物理必修2同步练习东城.docx
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物理必修2同步练习东城
第一章抛体运动
第一节曲线运动
做一做
1、一个物体的速度方向如图所示。
从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。
到达B时,这个合力突然改成与前进方向相同。
到达C时,又突然改成向前但偏左的力。
物体最终到达D。
请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
想一想
1、人在平地上走路时,如果让两个脚掌轮流向后蹬地,人就一直向前走,如果人在向前走的过程中,让左脚掌向左后方蹬地,人就向右前方转弯,若让右脚掌向右后方蹬地,人就向左前方转弯。
试用牛顿运动定律及物体做直线或曲线运动的条件,说明上述人行走的方式。
练一练
1、关于曲线运动,下列说法中正确的是()
A.曲线运动的轨迹肯定不在一条直线上
B.做曲线运动的物体的速度方向一定变化
C.做曲线运动的物体的速度大小一定变化
D.做曲线运动的物体可能处于平衡
2、判断下列说法中正确的是()
A.做曲线运动的物体所受合外力一定不等于零
B.物体所受合外力不为零,则物体必做曲线运动
C.静止的物体受到恒定的合外力后,可能做曲线运动
D.静止的物体受到恒定的合外力后,不可能做曲线运动
3、物体做曲线运动()
A.它的速度的方向改变,所以无法确定其速度方向
B.只要确定其运动轨迹,就可以确定任意位置的速度方向
C.只要确定其运动轨迹,就可以确定任意时刻的速度
D.它的加速度一定是随时改变的
4、物体做曲线运动时()
A.速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化
B.速度的大小和方向可以都在不断地发生变化
C.速度的方向不发生变化而大小在不断地变化
D.速度在变化而加速度可以不发生变化
5、下列说法正确的有()
A.速度大小不变的曲线运动是匀速运动,加速度为零
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动的速度一定是要改变的
D.曲线运动也可能是匀变速运动
6、如图所示,在光滑的水平面上一个物体在一个水
平力的作用下,沿曲线由A向B运动,当到B点时,
突然去掉水平力,则物体在去掉水平力后的运动,
将是虚线中的()
A.沿曲线Ba运动B.沿直线Bb运动
C.沿曲线Bc运动D.立即停止运动
7.关于曲线运动,下列说法中正确的是()
A.匀变速运动不可能是曲线运动
B.做曲线运动的物体加速度一定不为零
C.物体受恒力作用,不可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体,速度大小可能不变
8.图为空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行。
每台发动机
开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。
开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平动,开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平移。
求:
(1)单独分别开动P1、P2、P3、P4,探测器将分别做什么运动;
(2)同时开动P2和P3,探测器将分别做什么运动;
(3)若四个发动机能产生相同的推力,它们同时开动时探测器将分别做什么运动;
(4)分别开动P2与P4,探测器的运动有何不同?
第二节运动的合成与分解
做一做
在一次中学生物理竞赛中,竞赛是从桌角A处向B处发射一个乒乓球,让竞赛者在桌边B处用一只吹管将球吹进球门C,看谁射门成功率高。
某生将吹管对准C吹,但球总是不进球门。
亲自做做看,并分析一下失败的原因。
想一想
1、人向东跑的速度为4m/s,觉得无风,这时风速多大,方向怎样?
如果东风速度为5m/s,那么人怎样跑觉得无风?
以这样的速率怎样跑觉得风从东偏南450方向吹来?
2、两个宽度相同,但长度不同的台球框固定在水平面上,从两个框的一个长边同时以相同的速度发出球A和B,如图所示,设球与框边碰撞前后速度的大小不变,且不计一切摩擦,A和B谁会先回到最初出发的框边?
