物理·必修2(粤教版)
期中综合检测卷
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共4小题，每题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．如图所示的质点运动轨迹中，可能的是( )
答案：D
2．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是( )
A．牛顿在前人研究基础上，提出了万有引力定律
B．托勒密通过计算首先发现了海王星和冥王星
C．哥白尼首先提出了“地心说”
D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
答案：A
3．下列关于运动和力的叙述中，正确的是( )
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动
D．物体运动的速率不变，所受合力一定为零
解析：物体做曲线运动的条件是合外力与速度不共线，A错，C对；圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，但圆周运动的合力不一定指向圆心，B错；速率不变，速度方向可以变，合力不一定为零，D错．
答案：C
4.
红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中以速度为v0匀速上升，玻璃管从AB位置开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a.红蜡块同时从A点开始匀速上升的，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )
A．直线P B．曲线Q
C．曲线R D．无法确定
解析：红蜡块同时参与了两个分运动，其一是竖直向上的匀速运动，其二是水平方向的匀加速运动，物体合运动的加速度方向水平，所以红蜡块合运动的轨迹应向右偏移，即B选项正确．
答案：B
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
5．以初速度v0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．小球到达最高点所用的时间为 B．小球上升的最大高度为
C．小球回到抛出点时的速度大小为v0 D．小球回到出发点所用的时间为
解析：做竖直上抛运动的小球上抛到最高点的时间t＝，根据对称性，小球从抛出到回到出发点的时间为2，回到出发点的速度大小仍为v0，小球能达到的最大高度为H＝，综上所述得A、C选项正确．
答案：AC
6．如图所示
，通过皮带传动的两个皮带轮(皮带和轮不发生相对滑动)，大轮的半径是小轮半径的2倍．A、B分别是大小轮边缘上的点，则A、B的线速度v、角速度ω之比是( )
A．vA∶vB＝1∶1 B．vA∶vB＝1∶2
C．ωA∶ωB＝1∶1 D．ωA∶ωB＝1∶2
解析：A、B两点为皮带传动时皮带上的两点，线速度相等，即vA∶vB＝1∶1，而v＝ωr，可得ωA∶ωB＝1∶2.
答案：AD
7．如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上做匀速圆周运动，关于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受拉力和重力的合力提供向心力
答案：CD
8．我国发射的“神舟六号”载人飞船与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是( )
A．“神舟六号”的速度较小
B．“神舟六号”的向心加速度较大
C．“神舟五号”的周期更短
D．“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同
解析：由开普勒第三定律＝k可知，飞船的轨道半径越大，其运动周期越大，C对，D错；飞船运动半径越大，线速度越小，向心加速度越小，A对，B错．
答案：AC
9.
如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是( )
A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零
B．小球过最高点时的最小速度为
C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与小球所受重力方向相反
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反
解析：当小球在最高点满足重力等于支持力时，速度为零，A正确，B错误；当小球的速度等于时杆的作用力为零，若小球速度大于时，杆对小球有拉力，而小于时杆有支持力，所以C正确．
答案：AC
三、非选择题(本大题3小题，共50分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．)
10．(18分)在研究物体的平抛运动的实验中
(1)下列哪些因素会使实验误差增大________．
A．小球与斜槽间有摩擦
B．安装斜槽时其末端切线不水平
C．建立坐标时，y轴没画竖直
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
(2)若根据实验数据得到上图所示的图象，则平抛小球的初速度为________．(g取10 m/s2)
答案：(1)BC (2)2 m/s
11．(16分)在距地面高H＝45 m处，有一小球A以初速度20 m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与地面间
的动摩擦因数为0.5，A、B均可看作质点，空气阻力不计，求：
(1)A球落地时间；
(2)A球从抛出点到落地点之间的位移；
(3)A落地时，AB之间的距离．
解析：(1)A球做平抛运动，由h＝gt2得t＝＝3 s.
(2)水平方向A球做匀速运动x＝v0t＝60 m.
(3)B球做匀减速运动，加速度a＝μg，B球的位移s＝v0t－at2＝37.5 m，所以A球落地时，
AB之间的距离为Δx＝x－s＝22.5 m.
答案：见解析
12.(16分)如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R＝0.9 m，轨道B端与水平面相切，质量m＝1 kg的光滑小球从水平面以初速度v0向B滑动，取g＝10 m/s2.
