高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第四章 章末盤點(diǎn)活頁限時(shí)訓(xùn)練（含解析） 新人教版必修2

《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》屆高考物理（安徽專用）第一輪復(fù)習(xí)方案【配套活頁限時(shí)訓(xùn)練】第四章：章末盤點(diǎn)（含解析）新人教版必修2一、易錯(cuò)易混專練1．某物體在幾個(gè)力作用下保持平衡狀態(tài)，其中一個(gè)力先減小，后增大到原來大小，其他力保持不變，則物體在這變化過程中，運(yùn)動情況描述正確的是()．A．物體一定做曲線運(yùn)動B．物體一定做直線運(yùn)動C．物體的速度先減小后增大D．物體的加速度先增加后減小解析設(shè)這個(gè)變化的力原來的大小為F，方向水平向右，那么其他力的作用效果可以等效為一個(gè)大小為F，方向水平向左的力，原來物體在這兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在其中一個(gè)水平向右的力先減小，后增大到原來大小，另一個(gè)力保持不變，則在此變化過程中，物體所受合外力方向水平向左，大小是先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度先增大后減小，選項(xiàng)D正確；因?yàn)椴恢牢矬w原來的運(yùn)動狀態(tài)，如果物體最初處于靜止?fàn)顟B(tài)或者合外力和初速度在同一條直線上，物體就做直線運(yùn)動，如果合外力與初速度不在一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；若物體原來水平向左運(yùn)動，在這個(gè)變化過程中，物體的加速度也向左，即與速度同向，所以物體做加速運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．答案D2．(·銀川一模)中國女排享譽(yù)世界排壇，曾經(jīng)取得輝煌的成就．如圖1所示，在某次比賽中，我國女排名將馮坤將排球從底線A點(diǎn)的正上方以某一速度水平發(fā)出，排球正好擦著球網(wǎng)落在對方底線的B點(diǎn)上，且AB平行于邊界CD.已知網(wǎng)高為h，球場的長度為s，不計(jì)空氣阻力且排球可看成質(zhì)點(diǎn)，則排球被發(fā)出時(shí)，擊球點(diǎn)的高度H和水平初速度v分別為()．圖1A．H＝eq\f(5,3)h B．H＝eq\f(3,2)hC．v＝eq\f(s,3h)eq\r(3gh) D．v＝eq\f(s,4h)eq\r(6gh)解析由平拋知識可知eq\f(1,2)gt2＝H，H－h(huán)＝eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t,2)))2得H＝eq\f(4,3)h，A、B錯(cuò)誤．由vt＝s，得v＝eq\f(s,4h)eq\r(6gh)，D正確、C錯(cuò)誤．答案D3．“飛車走壁”雜技表演比較受青少年的喜愛，這項(xiàng)運(yùn)動由雜技演員駕駛摩托車，簡化后的模型如圖2所示，表演者沿表演臺的側(cè)壁做勻速圓周運(yùn)動．若表演時(shí)雜技演員和摩托車的總質(zhì)量不變，摩托車與側(cè)壁間沿側(cè)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，軌道平面離地面的高度為H，側(cè)壁傾斜角度α不變，則下列說法中正確的是()．圖2A．摩托車做圓周運(yùn)動的H越高，向心力越大B．摩托車做圓周運(yùn)動的H越高，線速度越大C．摩托車做圓周運(yùn)動的H越高，向心力做功越多D．摩托車對側(cè)壁的壓力隨高度H變大而減小解析經(jīng)分析可知摩托車做勻速圓周運(yùn)動的向心力由重力及側(cè)壁對摩托車彈力的合力提供，由力的合成知其大小不隨H的變化而變化，A錯(cuò)誤；因摩托車和演員整體做勻速圓周運(yùn)動，所受合外力提供向心力，即F合＝meq\f(v2,r)，隨H的增高，r增大，線速度增大，B正確；向心力與速度方向一直垂直，不做功，C錯(cuò)誤；由力的合成與分解知識知摩托車對側(cè)壁的壓力恒定不變，D錯(cuò)誤．答案B4．如圖3所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，然后釋放，擺球運(yùn)動過程中，支架始終不動．以下說法正確的是()．圖3A．在釋放瞬間，支架對地面壓力為(m＋M)gB．在釋放瞬間，支架對地面壓力為MgC．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面壓力為(m＋M)gD．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面壓力為(2m＋M)解析在釋放瞬間，m的速度為零，由F＝meq\f(v2,R)，得細(xì)線拉力為零，A錯(cuò)、B正確．在最低點(diǎn)，根據(jù)mgR＝eq\f(1,2)mv2，T－mg＝meq\f(v2,R)和FN＝Mg＋T，得FN＝(3m＋M)g，故C、D錯(cuò)．答案B5．(·重慶市二診)如圖4所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動的周期相同，相對于地心，下列說法中正確的是()．圖4A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線速度B．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度C．