内容正文:
高中物理必修二 精准针对训(第三周)
第1天:
单选题:1.如图所示,一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N,当汽车经过半径为80 m的弯道时,下列判断中正确的是( )
A.汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×104 N
B.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
C.汽车转弯的速度为20 m/s时汽车会发生侧滑
D.汽车能安全转弯(不侧滑)的向心加速度不超过7 m/s2
多选题:2.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点速率小于远日点运行的速率
B. 椭圆半长轴 与公转周期 的比值 为常数
C. 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上
D. 若图中两阴影部分行星运动时间相等,则右侧面积大于左侧面积
实验题:3.小明设计了一个研究类平抛运动的实验。如图,光滑斜面ABCD倾角为θ,P、Q分别为AD、BC的中点,长为l的轻绳一端固定在P点,另一端固定一个可视为质点的质量为m的小球,小球静止在M点。现突然给小球一个初速度,轻绳恰好被拉断,小球沿水平方向飞出,恰好落在B点,重力加速度为g,则
(1)为求出小球在M点获得的初速度的大小,需要测量的物理量有 、 ;
(2)小球在M点获得的初速度大小为 (用所测量的物理量的字母及已知量表示)。
计算题:4.如图为一游戏中某个环节的示意图.参与游戏的选手小明会遇到一个人造山谷AOB,AO是高h=3 m的竖直峭壁,OB是以A点为圆心的弧形坡,∠OAB=60°,B点右侧是一段水平跑道.选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上水平跑道.选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.
(1)若小明以速度v0在A点水平跳出后,能落到水平跑道上,求v0的最小值;
(2)若小明速度v1=4 m/s在A点水平跳出,求小明在空中的运动时间.
第2天:
单选题:1.如图所示,一轻弹簧左端固定,右端连接一物体,物体放在光滑的水平面上。现对物体施加一作用力 ,使物体处于静止状态。然后撤去 ,物体将向右运动。则物体从静止开始向右运动一直到速度再次为零的过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能先增大后减小 B. 弹簧的弹性势能逐渐增大
C. 弹簧的弹性势能先减小后增大 D. 弹簧的弹性势能逐渐减小
多选题:2.一小球在光滑的水平桌面上运动,其在相互垂直的 、 方向上的分速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球做直线运动 B. 小球做曲线运动
C.小球的初速度大小为 D. 小球的初速度大小为
实验题:3.物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置,小明准备验证“系统机械能守恒”,设计的实验步骤如下:
a.测量遮光片宽度d,滑块到光电门距离为x,选用标准质量均为的砝码N个,已知重力加速度为g;
b.先将砝码全部放置在滑块上,然后夹走一块砝码放置于砝码盘,从静止释放滑块,记录下通过光电门的时间,由此得出通过光电门的速度v;
c.依次改变砝码盘中砝码个数n,每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘,重复步骤b,得到一系列n和v的数据;
d.以为纵轴,为横轴,若数据满足一次函数形式,则完成验证“系统机械能守恒”。
(1)在进行实验之前,下列选项中必须操作的是_______(填标号)
A.静止释放时滑块尽量靠近光电门,以防止滑块运动速度过快
B.动滑轮上的细绳应尽量竖直,以有效减少实验误差
(2)滑块通过光电门时,砝码盘中砝码的速度为 (用d和表示)
(3)若所绘制的图像斜率为k,则滑块的质量M= (用k、、N、g和x表示)
(4)由于未测量动滑轮和砝码盘的质量,则得出的滑块的质量与实际值相比将会 (填“偏小”、“偏大”或“相同”)。
计算题:4.已知“风云三号”在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G.求:
(1)地球的质量;(2)“风云三号”卫星在轨道上的运行周期T.
第3天:
单选题:1.如图所示, 、 是质量均为 的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上。如果把地球看成是一个质量分布均匀的球体, 、 两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 、 所受地球引力大小相等 B. 、 做圆周运动的向心力大小相等
C. 、 两质点的重力大小相等 D. 、 做圆周运动的线速度大小相等
多选题:2.一质量 的物体(视为质点)在坐标系 中,从坐标原点 处开始计时,沿 轴方向运动的 图像如图甲所示,沿 轴方向做初速度为0的运动的 图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时物体的速度为 B. 前 内物体的位移为
C. 物体受到的合力为 D. 时物体沿 轴方向的分速度为
实验题:3.小明和同学想利用图甲的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒,在水平桌面上固定一气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连,导轨上B点处有一光电门,与光电门相连的数字计时器可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间Δt,用d表示遮光条的宽度,s表示A、B两点的距离,g表示当地的重力加速度.(计算结果保留两位有效数字)
(1)实验时,将滑块从A点处由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门时的挡光时间Δt=1.3×10-2 s,已知遮光条的宽度d=5.2 mm,则滑块经过光电门时的瞬时速度大小v为________.
