（2021新人教版）高中物理必修第二册期末备考（四）综合复习.docx

1、1如图，汽车向右沿水平面运动，通过绳子提升重物 M 使其以速度 v 匀速上升。当绳 子与水平方向的夹角为时，汽车运动的速度为（） AsinvB sin v CcosvD cos v 2如图所示，小球 A、B 在同一竖直线上，将两球分别以 vA和 vB的初速度水平向右抛 出，若要求两球同时落在地面上的 D 点，不计空气阻力，则应该（） A先抛出 A 球，且 vAvB B先抛出 A 球，且 vAvB C先抛出 B 球，且 vAvB D先抛出 B 球，且 vAvB 3如图所示，有一皮带传动装置，、 、ABC三点到各自转轴的距离分别为 ABC RRR、，已知 2 A BC R RR，若在传动过程中，皮

2、带不打滑。下列说法正确的是 （） AA 点与 C 点的角速度大小相等 BA 点与 C 点的线速度大小相等 CB 点与 C 点的线速度大小之比为 1：4 DB 点与 C 点的向心加速度大小之比为 2：1 4如图所示，乒乓球从斜面上滚下后在光滑的水平桌面上以一定的速度沿直线运动。 在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（筒的直径略大于乒乓球的直径） ，当乒乓 球经过筒口时，对球进行吹气。关于乒乓球的运动，下列说法正确的是（） A吹气前后乒乓球的速度方向保持不变 B吹气后乒乓球的速度方向立即变为沿吹气方向 C只要用力吹气乒乓球就能进入纸筒 D吹气后乒乓球将偏离原来的路径，但不能进入纸筒 5小船在静水

3、中的速度为5m s，某河流的水流速度为3m s，若小船在此河流中以最 短时间渡河， 最短时间为20s； 若小船在此河流中以最短路程渡河， 则渡河的时间为 （） 。 A22sB25s C28sD30s 6如图所示，一小球用长为 l 的细线悬于 P 点，并在水平面内做角速度为的匀速圆周 运动，轨迹圆的圆心 O 到 P 点的距离为 h。下列说法正确的是（） A保持 h 不变，增大 l，不变B保持 h 不变，增大 l，变大 C保持 l 不变，增大，h 不变D保持 l 不变，增大，h 变大 7关于加速度，下列说法正确的是（） A紧急刹车时的汽车速度变化很快加速度很大 B点火后即将升空的火箭速度为零，加速

4、度也为零 C高速行驶时的磁悬浮列车速度很大，加速度也一定很大 D汽车转弯时速度大小保持不变，加速度为零 8如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为 M， 有一质量为 m 的小球以水平速度 0 v从圆轨道最低点 A 开始向左运动，小球沿圆轨道运 动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为 g，则下 列说法正确的是（） A地面受到的压力始终大于 Mg B小球到达与圆心等高的 B 点时对铁块一定有作用力 C经过最低点 A 时地面受到的压力可能等于Mgmg D小球在圆轨道最高点 C 点时，地面受到的压力可能为 0 9如图所示，发射地球同步卫星的一般

5、程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道 I，然 后在 P 点变轨，进入椭圆形转移轨道 II，到达远地点 Q 时再次变轨，进入同步轨道 III。 下列说法正确的是（） A同步卫星可定位于北京正上方 B卫星在轨道 I 上的运行速度大于 7.9km/s C卫星在轨道 II 上运行时，在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度 D卫星由轨道 II 进入同步轨道 III，需在 Q 点加速 10如图所示，将 A、B 小球同时从地面以相同大小的初速度 v0抛出，A 的质量大于 B 的质量，不计空气阻力，则从抛出到落地的过程中（） AA 的加速度小于 B 的加速度 BA 的运动时间大于 B 的运动时间 CA 的最

6、大高度等于 B 的最大高度 DA 的落地速率大于 B 的落地速率 11一个质量为 2kg 小球从 5m 高的空中自由下落至地面，不考虑空气阻力，重力加速 度 g 取 10m/s2，则小球下落过程中重力做的功为_J，其重力势力减少了_。 12宇宙飞船（内有宇航员）绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为 M，宇宙飞船的质 量为 m，宇宙飞船到地球球心的距离为 r，引力常量为 G，宇宙飞船受到地球对它的万 有引力 F=_；飞船绕地球的线速度为_。 13如图所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60角斜向上的力 F 作用 下运动 10m，已知 F=10N，则拉力 F 所做的功是_J。 14如图所示