练一练
1、关于合运动和分运动,下列说法正确的是()
A、两个分运动是先后进行的
B、两个分运动可以先后进行,也可以同时进行
C、两个分运动一定是同时进行的
D、先有两个同时进行的分运动,后有合运动
2、对于两个分运动的合成,下列说法正确的是()
A、合运动的速度一定大于两个分运动的速度
B、合运动的速度一定大于某个分运动的速度
C、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小
D、合运动的方向就是物体实际运动的方向
3、一船垂直于河岸航行,船到河心时水流的速度突然变为原来的2倍,则过河的时间()
A、不受影响B、时间缩短为原来的3/4
C、时间将变长D、时间缩短为原来的1/2
4、某船在静水中的速率为3m/s,要横渡宽为30m的河,河水的流速为5m/s。
下列说法中正确的是()
A.该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸
B.该船渡河的速度最小速度是4m/s
C.该船渡河所用时间至少是10s
D.该船渡河所经位移的大小至少是50m
5.平抛物体的运动规律可以概括为两点:
①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:
如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面。
这个实验()
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
6、一条自西向东的河流,南北两岸分别有两个码头A、B,如图所示。
已知河宽为80m,河水水流的速度为5m/s,两个码头A、B沿水流的方向相距100m。
现有一种船,它在静水中的行驶速度为4m/s,若使用这种船作为渡船,沿直线运动,则()
A.它可以正常来往于A、B两个码头
B.它只能从A驶向B,无法返回
C.它只能从B驶向A,无法返回
D.无法判断
7、如图所示,质量为m的物体受到4个共点力的作用下正在作匀速直线运动,速度方向与F1、F3方向恰在一直线上,则
(1)若只撤去F1,则物体将作运动,加速度大小为m/s2,方向为。
(2)若只撤去F2,它将作运动,加速度大小为m/s2,方向为。
(3)若只撤去F3,它将作运动,加速度大小为m/s2,方向为。
8、一条小河宽d=400m,小汽艇在静水中的速度为4m/s,河水的流速是3m/s,则:
(1)当小汽艇顺水航行时,小汽艇的实际速度为;
(2)当小汽艇泥水航行时,小汽艇的实际速度为;
(3)当小汽艇过河的最短时间为,此时它的速度大小为;
(4)小汽艇过河的最短距离为,此时它的速度大小为;
(5)若小汽艇的速度为2m/s,则它过河的最短距离为。
9、如图所示,人以速度v0匀速的前进,当拉物体的绳子与水平方向成α时,物体运动的速度v大小为多少?
10、质量为m=2kg的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立Oxy坐标系,t=0时,物体位于坐标系的原点。
物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化的图线如图甲、乙所示。
求:
(1)t=0时,物体速度的大小和方向;
(2)t=3.0s时,物体受到的合力的大小和方向;
(3)t=8.0s时,物体速度的大小和方向;
(4)t=8.0s时,物体的位置(用位置坐标x、y表示)。
(角度可用反三角函数表示)
第三节平抛运动
做一做
在水平桌面上有一个小球,设法让小球垂直于桌边以不同的速度飞出,请你只用一把尺子测出小球飞出时的速度。
想一想
1、为使飞机投下的炸弹落在指定的轰炸目标上,轰炸机在距离轰炸目标有一定距离时就投下炸弹,飞机在投弹时是否需要给炸弹施加一个水平向前的力?
2、伽利略在1638年写的《两种新科学的对话》一书中曾说,一颗石子从船上的一根桅杆上落下时,无论船是静止的还是匀速航行的,它都将落在桅杆的脚下,并亲自做了这个实验,请用平抛运动的规律解释这一现象。
练一练
1、决定平抛运动物体飞行时间的因素是()
A.初速度B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度D.以上均不对
2、下面叙述正确的是()
A.平抛物体运动是匀变速曲线运动
B.平抛物体在t时刻速度方向与t时间内位移方向相同
C.平抛物体在空中运动时间随初速度增大而增大
D.平抛物体运动时间足够长,则速度将变成竖直向下
3、关于平抛运动,下列说法正确的是()
A是匀变速运动
B是变加速运动
C任意两段时间的速度变化量的方向相同
D任意相等时间内的速度变化量相等
4、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()
A、物体的高度和所受重力B、物体的高度和初速度
C、物体所受的重力和初速度D、物体所受的重力、高度和初速度
5、做平抛运动的物体:
()
A、速度保持不变B、加速度保持不变
C、水平方向的速度逐渐增大D、竖直方向的速度保持不变
6、如图所示,从一根空心竖直钢管A的上端边缘,沿直经方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间均不计)。
若换一根等高但较粗的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,则运动时间()
A.在A管中的运动时间长
B.在B管中的运动时间长
C.在两管中的运动时间一样长
D.无法确定
7、如图所示,一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个小球在空中的排列情况是()
8、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)
9、以速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物的()
A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度为
C.运动时间为
D.发生的位移为
10、如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为300的斜面上。
可知物体完成这段飞行时间是()
(A)
(B)
(C)
(D)2s
11、如图9所示,将一个小球从h=20m高处水平抛出,小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=30m。
不计空气阻力,g取10m/s2求:
(1)小球在空中运动的时间;
(2)小球抛出时速度的大小.
