章末检测卷(4)-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第二册同步辅导与测试(人教版)

12.解析(1)拉力传感器已测出拉力F,要间接测量小球的质量，还 需要测量的物理量是小球做匀速圈周运动的半径r:根据测量 转对应的时间1，得其做匀速圈周运动的周期为T=上，根据牛 颜第二定律得F三mr,解得n司 4π2n2r (2)设月球表面的重力加速度为g月，△F恒为小球在月球表面重 力的6倍，有△F=6mg月，解得月球表面的重力加速度为g月 F,根据月球表面上物体受到的万有引力等于其所受重力，得 6m GMm三mg月，联立解得月球的质量为M-4FP 6Gm 答案(1)小球做匀速圆周运动的半径” 4元2n2x (2 △FR 6Gm 18,解析(1)根据地球表面物体的重力等于万有引力可得G兴 mg,所以有M=R (2)组合体的角速度为0=，=丁 故周期为T=2 (3)组合体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 (R+H)=ma (R+H) Mm ER 解得H=入G .-R. 答案(1)R gR'P -R 14,解析(1)设处于L1点的小物体质量为0，则小物体所受向心 力由两天体的万有引力的合力来提供，可得GMm Gmmo R,2 (L-R1)2 =moa台，解得a台R(LR) GM Gm (2)设处于L2点的小物体质量为，则小物体所受向心力由两天体 的万有引力的合力来提供，可得 Mmo Gmmo R,2 (R2-L)mR GM GmR, 解得=√R十(R, (3)设处于L2点的小物体质量为m0,设运动中的角速度为仙，则 小物体所受向心力由两天体的万有引力的合力来提供，可得 Cmmo 对环绕天体，其向心力由两天体间的万有引力提供，可得 -ma L, 由于R2:L=8:7,联立可得M:m=130. 答案(1)GM_」 Gm GM GmR2 R(L-R)(2) R(R-L) (3)130 15.解析(1)忽略地球自转的影响，在地球表面处的物体受到的重 力近似等于万有引力， Gm地no mog=- R2 在轨道半径为r=2R处，卫星所受万有引力等于其重力， mg'-Gm是m (2R)2 联立解得：g=马 (2)卫星所受万有引力提供其做圈周运动的向心力，有： -2·2R 结合(1)中式子可得w=√ g (3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圈周运 动，且卫星的转动方向与地球自转方向相同，当卫星转过的角度与 建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空， 即w△/一△1=2π 解得：△1= 2π V8求4 「g 答案(1)冬(2)√最(3) 2π g 8R o 2 章末检测卷（四）》 1,D[滑块运动的加速度大小a是-1m/s,由题图知，第1s内 有Fr十F=ma,第2s内有F-Fr=ma,则Fr=1N,m=2kg,又 由F=ug可得动摩擦因数4=0.05，故A,B错误：第1s内的位 移大小为x=2 ×1×1m=0.5m,根据功的公式可得第1s内摩 擦力对滑块做的功为一0.5J,故C错误：根据旷t图像可知，第2s 内的平均速度大小？= 0m/s=0.5m/s,所以第2s内力F的 2 平均功率P=F=3×0.5W=1.5W,故D正确.] 2.C[运动员在下落过程中仅受重力，根据牛颜第二定律可知，运 动员的加速度不变，故A错误；在运动员下落过程中，重力对他做 正功，运动员的重力势能减少，故B错误：在运动员下落过程中， 他的重力势能转化为动能，动能逐渐增加，故C正确：运动员在下 落过程中仅有重力做功，机械能守恒，故D错误. 3.C[物体仅在重力作用下运动，物体的机械能守恒，根据机械能 守恒定律可知E=E2,代入已知条件为3E十0=E,十2m,解 得位于r处的速度为=2 E,故C正确.] 4,A[F做的功W=FlA,第一次lA1比第二次lA2小，故W1W2: 而Q=mg·1相对，两次木块的相对位移相等，故Q=Q2,选项A 正确，」 5,B[A、B组成的系统机械能守恒，则有3mgh=2(m十3m), ,选项B正确.] 解得=N2 6.D[根据图像可知，滑块向上先加速后匀速，加速过程gcos3T mgsin37°=ma,a= 0=1m/s2,解得4=0.875，A错误；根据能 △ 量守恒，0一4s内，传送带对滑块做功W=2mv一2m2十 mgasin37,x=13×2+3×2m=10m,解得w=128J,B错 误：04s内，滑块对传送带做功W'=一mgos37°Xx1一gsin37 ×x2,其中x1=x2-3×2m=6m,解得W=一156J,C错误；0~4s 内，系统产生的内能为Q=mg△c0s37,4r=(3X2-1十3×2)m= 2 2m,得0一4s内，系统产生的内能为28J,D正确.] 7,D[设物体在斜面上克服摩擦力做功为W:,若物体从静止开始 