高中物理 同步练习全套教科版必修2

用心 爱心 专心1 第一章第一章 抛体运动抛体运动 学习目标学习目标 1 通过对抛体运动的学习 掌握平抛运动和斜抛运动的规律 同时体会分析曲线运动 的基本方法 运动的合成和分解 2 能把本章内容和生活中的事例相联系 主动参与 自主探究抛体运动规律并体会物 理学的思想 3 通过学习应用频闪照相进行科学探究的典型例子 巩固必修 1 模块中所学物理实验 的基本技能 第 1 节 曲线运动 学习目标学习目标 1 了解曲线运动 知道物体做曲线运动时的瞬时速度的方向 2 通过实验理解物体做曲线运动的条件 并能用于分析曲线运动的一些实例 3 总结研究曲线运动的几个实验 认识复杂运动与简单运动的关系 体会当所取的 变量足够小时 变和不变的统一性 直和曲的统一性 阅读指导阅读指导 1 物体 是曲线的运动 叫做曲线运动 2 物体做曲线运动时 它在不同位置的速度方向一般是 实验表明 质 点在做曲线运动时 在某一位置的速度的方向就是 3 通过对课本图 1 1 5 研究 从很短很短的距离看 一切曲线运动都可以当成 由此可见 曲线运动的瞬时速度与 的意义在本 质上是相同的 4 曲线运动是一个变速运动 根据牛顿第二定律 要使物体速度发生改变 必须对物 体 当运动物体 时 物体就做曲线运动 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 做曲线运动的物体 在运动过程中 一定变化的物理量是 A 速率 B 速度 C 加速度 D 合外力 2 物体做曲线运动 A 速度的方向时刻在改变 B 速度大小一定会改变 C 速度的方向始终沿曲线的切线方向 D 不一定是变速运动 3 下列说法中正确的是 A 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B 速度变化的运动必定是曲线运动 C 加速度恒定的运动必定是曲线运动 D 加速度变化的运动必定是曲线运动 4 下列几种说法正确的是 A 物体受到变力作用 一定做曲线运动 用心 爱心 专心2 B 物体受到恒力作用 一定做匀变速直线运动 C 当物体所受的合外力方向改变 物体的就一定做曲线运动 D 当物体所受的合外力方向和速度的方向有夹角 夹角不为 0 或 180 时 物体一定做曲线运动 提升能力提升能力 5 关于运动和力 下列说法中正确的是 A 物体运动的方向总与所受合外力的方向一致 B 物体加速度的方向总与所受合外力的方向一致 C 原来受力平衡的物体 突然失去某一个力时 一定会产生加速度 加速度的方 向与失去的那个力的方向相同 D 物体受到合外力越大 它的加速度就越大 6 如图所示 小车内有一光滑的斜面 当小车在水平轨道上向右做匀速直线运动时 小物块 A 恰好能与斜面保持相对静止 若小车在某时刻因撞击迅速停止 则在小 车停止后 小物块 A 沿斜面滑下 B 沿斜面滑上去 C 仍与斜面保持相对静止 D 离开斜面做曲线运动 7 一质点做曲线运动 其轨迹从上到下 关于它通过中点时的速度 v 的方向 加速度 的方向可能正确的是 v a v a v a a v A B C D 8 我们骑摩托车或自行车以较大速度通过弯道时 车身一般会向弯道内侧倾斜 为什 么 9 一质点在恒力 F 作用下 在 xOy 平面内从 O 点运动到 M 点的轨迹如图所示 则恒 力 F 可能 A 沿方向x B 沿方向x C 沿方向y D 沿方向y 第 2 节 运动的合成与分解 学习目标学习目标 1 了解合运动与分运动的特点 会分析合运动与分运动 M 用心 爱心 专心3 2 用矢量合成原理 解决有关位移 速度合成与分解的问题 体会合运动是分运动的 矢量和的分析过程 3 领会把复杂问题分解为简单问题的思想 阅读指导阅读指导 1 小船渡河时 同时参与了两个运动 一是 二是 这两个运动通常叫做分运动 小船相对于地 面 河岸 的运动通常叫做合运动 它是由两个分运动共同决定的 2 如课本图 1 2 1 小船运动的分析 以河岸为参考系 船做 运 动 水做 运动 以水为参考系 船做 运动 3 跟合力和分力的关系一样 合运动的位移 速度 加速度等于分运动的位移 速度 加速度的 即把各分位移 速度 加速度按照 求和 4 已知分运动求合运动 叫做 已知合运动求分运动 叫做 运动的合成与分解在生产 生活和科技中有着广泛的应用 5 课本第 7 页例题 若河水流速改为 4 m s 渡河过程经历的时间 填 变 化 或 不变 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 关于运动的合成与分解的下列说法正确的是 A 两个直线运动的合位移一定比分位移大 B 运动的合成与分解都遵循平行四边形定则 C 两个分运动总是同时进行着的 D 某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变 2 某人骑自行车以 4 m s 的速度向正东方向行驶 天气预报报告当时是正北风 风速 也是 4 m s 则以骑车人为参考系风速的方向和大小分别为 A 西北风 风速 4m s B 西北风 风速m s4 2 C 东北风 风速 4m s D 东北风 风速m s4 2 3 一游泳运动员以恒定的速率垂直河岸过河 当水流的速度突然变大时 对运动员渡 河时间和经历的路程的影响是 A 路程变大 时间增长 B 路程变大 时间缩短 C 路程变大 时间不变 D 路程和时间都不变 提升能力提升能力 4 如图所示 某人在行驶的车厢中观察到雨滴下落时 与竖直方向的夹角为 已知窗外无风 若火车行驶 的速度为 v 则雨滴对地的速度是多大 5 如图所示 高为 h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶 