高一物理必修二试题及答案
A .物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
期末试题
一、单项选择题
1.关于物体的动能,下列说法正确的是( ) A .质量大的物体,动能一定大 B .速度大的物体,动能一定大 C .速度方向变化,动能一定变化
D .物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍 2.关于功和能,下列说法正确的是( ) A .功有正负,因此功是矢量 B .功是能量转化的量度
C .能量的单位是焦耳,功的单位是瓦特
D .物体发生1 m位移的过程中,作用在物体上大小为1 N的力对物体做的功一定为1 J
3.在光滑的水平面上,用绳子系一小球做半径为R 的匀速圆周运动,若绳子拉力为F ,在小球经过
A .0
B .物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒 C .物体所受的合力不等于零,它的机械能可能守恒 D .物体所受的合力等于零,它的机械能一定守恒
5.质量为m 的小球,从桌面上竖直向上抛出,桌面离地高为h ,小球能到达的最高点离地面的高度为H ,若以桌面作为重力势能为零的参考平面,不计空气阻力,则小球落地时的机械能为( )
A .mgH
B .mgh
C .mg (H +h )
D .mg (H -h )
6.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人
称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A .所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 B .对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大 C .在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律 D .开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作
C .RF
7.一木块静置于光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm时,木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm 。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为( )
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1
圆周的时间内,F 所做的功为( ) 4
1
B . RF
2
D .2RF
4.以下说法正确的是( )
A .1 : 2
D .3 : 2
B .1 : 3 C .2 : 3 A .在0—1 s内,合外力做正功
B .在0—2 s内,合外力总是做负功C .在1—2 s内,合外力不做功
8.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后,最终成功进入环月工作轨道。如图所示,卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a 上运动,也可以在离月球比较远的圆轨道b 上运动。下列说法正确的是( )
A .卫星在a 上运行的线速度小于在b 上运行的线速度 B .卫星在a 上运行的周期大于在b 上运行的周期
D .在0—3 s内,合外力总是做正功
二、多项选择题
11.如图所示,一物体从距水平地面一定高度某处,沿水平方向飞出。除重力外,物体还受到与初速度同向的恒力作用。不计空
气阻力,下列对物体运动情况的描述,正确的是( )
C .卫星在a 上运行的角速度小于在b 上运行的角速度
A .在竖直方向上,物体做匀速直线运动
D .卫星在a 上运行时受到的万有引力大于在b 上运行时的万有引力
B .在竖直方向上,物体做自由落体运动
9.“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的加速度g 、月球的半径R
C .在水平方向上,物体做匀加速直线运动
和月球绕地球运转的周期T ,就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。
D .在水平方向上,物体做匀速直线运动
已知引力常数G ,用M 表示月球的质量。关于月球质量,下列说法正确的是
12.在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道
( )
7
可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×10倍,地球绕太阳运行的22
GR gR
A .M = B .M =
g G 轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相
同质量海水的引力,以下说法正确的是( )
23234πR T R
C .M = D .M = 22A .太阳引力远大于月球引力 GT 4πG
10.物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图所示。下列表述正确的是( )
B .太阳引力与月球引力相差不大 C .月球对不同区域海水的吸引力大小相等
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D .月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
13.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t 0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F 、v 、x 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是(
0A .
B .
0C .
0D .
016.质量为m 的汽车在水平路面上行驶,所受阻力F f 恒定,汽车发动机的额定功率为P 。若汽车以恒定的功率P 行驶,汽车能达到的最大速度
1
为 ;如果汽车在某一时刻的速度为最大速度的,则此时汽车的牵引
3力为 ,加速度为 。
17.在倾角为θ的斜面上用平行于斜面向上的恒力F 拉一个质量为m 的而物体刚好运动到斜面顶端,则物体与斜面间的动摩擦因数
为 。
18.为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图1所示,用小锤打
14.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合
外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2
,速度分别是v 1和v 2,合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1,从t 0至2t 0时刻做的功是W 2,则( )
