,且v>vD.甲早抛出,且v<v1212答案:D两球在空中相遇,水平位移相等,即vt=vt,但t>t,则需要v<v,甲要早抛解析:甲甲乙乙甲乙甲乙出才能保证竖直方向甲的速度大于乙的速度而追上乙,故只有D项正确。4.质点做平抛运动经过A、B、C三点,其速度分别与竖直方向成90?、53?、37?,则质点在AB间运动时间t与BC间运动时间t之比为()。125495A.B.C.D.3377答案:C解析:设物体的初速度为v,根据题意画出反映速度关系的矢量图如图所示。0分析矢量图可得vcot53?=gt01v?cot37?-v?cot53?=gt002解得t?t=9?7。125.(2021?河北保定高一检测)如图所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v发射一颗炮弹欲轰炸地面目1标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v竖直向上发射炮弹拦截。设拦截系统与飞机的2水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则v、v关系应满足()。12HA.v=vB.v=v1212ssHC.v=vD.v=v1212Hg答案:D2211s解析:只要满足h+h=H,即gt+(vt-gt)=H,拦截就会成功,而t=,解以上两式可得12222v1sv=v。12H6.以初速度v水平抛出的物体经时间t速度的大小为v,则经过时间2t,速度大小应是()。0tA.v+2gtB.v+gt0t2222C.D.v，2(gt)v，3(gt)t0答案:D22解析:做平抛运动的物体t时刻的速度为v=,而v=gt,所以yvv，0y222222v=,v=,D对。v，(gt)vv，,，(2gt)3(gt)t2tt007.(2021?上海浦东高一检测)摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台时的速度为24m/s,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m,如图所示。若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似2看成质点,g取10m/s,求:(1)摩托车在空中的飞行时间;(2)摩托车落地前瞬间的速度大小。答案:(1)1s(2)26m/s解析:(1)摩托车在竖直方向做自由落体运动,由21h=gt2解得:t=1s(2)竖直方向速度为:v=gt=10m/sy摩托车落地前瞬间的速度大小为:2222v=m/s=26m/svv，,，2410y08.(2021?海南单科)如图,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v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0面的距离为圆半径的一半,求圆的半径。2v答案:032g(1)，2解析:根据题意,由平抛运动规律有31+()R=vt?022R1gt?,222v由??联立解得R=。032g(1)，23.实验:研究平抛运动课时训练3实验:研究平抛运动1.在“研究平抛物体的运动规律”的实验中,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()。速度既不太大,也不太小A.保证小球飞出时,B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线答案:B解析:斜槽末端切线必须水平,是为了确保初速度水平,以满足平抛运动的条件。2.用描迹法探究平抛运动的规律时,应选用下列各组器材中的哪一组()。A.铁架台,方木板,斜槽和小球,秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片B.铁架台,方木板,斜槽和小球,天平和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片C.铁架台,方木板,斜槽和小球,千分尺和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片D.铁架台,方木板,斜槽和小球,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片答案:D本题考查的是仪器的选择。实验中不需要测时间和小球的质量。解析:3.在研究平抛物体的运动的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则下列说法中正确的是()。A.小球平抛的初速度不同B.小球每次的运动轨迹不同C.小球在空中运动的时间均不同D.小球通过相同的水平位移所用时间可能相同答案:AB解析:小球从离抛出点高的位置释放,轨迹线较平;小球从离抛出点低的位置释放,初速度较小,轨迹线较竖直,故A、B正确;在空中运动的时间由抛出点与落地点间竖直高度决定,与初速度大小无关,故C错误;因初速度不同,故通过相同的水平位移所用时间一定不同,D错误。4.(2021?安徽六安高一检测)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的A、B、C、D点所示,则小球平抛的初速度的计算式为v=(用L、g表示),其值是(g取1002m/s)。小球在B点的速率为。(取两位有效数字)答案:20.80m/s1.0m/sgL解析:题图中A、B、C、D点位置对应水平位移相等。说明A?B、B?C、C?D所用时间相22同,在竖直方向上,根据匀变速直线运动的特点,Δx=aT,则有L=gT?而水平方向上2L=vT?0,2联立??得:v=2=2m/s=0.80m/s。