加速度大小为 a 车厢顶部 用心 爱心 专心4 A 点处有油滴滴落到车厢地板上 车厢地板上的 O 点位于 A 点正下方 则油滴落 在地板上的点必在 O 点 填 左 或 右 方 离 O 点距离为 A O h 6 在抗洪抢险中 战士驾驶冲锋舟救人 假设江面是平直的 洪水沿江而下 水流速 度为 5m s 舟在静水中的速度为 10m s 战士救人地点 A 离岸边最近点 O 的距离 为 50m 问 1 战士要想通过最短的时间将人送上岸 最短时间是多少 2 战士要想通过最短航程将人送上岸 战士应使船头与岸成多少度角 3 战士要想将人送达下游离 O 点距离为 50m 的 B 点处 且航线沿 AB 直线 战 士控制船头与岸成多少度角时才能使船在静水中航速变为最小 在此情况下 船在静水中航速最小为多少 4 如果水流速度是 10m s 而舟在静水中的航速是 5m s 战士想通过最短的距离 将人送上岸 这个最短距离是多少 第 3 节 平抛运动 学习目标学习目标 1 理解平抛运动的特点 2 通过运用运动的合成与分解的方法分析研究平抛运动 从而得出平抛运动的规律 3 应用平抛运动的规律 分析一些常见的平抛运动 体会平抛运动在生活和生产实践 中的应用 阅读指导阅读指导 1 将物体以一定的初速度沿 方向抛出 不考虑空气的阻力 物体只在 的作用下所做的运动 叫做平抛运动 2 平抛运动是一种 运动 其速度的大小和方向时刻都会发生改变 3 平抛运动可以分解为 方向上和 方向上的两个分运动 在水平 方向上 物体不受力 由于惯性而做 运动 在竖直方向上 物 体受重力作用 初速度为零 做 运动 水平方向的运动和竖直方向上的运 动 平抛运动则是由上述两个分运动合成的 4 课本图 1 3 5 若以不同的力击打小球 则小球初速度不同 但小球落地所需要的 时间 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 用心 爱心 专心5 1 做平抛运动的物体 在水平方向通过的最大距离取决于 A 物体的高度和受到的重力 B 物体受到的重力和初速度 C 物体的高度和初速度 D 物体受到的重力 高度和初速度 2 关于平抛运动 下面几种说法正确的是 A 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B 平抛运动是曲线运动 它的速度方向不断改变 不可能是匀变速运动 C 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D 平抛运动的落地时间与初速度大小无关 而落地时的水平位移与抛出点的高度 有关 3 一个物体以初速度 v0做平抛运动 落地时速度的大小为 v 则该物体在空中飞行的 时间为 A B C D 0 vv g 22 0 vv g 22 0 2 vv g 0 2 vv g 4 如图所示 以 9 8 m 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 30 的斜面上 可知物体完成这段飞行的时间是 5 摩托车障碍赛中 运动员在水平路面上遇到一个壕沟 壕沟的尺寸如图所示 摩托 车前后轮间距 1m 要安全地越过该壕沟 摩托车的速度 v0至少要有多大 空气 阻力不计 g 取 10m s2 7m 0 8m 提升能力提升能力 6 如图所示 斜面上有 a b c d 四个点 ab bc cd 从 a 点正上方 O 点以速度 v 水平抛出一个小球 它落在斜面 上 b 点 若小球从 O 点以速度 2v 水平抛出 不计空气阻 力 则它落在斜面上的 A b 与 c 之间某一点 B c 点 C c 与 d 之间某一点 D d 点 7 如图所示为测量子弹速率的一种装置 子弹射穿 A 纸片后又射穿 B 纸片 已知两纸片的距离为 s 两小孔的高度差为 h 则子弹 穿过 A B 两纸片所用的时间为 子弹的速率为 8 跳台滑雪是勇敢者的运动 它是利用依山势特别建造的跳台进行的 运动员着专用 滑雪板 不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳 在空中飞行一段距离后着陆 如图 所示 设一位运动员由 A 点沿水平方向跃起 到 B 点着陆 测得 AB 间距离 L 40m 山坡倾角 30 试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间 不 计空气阻力 g 取 10m s2 30 v0 v 用心 爱心 专心6 L A B 第 4 节 斜抛运动 学习目标学习目标 1 理解斜抛运动的特点 会运用运动的合成和分解的方法 分析斜抛运动并得出初步 结论 知道斜抛运动的射程与初速度和抛射角有关 2 知道空气阻力对斜抛运动的影响 了解弹道与抛物线的区别 3 体会科学实验研究中控制变量的方法 列举斜抛运动与生活的联系 思考并探究与 日常生活有关的物理学问题 阅读指导阅读指导 1 将物体以一定的初速度沿 抛出 不考虑空气的阻力 物体只在 作 用下产生的运动 叫做斜抛运动 斜抛运动的轨迹也是一条 2 如果将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解 抛射体在水平方向做 在竖直方向做 3 斜抛运动的射程跟 和 有关 当初速度的方向一定时 初速度 越大 射程 如果初速度的大小一定 当抛射角为 时 射程最大 课堂练习 夯实基础 1 关于运动的性质 以下说法中正确的是 A 斜抛运动一定是变速运动 B 斜抛运动一定是曲线运动 C 斜抛运动一定是变加速运动 D 斜抛运动的轨迹一定关于某线对称 2 以下说法中正确的是 A 斜抛运动的射程只与高度有关 B 