广东省高考物理复习 专题二 同步训练（必修2）.doc

2016广东高考物理专题二 物理必修2同步训练一、高考考点回顾年份全国新课标卷考点内容要求题号题型分值2013万有引力定律及其应用20选择62014万有引力定律及其应用19选择6圆周运动向心力20选择62015平抛运动18选择6万有引力定律及其应用21选择6圆周运动向心力22实验6必修2是共同必修部分的内容，也是高考必考模块，这一模块共有三大块的内容：曲线运动（主要是抛体运动和圆周运动）、万有引力定律（主要涉及天体运动，三大宇宙速度）、机械能（主要包括功和功率，动能定理，机械能守恒定律）.从这几年的高考题可以看出，这部分试题的题型包括选择题、实验题，涉及到的主题内容主要是曲线运动和万有引力，其中天体运动每年必有一道选择题；机械能主题下的内容没有出现在力学试题当中，而是结合在电磁学试题中去综合考查，每年高考中所占分值约为12分.二、例题精选例1如图所示，河宽200 m，一条小船要将货物从a点运送到河对岸的b点，已知ab连线与河岸的夹角30，河水的流速v水5 m/s，小船在静水中的速度至少是() a. m/s b2.5 m/sc5 m/sd5 m/s 【解析】用动态三角形法分析如图所示，使合速度与河岸夹角为，则当v船与v合垂直时，v船具有最小值则：v船minv水sin 2.5 m/s.【答案】b 例2如图所示，距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动，从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c 水平抛出甲、乙、丙三个物体，抛出的时间间隔均为t，三个物体分别落在水平地面上的a、b、c三点，若ab、ac，不计空气阻力，下列说法正确的是()a物体甲在空中运动的时间t甲t乙r1，故滑块2需要的向心力更大，故绳子拉力增大时滑块1的摩擦力反而减小，且与角速度的平方呈线性关系，故a、d正确【答案】ad例4如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是().a太阳对各小行星的引力相同b各小行星绕太阳运动的周期均小于1年c小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值d小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【解析】根据，小行星带中各小行星的轨道半径r、质量m均不确定，因此无法比较太阳对各小行星引力的大小，选项a错误；根据得，因小行星绕太阳运动的轨道半径大于地球绕太阳运动的轨道半径，故小行星的运动周期大于地球的公转周期，即大于一年，选项b错误；根据得，所以内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值，选项c正确；根据，得，所以小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，选项d错误【答案】c例5.如图所示，木板质量为m，长度为l，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与m和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为()amgl b2mglc d【解析】m缓慢运动至右端，拉力f做功最小，其中fmgft，ftmg，小木块位移为，所以.【答案】a例6(多选)如图所示，物体a、b通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体a、b的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体a使弹簧处于原长且a与地面的距离为h，物体b静止在地面上放手后物体a下落，与地面即将接触时速度为，此时物体b对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是() a物体a下落过程中的任意时刻，加速度不会为零 b此时弹簧的弹性势能等于 c此时物体b处于平衡状态 d此过程中物体a的机械能变化量为【解析】对物体a进行受力分析可知，当弹簧的弹力大小为mg时，物体a的加速度为零，a错误；由题意和功能关系知弹簧的弹性势能为，b错误；当物体b对地面恰好无压力时，说明弹簧的弹力大小为2mg，此时b所受合外力为零，恰好处于平衡状态，c正确；弹簧的弹性势能的增加量等于物体a的机械能的减少量，d正确【答案】cd例7a、b两个木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知mamb1 kg，轻弹簧的劲度系数为100 n/m.若在木块a上作用一个竖直向上的力f，使木块a由静止开始以2 m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动.取g10 m/s2.(1)求使木块a竖直向上做匀加速运动的过程中，力f的最大值是多少？(2)若木块a竖直向上做匀加速运动，直到a、b分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了1.28 j，则在这个过程中力f对木块做的功是多少？【解析】(1)以a为研究对象，由牛顿第二定律可得fmagfbamaa， 所以当fba0时，f最大，即fmaxmagmaa12 n. (2)初始位置弹簧的压缩量为x10.20 m a、b分离时，fab0，以b为研究对象可得fnmbgmba，解得fn12 n此时x20.12 ma、b上升的高度xx1x20.08 ma、b的速度vavbv m/s以a、b作为一个整体，由动能定理得wfwn(mamb)gx(mamb)v2wnep1.28 j解得wf0.64 j. 【答案】(1)12 n(2)0.64 j 例8.如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆abcd光滑，内圆的上半部分bcd粗糙，下半部分bad光滑.一质量为m0.2 kg的小球从外轨道的最低点a处以初速度v0向右运动，小球的直径略小于两圆的间距，小球运动的轨道半径r0.2 m，取g10 m/s2. (1)若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？ (2)若v03 m/s，经过一段时间后小球到达最高点，内轨道对小球的支持力fc2 n，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？ (3)若v03.1 m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点a时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？ 【解析】(1)设此情形下小球到达外轨道的最高点的最小速度为，则由牛顿第二定律可得 由动能定理可知，代入数据解得 m/s. (2)设此时小球到达最高点的速度为，克服摩擦力做的功为，则由牛顿第二定律可得 由动能定理可知，代入数据解得0.1 j (3)经足够长的时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动.设小球经过最低点的速度为va，受到的支持力为fa，则由动能定理可知根据牛顿第二定律可得代入数据解得：n设小球在整个运动过程中减少的机械能为，由功能关系有，代入数据解得：0.561 j 【答案】(1) m/s(2)0.1 j(3)6 n0.561 j 例9如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线ab平齐，静止放于倾角为53的光滑斜面上.一长为l9 cm的轻质细绳一端固定在o点，另一端系一质量为m1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置c由静止释放，小球到达最低点d时，细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x5 cm.(取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)求： (1)细绳受到的拉力的最大值； (2)d点到水平线ab的高度h； (3)弹簧所获得的最大弹性势能ep. 【解析】(1)小球由c到d，由机械能守恒定律得：mglmv， 解得v1 在d点，由牛顿第二定律得fmgm 由解得f30 n 由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30 n. (2)由d到a，小球做平抛运动v2gh tan 53 联立解得h16 cm (3)小球从c点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即epmg(lhxsin 53)，代入数据解得：ep2.9 j. 【答案】(1)30 n (2)16 cm(3)2.9 j三、试题选编一、选择题（112题为单项选择，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.1320为多项选择，在每小题给出的四个选项中至少有两项符合题目要求.） 1设太阳质量为m，某行星绕太阳公转周期为t，轨道可视作半径为r的圆已知万有引力常量为g，则描述该行星运动的上述物理量满足()a b c d 2.如图所示，球网上沿高出桌面h，网到桌边的距离为l.某人在乒乓球训练中，从左侧l/2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘设乒乓球运动为平抛运动则乒乓球() a在空中做变加速曲线运动 b在水平方向做匀加速直线运动 c在网右侧运动时间是左侧的2倍 d击球点的高度是网高的2倍 3如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比mamb为() a11 b21 c31 d41 4.如图所示，两次渡河时船相对水的速度大小和方向都不变，已知第一次实际航程为a至b，位移为s1，实际航速为v1，所用时间为t1.由于水速增大，第二次实际航程为a至c，位移为s2，实际航速为v2，所用时间为t2，则() at2t1v2 bt2t1v2 ct2t1v2 dt2t1v2 5.如图所示a行星运行轨道半径为r0，周期为t0，经长期观测发现其实际运行轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大偏离如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是a行星外侧还存在着一颗未知行星b，则行星b运动轨道半径为()a bc d6质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep，其中g为引力常量，m为地球质量，该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为() a b c. d. 7.如图所示，质量为m的物体在与水平方向成角的恒力f作用下以加速度a做匀加速直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为，物体在地面上运动距离为x的过程中力f做的功为() a b. c. d. 8小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行设小明与车的总质量为100 kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取10 m/s2.通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近() a10 w b100 w c300 w d500 w 9.光滑水平地面上叠放着两个物体a和b，如图所示水平拉力f作用在物体b上，使a、b两物体从静止出发一起运动经过时间t，撤去拉力f，再经过时间t，物体a、b的动能分别设为ea和eb，在运动过程中a、b始终保持相对静止以下有几个说法：eaeb等于拉力f做的功；eaeb小于拉力f做的功；ea等于撤去拉力f前摩擦力对物体a做的功；ea大于撤去拉力f前摩擦力对物体a做的功其中正确的是() a b c d 10物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止，以a、ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是() 11.