【同步导学】物理教科2019版必修2：综合测评B课后习题

综合测评(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分。其中1~5小题只有一个正确选项,6~8小题有多个正确选项)1.物体做曲线运动的条件为()A.物体运动的初速度不为0B.物体所受合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上答案：C解析：当物体受到的合外力方向与速度方向不共线时,物体做曲线运动,故C正确。2.如图所示,天文学家观测到某行星和地球在同一轨道平面内绕太阳做同向匀速圆周运动,且行星的轨道半径比地球的轨道半径小,地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫作地球对该行星的观察视角。当行星处于最大观察视角处时,是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期,已知该行星的最大观察视角为θ,不计行星与地球之间的引力,则该行星环绕太阳运动的周期约为()A.(sinθ)3B.(sinθ)2C.(cosθ)2D.(cosθ)3答案：A解析：由题图可知,当行星处于最大视角处时,地球和行星的连线应与行星轨道相切,根据几何关系有R行=R地sinθ,根据开普勒第三定律有:R行3T行2=R地3T地2,得T3.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同的时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们()A.线速度大小之比为3∶2B.角速度大小之比为4∶3C.圆周运动的半径之比为2∶1D.向心加速度大小之比为2∶1答案：D解析：根据v=st和ω=θt可知线速度之比为4∶3,角速度之比为3∶2,选项A、B错;由v=ωr知半径之比为8∶9,选项C错;根据an=ω4.关于开普勒第三定律的公式a3T2=kA.公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B.公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星C.式中k值,对所有行星和卫星都相等D.式中k值,只与恒星的质量有关答案：B解析：开普勒第三定律适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星,也适用于围绕行星运动的卫星,故A项错误,B项正确。开普勒第三定律a3T2=k5.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P。快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()答案：C解析：功率减小一半后,汽车做加速度越来越小的减速运动,最终匀速运动。6.物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1s内合力对物体做的功为W,则()A.从第1s末到第3s末合力做的功为4WB.从第3s末到第5s末合力做的功为-2WC.从第5s末到第7s末合力做的功为WD.从第3s末到第4s末合力做的功为-0.75W答案：CD解析：物体在第1s末到第3s末做匀速直线运动,合力为零,做功为零,故A错误;从第3s末到第5s末动能的变化量与第1s内动能的变化量相反,合力的功相反,等于-W,故B错误;从第5s末到第7s末动能的变化量与第1s内动能的变化量相同,合力做功相同,即为W,故C正确;从第3s末到第4s末动能变化量是负值,大小等于第1s内动能的变化量的34,则合力做功为-0.75W7.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,v-t图像如图所示。设汽车的牵引力为F,摩擦力为f,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则()A.F∶f=1∶3 B.F∶f=4∶1C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3答案：BC解析：全过程初、末状态的动能都为零,对全过程应用动能定理得W1-W2=0 ①即W1=W2,选项C正确。设物体在0~1s内和1~4s内运动的位移大小分别为s1、s2,则W1=Fs1 ②W2=f(s1+s2) ③在v-t图像中,图像与时间轴包围的面积表示位移,由图像可知,s2=3s1 ④由②③④式解得F∶f=4∶1,选项B正确。8.通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的()A.密度 B.向心力的大小C.离地高度 D.线速度的大小答案：CD解析：设卫星离地面的高度为h,则有Gm地m(R+h)2=m2πT2(R+h),结合m0g=Gm二、实验题(本题共2个小题,共20分)9.(8分)某实验小组同学在研究平抛物体的运动实验中,只画出了如图所示的曲线,于是他在曲线上取水平距离Δx相等的三点A、B、C,量得Δx=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,(g取10m/s2)利用这些数据,可求得:(1)物体抛出时的初速度为m/s;

(2)物体经过B时竖直分速度为m/s;

(3)抛出点距B点的水平距离为m,竖直距离为m。

答案：(1)2(2)1.5(3)0.30.1125解析：(1)由Δh=gT2,得T=0.1sv0=ΔxT(2)vBy=h1+h2(3)抛出点距B点的时间t=vByg=0则抛出点距B点的水平距离xB=v0t=0.3m竖直距离hB=12gt2=0.10.(12分)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长度为l的轻绳一端固定在O点,另一端系一摆锤A,在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起,使轻绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为s,下落高度为h'。(1)要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低点的高度,其高度应为,同时还应求出摆锤在最低点时的速度,其速度应为。

(2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为。

答案：(1)l(1-cosθ)sg(2)s2=4h'l(1-cosθ)解析：(1)摆锤下降的高度h=l(1-cosθ),因摆锤与铁片一起运动到最低点,所以摆锤在最低点时的速度等于铁片的平抛速度v,由h'=12gt2,得v=st=s(2)设摆锤质量为m,由12mv2=mgh得12msg2整理得s2=4h'l(1-cosθ)。三、计算题(本题共3个小题,共40分)11.(10分)女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在底线上方3.04m高处,击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图所示,试计算说明:(1)此球能否过网?(2)球是落在界内,还是界外?(不计空气阻力,g取10m/s2)答案：(1)能过网(2)对方界外解析：(1)当排球在竖直方向下落Δh=(3.04-2.24)m=0.8m时,所用时间为t1,满足Δh=12gt12,x=v0(2)当排球落地时,h=12gt22,将h=3.04m代入得x'=19.5m>18m,故排球落在对方界外。12.(14分)(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点。已知月球半径为r,引力常量为G,试求出月球的质量m月。答案：(1)3gR2解析：(1)根据万有引力定律和向心力公式Gm月m地R月2=mmg=Gm地m联立①②得R月=3g(2)设月球表面的重力加速度为g月,根据题意:v0=g月tmg月=Gm月m联立③④得m月=2v13.(16分)如图所示,质量为m的工件,从高h的光滑曲面上由静止下滑,水平向右进入传送带,传送带以v0=2gh速度匀速向左运动,传送带长l,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=(1)物体离开传送带时的速度,物体是从传送带的左边还是右边离开传送带?(2)物体在传送带