高中物理必修2期中考試綜合計算題含答案

1、1（10分）如圖所示，讓質(zhì)量為m=0.1kg的擺球從圖中A位置（OA與豎直方向成60）由靜止開始下擺，正好擺到最低點B位置時線剛好被拉斷，之后落到D點，已知C、D兩點間的水平距離為3.2m，設(shè)擺線長L=1.6 m，B點離地高H=3.2 m，不計斷繩時機械能損失，不計空氣阻力，g=10 ms2，求：(1) 小球運動到B點時速度大?。?2) 擺線的最大拉力為多大？ 2某人在距地面0.8m高處，將質(zhì)量為2kg的小球以一定的水平速度拋出，小球落地時速度方向與水平方向的夾角為53求：（取 g=10m/s2，sin53=0.8）（1）若不計阻力，人拋球時對球做的功；（2）以相同的初速度拋球，若小球落地時速

2、度的大小是4m/s，則小球在空中克服阻力做了多少功？3（18分）如圖所示，AB、CD均為半徑為R的1/4光滑圓弧軌道，BC、DF水平。質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的物體從A由點靜止釋放，沿AB下滑，已知BC長L=2R，與兩個圓弧相切，物體和BC之間的動摩擦因數(shù)為=0.25試求：（1）物體滑到AB圓弧最低點B時軌道對它的支持力N（2）物體到達C點時的速度大小（3）物體第一次落在DF段上的E點，求DE的距離s4如圖117所示，小球從傾角為370的斜面底端的正上方以15 m/s的速度水平拋出，飛行一段時間后，恰好垂直撞在斜面上，取g = 10 m/s2。求：（1）小球在空中飛行的時間為多少？（2）拋出點距斜面

3、底端的高度為多少？5如圖所示，一質(zhì)量為m的小球正以角速度在內(nèi)壁光滑的半球形碗內(nèi)做水平面的勻速圓周運動，碗的半徑為R，則小球做勻速圓周運動時離碗底的距離H是多少？6（20分） 一列質(zhì)量M=280T、額定功率P=3000Kw的列車，爬上傾角為的足夠長的斜坡，列車與鐵軌間的動摩擦因數(shù)0.01。該列車以額定功率運行，當(dāng)列車速度達到9m/s時，最后一節(jié)質(zhì)量m=30T的車廂突然脫鉤。但列車仍以額定功率運行，最后在斜坡上勻速運動。（）0t/sv/ms-15010010203040-10-20-30-40-5050（1）列車在斜坡上勻速運動時的速度是多少？（2）最后一節(jié)車廂脫鉤后50s末距離脫鉤處多遠？（3）

4、為測試該列車的性能，將列車在一水平鐵軌上運動，它的速度與時間的圖象如圖所示，整個過程中列車發(fā)動機所作功為零，則列車與水平鐵軌間的動摩擦因數(shù)為多少？7一豎直固定光滑的半圓形軌道ACB，圓心為O，半徑為R。在最高點A把小球以平拋，小球碰到軌道后不反彈（沿軌道徑向速度減為0），忽略一切阻力，求：小球打到軌道上D點（圖中未畫出）時下落的高度；小球到達最低點B時速度和對軌道的壓力。8如圖所示，水平傳送帶右端與豎直放置的光滑半圓形軌道在B點相切，半圓形軌道半徑為R=0.4m。物塊在與傳送帶等高的左側(cè)平臺上以4m/s的速度從A點滑上傳送帶。物塊質(zhì)量m=0.2kg，物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)=0.4，g取10m

5、/s2。（1）若長度為2m的傳送帶以2m/s的速度繞順時針勻速轉(zhuǎn)動，求物塊從A點到B點的時間；（2）若傳送帶以5m/s的速度繞順時針勻速度轉(zhuǎn)動，且傳送帶足夠長，求物塊到達最高點C對軌道的壓力。（3）若傳送帶以5m/s的速度繞順時針勻速度轉(zhuǎn)動，為使物塊能到達軌道的最高點C，求物塊在傳送帶上運動時間最短時的傳送帶長度。9質(zhì)量為10t的汽車，額定功率為66KW，如果在行駛中，汽車受到的阻力是車重的0.05倍，求：(1)汽車能夠達到的最大速度是多少？(2)如果汽車以額定功率行駛，那么當(dāng)汽車速度為5m/s時，其加速度多大？(3)如果汽車以7.5m/s的速度勻速行駛，發(fā)動機的功率多大？10如圖所示，在投球

