2022广东高考物理专题二物理必修2同步训练一、高考考点回顾年份全国新课标Ⅰ卷考点内容要求题号题型分值2022万有引力定律及其应用Ⅱ20选择62022万有引力定律及其应用Ⅱ19选择6圆周运动向心力Ⅱ20选择62022平抛运动Ⅱ18选择6万有引力定律及其应用Ⅱ21选择6圆周运动向心力Ⅱ22实验6必修2是共同必修部分的内容，也是高考必考模块，这一模块共有三大块的内容：曲线运动（主要是抛体运动和圆周运动）、万有引力定律（主要涉及天体运动，三大宇宙速度）、机械能（主要包括功和功率，动能定理，机械能守恒定律）.从这几年的高考题可以看出，这部分试题的题型包括选择题、实验题，涉及到的主题内容主要是曲线运动和万有引力，其中天体运动每年必有一道选择题；机械能主题下的内容没有出现在力学试题当中，而是结合在电磁学试题中去综合考查，每年高考中所占分值约为12分.二、例题精选例1．如图所示，河宽200m，一条小船要将货物从A点运送到河对岸的B点，已知AB连线与河岸的夹角θ＝30°，河水的流速v水＝5m/s，小船在静水中的速度至少是( )A.m/s B．2.5m/sC．5m/s D．5m/s【解析】用动态三角形法分析．如图所示，使合速度与河岸夹角为θ，则当v船与v合垂直时，v船具有最小值．则：v船min＝v水sinθ＝2.5m/s.【答案】B例2．如图所示，距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动，从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c水平抛出甲、乙、丙三个物体，抛出的时间间隔均为T，三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点，若AB＝、AC＝，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A．物体甲在空中运动的时间t甲<t乙<t丙B．飞机的加速度为C．物体乙刚离开飞机时飞机的速度为24\nD．三个物体在空中运动时总在一条竖直线上【解析】物体甲在空中做平抛运动，在竖直方向上有h＝gt2，解得，甲乙丙用时相等，选项A错误；AB等于ab，BC等于bc，由可得a＝，选项B错误；物体乙刚离开飞机时，飞机的速度为，等于a、c之间的平均速度，则，选项C正确；三个物体在空中运动时，并不在一条竖直线上，选项D错误．【答案】C例3．(多选)如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀速转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离．关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线，可能正确的是( )【解析】两滑块的角速度相同，根据向心力公式F向＝mω2r，考虑到两滑块质量相同，滑块2的运动半径较大，受到的摩擦力较大，故滑块2先达到最大静摩擦力．再继续增大角速度，在增加同样的角速度的情况下，对滑块1、2分别有T＋f1＝mω2R1，T＋f2＝mω2R2，随着角速度ω的增大，绳子拉力T增大，由于R2>R1，故滑块2需要的向心力更大，故绳子拉力增大时滑块1的摩擦力反而减小，且与角速度的平方呈线性关系，故A、D正确．【答案】AD例4．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是( ).A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于1年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值24\n【解析】根据，小行星带中各小行星的轨道半径r、质量m均不确定，因此无法比较太阳对各小行星引力的大小，选项A错误；根据得，，因小行星绕太阳运动的轨道半径大于地球绕太阳运动的轨道半径，故小行星的运动周期大于地球的公转周期，即大于一年，选项B错误；根据得，所以内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值，选项C正确；根据，得，所以小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，选项D错误．【答案】C例5.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为( )A．μmgLB．2μmgLC．D．【解析】m缓慢运动至右端，拉力F做功最小，其中F＝μmg＋FT，FT＝μmg，小木块位移为，所以.【答案】A例6．(多选)如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是( )A．物体A下落过程中的任意时刻，加速度不会为零B．此时弹簧的弹性势能等于C．此时物体B处于平衡状态D．此过程中物体A的机械能变化量为【解析】24\n对物体A进行受力分析可知，当弹簧的弹力大小为mg时，物体A的加速度为零，A错误；由题意和功能关系知弹簧的弹性势能为，B错误；当物体B对地面恰好无压力时，说明弹簧的弹力大小为2mg，此时B所受合外力为零，恰好处于平衡状态，C正确；弹簧的弹性势能的增加量等于物体A的机械能的减少量，D正确．【答案】CD 例7．A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知mA＝mB＝1kg，轻弹簧的劲度系数为100N/m.若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使木块A由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动.取g＝10m/s2. (1)求使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中，力F的最大值是多少？ (2)若木块A竖直向上做匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了1.28J，则在这个过程中力F对木块做的功是多少？ 【解析】(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律可得F－mAg＋FBA＝mAa，所以当FBA＝0时，F最大，即Fmax＝mAg＋mAa＝12N.(2)初始位置弹簧的压缩量为x1＝＝0.20mA、B分离时，FAB＝0，以B为研究对象可得FN－mBg＝mBa，解得FN＝12N此时x2＝＝0.12mA、B上升的高度Δx＝x1－x2＝0.08mA、B的速度vA＝vB＝v＝＝m/s以A、B作为一个整体，由动能定理得WF＋WN－(mA＋mB)gΔx＝(mA＋mB)v2WN＝－ΔEp＝1.28J解得WF＝0.64J. 