12、跳台离水面高度为10m,一名运动员以水平速率2m/s离开跳台边缘。
运动员离开跳台0.8s后,求
(1)他离开跳台边缘的水平距离是多少;
(2)他离水面的竖直距离是多少;(3)运动员入水时离跳台边缘的水平距离是多少?
(g取10m/s2)
13、一物体从20m高处水平抛出,1s末速度方向与水平方向的夹角为300,(g取10m/s2,不计空气阻力)求
(1)落地时的速度大小为多少?
(2)落地点离抛出点多远?
14、直升飞机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开飞机即由于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5m/s。
若空投时飞机停留在离地面100m高处空投物资,由于风的作用,使降落伞和物资以1m/s速度匀速水平向北运动,求
(1)物资在空中运动的时间;
(2)物资落地时速度的大小;
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。
第四节斜抛运动
做一做
两个大致等高的同学练习传递篮球,如果彼此相距一定距离,站定后不再移动位置,双手也保持在各自的胸前,一同学将球水平推出,另一同学很难将球接住,为什么?
要想接住篮球,传球的同学应怎么做才行?
想一想
在空气阻力可以不计的情况下,在平地上以一定的速率v0向上抛射出去的物体,抛射角θ(抛射方向与水平方向的夹角)改变时,物体的射高和射程也相应改变,你能根据学过的知识找到射高和射程与抛射角的关系吗?
练一练
1、斜抛运动与平抛运动相比较
A.都是匀变速曲线运动
B.只有平抛运动是匀变速曲线运动
C.都是加速度逐渐增大的曲线运动
D.只有平抛运动是速度逐渐增大的运动
2、做斜抛运动的物体到达最高点时
A.速度为零B.竖直分速度为零
C.合力为零D.加速度为零
3、竖直上抛运动,可以看作向上的匀速运动和自由落体运动的合运动,则下列论述正确的是
A.当两个分运动的合速度为零时,物体上升到最高点
B.当两个分运动的合位移为零时,物体上升到最高点
C.当向上的匀速运动的速度大于向下的自由落体运动的速度时,物体向上运动
D.当物体向上的匀速运动的速度小于向下的自由落体运动的速度时,物体一定在抛出点的下方
4、大马哈鱼总是要逆流而上游到乌苏里江上游产卵,游程中有时还要跃上瀑布。
这种鱼跃出水面的速度可达36km/h,请估测出它可以跃上多高的瀑布?
(取g=10m/s2)
5、在水平地面上的迫击炮炮筒与水平方向成600角,炮弹从炮口射出时的速度是500m/s,若忽略空气阻力,求炮弹的射高和射程。
(取g=10m/s2)
6、由消防水龙头带的喷嘴喷出的水流量是280L/min,水离开喷口的速度为26m/s。
若竖直向上喷射,水流上升的高度是多少?
在任一瞬间空中有多少升水?
(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
7、如图所示,斜上抛物体到达最高点时速度为6m/s,落地时的速度为vt=10m/s。
忽略空气阻力,试求:
(1)物体抛出时的速度大小;
(2)物体在空中的飞行时间;
(3)射高Y和射程X。
(取g=10m/s2)
第 二 章 圆周运动
1.描述圆周运动
做一做:
(1)如图2-1-1所示,用一张硬纸板剪裁成圆形,在圆形纸板的中心想办法穿一个小孔,将一根小棍AB从孔中穿过,使棍AB垂直于圆形纸板并固定.在圆形纸板上任意找一个点P,用鲜明的颜色将P点标示出来. (注:
保存好这个小制作,后面学习中还要使用.)
(2)你想办法使圆形纸板以棍AB为轴转动起来.注意观察P点的运动情况和圆形纸板的运动情况,说出转动与圆周运动的区别,体会P点运动(圆周运动)的特点.
(3)在电风扇的扇叶上找到任意一个点,想办法在此点固定一个颜色醒目的标识Q.电风扇通电,使扇叶转动起来,扇叶正常运转后,观察这个标识Q的运动情况,体会什么是匀速圆周运动,匀速圆周运动的特点.
想一想:
圆形纸板的运动是圆周运动吗?
匀速圆周运动是匀速运动吗?
怎样描述匀速圆周运动的快慢?
