粤教版高中物理必修二复习试题及答案全套

粤教版高中物理必修二复习试题及答案全套

1.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力。在物体下落过程中，正确的说法是：从地面上看，物体做平抛运动。因为在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有水平速度，所以从地面上看，物体做平抛运动。2.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h。甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出，且不计空气阻力。下列条件中有可能使乙球击中甲球的是：甲比乙早抛出，且v1＜v2。两球在竖直方向均做自由落体运动，要相遇，则甲竖直位移需比乙大，那么甲应早抛，乙应晚抛。要使两球水平位移相等，则乙的初速度应该大于甲的初速度。3.人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力。能表示出速度矢量的演变过程的是：物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变。4.某同学站立于地面上，朝着地面正前方的小洞水平抛出一个小球，球出手时的高度为h，初速度为v，结果球越过小洞，没有进入。为了将球水平抛出后恰好能抛入洞中，可行的措施是保持v不变，减小h。小球水平运动的距离为x=vt，球越过小洞，没有进入，说明小球水平运动的距离偏大，可以减小t。5.物体以初速度v水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是g/3v。物体做平抛运动，其水平方向的位移为x=vt，竖直方向的位移为y=1/2gt²，根据题意可列出y=2x，代入得t=g/3v。6.某人在练习打网球，球以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间。球在墙面上反弹的高度范围是多少？假设没有空气阻力，重力加速度为10m/s²。解析：设球从反弹到落地的时间为t，球在墙面上反弹点的高度为h。球反弹后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。因此，$25s<t<15\sqrt{2}$，且$h=gt^2$，所以$0.8\text{m}<h<1.8\text{m}$，选项A正确。答案：A7.刀削面是一种风味独特的面食，全凭刀削制作。如图2所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里。若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度不符合条件的是多少？重力加速度为10m/s²。解析：由$h=\frac{1}{2}gt^2$得$t=0.4\text{s}$，$L+2R\theta=\frac{v_1}{g}$，$v_1=\frac{L+2R\theta}{t}$。代入数据得$1.25\text{m/s}<v_1<3.75\text{m/s}$，因此选项D不符合条件。答案：D8.从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示。则三个物体做平抛运动的初速度$v_A$、$v_B$、$v_C$的关系和三个物体在空中运动的时间$t_A$、$t_B$、$t_C$的关系分别是什么？解析：三个物体抛出后均做平抛运动，竖直方向有$h=\frac{1}{2}gt^2$，水平方向有$x=vt$。因为$h_A>h_B>h_C$，所以$t_A>t_B>t_C$。又因为$x_A<x_B<x_C$，所以$v_A<v_B<v_C$。因此，选项C正确。答案：C如图6所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背景方格的边长均为L=5cm。现在给出以下问题：(1)闪光频率为多少？(2)小球运动中水平分速度的大小是多少？(3)小球经过B点时的速度大小是多少？解析：(1)因为AB段、BC段水平位移相同，AB段和BC段所用时间相同。又因为小球在竖直方向的分运动为自由落体运动。故Δh=gT^2。即h2-h1=gT^2，而h2=5L，h1=3L。所以T=(h2-h1)/g=2L/g=0.1s。因此，闪光频率为f=1/T=10Hz。(2)A、B间水平距离Δx=3L=0.15m。由x=vxT得水平分速度vx=Δx/T=1.5m/s。(3)经过B点时的竖直分速度vy=2T=2m/s。经过B点时速度大小为v=vx+vy=2.5m/s。因此，答案为(1)10Hz，(2)1.5m/s，(3)2.5m/s。6.如图5所示，一辆过山车在公园里行驶，当它驶过轨道的最高点时，乘客头朝下，身体颠倒。如果轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客在经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，那么过山车在最高点时的速度大小是多少？解析：根据牛顿第二定律，F=ma，因为乘客在经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，所以F=2mg。