【答案】(1)12N (2)0.64J例8.如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD光滑，内圆的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑.一质量为m＝0.2kg的小球从外轨道的最低点A处以初速度v0向右运动，小球的直径略小于两圆的间距，小球运动的轨道半径R＝0.2m，取g＝10m/s2.24\n(1)若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？(2)若v0＝3m/s，经过一段时间后小球到达最高点，内轨道对小球的支持力FC＝2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？(3)若v0＝3.1m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？【解析】(1)设此情形下小球到达外轨道的最高点的最小速度为，则由牛顿第二定律可得由动能定理可知，代入数据解得＝m/s.(2)设此时小球到达最高点的速度为，克服摩擦力做的功为，则由牛顿第二定律可得由动能定理可知，代入数据解得＝0.1J(3)经足够长的时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动.设小球经过最低点的速度为vA，受到的支持力为FA，则由动能定理可知根据牛顿第二定律可得代入数据解得：N设小球在整个运动过程中减少的机械能为，由功能关系有，代入数据解得：＝0.561J【答案】(1)m/s (2)0.1J (3)6N 0.561J例9．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上.一长为L＝9cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1kg24\n的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5cm.(取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)细绳受到的拉力的最大值；(2)D点到水平线AB的高度h；(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep.【解析】(1)小球由C到D，由机械能守恒定律得：mgL＝mv，解得v1＝①在D点，由牛顿第二定律得F－mg＝m②由①②解得F＝30N由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30N.(2)由D到A，小球做平抛运动v＝2gh③tan53°＝④联立解得h＝16cm(3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即Ep＝mg(L＋h＋xsin53°)，代入数据解得：Ep＝2.9J.【答案】(1)30N (2)16cm (3)2.9J24\n三、试题选编一、选择题（1～12题为单项选择，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.13～20为多项选择，在每小题给出的四个选项中至少有两项符合题目要求.）1．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )．A．B．C．D．2.如图所示，球网上沿高出桌面H，网到桌边的距离为L.某人在乒乓球训练中，从左侧L/2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘．设乒乓球运动为平抛运动．则乒乓球( )．A．在空中做变加速曲线运动B．在水平方向做匀加速直线运动C．在网右侧运动时间是左侧的2倍D．击球点的高度是网高的2倍3．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比ma∶mb为( )．A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶14.如图所示，两次渡河时船相对水的速度大小和方向都不变，已知第一次实际航程为A至B，位移为s1，实际航速为v1，所用时间为t1.由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为s2，实际航速为v2，所用时间为t2，则( )．A．t2>t1 v2＝B．t2>t1 v2＝C．t2＝t1 v2＝D．t2＝t1 v2＝5.如图所示A行星运行轨道半径为R0，周期为T024\n，经长期观测发现其实际运行轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大偏离．如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B运动轨道半径为( )．A．B．C．D．6．质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep＝－，其中G为引力常量，M为地球质量，该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为( )．A．B．C.D.7.如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒力F作用下以加速度a做匀加速直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，物体在地面上运动距离为x的过程中力F做的功为( )．A．B.C.D.8．小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取10m/s2.通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近( )．A．10WB．100WC．300WD．500W9.光滑水平地面上叠放着两个物体A和B，如图所示．水平拉力F作用在物体B上，使A、B两物体从静止出发一起运动．经过时间t，撤去拉力F，再经过时间t，物体A、B的动能分别设为EA和EB，在运动过程中A、B始终保持相对静止．以下有几个说法：①EA＋EB等于拉力F做的功；②EA＋EB小于拉力F做的功；③EA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功；④EA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功．