必修2综合能力检测B 新人教版有答案Word格式文档下载.docx
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临沂模拟）有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．b在相同时间内转过的弧长最长
C．c在4小时内转过的圆心角是π/6
D．d的运动周期有可能是20小时
4．如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是（ ）
A．轨道对小球做正功，小球的线速度vP>
vQ
B．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP<
ωQ
C．小球的向心加速度aP>
aQ
D．轨道对小球的压力FP>
FQ
轨道对小球不做功，由机械能守恒定律得vQ>
vP，轨道半径越小角速度越大，向心加速度越大，对轨道的压力越大，所以只有B选项正确．
5．（2011·
黄岗中学高一检测）质量为m的汽车，以恒定功率P从静止开始沿平直公路行驶，经时间t行驶距离为s时速度达到最大值vm，已知所受阻力恒为f，则此过程中发动机所做的功为（ ）
A．Pt B.
mvm2＋fs
C．fvmtD．Pt/2vm2
ABC
6．（2011·
唐山一中高一检测）2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的重力势能等于在轨道Ⅰ上经过A的重力势能（以地面为参考平面）
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
由开普勒第二定律知A正确；
因A离地面的高度一定，所以B对，D错；
在轨道Ⅱ上的周期小于轨道Ⅰ上的周期C对．
7．如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为
圆周的光滑轨道，a为轨道最高点，de面水平且与圆心等高．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是（ ）
A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与球的质量有关
B．只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内
D．要使小球飞出de面之外（即落在e的右边）是可能的
CD
只要小球能通过轨道的最高点a，即有va≥
，小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a点后做平抛运动的水平射程x，由平抛运动公式x＝vat及R＝
gt2得x≥
R，由此可知，小球通过a点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de面之外．
8．（陕西师大附中高一检测）在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人．假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（ ）
A.
B．0
C.
D.
C
依题意画出物理情景示意图，若要在最短时间内靠岸，则必须要求摩托艇相对于水的速度v2的方向垂直于河岸，由于同时参与水的运动，摩托艇将相对河岸沿合速度v的方向运动，在B点登陆．由图示几何关系可以看出，速度三角形与位移三角形相似，故有
＝
，s＝
d.可见该题的正确选项为C.
9．如图所示，传送带以1m/s的速度水平匀速运动，砂斗以20kg/s的流量向传送带上装砂子，为了保持传递速率不变，驱动传送带的电动机因此应增加功率（ ）
A．10WB．20W
C．30WD．40W
每秒钟流到传送带的砂子获得的动能为ΔEk＝
mv2，砂子达到速度v之前，相对传送带向后滑动，每秒转化为内能的机械能为：
Q＝Ffs相对，而s相对＝
Q＝Ffs相对＝μmg·
因此，电动机必须增加的功率为：
ΔP＝
＝20W，∴应选B.
10．（2011·
潍坊检测）如图所示，高为h＝1.25m的平台上覆盖一层薄冰，现有一质量为60kg的滑雪爱好者以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°
（取重力加速度g＝10m/s2）．由此可知下列各项中错误是（ ）
A．滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/s
B．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5m
C．滑雪者在空中运动的时间为0.5s
D．着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300W
D
着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°
，故v0＝vy＝
m/s＝5.0m/s，A正确；
x＝v0t＝v0
＝5×
m＝2.5m，B正确；
t＝
s＝0.5s，C正确；
着地时滑雪者重力做功的瞬时功率P＝mgvy＝60×
10×
5W＝3000W，D错误．
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（本题共3小题；
每小题6分，共18分．将正确答案填在题中的横线上）
11．（2011·
临沂模拟）某同学利用图示装置探究外力做功与物体动能的关系．在水平光滑的桌面上固定竖直的挡板可以安装多个相同的水平弹簧，如果让小车压缩弹簧，释放小车后，弹簧的弹力对小车做功，可使小车的动能增加．已知弹簧刚恢复原长时，小车即到达最大速度，此处放置的电脑测速仪可以迅速测出小车的速度．现有5条完全相同的弹簧（图中只画出两条）可以完成实验．第一次在小车和竖直挡板之间放一条弹簧，推动小车压缩弹簧Δx后，由静止迅速释放小车，测出小车的速度为v1；
第二次放两条弹簧，也压缩Δx后，由静止释放小车，测出小车的速度为v2；
……现已测得四组数据，其中还欠缺一组数据，如下表所示：
弹簧的条数
1
2
3
4
5
弹力做的功
W0
2W0
3W0
4W0
5W0
速度vn/m·
s－1
0.200
0.283
0.346
0.447
速度的平方vn2/m2·
s－2
0.0400
0.0801
0.120
（1）请你根据表中的数据在答题纸中作出W－v2图象；
（2）由W－v2图象可知，W与v2的关系是________．
（3）请你根据已探知的规律，由图象对应的值将v4及v42分别填入表中对应的空白处，并将其写在答题纸的对应横线上．
（1）图象如图
（2）W与v2成正比
（3）0.400 0.160
12．（7分）（河南郑州外国语学校年高一下学期月考）有甲、乙、丙三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图
（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______________________________．
（2）乙同学采用如图
（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；
两轨道上端分别装有电磁铁C、D；
调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是___________________．仅仅改变弧形轨道M距水平板的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明____________________________________．
（3）丙同学采用频闪照相法．图（3）为小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一部分，图中小方格的边长为5cm，已知闪光频率是10Hz，那么小球的初速度大小为________m/s，小球在位置B时的瞬时速度大小为________m/s，由A到C小球速度变化量的大小为________m/s，方向________．若以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球初始位置的坐标为（________cm，________cm）．（g＝10m/s2）
（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
（2）PQ两球将相碰；
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
（3）1.5 2.5 2 竖直向下 －15 －5
13．（2010·
三明高一检测）如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重垂线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放）球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________.
