【同步導學】物理教科2019版必修2：綜合測評B課后習題

綜合測評(B)(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8個小題,每小題5分,共40分。其中1~5小題只有一個正確選項,6~8小題有多個正確選項)1.物體做曲線運動的條件為()A.物體運動的初速度不為0B.物體所受合外力為變力C.物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上答案：C解析：當物體受到的合外力方向與速度方向不共線時,物體做曲線運動,故C正確。2.如圖所示,天文學家觀測到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽做同向勻速圓周運動,且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小,地球和太陽中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫作地球?qū)υ撔行堑挠^察視角。當行星處于最大觀察視角處時,是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳時期,已知該行星的最大觀察視角為θ,不計行星與地球之間的引力,則該行星環(huán)繞太陽運動的周期約為()A.(sinθ)3B.(sinθ)2C.(cosθ)2D.(cosθ)3答案：A解析：由題圖可知,當行星處于最大視角處時,地球和行星的連線應(yīng)與行星軌道相切,根據(jù)幾何關(guān)系有R行=R地sinθ,根據(jù)開普勒第三定律有:R行3T行2=R地3T地2,得T3.A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動(如圖),在相同的時間內(nèi),它們通過的路程之比是4∶3,運動方向改變的角度之比是3∶2,則它們()A.線速度大小之比為3∶2B.角速度大小之比為4∶3C.圓周運動的半徑之比為2∶1D.向心加速度大小之比為2∶1答案：D解析：根據(jù)v=st和ω=θt可知線速度之比為4∶3,角速度之比為3∶2,選項A、B錯;由v=ωr知半徑之比為8∶9,選項C錯;根據(jù)an=ω4.關(guān)于開普勒第三定律的公式a3T2=kA.公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星B.公式適用于宇宙中所有圍繞恒星運動的行星C.式中k值,對所有行星和衛(wèi)星都相等D.式中k值,只與恒星的質(zhì)量有關(guān)答案：B解析：開普勒第三定律適用于宇宙中所有圍繞恒星運動的行星,也適用于圍繞行星運動的衛(wèi)星,故A項錯誤,B項正確。開普勒第三定律a3T2=k5.汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機功率為P。快進入鬧市區(qū)時,司機減小了油門,使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。下面四個圖像中,哪個圖像正確表示了從司機減小油門開始,汽車的速度與時間的關(guān)系()答案：C解析：功率減小一半后,汽車做加速度越來越小的減速運動,最終勻速運動。6.物體沿直線運動的v-t圖像如圖所示,已知在第1s內(nèi)合力對物體做的功為W,則()A.從第1s末到第3s末合力做的功為4WB.從第3s末到第5s末合力做的功為-2WC.從第5s末到第7s末合力做的功為WD.從第3s末到第4s末合力做的功為-0.75W答案：CD解析：物體在第1s末到第3s末做勻速直線運動,合力為零,做功為零,故A錯誤;從第3s末到第5s末動能的變化量與第1s內(nèi)動能的變化量相反,合力的功相反,等于-W,故B錯誤;從第5s末到第7s末動能的變化量與第1s內(nèi)動能的變化量相同,合力做功相同,即為W,故C正確;從第3s末到第4s末動能變化量是負值,大小等于第1s內(nèi)動能的變化量的34,則合力做功為-0.75W7.在平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速運動,當速度達到vm后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止,v-t圖像如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F,摩擦力為f,全過程中牽引力做功W1,克服摩擦力做功W2,則()A.F∶f=1∶3 B.F∶f=4∶1C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3答案：BC解析：全過程初、末狀態(tài)的動能都為零,對全過程應(yīng)用動能定理得W1-W2=0 ①即W1=W2,選項C正確。設(shè)物體在0~1s內(nèi)和1~4s內(nèi)運動的位移大小分別為s1、s2,則W1=Fs1 ②W2=f(s1+s2) ③在v-t圖像中,圖像與時間軸包圍的面積表示位移,由圖像可知,s2=3s1 ④由②③④式解得F∶f=4∶1,選項B正確。8.通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期,并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運動看作是勻速圓周運動,且不考慮自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的()A.密度 B.向心力的大小C.離地高度 D.線速度的大小答案：CD解析：設(shè)衛(wèi)星離地面的高度為h,則有Gm地m(R+h)2=m2πT2(R+h),結(jié)合m0g=Gm二、實驗題(本題共2個小題,共20分)9.(8分)某實驗小組同學在研究平拋物體的運動實驗中,只畫出了如圖所示的曲線,于是他在曲線上取水平距離Δx相等的三點A、B、C,量得Δx=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m,h2=0.2m,(g取10m/s2)利用這些數(shù)據(jù),可求得:(1)物體拋出時的初速度為m/s;