7、是一款旋转飞椅的玩具，摇动手柄，细杆带动飞椅从静止开始缓慢转动， 经过一小段时间，飞椅在水平面内近似作匀速圆周运动。已知重力加速度为 g，设细杆 与竖直方向的夹角为，忽略转动中的空气阻力，则不同飞椅的角速度大小_（选 填“相同”或“不同”） ，飞椅的向心加速度大小为_。 （用题中所给字母表示） 15如图所示，水平转台上有一个质量 m=2kg 的小物块，用长 L=0.5m 的细线将物块连 接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角=37，物块与转台间 的动摩擦因数=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始逐渐加速 转动。g=10m/s2，sin37=0.6，cos3

8、7=0.8。求： （1）当转台角速度1=3rad/s 时，物块受到的摩擦力； （2）当转台角速度2为多大时，物块刚要离开转台； （3）转台从静止开始加速到角速度2的过程中，转台对物块做的功。 16图甲为一种 3D 打印机的实物图。3D 打印(三维立体打印)是快速成型技术的一种， 它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印 的方式来构造物体的技术。2020 年 5 月 5 日，中国首飞成功的长征五号 B 运载火箭上， 搭载着“3D 打印机”。这是中国首次太空 3D 打印实验，也是国际上第一次在太空中开展 连续纤维增强复合材料的 3D 打印实验。图乙为 3D 打印

9、机的简单示意图，如图所示， 加工头的下端为喷嘴 R。 R 从坐标原点以 v0=1cm/s 的速度沿 y 轴正方向匀速运动的同时， 还在沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出某时刻 R 的 x、y 坐标值分别 为 4cm 和 1cm。求此时 R 的速度大小（结果保留根号） 。 17理想弹簧左端固定，压缩弹簧位于 A 点，把质量 m0.4kg 的小物块（视为质点） 由静止弹出，物块经过水平桌面上的光滑 AB 段与摩擦 BC 段，已知 LBC=1m，摩擦系数 =0.2，沿桌面切点 C 进入与桌面 C 点相切连的、无限长的水平传送带，传送带以恒定 速度 v0逆时针运动，已知传送带与物块间的

10、摩擦系数也是=0.2。 （1）假设弹簧压缩具有弹性势能 Ep5.8J，静止释放后到 C 点的速度； （2）保持 5.8J 的弹性势能静止弹出，假设传送带速度为 v0=1m/s，则物块在 BC 区产生 热量与在传送带上产生的热量的比值； （3）保持 5.8J 的弹性势能静止弹出，经传送带后返回，最后物块停在 BC 上，距 B 点 距离为 x；传送带的速度可以通过电机调节（物块运动过程不调节速度） ，请写出 x 与传 送带速度 v0的关系。 18如图所示，AB 是固定在竖直平面内的 1 6 光滑圆弧轨道，过圆弧轨道最低点 B 的切 线水平，最高点 A 到水平地面的高度为 h。现使一小球（视为质点）

11、从 A 点由静止滚下。 不计空气阻力。求小球落地点到 B 点的最大水平距离 xm。 试卷第 7页，总 10页 参考答案参考答案 1D 【详解】 绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于 M 的速度，根据平行四边形定则得 cosvv 车 可得车的速度为 cos v v 车 故选 D。 2C 【详解】 小球水平向右抛出做平抛运动，则由平抛运动规律可得 2 1 2 hgt 解得： 2h t g ，由于 AB hh，因此 A t B t，因此先抛出 B 球； 0 x vt 解得： 0 x v t ，由于 A t B t， AB xx，因此 vAvB，C

