（2021新人教版）高中物理必修第二册期末备考（十）综合复习.docx

1、1下列关于力学问题的说法中正确的是（ ） A米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位 B放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力 C做曲线运动的物体所受合外力一定不为零 D摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上 2已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为 390，月球绕地球旋转的周期约为 27 天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引 力的比值约为 A0.2B2C20D200 31990 年 4 月 25 日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约 600 km 的高空，使 得 人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望

2、远镜沿圆轨道绕地球 运行已知地球半径为 6.4106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为 3.6107m 这 一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期以下数据中最接近其运行周期的是 A0.6 小时B1.6 小时C4.0 小时D24 小时 4关于功，下列说法正确的是 A因为功有正负，所以功是矢量B功只有大小而无方向，所以功是标量 C功的大小只由力和位移大小决定D力和位移都是矢量，所以功是矢量 5如图所示，在水平桌面上的 A 点有一个质量为 m 的物体以初速度 v0被抛出，不计空 气阻力，当它到达 B 点时，其动能为（ ） A 2 0 1 2 mvmgHB 2 0 1 2 mvmgh CmgHmg

3、hD 2 0 1 () 2 mvmg Hh 6均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地 区外的“全球通信”已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，地球自转周期为 T， 则三颗卫星中任意两颗卫星间的距离为： A 3R B2 3RC 2 3 22 4 3 gR T D 22 3 2 3 4 gR T 7河宽 420 m，船在静水中速度为 5m/s，水流速度是 3 m/s，则船过河的最短时间： A140 sB105 sC84 sD53 s 8关于人造卫星，下列说法中正确的是() A发射时处于失重状态，落回地面过程中处于超重状态 B由公式 v2 GM Rh（） 知

4、卫星离地面的高度 h 越大，速度越小，发射越容易 C同步卫星只能在赤道正上方，且到地心距离一定 D第一宇宙速度是卫星绕地做圆周运动的最小速度 9如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星 A、B、C 在某一时刻恰好在同一 直线上，下列说法正确的有 () A线速度 vAvBvCB根据万有引力定律，FAFBFC C向心加速度 aAaBaCD运动一周后，C 先回到原地点 10关于重力势能，以下说法中正确的是（） A某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的 B重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功 C物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变 D只要重力做功，重力势能一定变化 11 用相同的水

5、平拉力 F 分别使质量为 m 和 2m 的物体在粗糙水平面上移动相同位移 s， 若拉力 F 对两个物体做功分别为 W1和 W2，则 W1和 W2之间的关系为 W1W2 （填 =、） 12质量为 5kg 的物体，从足够高的地方自由落下，开始 2s 内重力对物体做功的平均 功率为_W，2s 末重力对物体做功的瞬时功率为_W（取 g=10m/s2） 13水平传送带以 2m/s 的速度运行，将质量为 2kg 的工件轻轻放（初速度为零）在传 送带上（设传送带速度不变且足够长） ，如图所示，工件与传送带之间的动摩擦因数为 =0.2，放手后工件在 5s 内的位移是_m，摩擦力做的功是_J （g =10m/s

6、2） 14一个质量为 2 千克的物体从离地 45 米处自由下落，整个下落过程中，重力的平 均功率 是_落地时重力瞬时功率为_( g =10m/s2) 15中子星（neutron star）是除黑洞外密度最大的星体，恒星演化到末期，经由重力崩 溃发生超新星爆炸之后，可能成为中子星，中子星的发现成为上世纪 60 年代天文学的 四大发现之一。银河系深处有颗半径 R=10km 的中子星，其表面的重力加速度 g=6.671012m/s2，引力常量 G=6.6710-11Nm2/kg2，不考虑中子星的自转。求 （1）此中子星的质量 M； （2）环绕此中子星沿圆轨道运动的小卫星的最小周期 T（取 6.67=

7、2.58，计算结果保 留 2 位有效数字） 16一质量为 0.5kg 的小球，用长为 0.4m 细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（g 取 2 10m/s） 。求： （1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小 1 F； （2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小 2 F； （3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小。 17某星球的质量约为地球质量的 9 倍，半径约为地球半径的 1 2 ，若在地球上高 h 处 平抛一物体，水平射程为 90m。求： （1）该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比； （2）该星球的重力加速度与地球的重力加速度之比； （3）该星球上从同样

