高中物理人教新版必修第二册第8章章末检测word版含解析

一、单项选择题(共5小题，每小题6分，共30分)1.(2022·江苏省启东中学、前黄中学、淮阴中学等七校高三上学期阶段测试)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法。从科学方法的角度来说，物理学中引入“合力”运用了()A.等效替代法 B.理想实验法C.建立模型法 D.控制变量法解析研究一个物体受几个力的作用时，引入合力的概念，采用了“等效替代法”，故A项正确，B、C、D项错误。答案A2.(2022·省淳中高三期初调研模拟考试)如图1所示，小明将叠放在一起的A、B两本书抛给小强，已知A的质量为m，重力加速度为g，两本书在空中不翻转，不计空气阻力，则A、B在空中运动时()图1的加速度等于g 的加速度大于g对B的压力等于mg 对B的压力大于mg解析A、B两个物体叠在一起水平抛出，做加速度为g的抛体运动，处于完全失重状态，则A与B间的作用力为零。故选项A正确，B、C、D错误。答案A3.(2022·吕梁模拟)汽车内有一用轻绳悬挂的小球，某段时间内绳与竖直方向成某一固定角度，如图2所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1。下列关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况，正确的是()图2A.汽车一定向右做加速运动B.汽车一定向左做加速运动除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用解析对小球受力分析，受拉力和重力，如图，结合运动情况可知，合力水平向右，由几何关系F合＝mgtanθ，水平向右；根据牛顿第二定律a＝gtanθ，水平向右，故汽车向左做匀减速直线运动或者向右做匀加速直线运动，故A、B项错误；由于物体m1的加速度也向右，故合力向右，再对物体m1受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律f＝m1a＝m1gtanθ，方向水平向右，故C项正确，D项错误。答案C4.(2022·苏锡常镇四市一调)如图3所示为从静止开始做直线运动的物体加速度－时间图象，关于物体运动下列说法正确的是()图3A.物体在t＝6s时，速度为0B.物体在t＝6s时，速度为18m/sC.物体运动前6s平均速度为9m/sD.物体运动前6s位移为18m解析物体在t＝6s时，速度为v＝eq\o(a,\s\up6(－))t＝eq\f(1,2)×6×6m/s＝18m/s，选项B正确，A错误；因物体做变加速运动，无法求解前6s的位移和平均速度，故选项C、D错误。答案B5.[2022·苏锡常镇四市高三教学情况调研(一)]如图4所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动。A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相同。为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是()图4A.仅减小B的质量 B.仅增大A的质量C.仅将A、B的位置对调 D.仅减小水平面的粗糙程度解析设弹簧的劲度系数为k，伸长量为x，加速度相同为a，对B受力分析有kx－μmBg＝mBa，对A受力分析有F－μmAg－kx＝mAa，两式消去a，整理可得x＝eq\f(F,k\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mA,mB))))，mB减小，x减小，故A项错误；mA增大，x减小，故B项错误；因为mA>mB，所以eq\f(mA,mB)>1，A、B位置对调以后x的表达式为x＝eq\f(F,k\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mB,mA))))，又因为eq\f(mB,mA)<1，所以x增大，故C项正确；x的表达式中没有动摩擦因数，因此x与水平面的粗糙程度无关，故D项错误。答案C二、多项选择题(共4小题，每小题6分，共24分)6.(2022·盐城模拟)如图5所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s速度大小变为3m/s，则物体的加速度()图5A.大小为1m/s2，方向沿斜面向上B.大小为1m/s2，方向沿斜面向下C.大小为4m/s2，方向沿斜面向下D.大小为4m/s2，方向沿斜面向上解析若2s后物体的速度仍向上，则有a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(3－5,2)m/s2＝－1m/s2，若2s后速度方向向下，则有a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－3－5,2)m/s2＝－4m/s2，负号说明加速度向下，选项B、C正确。答案BC7.(2022·如皋质检)如图6所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2，则下列说法中正确的是()图6A.T1和T2是一对作用力与反作用力B.T1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力C.T1和T2的合力大小等于重力的大小GD.运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变大解析作用力与反作用力必须作用在相互作用的两个物体上，T1与T2作用在同一个物体上，故A错误；两绳作用力T1和T2的合力与运动员的重力是一对平衡力，大小相等，故B错误，C正确；当运动员两手缓慢撑开时，吊绳与竖直方向的夹角增大，T1和T2夹角变大，T1和T2都会变大，故D正确。答案CD8.(2022·江苏省东海县高三调研)如图7所示，小球B放在真空正方体容器A内，球B的直径恰好等于A的内边长，现将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法正确的是()图7A.若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有弹力B.若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的弹力向下C.若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的弹力向上D.