（2021新人教版）高中物理必修第二册期末备考（七）综合复习.docx

1、1在距水平地面高 h 处，将甲、乙两小球同时分别以 v1和 2v2的速度水平抛出，不计 空气阻力，则下列说法正确的是（） A甲先落地 B乙先落地 C甲、乙同时落地 D因为不知甲和乙重力的大小关系，所以无法判断甲、乙谁先落地 2如图所示，水平桌面放置一小球（可视为质点） ，打击小球后，小球以 4m/s 的速度 水平抛出，小球下落高度 H=0.8m 后垂直撞击倾角为的斜面，小球反向弹回后，继续 向上运动的最大高度为 H 2 ，重力加速度大小为 g=10m/s2，小球撞击斜面弹回后，上升 到最大高度时，小球与斜面撞击点间的水平距离为（） A0.4mB0.8mC1.2mD1.6m 3 关于如图 a、

2、图 b、 图 c、 图 d 所示的四种圆周运动模型， 下列说法不正确的是 （） A图 a 圆形桥半径R，若最高点车速gR时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运 动 B图 b 中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向 心力 C图 c 中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端O在竖直面内做圆周运动的小 球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D图 d 中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力， 火车易脱轨做离心运动 4宇航员王亚平在“天宫 1 号”飞船内进行了太空授课，演示了一些在太空中完全失重 状态下的物理现象；若飞船质量为 m，距地面高度为

3、h，地球质量为 M，半径为 R，引 力常量为 G，则下列说法中正确的是（） A王亚平在太空中授课过程中速度不变 B王亚平相对机舱静止时对机舱的作用力为她的重力 C飞船所在处的加速度为 2 GM Rh（） D飞船对地球的吸引力为 2 Mm G R 5下列有关向心力的说法正确的是（） A向心力的方向总是指向圆心，是恒力 B变速圆周运动的向心力并不指向圆心 C圆周运动中，合外力等于向心力 D向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力 6如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动有一质 量为 m 的小球 A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为 R 和 H，

4、小球 A 所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为 g，则（） A小球 A 做匀速圆周运动的角速度 2 = g R B小球 A 受到的合力大小为 mgH R C小球 A 受到重力、支持力和向心力三个力作用 D小球 A 受到的合力方向垂直筒壁斜向上 7如图所示，某同学将带弹簧的圆珠笔倒置，在桌面上竖直向下压紧弹簧，突然松手， 圆珠笔竖直向上弹起。对于圆珠笔（含弹簧） ，下列说法正确的是（） A向下压缩弹簧的过程中，笔的机械能守恒 B笔竖直向上运动的过程中机械能守恒 C圆珠笔刚离开桌面时动能最大 D换用不同的弹簧，只要压缩量相同，笔上升的最大高度相同 82020 年 11 月 24 日 4 时 3

5、0 分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭成 功发射了探月工程嫦娥五号探测器，开启了中国首次地外天体采样返回之旅。假设“嫦 娥五号”在月球着陆前，先在距离月球表面高度为 h 的轨道上绕月球做匀速圆周运动， 测得 t 时间内转过的圆心角为，已知月球半径为 R，引力常量为 G，则下列说法中正确 的是（） A“嫦娥五号”的线速度大小为 R t B“嫦娥五号”的运行周期为 2 t C月球的质量是 23 2 ()Rh Gt D月球的质量是 23 2 R Gt 9一个物体做匀加速直线运动，速度由 0 增加到 v，再从 v 增加到 3v，外力做功分别 为 W1和 W2，则 W1和 W2关系正确的是（

6、 ） A 12 WWB 12 2WWC 21 4WWD 21 8WW 10下列关于向心力的说法中正确的是（） A物体受到向心力的作用才可能做圆周运动 B向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该 画出 C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几 种力的合力 D向心力既改变物体运动的方向，又改变物体运动的快慢 11如图所示，质量为 m 的小球固定在长度为 R 的轻杆一端，在竖直面内绕杆的另一 端 O 做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度为 3 2 gR，则小球对杆的作用力 为_（选填“拉力”或“压力”） ，大小等于_。 12如图