其中正确的是( )．A．①③B．①④C．②③D．②④24\n10．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止，以a、Ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是( )．11.如下右图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦．下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能Ep和机械能E随时间变化的图象，可能正确的是( )．12.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点．质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上．下列说法正确的是( )．A．物体最终将停在A点B．物体第一次反弹后有可能到达B点C．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D．整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能13．如图甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′.下列说法中正确的是( )．A．甲做的可能是直线运动，乙做的可能是圆周运动B．甲和乙可能都做圆周运动24\nC．甲和乙受到的合力都可能是恒力D．甲受到的合力可能是恒力，乙受到的合力不可能是恒力14．2022年6月18日14时许，在完成捕获、缓冲、接近和锁紧程序后，载着景海鹏，刘旺和刘洋三名宇航员的“神舟九号”与“天宫一号”紧紧相牵，中国首次载人交会对接取得成功．假如“神舟九号”与“天宫一号”对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图．当它们处于图甲所示的轨道运行时，下列说法正确的是( )．A．“神舟九号”的加速度比“天宫一号”的大B．“神舟九号”的运行速度比“天宫一号”的小C．“神舟九号”的运行周期比同步通信卫星的长D．“神舟九号”通过加速后变轨可实现与“天宫一号”对接15．2022年8月9日，美国“好奇”号火星探测器登陆火星后传回的首张360°全景图，火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．为了实现人类登录火星的梦想，近期我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行"模拟登火星"实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是()．A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的B．火星表面的重力加速度是C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的D．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是16．如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )．A．两滑块组成的系统机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加24\nC．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功17．下列各图是反映汽车以额定功率P额从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是( )．18.如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则( )．A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内D．调节h的大小，可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)19．如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示．(g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.)则( )．A．物体的质量m＝0.67kgB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.40C．物体上升过程的加速度大小a＝10m/s2D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10J20．一起重机吊着物体以加速度a(a<g)竖直向下运动，在下落一段距离的过程中，下列说法正确的是( )．A．重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量B．物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量C．重力对物体做的功大于克服吊绳拉力所做的功24\nD．物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量二、计算题21．某“运12”飞机在航空测量时，它的航线要严格地从东到西，如果飞机的速度是80km/h，风从南面吹来，风的速度为40km/h，那么：(1)飞机应朝哪个方向飞行？(2)如果所测地区长达80km，所需时间为多少？22.如图所示，一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1＝3m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同.某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化.求：(1)发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小；(2)发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值.23.