物理必修二经典题2附答案.docx

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物理必修二经典题2附答案

物理必修二题

（二）

1、西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3。

则v1、v2、v3的大小关系和a1、a2、a3的大小关系是（）

A．v2>v3>v1；a2v3a3>a1

C．v2>v3>v1；a2>a3>a1D．v3>v2>v1；a2>a3>a1

2、如图所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落，在C点处小球速度达到最大．x0表示B、C两点之间的距离；Ek表示小球在C处的动能．若改变高度h，则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是（）

3、“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B,它们的质量之比为mA：

mB=1：

2,它们的轨道半径之比为2：

1，则下面的结论中正确的是（）

A．它们受到地球的引力之比为FA：

FB=1：

1

B．它们的运行速度大小之比为vA：

vB=1：

C．它们的运行周期之比为TA：

TB=：

1

D．它们的运行角速度之比为A：

B=：

1

4、发射地球同步卫星要经过三个阶段：

先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图1所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）

A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度

B．卫星在轨道1上经过Q点时的动能等于它在轨道2上经过Q点时的动能

C．卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能

D．卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能

5、木星到太阳的距离约等于地球到太阳距离的5.2倍，如果地球在轨道上的公转速度为30km/s，则木星在其轨道上公转的速度等于？

6、某星球的质量约为地球的9倍，半径为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上以同样高度、以同样初速度平抛同一物体，射程为多少?

7、（8分）如图5所示，直角形的刚性杆被固定，水平和竖直部分均足够长。

质量分别为m1和m2的A、B两个有孔小球，串在杆上，且被长为L的轻绳相连。

忽略两球的大小，初态时，认为它们的位置在同一高度，且绳处于拉直状态。

现无初速地将系统释放，忽略一切摩擦，试求B球运动L/2时的速度v2。

8、（14分）如图所示，位于竖直平面内的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，轨道的最低点B的切线沿水平方向，轨道上端A距水平地面高度为H。

质量为m的小球（可视为质点）从轨道最上端A点由静止释放，经轨道最下端B点水平飞出，最后落在水平地面上的C点处，若空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。

求：

（1）小球运动到B点时，轨道对它的支持力多大；

（2）小球落地点C与B点的水平距离x为多少；

（3）比值R/H为多少时，小球落地点C与B点水平距离x最远；该水平距离最大

9、（18分）如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h=0.45m。

一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点。

现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m。

不计空气阻力，取g=10m／s2。

求

（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t；

（2）小物块从C点飞出时速度的大小vC；

（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf。

10、（15分）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v＝3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。

A、B为圆弧两端点，其连线水平。

已知圆弧半径R＝1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。

（g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。

求：

（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。

（2）从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ。

（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力。

（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v’＝m/s此时对轨道的压力。

11、图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。

点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。

一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。

（1）若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度大小及运动过程轨道

摩擦力对其所做的功;

（2）若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。

（提示:

在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为）

参考答案

1、C2、BC3、BC4、AC

5、（7分）13km/s

解：

由开普勒第三定律（4分）

得（2分）

解得13km/s（1分）

6、（11分）10m

解：

物体做平抛运动，水平位移x=v0t，（2分）

竖直位移，（2分）

重力等于万有引力，，（3分）

解得（1分）

其中h、v0、G相同，所以，（2分）

10m（1分）

7、（8分）解答A、B系统机械能守恒。

A、B两球的瞬时速度不等，其关系可据轻绳拉小船去寻求。

可以判断，A、B系统机械能守恒，（设末态A球的瞬时速率为v1）过程的方程为：

m2g=+①（3分）

在末态，绳与水平杆的瞬时夹角为30°，设绳子的瞬时迁移速率为v，有：

（2分）

两式合并成：

②（2分）

解①、②两式，得：

v2=

8、（14分）

（1）小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，设在B点的速度为vB，根据机械能守恒定律有mgR=mvB2………………………………………………………………（2分）

设小球在B点时所受轨道的支持力为FN，对小球在B点根据牛顿第二定律有

FN-mg=m……………………………………………………………………（2分）

联立可解得FN=3mg……………………………………………………………………（1分）

（2）小球离开B点后做平抛运动。

沿竖直方向有H-R＝…………………………………………………………（2分）

沿水平方向有x=vBt…………………………………………………………………（2分）

联立解得x=2…………………………………………………………（1分）

（3）由x=2可导出x=

当时，x有最大值。

…………………………………………………………（3分）

x的最大值xm=H（或xm=2R）……………………………………………………（1分）

9、答案：

解：

（1）从C到D，根据平抛运动规律

竖直方向（2分）

求出（1分）

（2）从C到D，根据平抛运动规律

水平方向（2分）

求出（1分）

（3）从A到C，根据动能定理

（4分）

求出克服摩擦力做功（2分）

10、解：

（1）由可得：

4分

（2）摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度1分

到达A点时速度1分

设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为α，则

，即α＝53°1分

所以θ＝2α＝106°1分

（3）所以NA＝5580N3分

由牛顿第三定律可知，人和车在最低点A时对轨道的压力为5580N1分

（4）在o点：

所以N＝7740N2分

由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为7740N1分

11、

（1）游客从B点做平抛运动,有

由式得

从A到B,根据动能定理,有

由式得

（2）设OP与OB间夹角为兹,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,

有

过P点时,根据向心力公式,有

由式解得

h=2R/3

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