(1)若v0＝6 m/s，求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少？
(2)若小球刚好能经过A点，则小球在A点的速度至少为多大？小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少？
解析：(1)小球在B点的受力分析如图：由牛顿第二定律有：N－mg＝，解得小球受到的支持力N＝mg＋＝50 N．由牛顿第三定律可知，小球对道轨的压与N大小相等，方向相反，小球轨道的压力为50 N.
(2)小球恰好过最高点，即只由重力提供向心力有：mg＝，解得小球在A点的最小速度：vA＝＝3 m/s.小球离开A点后做平抛运动有：2R＝gt2，s＝vAt，解得t＝0.6 s；s＝1.8 m.
答案：见解析
期末综合检测卷
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．下列表述正确的是( )
A．伽利略发现了万有引力定律
B．牛顿通过实验测出了万有引力常量
C．相对论的创立表明经典力学已不再适用
D．爱因斯坦建立了狭义相对论
答案：D
2．在下列所描述的运动过程中，若空气阻力可忽略不计，则机械能守恒的是( )
A．小孩沿滑梯匀速滑下 B．发射过程加速上升的火箭
C．被投掷出的在空中运动的铅球 D．随电梯一起匀速下降的货物
解析：小孩匀速滑下过程高度减小，重力势能减小，动能不变，机械能减小，A错，D错；火箭发射过程速度增大，重力势能增大，机械能增大，B错；铅球在空中运动过程只受重力作用，机械能守恒，C正确．
答案：C
3．如图所示，天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时天车上的起重机吊着货物正在匀速上升，则地面上的人观察到货物运动的轨迹是下图中( )
解析：货物同时参与了水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，由于货物在两个方向的分力都为零，合力亦为零，故货物做匀速直线运动，C正确．
答案：C
4．一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是( )
解析：当0＜F＜fm时，物块始终静止，加速度为0；当F＞fm时，物块做加速运动，由牛顿第二定律可得F－fm＝ma，又fm＝μmg，则有F＝ma＋μmg，故选项C正确．
答案：C
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
5．有一种大型器械，它是一个圆形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后紧靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速增大到一定程度时，突然地板塌落，然而游客却发现自己没有落下去，这是因为( )
A．游客处于超重状态
B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力大小等于重力
D．筒壁对游客的支持力提供向心力
解析：当地板塌落时游客没有落下去，说明游客随筒壁做匀速圆周运动，筒壁对游客的支持力提供向心力，D正确；竖直方向游客没有加速度，所以摩擦力大小等于重力，C正确．
答案：CD
6．如下图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的( )
A．运行周期长 B．向心加速度大
C．动能大 D．角速度小
解析：由开普勒第三定律＝k可知，飞船的轨道半径越大，其运动周期越大，A对；由ω＝得，周期越大，角速度越小，D正确；飞船运动半径越大，线速度越小，向心加速度越小，B、C错误．
答案：AD
7．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，经过一段时间t达到最大速度v，若所受阻力始终不变，则在t这段时间内( )
A．汽车牵引力恒定 B．汽车牵引力做的功为Pt
C．汽车加速度不断减小 D．汽车牵引力做的功为mv2
解析：牵引力的功率恒定，在t时间内，牵引力做的功为Pt，B正确，D错误；由P＝Fv知，当v增大时，F减小，A错；由牛顿第二定律得F－f＝ma，加速度a减小，C正确．
答案：BC
8．公路急
转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，( )
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小
解析：据题意，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，汽车与地面间没有摩擦力的作用，向心力由重力和地面支持力的合力提供，故路面外侧高内侧低，A正确；车速小于v0时，汽车的向心力减小，由
于地面比较粗糙，故汽车受到的静摩擦力将会阻碍车辆向内侧滑动，B错误；同理可知只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，C正确；由选项A的分析可知当路面结冰时，与未结冰时相比，向心力的大小不变，故临界速度v0的值不变，D错误．(对于选项B、C也可结合实际情况直接判断出正误，如汽车可以静止在转弯处，汽车速度过大将做离心运动．)
答案：AC
9．下图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑到底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有( )
A．N小于滑块重力 B．N大于滑块重力
C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小
解析：滑块通过B点时，根据牛顿定律得，N－mg＝，所以，N>mg，A错，B对；滑块沿光滑斜面下滑过程机械能守恒，即mgh＝，h越大，v越大，N越大，C正确，D错误．
答案：BC
三、非选择题(本大题3小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．)
10．(1)(6分)如图所示
是研究平抛运动时，用频闪照相拍下的A、B两小球同时开始运动的照片，相邻两次闪光之间的时间间隔都相等．A无初速释放，B水平抛出．通过观察发现，尽管两个小球在水平方向上的运动不同，但是它们在竖直方向上总是处在同一高度．该实验现象说明( )
