人教版高中物理必修二同步测试题及答案系列1

最新人教版高中物理必修二同步测试题及答案系列1

高中同步测试卷（一）

第一单元平抛运动

（时间：90分钟，满分：100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项

正确.）

1.物体做平抛运动，速度"加速度纵水平位移尤、竖直位移y,这些物理量随时间r的变化情况是

（）

A.。与r成正比B.。随/逐渐增大

C.比值&与/成正比D.比值;与产成正比

2.对于平抛运动，下列说法不正确的是（）

A.平抛运动是匀变速曲线运动

B.做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是相等的

C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

D.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关

3.一物体做平抛运动时，描述此物体在竖直方向的分速度巧（取向下为正）随时间变化的图线是下图

4.如图所示，A、8为两个不计体积、挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面足够长，在释放8

球的同时，将A球以某一速度如水平抛出，当A球落于斜面上的P点时，8球的位置位于（）

A.尸点以下

B.P点以上

C.P点、

D.由于oo未知，故无法确定

5.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为Li和L,,中间球网高度为h.

发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为

3/i.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率。在某范围内，通过选择合适的方向，就能

使乒乓球落到球网右侧台面上，则。的最大取值范围是（）

与

A<v<L1

6h,6/?

导制错误!

D.错误!错误!<0<错误！错误!

6.如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球.球

与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计），若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方

法抛入此钢球，则运动时间（）

A.在A管中的球运动时间长

B.在3管中的球运动时间长

C.在两管中的球运动时间一样长

D.无法确定

7.如图，战机在斜坡上进行投弹演练.战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落

在a点,第二颗落在6点.斜坡上c、1两点与a、b共线，且浦=6c=cd,不计空气阻力，第三颗炸弹将

落在（)

A.儿之间B.c点

C.cd之间D.d点

二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符

合题意.）

8.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条

水平线上，水平面上的P点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度。0做平抛运动,

乙以水平速度。o沿光滑水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，贝1（）

甲•丙

乙

A.若甲、乙、丙三球同时相遇，一定发生在尸点

B.若只有甲、丙两球在水平面上相遇，此时乙球一定在尸点

C.若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还没落地

D.无论初速度内大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在尸点相遇

9.如图所示，在平原上空水平匀速飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，下列说

法正确的有（）

A.落地前，炸弹排列在同一竖直线上B.炸弹都落在地面上同一点

C.炸弹落地时速度大小方向都相同D.相邻炸弹在空中的距离保持不变

10.以初速度。o水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时（）

A.竖直分速度等于水平速度B.瞬时速度等于小历

C.运动的时间为等D.位移大小是错误！

11.在交通事故处理过程中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用.《中

国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：砺丝病，式中NL是被水平抛

出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，历、后分别是散落物在车上时的离地高度,

如图所示，只要用米尺测量出事故现场的AL、0、%三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的

速度.不计空气阻力，g取9.8m/s2,则下列叙述正确的有（）

AZ：

A.P、。落地时间相同B.P、。落地时间差与车辆速度无关

C.P、。落地时间差与车辆速度成正比D.P、。落地时间差与车辆速度乘积等于AL

12.如图所示，A、8两个质点以相同的水平速度。抛出，A在竖直平面内运动，落地点在Pi；B在光

滑的斜面上运动，落地点在尸2,不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

Pi

A.A、B的运动时间相同B.8运动的时间长

C.A、8沿x轴方向的位移相同D.8沿x轴方向的位移大

题号123456789101112

答案

三、实验题（按题目要求作答.）

13.（10分）某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度。o的实验方案，实验示意图如

图所示，已知没有计时仪器.

（1）用玩具手枪发射弹丸时应注意;

（2）用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹，小方格的边长L=2.5cm.若弹丸在平抛运动途中的几

个位置如图中的b、c、d所示，则其平抛的初速度加=m/s.（取g=10m/s2,结果保留两位有效

数字）

四、计算题（本题共3小题，共32分.解答时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.）

14.（10分）如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、8两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹

角为30。，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60。.

（1）求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；

⑵设质点的位移如与水平方向的夹角为仇求tan0的值.

15.（10分）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆.湖为沿水平方向的直径.若在。点以初

速度如沿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.