(2)改变光电门的位置进行多次实验,每次均令滑块自A点处由静止开始运动,测量相应的s与Δt的值,并计算出经过光电门时的瞬时速度大小v,作出v2-s图线,若不考虑误差,认为系统的机械能守恒,则v2与s应满足的关系式为v2=________.(用题中所给的符号表示)
(3)实验中,若已知M∶m=3∶1,利用数据作出的v2-s图线如图乙所示,则可求得当地的重力加速度g=________.
计算题:4.如图所示,一条小河两岸的高度差是h,河宽是高度差的4倍,小明骑着摩托车(可视为质点)以v0=20m/s的水平速度向河对岸飞出,恰好越过小河。取g=10m/s2,求:
(1)摩托车在空中的飞行时间;(2)小河的宽度。
第4天:
单选题:1.如图所示,若物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后仍落在斜面上,则物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(空气阻力不计,物体可视为质点)( )
A.tan φ=2sin θ B.tan φ=2cos θ
C.tan φ=tan θ D.tan φ=2tan θ
多选题:2.关于近地卫星、同步卫星、赤道上的物体,以下说法正确的是( )
A. 赤道上的物体和同步卫星的周期、线速度大小、角速度都相等
B.都是万有引力等于向心力
C.赤道上的物体和近地卫星的线速度大小、周期都不相等
D.同步卫星的周期大于近地卫星的周期
实验题:3.小明同学根据机械能守恒定律设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
(1)如图甲,小明将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=________N/m.(g取9.80 N/kg2)
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图乙所示.调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________.
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________.
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图丙,由图可知,v与x成________关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比.
计算题:4.水平传送带以v = 2m/s速度顺时针匀速运动,将质量m = 2kg的物体轻放在传送带的A端,传送带AB两端间的距离为L = 4m,物体和传送带间的动摩擦因数μ = 0.1,g取10m/s2。求从A到B:
(1)传送带对物体所做的功;(2)传送带克服摩擦力所做的功;
(3)系统因物体与传送带的摩擦而产生的热量。
第5天:
单选题:1.如图,木板可绕固定的水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止,在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J.用FN表示物块受到的支持力,用f表示物块受到的静摩擦力.在这一过程中,以下判断正确的是( )
A.FN和f对物块都不做功
B.FN对物块做功为2 J,f对物块不做功
C.FN和f对物块所做的总功为4 J
D.FN对物块不做功,f对物块做功为2 J
多选题:2.如图所示,将a、b两小球以大小为20m/s的初速度分别从A、B两点相差1s先后水平相向抛出,a小球从A点抛出后,经过时间t,a、b两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( )
A. t=5 s
B. t=6s
C. 抛出点A、B间的水平距离400m
D. 抛出点A、B间的水平距离180m
实验题:3.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后,着陆在该行星上。飞船上备有以下器材:
A.秒表一只 B.质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个 D.天平一架(带砝码)
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量,依据测量数据,可求得该星球的半径R及质量M,已知引力常量为G。
(1)绕行时需测量的物理量为 (说明物理量的名称及符号),选用的器材是 (填序号);
(2)着陆后需测量的物理量为 (说明物理量的名称及符号),选用的器材是 (填序号);
(3)利用测得的物理量写出半径R= 。
计算题:4.有一轻质杆长L为0.5 m,一端固定质量m为0.5 kg的小球,杆绕另一端在竖直面内做圆周运动.(g=10 m/s2)
(1)当小球在最高点时刚好对杆无作用力,求此时的速度大小;
(2)当小球运动到最高点速率分别为1 m/s和4 m/s时,求小球对杆的作用力;
(3)当小球运动到最低点时,小球受杆的拉力为41 N,求小球运动的速率.
第6天:
单选题:1.质量 的小球,从距桌面高 的 点下落到地面的 点,桌面高 , 取 ,以下判断正确的是( )
A. 以地面为零势能面,小球在 点的重力势能为
B. 以桌面为零势能面,小球在 点的重力势能为
C. 整个下落过程中小球所受重力做功
D. 整个下落过程中小球重力势能变化了
多选题:2.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,如图所示,已知mA=mB<mC,则对于三颗卫星,正确的是( )
A.运行线速度大小关系为vA>vB=vC B.轨道半径与运行周期关系为==
C.向心力大小关系为FA=FB<FC D.运行角速度关系为ωA>ωB=ωC
实验题:3.图甲是小明“研究平抛物体的运动”的实验装置图.
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_______________________.
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g=9.8 m/s2).
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为_______m/s(g=10 m/s2).
计算题:4.用长L=0.6 m的绳系着装有m=0.5 kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”。g取10 m/s2。则:
(1)最高点水不流出的最小速度为多大?
(2)若过最高点时速度为3 m/s,此时水对桶底的压力多大?
