人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律2 功 习题1.docx

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人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律2功习题1

2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第二节功》精选专题试卷【1】含答案考点及解析

班级:

___________姓名：

___________分数：

___________

题号

一

二

三

四

五

六

总分

得分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

评卷人

得  分

一、选择题

1.以初速度V0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法错误的是（     ）

A．小球到达最高点所用的时间为

B．小球上升的最大高度为

C．小球回到抛出点时的速度大小为V0

D．小球回到出发点所用的时间为

【答案】B

【解析】

试题分析：

由v0=gt可得上升时间t=

，A正确；由

得

，B错误；由上抛的对称性可知回到抛出点时的速度大小为v0，C正确；整个过程的时间为2t=

D正确，错误的只有B，所以本题选择B。

考点：

竖直上抛运动

2.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率

随电流I变化的图线，则根据图线可知（  ）

A．电源电动势为6V

B．电源内阻为1.5Ω

C．当电路中电流为1A时，外电路电阻为1.5Ω

D．在O（C过程中，电源输出功率不变

【答案】BC

【解析】

试题分析:

从图象可知：

有两个交点．O点处是没有通电，而C处它们的电功率相等，说明外电阻没有消耗功率．因此电流为2A时，外电阻阻值为零．由P=I2r可算出r=1.5（，所以内阻的阻值为1.5Ω．所以B正确．在C点时，外电阻为0，所以电动势E=Ir=2×1.5V=3V，所以A错误．根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+r）当电路中电流为1A时，外电路的电阻R=1.5Ω，所以C对；在O→C过程中，外电阻逐渐减小，所以电源输出功率的变化是先变大再变小，所以D错误。

考点：

功、电功率

3.关于斜抛运动的时间，下列说法中正确的是   （　　）．

A．斜抛运动的时间由初速度的大小决定

B．斜抛运动的时间由初速度的方向决定

C．斜抛运动的时间由初速度的水平分量决定

D．斜抛运动的时间由初速度的竖直分量决定

【答案】D

【解析】斜抛物体的运动时间取决于竖直方向的分运动．

4.如图所示，小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看作质点），小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动。

当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动，此后小球升高的最大高度可能是（线未被拉断）（   ）

A．大于

B．小于

C．等于

D．等于2l

【答案】BCD

【解析】

试题分析:

如果小球的速度不能使小球做圆周运动，由机械能守恒可得，

=mgh，所以最大高度可能是

，所以A错，C对；如果有空气的阻力的话，机械能不守恒，最大高度就要小于

，所以B正确；如果小球的速度能使小球做圆周运动，那么最大的高度就是圆周运动的直径2L，所以D正确

考点：

机械能守恒定律，动能定理，牛顿第二定律，向心力

5.如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．则下列关于A的受力情况的说法中正确的是

A．受重力、支持力

B．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力

C．受重力、支持力、摩擦力和向心力

D．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力

【答案】D

【解析】

试题分析：

隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；

对物体受力分析，如图，受重力G，向上的支持力N，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力；

考点：

考查了受力分析以及向心力来源

点评：

本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！

向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力！

6.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（ ）

A．大小和方向均不变

B．大小不变，方向改变

C．大小改变，方向不变

D．大小和方向均改变

【答案】A

【解析】由于始终保持悬线竖直，所以橡皮水平方向上的运动速度与铅笔的速度相同，橡皮在竖直方向上运动的速度大小应等于水平速度大小，所以橡皮的合运动仍为匀速直线运动，选项A正确．

7.运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。

放手的时刻不同，链球飞出的方向不同，这说明

A．做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的大小

B．做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的方向

C．做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的大小

D．做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向

【答案】D

【解析】本题考查的是曲线运动的问题，做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向，D正确；加速度方向可以不变比如抛体运动；速度大小也可以不变比如匀速圆周运动，ABC错误；

8.如图4所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va  和

vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是                           （　　）     

A．ta＞tb

B．va＞vb

C．va＜vb

D．ta＜tb

【答案】AC

【解析】两小球做平抛运动，由题图可知ha＞hb，则ta＞tb；又水平位移相同，根据x＝vt可知va＜vb.

