5、平面的夾角為30°，g取10 m/s2。則ω的最大值是( C )
A． rad/s B． rad/s
C．1.0 rad/s D．0.5 rad/s
解析：對物體進行受力分析，當ω最大時，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0 rad/s，C正確。
5．(2019·內蒙古鄂爾多斯市一中高一下學期期中)2015年5月23日天文愛好者迎來了“土星沖日”的美麗天象，24年來土星地平高度最低?！巴列菦_日”是指土星和太陽正好分處地球的兩側，三者幾乎成一條直線。該天象每378天發(fā)生一次，土星和地球繞太陽公轉的方向相同，公轉軌跡都近似為圓，地球繞太陽公轉周期和半徑及引力常量均已
6、知，根據(jù)以上信息可求出 ( D )
A．地球質量 B．土星質量
C．太陽密度 D．土星公轉周期
解析：地球和土星繞太陽運動，根據(jù)萬有引力提供向心力＝m()2r，則可以求出太陽的質量，但求不出地球和土星的質量，故A、B錯誤；由于不知道太陽本身的半徑，所以無法求出太陽的密度，故C錯誤；根據(jù)題意經過t＝378天，地球比土星多轉一圈，即－＝1。所以可以求出土星的周期，故D正確。
6．如圖所示，高為h＝1.25 m的平臺上覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質量為60 kg的滑雪愛好者以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°(取重力加速度g＝10 m/s2)。由此可知下列各項
7、中錯誤的是( D )
A．滑雪者離開平臺邊緣時的速度大小是5.0 m/s
B．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m
C．滑雪者在空中運動的時間為0.5 s
D．著地時滑雪者重力做功的瞬時功率是300 W
解析：著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°，故v0＝vy＝＝ m/s＝5.0 m/s，A正確；x＝v0t＝v0＝5× m＝2.5 m，B正確；t＝＝s＝0.5 s，C正確；著地時滑雪者重力做功的瞬時功率P＝mgvy＝60×10×5 W＝3 000 W，D錯誤。
7．(2019·重慶育才中學高一下學期期中)某位溜冰愛好者先在岸上從O點由靜止開始勻加速助跑，2 s后到達
8、岸邊A處，接著進入冰面(冰面與岸邊基本相平)開始滑行，又經3 s停在了冰上的B點，如圖甲所示。若該過程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，機械能是E，則對以上各量隨時間變化規(guī)律的描述，圖乙中正確的是( BC )
解析：由題意知，初末速度均為0，前2 s勻加速運動，后3 s做勻減速運動，位移一直增加，選項A錯誤；加速度的大小關系為3∶2，由牛頓第二定律得受的合外力的大小關系為3∶2，選項B、C正確；運動過程中重力勢能不變，而動能先增大后減小，所以機械能先增大后減小，選項D錯誤。
8．在繞地球穩(wěn)定運行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R(R>r)的甲、乙兩個光滑的圓形
9、軌道固定在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是( BD )
A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運動
B．小球經過甲軌道最高點時與經過乙軌道最高點時速度相等
C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點
D．小球經過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經過乙軌道最高點時對軌道的壓力
解析：在空間站內小球處于完全失重狀態(tài)，不受摩擦力，運動的速度大小不變，所以A、C錯，B正確；由F＝m知D正確。
9．(2019·福建省寧德市部分一級達標中學高一下學期期中聯(lián)
10、考)質量為1 kg的物體在水平粗糙的地面上，在一水平外力F作用下運動，如圖甲所示，外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關系如圖乙所示，重力加速度g為10 m/s2。下列分析正確的是( BCD )
A．s＝9 m時，物體速度為3 m/s
B．物體運動的位移為13.5 m
C．前3 m運動過程中物體的加速度為3 m/s2
D．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2
解析：根據(jù)W－s圖像的斜率表示力，由圖乙可求物體受
到的摩擦力大小為f＝2 N，設s＝9 m時物體的速度為v，根據(jù)動能定理：W－fs＝mv2，代入數(shù)據(jù)可求v＝3 m/s，所以A錯誤；設物體運動的總位移為x，由乙圖知，拉
11、力的總功為27 J，根據(jù)W＝fx，可求x＝13.5 m，所以B正確；前3 m拉力F＝5 N，根據(jù)牛頓第二定律：F－f＝ma，代入得加速度a＝3 m/s2，所以C正確；摩擦力f＝μmg，可求摩擦因數(shù)μ＝0.2，所以D正確。