A．B球水平方向的分运动是匀速直线运动
B．B球水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．B球竖直方向的分运动是匀速直线运动
D．B球竖直方向的分运动是自由落体运动
(2)(12分)利用如图所示的的装置，研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与________________(填“动能的增加量”或“速度的增加量”)的关系，可以验证机械能守恒定律．在处理实验数据时，需要确定打点时重物的动能．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图所示．已知相邻两点之间的时间间隔为T.测得A、B两点间的距离为h1，B、C两点间的距离为h2.由此可以确定，在打点计时器打下B点时，重物的动能为________________．
答案：(1)D (2)动能的增加量 m
11．(18分)随着我国经济和科技的发展，通过引进、创先、研发后，我国具有知识产权的大型运输机已试飞成功，此机可在短时间内投放物资和人员进行救灾、抢险和军事活动，能争取更多时间．现有总质量为m＝210 t一架大型喷气式飞机，从静止开始滑跑，当位移达到l＝6.0×102 m时，速度达到起飞速度v＝60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍．(g＝10 m/s2)求：
(1)飞机起飞时的动能Ek为多大？
(2)飞机起飞时的功率P为多大？
(3)若飞机在整个起飞过程中保持功率不变，当速度为30 m/s时加速度为多大？
解析：(1)由题意可得；Ek＝mv2＝×2.10×105×602 J＝3.78×108 J.
(2)由题意得Fμ＝0.02mg，由公式：P＝Fv＝Fμvm＝0.02×2.10×106×60 W＝2.52×106 W.
(3)由公式：F合＝F－Fμ＝－＝ma可得，a＝＝m/s2＝0.2 m/s2.
答案：见解析
12.
(21分)小物块A的质量为1 kg，斜坡顶端距水平面高度为h＝5 m，倾角为θ＝37°；斜坡与水平面均光滑；物块从斜坡进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度g取10 m/s2 .将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如右上图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)物块滑到O点时的速度大小；
(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能；
(3)物块A被弹回时， 若在斜坡上放了一层特殊物质，此时物块与坡道间的动摩擦因数μ＝0.3，则物体在坡道上升的最大高度是多少？
解析：(1)物体下滑过程中，由机械能守恒有mgh＝mv2
得v＝10 m/s.
(2)在水平道上，由机械能守恒定律有：
mv2＝Ep
弹簧为最大压缩量时的弹性势能EP＝50 J.
(3)设物块A能够上升的最大高度为h1，物块被弹回过程中由动能定理得
0－mv2＝－mgh1－μmgh1cot θ
解得：h1＝25/7≈3.57 m.
答案：见解析
物理·必修2(粤教版)
章末过关检测卷(一)
第一章 抛 体 运 动
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共4小题，每题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．(2014·浙江余姚高一期中考)做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是( )
A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力
答案：B
2．(2014·云南师大附中高一期中考)关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是非匀变速运动
B．平抛运动是匀速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动
D．平抛运动的物体落地时，速度方向一定是竖直向下的
答案：C
3．(2014·湖南怀化高一期中)在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是( )
解析：赛车从M向N做曲线运动，合力必须指向曲线的凹面A、B选项错误；赛车做减速运动，合力与速度成大于90°的夹角，C选项正确，D选项错误．
答案：C
4．(2014·湖南怀化高一期中)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2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( )
A．同时抛出，且v1C．甲早抛出，且v1>v2 D．甲早抛出，且v1解析：甲球下落的高度较大，所用的时间较长，甲较早抛出，由于两球水平位移相同，甲球运动时间长，故初速度较小，D选项正确．
答案：D
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
5．(2013·湛江高一期末)以初速度v0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．小球到达最高点所用的时间为
B．小球上升的最大高度为
C．小球回到抛出点时的速度大小为v0
D．小球到达最高点所用的时间为
解析：小球在最高点的速度为0，由公式vt＝v0－gt得t＝，A正确，D错误；根据竖直上抛运动的速度对称性可知小球回到抛出点时速度大小等于v0，C正确；由位移公式h＝v0t－gt2可得小球上升的最大高度H＝，B错误．
答案：AC
6．(2014·云南师大附中高一期中考)对平抛运动的物体，若g已知，要确定其初速度的大小，还应已知( )
A．落地时的水平位移
B．下落的高度
C．落地时速度的大小和方向
D．落地时的水平位移和下落的高度
解析：若知道落地速度的大小和方向，由运动的分解可知v0＝vcos α即可求得初速度，C正确；由水平位移的公式x＝v0t及h＝gt2可求得v0，A、B选项错误，D选项正确．
答案：CD