又因为圆周运动的向心力为F=mv²/R，所以2mg=mv²/R，解得v²=2gR，因此v=√(2gR)。故选C。7.在“快乐向前冲”节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳子飞跃到鸿沟对面的平台上。如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图6所示，不考虑空气阻力和绳的质量（选手可看为质点），下列说法正确的是？解析：由于选手摆动到最低点时，绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力，有T-mg=F向，T=mg+F向>mg，因此选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mg，故选B。选手摆动到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系，根据牛顿第三定律，它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上，故选C错误；选手摆动到最低点的运动过程所受合力是变化的，是变速圆周运动，拉力是变力，故选D错误。8.如图7所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动。球转到最高点A时，线速度大小为gl/2，此时杆受到的力是什么？解析：以小球为研究对象，小球受重力和沿杆方向杆的弹力，设小球所受弹力方向竖直向下，则N+mg=m(v²/l)，将v²=gl/2代入上式得N=-mg/2，即小球在A点受杆的弹力方向竖直向上，大小为2mg/3，由牛顿第三定律知杆受到2mg/3的压力。故选B。9.如图8所示，佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动。目测体重为G的庞清做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算庞清受到的拉力约为多少？解析：庞清在绳子上的重力分解为两个分力，一个沿着绳子方向，大小为Gcos30°，另一个垂直于绳子方向，大小为Gsin30°。由于庞清做圆锥摆运动时，绳子提供向心力，所以庞清在绳子上受到的合力沿着绳子方向，大小为Gcos30°+mg。因此，庞清受到的拉力约为Gcos30°+mg。故选A。落地时小球的速度是多少？在B点，小球只受重力作用，重力提供向心力使小球做圆周运动。根据牛顿第二定律，mg=m(vB)^2/r，代入数值可得：vB=gr=1m/s。小球离开B点后，做平抛运动。根据平抛运动规律，2r=gt^2，s=vBt。代入数值联立解得：s=0.2m。根据运动的合成与分解规律，小球落地时的速度为v=vB+gt=5m/s。选择题1.关于地球同步卫星，下列说法正确的是：B.它的周期、高度、速度都是一定的。D.我国发射的同步通讯卫星定点在赤道上空。解析：同步卫星的轨道平面过地心，且相对地面静止，只能在赤道上空，它的高度、速率和周期都是一定的。所以B、D选项正确。答案：BD2.“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20。该中心恒星与太阳的质量比约为：B.1解析：行星绕中心恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。由牛顿第二定律和万有引力定律得到质量比的计算公式。代入数值计算可得，质量比约为1。所以B选项正确。答案：B3.关于“嫦娥三号”卫星的地面发射速度，以下说法正确的是：B.介于7.9km/s和11.2km/s之间。解析：嫦娥三号探月卫星是以直奔38万千米远地点的方式发射的，所以其地面发射速度大于7.9km/s，但由于它并没有脱离地球的引力范围，所以小于11.2km/s。所以B选项正确。答案：B4．第二宇宙速度是指物体脱离星球引力所需要的最小速度，与第一宇宙速度的关系是第二宇宙速度等于第一宇宙速度的两倍。如果一个星球的半径为r，表面重力加速度为地球表面重力加速度g的6倍，那么该星球的第二宇宙速度为gr。5．在同一轨道平面上，人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上。以下说法正确的是：根据万有引力公式，运行速度满足vA>vB>vC，向心加速度满足aA<aB<aC。运动一周后，C最先回到图示位置。6．据报道，科学家在太阳系之外发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，命名为“开普勒438b”。假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q倍。以下哪些说法是正确的：轨道半径之比为p的2/3次方乘以q的1/3次方，线速度之比为p的1/3次方。1.一颗质量为m的质点沿着x轴正方向做匀加速直线运动，它的位移与时间的关系式为x＝αt2＋βt＋γ，则它的加速度大小为()【解析】由题意可得，质点做匀加速直线运动，因此可以列出运动方程：x=1/2at^2+vt+x0其中，a为加速度，v为初速度，x0为初位移。将题干中的位移与时间的关系式代入上式，可得：x=αt^2+βt+γ比较系数可得，a=2α，因此加速度大小为2α。