(2)物體經(jīng)過B時豎直分速度為m/s;

(3)拋出點距B點的水平距離為m,豎直距離為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)拋出點距B點的時間t=vByg=0則拋出點距B點的水平距離xB=v0t=0.3m豎直距離hB=12gt2=0.10.(12分)如圖所示裝置可用來驗證機械能守恒定律。長度為l的輕繩一端固定在O點,另一端系一擺錘A,在A上放一個小鐵片?，F(xiàn)將擺錘拉起,使輕繩偏離豎直方向θ角,由靜止開始釋放擺錘,當其到達最低位置時,受到豎直擋板P阻擋而停止運動,這時鐵片將做平拋運動而飛離擺錘,用刻度尺量出鐵片的水平位移為s,下落高度為h'。(1)要驗證擺錘在運動中機械能守恒,必須求出擺錘初始位置離最低點的高度,其高度應(yīng)為,同時還應(yīng)求出擺錘在最低點時的速度,其速度應(yīng)為。

(2)用實驗中測量的物理量寫出驗證擺錘在運動中機械能守恒的關(guān)系式為。

答案：(1)l(1-cosθ)sg(2)s2=4h'l(1-cosθ)解析：(1)擺錘下降的高度h=l(1-cosθ),因擺錘與鐵片一起運動到最低點,所以擺錘在最低點時的速度等于鐵片的平拋速度v,由h'=12gt2,得v=st=s(2)設(shè)擺錘質(zhì)量為m,由12mv2=mgh得12msg2整理得s2=4h'l(1-cosθ)。三、計算題(本題共3個小題,共40分)11.(10分)女排比賽時,某運動員進行了一次跳發(fā)球,若擊球點恰在底線上方3.04m高處,擊球后排球以25.0m/s的速度水平飛出,球的初速度方向與底線垂直,排球場的有關(guān)尺寸如圖所示,試計算說明:(1)此球能否過網(wǎng)?(2)球是落在界內(nèi),還是界外?(不計空氣阻力,g取10m/s2)答案：(1)能過網(wǎng)(2)對方界外解析：(1)當排球在豎直方向下落Δh=(3.04-2.24)m=0.8m時,所用時間為t1,滿足Δh=12gt12,x=v0(2)當排球落地時,h=12gt22,將h=3.04m代入得x'=19.5m>18m,故排球落在對方界外。12.(14分)(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運動的周期為T,月球繞地球的運動近似看作勻速圓周運動,試求出月球繞地球運動的軌道半徑;(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回拋出點。已知月球半徑為r,引力常量為G,試求出月球的質(zhì)量m月。答案：(1)3gR2解析：(1)根據(jù)萬有引力定律和向心力公式Gm月m地R月2=mmg=Gm地m聯(lián)立①②得R月=3g(2)設(shè)月球表面的重力加速度為g月,根據(jù)題意:v0=g月tmg月=Gm月m聯(lián)立③④得m月=2v13.(16分)如圖所示,質(zhì)量為m的工件,從高h的光滑曲面上由靜止下滑,水平向右進入傳送帶,傳送帶以v0=2gh速度勻速向左運動,傳送帶長l,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=(1)物體離開傳送帶時的速度,物體是從傳送帶的左邊還是右邊離開傳送帶?(2)物體在傳送帶