（2019）新人教版高中物理高一必修第二册单元+综合测试(全册5份打包).rar

江苏省苏州高新区第一中学江苏省苏州高新区第一中学 2020-2021 学年度高一物理单元测试学年度高一物理单元测试必修二第七章万有引力一、单选题（本大题共 14 小题，共 56.0 分）1.如图所示，A 是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C 是同一平面内两颗人造卫星，B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C 是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为 v，物体 A 和卫星 B、C 的线速度大小分别为，周期大小分别为， ，则下,列关系正确的是()A. B. = = 2,1=1 2,1C. D. 1 2,1=14.假设地球可视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为 g，已知地球自转的周期为 T，引力常量为 G，则0地球的质量为 ()A. B. C. D. (0)241640(0)24164(0)2444(0)241645.现对于发射地球同步卫星的过程分析，如图所示，卫星首先进入椭圆轨道，P 点是轨道上的近地点，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则A. 卫星在同步轨道上的运行速度大于第一宇宙速度7.9/B. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2/C. 在轨道上，卫星在 P 点的速度大于第一宇宙速度7.9/D. 在轨道上，卫星在 Q 点的速度大于第一宇宙速度7.9/6.下列说法正确的是()A. 伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量B. 根据表达式可知，当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 = 122C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D. 在由开普勒第三定律得出的表达式中，k 是一个与中心天体有关的常量32= 7.科幻电影流浪地球中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为，1在木星表面的重力为；地球与木星均可视为球体，其半径分别为、，则下列说法正确的212是 ( )A. 地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为11.2/B. 木星与地球的第一宇宙速度之比为2112C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D. 地球与木星的质量之比为1212228.暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学革命。为了探测暗物质，我国成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间小于其运动周期 ，运动的弧长为 s，与地球中心连()线扫过的角度为弧度 ，引力常量为 G，则下列说法中不正确的是()()A. “悟空”的线速度小于第一宇宙速度B. “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C. “悟空”的环绕周期为2D. “悟空”的质量为329.我国首颗量子科学实验卫星于 2016 年 8 月 16 日 1 点 40 分成功发射量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m 倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的 n 倍，图中 P 点是地球赤道上一点，由此可知()A. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为33B. 同步卫星与 P 点的速度之比为1C. 量子卫星与同步卫星的速度之比为D. 量子卫星与 P 点的速度之比为310. 登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于 2020 年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比 ()行星半径/质量/轨道半径/地球6.4 1066.0 10241.5 1011火星3.4 1066.4 10232.3 1011A. 火星的公转周期较小B. 火星做圆周运动的加速度较小C. 火星表面的重力加速度较大D. 火星的第一宇宙速度较大11. 卫星“墨子”成功进入离地面高度为的预定圆形轨道，实现了卫星和地面之间的量子500通信 此前我国成功发射了第 23 颗北斗导航卫星 G7，G7 属地球同步卫星 下列说法中正确的是.()A. “墨子”的运行速度大于7.9/B. 北斗 G7 可定点于南通上方C. “墨子”的周期比北斗 G7 小D. “墨子”的向心加速度比北斗 G7 小12. “嫦娥五号”月球探测器，是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗月球探测器。它会自动完成月岩采集，并从月球起飞，以“跳跃式返回技术”成功返回地面，“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层大气层，降低速度后再进入大气层如图所示，虚线为大气层的边界，已知地球半径为 R，d 点与地心距离为r，地球表面重力加速度为 g，下列说法正确的是()A. “嫦娥五号”在 b 点处于完全失重状态B. “嫦娥五号”在 d 点的向心加速度大小等于22C. “嫦娥五号”在 a 点和 c 点的速率相等D. “嫦娥五号”在 c 点和 e 点的速率相等13. 