7．一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)．设抛出时t＝0，得到物体上升高度随时间变化的ht图象如图所示，则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为( )
A．8 m/s2 B．10 m/s2 C．25 m/s D．20 m/s
解析：由题图已知，物体上升的最大高度Hm＝25 m，上升和下落的时间均为t＝2.5 s，由Hm＝gt2可得出该行星表面的重力加速度大小为g＝8 m/s2.由t＝可得：v0＝gt＝20 m/s，故A、D选项正确．
答案：AD
8．某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2，5 s内物体的( )
A．路程为65 m B．位移大小为25 m，方向向上
C．速度改变量的大小为10 m/s D．平均速度大小为13 m/s，方向向上
解析：初速度为30 m/s，只需3 s即可上升到最高点，上升高度为h1＝＝45 m，再自由下落2 s，下降高度为h2＝×10×22 m＝20 m，故路程为65 m，A对；此时离抛出点高25 m，故位移大小为25 m，方向竖直向上，B对；此时速度为v＝10×2 m/s＝20 m/s，方向向下，速度改变量大小为50 m/s，C错；平均速度为＝ m/s＝5 m/s，D错．
答案：AB
9．(2013·深圳二模)a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，
设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则( )
A．va＞vb B．va＜vb C．ta＞tb D．ta＜tb
答案：AD
三、非选择题(本大题3小题，共50分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．)
10．(18分) (1)(2013·湛江高一期末考试)在探究物体做平抛运动规律的实验中，某同学做了下图甲、乙所示的实验．如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明________________________________________________________________________，
如图乙所示的实验中，将两个斜槽固定在同一竖直面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板连接，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1落到光滑水平板上并击中球2，这种现象说明______________________________________________________．
(2)(2014·湖南怀化高一期中)在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为____________m/s，(g＝10 m/s2)．物体运动到B点时，速度方向和轴正方向间的夹角为__________．
答案：(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
(2)1 45°
11. (16分)在某一高度以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，g取10 m/s2.求：
(1)小球上升过程经历的时间；
(2)小球上升的最大高度；
(3)当小球速度大小为10 m/s时，小球运动的时间．
解析：(1)小球上升到最高点时的速度vt＝0，由速度公式vt＝v0－gt得t＝＝2 s.
(2)小球上升的最大高度为H，由速度位移公式得H＝＝20 m.
(3)根据竖直上抛运动的对称性可知，小球上升过程和下降过程到达相同点时速度大小相等，方向相反，设小球由最高点自由下落t时间速度vt＝10 m/s，则t＝＝1 s，所以小球速度大小为10 m/s所经历的时间为1 s和3 s.
答案：见解析
12.(16分)(2013·北京高一期末)如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h＝1.8 m，小球抛出的初速度为v0＝8 m/s.不计空气阻力．取g＝10 m/s2.求：
(1)小球从抛出到落地经历的时间t；
(2)小球落地点与抛出点的水平距离x；
(3)小球落地时的速度大小v和方向．
解析：(1)∵竖直分运动为自由落体运动
∴h＝gt2
∴t＝0.6 s.
(2)∵水平分运动为匀速直线运动
∴x＝v0t＝4.8 m.
(3)竖直方向的分速度vy＝gt＝6 m/s；
落地速度为合速度v＝＝10 m/s；
设落地速度与水平方向夹角为θ，则 tan θ＝＝，所以θ＝37°.
答案：见解析
物理·必修2(粤教版)
章末过关检测卷(三)
第三章 万有引力定律及其应用
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是( )
A．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常数G
B．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学
D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
答案：A
2. (2013·清远高一)地球同步卫星位于赤道上空，和地球有相同的角速度才能和地球保持相对静止．关于各国发射的地球同步卫星，下列表述不正确的是( )
A．所受的万有引力大小一定相等
B．都位于赤道上空的不同点
C．离地面的高度一定相同
D．运行的速度都小于7.9 km/s
解析：所有地球的同步卫星周期都相同且等于地球的自转周期，因此同步卫星离地面高度一定相同，分布在赤道上空同一圆轨道上的不同点，B、C正确；在轨道上运动的卫星速度都小于第一宇宙速度，即小于7.9 km/s，D对．不同卫星质量不同，所受引力不同，A错．
答案：A
3．(2013·天津高一) 近几年我国航天事业取得巨大成就．已知地球的质量为M，引力常量为G，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则飞船在圆轨道上运行的速率为( )