16.（12分）如图所示，排球场总长为18m,网高2.24m,女排比赛时，某运动员进行了一次跳发球，

若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球初速度方向与底线

垂直，试计算说明：（不计空气阻力，取g=10m/s2）

(1)此球是否能过网？

(2)是否落在对方界内？

参考答案与解析

1.[][解析]选C.设初速度为优，则。=错误！，a=g,错误!=错误!=错误!f,只有选项C正确.

2.[][解析]选D.平抛运动的物体，只受重力作用，加速度恒定，故平抛运动为匀变速曲线运动，A

正确；根据公式Ao=aAf=gAr可得做平抛运动的物体在任何相等时间内速度的增量都是相等的，B正确；

平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动，即x=o(/和竖直方向上的自由落体运动，即场=全产，联

立可得/=、/?，。=错误！，落地速度还和初速度有关，C正确D错误.

3.[][解析]选D.由运动的分解可知，做平抛运动的物体，从抛出时刻开始计时，在竖直方向做自由

落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动.注意运动物体速度图线并不等同于物体的运动轨迹，不能混

淆.平抛运动的轨迹是抛物线，在竖直方向的速度一时间图象却是直线.

4.[][解析]选B.设A球落到尸点的时间为tA,AP的竖直位移为y,B球滑到尸点的时间为tB,则

的竖直位移也为y,以=\^,加=\^^^=百焉\^>以，故B项正确.

5.[][解析]选D.设以速率s发射乒乓球，经过时间人刚好落到球网正中间.则竖直方向上有3/?—//

①，水平方向上有与"二。/②.由①②两式可得。1=今

设以速率。2发射乒乓球，经过时间刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3/1=%役③，

在水平方向有错误！=。2/2④.由③④两式可得。2=错误！错误!.

则V的最大取值范围为。1<0<02.故选项D正确.

6.[][解析]选C.小球做平抛运动，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落

体运动.球跟管壁碰撞中受水平方向弹力作用，只改变水平方向速度大小，而竖直方向始终仅受重力作用，

保持自由落体运动.由公式/?=%巴得r=\隹，因A、8等高，故，相同，应选C.

7.[][解析]选A.如图：假设第二颗炸弹经过A8,第三颗经过P。(。点是轨迹与斜面的交点)，则。、

A、B、P、C在同一水平线上，由题意可知，设aA=AP=xo，ab—bc—L,斜面倾角为仇三颗炸弹到达。

所在水平面的竖直速度为马，水平速度为。0，

对第二颗炸弹：水平方向：xi=£cos0—xo^Voti

竖直方向：〃=0的+$%

对第三颗炸弹：水平方向：X2=2LCOSd—2x0=v0t2

竖直方向：,2=。曲+上近

解得：t2=2fi，”>2yi，所以。点在C点的下方，也就是第三颗炸弹将落在6c之间，故A正确.

8.[][解析]选AB.甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在未落地前任何时刻，甲、

乙两球都在同一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在P点前，也可能在P点后，还可能在尸点；甲在竖

直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，甲、丙两球在同一水平线上，两球相遇点可能在

空中，可能在P点.所以，若三球同时相遇，则一定在P点，故A正确，D错误.若甲、丙两球在水平

面上相遇，由于甲、乙两球始终在同一竖直线上，所以乙球一定在P点，故B正确.若甲、乙两球在水平

面上相遇，由于甲、丙两球始终在同一水平线上，所以丙球一定落地，故C错误.

9.[][解析]选AC.由于惯性，炸弹和轰炸机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条

竖直线上，故A正确；早投放的炸弹早落地，因此炸弹不会落在同一点，故B错误；由于水平方向速度相

同，下落高度相同，因此这些炸弹落地速度大小方向都相同，故C正确；因为竖直方向上相同时刻速度不

同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大，故D错误.

10.[][解析]选BCD.由题意得加=石户，贝1h=争，所以巧=gf=g•粤=2oo.则。=错误！=错误!如

Ngg

通过的位移l=y[2x=yl2vot=2y[2vo/g.

11.[][解析]选BD.P、。离开车后做平抛运动，由加=$片①、②，得它们落地的时间都只

与下落高度有关，所以时间差彷一切也只与下落高度有关，与车速无关，所以A、C错，B正确；由题意

知，访”病③，联立①②③得口正确.