如下右图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端a开始冲上斜面，到达某一高度后返回a，斜面与滑块之间有摩擦下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能ep和机械能e随时间变化的图象，可能正确的是() 12.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于a点质量为m的物体从斜面上的b点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上下列说法正确的是() a物体最终将停在a点 b物体第一次反弹后有可能到达b点 c整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功 d整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能 13如图甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1、v2、v3.下列说法中正确的是() a甲做的可能是直线运动，乙做的可能是圆周运动 b甲和乙可能都做圆周运动 c甲和乙受到的合力都可能是恒力 d甲受到的合力可能是恒力，乙受到的合力不可能是恒力 142012年6月18日14时许，在完成捕获、缓冲、接近和锁紧程序后，载着景海鹏，刘旺和刘洋三名宇航员的“神舟九号”与“天宫一号”紧紧相牵，中国首次载人交会对接取得成功假如“神舟九号”与“天宫一号”对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图当它们处于图甲所示的轨道运行时，下列说法正确的是() a“神舟九号”的加速度比“天宫一号”的大 b“神舟九号”的运行速度比“天宫一号”的小 c“神舟九号”的运行周期比同步通信卫星的长 d“神舟九号”通过加速后变轨可实现与“天宫一号”对接 152012年8月9日，美国“好奇”号火星探测器登陆火星后传回的首张360全景图，火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住为了实现人类登录火星的梦想，近期我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行模拟登火星实验活动已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期基本相同地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是( ) a王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的 b火星表面的重力加速度是 c火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 d王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是 16如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮质量分别为m、m(mm)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中() a两滑块组成的系统机械能守恒 b重力对m做的功等于m动能的增加 c轻绳对m做的功等于m机械能的增加 d两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功 17下列各图是反映汽车以额定功率p额从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是() 18.如图所示，m为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是r的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则()a只要h大于r，释放后小球就能通过a点b只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上c无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内d调节h的大小，可以使小球飞出de面之外(即e的右侧) 19如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0 m选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能e机随高度h的变化如图乙所示(g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.)则() a物体的质量m0.67 kg b物体与斜面间的动摩擦因数0.40 c物体上升过程的加速度大小a10 m/s2 d物体回到斜面底端时的动能ek10 j 20一起重机吊着物体以加速度a(ax1，故epmekm，故d项错13bd 解析:甲乙两物体速度的方向在改变，不可能做直线运动，则a错；从速度变化量的方向看，甲的方向一定，乙的发生了变化，甲的合力可能是恒力，也可能是变力，而乙的合力不可能是恒力，则c错误，b、d正确14ad 解析:由g ma可知“神舟九号”的加速度比“天宫一号”的大，a项正确；由可得“神舟九号”的运行速度比“天宫一号”的大，b项错；由于“神舟九号”轨道高度低于同步卫星，根据可推知“神舟九号”的运行周期比同步通信卫星的短，c项错；“神舟九号”通过加速后离心变轨可实现与“天宫一号”对接，d项正确15ac 解析:当我国宇航员王跃在地球表面时，根据万有引力定律及牛顿第二定律可得f万mgma，同理可得王跃在火星表面时，可得王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的，a项正确；火星表面的重力加速度是，b项错；火星的第一宇宙速度，故c项正确；由0v22gh可得王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度，d项错16cd 