6、游戲中，小明坐在可沿豎直方向升降的椅子上，停在不同高度處將小球水平拋出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度為h0，小球的質(zhì)量為m，拋出點與球框的水平距離始終為L，忽略空氣阻力。vH0h0L（1）小球距地面高為H0處水平拋出落入球框，求此過程中小球重力勢能的減少量；（2）若小球從不同高度處水平拋出后都落入了球框中，試推導(dǎo)小球水平拋出的速度v與拋出點高度H之間滿足的函數(shù)關(guān)系；（3）為防止球入框時彈出，小明認為球落入球框時的動能越小越好。那么，它應(yīng)該從多高處將球水平拋出，可以使小球入框時的動能最?。坎⑶笤搫幽艿淖钚≈?。OCBDEAh1hh2h11山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動。一雪坡由AB和BC

7、兩段組成，AB是傾角為=370的斜坡，可認為光滑。BC是半徑為R=5m的圓弧面，有摩擦。圓弧面BC與斜坡AB相切于B點，與水平面相切于C點，如圖所示。又已知AB豎直高度h1=9.8m，豎直臺階CD高度為h2=5m，臺階底端D與傾角為=370的斜坡DE相連。運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上，其中運動員在BC圓弧面上運動時由于受到摩擦力的作用速度的大小保持不變。整個運動過程中不計空氣阻力，g取10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。求：(1)運動員到達C點的速度大??？(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大??？(3)運動員在空中飛行的時間？

8、12在一次抗洪搶險活動中，解放軍某部動用直升飛機搶救落水人員，靜止在空中的直升飛機上電動機通過懸繩將人從離飛機90m處的洪水中吊到機艙里已知人的質(zhì)量為80kg，吊繩的拉力不能超過1200N，電動機的最大輸出功率為12kw，為盡快把人安全救起，操作人員采取的辦法是：先讓吊繩以最大拉力工作一段時間，而后電動機又以最大功率工作，當(dāng)人到達機艙時恰好達到最大速度（g=10m/s2）求：（1）人剛到達機艙時的速度；（2）這一過程所用的時間小明站在水平地面上，手握不可伸長的細繩一端，細繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)繞O以半徑L做圓周運動已知握繩的手離地面的高度為L，細繩的拉力達到9m

9、g時就會斷裂逐漸增大球的速度，當(dāng)球某次運動到最低點時繩斷裂，忽略手的運動半徑和空氣阻力，求：13繩斷裂時小球的速度大小v1和小球落地時的速度v214小球落地點與O點的水平距離15控制手離地面的高度不變，減小繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷裂，要使球飛出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離是多少？參考答案1（1）4m/s（2）2N【解析】2（1）vy=(2gh)1/2 vy/v0=tan530 w=1/2mv02=9J(2) 1/2mv02+mgh=1/2mv2+wf wf=9J【解析】本題考察動能定理和平拋運動規(guī)律，人對球做功等于球動能變化量，可根據(jù)平拋運動規(guī)律求出平拋

10、初速度，再由動能定理求解3（1）N=3mg（2）vc= (gR)1/2（3）s=0.41R【解析】（1）A到B：由機械能守恒定律：mgR=mvB2/2 2分 在B點：根據(jù)牛頓第二定律有: N-mg=mvB2/R 2分解得：N=3mg 2分（2）B到C：由動能定理：-mgL=mvc2/2-mvB2/2 4分解得:vc= (gR)1/2 2分（3）在C點，設(shè)軌道對物體的支持力為F，根據(jù)牛頓第二定律有mg-F=mvc2/R 1分 解得F=0 故物體做平拋運動。 1分由平拋運動規(guī)律：R=gt2/2 1分 R+S=vct 1分解得：s=0.41R 2分4（1）小球落到斜面上時的水平速度V0、豎直速度Vy

11、和實際速度Vt的矢量三角形如右圖所示。由圖可得：Vy = V0tan530 = 154/3 = 20（m/s），（2分）再由Vy = gt得：t = Vy/g = 20/10 = 2（s）。（2分）（2）因為X = V0t = 152 = 30（m），（2分）Y = g t2/2 = 1022/2 = 20（m），（2分）所以 h = Y + Xtan370 = 20 + 303/4 = 42.5（m）。（2分）【解析】略5【解析】由受力分析得： 聯(lián)立可得根據(jù)小球的受力分析，合力提供向心力，再結(jié)合幾何關(guān)系求解。6（1）40m/s（2）115m（3）0.008【解析】試題分析：（1）所以 （2）