如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3m/s水平抛出，与此同时释放在顶端静止的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均视为质点，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8).求：(1)抛出点O离斜面底端的高度；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ.24\n24．近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者.若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动的时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍.(1)求火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2的比值.(2)如果将来成功实现了“火星移民”，求在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与在地球上发射卫星的最小速度v2的比值.25．节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车，有一质量m＝1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P＝50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动.运动L＝72m后，速度变为v2＝72km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求：(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电；(3)轿车仅用上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L′.26．如图所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出H＝10m，BC长l＝1m，AB和CD轨道光滑.一质量为m＝1kg的物体，从A点以v1＝4m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点h＝10.3m的D点时速度为零.求：(g＝10m/s2)(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；24\n(2)物体第5次经过B点时的速度；(3)物体最后停止的位置(距B点).27．如图所示，右边传送带长L＝15m、逆时针转动速度为v0＝16m/s，左边是光滑竖直半圆轨道(半径R＝0.8m)，中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1＝3kg，乙的质量为m2＝1kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为sm＝12m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物体可看作质点.(1)固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，求甲物体通过D点时对轨道的压力大小；(2)甲、乙两物体均不固定，烧断细线以后(甲、乙两物体离开弹簧时的速度大小之比为＝)，问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度；若不会碰撞，说明原因.28．如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切.一质量m＝1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h＝0.6m.滑块在木板上滑行t＝1s后，和木板以共同速度v＝1m/s匀速运动，取g＝10m/s2.求：(1)滑块与木板间的摩擦力；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离.24\n29.如图所示，一质量为m＝1kg的可视为质点的滑块，放在光滑的水平平台上，平台的左端与水平传送带相接，传送带以v＝2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑).现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧，轻弹簧的原长小于平台的长度，滑块静止时弹簧的弹性势能为Ep＝4.5J，若突然释放滑块，滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，传送带足够长，取g＝10m/s2.求：(1)滑块第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间；(2)滑块第一次滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.30.如图所示，一质量为m的物块A与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为m的物块B叠放在A的上面，A、B处于静止状态.若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢上提B，当拉力的大小为时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做功为W；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A与B恰好分离.重力加速度为g，不计空气阻力，求：(1)恒力F的大小；(2)A与B分离时的速度大小.专题二：物理必修2【参考答案】24\n1．A解析:太阳对行星的引力提供向心力，即＝mr，整理可得GM＝r3，故A正确．2．C解析:乒乓球击出后，只受重力，做平抛运动，可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，选项A、B错误；网左侧和右侧水平距离之比＝＝＝，选项C正确；击球点到网的高度与击球点到桌面的高度之比为，又h1＝h－H，所以h＝H，选项D错．3．B解析:演员b摆至最低点过程中，由动能定理得mbgl(1－cos60°)＝mbv，在最低点对b受力分析，由牛顿第二定律得FT－mbg＝mb，对a由平衡条件得FT＝mag，解以上各式得＝，选项B正确．