斜抛运动射程只与初速度的大小有关 C 斜抛运动的射程只与抛射角有关 D 以上说法都不正确 3 如图所示 一个小球从斜面上被抛出 抛出时初速度 v0的方向与斜面垂直 它最 后落在斜面上的某点 不计空气阻力 关于小球在空中运动过程 下列说法中正确 的是 A 小球的运动可以看做是沿水平方向的匀速运动和竖直向下 的自由落体运动的叠加 B 小球的运动可以看做是沿垂直斜面方向的匀速运动和竖直 向下的自由落体运动的叠加 C 小球的运动可以看做是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜 用心 爱心 专心7 面向下的匀加速运动的叠加 D 小球的运动可以看做是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠 加 4 一炮弹以 v0 1 000m s 的速度与水平方向成 30 斜向上发射 不计空气阻力 g 取 10m s2 其水平射程为多少 炮弹达到的最大高度为多大 炮弹在空中飞行时间为 多少 提升能力提升能力 5 有一小球从离地面 1 8m 高度以初速度大小 10m s 方向与水平面成 45 斜向上抛 出 求 忽略空气阻力 g 取 10m s2 1 小球能到达的最大高度 2 小球落地所需要的时间 6 一铅球运动员以初速度 v0将铅球掷出 设铅球离手时离地面的高度为 H 求铅球 的初速度 v0与水平方向的夹角 多大时投掷得最远 不计空气阻力 用心 爱心 专心8 单单 元元 检检 测测 题题 A 组组 一 选择题一 选择题 1 下列关于物体做曲线运动的状态 正确的是 A 物体做曲线运动 其速度大小一定变化 B 物体做曲线运动 其速度方向一定变化 C 做曲线运动的物体不一定有加速度 D 做曲线运动的物体一定受到外力的作用 2 关于物体做曲线运动的条件 下述说法正确的是 A 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B 物体在变力作用下一定做曲线运动 C 合力的方向与物体速度的方向既不相同 也不相反时 物体一定做曲线运动 D 做曲线运动的物体所受到的力的方向一定是变化的 3 物体在力 F1 F2 F3的共同作用下做匀速直线运动 若突然撤去外力 F1 则物体 的运动情况是 A 必沿着 F1的方向做匀加速直线运动 B 必沿着 F1的方向做匀减速直线运动 C 不可能做匀速直线运动 D 可能做直线运动 也可能做曲线运动 4 关于互成角度 不在同一条直线上 的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的 合运动说法正确的是 A 一定是直线运动 B 一定是曲线运动 C 可以是直线运动也可能是曲线运动 D 以上说法都不正确 5 一船在静水中的速率是 4 m s 要渡过宽 20 m 水流的流速为 3 m s 的河流 下列 说法中正确的是 A 此船不可能垂直于河岸方向过河 B 此船不可能渡过河 C 船相对于河岸的速度一定是 5 m s D 此船过河的最短时间是 5 s 6 A B 两个物体 从同一高度同时开始运动 A 做自由落体运动 B 做初速度为 v 的平抛运动 则下列说法中正确的是 A 两个物体同时落地 B 两个物体相同时间内通过的位移相 同 C 两个物体落地时速度相同 D 两个物体落地时速率相同 7 下列关于平抛运动的说法正确的是 A 平抛运动是非匀变速运动 B 平抛运动是匀速运动 C 平抛运动是匀变速曲线运动 D 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 8 如图所示 从倾角为 的斜面上 A 点 以水平速度 v0抛出一个小球 不计空气阻 力 它落到斜面上 B 点时所用的时间为 A B 0 2sinv g 0 2tanv g C D 0sin v g 0tan v g 用心 爱心 专心9 二 填空题二 填空题 9 如图所示 在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速 度 v 同时水平向左与水平向右抛出两个小球 A 和 B 两侧斜坡的倾角分别为 37 和 53 小球均落在坡面上 若不计空气阻力 则 A 和 B 两小球的运动时间之比为 10 如图所示 在向右匀速行驶的火车中 向后水平抛出 一物体 站在地面上的人看来 该物体的运动轨迹可 能是图中的 三 计算题三 计算题 11 河宽 L 300m 河水流速 v1 1m s 船在静水中的速度 v2 3m s 欲按下列要求过 河时 船的航向应与河岸成多大角度 过河时间为多少 1 以最短的时间过河 2 以最小的位移过河 12 某同学做 研究平抛物体的运动 实验时 在 白纸上画出抛射后小球运动轨迹如图所示 根 据图中数据 计算小球做平抛运动的初速度 x cm y cm 19 60 O 4 90 44 10 14 0028 0042 00 用心 爱心 专心10 B 组 1 研究平抛物体的运动 实验的目的是 A 描出平抛物体的运动轨迹 求出平抛物体的初速度 B 描出平抛物体的运动轨迹 求出重力加速度 C 描出平抛物体的运动轨迹 求出平抛物体的运动时间 D 描出平抛物体的运动轨迹 求出平抛物体的位移 2 一只船在静水中的速度为 3m s 它要渡过一条宽度为 30m 的河 河水的流速为 4m s 则下列说法中正确的是 A 船不能渡过河 B 船渡河的速度一定为 5 m s C 船不能垂直到达对岸 D 船垂直到达对岸所需时间为 6 s 3 火车以 1 m s2的加速度在水平轨道上匀加速行驶 一乘客把手伸到窗外从距地面 2 5m 高处自由释放一物体 不计空气阻力 物体落地时与乘客的水平距离为 A 0 B 0 5 m C 