101.610，，0gL3L小球在B点的竖直分速度v=?yv,AC2T联立??得v=1.5=0.60m/s。ygL22小球在B点的合速度v==1.0m/s。vv，0y5.某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,根据如图所示,求出物体做平抛运动的初速度为m/s。(g取210m/s)2.0答案:解析:由题图可知AB、BC间的竖直距离y=15cm=0.15m,y=0.25mABBC因为x=x=0.20m,所以小球从A运动到B与从B运动到C的时间相同,设此时间为ABBCx0.20AB又因为x=vt,所以v=m/s=2.0m/sAB00,t0.106.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案。提供的实验器材为弹射器(含弹丸,见图)、铁架台(带有夹具)、米尺。(1)画出实验示意图;(2)在安装弹射器时应注意;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为;(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是;(5)计算公式为。答案:(1)见解析(2)必须保持弹射器水平(3)弹丸下降的高度y和水平射程x(4)保证yg不变的情况下,多次测量x,求其平均值(5)v=x02y解析:(1)由平抛运动的实验原理可知,弹丸做平抛运动时,通过测量下落高度可求出运动时间,再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图如图所示。(2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平。(3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示。(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以减小误差。212y(5)因为y=gt,所以t=,又x=vt02ggxx故v==x。0,2yt2yg7.某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示。图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P、P和P是轨迹图线上的3123个点,P和P、P和P之间的水平距离相等。12232重力加速度取9.8m/s)完成下列填空:((1)设P、P和P的横坐标分别为x、x和x,纵坐标分别为y、y和y。从图乙中可读出123123123|y-y|=m,|y-y|=m,|x-x|=m(保留两位小数)。121312(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求出小球从P运1动到P所用的时间为s,小球抛出后的水平速度为m/s。(均可用根号表示)2甲乙2答案:(1)0.601.600.60(2)2.977解析:(1)由题图乙可知P到P两点在竖直方向的间隔为6格,P到P两点在竖直方向的间1213隔为16格,所以有|y-y|=0.60m,|y-y|=1.60m1213P到P两点在水平方向的距离为6格,则有12|x-x|=0.60m。122(2)由水平方向的运动特点可知P到P与P到P的时间相等,竖直方向根据Δy=at,12232x0.60且a=g,解得时间为s,则有v=m/s=2.97m/s。0,7t278.如图所示为测量子弹的速率的装置,子弹射穿A纸片后又射穿B纸片,已知子弹到A纸片的距离为s,两纸片的距离为Δs,两孔高度差为h,求子弹飞行的水平速率v。0gsΔ答案:(2s，Δs)2h解析:设子弹水平速率为v,0s子弹射到A纸片所经时间t=Av0211s2竖直下落高度h=g()1gt,A22v0ss，Δ子弹射到B纸片所经历的时间t=Bv0211ss，Δ2竖直下落高度h=g()2gt,B22v0又h-h=h21gsΔ故解得v=。0(2s，Δs)2h4.圆周运动课时训练4圆周运动1.两个物体都做匀速圆周运动,下列说法正确的是()。A.若两者线速度大小相同,则角速度一定相同B.若两者角速度相同,则周期一定相同C.若两者周期相同,则转速一定相同D.若两者转速相同,则线速度一定相同答案:BC解析:由v=rω可知,线速度大小相同时,角速度与半径成反比,则角速度不一定相同。2π由ω=可知,角速度相同时,周期一定相同。T1由n=可知,周期相同时,转速一定相同。T由v=2πnr可知,转速相同时,线速度与半径成正比,则线速度不一定相同。故选B、C。2.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()。A.根据T=2πR/v,线速度越大,则周期越小B.根据T=2π/ω,角速度越大,则周期越小C.角速度越大,速度的方向变化越快速度的方向变化越快D.线速度越大,答案:BC解析:根据T=2πR/v,当轨道半径一定时,才有线速度越大,周期越小;角速度越大,单位时间内质点与圆心的连线(圆半径)转过的角度越大,速度的方向变化越快;故只有B、C正确。3.(2021?广州高一检测)如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r、r、r。若甲轮的角速度为ω,则丙轮的角速度为()。1231r,r,r,r,31311111A.B.C.D.rrrr3122答案:A解析:本题属于摩擦传动,摩擦传动的特点是各个轮边缘的线速度大小相等,即v=v=v,则123有ωr=ωr=ωr,可得A选项正确。1122334.(2021?河北衡水高三模拟)如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()。