【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習(xí)冊(cè)：特色專(zhuān)題訓(xùn)練(一)-

特色專(zhuān)題訓(xùn)練(一)曲線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分，考試時(shí)間90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．在越野賽車(chē)時(shí)，一輛賽車(chē)在水平大路上減速轉(zhuǎn)彎，從俯視圖中可以看到，賽車(chē)沿圓周由P點(diǎn)向Q點(diǎn)行駛．圖Z-1-1中畫(huà)出了賽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方向，你認(rèn)為正確的是()圖Z-1-12．汽車(chē)在水平地面上轉(zhuǎn)彎，地面對(duì)汽車(chē)的摩擦力已達(dá)到最大值．當(dāng)汽車(chē)的速率增大到原來(lái)的2倍時(shí)，若使汽車(chē)在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑，則汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)()A．增大到原來(lái)的2倍B．減小到原來(lái)的eq\f(1,2)C．增大到原來(lái)的4倍D．減小到原來(lái)的eq\f(1,4)3．(多選)宇航員在地球表面以肯定初速度豎直上拋一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處；他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間5t，小球落回原處．已知該星球的半徑與地球的半徑之比R星∶R地＝1∶4，若地球表面的重力加速度為g，該星球表面的重力加速度為g′，空氣阻力不計(jì)，則()A．g′∶g＝1∶5B．g′∶g＝5∶2C．M星∶M地＝1∶20D．M星∶M地＝1∶804．(多選)關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說(shuō)法中正確的是()A．它們的方向都沿半徑指向地心B．它們的方向都在平行于赤道的平面內(nèi)指向地軸C．北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D．北京的向心加速度比廣州的向心加速度小5．(多選)平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v-t圖線，如圖Z-1-2所示．若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1，則下列說(shuō)法中正確的是()圖Z-1-2A．圖線2表示豎直方向分運(yùn)動(dòng)的v-t圖線B．t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向的夾角為30°C．t1時(shí)刻的位移方向與初速度方向的夾角的正切為eq\f(1,2)D．2t1時(shí)刻的位移方向與初速度方向的夾角為60°6．(多選)航天技術(shù)的不斷進(jìn)展為人類(lèi)探究宇宙制造了條件．“月球勘探者號(hào)”空間探測(cè)器運(yùn)用最新科技手段對(duì)月球進(jìn)行近距離勘探，在月球重力分布、磁場(chǎng)分布及元素測(cè)定等方面取得最新成果．探測(cè)器在一些環(huán)形山中心發(fā)覺(jué)了質(zhì)量密集區(qū)，當(dāng)飛越這些重力特別區(qū)域時(shí)，探測(cè)器()A．受到月球?qū)λ娜f(wàn)有引力將變大B．運(yùn)行的軌道半徑將變大C．飛行的速率將變大D．飛行的速率將變小7．(多選)如圖Z-1-3所示，輪滑運(yùn)動(dòng)員從較高的弧形坡面下滑到A處時(shí)，沿水平方向飛離坡面，在空中劃過(guò)一段拋物線后，再落到傾角為θ的斜坡上．若飛出時(shí)的水平速度大小為v0，重力加速度為g，則()圖Z-1-3A．運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)的速度方向與斜坡平行B．運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)的速度大小是eq\f(v0,cosθ)C．運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)受的時(shí)間是eq\f(2v0tanθ,g)D．運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)B與飛出點(diǎn)A的距離是eq\f(2veq\o\al(2,0)sinθ,gcos2θ)8.一列以速度v勻速行駛的列車(chē)內(nèi)有一個(gè)水平桌面，桌面上的A處有一個(gè)小球．若車(chē)廂中的旅客突然發(fā)覺(jué)小球沿圖Z-1-4(俯視圖)中的虛線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則由此可以推斷列車(chē)的運(yùn)行狀況是()圖Z-1-4A．減速行駛，向北轉(zhuǎn)彎B．減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎C．加速行駛，向南轉(zhuǎn)彎D．加速行駛，向北轉(zhuǎn)彎9．在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，萬(wàn)有引力常量為G，忽視其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，可推算出這個(gè)星球的質(zhì)量為()A.eq\f(veq\o\al(2,0)d2,8Gh)B.eq\f(veq\o\al(2,0)d2,4Gh)C.eq\f(veq\o\al(2,0)d2,2Gh)D.eq\f(2veq\o\al(2,0)d2,Gh)10．(多選)如圖Z-1-5所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動(dòng)，兩輪的半徑R∶r＝2∶1.當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在Q輪邊緣上，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能相對(duì)P輪靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()圖Z-1-5A.eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(\r(2),2)B.eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(\r(2),1)C.eq\f(a1,a2)＝eq\f(1,1)D.eq\f(a1,a2)＝eq\f(1,2)11．如圖Z-1-6所示，一個(gè)圓轉(zhuǎn)盤(pán)可在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿半徑方向有兩個(gè)物體用輕繩連接，兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，且與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩個(gè)物體剛好未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，剪斷繩子，則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀況是()圖Z-1-6A．兩個(gè)物體均沿切線方向滑出轉(zhuǎn)盤(pán)B．兩個(gè)物體均沿半徑方向滑出轉(zhuǎn)盤(pán)C．兩個(gè)物體仍隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D．A仍隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B發(fā)生滑動(dòng)12．