2024年北师大新版共同必修2物理下册阶段测试试卷含答案

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A.PA＝PB＝PC＝PDB.PA＝PC>PB＝PD

C.PA＝PC＝PD>PBD.PA>PC＝PD>PB2、如图所示，一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动．已知圆的半径为r；小球运动的角速度为ω，则它所受向心力的大小为（）

A.mB.mωrC.mωr2D.mω2r3、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A.0B.3mgC.5mgD.8mg4、如图所示，长度相同的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离与绳长相等。已知重力加速度为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为3v时；每根绳的拉力大小为。

A.B.

C.D.A.B.5、一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，则物体的（）A.重力势能减少了2mghB.动能增加了2mghC.机械能保持不变D.机械能减少了mgh评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)6、如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计．两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b杆套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g．在此后的运动过程中；下列说法中正确的是。

A.a球和b球所组成的系统机械能守恒B.b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于gC.b球的最大速度为D.a球的最大速度为7、如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R，直径POQ水平．一质量为m的小物块（可视为质点）自P点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N时，小物块对轨道的压力为2mg，g为重力加速度的大小．则下列说法正确的是

A.小物块到达最低点N时的速度大小为B.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR

C.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为D.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点8、火车在某转弯处的规定行驶速度为则下列说法正确的是（）A.当以速度通过此转弯处时，火车所受的重力及轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力B.当以速度通过此转弯处时，火车所受的重力、轨道面的支持力及外轨对车轮轮缘的弹力这三个力的合力提供了转弯的向心力C.当火车以大于的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨D.当火车以小于的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨9、如图所示，光滑水平面上有一个四分之三圆弧管，内壁也光滑，半径R=0.2m，质量M=0.8kg，管内有一个质量m=0.2kg的小球，小球直径略小于弯管的内径，将小球用外力锁定在图示位置，即球和环的圆心连线与竖直方向成37°角，对图弧管施加水平恒定外力F作用，同时解除锁定，系统向右加速，发现小球在管中位置不变，当系统运动一段距离后管撞击到障碍物上突然停下，以后小球继续运动通过最高点后又落入管中，g取10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（）

A.拉力F的大小为6NB.小球在轨道最高点时速度为1m/sC.系统运动一段距离后管撞击到障碍物时速度为2m/sD.拉力F做的功为4.1J10、一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（）

A.在0～6s内，物体离出发点最远为30mB.在0～6s内，物体经过的路程为40mC.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.在5～6s内，物体所受的合外力做负功11、质量为m的物体在水平面上，只受摩擦力作用，以初动能E0做匀变速直线运动，经距离d后，动能减小为则()A.物体与水平面间的动摩擦因数为B.物体再前进便停止C.物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的倍D.若要使此物体滑行的总距离为3d，其初动能应为2E012、如图甲，质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动，1s后撤掉恒力F，其运动的v－t图象如图乙，g＝10m/s2；下列说法正确的是。

A.在0～2s内，合外力一直做正功B.在0.5s时，恒力F的瞬时功率为150WC.在0～1s内，合外力的平均功率为150WD.在0～3s内，物体克服摩擦力做功为150J13、小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示；除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线．已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则。

A.小车受到的阻力为1.5NB.小车额定功率为18WC.ls末小车发动机的输出功率为9WD.小车在变加速运动过程中位移为39m14、如图所示；在水平面上固定有相互垂直的挡板MON，质量均为m的两个小球A和B（均可视为质点）通过铰链用刚性轻杆链接，分别停靠在两挡板上，A到O点的距离为L．现用沿MO方向的恒力F作用于A．A沿MO运动。B沿ON运动，不计一切摩擦。则下列说法正确的是。

A.A碰到ON前，B的速度一直增大A.A碰到ON前，且OB的速度最大时，MO对A的作用力为2mgB.A碰到ON时的速度小于C.A碰到ON前，B的加速度方向始终沿ON方向评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)15、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________s16、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）

17、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．18、质量为m的汽车，在半径为20m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10m/s2)19、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。20、如图所示，弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上，AB=BC=OC=9m，一质量为m的小滑块以足够大的初始速度，在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动，作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1，则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s，且μ=0.5-0.1x（μ=0后不再变化），则滑块达到C点左侧x=4m处时，速度减为v=_________________m/s。

21、质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁，又以的速度反向弹回，此过程中小球的合力冲量的大小为__________小球的动能变化量的大小为__________评卷人得分四、解答题(共4题，共20分)22、如图所示，长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角为60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:（g取10m/s2）

（1）当球以ω1=4rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大?桌面受到压力为多大?