A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b两点的线速度始终相同C.a、b两点的角速度比c点的大D.a、b两点的加速度比c点的大答案:D解析:由于a、b、c三点在同一个陀螺上,它们的角速度相等,由题图可知半径关系为r=r>r,abc根据v=ωr可得v=v>v,故A、C均错误;由于线速度是矢量,尽管a、b两点的线速度大小abc2相等,但方向不同,故B错误;由于ω=ω=ω,r=r>r,由a=ωr可知,a、b两点的加速度大abcabc小相等,且大于c点的加速度,故D正确。5.某品牌电动车的铭牌如下:车型:20英寸电池规格:36V12Ah(蓄电池)(车轮直径:508mm)整车质量:40kg额定转速:210r/min外形尺寸:L1800mm×充电时间:2~8hW650mm×H1100mm电机:后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流:36V/5A根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为()。A.15km/hB.18km/hC.20km/hD.25km/h答案:C2107解析:由题意可知车轮半径为R=254mm=0.254m,车轮额定转速为n=210r/min=r/s=260r/s,故车轮转动的角速度ω=2nπ,则车轮轮缘上的点线速度为7v=ωR=2nπR=2××3.14×0.254×3.6km/h=20km/h。26.如图是自行车传动结构的示意图,其中?是半径为r的大齿轮,?是半径为r的小齿轮,?12是半径为r的后轮,假设脚踏板的转速为nr/s,则自行车前进的速度为()。3πnrrπnrr1323A.B.rr212πnrr2πnrr1323C.D.rr12答案:C解析:前进速度即为?轮的线速度,由同一个轮上的角速度相等,同一条线上的线速度相等可2πnrr13得:ωr=ωr,ω=ω,再由ω=2πn,v=ωr,所以v=,C项正确。112232133r27.一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速旋转,如图所示,伞边缘距地面高h,甩出的雨滴在地面上形成一个圆,求此圆的半径为多少?22h,答案:R1，g21解析:雨滴飞出时的速度大小为v=ωR。雨滴飞出后做平抛运动,在竖直方向上有h=gt,水2平方向上有l=vt。画出俯视平面示意图如图所示,由几何关系知此圆的半径为22h,22r==R。Rl，1，g8.(2021?山东曲阜高一检测)如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一小球正在2向边缘的A点以一定的速度水平抛出,g取10m/s,要使得小球正好落在A点,则:(1)小球平抛的初速度为多少?(2)圆盘的角速度应满足什么条件?答案:(1)2.5m/s(2)ω=kπrad/s(k=1,2,3,…)解析:(1)对小球,由平抛运动知识得:21h=gt?2x=R=vt?0联立??得v=2.5m/s,t=2s。0(2)对圆盘上的A点,在小球运动的时间内,转过的必定是整数圈,即ωt=2kπ2kπ所以ω==kπrad/s(k=1,2,3,…)。t5.向心加速度课时训练5向心加速度1.关于向心加速度,下列说法正确的是()。A.向心加速度是描述线速度变化快慢的物理量B.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C.向心加速度大小恒定,方向时刻改变vv,t0D.向心加速度的大小也可用s=来计算t答案:B解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理vv,t0量,因此A错,B对。只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定,C错。公式a=适用t于匀变速运动,圆周运动是非匀变速运动,D错。2.如图所示,A、B是地球表面上两点,它们随地球一起转动的()。A.角速度相同B.线速度相同C.周期相同D.向心加速度相同答案:AC解析:地球上各点都绕地轴做圆周运动,角速度和周期都相等;但A、B两点旋转半径不同,则线速度、向心加速度大小不等,方向也不同。3.关于向心加速度的下列说法正确的是()。A.向心加速度越大,物体速率变化得越快B.向心加速度的大小与运动半径成反比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量答案:C22v解析:向心加速度只改变速度方向,故A不正确。向心加速度可用a=或a=ωr表示,不nnr知线速度和角速度的变化情况,无法确定向心加速度a与轨道半径的关系,故B不正确。向心加速度的方向始终与线速度方向垂直,在圆周运动中始终指向圆心,方向在不断变化,不是恒量,故匀速圆周运动不是匀变速运动,而是变加速运动,故C正确,D错误。4.一质点做匀速圆周运动,轨道半径为R,向心加速度为a,则质点()。aA.在时间t内绕圆心转过的角度θ=?tRaB.在时间t内走过的路程x=?tRC.运动的线速度v=RaaD.运动的周期T=2πR答案:AC22vaa解析:由公式a=rω得ω=,在时间t内转过的角度θ=ωt=?t,故A项正确;由a=nnrRR得v=,在时间t内通过的路程(弧长)x=vt=?t,故B项错误,C项正确;由aRaR2224πrR4πR2πa=r?()=得T==2π,故D项错误。n2TTaa5.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为3?4,在相同的时间里甲转过60圈,乙转过45圈,则它们的向心加速度之比为()。