0 25 m D 1 m 4 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 此物体的 A 竖直分速度等于水平分速度 B 瞬时速度为 0 5v C 运动时间为 D 发生的位移为 0 2v g 2 0 2 2v g 5 如图所示 物体 A 和 B 的质量均为 m 且分别与跨过定滑轮的轻绳连接 不计绳 与滑轮 滑轮与轴之间的摩擦 用水平变力 F 拉物体 B B 沿水平方向向右做匀速直线运动 则 A 物体 A 也做匀速直线运动 B 绳子拉力始终大于物体 A 所受重力 C 绳子对 A 物体的拉力逐渐增大 D 绳子对 A 物体的拉力逐渐减小 6 在研究平抛运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长 L 1 25cm 若小球在平抛运动过程中的几个位 置如图 a b c d 所示 则小球平抛的初速度的计算式为 v0 用 L g 表示 其值是 7 雨点以 8m s 的速度竖直下落 雨中步行的人感到雨点与竖直方向成 30 角迎面打 来 那么人行走的速度大小是 m s 8 以初速度 v0 抛射角 向斜上方抛出一个物体 由抛出到经过最高点的时间是 在这段时间内速度的变化量是 速度的变化率是 经过最高点时的速度是 9 做斜抛运动的物体 在 2s 末经过最高点时的瞬时速度是 15m s g 取 10m s2 则初 速度 v0 抛射角 10 光滑斜面倾角为 长为 L 上端一小球沿斜面水平方向以速度 v0抛出 如图所 示 求小球滑到底端时 水平方向位移多大 v0 用心 爱心 专心11 11 在研究平抛运动的实验中 某同学只在竖直板面上记下 了重垂线 y 的方向 但忘记记下平抛的初位置 在坐标 纸上描出了一段曲线的轨迹 如图所示 他在曲线上取 A B 两点量出它们到 y 轴的距离 x1 x2 AA BB 以及 AB 的竖直距离 h 用这些量可以求得小球平抛时 的初速度为多少 12 如图所示 从距地面高为 H 的地方 A 处平抛一物体 其水平射程为 2s 在 A 点 正上方距地面高为 2H 的地方 B 处 以同方向抛出另一个物体 其水平射程为 s 两物体在空中运行时的轨道在同一竖直平面内 且都从同一屏的顶端擦过 求屏 的高度 H 2H B A 屏 A B A B x1 x2 用心 爱心 专心12 第二章 圆周运动 学习目标学习目标 1 本章是用前面已经学过的研究运动的基本方法和牛顿定律来研究一种常见的曲线运 动 圆周运动 圆周运动是典型的曲线运动 通过学习 要会用线速度 角速度 向心 加速度等物理量描述匀速圆周运动 2 通过本章学习 应该认识到牛顿运动定律对于不同机械运动的普适性 同时 要体 会到研究不同的运动所应用到的不同方法及各自的特点 学会对具体问题具体分析 学会 知识在不同情况下的迁移和灵活运用 3 通过学习人类文明进化的不同阶段对圆周运动的应用 对知识的学习和应用之间的 关系能有进一步认识 第 1 节 描述圆周运动 学习目标学习目标 1 根据实例归纳圆周运动的运动学特点 知道它是一种特殊的曲线运动 知道它与一 般曲线运动的关系 2 理解表征圆周运动的物理量 利用各物理量的定义式 阐述各物理量的含义及相互 关系 3 知道圆周运动在实际应用中的普遍性 用半径 线速度 角速度的关系揭示生活 生产中的圆周运动实例 从而对圆周运动的规律有更深刻的领悟 阅读指导阅读指导 1 圆周运动是 的一种 从地上物体的运动到各类天体的运动 处处体现 着圆周运动或椭圆运动的和谐之美 物体的 的运动叫做圆周运动 2 在课本图 2 1 1 中 从运动学的角度看有什么共同的特点 3 在圆周运动中 最简单的一种是 4 如果质点沿圆周运动 在 这种运动就叫做匀速 圆周运动 5 若在时间 t 内 做匀速圆周运动的质点通过的弧长是 s 则可以用比值 来 描述匀速圆周运动的快慢 这个比值代表 称为匀速圆周运 动的 6 匀速圆周运动是一种特殊的曲线运动 它的线速度就是 这是一 个 量 不仅有大小 而且有方向 圆周运动中任一点的线速度方向就是 因此 匀速圆周运动实际是一种 运动 这里所说的 匀速 是指 的意思 7 对于做匀速圆周运动的质点 的比值 即单位时 间内所转过的角度叫做匀速圆周运动的 表达式是 单位 是 符号是 匀速圆周运动是 不变的运动 8 做匀速圆周运动的物体 叫做周期 用符号 表示 周期是描述 的一个物理量 做匀速圆周运动的物体 经过一个周期后会 9 在匀速圆周运动中 线速度与角速度的关系是 用心 爱心 专心13 10 任何一条光滑的曲线 都可以看做是由 组成的 叫做曲率半径 记作 因此我们就可以把物体沿任意曲线的运动 看成是 的运动 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 对于做匀速圆周运动的物体 下列说法中正确的是 A 相等的时间内通过的路程相等 B 相等的时间内通过的弧长相等 C 相等的时间内通过的位移相等 D 相等的时间内通过的角度相等 2 做匀速圆周运动的物体 下列哪些物理量是不变的 A 速率 B 速度 C 角速度 D 周期 3 某质点绕圆周运动一周 下述说法正确的是 A 质点相对于圆心是静止的 B 速度的方向始终不变 C 位移为零 但路程不为零 D 路程与位移的大小相等 4 做匀速圆周运动的物体 其线速度大小为 3m s 角速度为 6 rad s 则在 0 1s 内物 体通过的弧长为 m 半径转过的角度为 rad 半径是 m 5 A B 两质点分别做匀速圆周运动 在相同的时间内 它们通过的弧长之比 sA sB 2 3 而转过的角度之比 3 2 则它们的周期之比 TA TB 角 AB 速度之比 线速度之比 vA vB 半径之比 