(多選)如圖Z-1-7所示，細(xì)桿的一端與一個(gè)小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是()圖Z-1-7A．a(chǎn)處為推力，b處為拉力B．a(chǎn)處為推力，b處為推力C．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力D．a(chǎn)處為拉力，b處為推力請(qǐng)將選擇題答案填入下表：題號(hào)123456789101112總分答案第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、填空題(本題共2小題，13題6分，14題6分，共12分)13．在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速大路上，汽車(chē)的設(shè)計(jì)速度是108km/h.汽車(chē)在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重的eq\f(3,5).假如汽車(chē)在這種高速大路的彎道上轉(zhuǎn)彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，則彎道的最小半徑為_(kāi)_______m．假如高速大路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋作為立交橋，要使汽車(chē)能夠以設(shè)計(jì)速度平安通過(guò)圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少為_(kāi)_______m．(g取10m/14．圖Z-1-8是“爭(zhēng)辯平拋物體運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．圖Z-1-8(1)以下是試驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有________．a(chǎn)．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接(2)試驗(yàn)得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖Z-1-9中y-x2圖像能說(shuō)明小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是________．圖Z-1-9(3)圖Z-1-10是某同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)畫(huà)出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距Δx為40.0cm，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0為_(kāi)_______m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度vC為_(kāi)_______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字圖Z-1-10三、計(jì)算題(本題共4小題，每小題10分，共40分．解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)15．如圖Z-1-11所示，參與某電視臺(tái)消遣節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)上以水平速度躍出后，落在水平傳送帶上．已知平臺(tái)與傳送帶的高度差H＝1.8m，水池寬度s0＝1.2m，傳送帶A、B間的距離L0＝20m．由于傳送帶足夠粗糙，假設(shè)選手落到傳送帶上后瞬間相對(duì)傳送帶靜止，經(jīng)過(guò)Δt＝1.0s反應(yīng)時(shí)間后，馬上以a＝2m/s2(1)若傳送帶靜止，選手以v0＝3m/s的水平速度從平臺(tái)躍出(2)若傳送帶以v＝1m/s的恒定速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，選手要能到達(dá)傳送帶右端圖Z-1-1116．如圖Z-1-12所示，位于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道的半徑為R，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面的高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最終落在地面上的C點(diǎn)處，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力為多大？(2)小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離x為多少？圖Z-1-1217．如圖Z-1-13所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁上A點(diǎn)的高度為筒高的一半，A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊．(重力加速度為g)(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求物塊靜止在A點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力和支持力的大?。?2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且其受到的摩擦力為0時(shí)，求筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．圖Z-1-1318．如圖Z-1-14所示，輕線一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端穿過(guò)光滑小孔套在正下方的圖釘A上，此時(shí)小球在光滑的水平平臺(tái)上做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)拔掉圖釘A讓小球飛出，此后輕線又被A正上方距A高為h的圖釘B套住，達(dá)到穩(wěn)定后，小球又在平臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(1)在圖釘A被拔掉前，輕線對(duì)小球的拉力為多大？(2)從拔掉圖釘A到輕線被圖釘B套住前，小球做什么運(yùn)動(dòng)？所用的時(shí)間為多少？(3)小球最終做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為多大？圖Z-1-14

特色專(zhuān)題訓(xùn)練(一)1．D[解析]賽車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力應(yīng)指向曲線內(nèi)側(cè)，又由于是減速轉(zhuǎn)彎，所以速度方向與合力方向的夾角應(yīng)為鈍角，故選項(xiàng)D正確．2．C[解析]汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)由摩擦力供應(yīng)向心力，由牛頓其次定律得fm＝meq\f(v2,r)，所以當(dāng)汽車(chē)的速率增大到原來(lái)的2倍時(shí)，若使汽車(chē)在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑，汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)為原來(lái)的4倍，故選項(xiàng)C正確．3．AD[解析]由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得g＝eq\f(2v0,t)，g′＝eq\f(2v0,5t)，則g′∶g＝1∶5.由Geq\f(M地m,Req\o\al(2,地))＝mg得M地＝eq\f(gReq\o\al(2,地),G)，同理得M星＝eq\f(g′Req\o\al(2,星),G)，則M星∶M地＝1∶80，故選項(xiàng)A、D正確．4．