下滑，由动能定理得mgh一W:=2m2,若该物体以初速度0 从项端下滑，由动能定理得mgh-W:=立m 2m2,由乙 图可知，物体两次滑到平面的速度关系为2=21，由以上三式解 W=mh-百m2,故D正确.] 8.BC[由图像可知在14s后的加速度大小a2= 0-6 18-14 m/s2= 1.5m/s,故阻力F:=ma2=1.5N,故A错误；玩具车在前2s内的加 速度a1 3.0=1,5m/s2,由牛领第二定律可得牵引力F=ma 2 十F;=3N,当t=2s时达到颜定功率，P=Fw=9W,此后玩具 车以颜定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以1=4s时牵引力 的瞬时功率为9W,故B正确；玩具车在25到10s内做加速度减 小的加速运动，由动能定理得P1一F=之m-2m0,解 得52=39m,故C正确；由图像可知总位移s=2×3X2m十 入 39m十6×4m十2×4×6m=78m,故D错误.] 9.AC「球a、b组成的系统只有重力做功，a、b组成的系统机械能 守恒，单独对a球来说，除了a球的重力做功，还有杆的作用力做 功，机械能不守恒，故A正确：杆向下转动的过程中，α、b转动的角 速度相等，设杆转动的角速度为仙，在最低点，a球的线速度v。 L,b球的线速度v5=w·2L,则5=2a,对、b系统组成的系 统，由机械能守恒mgL十mg·2L=2m,十2m%,解得。 V30g,%=号√30gL,故B错误，C正确：对6球，根据动能 1 定理W6十mg·2L=2m2一0，解得W6=亏mgL,故D错误.] 10,AB[A物体下落h,则禅簧的形变量是h,B物体处于静止快 态，所以h=2mg$in30,解得k=坚，A正确：物体A减少的机 1 械能转化为了禅簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能为mgh 2,B正确：此时弹簧弹力为mg,则A受到的拉力为mg,故 A物体受力平衡，加速度为0，C错误：因A落地后不再运动，则 5 弹簧的形变量不再变化，禅力不会再增大，故B不可能高开挡板 向上运动，D错误.] 11.解析(1)中间小球的速度大小0=0.6150一0.0150 m/s= 2×0.15 2.0m/s. (2)从释放小球到拍下图乙中中间小球的过程中，小球动能的 增量 △Ek=2mw-0=0,40J 小球重力势能的减少量△E。=mg△h=0.20×9.8X0.2100J= 0.41J 综上得出的结论是在误差允许的范围内，小球的机械能守恒， 答案(1)2.0(2)0.400.41在误差允许的范围内，小球的 机械能守恒 12.解析(1)轨道略微倾斜的目的是平衡摩擦力，使g sin0=F, 木板就能做匀速直线运动，木板连上细线后拉力等于其合力，细 线的拉力对木板做的功等于合力对木板做的功，故C、D正确， (2)遮光条B通过光电门时的速度咖=，遮光条A通过光电 11 n时的建度队是引A=宁，合M-些（付 光滑的滑轮两端的细线拉力处处相同，弹簧测力计的示 1) 数显示的是细线的拉力F,即为木板所受的合外力，故W=FL, 气)释-紫（店）十结F (3)当轨道水平放置时，对小车由动能定理得(F一Mg)L Md/11 1a? 之的关系图像可知斜率)=，纵裁距=Mg,联立 2L b bd2 得u=Mg2kgL 13.解析(1)设起重机允许的最大输出功率为P。,重物达到最大速 度时拉力F。等于重力，由P0=Fom,Fo-mg,可得P。=gm =5.1×101W (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许的最大输出功率，设此 时重物受到的拉力为F,速度为1，匀加速运动经历的时间为 t1,则有P。=Fw1,F-mg=ma,1=al1 联立并代入数据得t1=5s,F=5.1×101N 第2s末，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为2，输出功率 为P,有2=at,P=F2,联立并代入数据解得P=2.04× 10W. 答案(1)5.1×10W(2)5s2.04×101W 14.解析(1)物块从B到C做平抛运动，则有v,2=2g(2R一)，在 C点时有tan0=必 )利 代入数据解得=√m/s,在B点对物块进行受力分析，得F十 B- mg-m R 解得F=2N,根据牛领第三定律知物块对轨道的压力大小为F =F=2N,方向竖直向上， (2)在C点的速度为c= sin 0=2 m/s 物块从C点下滑到返回C,点的过程，根据动能定理得一ngcos日· 2L=0-2mc2 代入数据解得L=0.4m. (3)最终物块在DE段来回滑动，从C到D,根据动能定理得 mgLsin0-mgcos0·s=0-2mc‘, 解得s=1.6m. 答案(1)2N(2)0.4m(3)1.6m 15.