12、 正确； 故选 C。 3B 【详解】 ABA、C 两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，根据 vr 所以角速度大小不相等，A 错误 B 正确； C由图 A、B 共轴转动，则有 AB ，根据 vr 则有 AB vv:2:1 试卷第 8页，总 10页 A、C 两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，则有 B 点与 C 点的线速度大小之比为 1： 2，C 错误； D根据 2 v a R BC RR 则有 B 点与 C 点的向心加速度大小之比为 1：4，D 错误。 故选 B。 4D 【详解】 吹气时，乒乓球受到一个指向圆筒方向的作用力，由于该力与运动方向垂直，

13、所以乒乓球做类平抛运动， 乒乓球将偏离原来的路径，但不能进入纸筒。 故选 D。 5B 【详解】 由题可知，河宽 520m100md 由于船速大于水速，因此船可以垂直河岸渡河，此时路程最短，设船头与上游河岸夹角为，则 5cos3 船渡河速度 5sin4m/sv 渡河时间 25s d t v 故选 B。 6A 【详解】 对小球受力分析如图，设绳子的拉力为 F，绳子与竖直方向之间的夹角为，小球所受重力和绳子的拉力的 合力提供了向心力，得 2 tanmgmr 试卷第 9页，总 10页 sinrl 则 2 tansinmgml 解得 2 cos g l 又几何关系可得 cos h l 代入可得 2 g

14、h 可知小球的角速度与绳子的长度无关，保持 h 不变，增大 l，不变，保持 l 不变，增大，h 变小。 故选 A。 7A 【详解】 A加速度是速度的变化率，紧急刹车时的汽车速度变化很快，加速度很大，A 正确； B点火后即将升空的火箭速度为零，加速度不为零，B 错误； C高速行驶时的磁悬浮列车速度很大，加速度不一定很大，C 错误； D汽车转弯时速度大小保持不变，但是有向心加速度，即加速度不为零，D 错误。 故选 A。 8D 【详解】 AD如果小球能在上半圆运动，则小球会对铁块有向上的弹力，这样铁块对地面的压力就小于自身重力， 如果小球在圆轨道最高点 C 点时，对铁块的弹力等于铁块重力时，铁块就会

15、对地面无压力。A 错误，D 正 确； B如果小球只能在下半圆运动，那么小球到达与圆心等高的 B 点时速度为零，此时对铁块无作用力。B 错 误； C小球经过最低点 A 时，因为需要向心力，所以铁块对小球的支持力大于小球重力，根据牛顿第三定律， 小球对铁块的压力大于自身重力，所以，铁块对地面的压力不可能等于Mgmg。C 错误。 试卷第 10页，总 10页 故选 D。 9D 【详解】 A同步卫星定位于赤道正上方，不可能定位于北京正上方，故 A 错误； B所有圆轨道卫星的运行速度都不可能大于 7.9km/s，故 B 错误； CP 点是轨道 II 的近地点，P 点受到的万有引力大，据万有引力产生加速度可

16、知，在轨道 II 上 P 点的加速 度大于 Q 点的加速度，故 C 错误； D卫星由轨道 II 进入轨道 III，是内轨向外轨变化，所以到达 Q 点时必须加速，从而进入轨道 III，故 D 正 确。 故选 D。 10B 【详解】 A轻重不同的物体做抛体运动时加速度相同，所以 A 的加速度等于 B 的加速度，A 错误； B根据 0 2 y v t g ，初速度的竖直分量 v0y越大，运动时间越长，所以 A 的运动时间大于 B 的运动时间，B 正确； C根据 2 0 2 y v H g ，初速度的竖直分量 v0y越大，最大高度越大，所以 A 的最大高度大于 B 的最大高度，C 错误； D根据对称性

17、（或根据机械能守恒定律） ，落地速度与初速度大小相等，所以 A 的落地速率等于 B 的落地 速率，D 错误。 故选 B。 11100100J 【详解】 1下落过程中重力做功 20 5J100JWmgh 2重力做功等于重力势能的改变量，故重力势能减少了 100J。 12 2 Mm G r GM r 试卷第 11页，总 10页 【详解】 1宇宙飞船受到地球对它的万有引力为 2 = GMm F r 2根据 2 2 GMmv m rr 解得 GM v r 1350 【详解】 恒力做功为 cos6010 10 0.5J50JWFL 14相同tang 【详解】 1因不同飞椅共轴转动，故角速度大小相同 2飞