12.[][解析]选BD.A质点做平抛运动，由平抛运动规律知，xi=vti，h=^gil，而8质点在斜面上

做类平抛运动，其运动可分解为沿无轴方向的匀速直线运动和沿斜面向下的匀加速直线运动，设斜面与水

h1

平面的夹角为仇而而=]gsin(94，X2=vt2,t\<h，xi<x2>所以B、D正确.

13.[][解析](1)为保证弹丸做平抛运动，用玩具手枪发射弹丸时应使子弹水平飞出；

(2)子弹水平分运动是匀速运动，由图知人6、c、d间水平距离相等，则相邻两点间的时间间隔相等,

or__

设为T,竖直分运动是自由落体运动，满足Ay=g/,得L=g*2L=VQT,所以"()=亍=2啦^=1.0m/s.

［答案］（1）使子弹水平飞出（2）1.0

14.［］［解析］⑴设质点平抛的初速度为。0,在A、B点的竖直分速度分别为。Ay、VBy,则

iMy=Ootan30。，%=Ootan60。，解得詈=J.（5分）

⑵设从A到5的时间为，，竖直位移和水平位移分别为y、x,则

VVAy+VBy

tan夕=，x=Vot,y=-------1,

联立解得tan0=^.（5分）

［答案］见解析

15.［］［解析］如图所示，h=%则。心枭（1分）

小球做平抛运动的水平位移

x=R+坐尺①（1分）

竖直位移y=7i=*）（1分）

根据尸金》③（2分）

x^vot®（2分）

联立①②③④解得R=错误!.（3分）

［答案］错误!

16.［］［解析］⑴球以oo=25.0m/s的初速度做平抛运动，根据尸/2（2分）

下落高度y=3.04m—2.24m=0.8m（2分）

所需时间A=\R=0.4s（2分）

在此时间内水平位移为尤1=。0友=10m>9m,

所以能过网.（2分）

（2）球落在地上所需时间为

［2h/2X3.04八

t2=7l=7—JQ—s=0.780s（2分）

发生的水平位移X2=oot2=19.5m>18m,

所以球不能落在对方界内.（2分）

［答案］（1）能过网（2）不能落在对方界内

高中同步测试卷（二）

第二单元圆周运动

（时间：90分钟，满分：100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项

正确.）

1.关于匀速圆周运动的说法，正确的是（）

A.匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度

B.做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度

C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速（曲线）运动

D.做匀速圆周运动的物体速度大小不变，是匀速运动

2.下列关于离心现象的说法正确的是（）

A.当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象

B.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的运动

C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动

D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动

3.两个小球固定在一根长为1m的杆的两端，杆绕。点逆时针旋转，如图所示,当小球A的速度为3m/s

时，小球B的速度为12m/s.则小球2到转轴。的距离是（）

A.0.2mB.0.3m

C.0.6mD.0.8m

4.如图所示，天车下吊着两个质量都是根的工件A和以系A的吊绳较短，系B的吊绳较长.若天车

运动到尸处突然停止，则两吊绳所受的拉力0和民的大小关系为（）

A.FA>FBB.FA<FB

C.FA—FB—mgD.FA-FB>mg

5.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，司机左侧的路面比右侧的要高一

些，路面与水平面间的夹角为仪设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为。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，e应等于（）

V12V2

A.arcsin^-B.arctan^-

RgRg

12v2v2

C.^arcsin-^-D.arctan—

2Rgg

6.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的

航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆

柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的，下列说法正确的是（）

A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大

B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小

C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大

D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小

7.为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘4、B,A、8平行相距2m,

轴杆的转速为3600r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔〃、b,测得两弹孔所在半径的夹角是30。，如图所示,

则该子弹的速度可能是（）

A.360m/sB.720m/s

C.1440m/sD.108m/s

二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符

合题意.）

8.关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法错误的是（）

A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小

C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小

9.A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比S4：SB=2：3,转过的

圆心角之比私：纵=3：2.则下列说法中正确的是（）

A.它们的线速度之比VA：VB=2:3

B.它们的角速度之比OA：OB=2:3

C.它们的周期之比TA:TB=2：3

D.它们的周期之比TA:TB=3:2

10.如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为：n=3r,-2=2r,

-3=4厂；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑.A、B、C三点的线速度分别为。卜汲、S，角