解析(1)小球甲从D端飞出，做平抛运动，历时t到达E点，有 2R=号g2,R=ond 解得vD=方√gR (2)设甲、乙小球质量分别为m1m2,当细线与竖直方向夹角0 37°时，甲、乙小球速度大小分别为1、2，甲、乙小球组成的系统 机械能守恒，有 mg·是R·os37”=7m2+m:2 由运动的合成与分解得，甲、乙小球速度大小关系为凹1c0s37° vasin 37 细线突然断裂后，小球甲运动到D端过程中，以直径AC所在的 水平面为参考平面，由机械能守恒定律得 2 mg(2RRo37r）十m2=mw2+mgR 1 1 联立解得四=16 1772 16 答案(1)√(2) 模块综合检测卷 1.D[王亚平和空间站一起绕地球做圈周运动，因此不处在平衡状 态，故A错误：根据万有引力提供向心力有m=m 2 3 解得T=2π√GM 中国空间站的轨道低于地球同步卫星，因此中国空间站的运行周 期小于24h,故B错误： 根据万有引力提供向心力有GMm=mrm' 2 M 解得ω3 中国空间站的轨道低于地球同步卫星，因此中国空间站比地球同 步卫星的角速度大，故C错误： 中国空间站运行过程中只受万有引力作用，所以中国空间站运行 过程中机械能守恒，故D正确， 2.D[垂直于河岸方向上渡河的速度为精sin(0十a),故渡河的时 间t D物sin(a十0，故B正确：当a十0=90'时，渡河时间最短， d ”静sin90 5=口，故A正确：小船合速度沿OP方向，故满足 刀静 P特sin0=v*sina,故D错误：合速度大小为wcos0十家cosa, OP 故渡河时间t P静c0sB十V水c0sa 故C正确.] 3.B[由动能定理可知Wr-mgh= 2m,又因F-h图像与横轴 围成的“面积”表示拉力做的功，则WF=40J,代入数据可解得v 2√5m/s,选项B正确.] 4.D「卫星d为同步卫星，与卫星a和地球均自西向东转，角速度 相等，保持相对静止，故A正确.a为地球赤道上随地球自转的物 体，则a的周期等于地球自转周期，d为同步卫星，c、d的转道半径 相等，则运行周期相等，故T=T。=Td =24h,卫星b半径小，故 周期最小，故B项正确.b为近地卫星，线速度大小等于地面发射 卫星时的最小发射速度，大小为7.9km/s,也是地球第一字宙速 度，故C项正确。卫星绕地球做匀速圈周运动时，有G Mm m号，解得8=√四对be可得受-√辰a两者微图调选 动的周期相同，可得=尽，卫星质量未知，故向心力大小无法 ,=R不一定成立，故D错误.] 确定下a 5.C[两小球同杆相连，则角速度相等，故-==号故A VB aB 2 正确：小球加速度向下，处于失重状态，其向心力FA=mA元 4mAg,故A小球受到轻杆的作用力大小为3mAg,方向竖直向下， B正确：B小球加速度向上，故处于超重状态，其向心力FB UB mu 21-mu (4√gL) 2L -=8m1g,故B小球受到轻杆的作用力大 小为9mg,方向竖直向上，C错误：转轴对轻杆恰好无作用力，即 3mAg=9mug,可得=三，故两小球向心力FA:F=mL心 mB :2mLa2=3:2,故D正确.] 6.C[关掉油门下坡的过程，汽车所受支持力Fy=ngcos0,A项 错误：关闭油门汽车下坡时速度不变，则F:=mgsin0 上坡达到最大速度时，牵引力与重力沿坡面的分力和阻力的合力 平衡，则有 mgsin0十F-n P 即F一2 -,B项错误： 上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至m,由动能定理得： PI-(mgsin 0+F)x= 2mmm2-0 得t=4 ngsin0十mm 2P 上坡过程中，汽车做加速度减小的加速运动，平均速度大于气，所 以运动时间 1= 工<2工，D项错误.故选C.] 6章未检测卷（四） (时间：9 一、选择题（本题共10小题.在每小题给出的 四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要 求，第8~10题有多项符合题目要求) 1.一滑块在水平地面上沿直线滑行，1=0时速率 紫 为1m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上 对其施加一水平作用力F,力F和滑块的速度 )随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则 (两图取同一正方向，重力加速度g取 10m/s2) F/N w/(ms-1） 3 图 2 0 t/s 甲 乙 A.滑块的质量为0.5kg B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5 C.第1s内摩擦力对滑块做的功为一1J D.第2s内力F的平均功率为1.5W 的 2.第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北 京和张家口联合举办，跳台滑雪是比赛项目 之一.若某运动员从跳台边缘水平滑出，经 过一段时间落到斜坡上，忽略空气阻力的影 响，则有关运动员的下落过程，下列说法正 确的是 ( A.运动员的加速度逐渐增大 B.