A. B. C. D.
答案：A
4. (2013·广东实中高一)以下说法正确的是( )
A．公式F＝G中，在求不同的星球间的万有引力时，其引力常量G是不同的
B．公式F＝G中，G是人为规定的，由牛顿通过扭秤实验测得
C．绕地球做圆周运动的“天宫一号”空间站中，可用弹簧测力计测量弹力的大小，用电压表测量干电池两端的电压
D．绕地球做圆周运动的“天宫一号”空间站中，可用水银温度计测量体温，用水银气压计测量大气压强，用电子秤测量物体的重力
解析：万有引力定律适用于真空中任何物体之间的相互作用，而引力常量G是普适常量，不因相互作用的物体不同而不同，由英国科学家卡文迪许通过扭秤实验首先测得，A、B选项错误；绕地球做圆周运动的“天宫一号”空间站中的物体都处于完全失重状态，与重力产生的效果有关的现象都不会发生，弹簧测力计利用了弹簧的形变与重力无关，C选项正确，D选项错误．
答案：C
5．(2013·
北京西城高一)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都环绕地球做匀速圆周运动．这两颗卫星相比较( )
A．M的环绕周期较小
B．M的线速度较小
C．M的角速度较大
D．M的加速度较大
答案：B
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
6．甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下列说法正确的是( )
A．甲的线速度大，乙的线速度小
B．甲的线速度大，乙的角速度大
C．甲和乙的线速度相等
D．甲和乙的角速度相等
答案：AD
7．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )
A．卫星距离地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为G
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
解析：根据G＝m(R＋H)，A错，由G＝m，B正确，由G＝mg，C错、D对．
答案：BD
8．地球赤道上的物体随地球自转而做圆周运动的向心力为F1 ，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；地球同步卫星的向心力为F2，向心加速度为a2线速度为v2，角速度为ω2；设物体与卫星的质量相等，则( )
A．F1＞F2 B．a1＞a2 C．v1＜v2 D．ω1＝ω2
解析：同步卫星与地球的自转周期相同，角速度也相同，D选项正确；由v＝rω及r2>r1得C选项正确；由万有引力定律及牛顿第二定律得A、B选项错误．
答案：CD
9．(2013·广东卷)如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小
C．甲的角速度比乙的大 D．甲的线速度比乙的小
解析：由万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力得G＝m，所以v＝，两颗卫星的半径相同，行星的质量M越大，线速度越大，角速度越大，向心加速度越大，周期越小，A、D选项正确．
答案：AD
10．如下图所示，a，b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则( )
A．卫星a的周期大于卫星b的周期
B．卫星a的动能大于卫星b的动能
C．卫星a的重力势能小于卫星b的重力势能
D．卫星a的加速度小于卫星b的加速度
答案：BC
三、非选择题(本大题4小题，共62分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．(8分)两颗人造地球卫星质量之比为m1m2＝31，绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为r1r2＝12，则它们的线速度大小之比v1v2＝______； 角速度之比为ω1ω2＝________；周期之比T1T2＝ ________；地球对它们的万有引力大小之比F1F2＝ ________．
答案： 1 2 1 12 121
12．(12分)地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，自转周期为T，则地球的同步卫星离地面的高度为________．
答案：h＝ －R
13．(12分)已知地球的质量为月球质量的81倍，地球的半径约为月球半径的4倍，在地球上的第一宇宙速度是7.9 km/s，求：
(1)在月球上发射卫星的“第一宇宙速度”是多大？
(2)这个月球卫星的周期是多大？(月球的半径约为1 600 km)
解析：(1)“第一宇宙速度”是指卫星绕行星表面做匀速圆周运动的线速度，引力提供向心力，即G＝m，所以v＝，因此地球与月球的第一宇宙速度之比为v1∶v2＝＝9∶2，v2＝v1＝880 m/s.
(2)T＝＝ s＝11 418 s.
答案：见解析
14.(18分)继神秘的火星之后，今年土星也成了世界关注的焦点. 经过近7年时间，在太空中风尘仆仆地穿行2亿千米后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t. 求土星的质量和平均密度．
解析：土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力：
＝m(R＋h)．
探测器运行的周期：T＝
得土星的质量为：M＝
土星的平均密度：ρ＝.
