物理必修二经典题 2 附答案

发布 2023-05-18 21:27:28 阅读 6199

物理必修二题(二)

1、西昌卫星发射中心的火箭发射架上,有一待发射的卫星,它随地球自转的线速度为v1、加速度为a1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动,线速度为v2、加速度为a2;实施变轨后,使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动,运动的线速度为v3、加速度为a3。则v1、v2、v3的大小关系和a1、a2、a3的大小关系是( )

a.v2>v3>v1;a2v3< v1;a2>a3>a1

c.v2>v3>v1;a2>a3>a1 d.v3> v2>v1;a2>a3>a1

2、 如图所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为m的小球从距离弹簧上端b点h高处的a点自由下落,在c点处小球速度达到最大.x0表示b、c两点之间的距离;ek表示小球在c处的动能.若改变高度h,则下列表示x0随h变化的图象和ek随h变化的图象中正确的是( )

3、“东方一号”人造地球卫星a和“华卫二号”人造卫星b,它们的质量之比为ma:mb=1:2,它们的轨道半径之比为2:1,则下面的结论中正确的是( )

a.它们受到地球的引力之比为fa:fb=1:1

b.它们的运行速度大小之比为va:vb=1:

c.它们的运行周期之比为ta:tb=:1

d.它们的运行角速度之比为a: b=:1

4、发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道相切于q点,轨道相切于p点,如图1所示.当卫星分别在轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )

a.卫星在轨道1上经过q点时的加速度等于它在轨道2 上经过q点时的加速度。

b.卫星在轨道1上经过q点时的动能等于它在轨道2上经过q点时的动能。

c.卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能。

d.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能。

5、木星到太阳的距离约等于地球到太阳距离的5.2倍,如果地球在轨道上的公转速度为30km/s,则木星在其轨道上公转的速度等于?

6、某星球的质量约为地球的9倍,半径为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,射程为60m,则在该星球上以同样高度、以同样初速度平抛同一物体,射程为多少?

7、(8分)如图5所示,直角形的刚性杆被固定,水平和竖直部分均足够长。质量分别为m1和m2的a、b两个有孔小球,串在杆上,且被长为l的轻绳相连。忽略两球的大小,初态时,认为它们的位置在同一高度,且绳处于拉直状态。

现无初速地将系统释放,忽略一切摩擦,试求b球运动l/2时的速度v2 。

8、(14分)如图所示,位于竖直平面内的1/4圆弧光滑轨道,半径为r,轨道的最低点b的切线沿水平方向,轨道上端a距水平地面高度为h。质量为m的小球(可视为质点)从轨道最上端a点由静止释放,经轨道最下端b点水平飞出,最后落在水平地面上的c点处,若空气阻力可忽略不计,重力加速度为g。求:

1)小球运动到b点时,轨道对它的支持力多大;

2)小球落地点c与b点的水平距离x为多少;

3)比值r/h为多少时,小球落地点c与b点水平距离x最远;该水平距离最大。

9、(18分)如图所示,轨道abc被竖直地固定在水平桌面上,a距水平地面高h=0.75m,c距水平地面高h=0.45m。

一质量m=0.10kg的小物块自a点从静止开始下滑,从c点以水平速度飞出后落在地面上的d点。现测得c、d两点的水平距离为x=0.

60m。不计空气阻力,取g=10m/s2。求。

1)小物块从c点运动到d点经历的时间t;

2)小物块从c点飞出时速度的大小vc;

3)小物块从a点运动到c点的过程中克服摩擦力做的功wf。

10、(15分)如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从a点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。a、b为圆弧两端点,其连线水平。

已知圆弧半径r=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计。(g=10m/s2,sin53°=0.

8,cos53°=0.6)。求:

1)从平台飞出到a点,人和车运动的水平距离s。

2)从平台飞出到达a点时速度及圆弧对应圆心角θ。

3)人和车运动到达圆弧轨道a点时对轨道的压力。

4)人和车运动到圆弧轨道最低点o速度v’= m/s此时对轨道的压力。

11、图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的ab段轨道与四分之一光滑圆弧轨道bc在b点水平相切。点a距水面的高度为h,圆弧轨道bc的半径为r,圆心o恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)可从轨道ab的任意位置滑下,不计空气阻力。

1)若游客从a点由静止开始滑下,到b点时沿切线方向滑离轨道落在水面d点,od=2r,求游客滑到b点时的速度大小及运动过程轨道。

摩擦力对其所做的功;

2)若游客从ab段某处滑下,恰好停在b点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到p点后滑离轨道,求p点离水面的高度h。(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为)

参***。1、c 2、bc 3、bc 4、ac

5、(7分)13km/s

解:由开普勒第三定律4分)

得 (2分)

解得13km/s (1分)

6、(11分)10m

解:物体做平抛运动,水平位移x=v0t,(2分)

竖直位移,(2分)

重力等于万有引力,,(3分)

解得(1分)

其中h、v0、g相同,所以,(2分)

10m(1分)

7、(8分)解答 a、b系统机械能守恒。a、b两球的瞬时速度不等,其关系可据轻绳拉小船去寻求。可以判断,a、b系统机械能守恒,(设末态a球的瞬时速率为v1 )过程的方程为:

m2g3分)

在末态,绳与水平杆的瞬时夹角为30°,设绳子的瞬时迁移速率为v,有2分)

两式合并成2分)

解①、②两式,得:v2 =

8、(14分)

1)小球从a点运动到b点的过程中,机械能守恒,设在b点的速度为vb,根据机械能守恒定律有 mgr=mvb22分)

设小球在b点时所受轨道的支持力为fn,对小球在b点根据牛顿第二定律有。

fn-mg=m2分)

联立可解得fn=3mg1分)

2)小球离开b点后做平抛运动。

沿竖直方向有 h-r2分)

沿水平方向有 x=vbt2分)

联立解得 x=21分)

3)由x=2可导出x=

当时,x有最大值3分)

x的最大值xm=h(或xm=2r1分)

9、答案:解:(1)从c到d,根据平抛运动规律。

竖直方向2分)

求出 (1分)

2)从c到d,根据平抛运动规律

水平方向2分)

求出1分)3)从a到c,根据动能定理。

(4分)求出克服摩擦力做功2分)

10、解:(1)由可得4分。

(2)摩托车落至a点时,其竖直方向的分速度 1分。

到达a点时速度1分。

设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为α,则,即α=53° 1分。

所以θ=2α=1061分。

3) 所以na= 5580 n 3分。

由牛顿第三定律可知,人和车在最低点a时对轨道的压力为5580 n 1分。

(4) 在o点: 所以n=7740n 2分。

由牛顿第三定律可知,人和车在最低点o时对轨道的压力为7740n 1分。

11、(1)游客从b点做平抛运动,有。

由式得。从a到b,根据动能定理,有。

由式得。2)设op与ob间夹角为兹,游客在p点时的速度为vp,受到的支持力为n,从b到p由机械能守恒定律,有。

过p点时,根据向心力公式,有。

由式解得。h=2r/3

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