(提示:
做匀速圆周运动的物体,其运动状态具有重复性.)
练一练:
1、做匀速圆周运动的物体,下列哪些物理量是不变的:
()
A.速度B.速率C.角速度D.频率
2、下列有关物理量的说法中正确的是:
()
A.线速度是只有大小而无方向的物理量
B.线速度是既有大小又有方向的物理量
C.角速度的单位是由角度和时间单位组成的
D.周期和频率是描述匀速圆周运动快慢的物理量
3、关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是:
()
A.运动轨迹为圆形的,都称为匀速圆周运动
B.匀速圆周运动的线速度大小是不改变的
C.匀速圆周运动的角速度恒定
D.匀速圆周运动的周期只由线速度大小来决定
4、关于匀速圆周运动,以下结论中正确的是:
( )
A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动是加速度恒定的曲线运动 D.匀速圆周运动是变加速曲线运动
5、对于做匀速圆周运动的物体,以下说法中正确的是:
( )
A.在相等的时间内通过的路程相等 B.在相等的时间内通过的位移相等
C.在相等的时间内通过的弧长相等 D.在相等的时间内转过的角度相等
6、做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为3m/s,角速度为6rad/s,则在0.1s时间内物体通过的弧长为________m,半径转过的角度为_______rad,半径是_______m.
7、机械手表秒针的运动可以看作匀速转动.秒针的角速度ω=_________rad/s,如果秒针长1cm,则针尖的线速度大小为____________m/s.
8、一个圆盘的直径是50cm,在电动机带动下做匀速转动,转速为2r/s(转/秒).圆盘边缘上某点的角速度是;线速度的大小是.在圆盘轴心与边缘上某点连线的中点固定一个物体,物体做匀速圆周运动的频率是;线速度的大小是.
9、如图2-1-2所示,大小两圆轮半径之比为2:
1,通过皮带传动使两轮分别以O和O,为轴转动起来,转动过程中皮带不打滑.若A、B是两圆轮边缘上的点,C是大圆轮半径的中点,则A、B两点的线速度之比为;A、B两点的角速度之比
为;A、C两点的线速度之比为;B、C两点的角速度之比为.
10、一个挂钟的秒针、分针、时针长度分别是20cm、16cm和12cm.分别求出秒针、分针和时针的角速度及秒针、分针和时针末端的线速度大小.(结果保留三位有效数字.)
2.圆周运动的向心力
做一做:
(1)找一根大约50cm长的塑料包装绳,绳子的一端拴一个小沙包.手握绳子的另一端,用力摇动绳子使沙包做圆周运动.体会手的感觉,分析绳子对沙包的作用力方向.
改变沙包转动的快慢,你感觉一下,你的手通过绳子对沙包的作用力怎样变化了?
再换一个质量较大的小沙包,重复以上的实验,谈一谈你认为物体受到什么方向的力就可以做圆周运动?
这个力的大小与什么因素有关?
(2)用“1.描述圆周运动”中的图2-1-1所示的小制作,完成以下实验:
使圆形纸板保持水平,在P点放置一个小物体,想办法让圆形纸板以棍AB为轴转动起来.当圆形纸板转动速度很小时,小物体与圆形纸板保持相对静止;逐渐增加圆形纸板转动的速度,当小物体飞离P点时,观察小物体飞行的方向.当小物体与圆形纸板相对静止时,你能确定小物体运动趋势的方向吗?
怎样找到小物体受到的静摩擦力的方向?
想一想:
(1)分析做圆周运动的物体受力时,在受力图中需要标明“向心力”吗?
(2)物体在沿着运动轨迹的切线方向不受力时,能否做圆周运动?
举例分析.