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨1道半径为 r，向心加速度为已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，地球赤道表面的重力加2.速度为下列说法正确的是.()A. 地球质量 B. 地球质量 =2 =12C. 、g 的关系是D. 加速度之比12 2 112=2214. 2018 年 7 月 29 日 09 时 48 分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第 33、34 颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线的夹角为弧度 ，在轨运行的加()速度大小均为 a，均沿顺时针方向做圆周运动。已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则第 33 颗北斗卫星从图示位置运动到第 34 颗北斗卫星图示位置所用的时间为A. B. C. D. 24二、填空题（本大题共 3 小题，共 12.0 分）15. 宇航员在某星球表面，将一小球从离地面 h 高处以初速水平抛出，测出小球落地点与抛出点0间的水平位移为 s，若该星球的半径为 R，万有引力常量为 G，则该星球表面重力加速度为_，该星球的平均密度为_16. 已知一个钩码的质量为 m，地球的半径为 R。“科学真是神奇”，现仅提供一只量程合适的弹簧秤，你就可以获得地球的第一宇宙速度啦忽略地球的自转 ！()需要直接测量的物理量是_；(1)地球的第一宇宙速度的推理表达式为：_。 用已知和测量的物理量表示(2)11=()17.要发射一颗人造地球卫星，使它在半径为的预定轨道上绕地球做匀速圆2周运动，为此先将卫星发射到半径为的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆1周运动。如图所示，在 A 点，使卫星速度瞬时增加，从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上，当卫星到达转移轨道的远地点 B 时，再次瞬时改变卫星速度，使它进入预定轨道运行。已知地球表面的重力加速度大小为 g，地球的半径为 R，则卫星在半径为的近地暂行轨道上的运动周期为_，卫星从半径为的近地暂行11轨道上的 A 点转移到半径为的预定轨道上的 B 点所需时间为_。2三、计算题（本大题共 3 小题，共 32.0 分）18.进入 21 世纪，我国启动了探月计划“嫦娥工程”。同学们也对月球有了更多的关注。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(1)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；若宇航员随登月飞船的登陆月球后，在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经(2)0过时间 t，小球落回抛出点。已知月球半径为 r，万有引力常量为 G，试求出月球的质量。月19.现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起如图所示，设某双星系统中的两星、1的质量分别为 m 和 2m，两星间距为 L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点2O 转动已知引力常量 G，求：、两星之间的万有引力大小； (1)12星到 O 点的距离； (2)2它们运动的周期(3)20.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面 h 处由静止释放一个小球 引(力视为恒力，阻力可忽略 ，经过时间 t 落到地面已知该行星半径为 R，自转周期为 T，引力)常量为求：.该行星的平均密度 ；(1)该行星的第一宇宙速度 ；(2)如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度 H 为多少(3)答案和解析答案和解析1.【答案】B【解答】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以，根据，C 的线.= = 速度大于 A 的线速度。根据得 B 的线速度大于 C 的线速度，但均小于第一宇宙速度，故 A 错误，B 正确； =卫星 C 为同步卫星，所以，根据得 C 的周期大于 B 的周期，故 CD 错误；.= = 23故选 B。2.【答案】C【解答】解：A、由题，北斗导航系统的同步卫星周期大于 GPS 导航卫星的周期，由公式知 =2道，北斗导航系统的同步卫星的角速度小，故 A 错误；B、由根据开普勒定律得到，北斗导航系统的同步卫星的轨道半径大，故 B 错误；C、由公式分析知道，G 是常量，M 是地球的质量不变，则 GPS 导航卫星的线速度大，故 =C 正确；D、由公式分析得知，GPS 导航卫星的向心加速度大，故 D 错误。故选 C。 =23.【答案】B【解答】根据开普勒第二定律有：。1 2若卫星绕地心做轨道半径为 r 的圆周运动时，线速度大小为，将卫星从半径为 r 的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道，必须在近地点加速，所以有：。故选 B。14.【答案】B【解答】在两极，引力等于重力，则有：0= 2由此可得地球质量 =02在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：2 = (2)2由解得：地球的质量为，故 B 正确，ACD 错误。故选 B。 =0(0)241645.【答案】C【解答】A.