【答案】2α2.一物体在水平面上做匀加速直线运动，它的速度从v1增加到v2，它通过的路程为s，加速度大小为a，则它通过路程s所需的时间为()【解析】由匀加速直线运动的基本公式可得：v2^2-v1^2=2as代入题干中的数据，可得：t=(v2-v1)/a因此通过路程s所需的时间为(t=(v2-v1)/a)。【答案】(v2-v1)/a3.一物体从高为H的位置自由落下，同时从地面有一个物体以v0的初速度竖直上抛，它们在高度为h处相遇，求v0的值。【解析】设自由落体物体下落t秒后与抛体相遇，则自由落体物体下落的距离为：H=1/2gt^2同时，抛体在t秒后的高度为：h=v0t-1/2gt^2将上述两式相加，可得：H+h=v0t代入已知数据，可得：v0=(H+h)/t因此，v0的值为(v0=(H+h)/t)。【答案】(H+h)/t4.一质点做圆周运动，它的半径为R，运动周期为T，求它的角速度、线速度和向心加速度大小。【解析】根据圆周运动的基本公式可得：角速度ω=2π/T线速度v=2πR/T向心加速度a=v^2/R=4π^2R/T^2因此，该质点的角速度、线速度和向心加速度大小分别为(ω=2π/T，v=2πR/T，a=v^2/R=4π^2R/T^2)。【答案】2π/T，2πR/T，4π^2R/T^25.一个物体从高为H的位置自由落下，同时从地面有一个物体以v0的初速度竖直上抛，它们同时到达地面，求v0与H的关系式。【解析】设自由落体物体下落t秒后与抛体相遇，则自由落体物体下落的距离为：H=1/2gt^2同时，抛体在t秒后的高度为：h=v0t-1/2gt^2将上述两式相加，可得：H+h=v0t代入自由落体物体的运动方程可得：H=1/2gt^2=1/2g(H+h)/v0^2整理可得：v0^2=2gH因此，v0与H的关系式为(v0^2=2gH)。【答案】v0^2=2gH6.已知一颗绕橙矮星公转的行星与地球的周期比为p，橙矮星的质量为太阳的q倍，则()【解析】根据开普勒第三定律可得：(T^2/R^3)=(4π^2/GM)其中，T为公转周期，R为公转半径，M为中心天体的质量，G为万有引力常数。将题干中的数据代入上式，可得：(T行^2/R行^3)=(4π^2/GM橙)(T地^2/R地^3)=(4π^2/GM太)其中，行表示行星，地表示地球。将两式相除，可得：(T行/T地)^2=(R行/R地)^3*(M太/M橙)又因为周期比为p，即T行/T地=p，因此：p^2=(R行/R地)^3*(M太/M橙)根据题意，可得：R行=R地*p^(2/3)M橙=M太*q将上述两式代入原式，可得：(R地*p^(2/3)/R地)^3*(M太/(M太*q))=p^2化简可得：q=p^(2/3)因此，q的值为(q=p^(2/3))。【答案】p^(2/3)7.月球与地球质量之比约为1∶80，它们都围绕地月连线上某点O做匀速圆周运动，它们绕O点运动线速度大小之比约为()【解析】由于月球和地球绕O点做匀速圆周运动，因此它们的角速度相等，即ω月=ω地。又因为它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等，即：GmM/r^2=mv^2/rGmM/R^2=Mv^2/(R+h)其中，m为月球质量，M为地球质量，r为月球和地球的距离，R为地球的半径，h为月球的高度。将上述两式相除，可得：v月^2/v地^2=m/M代入已知数据可得：v月^2/v地^2=1/80因此，它们绕O点运动线速度大小之比约为(v月^2/v地^2=1/80)。【答案】1∶808.P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动。它们的加速度与距离平方的关系如图所示，则()【解析】由题意可得，P1、P2两行星的半径相等。对于两行星的近地卫星，根据万有引力定律可得：F=GmM/r^2由于卫星做匀速圆周运动，因此向心力等于万有引力，即：mv^2/r=GmM/r^2化简可得：v^2=GM/r由此可知，加速度a与距离r的平方成反比，因此两行星的加速度与距离平方的关系如图中所示。根据图象可知，P1的近地卫星的向心加速度大，因此P1的质量大，平均密度大；s1的向心加速度大，因此s1的公转周期小。因此，选项A、C正确，选项B、D错误。【答案】AC为了纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年。我国的“嫦娥一号”卫星绕月运行了一年多，完成了任务，于2009年3月1日16时13分成功撞击月球。图4为“嫦娥一号”卫星撞击月球的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞击轨道。假设卫星绕月球做圆周运动，轨道半径为R，周期为T，引力常量为G。根据题中信息，以下说法正确的是：A.可以求出月球的质量B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C.“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s解析：由GR^2=MT^2可得M=GT^2/4π^2R^3，选项A正确；月球对“嫦娥一号”卫星的引力F=GMm/R^2，因不知道卫星的质量，故月球对卫星的引力不能求得，选项B错误；卫星在控制点1减速时，万有引力大于向心力，卫星做向心运动，半径减小，进入撞击轨道，选项C正确；若发射速度大于11.2km/s，会脱离地球的束缚，不可能绕月球转动，选项D错误。