8、的高度和同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？ 18一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星，其离地高度为 2R（R 为地球半径） 。已知地 球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，万有引力常量为 G，求： （1）地球的质量 M； （2）该卫星的运行周期 T。 试卷第 5页，总 8页 参考答案参考答案 1C 【详解】 牛顿不属于国际单位制中的基本单位，属于导出单位，A 不正确放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面 的分力大小等于物体对斜面的压力，重力沿垂直斜面的分力受力物体是放在斜面上的物体，为物体对斜面 的压力的受力物体是斜面，所以 B 不正确做曲线运动的物体所受合外力与速度方向不共线时物体做曲线

9、运动，所以合外力一定不为零，C 正确，摩擦力的方向不一定与物体的运动方向在同一直线上，比如放在 粗糙圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时受到的摩擦力，D 错误 2B 【详解】 由日常天文知识可知， 地球公转周期为 365 天， 依据万有引力定律及牛顿运动定律， 研究地球有 G 2 M M r 太地 地 M地 2 2 4 T 地 r地， 研究月球有 G 2 M M r 月地 月 M月 2 2 4 T 月 r月， 日月间距近似为 r地， 两式相比 M M 太 地 3 r r 地 月 2 T T 月 地 . 太阳对月球万有引力 F1G 2 M M r 月太 地 ，地球对月球万有引力 F2G 2 M M r

10、 月地 月 ，故 1 2 F F M M 太 地 2 T T 月 地 r r 地 月 2 T T 月 地 2 27 390 365 =2.13，故选 B. 3B 【解析】 由开普勒第三定律可知 3 2 R T 恒量，所以 3 1 2 1 ()rh t 3 2 2 2 ()rh t ，r 为地球的半径，h1、t1、h2、t2分别表示望 远镜到地表的距离，望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h)，代入数据得：t11.6 h. 4B 【解析】 功虽有正负，但正负只表示大小，不表示方向，故为标量，A 错误 B 正确；力和位移都是矢量，功的大小 由力和力方向上的位移的乘积决定，CD

11、 错误 5B 【详解】 不计空气阻力，只有重力做功，从 A 到 B 过程， 试卷第 6页，总 8页 由动能定理可得 2 0 1 2 KB Emvmgh 2 0 1 2 KB Emvmgh 故选 B 点评：以物体为研究对象，由动能定理或机械能守恒定律可以求出在 B 点的动能 6D 【详解】 设同步卫星的轨道半经为 r，根据 2 GMm mg R 得 GM=gR2 万有引力提供向心力，有 2 2 2 () Mm Gmr rT 由以上两式得 22 3 2 4 gR T r 根据题意画出俯视三颗同步通信卫星的几何位置图象： 根据几何关系得： S=2rsin60 得 22 3 2 33 4 gR T S

12、r 故选 D。 7C 试卷第 7页，总 8页 【详解】 船在静水中速度垂直于河岸时渡河时间最短，时间为 420 84 5 c d tss v ，故 C 正确，ABD 错误 8C 【解析】 【详解】 A火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航 员处于超重状态，故 A 错误； B由 2 GM v Rh 知：卫星离地面越高，其速度或动能确实越小，但是其势能明显增大，因而系统的总机械 能也要增加，相应的发射速度也要增大，选项 B 错误； C地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，距离地球的高度约为 36000 km，高度一定，

13、故 C 正确； D由第一宇宙速度的公式是 1 GM v R 可得，当半径越大时，其运动速度越小所以它是卫星能绕地球 做匀速圆周运动的最大速度，故 D 错误。 故选 C。 9C 【详解】 设地球的质量为 M，卫星的轨道半径为 r，根据万有引力提供向心力可得 22 2 22 4Mmv Gmammw rmr rrT A由卫星的速度 GM v r ，可见 r 越大，v 越小，则有 ABC vvv，故 A 错误； B由于三颗的质量关系未知，无法根据万有引力定律 2 Mm FG r 比较引力的大小，故 B 错误； C卫星的向心加速度等于 2 GM a r ，r 越小，a 越大，则有 ABC aaa，故 C