运动员的重力势能逐渐增加 C.运动员的动能逐渐增加 D.运动员的机械能逐渐增加 3.一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物 块位于r1和r2时的重力势能分别为3E。和 Eo(E。>0).若物块位于r1时速度为0，则位 于r2处的速度大小为 ) A.2 2Eo 6Eo m Eo C.2 D.4小m 1 机械能守恒定律 0分钟) 4.如图所示，木块A放在 A→F 木块B的左端，用水平 B 恒力F将A拉至B的 7mnhnninianmmmmwmmwm 右端，第一次将B固定在地面上，F做功为 W1,产生的热量为Q1;第二次让B可以在光 滑地面上自由滑动，F做的功为W2,产生的 热量为Q2,则应有 ) A.W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q2 5.如图所示，质量为m 和3m的小球A和 B,系在长为L的细 线两端，桌面水平光 滑，高h(h<L),B球无初速度从桌边滑下， 落在沙地上静止不动，则A球离开桌边的速 度为（重力加速度为g) ( A.√2gh B. 3gh c D 6.如图甲所示，倾角为37°的传送带以速度 o=3m/s顺时针运转，两传动轮之间的距 离足够长，质量=2kg的滑块从左侧底端 以一定的速度滑上传送带，滑块在传送带上 运动的t图像如图乙所示，已知此过程传 送带的速度保持不变(sin37°=0.6，cos37° =0.8,g取10m/s2),则在图示时间内 ( v/(m-s) 3 00 )37 01234t/s 甲 A.滑块与传送带间的动摩擦因数u=0.6 B.0~4s内，传送带对滑块做功56J C.0一4s内，滑块对传送带做功156J D.0一4s内，系统产生的内能为28J 7.质量为m的物体从高为h的斜面顶端静止 下滑，最后停在平面上.若该物体以初速度 从顶端下滑，最后仍停在平面上，如图甲 所示.图乙为物体两次在平面上运动的一1！ 图像，则物体在斜面上运动过程中克服摩擦！ 力的功为 ( 7777777777 甲 乙 A.mt-3mgh B.3mgh- 2m62 C名mw2-mgh 1 D.mgh- 6n2 8.某兴趣小组遥控一辆 ↑v/(m·s-l) 玩具车，使其在水平路 61---- 面上由静止启动，在前 2s内做匀加速直线运 3 动，2s末达到额定功 率，2s到14s保持额024681012141618/s 定功率运动，14s末停止遥控，让玩具车自 由滑行，其1图像如图所示.可认为整个过 程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的 质量为m=1kg,g取10m/s2,则( A.玩具车所受阻力大小为2N B.玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9W! C.玩具车在2s到10s内位移的大小为 39m D.玩具车整个过程的位移为90m 9.如图所示，在长为2L的 轻杆的中点M和端点W M N 处各固定一个质量均为 m的小球a、b,杆可绕轴 O无摩擦地转动.重力加 速度为g,则杆从水平位置无初速度释放到 竖直位置的过程中 ) A.球a机械能不守恒 B.球a到达最低点时的速率为√2gL C.球6到达最低点时的速率为名30g D.轻杆对球b做功为一mg 196 0.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连 接在轻滑轮两侧，物体B的质量为2，放置在 倾角为30的光滑斜面上，物体A的质量为， 用手托着物体A使弹簧处于原长，细绳伸直 且B与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行， A与地面的距离为h,物体B静止在斜面上挡 板P处.放手后物体A下落，与地面即将接触 时速度大小为，此时物体B对挡板恰好无压 力，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说 法正确的是 LL M P A 309 A.弹簧的劲度系数为”m8 1 B.此时弹簧的弹性势能等于mgh-2mu C.此时物体A的加速度大小为g,方向竖 直向上 D.此后物体B可能离开挡板沿斜面向上 二、实验题（本题共2小题） 1.用如图甲实验装置验证机械能守恒定律」 质量为m=200g的小球，从球心正对刻度 尺的零刻度处由静止释放，用手机拍摄小 球下落的视频，得到分帧图片，从视频中截 取连续的三帧图片，图片中的小球和刻度 如图乙所示.已知所截取的图片相邻两帧 之间的时间间隔为0.15s,刻度尺的分度值 是1mm,则（结果均保留2位有效数字） 刻度尺 手机 下落中 的小球 甲 2 (1)在图乙中，中间小球的速度大小v= m/s. (2)从释放小球到拍下图乙中中间小球的过 程中，小球动能的增量△Ek= J,小 球重力势能的减少量△E。= J(计 算时g取9.8m/s2),由此得出的结论是 12.