A.3?4B.4?3C.4?9D.9?4答案:B22arΔ,2πttT甲甲乙解析:根据公式a=ωr及ω=知,,而T=,T=,所以甲乙,,，26045ΔtTarT乙乙甲2a3604甲,B项正确。,，,2a4453乙6.(2021?济南高三模拟)如图所示,长为l的悬线一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小l球,在O点正下方处钉有一长钉P。现将悬线拉至水平后无初速度释放,当悬线碰到钉子的2瞬间()。A.小球的线速度突然增大B.小球的向心加速度突然增大C.小球的角速度突然增大D.小球的向心加速度大小不变答案:BC解析:当悬线碰到钉子的瞬间,小球的线速度还未来得及改变,但小球做圆周运动的圆心由O2v变为P,半径减小,由v=rω知,A错,C正确;由a=知,向心加速度a变大,故B正确,D错。r7.如图所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,大轮边缘上A点2的向心加速度是12cm/s,那么小轮边缘上B点的向心加速度是多少?大轮上距轴心距离为R的C点的向心加速度大小是多少?322答案:24cm/s4cm/s解析:大轮边缘上A点的线速度大小与小轮边缘上B点的线速度大小相等。222vvR由a=和a=得:a=a=24cm/sABBArRrC点和A点同在大轴上,角速度相同,222aRA由a=ωR和a=ω?得:a==4cm/s。ACC338.(2021?江苏扬州高一检测)某物体以10m/s的速率沿周长为40m的圆做匀速圆周运动,求:(1)运动2s内的位移和速度变化大小;(2)运动4s内的位移和速度变化大小;(3)物体的向心加速度大小。2答案:(1)12.7m20m/s(2)00(3)15.7m/s解析:(1)经2s的时间,物体通过的路程s=10×2m=20m,即物体通过了半个圆周,此时物体40的位置与原出发位置关于圆心对称,故其位移大小x=2r=m=12.7m,物体的速度变化大π小Δv=2v=20m/s。(2)经4s的时间,物体又回到出发位置,位移为零,速度变化为零。2222v10(3)物体的向心加速度大小a=m/s=15.7m/s。,40r2π6.向心力课时训练6向心力1.物体做匀速圆周运动时,以下说法中正确的是()。A.必须受到恒力的作用B.物体所受合力必须等于零C.物体所受合力大小可能变化D.物体所受合力大小不变,方向不断改变答案:D解析:物体做匀速圆周运动所受合外力全部用来提供向心力,向心力始终沿半径指向圆心,大小不变,方向时刻变化。故A、B、C项错误,D项正确。2.在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一质量为m的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()。A.l、ω不变,m越大,线越易被拉断B.m、ω不变,l越小,线越易被拉断C.m、l不变,ω越大,线越易被拉断D.m不变,l减半且角速度加倍时,线的拉力不变答案:AC2解析:线上拉力越大,线越容易断。由向心力表达式F=mωl可知,A、C项正确,B错误;m向l减半而角速度ω加倍时,线的拉力加倍,D项错误。不变,3.半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO'转动时,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),现在使a不下落,则圆筒转动的角速度ω至少为()。,gA.B.,grggC.D.rr,答案:D解析:本题的关键是弹力提供向心力,设圆筒转动的角速度为ω时,其内壁对a的弹力为F,N2要使物体a不下落,应满足μF?mg。又物体在水平面内做匀速圆周运动,则F=mrω,联立NNg解得ω?。r,4.(2021?广东佛山高一检测)质量为m的飞机,以速度v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于()。22vv22A.mB.mg，()RR2v22C.mD.mg(),gR答案:A解析:首先对飞机在水平面内的受力情况进行分析,其受力情况如图所示,飞机受到重力mg、空气对飞机的作用力为F,两力的合力为F,方向沿水平方向指向圆心。由题意可知,重力向22vv2222mg与F垂直,故F=,又F=m,代入上式,得F=m,故正确选项向向()mgF，g，()向RR为A。5.如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30?,重力加速度为g,估算该女运动员()。A.受到的拉力为G3B.受到的拉力为2GC.向心加速度为g3D.向心加速度为2g答案:BC解析:设女运动员受到的拉力大小为F,分析女运动员受力情况可知,Fsin30?=G,Fcos30?=ma,可得:F=2G,a=g,故B、C正确。3向向6.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m、m,且m=2m,用细线把两球连起来,当盘架匀速转1212动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r与r之比为()。12A.1?1B.1?2C.2?1D.1?2答案:D22解析:两球转动的向心力由绳的拉力提供,对m球,有F=mωr,对m球,有F=mωr,因1111222222rm112为F=F,所以mωr=mωr,故,故D项正确。121122,,rm2217.如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,求小球做圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。