答案：见解析
物理·必修2(粤教版)
章末过关检测卷(二)
第二章 圆 周 运 动
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共4小题，每题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．(2014·浙江余姚高一期中)质点做匀速圆周运动，在相等时间内( )
A．通过的弧长相等 B．位移相同
C．速度的变化相同 D．合外力相同
解析：匀速圆周运动是相等时间内通过的弧长或半径所转过的角度都相等的圆周运动，物体所受的合力提供向心力，且始终垂直于速度方向，所以物体受的合力方向时刻变化，B、C、D选项错误，A选项正确．
答案：A
2.
(2013·银川高一)在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点，轮盘转动时皮带不打滑．下列说法正确的是( )
A．a点的角速度比b点的角速度小 B．a点的线速度比b点的线速度小
C．a点的向心加速度比b点的向心加速度大 D．a点的线速度比b点的线速度大
答案：A
3．(2014·浙江学业水平模拟)如图所示，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是( )
A．va ＝ vb B．va > vb
C．ωa ＝ ωb D．ωa < ωb
解析：小强在荡秋千过程，人和绳都以O为圆心做圆周运动，人与a、b两点的角速度相等，C选项正确；a、b两点到O点的半径不同，线速度不等．
答案：C
4．(2013·银川高一)一学习小组利用如图所示的实验装置，研究向心力与质量、角速度和半径的关系．同学们所采用的研究方法是( )
A．类比法 B．科学推理法 C．控制变量法 D．等效替代法
解析：向心力与多个因素有关，需要采用控制变量法分别研究向心力与各因素的关系，所以C选项正确．
答案：C
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
5．(2013·徐州高一)下列各图为日常生活中的一些物体做圆周运动的情形，其中，图(1)表示汽车过凹形桥，图(2)表示汽车过拱形桥，图(3)为汽车在水平路面上转弯，图(4)为旋转着的脱水筒．下列说法正确的是( )
A．汽车过凹形桥底部时处于超重状态
B．汽车过拱形桥顶部时处于超重状态
C．汽车转弯速率越大，越不容易侧翻
D．衣物离脱水筒中心越远，脱水效果越好
解析：汽车过拱桥时加速度方向向下，处于失重状态，过凹形桥时加速度方向向上，处于超重状态，A正确，B错误；汽车转弯时速度过大会出现离心现象而侧翻，C错误；衣物随脱水筒以一定角速度转动，离中心越远，所需向心力越大，脱水效果越好，D正确．
答案：AD
6．(2013·广州六中高一)如图，汽车匀速驶过A B间的圆拱形路面的过程中，有( )
A．汽车牵引力F的大小不变
B．汽车对路面的压力大小不变
C．汽车的加速度大小不变
D．汽车所受合外力大小不变
解析：汽车做匀速圆周运动，合力提供向心力，由F合＝m＝ma知汽车受的合力大小恒定不变，C、D选项正确．
答案：CD
7.
小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一光滑圆钉C，如下图所示．今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时( )
A．小球的速度突然增大 B．小球的向心加速度突然增大
C．小球的向心加速度不变 D．悬线的拉力突然增大
答案：BD
8.
(2013·广东顺德高一)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度ω增大后，下列说法正确的是( )
A．物体所受弹力增大 B．物体所受弹力减小
C．物体所受摩擦力减小 D．物体所受摩擦力不变
解析：物体随圆筒转动，弹力提供向心力，即当ω增大时，FN增大，A对，B错；物体在竖直方向重力与摩擦力平衡，f＝mg，C错，D对．
答案：AD
9．(2013·广东顺德高一)如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．
现给小球一个初速度，使它在竖直平面内做圆周运动．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处为推力、b处为拉力 B．a处为推力、b处为推力
C．a处为拉力、b处为拉力 D．a处为拉力、b处为推力
解析：小球在最低点合力提供向心力，所以小球在a点杆产生拉力，小球在b点有临界速度v0＝，若小球通过最高点速度小于该速度时，杆产生支持力，若小球通过最高点速度大于该速度时，杆产生拉力，C、D选项正确．
答案：CD
三、非选择题(本大题共3小题，共50分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．)
10．(2013·珠海高一期末)如图为质量m＝1×103 kg的小汽车在水平公路上行驶的俯视图，轮胎与路面间的最大静摩擦力f＝8×103 N．汽车经过半径r＝50 m的弯路时．求：
(1)设转弯时路面水平，则汽车转弯做圆周运动的向心力由什么力提供？
(2)若车转弯时的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，此时车速v为多少？
(3)如果车速达到90 km/h，这辆车会不会发生侧滑？
解析：(1)由静摩擦力提供向心力．
(2)汽车转弯时受到的合力等于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得，f＝m，v＝＝20 m/s.