答案：AC10.一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度是v1=7.9km/s，(g取9.8m/s^2)。问：(1)这颗卫星运行的线速度多大？(2)它绕地球运行的向心加速度多大？(3)质量为1kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力多大？它对平台的压力多大？解析：(1)卫星近地运行时，有GM/R=mv^2/R，卫星离地高度为R时，有GM/(2R)=mv^2/R，从而可得v2=5.6km/s。(2)卫星离地高度为R时，有GM/(2R)=ma；靠近地面时，有GM/R^2=mg，从而可得a=GM/(4R^2)=g/4，向心加速度a=v^2/R，从而可得a=2.45m/s^2。(3)在卫星内，仪器的重力就是地球对它的吸引力，则G'=mg'=ma=2.45N；由于卫星内仪器的重力充当向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零。答案：(1)5.6km/s，(2)2.45m/s^2，(3)2.45N。11.质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常量为G。无法判断哪些段落有问题，需要提供更多信息。不计空气阻力的抛体运动满足机械能守恒定律，因此无论物体以何种速率向不同方向抛出，当它们落至同一水平地面时，速度大小相等。因此，只有选项A是正确的。质量为m的物体从静止开始以加速度a=2g竖直向下运动h米。正确的说法是：A.物体的动能增加了mgh；B.物体的动能减少了mgh；C.物体的势能减少了mgh；D.物体的势能减少了mgh。根据动能定理，物体的动能增加了mgh，因为在向下运动h米的过程中，重力做功mgh，摩擦力不做功。因此，选项A正确，B错误。同时，在向下运动h米的过程中，物体的势能减少了mgh，因此选项D也正确。在图1所示的圆弧轨道AB和水平直轨道BC上，半径为R，长度为R，动摩擦因数均为μ。一质量为m的物体从静止开始由轨道顶端A下滑，恰好在C处停止。物体在AB段克服摩擦力做功为()。设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W_AB，物体从A到C的全过程，根据动能定理有mgR-W_AB-μmgR=0，解得W_AB=(1-μ)mgR。因此，选项D正确。在图2所示的木板上，A端放置一质量为m的小物体，物体与板间的动摩擦因数为μ。开始时，木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，物体始终保持与板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，正确的说法是：A.摩擦力对物体所做的功为mglsinθ(1-cosθ)；B.弹力对物体所做的功为mglsinθcosθ；C.木板对物体所做的功为mglsinθ；D.合力对物体所做的功为mglcosθ。重力是恒力，因此W_G=-mgh。摩擦力虽是变力，但由于物体没有发生位移，所以W_f=0。因为木块缓慢运动，所以合力F_合=0，因此W_合=0。由动能定理W_合=ΔE_k，可知支持力F_N所做的功为W_N=-W_G=mgh=mglsinθ。因此，选项C正确。由光滑细管组成的轨道如图7所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。正确的说法是：C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R。解析：为了使小球从A点水平抛出，则小球到达A点时的速度v＞0。根据机械能守恒定律，有mgH－mg·2R＝mv^2/2，所以H＞2R，故选项C正确。右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5m，如图8所示。将一个质量为m＝0.5kg的木块在F＝1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s^2。求：(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离。解析：(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，由动能定理可得(F－μmg)L－mgh＝0。解得h＝(F－μmg)L/mg=0.15m。(2)设木块滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离为s，由动能定理可得mgh－μmgs=0。解得s=hμ=0.75m。如图9所示，质量m＝50kg的跳水运动员从距水面高h＝10m的跳台上以v＝5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高和受到的阻力，g取10m/s^2，求：(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)；(2)运动员起跳时的动能；(3)运动员入水时的速度大小。解析：(1)以水平面为零重力势能参考平面，则运动员在跳台上时