gRmg答案:?sinθcos,,cos解析:小球受力如图所示,2mvmgtanθ=rr=RsinθFcosθ=mgN解以上三式得gRv=?sinθcos,mgF=。Ncos,.8(2021?郑州高一检测)如图所示,两绳系一个质量为m=0.1kg的小球。上面绳长l=2m,两2绳都拉直时与转轴的夹角分别为30?与45?,g取10m/s。问球的角速度满足什么条件,两绳始终张紧?答案:2.4rad/s?ω?3.16rad/s解析:分析两绳始终张紧的临界条件:当ω由零逐渐增大时可能出现两个临界值:其一:BC恰好拉直,但不受力,此时设AC绳的拉力为F,有:T1Fcos30?=mgT12Fsin30?=mr,T111r=lsin30?1联立可得ω=2.4rad/s。1其二:AC仍然拉直,但不受力,此时设BC绳的拉力为F,有:T2Fcos45?=mgT22Fsin45?=mrT22,2r=lsin30?2联立解得ω=3.16rad/s2所以要使两绳始终张紧,ω必须满足的条件是:.4rad/s?ω?3.16rad/s。27.生活中的圆周运动课时训练7生活中的圆周运动1.以下属于离心现象应用的是()。A.离心分离器B.标枪运动员掷出的标枪C.家用洗衣机的脱水筒用于干燥衣物D.转动伞柄可将雨伞上的水甩出答案:ACD解析:离心分离器是利用水中悬浮微粒和水的密度不同,转动时所需要的向心力不同而发生分离;当洗衣机脱水筒转速增大时,脱水筒内衣服对水的附着力不足以提供水滴所需要的向心力时,水就会和衣物分离;转动伞柄将雨伞上的水甩出,也是利用了离心现象。标枪运动员掷出的标枪是利用了标枪的惯性。所以答案选A、C、D。2.汽车在水平路面上转弯,地面的摩擦力已达到最大,当汽车的速率增大为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须()。A.至少增大到原来的4倍B.至少增大到原来的2倍C.至少增大到原来的倍21D.减小到原来的2答案:A解析:汽车在水平路面上转弯时,地面对汽车的摩擦力提供汽车转弯时所需的向心力,根据牛2v顿第二定律可得:F=m,当汽车转弯时的速率增大为原来的2倍时,要保证向心力不变,则fR汽车转弯的轨道半径至少增大为原来的4倍,答案为A。3.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是()。A.v一定时,r越小,则要求h越大B.v一定时,r越大,则要求h越大C.r一定时,v越小,则要求h越大D.r一定时,v越大,则要求h越大答案:AD22vv解析:设轨道平面与水平方向的夹角为θ,由mgtanθ=m,得tanθ=。可见v一定时,r越rgr大,tanθ越小,内外轨道的高度差h越小,故A正确,B错误;当r一定时,v越大,tanθ越大,内外轨道的高度差越大,故C错误,D正确。4.(2021?长沙高一检测)如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点。则杆对球的作用力可能是()。A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为拉力,b处为推力C.a处为推力,b处为拉力D.a处为推力,b处为推力答案:AB解析:小球在a处为拉力,在b处,当v>时,杆提供拉力,当v<时,杆提供推力,当gLgLv=时,杆对小球刚好作用力为0。gL5.在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,则左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于()。22vvA.arcsinB.arctanRgRg2212vvC.arcsinD.arccot2RgRg答案:B解析:要使横向摩擦力为零,必须由重力G和路面支持力F的合力提供向心力。所以竖直方N222vvv向Fcosθ=mg,水平方向Fsinθ=m,所以tanθ=,θ=arctan。NNRRgRg6.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,如图所示。顶部有一小物体甲,今给它一个水平初速度v=,则物体甲将()。gR0A.沿球面下滑至M点B.先沿球面下滑至某点N,然后便离开球面做斜下抛运动C.按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动D.立即离开半圆球做平抛运动答案:D解析:当物体到达最高点,速度等于时,半圆球对物体的支持力等于零,所以接下来物体gR2R的运动不会沿着半圆球面,而是做平抛运动。其落地时水平位移x=vt=?R,gR0,2g由于x>R,所以运动过程中不会与半圆球相碰。物体应该立即离开半圆球做平抛运动,故选D。7.(2021?山东烟台高一检测)质量m=1000kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定,拱形桥的半径R=5m。试求:(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度;2(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度。(g取10m/s)答案:(1)5m/s(2)7.1m/s2v1解析:(1)由题意可得:mg-F=mNR1F=mg,解得v=5m/s。N122v2(2)汽车对桥的压力为零时,mg=mR解得v=m/s?7.1m/s。2Rg,508.如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=0.5m,细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距2水平地面的高度h=5m,重力加速度取g=10m/s,求小球落地处到地面上P点的距离。