速度分别为。1、。2、例，向心加速度分别为。1、。2、俏，则下列比例关系正确的是（）

A"13

A.-=T

。22

D.—=彳

2

11.如图所示，两根长度不同的细线分别系有一个小球，细线的上端都系于。点.设法让两个小球在

同一水平面上做匀速圆周运动.已知细线长度之比为£1:：b匕跟竖直方向成60。角.下列说法

中正确的有（）

A.两小球做匀速圆周运动的周期必然相等

B.两小球的质量加：优2=馅：1

C.乙2跟竖直方向成30。角

D.丘跟竖直方向成45。角

12.（2016・高考浙江卷）如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的

大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切.大、小圆弧圆心。、。，距离L=100m.赛车沿弯道路线行

驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯

道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,

兀=3.14）,则赛车（）

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63m/s?

D.通过小圆弧弯道的时间为5.58s

题号123456789101112

答案

三、计算题（本题共4小题，共42分.解答时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.）

13.（8分）目前，滑板运动受到青少年的喜爱.如图所示，某滑板运动员恰好从B点进入半径为2.0m

的《圆弧，该圆弧轨道在C点与水平轨道相接，运动员滑到C点时的速度大小为10m/s.求他到达C点前、

后瞬间的加速度（不计各种阻力）.

C

14.(10分)如图所示，杆长为L杆的一端固定一质量为优的小球，杆的质量忽略不计，整个系统绕

杆的另一端。在竖直平面内做圆周运动，求：

A_

\0:

\•

、\/

'、、一-

(1)小球在最高点A时速度OA为多大时，才能使杆对小球的作用力为零？

(2)如机=0.5kg,L=0.5m,UA=0.4m/s,^=10m/s2,则在最高点A时，杆对小球的作用力是多大？

是推力还是拉力？

15.(12分)如图所示，水平长杆AB绕过2端的竖直轴。(7匀速转动，在杆上套有一个质量根=1kg的

圆环，若圆环与水平杆间的动摩擦因数〃=0.5,且假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则(g取10

m/s2)：

(1)当杆的转动角速度a>=2rad/s时，圆环的最大旋转半径为多大？

(2)如果水平杆的转动角速度降为"=1.5rad/s,圆环能否相对于杆静止在原位置，此时它所受到的摩

擦力有多大？

16.(12分)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为机的小物

体A、B,它们到转轴的距离分别为以=20cm,市=30cm,4、8与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4

倍，g取10m/s2.试求：

(1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度。I；

(2)当A开始滑动时，圆盘的角速度。2；

(3)当A即将滑动时，烧断细线，A、8运动状态如何？

参考答案与解析

1.[][解析]选B.速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻

在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度.加速度大小虽然不变，但方向时刻改变，所以匀速圆周运

动是变加速曲线运动.故本题选B.

2.［］［解析］选C.做匀速圆周运动的物体的向心力是效果力.产生离心现象的原因是尸合＜加”2,或

是尸合=0（尸突然消失），故A项错误；当尸=0时，根据牛顿第一定律，物体从这时起沿切线做匀速直线

运动，故C项正确，B、D项错误.

3.［］［解析］选D.设小球A、＞做圆周运动的半径分别为门、r2,则S：。2=51：西2=%：厂2=1：4,

又因「i+r2=lm,所以小球5到转轴。的距离r2=0.8m,D正确.

4.［］［解析］选A.设天车原来的速度大小为⑦天车突然停止运动，A、8工件都处于圆周运动的最

庐卓

低点，线速度均为。.由于F—加8=加7故拉力F=mg+加;，又由于n＜电，所以FA＞FB，A正确.

5.［］［解析］选B.汽车向右拐弯时，受力如图所示.汽车做圆弧运动的圆心与汽车在同一水平面上，

当支持力PN和重力G的合力刚好是汽车沿圆弧运动的向心力时，汽车与路面之间的横向摩擦力就为0,

O2V7

因此有：mgtan0—m示,可得夕=arctan西.