AB RA RB 6 如图所示的传动装置中 已知大轮 A 的半径是小轮 B 半径的 3 倍 A B 分别在边 缘接触 形成摩擦转动 接触点无打滑现象 B 为主动轮 B 转动时边缘的线速度 为 v 角速度为 试求 1 两轮转动周期之比 2 A 轮边缘的线速度 3 A 轮的角速度 能力提升能力提升 7 如图所示 直径为 d 的圆筒 正以角速度 绕轴 O 匀速转 动 现使枪口对准圆筒 使子弹沿直径穿过 若子弹在圆 筒旋转不到半圈时 筒上先后留下 a b 两弹孔 已知 aO 与 bO 夹角 60 则子弹的速度为多大 8 一个大钟的秒针长 20cm 针尖的线速度是 m s 分针与秒针从重合至第二 用心 爱心 专心14 次重合 中间经历的时间为 s 第 2 节 圆周运动的向心力 学习目标学习目标 1 通过对圆周运动实例的分析过程 归纳总结物体做圆周运动的条件 理解向心力的 概念 2 理解向心加速度的概念 并能用公式计算向心加速度的大小 2 v a R 3 归纳影响向心力大小的相关因素 理解公式的确切含义 2 v Fm R 阅读指导阅读指导 1 大量的事例说明 物体做匀速圆周运动的条件是 这个 力叫做 2 做匀速圆周运动的物体 通常把 称作向心加速度 向心 力的方向与 方向一致 匀速圆周运动的向心加速度的大小表达式为 3 向心力的表达式可由牛顿第二定律和向心加速度的表达式得出 Fma 2 v a R 式中体现了做圆周运动的物体的向心力的大小不仅与物体的质量有关 还与 它的 有关 4 向心力是按照力的 命名的力 可以是 也可以是 可以是 还可以是 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 关于向心力的说法正确的是 A 物体只有受到向心力的作用 才可能做圆周运动 B 向心力是根据力的作用效果来命名的 C 向心力可以是重力 弹力 摩擦力等各种力的合力 也可以是其中一种力或者 是某一种力的分力 D 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 2 如图所示 小物体 A 与圆盘保持相对静止 跟着圆盘一起做匀速 圆周运动 则 A 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 重力 支持力 向心力 摩擦力 D 以上都不正确 3 由于地球的自转 关于向心加速度的下列说法中 正确的是 A 除两极外 在地球表面各处的向心加速度都指向地心 B 除两极外 地球表面各处的角速度相同 C 除两极外 地球表面各处的向心加速度一样大 D 赤道和地球内部各处的向心加速度一样大 A O 用心 爱心 专心15 4 一物体在水平面上做匀速圆周运动 质量为 1 kg 物体做圆周运动的角速度为 3 0 rad s 半径为 0 5 m 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 5 如图所示的皮带传动装置中 轮 A 和 B 同轴 A B C 分别是三个轮边缘上的质 点 且 rA rC 2rB 则三个质点的向心加速度之比 aA aB aC等于 A 4 2 1 B 2 1 2 C 1 2 4 D 4 1 4 能力提升能力提升 6 小金属球质量为 m 用长 L 的轻悬线固定于 O 点 在 O 点的 正下方处钉有一颗钉子 P 把悬线沿水平方向拉直 如图所 2 L 示 无初速度释放小金属球 当悬线碰到钉子的瞬间 设线没 有断 则 A 小球的角速度突然增大 B 小球的线速度突然减小到零 C 小球的向心加速度突然增大 D 悬线的张力突然增大 7 如图所示 光滑的水平面上钉有的两枚铁钉 A 和 B 相距 0 1m 长 1m 的细绳拴在 A 上 另一端系质量为 0 5kg 的小 球 小球的初始位置在 AB 连线上左侧 把细线拉紧 给小 球 2m s 的垂直细线方向的水平速度使它做圆周运动 由于 钉子 B 的存在 使线慢慢地缠在 AB 两钉上 1 如果细线不会断裂 从小球开始运动到线完全缠在 AB 上需要多长时间 2 如果细线的抗拉力为 7N 从开始运动到细线断裂 需经历多长时间 第 3 节 匀速圆周运动的实例分析 学习目标学习目标 1 分析铁轨拐弯处的设计 骑自行车转弯等实例的动力学关系 2 认识向心力是以效果命名的力 知道什么是离心现象 说出物体做离心运动的条件 3 通过列举实例 感受圆周运动在生活 生产中的应用价值 说明离心运动的应用和 防止 阅读指导阅读指导 1 在水平路面上 你骑自行车向右拐弯 提供向心力 方向向 2 拐弯的鸟或飞机依靠 获得向心力 BA 用心 爱心 专心16 3 通常 把在做圆周运动时 由于 以致物体沿 称为离心运动 4 离心运动有很多重要应用 叫离心机械 例如 5 离心现象在生产生活中广泛存在 不总是有利的 有时也有害 例如 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 如图 1 所示 在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个小物体 小物体 A 与圆筒保 持相对静止 对小物体 A 进行受力分析 并指出谁充当向心力 A l 1 2 3 2 如图 2 所示 试分析汽车在经过拱桥的最高点时的受力情况 并指出谁充当汽 车圆周运动的向心力 汽车的速度不太大 3 如图 3 所示 用细线吊着一个小球 使小球在水平面内做匀速圆锥摆运动 分 析小球的受力 并指出谁充当小球做圆周运动的向心力 4 关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系 下列说法中正确的是 A 内 外轨一样高 以防列车倾倒造成翻车 