9.下列说法正确的是（　　）

A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态

B．做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力

C．做匀速圆周运动的物体的速度恒定

D．做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定

【答案】D

【解析】匀速圆周运动的物体受到的合外力大小恒定，方向指向圆心，速度大小恒定，方向沿着轨迹的切线方向，加速度大小恒定，方向指向圆心，所以D正确

10.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：

（   ）                          

A．速度不变

B．周期不变

C．加速度不变

D．合力不变

【答案】B

【解析】匀速圆周运动的特征是线速度的大小不变、角速度不变、周期不变、频率不变，线速度的方向时刻变化，B对，ACD错。

评卷人

得  分

二、实验题

11.下图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，背景方格边长为5cm，g取10m／s2。

则

（1）闪光时间间隔△t=    S;

（2）平抛初速度v0=    m/s；（3）B点的速度vB=    m/s； 

【答案】

（1）闪光时间间隔△t=0.1S  ；

（2）平抛初速度v0=  1.5m/s ；

（3）B点的速度vB="2.5"m/s

【解析】

（1）竖直方向自由落体运动，有

（2）由水平方向x=vT可求得初速度为1.5m/s，B点竖直分速度为AC竖直距离的平均速度，在由水平分速度求B点合速度

评卷人

得  分

三、填空题

12.如图3所示，A、B两轮半径之比为1：

3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于______。

A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于______。

【答案】1∶1，（2分）   3∶1（2分）

【解析】不存在打滑的轮边缘线速度相等，大小之比等于1∶1，根据

，则

。

13.如图所示，可视为质点的质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，小球能够通过最高点时的最小速度为    ，如小球在最高点时的速度大小为2

，则此时小球对管道的    壁有作用力（填外或内），作用力大小为     

【答案】 0   外 3mg

【解析】因内轨道可对小球有支持力，所以小球能够通过最高点时的最小速度为0；由小球在最高点向心力是弹力与重力的合力提供，

，v=2

，

解得F=3mg，方向向下，所以小球对管道的外壁有作用力，大小为3mg。

14.观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。

如图所示，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为r1、r2、r3，它们的边缘上有三个点A、B、C。

则A、B、C三者的线速度大小之比为      ，角速度之比为      。

【答案】r2:

r2:

r3 , r2:

r1:

r1

【解析】根据同一传送带的线速度相等，有

，即

，同一圆轮上角速度相等，有

，

，则A、B、C三者的线速度大小之比为r2:

r2:

r3；角速度之比为r2:

r1:

r1。

15.如图所示，圆桶底面半径为R，在上部有个入口A，在A的正下方h处有个出口B，在A处沿切线方向有一斜槽，一个小球恰能沿水平方向进入入口A后，沿光滑桶壁运动，要使小球由出口B飞出桶外，那么小球进入A时速度v必须满足          。

【答案】2πnR

（n=1,2,3,…）

【解析】分析：

由于桶内壁光滑，小球沿水平方向进入A后，只受到重力和桶壁对它的弹力作用，于是小球在水平方向做匀速圆周运动，在竖直方向做自由落体运动．

解答：

解：

小球从入口A进入桶内以后，在竖直方向只受重力作用，且竖直方向初速度为零，

故小球在竖直方向做自由落体运动，由h=

gt2

从A运动到B的时间为：

t=

----------①

小球在水平方向以速率v做匀速圆周运动，设它从A到B共运动了n圈，则：

　　vt=n?

2πR，（n=1、2、3…）---------------②

联立①②解得：

V=2πnR

（n=1，2，3，…）

此即为小球进入A时速度v所必须满足的条件．

故答案为：

2πnR

（n=1，2，3，…）．

点评：

不少同学可能误认为小球只运动一圈就由A到B，没有考虑到小球运动多周的可能，因而在结果中遗漏了圈数n．

16.从某高度以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，取g="10"m/s2，则抛出点的高度是        m，从抛出点到落地的水平距离是        m，落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tanθ=           。

【答案】20，24，3/5。

【解析】平抛运动专题．

分析：

平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据

求出抛出点的高度．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平距离．求出落地时竖直方向上的分速度，从而求出落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值．