(3)若车速度达到90 km/h，即v′＝25 m/s>20 m/s，汽车所需的向心力大于汽车受到的最大静摩擦力，汽车会产生侧滑．
答案：见解析
11.(16分)(2013·广东清远高一期末)如图所示，位于竖直平面上的圆弧轨道光滑，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为v＝，最后落在地面上C点处，不计空气阻力．求：
(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大，对轨道的压力多大；
(2)小球落地点C与B点水平距离为多少．
解析：(1)F向＝m＝maB；
aB＝＝2g；
FN＝mg＋maB＝3mg；
根据牛顿第三定律可得，小球运动到B点对轨道的压力等于小球受的支持力，即为3mg.
(2)小球离开B点后做平抛运动，
竖直方向自由落体：h＝gt2；
水平方向匀速运动s＝vBt；
得：s＝2.
答案：见解析
12.(18分)一质量为m的汽车匀速驶过曲率半径为R的圆弧形桥面，已知桥面能承受的最大压力为N，为使汽车能安全地沿路面驶过该桥，则汽车行驶的速度大小应在什么范围？
解析：设车以最小速度v1行驶，桥面压力最大，
由mg－N1＝m， N 1＝ N
得v1＝.
车以最大速度v2行驶，重力恰好提供向心力，桥面支持力为零， 由mg－N2＝m , N2 ＝ 0得v2＝. 故汽车安全行驶的速度范围为： ≤v≤.
答案：见解析
物理·必修2(粤教版)
章末过关检测卷(四)
第四章 机械能和能源
(考试时间：50分钟 分值：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．下列说法正确的是( )
A．功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程
B．对于同一个参考平面，若A物体重力势能为1 J，B物体重力势能为－3 J，EpA＜EpB
C．重力做功的大小与零势能面的选取有关
D．克服轻弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能减小
答案：A
2.
运动员跳伞将经历开伞前后的加速下降和减速下降两个过程．将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．重力做功使系统的重力势能增加
D．任意相等的时间内重力做的功相等
解析：阻力的方向总与运动方向相反，故阻力总做负功，A正确；运动员加速下降时合外力向下，减速下降时合外力向上，B错；重力做功使系统重力势能减少，C错；由于做变速运动，任意相等时间内的下落高度h不相等，所以重力做功W＝mgh不相等，D错．
答案：A
3．“神舟六号”载人飞船在发射至返回过程中，以下哪一阶段返回舱的机械能减小( )
A．飞船升空的阶段
B．飞船在椭圆轨道上绕地球运动的阶段
C．返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段
D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
答案：D
4．质量为m的物体静止在水平地面上，起重机将其竖直吊起，上升高度为h时，物体的速度为v，此过程中是( )
A．重力对物体做功为mv2 B．起重机对物体做功为mgh
C．合外力对物体做功为mv2 D．合外力对物体做功为mv2＋mgh
答案：C
5．小球被细线
悬挂于O点，若将小球拉至水平后由静止释放，不计阻力，已知小球在下摆过程中速度逐渐增大，在小球摆至最低点的过程中重力对小球做功的功率为( )
A．保持不变 B．不断变大
C．不断变小 D．先变大后变小
解析：由功率公式P＝Fvcos θ，小球在最低点时重力与速度的夹角θ＝90°，功率为零，刚释放时速度为零，功率为零，所以D选项正确．
答案：D
二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
6.