解析:两滑块释放后，m下滑、m上滑，摩擦力对m做负功，系统的机械能减小，减小的机械能等于m克服摩擦力做的功，选项a错误，d正确除重力对滑块m做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块m做负功，选项b错误绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项c正确17acd 解析:分析汽车启动过程可知，汽车先是牵引力不变的匀加速启动过程，加速度恒定，速度均匀增大，功率均匀增大；当功率达到额定功率时，功率不再变化，此后汽车为恒定功率启动，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，当牵引力等于阻力时，加速度减小到零，速度达到最大，然后匀速运动结合各选项的图象可知，选项b错误，a、c、d正确 18.cd 解析:要使小球到达最高点a，则在最高点小球速度最小时有mgm，得最小速度v，由机械能守恒定律得mg(hr)mv2，得hr，即h必须大于或等于r，小球才能通过a点，a项错；小球若能到达a点，并从a点以最小速度平抛，有rgt2，xvtr，所以，无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，b项错，c项正确；如果h足够大，小球可能会飞出de面之外，d项正确 19cd 解析:e机mg cosmgh cot20 j，在最大高度时epmgh30 j，可得m1 kg，0.5，a、b错由动能定理-ma0ek050 j得物体上升过程的加速度大小a10 m/s2，c正确上升和下滑过程的机械能损失相同，所以回到斜面底端时的动能为302010（j），d正确 20acd 解析:因为wgmgh1mgh2ep1ep2，即重力所做的功等于重力势能的减少量，a正确由动能定理得w1w2mvmvek2ek1，物体动能的增加量应等于重力所做的功(即物体重力势能的减少量)加上吊绳拉力做的功故b错误由于物体以加速度a向下运动，所以mvmv 0，由动能定理知c正确由wgep1ep2和wtwgek2ek1，因为wtek2ek1，d正确 21解析飞机的实际运动为合运动，随风的运动为飞机的一个分运动.(1)设飞机的速度为v1，风速为v2，实际飞行速度为v，由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向夹角的正弦值为sin得30，飞机应朝西偏南30方向飞行.(2)飞机的合速度vv1cos 3040 km/h.根据xvt得t h2 h. 答案 (1)飞机应朝西偏南30方向飞行(2)2 h 22解析：(1)发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示：故此时船相对于静水的速度v2的大小为v2 m/s5 m/s 设v与v2的夹角为则cos 0.8. (2)熄火前，船在牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小，则vminv1cos 30.8 m/s2.4 m/s. 答案(1)5 m/s(2)2.4 m/s 23解析：(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy由几何关系得：tan 37设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得vygt ygt2 xv0t 设抛出点到斜面最低点的距离为h ，由几何关系得hyxtan 37由得：h1.7 m(2)在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得sl 设滑块的加速度为a，由运动学公式得sat2 对滑块，由牛顿第二定律得mgsin 37mgcos 37ma由得：0.125答案(1)1.7 m(2)0.12524解析(1)由自由落体运动的规律hgt2可得g 因此有 代入数据解得 (2) 发射载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，因此有， 即 又，即 由解得v 即 代入数据解得.答案(1)(2)25解析(1)轿车牵引力与输出功率的关系pf牵v1将p50 kw，v190 km/h25 m/s代入得f牵2103 n当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有f阻2103 n(2)在减速过程中，注意到发动机只有p用于轿车的牵引，根据动能定理有ptf阻lmvmv代入数据得pt1.575105 j电源获得的电能为e电0.5pt6.3 104 j. (3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为f阻2103 n.在此过程中，由能量守恒定律可知，电能用于克服阻力做的功e电f阻l 代入数据得l31.5 m. 答案(1)2103 n(2)6.3104 j(3)31.5 m26解析(1)分析物体从a点到d点的过程， 由动能定理得，mg(hh)mgl0mv 解得0.5. (2)设物体第5次经过b点时的速度为v2，在此过程中物体在bc上滑动了4次，由动能定理得mgh4mglmvmv 解得v24 m/s. (3)设物体运动的全过程在水平轨道上通过的路程为s，由动能定理得 mghmgs0mv 解得s21.6 m所以物体在水平轨道上运动了10个来回后，还有1.6 m故离b点的距离s2 m1.6 m0.4 m. 答案(1)0.5(2)4 m/s(3)0.4 m27解析(1)乙物体滑上传送带做匀减速运动：m2gm2a由运动学公式：v2asm由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能epm2v固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧的速度满足：epm1v甲物体从b运动到d过程中机械能守恒：2m1grm1vm1v甲物体在d点：m1gfnm1联立得fn30 n由牛顿第三定律知fnfn30 n(2) 甲、乙两物体均不固定，烧断细线以后：epm12m22由题意： 解得：2 m/s，6 m/