7、所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出（不计空气阻力） ，经过时间 t 在 空中相遇，下落的高度为 h。若两球抛出的初速度都变为原来的 2 倍，那么，A、B 两 球从抛出到相遇经过的时间为_，下落的高度为_。 13人造地球同步卫星的运行周期与地球的自转周期_（填“相同”或“不同”） ，它的 线速度_第一宇宙速度（填“大于”、“等于”或“小于”） 。 14从离地面 3.2m 高的阳台上落下一个小石块，若不计空气阻力，则小石块落地时的 速度大小为_m/s，在下落过程中重力势能_。 （填“增大”、“不变”或“减小”） 15抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所示。

8、支架固定在地面上，O 为转轴，长为 L 的轻质硬杆 A 端的凹槽内放置一质量为 m 的石 块，B 端固定质量为20m的重物，0.9LAO ，0.1LOB 。为增大射程，在重物 B 上施加一向下的瞬时作用力后，硬杆绕 O 点在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置 时，石块立即被水平抛出，此时重物的速度为gL，石块直接击中前方倾角为15的 斜坡，且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60角，重力加速度为 g，忽略空气阻力影响， 求： （1）石块抛出时的速度大小； （2）石块击中斜坡时的速度大小； （3）石块抛出后在空中运动的水平距离； （4）石块抛出前的瞬间，硬杆对转轴 O 的作用力的大小和方向。 16如图

9、所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆形管道里有一个直径略小于管道内径 的小球，小球在管道内做圆周运动，从 B 点脱离管道后做平抛运动，经过 0.3s 后又恰 好垂直碰到倾角为 45的斜面上。已知管道的半径为=1mR小球可视为质点且其质量为 1kgm ，g 取 2 10m/s，求： （1）B 点脱离时的速度大小； （2）小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离； （3）小球经过管道的 B 点时对管道的作用力 NB F的大小和方向。 17如图为火车站装载货物的示意图，AB 段是高为=5mH的光滑斜面，斜面坡角为 30，水平段 BC 使用水平传送带装置，BC 长=8mL，与货物包的摩擦系数为0

10、.6， 皮带轮的半径为0.2mR ，上部距车厢底水平面的高度0.45mh 。设货物由静止开 始从 A 点下滑，经过 B 点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角 速度可使货物经 C 点被水平抛出后落在车厢上的不同位置（车厢足够长，货物不会撞 到车厢壁） ，取 2 10m/sg 。 (1)求出货物包到达 B 点时的速度大小； (2)当皮带轮静止时，请判断货物包能否在 C 点被水平抛出，请说明理由；若能，请算 出货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离； (3)讨论货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 s 与皮带轮转动的角速度 （顺时针 匀速转动）之间的关系。 18如图所示，

11、一竖直光滑半圆轨道 AB 的顶端 B 的切线沿水平方向，底端 A 与传送带 平滑连接。 传送带与水平方向夹角37， 传送带足够长且以 2m/s 的速度逆时针匀速 转动。一质量 m=1kg 的小球从 B 端以水平速度 v0离开圆轨道，经 t=0.4s 垂直落在传送 带上。小球离开圆轨道的同时，在传送带上某处一个滑块由静止释放，小球与滑块恰好 能发生碰撞。滑块与传送带之间的动摩擦因数0.25，不计空气阻力，g 取 10m/s2， sin37=0.6，cos37=0.8，求： (1)小球离开圆轨道时速度 v0大小； (2)圆轨道的半径 R； (3)小球在 B 端对圆轨道的压力大小； (4)滑块释放的

12、位置距 A 端的距离。 试卷第 7页，总 12页 参考答案参考答案 1C 【详解】 平抛运动竖直方向做自由落体运动，因为 2 1 2 hgt 则下落时间为 2h t g 两球下落高度相同，则所用时间相同，故同时落地。 故选 C。 2B 【详解】 小球水平抛出，开始做平抛运动有 2 2 y vgH 解得 4m/s y v ，由几何关系有 0 tan1 y v v 所以斜面倾角45，小球弹回后的运动为平抛运动的逆运动，竖直方向满足 2 2 2 y H vg 解得竖直向上的速度2 2m/s y v ，有 0 tan y v v 解得水平向左的速度 0 2 2m/sv ，有 2 s 5 y v t g

13、 小球 C 撞击斜面弹回后，上升到最大高度时，小球与斜面撞击点的间的水平距离 0 0.8mxv t 试卷第 8页，总 12页 故选 B。 3B 【详解】 A图 a 中，在圆形桥最高点对车受力分析，根据牛顿第二定律，有 2 v mgNm R 代入数据，可得 0N 车将做平抛运动，故 A 正确，不符合题意； B图 b 中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，合力提供小球的向心力， 故 B 错误，符合题意； C图 c 中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端O在竖直面内做圆周运动的小球，在最高点，有 2 v mgFm r 高 高 整理，可得 2 v Fmmg r 高 高