4.C解析:设河宽为d，船自身的速度为v，与河岸下游的夹角为θ，对垂直河岸的分运动，过河时间t＝，则t1＝t2，对合运动，过河时间t＝＝，故C正确．5．A解析:A行星发生最大偏离时，A、B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧，设行星B的运行周期为T、半径为R，则有t0－t0＝2π，所以T＝，由开普勒第三定律得＝，R＝R0，所以选项A正确．6.C解析:由万有引力提供向心力知G＝m，所以卫星的动能为mv2＝，则卫星在半径为r的轨道上运行时机械能为E＝mv2＋Ep＝－＝－.故卫星在轨道R1上运行：E1＝－，在轨道R2上运行：E2＝－，由能的转化和守恒定律得产生的热量为，故正确选项为C.7.B解析:以物体为研究对象，竖直方向有Fsinθ＋mg＝FN，水平方向有Fcosθ－μFN＝ma，联立解得，在此过程中F做功24\n，故正确选项为B.8．B解析:由P＝Fv可知，要求骑车人的功率，一要知道骑车人的动力，二要知道骑车人的速度，前者由于自行车匀速行驶，由二力平衡的知识可知F＝f＝20N，后者对于骑车人的速度我们应该有一个估测，约为5m/s，所以由P＝Fv得，选项B正确．9.A解析:两个物体之间的静摩擦力对系统不做功，根据系统功能关系判断①正确；对A物体应用动能定理，判断③正确，则选项A正确.10.C解析:物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项A、B错误；由动能定理，fs＝Ek－Ek0，解得Ek＝Ek0－fs，选项C正确，D错误．11.C解析:滑块上滑和回落过程中受到的摩擦力方向不同，加速度大小不等、方向相同，上升时的加速度a1大于回落时的加速度a2，故A、B错．摩擦力一直做负功，机械能一直减小，D错．设滑块滑到最高点时的重力势能为Epm，斜面倾角为θ，则上升过程Ep＝mg·a1t2·sinθ＝mga1sinθ·t2，回落过程Ep＝Epm－mg·a2(t－t0)2·sinθ，其中t0为滑块上滑的总时间，故C图象为两段抛物线，正确．12．C解析:物体最终处于静止状态，故受力平衡，由题知物体重力沿斜面的分力大于物体受到的沿斜面向上的滑动摩擦力，故物体最终将停在A点以下，A项错；根据能量守恒，物体在运动过程中受到滑动摩擦力作用，机械能减少，故物体第一次反弹后不可能到达B点，B项错误；根据能量守恒，物体在整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力及克服弹簧弹力做的总功，故C项正确；整个过程中，物体处于平衡态时其动能最大，设物体处于平衡态时，弹簧的压缩量为x1，则根据动能定理有(mgsinθ－μmgcosθ)(xAB＋x1)－ΔEp1＝Ekm，当物体位于斜面最低点时弹簧的弹性势能最大，设此时弹簧的压缩量为x2，根据动能定理有(mgsinθ－μmgcosθ)(xAB＋x2)－ΔEpm＝0，由于x2>x1，故ΔEpm>Ekm，故D项错．13．BD解析:甲乙两物体速度的方向在改变，不可能做直线运动，则A错；从速度变化量的方向看，甲的方向一定，乙的发生了变化，甲的合力可能是恒力，也可能是变力，而乙的合力不可能是恒力，则C错误，B、D正确．14．AD解析:由G＝ma可知“神舟九号”的加速度比“天宫一号”的大，A项正确；由可得“神舟九号”的运行速度比“天宫一号”的大，B项错；由于“神舟九号”轨道高度低于同步卫星，根据可推知“神舟九号”的运行周期比同步通信卫星的短，C项错；“神舟九号”通过加速后离心变轨可实现与“天宫一号”对接，D项正确．15．AC解析:24\n当我国宇航员王跃在地球表面时，根据万有引力定律及牛顿第二定律可得F万＝＝mg＝ma＝，同理可得王跃在火星表面时，可得王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的，A项正确；火星表面的重力加速度是，B项错；火星的第一宇宙速度，故C项正确；由0－v2＝－2gh可得王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度，D项错．16．CD解析:两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减小，减小的机械能等于M克服摩擦力做的功，选项A错误，D正确．除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功，选项B错误．绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项C正确．17．ACD解析:分析汽车启动过程可知，汽车先是牵引力不变的匀加速启动过程，加速度恒定，速度均匀增大，功率均匀增大；当功率达到额定功率时，功率不再变化，此后汽车为恒定功率启动，速度继续增大，牵引力减小，加速度减小，当牵引力等于阻力时，加速度减小到零，速度达到最大，然后匀速运动．结合各选项的图象可知，选项B错误，A、C、D正确．18.CD解析:要使小球到达最高点a，则在最高点小球速度最小时有mg＝m，得最小速度v＝，由机械能守恒定律得mg(h－R)＝mv2，得h＝R，即h必须大于或等于R，小球才能通过a点，A项错；小球若能到达a点，并从a点以最小速度平抛，有R＝gt2，x＝vt＝R，所以，无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，B项错，C项正确；如果h足够大，小球可能会飞出de面之外，D项正确．19．CD解析:ΔE机＝－μmgcosα＝－μmghcotα＝－20J，在最大高度时Ep＝mgh＝30J，可得m＝1kg，μ＝0.5，A、B错．由动能定理-ma＝0－Ek0＝－50J得物体上升过程的加速度大小a＝10m/s2，C正确．上升和下滑过程的机械能损失相同，所以回到斜面底端时的动能为30－20＝10（J），D正确．20．ACD解析:因为WG＝mgh1－mgh2＝Ep1－Ep2，即重力所做的功等于重力势能的减少量，A正确．由动能定理得W1＋W2＝mv－mv＝Ek2－Ek124\n，物体动能的增加量应等于重力所做的功(即物体重力势能的减少量)加上吊绳拉力做的功．故B错误．由于物体以加速度a向下运动，所以mv－mv>0，由动能定理知C正确．由WG＝Ep1－Ep2和WT＋WG＝Ek2－Ek1，因为WT<0，所以Ep1－Ep2>Ek2－Ek1，D正确．21．解析 飞机的实际运动为合运动，随风的运动为飞机的一个分运动.(1)设飞机的速度为v1，风速为v2，实际飞行速度为v，由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向夹角θ的正弦值为sinθ＝＝＝得θ＝30°，飞机应朝西偏南30°方向飞行.(2)飞机的合速度v＝v1cos30°＝40km/h.