B 因为列车转弯处有向内倾倒的可能 故一般使内轨高于外轨 以防列车翻倒 C 外轨比内轨略高 这样可以使列车顺利转弯 减少车轮与铁轨的挤压 D 以上说法均不正确 5 如图所示为一竖直放置的圆形环 小球可在环内做圆周运动 现 给小球一初速度 使它在圆环内做圆周运动 则关于小球加速度 方向的说法正确的是 A 一定指向圆心 B 一定不指向圆心 C 只在最高点和最低点指向圆心 D 以上都不对 6 如图所示 细杆的一端与一小球相连 可绕过 O 点的水平轴自由转动 v a b O 用心 爱心 专心17 现给小球一初速度 使它做圆周运动 图中 a b 分别表示小球轨道的最低点和最 高点 则关于杆对球的作用力的说法正确的是 A a 处一定为拉力 B a 处一定为推力 C b 处一定为拉力 D b 处一定为推力 7 下列现象中属于离心现象的有 A 汽车通过圆形拱桥 由于速度太快而离开了地面 B 汽车在转弯时 由于车速太快而滑到了路边 C 脱水桶转动时可以将湿衣服上的水甩去 D 公共汽车急刹车时 乘客都向前倾倒 能力提升能力提升 8 关于物体做离心运动的运动轨迹的形状 下列说法正确的是 A 一定是直线 B 可能是直线 也可能是曲线 C 可能是曲线 也可能是圆 D 一定是曲线 9 物体做离心运动时 它的加速度 A 一定变为零 B 可能变为零 C 一定不变 D 可能保持不变 10 雨伞半径为 R 边缘高出地面 h 雨伞以角速度旋转时 雨滴从伞边缘飞出 下列说法正确的是 A 沿飞出点半径方向飞出 做平抛运动 B 沿飞出点切线方向飞出 做平抛运动 C 雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的圆圈 D 雨滴落在地面上后形成半径的圆圈 2 12 rRhg 11 汽车与水平路面的动摩擦因数 0 2 当汽车在半径 R 200m 的弯道上转弯时 可行驶的最大速率 vm m s 当汽车的速率 v vm时 汽车将做 运动 填 离心 或 向心 g 取 10m s2 12 用长为 0 8 m 的细绳悬挂一盛水的小桶 小桶的质量为 1kg 桶中盛有水 2kg 手 拿另一端使小桶在竖直平面内做圆周运动 小桶在最高点的线速度最小为多少 水才不会流出来 g 取 10m s2 第 4 节 圆周运动与人类文明 选学 学习目标学习目标 1 列举实例 指出圆周运动在人类文明进程中的广泛应用 2 认识到圆周运动对人类文明发展有重大影响 3 欣赏人类研究 开发应用圆周运动的智慧 自觉关注圆周运动的规律与日常生活的 联系 阅读指导阅读指导 1 请你以实例说明圆周运动在人类文明进程中的广泛应用 用心 爱心 专心18 2 请你用事实说明人类认识圆周运动 研究圆周运动及应用圆周运动对人类文明发展 的重大影响 3 请说说你身边的圆周运动有哪些 单 元 检 测 题 A 组 一 选择题一 选择题 1 如果把地球近似地看成一个球体 在北京和广州各放一个随地球自转做匀速圆周运 动的物体 则这两个物体具有相同大小的是 A 线速度 B 角速度 C 加速度 D 周期 2 关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系 下列说法中正确的是 A 内 外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故 B 外轨比内轨略高 这样可以使列车顺利转弯 减小车轮与铁轨的间挤压 C 因为列车转弯处有向内倾倒的可能 故一般使内轨高于外轨 以防列车翻倒 D 以上说法均不对 3 时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的 1 5 倍 则 A 分针的角速度是时针角速度的 1 5 倍 B 分针的角速度是时针角速度的 60 倍 C 分针端点的线速度是时针端点的线速度的 18 倍 D 分针端点的线速度是时针端点的线速度的 90 倍 4 由于地球自转 位于赤道上的物体 1 与位于北纬 60 的物体 2 相比较 A 它们的线速度大小之比 v1 v2 2 1 B 它们的角速度大小之比 1 2 2 1 C 它们的向心加速度大小之比 a1 a2 2 1 D 它们的向心加速度大小之比 a1 a2 4 1 5 某圆拱桥的最高点所能承受的最大压力为 4 5 104N 桥的半径为 16m 一辆质量 为 5 0t 的汽车要想通过此桥 它过最高点的速度不得小于 A 16m s B 17 4m s C 12 6m s D 4m s 6 汽车在水平地面上转弯 地面对车的摩擦力已达到最大值 当汽车的速率加大到原 来的二倍时 若使车在地面转弯时仍不打滑 汽车的转弯半径应 A 增大到原来的二倍 B 减小到原来的一半 C 增大到原来的四倍 D 减小到原来的四分之一 7 在长绳的一端系一个质量为 m 的小球 绳的长度为 L 能够承受的最大拉力为 7mg 用绳拉着小球在竖直面内做圆周运动 小球到达最低点的最大速率应为 用心 爱心 专心19 A B C D 2gL2 gL5gL6gL 8 杂技表演中的水流星 能使水碗中的水在竖直平面内做圆周运动 欲使水碗运动到 最高点处而水不流出 应满足的条件是 A B vgr g r C D n 为转速 ag 1 2 g n r 二 填空题二 填空题 9 如图所示的皮带传动装置中 左边是主动轮 右 边是一个轮轴 RA RC 1 2 RA RB 2 3 假设在 传动过程中皮带不打滑 则皮带轮边缘上的 A B C 三点的角速度之比是 线速度 之比是 向心加速度之比是 10 雨伞绕竖直轴以角速度 匀速转动 设雨伞伞面是水平的 距地面高为 h 伞面 的半径为 R 落在伞面上的雨滴缓慢地流到边缘 雨滴从伞面边缘飞出后落到地 面上形成一个大圆圈 