(P点在悬点的正下方)答案:2m解析:球摆到悬点正下方时,线恰好被拉断,说明此时线的拉力F=18N,则由2vF-mg=ml可求得线断时球的水平速度为()(1810)0.5Fmgl,,，v=m/s=2m/s,m121线断后球做平抛运动,由h=gt2可求得物体做平抛运动的时间为225h，t=s=1s,g10则平抛运动的水平位移为x=vt=2×1m=2m。第五章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2021?辽宁大连高一检测)下面说法中正确的是()。A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动答案:A解析:做曲线运动的物体速度大小可能不变,但方向一定变化,A项正确;做变速直线运动的物体速度发生变化,但不是曲线运动,B项错误;平抛运动是加速度恒定的曲线运动,C项错误;加速度变化的运动不一定是曲线运动,D项错误。2.(2021?南京高一检测)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;平抛运动水平方向做匀速直线运动,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。3.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶,如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力F的示意图(图中O为圆心),其中正确的是()。f答案:C解析:物体做曲线运动时,其线速度方向沿曲线上某点的切线方向,该题中,雪橇沿圆周运动到某点时,速度沿该点圆周的切线方向,所受的摩擦力F方向一定与其线速度方向相反;由于f雪橇做匀速圆周运动,所以它所受牵引力F和摩擦力F的合力一定指向圆心,由此推知只有f图C满足条件。故正确选项为C。4.(2021?上海高考)如图,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时,船的速率为()。vA.vsinαB.sin,vC.vcosαD.cos,答案:C解析:将人的运动分解为沿绳方向的分运动(分速度为v)和与绳垂直方向的分运动(分速度为v),12如图所示。船的速率等于沿绳方向的分速度v=vcosα,选项C正确。15.如图所示,P、Q是高度不同的两点,P点比Q点高,从P、Q两点同时相向水平抛出两个小球,其运动轨迹相交于A点,则以下说法正确的是()。A.P、Q两球在A点相遇B.Q小球先落地C.从抛出到落地的整个过程中,P物体的速度变化量比Q的速度变化量大D.整个过程中两球的速度变化量有可能相等答案:BC6.(2021?济南高一检测)如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是()。A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用答案:C解析:摆球A受拉力和重力的作用,拉力和重力的合力提供向心力,C正确。7.(2021?西安高一检测)两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则它们的()。A.运动周期相同B.运动的线速度相同C.运动的角速度相同D.向心加速度相同答案:AC解析:设细线与竖直方向的夹角为θ,水平面距悬点的高度为h,细线的拉力与重力的合力提22πh供向心力,则mgtanθ=m()htanθ,解得T=2π,由此可知T与细线长无关,A、C正Tg确,B、D错误。8.(2021?浙江宁波高一检测)如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2m/s。2取g=10m/s,下列说法正确的是()。A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6NC.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24ND.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N答案:BD22vv解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg-F=m,得F=mg-m=6N,故小球对杆NNll22vv的压力大小是6N,A错误,B正确;小球通过最低点时F-mg=m,得F=mg+m=54N,NNll小球对杆的拉力大小是54N,C错误,D正确。二、实验题(共2小题,每小题10分,共20分)9.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置,如图所示(O为小球的抛出点)。(1)在图中描出小球的运动轨迹。(2)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏(选填“高”或“低”)。(3)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度v=0m/s。x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00答案:(1)见解析(2)低(3)1.0解析:(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出,第四个点偏离到轨迹左侧,与轨迹上同一高度的点比较,在下落相同高度时,水平位移偏小,说明平抛运动的初速度偏小,即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低。