14、在最低点，有 2 v Fmgm r 低 低 整理，可得 2 v Fmmg r 低 低 根据能量关系可知 vv 低高 故 FF 低高 最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故 C 正确，不符合题意； D图 d 中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，根据公式 试卷第 9页，总 12页 2 n v Fm r 可知，重力与支持力的合力不足以提供向心力，故外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动，故 D 正 确，不符合题意。 故选 B。 4C 【详解】 A王亚平在太空中授课过程中，随飞船做匀速圆周运动，则速度大小不变，方向不断变化，选项 A 错误； B王亚平处于完全失重状态，则相对机舱静止时对机舱

15、的作用力为零，选项 B 错误； C根据 2 () Mm Gma Rh 飞船所在处的加速度为 2 GM a Rh （） 选项 C 正确； D飞船对地球的吸引力为 2 () Mm FG Rh 选项 D 错误。 故选 C。 5D 【详解】 A向心力的方向总是指向圆心，方向不断改变，是变力，故 A 错误； B 变速圆周运动的合外力指向圆心的部分提供向心力， 向心力指向圆心， 但合外力不指向圆心， 故 B 错误； C变速圆周运动的合外力不等于向心力，故 C 错误； D向心力可以由重力或弹力等来充当，是效果力，故 D 正确。 故选 D。 6B 【详解】 试卷第 10页，总 12页 B设圆锥母线的倾角为，根

16、据几何关系有 tan H R 由力的合成可知 tanFmg 解得 H Fmg R 故 B 正确； A由牛顿第二定律得 mgtan=mr2 由几何关系可知 2 R r 解得 2gH R 故 A 错误； C小球 A 受到重力、支持力，向心力是重力和支持力的合力，故 C 错误。 D如图所示，小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，由合力提供向心力，合力 F 一定指向圆心，故 D 错误。 故选 B。 7B 【详解】 A向下压缩弹簧的过程中，手对圆珠笔做功，所以笔的机械能不守恒，故 A 错误； 试卷第 11页，总 12页 B笔竖直向上运动的过程中，只有弹簧弹力和重力做功，笔的机械能守恒，故 B 正确； C圆

17、珠笔向上运动的某一时刻，重力和弹簧弹力平衡，这一时刻速度最大，但此时，笔还没有离开桌面， 故 C 错误； D由机械能守恒定律 弹=P Emgh可得，换一弹簧，当压缩量相同时，弹性势能不同，故最大高度不同，故 D 错误。 故选 B。 8C 【详解】 A根据角速度定义式，有 t 根据线速度与角速度的关系，有 rvRh t 故 A 错误； B根据周期公式，有 22 t T 故 B 错误； C根据万有引力提供向心力，有 2 2 ( ) GMm mRr t Rr 解得 2 3 2 MRr Gt 故 C 正确； D根据上一选项分析，可知 D 错误。 故选 C。 9D 【详解】 由动能定理可得 试卷第 12

18、页，总 12页 2 1 1 2 Wmv 222 2 118 (3 ) 222 Wmvmvmv 则 21 8WW 故选 D。 10C 【详解】 ABC物体做圆周运动需要向心力，向心力由其它力来提供，向心力是效果力，不是性质力，可以由重力、 弹力、摩擦力中的某一个力或几个力的合力提供，也可以由某一个力的分力提供，受力分析时不能再画向 心力，故 AB 错误，C 正确； D向心力与速度始终垂直，故向心力只能改变物体运动的方向，不能改变物体运动的快慢，故 D 错误。 故选 C。 11拉力 1 2 mg 【详解】 12 设此时杆对小球的作用力为拉力，则有 2 v Tmgm R 解得 2 mg T 正号说明

19、力的方向与假设相同，即球受到的力为杆向上的拉力，根据牛顿第三定律可知，杆受到向下的 2 mg 拉力。 12 2 t 4 h 【详解】 A、B 两小球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上。 当 A、B 两小球以相同的水平速度 v 抛出时，有 x=vt+vt=2vt h= 1 2 gt2 试卷第 13页，总 12页 若两球抛出的初速度都变为原来的 2 倍，有 x=2vt+2vt=4vt h= 1 2 gt2 联立可得 2 t t 4 h h 13相同小于 【详解】 1人造地球同步卫星的运行周期与地球的自转周期相同； 2由于 2 2 Mmv Gm rr G