10．(2018·浙江溫州十五校聯(lián)合體高一下學期檢測)如圖所示，兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法中錯誤的是( ABC )
A．若hA＝hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點
B．若h
12、A＝hB＝3R/2，由于機械能守恒，兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2
C．適當調整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動
D．若使小球沿軌道運動并從最高點飛出，A小球在hA≥5R/2，B小球在hB>2R的任意高度均可
解析：A球到達最高點的臨界條件為vA＝
根據(jù)機械能守恒mghA＝mg2R＋mv
得hA＝2.5R
B球到達最高點的臨界條件為vB＝0
顯然hB＝2R，即可達最高點。
故A錯誤，D選項正確；由于A小球離開軌道后在水平方向有初速度，根據(jù)機械能守恒可判B選項錯誤；若使小球從最高點飛出后再次進入圓形軌道，據(jù)平拋運動規(guī)律有R＝vt，R＝gt2
13、，解得v＝<，所以A球最高點飛出后不可能再次進入圓形軌道，C錯誤。
第Ⅱ卷(非選擇題 共60分)
二、填空題(共2小題，每小題7分，共14分。把答案直接填在橫線上)
11．頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某物理小組利用圖甲所示裝置探究平拋運動規(guī)律。他們分別在該裝置正上方A處和右側B處安裝了頻閃儀器并進行拍攝，得到
的頻閃照片如圖乙，O為拋出點，P為運動軌跡上某點。根據(jù)平拋運動規(guī)律回答下列問題：
(1)乙圖中，A處拍攝的頻閃照片為__b__(
14、選填“a”或“b”)
(2)測得圖乙(a)中OP距離為45 cm，(b)中OP距離為30 cm，則平拋物體的初速度為__1__m/s，P點速度為____
m/s。(g＝10 m/s2)
解析：(1)A處拍攝的是小球水平方向的位移，應是勻速直線運動，所以頻閃照片為b
(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律x＝v0t，y＝gt2
將x＝0.30 m，y＝0.45 m代入上式解得t＝0.3 s，v0＝1 m/s；P點速度vP＝＝ m/s。
12．如圖(a)中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當
15、小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重垂線確定出A、B點的投影點N、M。重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放)球的落點痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g，小球的質量為m。
(1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時的水平射程為__65.0__cm。
(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度
v0＝__x__。
(3)用測出的物理量表示出小球從A 到B過程中，重力勢能的減少量ΔEp＝__mg(h1－h(huán)2)__
16、，動能的增加量ΔEk＝____。
解析：(1)由落點痕跡可讀出平均射程為65.0 cm。
(2)由平拋運動規(guī)律，h2＝gt2，x＝v0t，得v0＝x
(3)ΔEp＝mg(h1－h(huán)2)
ΔEk＝mv＝
三、論述·計算題(本題共4小題；共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13．(10分)蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動。隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學們也許會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣。假設你當時所在星球的質量為M、半徑為R，可將人視為質點，秋千質量不計、擺長不變、擺角小于90°，萬有
17、引力常量為G。那么，
(1)該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
(2)若經過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？
答案：(1) (2)
解析：(1)設人的質量為m，在星球表面附近的重力等于萬有引力，有mg星＝
解得g星＝
(2)設人能上升的最大高度為h，由功能關系得
mg星h＝mv
解得h＝
14．(11分)(2018·浙江溫州十五校聯(lián)合體高一下學期聯(lián)考)如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內壁光滑、半徑為r的細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質量為m的小球在曲面上距BC