21g(3)根据x=vt,y=gt可得v=x,代入其中一组数据可得v=1.0m/s。00022y10.(2021?福建厦门高一检测)(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是()。甲A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地D.选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为5cm,如果g2取10m/s,求:?闪光频率是Hz;乙?小球运动的水平分速度的大小是m/s;?小球经过B点时速度的大小是m/s。答案:(1)BD(2)?10?1.5?2.5解析:(1)A选项中,应通过听小球落地时发出的声音来判定两球是否同时落地,A错误;当竖直管的上端A低于水面时,水内A端同一高度处的压强在水面下降至A端之前一直保持为大气压强,从而保证从弯管内流出的水所受压力恒定,流速稳定,B正确;选用装置3时,应保证每次钢球做平抛运动时,沿同一轨迹运动,这就要求每次做平抛运动的初速度相同,也就要求每次一定从斜槽上同一位置由静止释放,C错误;用数码相机每秒十几帧至几十帧照相,原理与研究平抛运动实验类似,也可以获得平抛运动的轨迹,D正确。2(2)?设A、B间及B、C间的时间间隔为T,则在竖直方向上有y-y=gT,BCABx0.15AB?v=m/s=1.5m/s;x,T0.1y0.4AC?v=m/s=2m/s,By,220.1T，2222所以v=m/s=2.5m/s。Bvv，,，1.52xBy三、计算题(共2小题,每小题16分,共32分。解答应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)11.某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37?的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为20cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距100块砖,求:(1)石子在空中运动的时间t;(2)石子水平抛出的速度v。0答案:(1)2s(2)15m/s解析:(1)由题意可知:石子落到A点的竖直位移-2y=100×20×10m=20m2gt由y=2得t=2s。(2)由A点的速度分解可得v=vtan37?0y又因v=gt,解得v=20m/syy故v=15m/s。0112.(2021?杭州高一检测)如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道,半径为R,OB沿竖直方4向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点释放,最后落在水平地面上C点处。不计空气阻力。已知小球到达B点时对圆弧轨道的压力为3mg,求:(1)小球到达B点时的速度大小。(2)小球在离开B点前后瞬间的加速度大小。(3)小球落地点C与B点的水平距离s。答案:(1)(2)2gg(3)22gR()HRR,2vB解析:(1)小球在B点时,根据牛顿定律得:F-mg=mNR将F=3mg代入解得小球到达B点时的速度大小Nv=。B2gR(2)小球在B点时的加速度2vBa==2g。R小球离开B点时只受重力作用,加速度a=g(3)小球从B点开始做平抛运动,有s=v?tB21H-R=gt2联立解得小球落地点C与B点的水平距离:s=。2()HRR,第六章万有引力与航天1.行星的运动课时训练8行星的运动1.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()。A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星的运动周期越长D.所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等答案:D解析:由开普勒第一定律知:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点3a上,故A项、B项错误。由开普勒第三定律知,D项对。由公式=k得半长轴越小的行星运2T动周期应越短,故C项错。2.下列说法中正确的是()。A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C.行星运动的方向总是与它和太阳的连线垂直D.日心说的说法是正确的答案:AB解析:太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,而太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,A项正确;行星从近日点向远日点运动时做离心运动,行星运动的方向和它与太阳的连线的夹角大于90?,C项错误;在曲线运动中,物体的速度方向总是在曲线过该点的切线方向上,B项正确;日心说虽然比地心说有进步,但太阳也并非静止的,太阳也在不断绕银河系中心运动,D项错误。3.关于天体的运动,以下说法正确的是()。((A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动答案:D解析:天体的运动与地面上的物体的运动遵循相同的规律;天体的运动,特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,而非圆周;太阳的东升西落是由地球自转引起的。4.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为v,则过近日点时其速率()。