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的加速度一定相同D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的線速度一定相同解析物體A和衛(wèi)星B、C周期相同，故物體A和衛(wèi)星C角速度相同，但半徑不同，根據(jù)v＝ωR可知二者線速度不同，A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)a＝Rω2可知，物體A和衛(wèi)星C向心加速度不同，B項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星B和衛(wèi)星C在P點(diǎn)的加速度a＝eq\f(GM,r2)，故兩衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度相同，C項(xiàng)正確；衛(wèi)星C做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力完全提供向心力，衛(wèi)星B軌道為橢圓，故萬有引力與衛(wèi)星C所需向心力不相等，二者線速度一定不相等，D項(xiàng)錯(cuò)．答案C6．地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星(高度忽略)，所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2；地球的同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3；地球表面的重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則()．A．F1＝F2>F3 B．a(chǎn)1＝a2＝g>a3C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω2解析地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，即ω1＝ω3，根據(jù)關(guān)系式v＝ωr和a＝ω2r可知，v1<v3，a1<a3；人造衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星都圍繞地球轉(zhuǎn)動，它們受到的地球的引力提供向心力，即Geq\f(Mm,r2)＝mω2r＝eq\f(mv2,r)＝ma可得v＝eq\r(\f(GM,r))、a＝Geq\f(M,r2)、ω＝eq\r(\f(GM,r3))，可見，軌道半徑大的線速度、向心加速度和角速度均小，即v2>v3、a2>a3、ω2>ω3；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星的線速度就是第一宇宙速度，即v2＝v，其向心加速度等于重力加速度，即a2＝g；所以v＝v2>v3>v1，g＝a2>a3>a1，ω2>ω3＝ω1，又因?yàn)镕＝ma，所以F2>F3>F1.由以上分析可見，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案D二、方法技巧專練7．(運(yùn)動的合成與分解法)以v0的速度水平拋出一物體，當(dāng)其水平分位移與豎直分位移大小相等時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是()．A．即時(shí)速度的大小是eq\r(5)v0B．運(yùn)動時(shí)間是eq\f(2v0,g)C．豎直分速度大小等于水平分速度大小D．運(yùn)動的位移是eq\f(2\r(2)v\o\al(2,0),g)解析當(dāng)其水平分位移與豎直分位移相等時(shí)，即v0t＝eq\f(1,2)gt2，可得運(yùn)動時(shí)間t＝eq\f(2v0,g)，水平分速度vx＝v0，豎直分速度vy＝gt＝2v0，合速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(5)v0，合位移s＝eq\r(x2＋y2)＝eq\f(2\r(2)v\o\al(2,0),g)，對比各選項(xiàng)可知說法錯(cuò)誤的是C選項(xiàng)．答案C8．(運(yùn)動的分解法)某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖5所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運(yùn)動，水面上漂浮著一個(gè)半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器可以在電動機(jī)的帶動下，從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g.圖5(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱?，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？(2)若已知H＝5m，L＝8m，a＝2m/s2，g＝10m/s2，且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺出發(fā)后多長時(shí)間釋放懸掛器的？(3)若電動懸掛器開動后，針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F＝0.6mg，懸掛器在軌道上運(yùn)動時(shí)存在恒定的摩擦阻力，選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí)，因恐懼沒有釋放懸掛器，但立即關(guān)閉了它的電動機(jī)，則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離？