6.［］［解析］选B.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即冲=加/%解得口

=\哙，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项B正确•

7T

7.［］［解析］选C.子弹从A盘到5盘，盘转动的角度。=2顺+45=0,1,2,…）.盘转动的角速度

直=华=27/=2兀/=2兀＞＜3出山5=120兀出队.子弹在4、5间运动的时间等于圆盘转动的时间，即羡=£

2co2义120兀1440

所以V—片花R=°'1'2,…)•

~ecI兀

2兀〃I$

〃=0时，v=l440m/s；

九=1时,0=110.77m/s；

几=2时，0=57.6m/s；

77

8.［］［解析］选ABC.由。=。尺得。故只有当半径R一定时，角速度。才与线速度。成正比，

A错误；由。=零得T=*,故只有当半径R一定时，周期T才与线速度。成反比，B错误；由。=晶知，

只有当线速度。一定时，角速度。才与半径R成反比，C错误；由。=专得7=呼，故周期T与角速度。

成反比，即角速度大的，周期一定小，D正确.

9.［］［解析］选AC.A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为SA:SB

=2:3,根据公式线速度之比为VAOB=2：3,故A正确；通过的圆心角之比9A9B=32,根

据。=?,角速度之比为3：2,故B错误；根据公式7=?，周期之比为北：左=2：3,故C正确、D错

误；故选AC.

10.口［解析］选BD.因。1=如由『看就H，A错;言=|‘B对,导言=3,C错；宾=鬻

=］,D对.

11.［］［解析］选AC.小球所受合力的大小为mgtan仇根据mgtan0=mco2Lsin仇得①

两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，则两小球的Leos8相等，即Leos6(F=£2COSa解得夕=30。，且

角速度相等，由丁=石■知周期相等，A、C正确，D错误；由mgtan。=冽g2小吊6知，小球做匀速圆周运

动与质量无关，无法求出两小球的质量比，B错误.

12.［］［解析］选AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动，由向心力公式有尸="4，则在大小圆弧

弯道上的运动速率分别为o大=\J2,2,誉艮=45m/s,。小=^2'2^^'=30m/s,可知

赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动，则A、B项正确；由几何关系得直道长度为3=迎—(R—r)2=

5073m,由运动学公式混一品、=2加，得赛车在直道上的加速度大小为a=6.50m/s2,则C项错误；赛车

在小圆弧弯道上运动时间1=咨=2.79s,则D项错误.

3。小

13.［］［解析］运动员经圆弧滑到C点时做圆周运动.由公式

1()2

〃n=7得〃1=与m/s2=50m/s2,方向竖直向上.(6分)

运动员滑到。点后进入水平轨道做匀速直线运动，

加速度“2=0.(2分)

［答案］50m/s2,方向竖直向上0

14.［］［解析］(1)若杆和小球之间相互作用力为零，那么小球做圆周运动的向心力由重力mg提供，

则有M8=错误！，解得：办=错误!.(4分)

(2)杆长L=0.5m时，临界速度v临=qZ^=No.5X10m/s=2.2m/s(2分)

以=0.4m/s<v临，杆对小球有推力FA.

则有机g—0=相错误！解得：E4=Mg—根错误！

=(0.5X10-0.5X震|N=4.84N.(4分)

［答案］(1)疝(2)4.84N推力

15.［］［解析］(1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施加给它的静摩擦力提供的，则最大

向心力/向=jumg(2分)

2

代入公式/向=mRmaxco(2分)

得Rmax=第(2分)

代入数据可得Rmax=1.25m.(2分)

(2)当水平杆的转动角速度降为1.5rad/s时，圆环所需的向心力减小，则圆环所受的静摩擦力随之减小,

不会相对于杆滑动，故圆环相对杆仍静止在原来的位置，此时的静摩擦力/=7成„^。'2-2.81凡(4分)

［答案］(1)1.25m(2)能2.81N

16.[][解析]⑴对8：kmg=mcdirB,（2分）

代入数据得：（01=rad/s=3.65rad/s.（2分）

（2）当A开始滑动时，A、8受力情况如图所示

0'

对A：Ffm—F-Y—ma）2rA—（2分）

对B：_Ffm+Fr="z。分B（2分）

其中F{m=king（1分）

联立解得：（0=4rad/s.（1分）

（3）A继续做圆周运动，8做离心运动.（2分）

［答案］见解析

高中同步测试卷（三）

第三单元行星运动和万有引力定律

（时间：90分钟，满分：100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项

正确.）

1.（2016・高考全国卷丙）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）

A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

2.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物

理现象.若飞船质量为加，距地面高度为/?,地球质量为半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的