用如图甲所示装置来探究功和动能变化的 关系.木板上固定两个完全相同的遮光条 A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑 轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有 定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水 平桌面上，P为小桶（内有沙子），滑轮质量、 摩擦均不计，遮光条的宽度为d,重力加速 度为g. 光电门 木板A 甲 (1)实验中轨道应倾斜一定角度，这样做目 的是 A.为了使释放木板后，木板能匀加速下滑 B.为了增大木板下滑的加速度 C.可使得细线拉力做的功等于合力对木板 做的功 D.可使木板在未施加拉力时能匀速下滑 (2)实验主要步骤如下： ①测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮 光条的距离L;按甲图正确连接器材 ②将木板左端与轨道左端对齐，由静止释 放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧 测力计示数F及遮光条B、A先后经过光 电门的时间t1、2,则遮光条B、A通过光电门 的过程中木板动能的变化量△Ek= .合外力对木板做功W (用字母M、t12、d、L、F表示) ③在小桶中增加沙子，重复②的操作。 ④比较W、△Es的大小，得出实验结论， 19 (3)若在本实验中轨道水平放置，其他条件 和实验步骤不变，假设木板与轨道之间的 动摩擦因数为，测得多组F、1、t2的数据， 并得到F与疗一京的关系图像如图乙所 示，已知图像在纵轴上的截距为b,直线的斜 率为k,求解= (用字母b、d、L、 k、g表示) 三、计算题（本题共3小题.解答时应写出必要的 文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算 的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.如图所示为修建高层 建筑常用的塔式起重 机.在起重机将质量 为m=5×103kg的重 物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向 上做匀加速直线运动，加速度a= 0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许 的最大值时，保持该功率直到重物做vm 1.02m/s的匀速运动.g取10m/s2,不计 额外功.求： (1)起重机允许的最大输出功率； (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起 重机在第2s末的输出功率， 14.如图所示，半圆形 光滑轨道竖直固 定且与水平地面 D VE 相切于A点，半 径R=0.1m,其右侧一定水平距离处固定 一个斜面体.斜面C端离地高度h= 0.15m,E端固定一轻弹簧，原长为DE,斜 面CD段粗糙而DE段光滑.现给一质量为： 0.1kg的小物块（可看作质点）一个水平初 速度，从A处进入圆轨道，离开最高点B后 恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平： 行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又： 沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高！ 点C.物块与斜面CD段的动摩擦因数μ= 5,斜面倾角0=30°，重力加速度g取 6 10m/s2,不计物块碰撞弹簧的机械能损： 失.求： (1)物块运动到B点时对轨道的压力大小； (2)C、D间的距离L; (3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总 路程s 198 5.如图所示，固定光滑管道由半径均为R的 半圆形管道ABC和四分之一圆弧管道CD 组成，A、O、C三点在同一水平线上.固定光 滑直角杆由水平杆ab和竖直杆bc组成，长 度bc=1.5R,竖直杆下端c点位于半圆形 管道左端A处.甲、乙两小球分别穿在竖直 杆和水平杆上，并用长度为瓷R且不可伸 长的细线连接.现使细线水平伸直，将小球 甲、乙同时从静止开始无初速度释放，当细 线与竖直方向夹角0=37°时，细线突然断 裂，小球甲从竖直杆c端无碰撞进入管道口 A,通过管道后从D端水平飞出，落地点E 与D端水平距离为R.小球直径略小于管 道内径，小球直径、管道内径和直角杆的粗 细都可忽略不计，不计空气阻力，重力加速 度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： 甲 D y R omcccom (1)小球甲到达D端时的速度大小； (2)甲、乙两小球的质量之比.