黄珊汕在2010年广州亚运会女子蹦床决赛中，表现出色获得金牌．她从接触蹦床面A到运动至最低点B的过程中(忽略空气阻力的影响)，以下说法正确的是( )
A．黄珊汕重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
B．蹦床的弹性力做负功，弹性势能增加
C．黄珊汕的动能始终减小，其机械能守恒
D．黄珊汕到达最低点前重力势能始终减小
答案：BD
7．以初速度v0将小球竖直上抛，上升的最大高度为h，已知小球返回抛出点的速度为v1，若空气阻力大小f不变，则小球从抛出到回到出发点过程，克服空气阻力做功为( )
A．－2fh B．0
C．2fh D.mv02－mv12
解析：空气阻力做功Wf＝－2fh，整个过程只有空气阻力做功，所以克服空气阻力做功等于物体动能的减小，A、D选项正确．
答案：AD
8．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，球在空中达到最高点的高度为h，在最高点时的速度为v.不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A．运动员踢球时对足球做功mv2
B．足球上升过程克服重力做功mgh
C．运动员踢球时对足球做功mgh＋mv2
D．足球上升过程克服重力做功mgh＋mv2
解析：运动员踢足球过程使足球获得初动能mv02，足球在飞行过程只有重力做功机械能守恒，最高点的机械能为mgh＋mv2，所以运动员对足球做的功为mgh＋mv2，B、C选项正确．
答案：BC
9．用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的vt图象如图所示．下列表述正确的是( )
A．在0～t1时间内拉力逐渐减少
B．在0～t1时间内物体做曲线运动
C．在t1～t2时间内拉力的功率不为零
D．在t1～t2时间内合外力做功mv2
解析：由图可知，在0～t1时间物体加速度减小，由a＝知拉力逐渐减小，A正确；vt图象无法表示曲线运动，B错；在t1～t2时间内拉力不为零，故功率不为零，C正确；在t1～t2时间内合外力为零，故合外力做功为零，D错．
答案：AC
10．一物体在粗糙的水平面上滑行．从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F，则下列说法正确的是( )
A．如果物体改做匀速运动，则力F一定对物体做正功
B．如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定对物体做正功
C．如果物体仍做匀减速运动，则力F一定对物体做负功
D．如果物体改做曲线运动，则力F一定对物体不做功
解析：物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动．施加一水平恒力F后，如果物体改做匀速运动，则力F一定与摩擦力等大、反向，与物体运动方向相同，对物体做正功，A正确；如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定与物体运动方向相同，且大于摩擦力，力F对物体做正功，B正确；如果物体仍做匀减速运动，则力F可能与物体运动方向相同，但大小小于摩擦力，对物体做正功，也可能与物体运动方向相反，对物体做负功，C错误；只要物体受力F与物体运动方向不共线，物体就做曲线运动，力F与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角，还可以是直角，各种做功情况都有可能，D错误．
答案：AB
三、非选择题(本大题3小题，共50分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．(16分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
(1)下列器材中不必要的一项是__________(只需填字母代号)．
A．重物 B．纸带
C．天平 D．低压交流电源
E．毫米刻度尺
(2)关于本实验的误差，说法不正确的一项是________．
A．选择质量较小的重物，有利于减小误差
B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2 mm的纸带，有利于减小误差
C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
(3)在实验中，质量m＝1 kg的物体自由下落，得到的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.04 s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝________J，物体动能的增加量Ek＝________J．(取g＝9.8 m/s2，保留三位有效数字)
(4)通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(填“>”“＝”或“<”)，这是因为_______________；最后得出实验的结论是________________________________________________________________________．
答案：(1)C (2)A (3)2.28 2.26
(4) ＞ 纸带和重锤运动过程中受阻力 在实验误差允许的范围内机械能守恒
12．(16分)如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处由A点静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．已知AB间的距离xAB＝100 m，人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同，大小为μ＝0.50，斜坡的倾角θ＝37°.斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计．试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
(1)人和滑板从斜坡滑下的加速度和滑到斜坡底端B点速度的大小；
(2)人和滑板由A到C的过程中，克服摩擦力所做的功．
解析：(1)设人和滑板在斜坡上时的加速度为a1，由牛顿第二定律有：mgsin37°－Ff ＝ma1，由滑动摩擦力公式有：Ff ＝μmgcos 37°，解得a1＝2 m/s2，由运动学的公式有：vB2＝2a1xAB，解得vB＝20 m/s，或根据动能定理：mgxABsin 37°－μmgcos 37°×xAB＝mvB2同样给分．
(2)人和滑板从A点到C点的全过程，由动能定理有：mgxABsin 37°－Wf ＝0，解得：克服摩擦力所做的功Wf＝3.6×104 J.
答案：(1)20 m/s (2)3.6×104 J
13.(18分)如图所示，半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m＝1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动，正好落在C点，已知xAC＝2 m，F＝15 N(g取10 m/s2)，试求：
(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小；
(2)物体从C到A的过程中，克服摩擦力做的功．
解析：(1)设物体在B点的速度为v，此时物体对轨道的弹力大小为FN，由B到C做平抛运动，有2R＝gt2，xAC＝vt，得v＝5 m/s，由牛顿第二定律有FN＋mg＝，代入数据解得FN＝52.5 N，由牛顿第三定律知，物体对轨道的弹力大小为FN′＝52.5 N.
(2)从A到B，由机械能守恒定律有mvA2＝mv2＋2mgR，从C到A应用动能定理有FxAC－Wf＝mvA2，联立上两式并代入数据解得Wf＝9.5 J.
答案：见解析