A .x 2 = 5x 1 v 2 = 3v 1 B .x 1 = 9x 2 v 2 = 5v 1 C .x 2 = 5x 1 W 2 = 8W 1 三、填空题
15.一颗子弹以400 J的动能射入固定在地面上的厚木板,子弹射入木板的深度为0.1 m。子弹射入木板的过程中受到的平均阻力F f ,此过程中产生的热量Q = J 。
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击弹性金属片,A 球就水平飞出;同时B 球被松开,做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地。此实验说明了A 球在竖直方向做
运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹,以抛出点为坐标原点O ,取水平向右为x 轴,竖直向下为y 轴,如图2所示。在轨迹上任取点A 和B ,坐标分别为A (x 1,y 1) 和B (x 2,y 2) ,
使得y 1∶y 2 = 1∶4,结果发现x 1∶x 2 = 1∶2,此结果说明了小钢球在水平方向做 运动。
D .v 2 = 3v 1 W 2 = 9W 1
当滑板和水面的夹角 = 37° 时(题图) ,滑板做匀速直线运动,相应的k = 54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg ,试求(重力加速度g 取10 m/s2,sin 37°取
图1 图2
四、计算题(解答时应画出必要的受力图,写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中要明确写出数值和单位。重力加速度g =10 m /s2。)
19.如图所示,一质量为m 的小物体固定在劲度系数为k 的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力F 推物体压缩弹簧,使弹簧长1
度被压缩了b 。已知弹簧被拉长(或者压缩) 长度为x 时的弹性势能E P =kx 2。
2
3
,忽略空气阻力) : 5
(1) 水平牵引力的大小; (2) 滑板的速率; (3) 水平牵引力的功率。
21.右图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面
AB 与竖直面内的圆形轨道在B 点平滑连接。斜面AB 和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R 。一个质量为m 的小车(可视为质点) 在A 点由静止释放沿
求在下述两种情况下,撤去外力后物体能够达到的最大速度。
(1) 地面光滑;
(2) 物体与地面的动摩擦因数为μ。
20.水上滑板是一项非常刺激的运动,研究表明,在进行水上滑板运动时,水对滑板的作用力F x 垂直于板面,大小为kv 2,其中v 为滑板速率(水可视为静止) 。某次运动中,在水平牵引力作用下,
斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点
C。已知重力加速度为g 。
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求:
(1) A 点距水平面的高度h ;
(2) 在B 点轨道对小车的支持力的大小。
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x 2 =
参考答案
一、单项选择题 1.D
2.B
3.A
4.C
5.B
6.B 7.C 8.D
v 1 + v 2v
t 0+1t 0,则x 2 = 5x 1,B 错、A 对;在第一个t 0内对物体应用动能22
222
m v 1m v 2m v 1
定理有W 1=、在第二个t 0内对物体应用动能定理有W 2=-,
222
则W 2 = 8W 1,D 错、C 对。
三、填空题
15.4 000;400 解析:应用动能定理解决;产生热量等于子弹克服阻力做的功。
16.
p F -2mg sin θ2F
;3F f ;f 17.μ =18.自由落体;匀速直线
2mg cos θF f m
解析:根据万有引力提供向心力,推导出线速度、角速度和周期与轨道半径的关系式。
9.A 解析:月球绕地球运转的周期T 与月球的质量无关。
10.A 解析:根据物体的速度图象可知,物体0-1 s内做匀加速合外力做正功,A 正确。
1-3 s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3 s内,1-2 s内合外力做功为零。
二、多项选择题11.BC 解析:类似平抛运动的处理方式。 12.AD 解析:
F 太阳F 月
四、计算题
19.解析:(1) 地面光滑情况下。弹簧达到原长时,物体速度最大,为v 1。 弹簧被压缩后,弹性势能E p =
12kb 2
=
M 太阳M 月
·
2R 月2R 太阳
,代入数据可知,太阳的引力远大
1
根据机械能守恒 ,有E p = m v 12
2
k kb 2
所以,v 1 ==b
m m
于月球的引力;由于月心到不同区域海水的距离不同,所以引力大小有差异。13.AD14.AC
解析:根据F -t 图象面积意义和牛顿运动定律有a 1=a 2=
(2) 物体与地面的动摩擦因数为 μ 情况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时,物体速度最大,为v 2。
设这时弹簧的形变量为s , 有ks = μmg ,
①
F t F 0
,v 1 = a1t 0=00,m m
2F 0
, m
2F t 3F t F t v
v 2 = v1+a 2t 0=00+00=00,则v 2 =3v 1;应用位移公式可知x 1 =1t 0、
2m m m
1'
此时,弹簧弹性势能E p =ks 2
2
根据能量守恒定律 有
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E p =
1'2
+μmg (b -s ) +E p m v 2
2
②
所以,
12112kb =m v 2+ μmg (b -s ) + ks 2
222
解得:v B =gR
2
m v B
小车在B 点有:F N -mg = 解得:F N = 6 mg
R
μ mg ⎫k k 2μ2mg 2⎛
联立①、②式解得 v 2 = b -或b +- 2μ gb ⎪
k ⎭m m k ⎝
20.解析:(1) 以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 F N cos θ = mg F N sin θ = F
① ②
由①、②联立,得 F = 810 N (2) F N =
mg
cos θ
mg
= 5 m/s
k cos θ
F N = kv 2 得v =
(3) 水平牵引力的功率P = Fv = 4 050 W
2m v C
21.解析:(1) 小车在C 点有:mg =解得:v C =gR
R
12
由A 运动到C ,根据机械能守恒定律得:mgh = mg ×2R +mv C
2解得:h = 2.5 R
12
(2) 由A 运动到B ,根据机械能守恒定律得:mgh =mv B
2
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