aabA.v=vB.v=vbabaabbaC.v=vD.v=vbababa答案:C解析:如图所示,A、B分别为远日点、近日点,由开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等a的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间Δt,则有v?Δt?a=v?Δt?b,所以v=v。abbab5.(2021?山东烟台高一检测)两颗行星的质量分别为m和m,绕太阳运行的轨道半长轴分12别为r和r,则它们的公转周期之比为()。123rr11A.B.3rr223r1C.D.无法确定3r2答案:C333Trrr1112解析:由开普勒第三定律可知:,解得,故C正确。,,322TrTT22126.下表中给出了太阳系八大行星平均轨道半径和周期的数据,从表中任选三个行星验证开普勒第三定律,并计算常数k的值。行星平均轨道半径R/m周期T/s106水星5.79×107.60×10117金星1.08×101.94×10117地球1.49×103.16×10117火星2.28×105.94×10118木星7.78×103.74×10128土星1.43×109.30×10129天王星2.87×102.66×10129海王星4.50×105.20×101832答案:3.35×10m/s310332R(5.7910)，解析:水星:m/s,262T(7.6010)，1832=3.36×10m/s311332R(1.4910)，地球:m/s,272T(3.1610)，1832=3.31×10m/s312332R(4.5010)，海王星:m/s,292T(5.2021)，1832=3.37×10m/s3R在误差允许的范围内,=k(常量),故开普勒第三定律正确。取平均值2T107.天文学家观察到哈雷彗星的公转周期是75年,离太阳最近的距离是8.9×10m,离太阳最远的距离不能被测出。试根据开普勒定律估算这个最远距离,太阳系的开普勒常数1832k=3.354×10m/s。12答案:5.226×10m解析:哈雷彗星运行的半长轴ll，12a=23a由开普勒第三定律=k2T联立得32l=2a-l=2-lkT211代入数值得10121823l=[2×-8.9×10]m=5.226×10m。3.35410(75365243600)，，，，，22.太阳与行星间的引力课时训练9太阳与行星间的引力1.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是()。A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力但行星运动不需要向心力B.行星受到太阳的引力,C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等答案:A解析:行星围绕太阳做匀速圆周运动。行星受到太阳的引力作用,提供其做圆周运动的向心力,A项正确。2.把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动,则离太阳越远的行星()。A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小答案:BCD解析:太阳对行星的引力决定了行星的运动,行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太2vGMGMm阳对行星的引力提供。=m,所以v=,r越大,线速度越小,B正确;由2rrr2GMMm2πG=mωr得ω=,r越大,角速度越小,C正确;ω越小,则周期T=越大,A错误;23r,rMmGM由G=ma得a=,r越大,则a越小,D正确。22rr3.(2021?郑州高一检测)两个行星的质量分别为m和m,绕太阳运行的轨道半径分别为r121和r,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为()。22mrmrr11122A.1B.C.D.2mrmrr22211答案:Dm1解析:设行星m、m的向心力分别是F、F,由太阳与行星之间的作用规律可得:F?,F1212122r12mFFar21212?,而a=,a=,故,D项正确。12,22rmmar212214.下列说法正确的是()。2mvA.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式F=,这个关系式实际上是牛顿第二r定律,是可以在实验室中得到验证的2πrB.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v=,这个关系式实际上是匀速圆周T运动的一个公式,它是由线速度的定义式得来的3rC.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式=k,这个关系式是开普勒第三定律,2T是可以在实验室中得到验证的D.在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到验证的答案:AB解析:开普勒的三大定律是总结行星运动的观察结果而总结出来的规律,每一条都是经验定律,都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,故开普勒三条定律都是在实验室中无法验证的规律。5.(2021?辽宁大连高一检测)设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看做是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动。则与开