重力加速度大小为（）

GMmGM

C（R+/i）2

3.两颗行星的质量分别为加和加2,绕太阳运行的轨道半长轴分别为ri和/'2,则它们的公转周期之比

为（）

B.错误！

C.错误！D.无法确定

4.设想把质量为机的物体（可视为质点）放到地球的中心，地球质量为〃、半径为R.则物体与地球间

的万有引力是（）

A.零B.无穷大

C.GMm/R1D.无法确定

5.据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表

面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N.由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约

为（）

A.0.5B.2

C.3.2D.4

6.两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为E若两个半径是

小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（）

A.2FB.4F

C.8FD.16F

7.英国《新科学家（NewScientist）》杂志评选出了世界8项科学之最，在XTEJ1650—500双星系统中

发现的最小黑洞位列其中•若某黑洞的半径R约45km,质量〃和半径R的关系满足第=1（其中c为光

速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（）

A.108m/s2B.IO10m/s2

C.1012m/s2D.1014m/s2

二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符

合题意.）

8.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献，下列说

法正确的是（）

A.伽利略发现了行星运动的规律

B.卡文迪许通过实验测出了引力常量

C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

D.笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献

9.下面说法中正确的是（）

A.尸公式中，G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的

B.尸=6言式公式中，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

C.歹=G詈磬公式中，见与如受到的引力总是大小相等的，而与如、冽2是否相等无关

D.F=G”磬公式中，阳与侬受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力

10.地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化.冬至这天地球离太阳最

近，夏至最远.下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，不正确的是（）

A.地球公转速度是不变的B.冬至这天地球公转速度大

C.夏至这天地球公转速度大D.无法确定

11.宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为s的人站在可称体重的台秤上,

用R表示地球的半径，go表示地球表面处的重力加速度，g，表示宇宙飞船所在处的重力加速度，PN表示人

对台秤的压力，下列说法中正确的是（）

R2

A.g'=0B.g'=/go

D.FN=〃&O

C.FN=0

12.小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一

周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后，小行星运动的（）

A.半径变大B.速率变大

C.角速度变小D.加速度变大

I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12

答案

三、计算题（本题共4小题，共42分.解答时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.）

13.（10分）当地球的自转周期为多少时，赤道上的物体的重力恰好为零？（已知地球半径R=6.4X103

km,^=10m/s2）

14.（10分）火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的看.一位宇航员连同宇航服在地球上

的质量为50kg.求（取地球表面的重力加速度g=10m/s2）：

（1）在火星上宇航员所受的重力为多少？

（2）宇航员在地球上可跳1.5m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？

15.（10分）飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T,地球半径为品，若飞船要返回地面，可在

轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面

在8点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？

16.(12分)某宇航员在飞船发射前测得自身连同宇航服等随身装备共重840N,在火箭发射阶段，发现

当飞船随火箭以a=g/2的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度)，其身下

体重测试仪的示数为1220N,设地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g取10m/s2(求解过程中可

'19|^=1.02).问:

能用到•7^-=1.03,

1O

(1)该位置处的重力加速度g'是地面处重力加速度g的多少倍?

(2)该位置距地球表面的高度h为多大？

参考答案与解析

1.[][解析]选B.开普勒在第谷的观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，B项正确；牛顿在

开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律，找出了行星运动的原因，A、C、D项错.

MmGM

[解析]选飞船受的万有引力等于在该处所受的重力，即Gmg，得g=，

2.[]B.\K_rn)\i\~r，n扰)「

选项B正确.

3.[][解析]选C.由开普勒第三定律可知：错误！=错误！，解得错误！=错误!，故C正确.

4.[][解析]选A.把物体放到地球的中心时r=0,此时万有引力定律不再适用.由于地球关于球心

对称，所以吸引力相互抵消，整体而言，万有引力为零.

5.[][解析]选B.若地球质量为Mo,则“宜居”行星质量为M=6.4M)，由加8=尊得

郎=错误!•错误!=错误！

mog

/600M/600X6.4M。-

所以而一弋960减—X960Mo--

6.[][解析]选D.小铁球之间的万有引力

mmni1

大铁球半径是小铁球的2倍，其质量分别为

小铁球：m=pV=p(^Ttr2^

44

大铁球：〃="/=〃卬1(2/)3]=8P下/=