是第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是最大的环绕速度，而同步卫星7.9/的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据知，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇 =宙速度，故 A 错误；B.是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故 B 错误；11.2/C.近地卫星的环绕速度就是第一宇宙速度，P 点是近地点，是近地卫星在此处加速后才进入轨道上，卫星在 P 点的速度大于第一宇宙速度，故 C 正确；7.9/D.卫星 Q 点做向心运动，速度小于同步卫星轨道的速度，结合 A 选项解析，可知卫星在 Q 点的速度小于第一宇宙速度，故 D 错误。故选 C。7.9/6.【答案】D【解答】A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，故 A 错误；B.表达式，当 r 趋近于无穷远时，万有引力趋近于无穷小，但当间距为零时，物体不能再 =122被看做质点，万有引力定律不适用，故 B 错误；C.物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，分别作用在两个不同的物体上，是一对作用力与反作用力，故 C 错误；D.开普勒第三定律中，k 是一个与中心天体有关的常量，故 D 正确。故选 D。32= 7.【答案】D【解答】A.地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为，故 A 错误；16.7/B.由，可解得，又，可解得木星与地球的地12= 1木22= 2木地=222112地12= 121木22= 222第一宇宙速度之比，故 B 错误；21=木1地2=2211C.地球与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故 C 错误；D.由，联立解得，故 D 正确。故选 D。112= 1222= 212=1122228.【答案】D【解答】A.已知该太空电站经过时间小于太空电站运行的周期 ，它运动的弧长为 s，它与地球中()心连线扫过的角度为弧度 ，则太空站运行的线速度为，角速度为：，根据得轨() = = = 道半径为：，人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力 =提供向心力，则有：，得，可知卫星的轨道半径越大，速率越小，第一宇宙速度2= 2 =是近地卫星的环绕速度，故“悟空”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故 A 正确；B.由得：加速度，则知“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故2= =2B 正确；C.“悟空”的环绕周期为，故 C 正确； =2=2D.“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：， ，联立解得：2= 2 =地球的质量为，不能求出“悟空”的质量，故 D 错误。 =32本题选择错误的，故选 D。9.【答案】D【解答】A.根据，得，由题意知，所以2= 422 =423量子= 同步= ，故 A 错误；同量=3同3量=()3()3=33B.P 为地球赤道上一点，P 点角速度等于同步卫星的角速度，根据，所以有， = 同=同=1故 B 错误；C.根据，得，所以，故 C 错误；2= 2 =量同=同量=D.综合 BC，有，得，故 D 正确；故选 D。同= 量=量=310.【答案】B【解答】A.由表格数据可知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律，火星的公转周期较大，故 A 错误；B.根据万有引力提供向心力公式，得向心加速度为，由于火星轨道半径较大，则火2= =2星的加速度较小，故 B 正确；C.在行星表面根据万有引力等于重力，得，表面重力加速度为，根据表格数据火2= =2星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为：，故火星表面的重力加速度火地=火地2地2火 1较小，故 C 错误；D.由万有引力提供向心力得第一宇宙速度公式为：，代入数据得火星的第一宇宙速度较小， =故 D 错误。故选 B。11.【答案】C【解答】A.根据，知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半2=2径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以“墨子”的运行速度小于地球的第一宇宙速度。故 A 错误；B.地球静止轨道卫星即同步卫星，只能定点于赤道正上方。故 B 错误；C.根据，得，所以半径小的卫星“墨子”的周期小。故 C 正确；2= 422 =423D.卫星的向心加速度：，半径小的卫星“墨子”的向心加速度比北斗 G7 大。故 D 错误。 =2故选 C。12.【答案】D【解答】A.嫦娥五号沿 abc 轨迹做曲线运动，曲线运动的合力指向曲线弯曲的方向，所以在 b 点合力向上，即加速度向上，因此嫦娥五号在 b 点处于超重状态，故 A 错误；B.在 d 点，嫦娥五号的加速度，又，则，故 B 错误； =2=2 = 2 =22C.嫦娥五号从 a 到 c，万有引力不做功，由于阻力做功，则 a 点速率大于 c 点的速率，故 C 错误；D.从 c 点到 e 点，没有空气阻力，机械能守恒，则 c 点速率和 e 点速率相等，故 D 正确。故选 D。13.【答案】C【解析】解：AB、根据万有引力定律可得，对地球的同步卫星有：，解得地球的质量2= 2，故 A、B 错误； =22C、地球赤道上的物体和地球同步卫星的角速度相等，根据知，；对于地球近地卫星 = 21 ，综合得，故 C 正确；2 2 1D、地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度相同，则根据，地球赤道上的物体与地球同步 = 2卫星的向心加速度之比，故 D 错误；故选：C。