（2）当球以ω2=6rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T2及桌面受到压力各为多大?23、某人以v0=4m/s初速度，抛出一个质量为m的小球，测的小球落地时的速度大小为8m/s，则小球刚抛出时离开地面的高度为多少？取g=10m/s2。空气阻力不计。24、如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度倾角水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数不计空气阻力。已知（g取10m/s2）。求小朋友：

(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小；

(2)滑到斜面底端时的速度大小；

(3)在水平段滑行至停止过程中摩擦力做的功。25、如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求:

(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；

(2)动摩擦因数的最小值μmin；

(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、C【分析】【详解】

小球落地时，A的重力的瞬时功率：；B落地的瞬时功率：；C落地的瞬时竖直速度为，则落地时重力的瞬时功率：；因D中小球上升的最大高度为h，则落地的瞬时竖直速度为，则落地时重力的瞬时功率：；故PA＝PC＝PD>PB，故选项C正确，ABD错误；故选C.2、D【分析】解：一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动，合力总是指向圆心，大小为mω2r；故ABC错误，D正确；

故选D．

【点评】本题关键明确向心力的定义、大小和方向，知道向心力是效果力，基础题．3、D【分析】【详解】

当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；

A.0；与结论不相符，选项A错误；

B.3mg；与结论不相符，选项B错误；

C.5mg；与结论不相符，选项C错误；

D.8mg，与结论相符，选项D正确；4、C【分析】小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为3v时，每根绳的拉力大小为T，则联立解得故选C.5、B【分析】下降h高度，则重力做功mgh，并且做正功，所以重力势能减小mgh，A错误；根据动能定理可得又知道故B正确；重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误D正确．二、多选题(共9题，共18分)6、A:C【分析】【详解】

A．a球和b球组成的系统没有外力做功，只有a球和b球的动能和重力势能相互转换，因此a球和b球的机械能守恒；故A正确；

B．当再次回到初始位置向下加速时，b球此时刻速度为零，但a球的加速度小于g；故B错误；

C．当杆L和杆L1平行成竖直状态，球a运动到最下方，球b运动到L1和L2交点的位置的时候球b的速度达到最大，此时由运动的关联可知a球的速度为0，因此由系统机械能守恒有：

得：

故C正确；

D．当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时，此时杆L和杆L2平行，由运动的关联可知此时b球的速度为零，有系统机械能守恒有：

得：

此时a球具有向下的加速度因此此时a球的速度不是最大，a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大，故D错误．7、B:C【分析】【详解】

设小物块到达最低点N时的速度大小为v．在N点，根据牛顿第二定律得：FN-mg=m据题有FN=2mg；联立得故A错误．小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR，故B正确．小物块从P点运动到N点的过程，由动能定理得：mgR-Wf=mv2，可得克服摩擦力所做的功为Wf=mgR；故C正确．由于小物块要克服摩擦力做功，机械能不断减少，所以小物块不可能到达Q点，故D错误．故选BC．

【点睛】

本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，要知道在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力．8、A:C【分析】【详解】

AB．火车以规定速度通过转弯处时；火车所受的重力及轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力，铁轨与车轮没有侧压力，使铁轨不易受损，故A正确，B错误；

C．当火车速度大于时；火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力小于所需要的向心力，则不足的部分由外轨轮缘向内的侧压力来提供，则车轮轮缘会挤压外轨，故C正确；

D．当火车速度小于时；火车所受的重力及轨道面的支持力提供的向心力大于所需要的向心力，则多余的力由内轨向外挤压来平衡，则车轮轮缘会挤压内轨，故D错误。

故选AC。9、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．对小球有

对系统有

故A错误；

B．小球离开环管做平抛运动，则有：R=

由以上两式解得

故B正确；

C．系统的速度由机械能守恒定律得

解得

故C错误；

D．F做的功

故D正确。

故选BD。10、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．根据图像可知；0～5s内物体运动方向不变，5s后反向运动，5s时离出发点最远，A错误；

