人教版2018-2019学年高中物理必修2全册习题含解析

人教版高中物理必修2

全册同步习题含解析

目 录

5.1曲线运动 5.2平抛运动

5.3实验研究平抛运动 5.4圆周运动 5.5向心加速度 5.6向心力

5.7生活中的圆周运动 6.1行星的运动

6.2太阳与行星间的引力 6.3万有引力定律 6.4万有引力理论的成就 6.5宇宙航行

7.10能量守恒定律与能源 7.1追寻守恒量——能量 7.2功 7.3功率 7.4重力势能

7.5探究弹性势能的表达式 7.6实验探究功与速度变化的关系

7.7动能和动能定理 7.8机械能守恒定律 7.9实验验证机械能守恒定律

2018-2019版高中物理人教版必修2习题

1.曲线运动

基础巩固

1(多选)关于物体的运动,下列说法正确的是( )

A.物体做曲线运动时,它所受到的合力一定不为零 B.做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态 C.做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变

D.做曲线运动的物体,受到的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上

解析:由牛顿第一定律可知,若物体所受合力为零,则它将保持匀速直线运动或静止状态,不可能做曲线运动,故A正确。物体所受合力不为零,则加速度不为零,是非平衡状态,故B错误。做曲线运动的物体,在曲线上某位置的速度方向,就是该位置曲线的切线方向,曲线上各点的切线方向时刻变化,故C正确。由做曲线运动的条件可知,D错误。 答案:AC

2如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是( )

A.为AB的方向 B.为BD的方向 C.为BC的方向 D.为BE的方向

解析:物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向,又本题中铅球实际沿ABC方向运动,故它在B点的速度应沿切线BD的方向,B正确。 答案:B

3(多选)如图所示,一质点从M点到N点做曲线运动,当它通过P点时,其速度v和加速度a的关系可能正确的是( )

解析:加速度的方向就是合外力的方向,由曲线运动中力与轨迹的关系可知,加速度的方向一定指向轨迹的凹侧,而速度的方向一定是轨迹上该点的切线方向,故选项A、C正确。 答案:AC

4(多选)关于做曲线运动的物体的速度和加速度,下列说法中正确的是( ) A.速度方向不断改变,加速度方向不断改变 B.速度方向不断改变,加速度一定不为零 C.加速度越大,速度的大小改变得越快

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2018-2019版高中物理人教版必修2习题

D.加速度越大,速度改变得越快

解析:物体做曲线运动时,速度方向时刻改变,受到外力作用,由牛顿第二定律知,加速度一定不为零;由加速度的物理意义知,加速度越大,速度改变得越快,故正确选项为B、D。 答案:BD

5

小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示方向的力的作用时,小球可能的运动方向是( ) A.Oa B.Ob C.Oc D.Od 解析:小球运动的轨迹弯向受力的一侧。 答案:D

6平面上运动的物体,其x方向分速度vx和y方向分速度vy随时间t变化的图线如图中的甲和乙所示,则图中最能反映物体运动轨迹的是( )

解析:当合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,加速度方向大致指向轨迹弯曲的方向。由合运动的加速度方向沿y轴正方向,合初速度的方向沿x轴正方向可知,轨迹向y轴正向偏转,故C正确,A、B、D错误。 答案:C

7

如图所示,竖直放置、两端封闭的玻璃管内注满清水,管内有一个用红蜡块做成的圆柱体,当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升。现将玻璃管倒置,在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动的合速度是5 cm/s,与竖直方向夹角α=30°,则玻璃管水平运动的速度大小是( ) A.5 cm/s B.4 cm/s C.3 cm/s D.2.5 cm/s

解析:玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度,即vx=vsin 30°=5×0.5 cm/s=2.5 cm/s。 答案:D

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2018-2019版高中物理人教版必修2习题

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一人带一猴在表演杂技,直杆AB长h=8 m,猴子在直杆上由A向B匀速向上爬,同时人用肩顶着直杆水平匀速移动。已知在5 s内,猴子由A运动到B,而人也由甲位置运动到了乙位置。已知s=6 m,求: (1)猴子相对地面的位移大小是多少?

(2)猴子相对人和地面的速度大小分别是多少?

解析:(1)猴子对地的位移AB'为猴子相对于人的位移AB与人的位移AA'的矢量和,所以AB' m=10 m。

(2)猴子相对于人的速度v1 m/s=1.6 m/s 猴子相对于地的速度v

m/s=2 m/s。 答案:(1)10 m (2)1.6 m/s 2 m/s

9质量为m=2 kg的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy坐标系,t=0时,物体位于坐标系的原点O。物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化图线如图甲、乙所示。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:

(1)t=3.0 s时物体受到的合力。 (2)t=8.0 s时物体的速度。 (3)t=8.0 s时物体的位置坐标。

解析:(1)由题图可知,物体在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a m/s2,则t=3.0 s时刻,物体受合力F=ma=1.0 N,方向沿y轴正方向。

(2)由题图可知t=8.0 s时,vx=3.0 m/s,vy=4.0 m/s 物体的速度大小为v m/s

速度方向与x轴正向夹角设为α,tan α 则α=53°。

(3)t=8.0 s时,物体的位置横坐标为x=vxt=24 m,纵坐标为y m。 答案:(1)1.0 N,沿y轴正方向

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2018-2019版高中物理人教版必修2习题

(2)5.0 m/s,方向与x轴正向夹角为53° (3)(24 m,16 m)

能力提升

1

如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参考系 ( ) A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v

C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为 D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为

解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参照物,帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为 故选项D正确,选项A、B、C错误。 答案:D

2如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔压着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ) A.大小和方向均不变 B.大小不变,方向改变 C.大小改变,方向不变 D.大小和方向均改变

解析:橡皮在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,其合运动仍是匀速直线运动,速度大小和方向均不变,选项A正确。 答案:A

3

如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为 4 m/s,则船从A点开出的最小速度为(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )

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