（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________.
（1）65.0
（2）x
（3）mg（h1－h2）
三、论述·
计算题（本题共4小题；
共42分．解答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．）
14．（9分）某滑板爱好者在离地h＝1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移S1＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v＝4m/s，并以此为初速度沿水平地面滑行S2＝8m后停止，已知人与滑板的总质量m＝60kg.求
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时的水平初速度．（空气阻力忽略不计，g＝10m/s2）
60N 5m/s
（1）设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为f，根据动能定理有－fS2＝0－
由上式解得f＝
N＝60N
（2）人和滑板一起在空中做平抛运动，
设初速为v0，飞行时间为t，根据平抛运动规律有
v0＝
由上两式解得
v0＝
m/s＝5m/s.
15．（10分）（2010·
烟台模拟）在半径R＝5000km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m＝0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：
（1）圆轨道的半径；
（2）该星球的第一宇宙速度．
（1）0.2m
（2）5×
103m/s
（1）小球过C点时满足F＋mg＝m
①
又根据mg（H－2r）＝
mv02②
由①②得：
F＝
H－5mg③
由图可知：
H1＝0.5m时F1＝0；
代入③可得r＝0.2m
H2＝1.0m时F2＝5N；
代入③可得g＝5m/s2
（2）据m
＝mg
可得v＝
16．（10分）（2011·
潍坊模拟）水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接．斜槽AB的竖直高度差H＝0.6m，倾角θ＝37°
；
圆弧槽BC的半径R＝3.0m，末端C点的切线水平；
C点与水面的距离h＝0.80m.人与AB间的动摩擦因数μ＝0.2，取重力加速度g＝10m/s2，cos37°
＝0.8，sin37°
＝0.6.一个质量m＝30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速度地自由滑下，不计空气阻力，求：
（1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小．
（2）小朋友滑到C点时速度v的大小及滑到C点时受到的槽面的支持力FC的大小．
（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向的位移x的大小．
（1）4.4m/s2
（2）1300N （3）4m
（1）小朋友沿AB下滑时，受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：
mgsinθ－Ff＝ma①
又Ff＝μFN②
FN＝mgcosθ③
联立①、②、③式解得：
a＝4.4m/s2.④
（2）小朋友从A滑到C的过程中，根据动能定理得：
mgH－Ff·
＋mgR（1－cosθ）＝
mv2－0⑤
联立②、③、⑤式解得：
v＝10m/s⑥
根据牛顿第二定律有：
FC－mg＝m
⑦
联立⑥、⑦式解得：
FC＝1300N.⑧
（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友做平抛运动，设此过程经历的时间为t，则：
h＝
gt2⑨
x＝vt⑩
联立⑥、⑨、⑩式解得：
x＝4m⑪
17．（11分）（2011·
济南检测）如图所示，在游乐节目中，一质量为m＝60kg的选手以v0＝7m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°
时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v＝2m/s
匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L＝6m，传送带两端点A、B间的距离s＝7m，选手与传送带的动摩擦因数为μ＝0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．（g＝10m/s2，sin37°
＝0.6，cos37°
＝0.8）求：
（1）选手放开抓手时的速度大小；
（2）选手在传送带上从A运动到B的时间；
（3）选手在传送带上克服摩擦力做的功．
（1）5m/s
（2）3s （3）360J
（1）设选手放开抓手时的速度为v1，则
－mg（L－Lcosθ）＝
mv12－
mv02
代入数据得：
v1＝5m/s
（2）设选手放开抓手时的水平速度为v2
v2＝v1cosθ①
选手在传送带上减速过程中
a＝－μg②
v＝v2＋at1③
x1＝
t1④
匀速运动的时间t2
s－x1＝vt2⑤
选手在传送带上的运动时间
t＝t1＋t2⑥
联立①②③④⑤⑥得：
t＝3s
（3）由动能定理得Wf＝
mv2－
mv22
解得：
Wf＝－360J
故克服摩擦力做功为360J.
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