12=14.【答案】B【解答】根据题意卫星运动的加速为 a，则：2= = (2)2在地球表面时：2= 则第 33 颗北斗卫星从图示位置运动到第 34 颗北斗卫星图示位置所用的时间为： =2 解得：，故 B 正确，ACD 错误故选 B。 = 15.【答案】。【解答】设该星球表面处的重力加速度为，由平抛运动的规律有， = 0 =122 =2022在星球表面处可认为物体的重力等于万有引力，即 =2又由以上各式可解得故答案为：16.【答案】钩码的重力 N；(1)(2)【解答】第一宇宙速度为近地绕行速度，由万有引力提供向心力可知，在地球表面，钩2= 21码所受重力等于万有引力，所以弹簧测力计测钩码重力时的示数，联立即可得第一宇宙速 = 2度，所以只需要直接测量钩码的重力 N 即可。1=故答案为：钩码的重力 N；。17.【答案】；211(1+ 2)21+ 22【解答】卫星在轨道时： 112= 1(21)2设质量为的物体在地球表面有：，可得： 12= = 2由可得： 1=211当卫星在椭圆轨道运行：其半长轴为： 3=1+ 22依开普勒第三定律： 1312=3332由可得： 3=(1+ 2)1+ 22卫星从 A 到 B 的时间为：。故答案为：；。=32=(1+ 2)21+ 22211(1+ 2)21+ 2218.【答案】解：在地球表面由物体所受重力与万有引力相等有：(1)2= 月球绕地球运转有万有引力提供圆周运动向心力有：解得：设月球表面处的重力加速度为(2)月对竖直上抛小球有：月=20在月球表面有：；月2= 月解得。月=20219.【答案】解：根据万有引力定律可知(1)两星之间的万有引力大小； =222设 O 点距星的距离为 x，双星运动的周期为 T，由万有引力提供向心力；(2)2对于 B 星： 222= 2(2)2对于 A 星： 222= 2()(2)2解得： ； =13由(3)222= 2(2)2将代入可得 =13 = 23所以它们运动的周期。 = 2320.【答案】解：设行星表面的重力加速度为 g，对小球，有：，解得：，(1) =122 =22对行星表面的物体 m，有：，2= 故行星质量：， =222故行星的密度：； =433=322对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，由牛顿第二定律有：，(2) = 2故第一宇宙速度为：； = =2同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为 T，设同步卫星的质量为，由牛顿第二定律有：(3)， =( + )= 422( + )联立解得同步卫星距行星表面的高度：。 =322222第 1 页，共 18 页江苏省苏州高新区第一中学江苏省苏州高新区第一中学 2020-2021 学年度高一物理单元测试学年度高一物理单元测试第五章抛体运动一、单选题（本大题共 14 小题，共 42.0 分）1.关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是 ( )A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向C. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用D. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变2.如图所示，质点通过位置 P 时的速度、加速度及 P 附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是 ( ) A. B. C. D. 3.某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A. 篮球撞墙的速度，第一次较大B. 篮球在空中运动的加速度第一次较大C. 从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长D. 抛出时的速度，第一次一定比第二次大4.如下图所示，质量相同的两个小球 a、b 分别从斜面顶端 A 和斜面中点 B 沿水平方向抛出，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是()第 2 页，共 18 页A. 小球 a、b 抛出时的初速度大小之比为2 1B. 小球 a、b 到达斜面底端时的位移之比为2 1C. 小球 a、b 到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1 1D. 小球 a、b 到达斜面底端时的速度大小之比为2 15.物体在直角坐标系 xOy 所在平面内由 O 点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图象如图所示，则对该物体运动过程的描述正确的是()A. 物体在做匀变速直线运动B. 物体在做匀变速曲线运动0303C. 物体在做变加速直线运动D. 物体在做匀变速曲线运动34346.如下图所示，倾角的斜面 AB，在斜面顶端 B = 30向左水平抛出小球 1，同时在底端 A 正上方与 B 点等高度处 C 水平向右抛出小球 2，小球 1、2 同时落在 P点，P 点为斜边 AB 的中点，则()A. 小球 2 一定垂直撞在斜面上B. 小球 1、2 的初速度大小可以不相等C. 小球 1 落在 P 点时速度方向与斜面的夹角为30D. 改变小球 1 的初速度，小球 1 落在斜面上的速度方向都平行7.关于图中的情景，下列说法正确的是()第 3 页，共 18 页A. 图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B. 图乙中，两个影子在 x、y 轴上的运动就是物体的两个分运动C. 图丙中，无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A 球都先落地D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受的合外力 F 沿半径方向的分力大于所需要的向心力8.