第7天:
单选题:1. 一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为(g取10 m/s2)( )
A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s
多选题:2.如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出).在这几个阶段中有关能量转化情况的说法,正确的是( )
A. 助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能
B. 起跳时,人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C. 越过横杆后,人的重力势能转化为动能
D. 落地后,人的能量消失了
实验题:3.在“探究平抛运动的特点”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=1.6 cm,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L和重力加速度g表示),其值是________(g取10 m/s2).小球在b点的速度大小为________.(计算结果均保留两位有效数字)
计算题:4.质点以为圆心做半径为的匀速圆周运动,如图所示(质点未画出),周期为T。当经过图中D点时,有一质量为m的另一质点仅受到力的作用从静止开始向右做匀加速直线运动。为使两质点在某时刻的速度相同,则的大小应满足什么条件?
高中物理必修一假期作业每周精准针对训练
第三周答案
第1天:
1.D 2.BC 3. MQ的长度 QB的长度 x
4. (1)若选手以速度v0在A点水平跳出后,恰好落在B点,则水平方向有hsin 60°=v0t
竖直方向有hcos 60°=gt2 解得v0= m/s
故选手落在水平轨道上的v0的最小值为 m/s
(2)若选手以速度v1=4 m/s在A点水平跳出,因v1< m/s,选手将落在弧形坡上,设该选手在空中运动的时间为t1下降高度为h1=gt12
水平前进距离x=v1t1 又x2+h12=h2(2分) 解得t1=0.6 s.
第2天:
1.C 2.BD 3.(1)B (2) (3) (4)偏小
4.(1)在地球表面对质量为m′的物体有m′g=G解得地球的质量为M=.
(2)设距地面高度为h的卫星的质量为m,根据万有引力提供向心力有G=m
联立解得T=.
第3天:
1.A 2.BD 3.(1)0.40 m/s (2) (3)9.0 m/s2
1.
4.(1)设摩托车在空中的飞行时间为t,根据平抛运动规律有
联立解得t=1s
2)小河的宽度为
第4天:
1.D 2.CD 3.(1)50.0 (2)相等 (3)滑块的动能 (4)正比 压缩量
4.1)物体在匀加速过程中,由牛顿第二定律解得
当物块和传送带共速时,经历的时间
物体相对于地面的位移
则在后面的过程中物块与传送带一起做匀速直线运动,则物块受到的摩擦力为零,则整个过程中传送带
物体所做的功为W1 = μmgx1 = 0.1 × 2 × 10 × 2J = 4J
(2) 在物块做匀加速直线运动阶段(即有摩擦力的阶段),传送带相对于地面的位移为x2 = vt = 4m
传送带克服摩擦力所做的功W2 = μmgx2 = 0.1 × 2 × 10 × 4J = 8J
(3)系统因物体与传送带的摩擦而产生的热量为Q = μmg(x2 - x1) = 0.1 × 2 × 10 × 2J = 4J
第5天:
1.B 2.AD 3. 绕行一圈所用时间T A 质量为m的物体的重力F BC
4.(1)小球在最高点时刚好对杆无作用力,此时重力提供向心力有mg=m,
代入数据解得v1== m/s
(2)当小球运动到最高点速率为1 m/s时,此时小球A受到杆向上的支持力.
根据牛顿第二定律可得:mg-F1=m,代入数据得:F1=4 N,
根据牛顿第三定律可得小球对杆的作用力为4 N,方向向下;
当小球运动到最高点速率为4 m/s时,此时小球A受到杆向下的拉力,
根据牛顿第二定律F2+mg=m,
代入数据解得F2=11 N,根据牛顿三定律可得小球对杆的作用力为11 N,方向向上;
(3)当小球运动到最低点时,小球受杆的拉力为41 N,
由牛顿第二定律有F-mg=m,代入数据解得v4=6 m/s.
第6天:
1.C 2.ABD 3.(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2
4.(1)水做圆周运动,在最高点水不流出的条件是:水的重力不大于水所需要的向心力。当重力恰好提供向心力时,对应的是水不流出的最小速度v0 以水为研究对象,mg=m
解得v0== m/s≈2.45 m/s。
(2)因为v=3 m/s>v0,所以重力不足以提供向心力,要由桶底对水向下的压力补充,此时所需向心力由以上两力的合力提供。
设桶底对水的压力为F,则由牛顿第二定律有mg+F=m 解得F=2.5 N
根据牛顿第三定律F′=-F,所以水对桶底的压力F′=-2.5 N,负号表示方向竖直向上。
第7天:
1.B 2.ABC 3.2 0.80 m/s 1.0 m/s
4. 速度相同包括大小相等和方向相同,由质点的运动情况可知,只有当运动到圆周上的点时的速度大小和方向才有可能相同,即质点转过周(1,2,3,),
经历的时间为 (1,2,3,)
质点的速率为
在同样的时间内,质点故匀加速直线运动,速度应达到,由牛顿第二定律及速度公式得
联立解得 (1,2,3,)
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