（1）该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为：

=20m

（2）物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为：

x=v0t=24m

（3）落地时竖直方向上的分速度vy=gt．落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值为：

tanθ=

=

．

评卷人

得  分

四、计算题

17.如图所示，滑块在恒定外力F=3mg/2作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求

（1）滑块运动到B点速度大小

（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值

【答案】

（1）a=5g／4

（2）最小值FN=0 N 最大压力为6mg

【解析】

试题分析：

设圆周的半径为R，则在C点：

mg=m

最小值FN=0 N①

离开C点，滑块做平抛运动，则2R＝gt2／2    ②

vC  t＝sAB     ③

由牛顿第二定律F-f=ma         

a=5g／4

由A到B运动过程：

vB2＝2asAB 

VB=

由牛顿第二定律FN-mg＝

；

∴FN＝

+mg=6mg

由牛顿第三定律得：

滑块对轨道的最大压力为6mg

考点：

动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．

点评：

本题注意应分段分析，不同的过程采用不同的物理规律求解，特别要注意在竖直面上的圆周运动中的临界值的确定．

18.如图所示，水平传送带水平段长l=3m，两皮带轮半径均为r=5cm，距地面高度h=3.2m，此时传送带静止。

与传送带等高的光滑平台上，有一个可看成质点的小物体以v0的初速度滑上传送带，从传送带的右端飞出做平抛运动，水平射程是1.6m。

已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g=10m/s2。

求：

（1）物体的初速度

；

2）保持其它条件不变，为使物块作平抛运动的水平射程最大，则皮带轮至少应以多大的角速度转动？

【答案】

（1）a=-2m/s2v0="4m/s

（2）"ω=40

rad/s

【解析】

（1）由平抛规律得：

x=vt   …1分   h=

       …1分

联立解得：

v=2m/s  …1分

由-μmg=ma    …1分  得：

a=-2m/s2…1分

由v2-v02=2al    …1分  得：

v0=4m/s…1分

（2）要使射程最大，小物体须在皮带上一直加速。

v12-v02=2al    …1分  得：

v1=2

m/s…1分

所以皮带的运动速度至少为2

m/s，…1分

由v1=ωr         …1分     得ω=40

rad/s…1分

19.从某高度处以v0="15"m／s的初速度水平抛出一物体，经时间t=2s落地，g取10m／s2，求：

（1）物体抛出时的高度y和物体抛出点与落地点间的水平距离x；

（2）物体落地时的速度大小v。

【答案】

（1）30m

（2）25m/s

【解析】本题考查平抛运动的规律

（1）由平抛运动规律得物体抛出时的高度为y=

=20m         ① （2分）

水平距离为x=v0t=30m                                     ② （1分）

（2）设物体的质量为m，则由机械能守恒定律知

③ （2分）

代人数据可得v=25m/s                                      ④ （1分）

20.如图是一高山滑雪运动场中的滑道，BD附近是很小的一段曲道，可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道，B点和D点是两圆弧的最高点和最低点，圆弧长度远小于斜面AD及BC长度，从A到D点不考虑摩擦力的作用。

一个质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，从B点水平抛出时刚好对B点没有压力，已知AB两点间的高度差为h=25m，滑道的倾角θ=370，sin370=0.6，cos370=0.8，tan370=0.75取g=10m/s2。

求：

（1）运动员在B点时的速度。

（2）运动员在BC斜面的落点C到B点的距离（B点可认为是斜面上的最高点）。

（3）若BD之间的高度差为5m，AD段运动可看作直线动动，求运动员在D点对轨道的压力。

【答案】

（1）

（2）75m（3）1500N

【解析】本题考查平抛运动的分解运动，根据水平方向匀速运动和竖直方向自由落体的特点，由题意，在Ｄ点只受重力作用，重力提供向心力:

（1）运动员在B点时只受重力，根据牛顿第二定律有：

 ..............（2分）

解得:

...............................（1分）

（2）设运动员从B运动到C点的时间为t，根据平抛运动规律有：

运动员竖直位移为：

y=gt2/2    

（1）.................................................（1分）

运动员水平位移为：

x=vBt      

（2）.................................................（1分）

由几何关系可知：

tanθ=y/x      （3）.................................................（1分）

解

（1）、

（2）、（3）式得:

  t=3s.................................................（1分）

把t的值代入

（2）式得:

  x=60m.................................................（1分）

所以BC的距离为：

s=x/cosθ=75m.................................................（1分）

（3）运动员从A运动到D的过程中，根据牛顿第二定律有：

mgsinθ=ma     ①               （1分）

根据运动学规律有：

                        ②                   （1分）                                                     

运动员在D点时，根据牛顿第二定律有：

                    ③（1分）

联立以上三式解得:

           FN=1500N    （1分）   

根据牛顿第三定律，所以运动员对D点的压力为1500N      （1分）

评卷人

得  分

五、简答题

21.牛顿力学及牛顿的工作方法成为近代自然科学的经典，它实现了人类认识自然界的第一次综合．你知道牛顿伟大贡献的精髓在哪里吗？

【答案】见解析

【解析】经典力学的建立首次告诉人们，一个以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论体系，其思想观点应该是明确透彻的，其结构体系应是严密完备的，其数学表达应是严格、定量、可以操作的；这种理论不仅能够在一定范围内揭示事物的本质和规律，做出定量的解释、推断和预言，而且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定量地检验和界定，这是一切自然科学理论应有的基本特征，牛顿伟大贡献的精髓正在于此．

评卷人

得  分

六、作图题

22.P、Q表示地球表面处的两个物体，作出P的向心力方向和Q受到的万有引力的方向。

【答案】见解析

【解析】

试题分析：

向心力方向垂直地轴OO’，Q点受到的万有引力方向指向地心

考点：

考查了万有引力和向心力

点评：

在地球表面物体是绕着地轴做圆周运动，物体受到的万有引力相当于地球质量集中与地心时的情况