如图所示，可视为质点的小球，位于半径为 R 的半圆柱体左端点的正上方，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切，且该切点与圆心连线与水平线的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为 g，则初速度为A. B. 2(1 + )(1 + )C. D. (1 + )2(1 + )9.物块 B 套在倾斜杆上，并用轻绳与物块 A 相连，今使物块 B 沿杆由点 M 匀速下滑到N 点，运动中连接 A、B 的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是()第 4 页，共 18 页A. 物块 A 的速度先变大后变小B. 绳上的拉力先大于物体 A 的重力，再小于物体 A 的重力C. 物块 A 先处于超重状态再处于失重状态D. 物块 A 始终处于超重状态10.如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度向右运动，运动中要穿过一段有水平向0北的风带 ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是()A. B. C. D. 11.如图所示，两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时、0水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的 2 倍，若小球 b 能落到斜面上，下列说法正确的是 ( )A. 不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上、B. a 球一定先落在半圆轨道上第 5 页，共 18 页C. a 球可能先落在半圆轨道上D. b 球一定先落在斜面上12.如图所示，沿光滑竖直杆以速度 v 匀速下滑的物体 A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体 B，细绳与竖直杆间的夹角为 ，则以下说法正确的是()A. 物体 B 向右匀速运动B. 物体 B 向右匀加速运动C. 细绳对 B 的拉力逐渐变大D. 细绳对 A 的拉力逐渐变小13.如图为甲乙两位同学某次做投掷游戏的示意图，固定的斜面体 ABC 底边长为 L，斜面上固定一光滑圆管，甲同学在 P 点将小球 a 以速度水平向右抛出，小球做平抛1运动运动落到 B 点；乙同学也从 p 点将小球 b 以水平速度水平向右抛出，刚好从2管口无碰撞的进入圆管运动至 C，小球 ab 体积很小可视为质点，关于两小球的运动，下列选项正确是 ( )A. 两小球运动至地面时间满足：12= 1:1B. 两小球运动至地面时间满足：12= 12C. 两小球速度满足：12= 1: 2D. 两小球速度满足：12= 1: 314.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间 t 到达地面时，速度与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为下列说法正确的是.()A. 小球水平抛出时的初速度大小为B. 小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为/2C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D. 若小球初速度增大，则 减小二、实验题（本大题共 2 小题，共 18.0 分）第 6 页，共 18 页15.在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如下图所示的装置先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹 A；将木板向远离槽口平移距离 x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹 B；将木板再向远离槽口平移距离 x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹若测得木板.每次移动距离，A，B 间距离，B、C 间距离， = 10.001= 5.022= 14.82请回答以下问题：( = 9.80/2)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_(1)每次把木板移动相同的水平距离，原因是：_(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为_ 用题中所(3)0=.(给字母表示)小球初速度的值为_(4)0=/16.某探究实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究平抛运动。首先采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，使 A 球沿水平方向弹出，(1)同时 B 球被松开，自由下落，将观察到两球_ 选填“同时”或“不同时” 落()地。改变小锤击打的力度，即改变 A 球被弹出时的速度，仍能观察到相同的现象，这说明_。A.做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动第 7 页，共 18 页B.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动C.能同时说明选项 A、B 所述的规律采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道 M、N，分别用于发射小铁球(2)P、Q，其中 N 的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁 C、D 的高度使，从而保证小铁球 P、Q 在轨道末端的水 = 平初速度相等。