解析(1)設(shè)選手落在轉(zhuǎn)盤邊緣也不會被甩下，最大靜摩擦力提供向心力，則有μmg≥mω2R，故轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足ω≤eq\r(\f(μg,R)).(2)設(shè)選手水平加速階段的位移為x1，時(shí)間為t1；選手平拋時(shí)的水平位移為x2，時(shí)間為t2.則水平加速時(shí)有x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1).v＝at1，平拋運(yùn)動階段有x2＝vt2，H＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，全程水平方向x1＋x2＝L，聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得t1＝2s.(3)由(2)知x1＝4m，v＝4m/s，且F＝0.6mg.設(shè)阻力為f，選手繼續(xù)向右滑動的距離為x3，由動能定理得，加速階段Fx－fx＝eq\f(1,2)mv2減速階段－fx3＝0－eq\f(1,2)mv2聯(lián)立以上兩式解得x3＝2m.答案(1)ω≤eq\r(\f(μg,R))(2)2s(3)2m三、物理模型專練9．(小船渡河模型)如圖6所示為一條河流，河水流速為v，一只船從A點(diǎn)先后兩次渡河到對岸，船在靜水中行駛的速度為u，第一次船頭向著AB方向行駛，渡河時(shí)間為t1，船的位移為s1；第二次船頭向著AC方向行駛，渡河時(shí)間為t2，船的位移為s2.若AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則有()．圖6A．t1>t2s1<s2 B．t1<t2s1>s2C．t1＝t2s1<s2 D．t1＝t2s1>s2解析由于船的速度大小相等，且與河岸的夾角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的時(shí)間由船垂直河岸的速度的大小決定，故船到達(dá)對岸的時(shí)間相等；船的位移決定于平行河岸方向的速度大小，結(jié)合題意知s1>s2.答案D10．(豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動模型)如圖7所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多)現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動，v0應(yīng)當(dāng)滿足(g＝10m/s2)()．圖7A．v0≥0 B．v0≥4m/sC．v0≥2eq\r(5)m/s D．v0≥2eq\r(2)m/s解析解決本題的關(guān)鍵是全面理解“小球不脫離圓軌道運(yùn)動”所包含的兩種情況：(1)小球通過最高點(diǎn)并完成圓周運(yùn)動；(2)小球沒有通過最高點(diǎn)，但小球沒有脫離圓軌道．對于第(1)種情況，當(dāng)v0較大時(shí)，小球能夠通過最高點(diǎn)，這時(shí)小球在最高點(diǎn)處需要滿足的條件是mg≤mv2/r，又根據(jù)機(jī)械能守恒定律有eq\f(1,2)mv2＋2mgr＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可求得v0≥2eq\r(5)m/s，故選項(xiàng)C正確；對于第(2)種情況，當(dāng)v0較小時(shí)，小球不能通過最高點(diǎn)，這時(shí)對應(yīng)的臨界條件是小球上升到與圓心等高位置處，速度恰好減為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgr＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可求得v0≤2eq\r(2)m/s，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案C11．(“斜面上的平拋”模型)(·溫州模擬)如圖8所示，斜面AC與水平方向的夾角為α，在A點(diǎn)正上方與C等高處水平拋出一小球，其速度垂直斜面落到D點(diǎn)，則CD與DA的比為()．圖8A.eq\f(1,tanα) B.eq\f(1,2tanα)C.eq\f(1,tan2α) D.eq\f(1,2tan2α)解析如圖所示，設(shè)平拋初速度為v0，落到D處時(shí)的豎直速度為vy，所用時(shí)間為t，對Rt△AFD，AD＝eq\f(v0t,cosα)；對Rt△CED，CD＝eq\f(\f(1,2)gt2,sinα).在速度三角形中tanα＝eq\f(v0,gt)，解以上三式得eq\f(CD,DA)＝eq\f(1,2tan2α)，D對．答案D12．(雙星模型)如圖9所示，雙星系統(tǒng)中的星球A、B都可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，A、B之間距離不變，引力常量為G，觀測到A的速率為v、運(yùn)行周期為T，二者質(zhì)量分別為m1、m2.圖9(1)求B的周期和速率．(2)A受B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體對它的引力，試求m′.(用m1、m2表示)解析(1)設(shè)A、B的軌道半徑分別為r1、r2，它們做圓周運(yùn)動的周期T、角速度ω都相同，根據(jù)牛頓