18、的高度為2r處從靜止開始下滑，進入管口C端時與管壁間恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為EP，已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。求：
(1)小球到達B點時的速度大小vB；
(2)水平面BC的長度s；
(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm。
答案：(1)2 (2)3r (3)
解析：(1)由機械能守恒得mg2r＝mv
解得vB＝2。
(2)由mg＝m
得vC＝
由A至C，由動能定理得mg2r－μmgs＝mv
解得s＝3r。
(3)設在壓縮彈簧過程中小球速度最大時離D端的距離為x，則有kx＝mg
得x＝
由功能關系得m
19、g(r＋x)－EP＝mv－mv
得vm＝
15．(12分)如圖所示，人騎摩托車做騰躍特技表演，以1.0 m/s的初速度沿曲面沖上高0.8 m、頂部水平的高臺，若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1.8kW行駛，經過1.2 s到達平臺頂部，然后離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為R＝1.0 m，人和車的總質量為180kg，特技表演的全過程中不計一切阻力(計算中取g＝10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)。求：
(1)人和車到達頂部平臺的速度v；
(2)從平臺飛出到A
20、點，人和車運動的水平距離x；
(3)圓弧對應圓心角θ；
(4)人和車運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力。
答案：(1)3 m/s (2)1.2 m (3)106°
(4)7.74×103 N 方向向下
解析：(1)摩托車沖上高臺的過程中，由動能定理得
Pt－mgh＝mv2－mv
代入數(shù)據(jù)得v＝3 m/s。
(2)摩托車離開平臺后平拋運動過程中，在豎直方向h＝gt2，水平方向x＝vt，所以x＝1.2 m。
(3)人和車落到A點時速度方向沿A點切線方向，此時的豎直分速度vy＝gt＝4 m/s，人和車的水平分速度vx＝v＝3 m/s，所以tanα＝＝，可知α＝53°，θ＝2α＝
21、106°。
(4)設人和車到達最低點O的速度為v1，則摩托車由高臺頂部到圓弧軌道最低點的過程中，由機械能守恒定律得：mv＝mv2＋mg[h＋R(1－cos53°)]，在最低點據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg＝m，代入數(shù)據(jù)解得：FN＝7.74×103 N。
再由牛頓第三定律可得，人和車對軌道的壓力為FN′＝7.74×103N，方向向下。
16．(13分)(2018·浙江省金華十校高三上學期期末)如圖所示，質量m＝0.2 kg小物塊，放在半徑R1＝2 m的水平圓盤邊緣A處，小物塊與圓盤的動摩擦因數(shù)μ1＝0.8。圓心角為θ＝37°，半徑R2＝2.5 m的光滑圓弧軌道BC與水平軌道光滑連接于C點，小
22、物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.5。開始圓盤靜止，在電動機的帶動下繞過圓心O1的豎直軸緩慢加速轉動，某時刻小物塊沿紙面水平方向飛出(此時O1與A連線垂直紙面)，恰好沿切線進入圓弧軌道B處，經過圓弧BC進入水平軌道CD，在D處進入圓心為O3，半徑為R3＝0.5 m光滑豎直圓軌道，繞過圓軌道后沿水平軌道DF向右運動。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，求：
(1)圓盤對小物塊m做的功；
(2)小物塊剛離開圓盤時A、B兩點間的水平距離；
(3)假設豎直圓軌道可以左右移動，要使小物塊能夠通過豎直圓軌道，求豎直圓軌道底端D與圓弧軌
23、道底端C之間的距離范圍和小物塊的最終位置。
答案：(1)1.6 J (2)1.2 m (3)DC之間距離不大于1 m；物塊停在離C位置3.5 m處
解析：(1)小物塊剛滑出圓盤時：
μ1mg＝，得vA＝4 m/s
由動能定理可得：W＝mv，解得：W＝1.6 J
(2)物塊正好切入圓弧面，由平拋運動知識可得：
在B處的豎直方向速度為vBy＝vAtan37°，運動時間t＝，
AB間的水平距離x＝vAt＝1.2 m；
(3)物塊剛好通過豎直完整圓軌道最高點E處：
mg＝
由B到E點由動能定理得：
mgR2(1－cos37°)－μ2mgL－mg·2R3＝mv－mv，
可得：L＝1 m
即DC之間距離不大于1 m時物塊可通過豎直圓，最后
物塊必定停止，由動能定理可得：
mgR2(1－cos37°)－μ2mgx＝0－mv，
代入數(shù)據(jù)解得x＝3.5 m，
即最后物塊停在離C位置3.5 m處。
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2020高中物理 本冊綜合學業(yè)質量標準檢測A（含解析）新人教版必修2