20、M v r 因同步卫星的轨道半径大于地球的半径，可知它的线速度小于第一宇宙速度。 148m/s减小 【详解】 1小石块落地时的速度大小为 22 10 3.2m/s=8m/svgh 2在下落过程中石块的高度降低，则重力势能减小。 15 （1） 2 9vgL； （2） 3 9 2vgL； （3）81xL； （4）131mg，方向竖直向下 【详解】 （1）设重物转至最低点的速度为 1 v，石块转至最高点的速度为 2 v，据运动学公式vr可得 12 :1:9vv 解得 2 9vgL （2）设石块击中斜坡时的速度为 3 v，将 3 v分解如下图所示 试卷第 14页，总 12页 据几何知识可得 2 3 c

21、os45 v v 由得 3 9 2vgL （3）据几何知识可得 2 y tan45 v v 据运动学公式得 y vgt 2 xv t 联立可得 81xL （4）设重物的质量为 1 m，半径为 1 r，转至最低点时受到杆的作用力为 F1，石头的质量为 2 m，半径为 2 r， 转至最高点时受到杆的作用力大小为 F2，对重物和石头分别进行受力分析如图所示 据牛顿第二定律可得 2 1 111 1 v Fm gm r 试卷第 15页，总 12页 2 2 222 2 v m gFm r 联立得 1 220mgF ，方向竖直向上 2 89Fmg ，方向竖直向下 转轴对杆进行受力分析如图所示 可得 12 F

22、FF 联立得 131Fmg 据牛顿第三定律得，转轴 O 受到的作用力大小为131mg，方向竖直向下 16(1)3m/s；(2)0.9m；(3)1N，竖直向上 【详解】 (1)小球从 B 到 C 的运动时间为 t=0.3s，那么，小球在 C 点的竖直分速度为 3m/s y vgt 由小球恰好垂直与倾角为45的斜面相碰可知 tan453m/s Bxy vvv (2)小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离为 0.9m x sv t (3)对小球在 B 点应用牛顿第二定律可得 2 N 9N mv Fmg R 所以 试卷第 16页，总 12页 FN=1N 即管道对小球的支持力为 1N，方向竖直向

23、上。 17(1)10m/s B v ；(2)能，0.6ms ， (3)见解析 【详解】 (1)根据机械能守恒定律得 2 1 2 B mgHmv 解得 10m/s B v (2)根据动能定理 22 11 22 CB mgLmvmv 解得 2m/s C v 2 0.6m C h sv g (3)当传送带逆时针转动时，货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 s 最小等于 0.6m； 传送带速度为 2m/s 时对应的角速度为 1 10rad/s C v R 当传送带顺时针转动，010rad/s时，货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 s 最小等于 0.6m； 如果货物在传送带是一直加速，根据

24、动能定理 22 11 22 CB mgLmvmv 解得 14m/s C v 货物的水平射程为 2 4.2m C h sv g 与14m/s C v 对应的角速度为 试卷第 17页，总 12页 70rad/s C v R 当传送带顺时针转动，角速度10rad/s70rad/s时，货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离为 0.6m4.2ms 当传送带顺时针转动，角速度70rad/s时，货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离最大为 4.2m。 18(1)3m/s；(2)0.85m；(3)0.59N；(4)2.095m 【详解】 (1)小球离开圆轨道，做平抛运动，则有 4m /s y vgt

25、小球垂直落到传送带上时，分解速度，可得 0 tan373m/s y vv (2)根据几何关系，可知 2 0 1 2tan37 2 Rgtv t 代入数据，得 0.85mR (3)小球在 B 点，受力分析，根据牛顿第二定律，有 2 0 N v mgFm R 根据牛顿第三定律，可知小球对轨道的压力为 NN 0.59NFF (4)滑块释放后，受力分析，根据牛顿第二定律，有 2 1 sin37cos378m /sagg 若一直加速 0.4s 3.2m/svat 不符合实际。 所以滑块先加速 t1时间达到 2m/s 再加速，加速度为 2 21 1 sin37cos374m /saggva t ， 释放点距离 A 为 试卷第 18页，总 12页 22 0 1 1121 11 () 22cos37 v t La tv tta tt 代入数据，得 2.095mL