现将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两0小铁球同时以相同的初速度分别从轨道 M、N 的末端射出。P 球将_ 选填0(“能”或“不能” 击中 Q 球。仅仅改变弧形轨道 M 的高度，重复上述实验，仍能观)察到相同的现象，这说明_。A.做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动B.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动C.不能说明选项 A、B 所描述规律中的任何一条三、计算题（本大题共 3 小题，共 40.0 分）17.如下图所示，某电视台娱乐节目，要求选手要从较高的平台上以水平速度跃出后落在水平传送带上，已知平台与传送带之间的高度差，水池宽度，传 = 1.80= 1.2送带 AB 的长度，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相0= 20.85对传送带静止，经过的反应时间后，立刻以，方向向右的加速度 = 0.5 = 2/2跑至传送带最右端若传送带静止，选手以的水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传(1)0= 3/送带右端经历的时间若传送带以的恒定速度向左运动，选手若要能到达传送带右端，则从平(2) = 1/台上跃出的水平速度至少多大1在第问的条件下，如果选手以的最小速度跃出，求从开始跃出到跑至传送带(3)(2)1右端经历的时间第 8 页，共 18 页18.如图所示，排球场总长 18m，网高。某次，排球刚好在 3m 线正上方被运动员2.25水平击出，不计空气作用力，认为排球做平抛运动。若击球的高度，球被击出时的水平初速度与底线垂直，要求球能落在对(1) = 2.5方场地内，初速度大小应在什么范围内？若击球点仍在 3m 线正上方，球被击出时的水平初速度与底线垂直，击球点高度(2)h 满足一定条件时，无论水平初速度多大球都不能落在对方场地内，试求 h 满足的条件。若球被击出时，水平速度可不与底线垂直，题的结论还成立吗？(3)(2)19.如图，质量为、长度、高度的木箱，静止放在水平地面上， = 2 = 8 = 1.25在木箱的最右端放置质量为的小物块 可视为质点 ，物块和木箱上表面间的 = 2()动摩擦因数为，地面和木箱间接触面是光滑的，现在对木箱施加一水平向右1= 0.2恒定的拉力 F 拉动木箱，重力加速度为问：10/2水平拉力 F 至少多大时，才能使物块和木箱发生相对滑动；(1)若所加水平力，经过多长时间物块和木箱分离；(2) = 10第 9 页，共 18 页保持力不变的情况下，求小物块落到地面上时，与木箱尾部之间的距离。(3) = 10第 10 页，共 18 页答案和解析答案和解析1.【答案】C【解答】A.物体在垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变，在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不能一直不变。故 A 错误；B.物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向，故 B 错误；C.曲线运动的物体的条件，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用，故 C 正确；D.物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，只需要保证合力始终与速度方向垂直，故 D 错误。故选 C。2.【答案】C【解答】图中速度方向正确，加速度方向应该直线曲线的内侧，故错误；图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；图中速度方向不是切线方向，加速度方向也没有指向曲线内侧，故错误。故选 C。3.【答案】C【解答】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动加速度都为，在竖直方向上：，因为，则，因为水平位移 =1221 21 2相等，根据知，撞墙的速度即第二次撞墙的速度大，故 AB 错误，C 正确； = 0D.根据平行四边形定则知，抛出时的速度，第一次的水平初速度小，而上 = 02+ 2升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小，故 D 错误；故选 C。4.【答案】C【解答】A.根据，得，则时间之比为，根据可知，初速度之比为， =122 =22 10=2 1第 11 页，共 18 页故 A 错误；B.因为两小球下落的高度之比为，水平位移之比为，所以小球 a、b 到达斜面底2 12 1端时的位移之比为，故 B 错误；2 1C.小球落在斜面上，速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故 C 正确；D.由竖直方向上做自由落体运动，有，合速度，故到达斜面底= 2合= 2+ 2端时速度大小之比为，D 错误。2：1故选 C。5.【答案】B【解答】物体在内，x 轴方向做匀速直线运动，y 轴方向做匀加速直线运动，所以合初速.03度与加速度不共线，物体的轨迹为曲线，且加速度恒定，所以是匀变速曲线运动，故 A错误；B 正确；物体在内两个方向的分运动都是匀减速运动，在 3s 末，合速度 v 与水平方向夹.34角为，合加速度方向与水平方向成角且与速度方向37= 4/2= 3/237相反，则做匀减速直线运动，故 CD 错误。故选 B。6.【答案】D【解答】两个小球同时做平抛运动，又同时落在 P 点，说明运动时间相同，水平位移大小相等，.