BD[解析]北京和廣州都隨地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩地的向心加速度方向都是指向地軸且平行于赤道平面，A錯(cuò)誤，B正確；如圖所示，φ為緯度角，北京的緯度角φ比廣州的大，故北京的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑比廣州的小，二者角速度相同，因此由an＝rω2得北京的向心加速度比廣州的向心加速度小，D正確．5．AC[解析]從圖像中可以看出，圖線2表示的運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以A正確．t1時(shí)刻的豎直分速度與水平分速度大小相等，故t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向的夾角為45°，B錯(cuò)誤．t1時(shí)刻的豎直分位移等于水平分位移的一半，所以t1時(shí)刻的位移方向與初速度方向的夾角的正切為eq\f(1,2)，C正確.2t1時(shí)刻的豎直分位移與水平分位移相等，故2t1時(shí)刻的位移方向與初速度方向的夾角為45°，D錯(cuò)誤．6．AC[解析]由于萬(wàn)有引力與兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比，所以在質(zhì)量密集區(qū)萬(wàn)有引力會(huì)增大，供應(yīng)的向心力增大，探測(cè)器的軌道半徑將變小．萬(wàn)有引力做正功，導(dǎo)致探測(cè)器飛行速率增大．A、C正確．7．CD[解析]運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)落到斜坡上的B點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的位移與水平方向的夾角等于斜面的傾角θ，設(shè)運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)速度與水平方向的夾角為α，則tanα＝2tanθ，明顯α≠θ，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)的速度大小v＝eq\f(v0,cosα)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)vyt,v0t)＝eq\f(vy,2v0)，可得豎直分速度大小vy＝2v0tanθ，運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)受的時(shí)間t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(2v0tanθ,g)，選項(xiàng)C正確；運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)B與飛出點(diǎn)A的距離s＝eq\f(x,cosθ)＝eq\f(v0t,cosθ)＝eq\f(2veq\o\al(2,0)sinθ,gcos2θ)，選項(xiàng)D正確．8．B[解析]由圖可知，小球在轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，列車(chē)相對(duì)小球向后運(yùn)動(dòng)并偏向南方，故列車(chē)在減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎．9．A[解析]物體在星球表面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，依據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g星)，解得g星＝eq\f(veq\o\al(2,0),2h)，物體在星球表面上時(shí)，由重力等于萬(wàn)有引力得Geq\f(Mm,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))\s\up12(2))＝mg星，解得M＝eq\f(veq\o\al(2,0)d2,8Gh)，A正確．10．AC[解析]由于兩次小木塊的向心力都是依靠摩擦力來(lái)充當(dāng)?shù)?，而小木塊兩次都能恰好靜止，則受到的都是最大靜摩擦力f＝μmg.依據(jù)牛頓其次定律F＝ma可得，兩次的向心加速度大小都是a＝μg，因此eq\f(a1,a2)＝eq\f(1,1)，C正確，D錯(cuò)誤；依據(jù)公式a＝ω2r可得eq\f(ω1,ωP)＝eq\r(\f(R,r))＝eq\f(\r(2),1)，又ωPR＝ω2r，則ω2＝2ωP，故eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(\r(2),2)，A正確，B錯(cuò)誤．11．D[解析]兩個(gè)物體隨轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)動(dòng)，角速度相同，但B的運(yùn)動(dòng)半徑更大，所需的向心力更大，故B受的靜摩擦力先達(dá)到最大，這時(shí)A和B仍未滑動(dòng)．在A受的靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，B此時(shí)的向心力由B受到的最大靜摩擦力和A對(duì)B的拉力的合力供應(yīng)．在剪斷繩后，B由于所受的摩擦力不足以供應(yīng)所需的向心力而滑動(dòng)，而A由于沒(méi)有B對(duì)它的拉力，自己受的摩擦力足夠供應(yīng)向心力，因此A仍隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．D正確．12．CD[解析]a處向心力向上，合外力向上，故該處桿對(duì)球的作用力肯定為拉力．b處向心力向下，合外力向下，球在b處受向下的重力和桿對(duì)球的作用力，若速度較大，則需要的向心力較大，桿對(duì)球的作用力向下，若速度較小，則需要的向心力較小，桿對(duì)球的作用力向上，也有可能重力恰好供應(yīng)向心力，桿對(duì)球的作用力為0，故選項(xiàng)C、D正確．13．1509014．(1)ac(2)c(3)2.04.015．(1)6.0s(2)4.08m[解析](1)選手離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有H＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，得t1＝0.6s．在水平方向上有x1＝v0t1＝1.8m，選手在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x2＝L0－(x1－s0)＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)，得t2≈4.4s，則選手經(jīng)受的總時(shí)間t＝t1＋t2＋Δt＝6.0s.(2)設(shè)選手從平臺(tái)上躍出的水平速度為v1，落到傳送帶上1.0s反應(yīng)時(shí)間內(nèi)向左發(fā)生的位移大小x3＝vΔt＝1m，然后向左減速至速度為零又向左發(fā)生的位移x4＝eq\f(v2,2a)＝0.25m，要使選手不從傳送帶上掉下，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x≥s0＋x3＋x4＝2.45m，則v1＝eq\f(x,t1)≥4.08m/s，所以選手從平臺(tái)上躍出的水平速度至少為4.0816．(1)3mg(2)2eq\r(（H－R）R)[解析](1)小球沿光滑圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)由牛頓其次定律有FN－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,B),R)從A點(diǎn)到B點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律有mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)聯(lián)立解得FN＝3mg.(2)小球離開(kāi)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)高為H－R，有H－R＝eq\f(1,2)