根据x＝vt得t＝＝h＝2h.答案(1)飞机应朝西偏南30°方向飞行 (2)2h22．解析：(1)发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示：故此时船相对于静水的速度v2的大小为v2＝＝m/s＝5m/s设v与v2的夹角为θ则cosθ＝＝0.8.(2)熄火前，船在牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小，则vmin＝v1cosθ＝3×0.8m/s＝2.4m/s.答案 (1)5m/s (2)2.4m/s23．解析：(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy由几何关系得：＝tan37°①设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得vy＝gt②y＝gt2③x＝v0t④设抛出点到斜面最低点的距离为h，由几何关系得h＝y＋xtan37°⑤由①②③④⑤得：h＝1.7m24\n(2)在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得s＝l－⑥设滑块的加速度为a，由运动学公式得s＝at2⑦对滑块，由牛顿第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma⑧由①②④⑥⑦⑧得：μ＝0.125答案 (1)1.7m (2)0.12524．解析 (1)由自由落体运动的规律h＝gt2可得g＝①因此有＝②代入数据解得＝③(2)发射载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，因此有，即④又，即⑤由④⑤解得v＝⑥即＝⑦代入数据解得＝.答案 (1) (2)25．解析(1)轿车牵引力与输出功率的关系P＝F牵v1将P＝50kW，v1＝90km/h＝25m/s代入得F牵＝＝2×103N当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻＝2×103N(2)在减速过程中，注意到发动机只有P用于轿车的牵引，根据动能定理有Pt－F阻L＝mv－mv代入数据得Pt＝1.575×105J24\n电源获得的电能为E电＝0.5×Pt＝6.3×104J.(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻＝2×103N.在此过程中，由能量守恒定律可知，电能用于克服阻力做的功E电＝F阻L′代入数据得L′＝31.5m.答案 (1)2×103N (2)6.3×104J (3)31.5m26．解析 (1)分析物体从A点到D点的过程，由动能定理得，－mg(h－H)－μmgl＝0－mv解得μ＝0.5.(2)设物体第5次经过B点时的速度为v2，在此过程中物体在BC上滑动了4次，由动能定理得mgH－4μmgl＝mv－mv解得v2＝4m/s.(3)设物体运动的全过程在水平轨道上通过的路程为s，由动能定理得mgH－μmgs＝0－mv解得s＝21.6m所以物体在水平轨道上运动了10个来回后，还有1.6m故离B点的距离s′＝2m－1.6m＝0.4m.答案 (1)0.5 (2)4m/s (3)0.4m27．解析 (1)乙物体滑上传送带做匀减速运动：μm2g＝m2a①由运动学公式：v＝2asm②由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能Ep＝m2v③固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧的速度满足：Ep＝m1v④甲物体从B运动到D过程中机械能守恒：2m1gR＝m1v－m1v⑤甲物体在D点：m1g＋FN＝m1⑥联立①～⑥得FN＝30N由牛顿第三定律知FN′＝FN＝30N(2)甲、乙两物体均不固定，烧断细线以后：Ep＝m12＋m22⑦24\n由题意：＝⑧解得：＝2m/s，＝6m/s之后甲物体沿轨道上滑，设上滑的最高点高度为h，则m12＝m1gh，得h＝0.6m＜0.8m滑不到与圆心等高位置就会返回，返回AB面上时速度大小仍然是＝2m/s乙物体滑上传送带，因＝6m/s＜16m/s，则乙物体先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动.由对称性可知乙物体返回AB面上时速度大小仍然为＝6m/s甲物体和乙物体能再次在AB面上发生水平碰撞.答案 (1)30N (2)会碰撞 2m/s 6m/s28．解析 (1)对木板Ff＝Ma1，由运动学公式得v＝a1t解得a1＝1m/s2，Ff＝2N(2)对滑块有－Ff＝ma2设滑块滑上木板时的初速度为v0，由公式v－v0＝a2t解得a2＝－2m/s2，v0＝3m/s滑块沿弧面下滑的过程中，由动能定理得mgh－Wf＝mv可得滑块克服摩擦力做的功为Wf＝mgh－mv＝1.5J(3)t＝1s内木板的位移x1＝a1t2＝0.5m此过程中滑块的位移x2＝v0t＋a2t2＝2m故滑块相对木板滑行距离L＝x2－x1＝1.5m答案 (1)2N (2)1.5J (3)1.5m29．解析 (1)释放滑块的过程中机械能守恒，设滑块滑上传送带的速度为v1，则Ep＝mv，得v1＝3m/s滑块在传送带上运动的加速度a＝μg＝2m/s2滑块向左运动的时间t1＝＝1.5s24\n向右匀加速运动的时间t2＝＝1s向左的最大位移为x1＝＝2.25m向右加速运动的位移为x2＝＝1m匀速向右的时间为t3＝＝0.625s所以t＝t1＋t2＋t3＝3.125s.(2)滑块向左运动的位移时，传送带向右的位移为＝vt1＝3m则Δ＝＋＝5.25m滑块向右运动时，传送带向右位移为＝vt2＝2m则Δ＝－＝1mΔ＝Δ＋Δ＝6.25m则产生的热量为Q＝μmg·Δ＝12.5J.答案 (1)3.125s (2)12.5J30．解析(1)设弹簧的劲度系数为k，A、B静止时弹簧的压缩量为x，则x＝.A、B粘连在一起缓慢上移，以A、B整体作为研究对象，当拉力为时，根据平衡条件有＋k(x－L)＝2mgA、B不粘连，在恒力F作用下A、B恰好分离时，以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有F＋k(x－L)－2mg＝2ma以B为研究对象，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma联立解得F＝.(2)A、B粘连在一起缓慢上移L，设弹簧弹力做功为W弹，根据功能关系可知W＋W弹－2mgL＝0在恒力F作用下，设A、B分离时的速度为v，根据功能关系可知FL＋W弹－2mgL＝·2mv2解得v＝.24\n答案 (1) (2)24