B．位移等于v-t图像的面积，则5s内的位移为35m

最后一秒内的位移为-5m

故总路程为

B正确；

C．位移等于v-t图像的面积，4s的位移为30m

在0～4s内，物体的路程也为30m，所以平均速率为7.5m/s,

C正确；

D．根据动能定理可以知道5～6s内；物体的速度反向增大，所以物体动能增加，所受的合外力做正功，D错误。

故选BC。11、A:D【分析】【详解】

A．由动能定理知Wf=μmgd=E0-所以A正确；

B．设物体总共滑行的距离为s，则有μmgs=E0，所以s=d，物体再前进便停止；B错误；

C．将物体的运动看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动，则连续运动三个距离所用时间之比为(-)∶(-1)∶1，所以物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的(-1)倍；C错误；

D．若要使此物体滑行的总距离为3d，则由动能定理知μmg·3d=Ek，得Ek=2E0，D正确．12、B:D【分析】【详解】

A、由v-t图象可知0～2s速度先增大后减小，则合力先做正功后做负功，A错误．B、由v-t图象的斜率可得根据牛顿第二定律可知解的故恒力F的瞬时功率为B项正确．C、由动能定理可知故C错误．D、摩擦力做的功为故D正确．则选BD.

【点睛】本题一要理解图象的意义，知道斜率等于加速度，面积表示位移，二要掌握牛顿第二定律和动能定理，并能熟练运用．13、B:C:D【分析】【详解】

A.匀减速运动阶段的加速度大小为：根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.

B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.

C.匀加速运动阶段的加速度大小为：根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W；故C正确；

D.对2s～10s的过程运用动能定理得：代入数据得解得：s1=39m，故D正确.14、B:C【分析】B的初速度为零，A碰到ON时B的速度又为零，所以A碰到ON前，B球先加速后减速，B的加速度方向先沿ON方向，后沿NO方向，故AD错误。A碰到ON前，且B的速度最大时，B的加速度为零，合力为零，则对AB的整体在竖直方向有：FN=2mg，即MO对A的作用力为2mg，故B正确。A碰到ON时B的速度为零，设A的速度为v．对系统，运用功能原理得FL=mv2+EPB，得v<．故C正确。故选BC.

点睛：解决本题的关键是明确B球的运动情况，可根据两球沿杆的方向速度相等分析，采用的是特殊位置法分析知道B球先加速后减速。三、填空题(共7题，共14分)15、略

【分析】【详解】

设静水速为水流速度为船头跟河岸垂直的方向航行时有：而则有：当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：且联立以上各式解得：．【解析】3m/s25s16、略

【分析】【详解】

试题分析：火车内外轨道一样高时，火车转弯，由于离心运动，会向外滑离轨道，所以外轮对外轨有个侧向压力．当把内轨降低一定高度后，内外轨有个高度差，火车转弯时就可以让重力与轨道对火车弹力的合力来提供向心力，从而避免了对轨道的侧向压力．由几何知识可知此时的合力当倾角比较小时根据得出

考点：水平圆周运动、离心运动【解析】外轮内轨17、略

【分析】【详解】

高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力，故外轨比内轨高；列车在铁路弯道处即使速度大小不变，至少速度方向变化，有向心加速度．【解析】高有18、略

【分析】质量为m的汽车，在半径为20m的圆形水平路面上行驶时，静摩擦力提供向心力，最大静摩擦力对应汽车行驶的最大速度，所以有：kmg=m得：v=m/s="10"m/s.

思路分析：根据静摩擦力提供向心力，当摩擦力最大时，汽车的速度最大，根据kmg=m代入数据可得最大速度不得超过10m/s。

试题点评：考查静摩擦力作用下的匀速圆周运动的实例分析【解析】1019、略

【分析】【详解】

[1]物体上升高度为h，则重力做负功mgh，重力势能增加mgh.

[2]物体所受合外力为由动能定理：

可得动能变化：

[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：

可知则机械能增加【解析】mghmahm(a+g)h20、略

【分析】【详解】

[1]滑块向左做减速运动，对杆有压力和向左的滑动摩擦力；

对杆，根据力矩平衡条件，有：

代入数据和，有：

当，即时，拉力达到最小；

[2]滑块从点达到点左侧处过程，根据动能定理，有