由知初速度相等， = 0小球 1 落在斜面上时，有， =1220=20小球 2 落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切，所以小球 2 没 =0=12 有垂直撞在斜面上，故 AB 错误；C.小球 1 落在 P 点时速度与水平方向的夹角正切， =0= 2 =2 33 3 60所以小球 1 落在 P 点时速度与斜面的夹角小于，故 C 错误；30D.根据知，小球 1 落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同，相互平行， = 2第 12 页，共 18 页故 D 正确。故选 D。7.【答案】B【解答】A.有些火星的轨迹不是直线，是由于受到重力、互相的撞击等作用导致的，故 A 错误；B.两个影子在 x，y 轴上的运动就是物体的两个分运动，故 B 正确；C.平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A、B 两球总是同时落地，故 C 错误；D.做变速圆周运动的物体所受合外力 F 在半径方向的分力等于所需要的向心力，故 D 错误。故选 B。8.【答案】B【解答】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点，知速度与水平方向的夹角为 ，设位移与水平方向的夹角为 ，则有： =2因为 = + ;又2= 2 =0联立以上各式解得：0= (1 + )故选 B。9.【答案】D【解答】第 13 页，共 18 页A.将 B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图：根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为可知 在增大到的过程中，A 的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当 B 到达 P90点时，B 与滑轮之间的距离最短，A 的速度等于 0，随后 A 向上运动，且速度增 = 90大。所以在 B 沿杆由点 M 匀速下滑到 N 点的过程中，A 的速度先向下减小，然后向上增大，故 A 错误；物体 A 向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以 A.始终处于超重状态，绳上的拉力始终大于物体 A 的重力，故 D 正确，BC 错误。故选 D。10.【答案】B【解答】小球在光滑的水平面上以向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，0结合运动轨迹偏向加速度的方向，故 B 正确，ACD 错误。故选 B。11.【答案】C【解答】将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为 A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在 A 点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上；若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上，故 ABD 错误，故 C 正确。故选 C。12.【答案】D【解析】解：AB、将 A 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，由绳子速率，而绳子速率等于物体 B 的速率，则有物体 B 的速绳= 率因 减小，则 B 物体变加速运动，故 AB 错误，= 绳= .第 14 页，共 18 页CD、对 B 受力分析，重力、拉力、支持力，当 减小，B 做变加速运动的加速度减小，则对 B 拉力减小，再由牛顿第三定律可知绳子对 A 的拉力也减小；故 C 错误 D 正确；物体 A 以速度 v 沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体 B 的速率，将 A 物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解 B的速率，再讨论 B 的运动情况本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解，如图得到 。 = 绳13.【答案】D【解答】设 P 点离地面高度为 h，斜面倾角为 ，小球 b 刚好从管口无碰撞的进入圆管，则小球.b 运动至 A 点的速度方向与 AC 平行，其速度的反向延长线交水平线 PE 于 E 点，如图所示：根据平抛运动推论可知，PE 是小球 b 从 P 到 A 过程中水平距离的一半，则有：，小球 a 运动至地面的时间为：1=2小球 b 到达 A 点的时间：，到达 A 点的竖直分速度：，由题意知：，解得：= =232=322根据机械能守恒知，小球 b 到达 A 点的速率：，到达地面的速率为： = 22+ 2 =(32+ 42)2小球 b 从 A 到 C 做匀加速直线运动，加速度大小为，则小球 b 从 A 到 C 的时 = 间为：小球 b 运动至地面的时间：，不可能求出两小球运动至地面的时间的确定比值，2= + 第 15 页，共 18 页故 AB 错误；小球 a 的初速度：，小球 b 的初速度：，所以：.1=1= 2=222=322，故 C 错误，D 正确。1:2= 1: 3故选 D。14.【答案】D【解答】A.根据速度时间公式得，结合平行四边形定则知，解得平抛运动的初= =0速度，故 A 错误；0=B.t 时间内位移与水平方向夹角的正切值，可知位移与水平方向的 =1220=20=12夹角不等于 ，故 B 错误；2C.根据知，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故 C 错误； =2D.根据知，初速度增大， 减小，故 D 正确。 =0=20故选 D。15.【答案】为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；(1)因为小球水平方向做匀速直线运动；(2)；(3)21。(4)1.0