12、取沿斜面向上的方向為正，最后一節(jié)車廂先以初速度向上作勻減速運動，到達最高點后，再向下作初速為零的勻加速運動。向上勻減速時 0.3 m/s2 到在最高點的時間30s上升的位移135m 向下勻加速時 0.1m/s2 下行的位移20m 與脫鉤處相距115m （3）分析圖象可得總路程為 根據(jù)動能定理得得：考點：牛頓第二定律、動能定理點評：本題通過圖像提取出物體運動的過程，結(jié)合牛頓第二定律分析物體運動時的運動學(xué)參數(shù)，例如加速度、速度、位移等。并通過動能定理分析變力或者曲線運動過程摩擦力做功情況，此題綜合程度較高。7 【解析】試題分析：小球做平拋運動。設(shè)小球打到軌道上得D點，D點可能在水平位置C的上方，也

13、可能在下方，設(shè)OD與豎直方向夾角為聯(lián)立解得由，可得由解得剛要到D點的水平速度豎直速度打到D點后，沿軌道徑向速度減為零，只有切向速度設(shè)小球在最低點的速度為,從D點到最低點，有機械能守恒有：設(shè)小球在最低點受到軌道的支持力為,則解得由你頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫榭键c：力學(xué)綜合點評：本題關(guān)鍵要分析小球的運動情況，然后分階段運用平拋運動的分位移公式、分速度公式、機械能守恒定律和向心力公式列式求解。8（1）0.75s；（2）2.5N，方向向上；（3）0.5m?！窘馕觥浚?）物塊進傳送帶先做勻減速運動，后做勻速運動。mg=ma a=g=4m/s2 (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)（2）當(dāng)

14、傳送足夠長時物塊到B的速度為物體從B到C有 (2分)則：物塊在C點時有： (2分) 據(jù)牛頓第三定律，物塊對軌道的壓力大小為2.5N，方向向上 (1分)（3）使物塊剛好到C點時有 (1分)對物塊從B到C有 (2分)當(dāng)物塊一直加速到B點達速度時，運動時 間最短。(1分)物塊從A到B有由此可得傳送帶最短長度為：L=0.5m (2分)913.2m/s 0.82 【解析】試題分析：（1）當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大，即，根據(jù)題意可得：，所以（2）當(dāng)速度為5m/s時，牽引力根據(jù)牛頓第二定律可得：（3）勻速行駛時，牽引力等于阻力，所以考點：考查了機車啟動點評：題考查的是機車啟動的兩種方式，即恒定加速度啟動和

15、恒定功率啟動要求同學(xué)們能對兩種啟動方式進行動態(tài)分析，能畫出動態(tài)過程的方框圖，公式，p指實際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時速度當(dāng)牽引力等于阻力時，機車達到最大速度10（1）mg(H0-h0)（2）（3）當(dāng)時，EK有極小值，【解析】試題分析：（1）小球重力勢能的減少量為mg(H0-h0) （2）設(shè)小球做平拋運動的時間為t，則 解得 (Hh0) 或 （3）機械能守恒 EK=+mg（H-h0）當(dāng)H=h0+L/2時，EK有極小值。 得EKmin= mgL考點：機械能守恒定律、平拋運動規(guī)律點評：此類題型結(jié)合了平拋運動，并通過數(shù)理結(jié)合的分析能力找出動能最大的條件從而求解。在計算過程中優(yōu)先考慮能量守恒定律或者

16、動能定理。11(1)(2) 3936N(3) t=2.5s【解析】(1)從A到B過程，運動員做勻加速直線運動，其中,得： 代入數(shù)據(jù)得： （3分） (2) 在C處有 代入數(shù)據(jù)得: 即運動員受到軌道的支持力為3936N （3分)(3)設(shè)運動員在空中飛行時間為t，由平拋運動知識有: (3分)解得：t=2.5s (1分)12（1）15m/s（2）t= 5.75s【解析】試題分析：（1）吊繩先以最大的拉力工作，可知物體先做勻加速直線運動，當(dāng)電動機達到最大功率，功率不變，速度增大，拉力減小，即物體做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減小到0，速度達到最大所以拉力等于重力速度最大（2）全過程分兩過程，第一階段勻加速直線運動，根據(jù)勻變速運動求出時間，第二階段加速度減小的加速運動，根據(jù)動能定理求出時間解：（1）第一階段以最大拉力拉著物體勻加速上升，當(dāng)電動機達到最大功率時，功率保持不變，物體變加速上升，速度增大，拉力減小，當(dāng)拉力與重力相等時速度達到最大此時有：Pm=mgvm代入數(shù)據(jù)解得，此速度也是物體到達機艙的速度故