若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的弹力解析将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故选项A正确，D错误；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的弹力，A对B的弹力向下，故选项B正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的弹力向下，故选项C错误。答案AB9.[2022·苏锡常镇四市调研(二)]一实验箱沿竖直方向运动，其侧壁用细线系一小钢球。球与实验箱保持相对静止，如图8所示，不计空气对球的作用力，则()图8A.实验箱的加速度一定竖直向下B.实验箱的速度一定竖直向下C.实验箱的加速度可能小于重力加速度D.球对侧壁的压力可能为零解析对小球受力分析，如图所示，钢球受到的重力和细线拉力的竖直分力(可能为0)均竖直向下，因此实验箱的加速度一定竖直向下，而且加速度a≥g，A正确，C错误；加速度竖直向下，小球可能加速向下运动，也可能减速向上运动，B错误；因为钢球所受拉力可能为0，在水平方向Tx＝FN＝0，即球对侧壁的压力可能为零，D正确。答案AD三、实验题(共12分)10.(2022·江苏省苏州市高三期初调研测试)“探究加速度与力的关系”的实验装置如图9甲所示。(1)实验的五个步骤如下：a.将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上；b.把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连；c.平衡摩擦力，让小车做匀速直线运动；d.接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，测出小桶(和沙)的重力mg，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a；e.更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复步骤d的操作。按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为：________(将序号排序)甲乙图9(2)实验中打出的某一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔是s，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2。图10(3)利用测得的数据，可得到小车质量M一定时，运动的加速度a和所受拉力F(F＝mg，m为沙和小桶质量，g为重力加速度)的关系图象(如图10所示)。拉力F较大时，a－F图线明显弯曲，产生误差。若不断增加沙桶中沙的质量，a－F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为________(用题中出现物理量表示)。为避免上述误差可采取的措施是________。A.每次增加桶内沙子的质量时，增幅小一点B.测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器C.将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替沙和小桶的重力D.在增加桶内沙子质量的同时，在小车上增加砝码，确保沙和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量解析(1)按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为：acbde。(2)根据Δx＝aT2可知a＝eq\f(（－）×10－2,3×m/s2＝m/s2。(3)因为沙和沙桶的重力在这个实验中充当小车所受到的合外力，当沙和沙桶的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g的运动。随着钩码的数量增大到一定程度时a－F图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，而我们把用钩码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在钩码与细绳之间放置一力传感器，得到力F的数值，在作出小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象，故选C。答案(1)acbde(2)(3)g(4)C四、计算题(共2小题，共34分)11.(17分)(2022·江苏省镇江市高三模拟)如图11所示为一滑草场某条滑道的侧面图，由高均为h、与水平面倾角分别为45°和37°的两段直滑道组成。一辆滑草车由静止开始从上滑道顶端处滑下，不计车在滑道交接处的能量损失。已知滑草车与上、下滑道草地之间的动摩擦因数μ＝eq\f(6,7)，重力加速度为g，取sin37°＝，cos37°＝，计算结果请用h和g表示。求：图11(1)滑草车在下段滑道上运动的加速度；(2)滑草车在整个运动过程中最大速度的大小；(3)请通过计算来判断滑草车能否到达下段滑道的最底端。解析(1)根据牛顿第二定律得F合＝ma滑草车在下段滑道上运动时，有mgsin37°－μmgcos37°＝ma解得a＝－eq\f(3,35)g(负号表示滑草车在下坡道上做减速运动)。(2)滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，由动能定理得mgh－μmgcos45°eq\f(h,sin45°)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)解得vm＝eq\r(\f(2gh,7))。(3)根据动能定理W合＝ΔEk对全过程：2mgh－μmgcos45°eq\f(h,sin45°)－μmgcos37°eq\f(h,sin37°)＝eq\f(1,2)mv2解得v＝0说明滑草车刚好到达下段滑道的最底端。答案(1)－eq\f(3,35)g(2)eq\r(\f(2gh,7))(3)能到达下段滑道的最底端12.(17分)(2022·无锡市期中)飞机在水平跑道上加速滑行时受到重力、竖直向上的机翼升力、发动机推力、空气阻力、地面支持力和地面的摩擦阻力作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，且比例系数分别为k1、k2，地面的摩擦阻力与地面支持力成正比。已知飞机质量为m，发动机推力恒为F推＝eq\f(mg,4)。(1)飞机起飞时的速度v多大？(2)若飞机在水平跑道上恰好做匀加速滑行，则地面的摩擦阻力与地面支持力成正比的比例系数μ应满足怎样的条件？(3)若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多长？解析(1)飞机起飞时，地面支持力为零，飞机的升力与重力平衡，由平衡条件得k1v2＝mg解得v＝e