则雨滴形成的圆的半径是 三 计算题三 计算题 11 一架飞机在竖直平面内以 200m s 的速度做半径为 500m 的匀速圆周运动 一个质 量为 50kg 的飞行员在最高点和最低点受到的座椅的压力各是多少大 12 如图所示 长度为 L 1 0m 的绳 系一小球在竖直面内做圆周 运动 小球的质量为 M 5kg 小球半径不计 小球在通过最 低点时的速度大小为 v 20m s 试求 1 小球在最低点所受绳的拉力 2 小球在最低点的向心加速度 B A C 用心 爱心 专心20 13 内壁光滑 两端封闭的试管长 5 cm 内有质量为 1 g 的小球 试管一端装在水平 转轴 O 上 在竖直面内绕 O 做匀速转动 已知转动过程中 试管底部受到小球压 力的最大值是最小值的 3 倍 求转动的角速度 用心 爱心 专心21 B 组 1 如图所示 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面 圆锥筒固 定不动 两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的 水平面内做匀速圆周运动 则 A 球 A 的线速度必定大于球 B 的线速度 B 球 A 的角速度必定小于球 B 的角速度 C 球 A 的运动周期必定小于球 B 的运动周期 D 球 A 对筒壁的压力必定大于球 B 对筒壁的压力 2 质量为 m 的小球用长为 L 的细绳悬挂于 O 点 在 O 点正下方处有一钉子 A 把小 球拉起到细绳成水平位置后释放 在悬绳碰到钉子的瞬间 A 小球的线速度突然增大 B 小球的角速度突然增大 C 小球的向心加速度突然增大 D 悬绳的拉力突然增大 3 如图所示 在光滑的水平面上放一个原长为 L 的轻质弹 簧 它的一端固定 另一端系一个小球 当小球在该平面 上做半径为 2L 的匀速圆周运动时 速率为 v 当小球作 半径为 3L 的匀速圆周运动时 速率为 v 设弹簧总处于 弹性限度内 则 v v 等于 A B 2 3 C 1 3 D 1 233 4 在某变速箱中有甲 乙 丙三个齿轮 如图所示 其 半径分别为 r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 1 则丙轮 的角速度为 A B 11 3 r r 31 1 r r C D 31 2 r r 11 2 r r 5 一个质量为 m 的小球固定在一根轻杆的一端 在竖直平面内做匀速圆周运动 当 小球过最高点时 杆受到的压力 则当小球过最低点时 杆受到的为 1 2 mg 力 填 压力 或 拉力 大小为 6 在匀速转动的水平圆盘边缘处放着一个质量为 0 1kg 的小金属块 圆盘的半径为 20cm 金属块和圆盘间的摩擦因数为 0 2 为不使金属块从圆盘上掉下来 圆盘转 动的最大角速度为 rad s 7 如图 细线的一端固定 另一端系着小球 小球在如图所示 的平面内做匀速圆周运动 细线与竖直方向的夹角为 细 线长为 l 小球的质量为 m 求小球的角速度和细线所受拉 力大小 l O 用心 爱心 专心22 8 如图所示 支架质量为 M 始终静止在水平地面上 转轴 O 上悬挂一个质量为 m 的小球 细绳长度为 L 1 小球从悬绳处于水平时无初速度释放 求小球运动到最低点时地面对支架的支 持力多大 2 若使小球在竖直面上做圆周运动 到达最高点时恰使支架对地面无压力 那么 小球在最高点时的速度多大 9 如图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的出口速度 在一根水平轴 MN 上相隔 L 安装两个平行的薄圆盘 它们可以绕水平轴 MN 一起匀速运动 弹簧枪紧贴左盘沿 水平方向在水平轴 MN 的正上方射出一颗子弹 子弹穿过两个薄圆盘 并在圆盘上 留下两个小孔 A 和 B 若测得两个小孔距轴心的距离分别为 RA和 RB 它们所在的 半径按转动方向由 B 到 A 的夹角为 为锐角 由此去计算弹簧枪发射的子弹 的出口速度以及圆盘绕 MN 轴匀速转动的角速度分别是多少 L M N A B 用心 爱心 专心23 第三章 万有引力定律 学习目标学习目标 1 通过有关史实了解万有引力定律的发现过程 知道万有引力定律 认识发现万有引 力定律的重要意义 体会科学定律对人类探索未知世界的作用 2 能从动力学的角度计算人造卫星的环绕速度 了解第二宇宙速度和第三宇宙速度 第 1 节 天体运动 学习目标学习目标 1 能简要地说出日心说 地心说的两种不同观点 2 知道开普勒对行星运动描述的三定律 3 体会科学家在宣传和追求科学真理时所表现的坚定信念和献身精神 阅读指导阅读指导 1 公元 150 年前后 适值我国东汉末年 古希腊学者 在他的著作 中构建了地心宇宙体系 2 波兰天文学家 在 1543 年 适值我国明王朝中叶 出版了 提出了日心说 他在长达 36 年的时间里进行了研究 观测和核校后 认为 地球和别的行星一样 围绕 运行 只有 固定在这个体系的中心 这标志 着科学开始从各种传统错误观念的束缚中解放出来 开辟了科学的新时代 3 德国天文学家 在研究他的导师丹麦天文学家 的观测资料时 运 用行星绕太阳作做圆周运动的模型 算出的 运行轨道数据与导师的观测数据之间 有一个偏差 他坚信导师的观测数据是不会错的 从而断然放弃了圆轨道 而用 进行计算 结果偏差消除了 4 1609 年 适值我国明朝末期 开普勒的 出版 他在此书中发表了 开普勒第一 第二定律 开普勒第一定律内容 开普勒第二定律内容 5 1619 年 适值我国明朝末期 开普勒的 出版 他在此书中发表了 开普勒第三定律 开普勒第三定律内容 用 r 代表椭圆轨道的半长轴 T 代 表公转周期 得到公式 其中比值 k 