18、椅受力分析如图 根据牛顿第二定律可得 tanmgma 解得飞椅的向心加速度大小为 tanag 15 （1）5.4N，方向始终沿半径指向圆心； （2）5rad/s； （3）2.25J 【详解】 试卷第 12页，总 10页 （1）由题意可知物块所受的最大静摩擦力大小为 m 10Nfmg 当转台角速度1=3rad/s 时，物体做圆周运动所需的向心力大小为 2 1m sin375.4NFmLf 此时物体所受摩擦力 f 提供向心力，其大小为 5.4NfF 方向始终沿半径指向圆心。 （2）物块刚要离开转台时，细线对物块的拉力 T 在水平方向的分力提供向心力，在竖直方向的分力与物块 重力平衡，即 2 2 s

19、in37sin37TmL cos37Tmg 联立解得 2=5rad/s （3）根据动能定理可得转台从静止开始加速到角速度2的过程中，转台对物块做的功为 2 2 1 (sin37 )2.25J 2 WmL 16 65cm/s 【详解】 在沿 y 轴正方向做匀速直线运动，运动的速度为 v0=1cm/s，由于运动的位移为1cmy ，根据 0 yv t 可得运动的时间 1st 而沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据 2 1 2 xat 而 x vat 整理得 试卷第 13页，总 10页 8cm/s x v 此时 R 的速度大小为 22 0 65cm/s x vvv 17 （1）5m/s；

20、 （2）1:7.2； （3）见解析 【详解】 (1)由动能定理 2 p 1 0 2 C EmgLmv 解得 5m/s C v (2)开始进入 BC 产生的热量 1 0.8J BC QmgL 在传送带上向右运动 2 1 1 0 2 C mgxmv 解得 1 25 m 4 x 根据速度时间公式有 1C vgt 解得 t1=2.5s 相对位移 110 1 35 sm 4 xv t 之后向左运动 02 vgt 解得 试卷第 14页，总 10页 2 1 2 ts 共速时，相对位移 2 10 22 11 m 24 sv tgt 产生热量 12 36 0.2 4J7.2J 4 Qmgss 之后以 1m/s

21、进入 CB 区，产生热量 2 20 1 0.2J 2 Qmv 故在 BC 区域生热与传送带上生热之比为 12 ():1:7.2QQQ (3)由 2 0 1 2 mgLmv 解得 v0=2m/s 即临界速度 2m/s，停在 B 点；当传送带的速度为 0 02m/svC 点进入传送带速度 vc=5m/s，返回 C 点的 速度与传送带速度相等，为 v0，故从 C 到 B 单程停止，满足 2 0 1 4 v x 根据 2 0 1 2 2 mgLmv 解得 v0=2 2m/s 临界速度2 2m/s，停在 C 点； 当传送带速度 0 2m/s2 2m/sv冲出 B 点后返回，满足 试卷第 15页，总 10

22、页 2 0 1 4 v x 当传送带的速度满足 0 2 2m/s5m/sv进入传送带的速度vc=5m/s返回C点的速度与传送带速度相等， 为 v0，并且第二次冲向传送带就一定能原速率返回，相当于弹性弹回，故第一次返回 C 点后 BC 间的单程 次数 2 2 0 0 1 2 4 BC mv v n mgL 取整数 2 0 4 v 则 22 00 44 vv x （偶数） 当传送带的速度 0 5m/sv ，进入传送带的速度 vc=5m/s，返回 C 点的速度还是 vc=5m/s，之后情况与之前 相同，故 2222 00 55 1 ()1 ()0.75m 4444 vv x 18xm=h 【详解】 设小球的质量为 m，圆弧轨道的半径为 R，小球通过 B 点时的速度大小为 v，对小球从 A 点运动到 B 点的过 程，根据机械能守恒定律有 mg（R-Rcos60）= 2 1 2 mv 其中 g 为重力加速度大小，设从小球通过 B 点到小球落地的时间为 t，根据平抛运动规律有 x=vt，h-（R-Rcos60）= 2 1 2 gt 解得 (2)xRhR 由数学知识可知，当 R=2h-R，即 R=h 时，x 有最大值，解得 xm=h 试卷第 16页，总 10页