练一练:
1、关于向心力,下列说法中正确的是:
()
A.物体做匀速圆周运动,它受的向心力是物体所受外力的合力
B.物体做匀速圆周运动,它受的向心力总指向圆心,所以向心力是恒力
C.向心力不改变线速度的大小,所以向心力不产生加速度
D.向心力虽不改变线速度的大小,但改变线速度的方向
2、如图2-2-1所示,水平圆盘绕竖直轴OO,匀速转动.若物体R与圆盘保持相对静止,则R的受力情况是:
()
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
D.重力、支持力、向心力、摩擦力
3、关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法中正确的是:
( )
A.向心加速度一定跟圆半径成正比
B.向心加速度一定跟圆半径成反比
C.向心加速度是物体所受合外力产生的
D.向心加速度总是跟物体所受合外力的方向相同
4、关于向心加速度的物理意义,以下说法中正确的是:
( )
A.它描述的是线速度大小变化的快慢 B.它描述的是向心力变化的快慢
C.它描述的是线速度方向变化的快慢 D.它描述的是角速度变化的快慢
5、水平圆盘上有两个质量相同的物体A和B,可视为质点.用水平轻绳a、b以图2-2-2中所示的方式连接,两绳长相同.现在使圆盘以过圆心的竖直线OO,为轴匀速转动,物体A、B随之转动而不打滑.若忽略摩擦,则a、b两绳的拉力之比为:
( )
A.3:
2B.2:
3C.1:
1D.2:
1
6、质量为1kg的物体在水平面上做匀速圆周运动.物体做圆周运动的角速度为3.0rad/s,半径为0.5m,该物体做圆周运动的线速度为_________m/s,向心加速度为_______m/s2,受到的向心力为___________N.
7、一个小球用40cm长的细线系住,细线的另一端固定在光滑的水平桌面上,小球在桌面上做周期为2s的匀速圆周运动.小球的线速度为;从某点开始计时,经过2.5s,小球通过的路程是;位移的大小是.(结果保留三位有效数字.)
8、一个质点做匀速圆周运动,如果它的圆周半径不变,而速度大小增大到原来的4倍,向心力增加了60N.那么质点原来受到的向心力的大小是。
3.匀速圆周运动的实例分析
做一做:
(1)用饮料瓶自制一个盛水的小桶,在小桶的开口端系一根结实
的细绳.
(2)将小桶内盛适量的水,找一个空旷的场地.如图2-3-1所示,手握细绳的O端,使小桶在竖直平面内做圆周运动.
(3)在小桶做圆周运动的过程中,桶内的水会流出来吗?
放慢小
桶做圆周运动的速度,尽力使小桶能够通过圆周的最高点P,你会看到
什么现象?
想一想:
使盛水的小桶在竖直平面内做圆周运动,小桶的速度能够任意放慢吗?
在这个运
动中,小桶的速度需要满足什么条件?
练一练:
1、静止在地球上的所有物体,都在跟随地球做圆周运动.对于在地球上不同位置的物体,下列说法中正确的是:
( )
A. 运动的角速度都相同 B. 运动的线速度都相同
C. 运动的周期都相同 D. 运动的线速度大小都相同
2、在摩托车比赛时若采取以下措施,则正确的是:
( )
A. 转弯的半径越大,车身与地面间夹角越小
B.转弯时车速越快,车身与地面间的夹角越小
C.转弯时车速越快,车身与地面间的夹角越大
D.路面倾斜的方向应指向转弯的方向
3、用细线悬吊着一个质量为m的小球,细线与竖直方向的夹角为θ,使小球在水平面内做匀速圆周运动.关于小球的运动,下列说法中正确的是:
( )
A. 向心力是由细线的拉力提供的 B. 向心力是重力与细线拉力的合力
C. 夹角θ越大,细线的拉力越大 D. 质量越大向心加速度越小
4、如图2-3-2所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,杆以另一端O为固定轴在竖直平面内转动.当小球转到最高点时,速度大小为v.下列说法中正确的是:
()
A. 一定有v>
B. 当v>
时,小球对杆的作用力是压力
C. 当v<
时,小球对杆的作用力是压力
D. 无论速度v多大,杆对小球的作用力均是拉力
5、汽车沿半径为R=90m的环形水平路面行驶,汽车行驶在这段环形路面上的速度限制为15m/s,那么汽车受到地面对它的最大静摩擦力至少应是车重的倍.(g取10m/s2)
6、如图2-3-3所示,长度为L=0.5m的轻杆OA,A端固定一个质量为m=0.3kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动.若小球在圆周最高点的速率为2m/s,取g=10m/s2,则在圆周最高点时,杆对球作用力的大小为N,方向。
7、用细绳,一端系住盛水的小桶,小桶的质量为0.2kg,桶中盛有0.5kg的水.手持细绳的另一端,使小桶在竖直平面内做半径为0.9m的圆周运动.试计算小桶在圆周最高点的线速度为多少,水才不会流出来?
(g取10m/s2)
8、司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于零.高速公路上所建的高架桥的顶部可以看作是一个圆弧.若高速公路上设计的汽车时速为180km/h,则高架桥顶部的圆