是一个与行星质量无关的常量 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 关于日心说被人们接受的原因是 A 太阳总是从东边升起 从西边落下 B 若以地球为中心来研究运动 有很多无法解决的问题 C 若以太阳为中心 许多问题都可以解决 对行星的描述也变得简单 D 地球是围绕太阳运转的 2 关于公式 下列说法中正确的是 3 2 R k T A 公式只适用于围绕太阳运行的行星 用心 爱心 专心24 B 不同星球的行星或卫星 k 值均相等 C 围绕同一星球运行的行星或卫星 k 值不相等 D 以上说法均不对 3 下面关于丹麦天文学家第谷 对行星的位置进行观察所记录的数据 说法正确的是 A 这些数据误差相当大 B 这些数据说明太阳绕地球运动 C 这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合 D 这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合 4 下列说法正确的是 A 地球是宇宙的中心 是静止不动的 B 太阳是宇宙的中心 是静止不动的 C 宇宙每时每刻都是运动的 静止是相对的 D 日心说认为太阳是静止不动的 地球和其他行星都绕太阳转 能力提升能力提升 5 某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的 1 3 则此卫星运行的周期大约是 A 1 4 天之间 B 4 8 天之间 C 8 16 天之间 D 16 20 天之间 6 下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是 A 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B 行星绕太阳运动时 太阳位于行星轨道的中心处 C 离太阳越近的行星 其运动周期越长 D 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 7 地球绕太阳运动称为 转 其周期是 地球绕地轴转动称为 转 其周期是 月球绕地球运动的周期是 建议翻阅辞典等工具书 写出具体的时间 8 两个行星质量分别为 m1 m2 它们绕太阳运动的轨道半径分别为 R1 R2 如果 R1 3R2 那么它们运行周期之比 T1 T2 12 2mm 9 太阳系中除了有九大行星外 还有许多围绕太阳运行的小行星 其中一颗名叫 谷 神 的小行星 质量为 1 00 1021 kg 它运行的轨道半径是地球的 2 77 倍 试求 出它绕太阳一周所需要的时间是多少年 第 2 节 万有引力定律 学习目标学习目标 1 了解发现万有引力的思路和过程 2 理解万有引力定律的内容及数学表达式 在简单情景中能计算万有引力 用心 爱心 专心25 3 了解卡文迪许测量万有引力常数的实验装置与设计思想 4 认识发现万有引力定律的意义 领略天体运动规律 阅读指导阅读指导 1 牛顿在伽利略等人的研究成果的基础上 通过自己严密的论证后提出 万有引力是 普遍存在于任何有 的物体之间的相互吸引力 于是推翻了宇宙的不可知论 同时使 人们认识到天体的运动和地面上物体的运动遵循着同样的规律 2 1687 年 适值我国清朝康熙年间 牛顿正式发表了万有引力定律 定律的内容是 数学表达式为 其中 G 称为 是个与 无关的普适常量 3 牛顿因为缺少精密测量仪器 没能测定引力常量 G 在牛顿发表万有引力定律之后 100 多年 1798 年 我国清朝嘉庆年间 英国物理学家 做了一个精确的测量 其结果与现代更精密的测量结果很接近 目前我们通常认为 G 课堂练习课堂练习 夯实基础夯实基础 1 关于万有引力定律的适用范围 下列说法中正确的是 A 只适用于天体 不适用于地面物体 B 只适用于球形物体 不适用于其他形状的物体 C 只适用于质点 不适用于实际物体 D 适用于自然界中任意两个物体之间 2 在万有引力定律的公式中 r 是 12 2 m m FG r A 对星球之间而言 是指运行轨道的平均半径 B 对地球表面的物体与地球而言 是指物体距离地面的高度 C 对两个均匀球而言 是指两个球心间的距离 D 对人造地球卫星而言 是指卫星到地球表面的高度 3 关于行星绕太阳运动的原因 有以下几种说法 正确的是 A 由于行星做匀速圆周运动 故行星不受任何力作用 B 由于行星周围存在旋转的物质造成的 C 由于受到太阳的吸引造成的 D 除了受到太阳的吸引力 还必须受到其他力的作用 4 下面关于万有引力的说法中正确的是 A 万有引力是普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间的相互作用 B 重力和万有引力是两种不同性质的力 C 当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时 则这两个物体间的万有引力将 增大 D 当两物体间距离为零时 万有引力将无穷大 5 苹果落向地球 而不是地球向上运动碰到苹果 下列论述中正确的是 A 苹果质量小 对地球的引力较小 而地球质量大 对苹果的引力大 B 地球对苹果有引力 而苹果对地球没有引力 C 苹果对地球的作用力和地球对苹果作用力是相等的 由于地球质量极大 不可 用心 爱心 专心26 能产生明显的加速度 D 以上说法都不正确 6 地球质量大约是月球质量的 81 倍 一飞行器在地球和月球之间 当地球对它的引 力和月球对它的引力相等时 此飞行器距地心距离与距月心距离之比为 A 1 1 B 3 1 C 6 1 D 9 1 能力提升能力提升 7 已知地面的重力加速度是 g 距地面高度等于地球半径 2 倍处的重力加速