14、 正确； D卫星的周期 23 4r T GM ，r 越大，T 越大，所以运动一周后，A 先回到原地点、C 最晚回到原地点故 D 错误 故选 C 试卷第 8页，总 8页 10D 【详解】 选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故 A 错误；重力势能的大小是相对于零势 能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故 B 错 误；物体若在竖直方向做匀速直线运动，故物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故 C 错误；重力势 能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故 D 正确 11= 【详解】 1由公式 W=FS 可

15、知，力 F 是恒定不变的，两物体通过的距离 s 相等，因此 W1=W2 125001000 【详解】 1由自由落体规律可知：2s 末的速度 10 2m/s20m/svgt 2s 内的平均速度 20 m/s10m/s 2 v 故 2s 内的平均功率 =500WP mgv 22s 末重力对物体做功的瞬时功率 500 20W1000WPmgv 1394 【详解】 1工件放上传送带先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 ? i ? ? i ? ? ? i ?m/s2 工件速度与传送带相等所需时间 ? i ? ? i ?t? ? i 1s 此后 4s 物体与传送带一起做匀速直线运动，所以工件在 5s 内

16、的位移 ? i ? ? ? ?（? t ?）i ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? i ?m 2工件 5s 末的速度为 ? i ?m/s，工件整个运动过程中，只有摩擦力做功，根据动能定理得： ?i ? ? ?i ? ? ? ? ? ? i ?J 试卷第 9页，总 8页 14300W600W 【详解】 根据自由落体运动的位移时间关系有 h 1 2 gt2 得物体下落时间 22 45 3 10 h tss g 可得物体下落过程中重力的平均功率 2 10 45 300 3 G Wmgh PWW tt 根据 v=gt 可得物体落地时的速度 v=gt=103m/s=30m/s 所以物体落地时的重力的

17、瞬时功率 P=mgv=21030W=600W 15(1) 31 1 10 kg；(2) 4 2.4 10 s 【详解】 (1)由中子星表面物体的重力等于万有引力得 2 GMm mg R 则 2123 2 31 11 6.67 10(10 10 ) kg=1 10 kg 6.67 10 gR M G (2)由万有引力提供向心力得 2 22 4GMm mr rT 则 3 =2 r T GM 当小卫星的轨道半径为中子星的半径时运行周期最小即 34 3 4 min 1131 (10 ) 22s=2.4 10 s 6.67 101 10 R T GM 16 （1）50N； （2）15N； （3）2m/s

18、 【详解】 （1）当过最低点时的速度为 6m/s 时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 试卷第 10页，总 8页 2 1 1 v Fmgm l 2 1 1 50N v Fmgm l （2）当小球在最高点速度为 4m/s 时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 2 2 2 v mgFm l 2 2 2 15N v Fmmg l （3）当过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供向心力，根据牛顿第二定律得 2 0 v mmg l 0 2m/svgl 17 （1）3 2 :1； （2）361； （3）15m 【详解】 （1）设地球质量为 M1，半径为 R1；某星球的质量为

19、 M2，半径为 R2，由万有引力定律提供向心力做圆周运 动得 2 2 Mmv Gm RR GM v R 故该星球和地球第一宇宙速度之比为 221 121 92 3 2 :1 11 vM R vR M （2）在地球表面附近重力与万有引力近似相等，则有 2 Mm Gmg R 解得 试卷第 11页，总 8页 2 GM g R 该星球的重力加速度与地球的重力加速度之比为 22 221 2 121 92 36:1 11 gM R gR M （3）从同样的高度和同样的初速度平抛同一物体，则 22 1 12 2 11 22 hg tg t 21 1 6 tt 由题意在地球上水平射程为 90m，即 s1=v0t1=90m 该星球上从同样的高度和同样的初速度平抛同一物体，水平射程为 20 20 1 1 15m 6 sv tv t 18 （1） G gR M 2 ； （2） 3 6 R T g 【详解】 （1）不考虑地球自转的影响，地面上质量为 m 的物体所受重力等于地球对物体引力有 2 Mm mgG R 解得 G gR M 2 （2）对卫星运用万有引力定律和牛顿运动定律可得 2 2 2 2 2Mm Gm T RR RR 在地球物体 2 Mm Gm g R 联立解得 3 6 R T g 试卷第 12页，总 8页