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2025魯科版高中物理必修第二冊
第2章測評
(滿分:100分)
一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.做斜上拋運動的物體,不計空氣阻力,到達最高點時(　　)
A.速度和加速度均為零 B.速度為零,加速度豎直向下
C.速度和加速度均沿水平方向 D.速度沿水平方向,加速度豎直向下
2.如圖所示,AB和CD是彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動,小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向對岸,小船的運動軌跡為直線P。若河水以穩定的速度沿平行河岸方向流動,且水流速度處處相等,現使小船船頭垂直河岸由A點勻加速駛向對岸,則小船實際運動的軌跡可能是圖中的(　　)
A.直線P B.曲線Q
C.直線R D.曲線S
3.一戰士正在訓練投彈,他從斜坡上某處將手榴彈水平拋出,手榴彈落在斜坡上,如圖所示。不計空氣阻力,若從手榴彈剛被拋出時開始計時,手榴彈在t時刻落在斜坡上,則手榴彈離斜坡最遠的時刻為(　　)
A.時刻 B.時刻 C.時刻 D.時刻
4.如圖所示,滑板運動員以速度v0從距離地面高度為h的平臺末端水平飛出,落在水平地面上。運動員和滑板均可視為質點,忽略空氣阻力的影響。下列說法正確的是(　　)
A.h一定時,v0越大,運動員在空中運動時間越長
B.h一定時,v0越大,運動員落地瞬間速度越大
C.運動員落地瞬間速度與高度h無關
D.運動員落地位置與v0大小無關
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。每小題有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
5.人在距地面高h、離靶面距離L處,將質量為m的飛鏢以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如圖所示。只改變m、h、L、v0四個量中的一個,可使飛鏢投中靶心的是(　　)
A.適當減小v0 B.適當提高h
C.適當減小m D.適當減小L
6.物體在相互垂直的x軸方向和y軸方向運動的v-t圖像如圖所示,以下判斷正確的是(　　)
A.在0~1 s內,物體做勻速直線運動 B.在0~1 s內,物體做勻變速曲線運動
C.t=1 s時物體的速度大小為5 m/s D.t=2 s時物體的速度大小為14 m/s
7.如圖所示,窗子上、下沿間的高度H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,某人在距墻壁水平距離L=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m處的P點,將可視為質點的小物件以v的初速度水平拋出,要求小物件能直接穿過窗口并落在水平地面上,不計空氣阻力。則可以實現上述要求的速度大小是(　　)
A.2 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.8 m/s
8.如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質量為m,水的阻力恒為f,當輕繩與水平面的夾角為θ時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則此時(　　)
A.人拉繩行走的速度為vcos θ B.人拉繩行走的速度為
C.船的加速度為 D.船的加速度為
三、非選擇題:共60分?？忌鶕笞鞔稹?br/>9.(4分)端午賽龍舟是中華民族的傳統。若某龍舟在比賽前劃向比賽點的途中要渡過寬72 m且兩岸平直的河,龍舟在靜水中劃行的速率為4 m/s,河水的流速為3 m/s,該龍舟渡河的最短時間為　　　　 s,該龍舟以最短時間渡河時通過的位移為　　　　 m。
10.(4分)小孩站在岸邊向湖面依次拋出三個石子,三次的軌跡如圖所示,最高點在同一水平線上。假設三個石子質量相同,忽略空氣阻力的影響,三個石子中在最高點時速度最大的是沿軌跡　　　　的石子,軌跡1、2、3在空中運動時間分別為t1、t2、t3,則t1、t2、t3的大小關系為　　　　　　　　。
11.(5分)(1)為了研究平拋物體的運動,可做下面的實驗:如圖甲所示,用小錘打擊彈性金屬片,B球就水平飛出,同時A球被松開,做自由落體運動,兩球同時落到地面;如圖乙所示的實驗:將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內,最下端水平。把兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板平滑連接,則將觀察到的現象是球1落到水平木板上擊中球2,這兩個實驗說明　　　　。
A.甲實驗只能說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動
B.乙實驗只能說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動
C.不能說明上述規律中的任何一條
D.甲、乙兩個實驗均能同時說明平拋運動在水平、豎直方向上的運動性質
(2)關于“研究物體平拋運動”實驗,下列說法正確的是　　　　。
A.小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差
B.安裝斜槽時其末端切線應水平
C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放
D.小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度盡可能低一些
E.將木板校準到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
12.(7分)在探究平拋運動的特點的實驗中,實驗室準備了下列器材:鐵架臺、斜槽、豎直擋板、有水平卡槽的木板(能將擋板豎直固定在卡槽上,且相鄰卡槽間的距離相等)、白紙、復寫紙、圖釘、小球、刻度尺等。
Ⅰ.請完成研究平拋運動的實驗步驟:
(1)按圖安裝實驗裝置,保證斜槽末端　　　　　,將　　　　　、　　　　　用圖釘固定在擋板同一面上,再將擋板豎直固定在卡槽上;
(2)將小球從斜槽上某位置由靜止釋放,小球撞擊擋板時在白紙上會留下痕跡;
(3)將擋板移到右側相鄰的卡槽上豎直固定好,將小球從斜槽上　　　　　　　　釋放,小球撞擊擋板時在白紙上留下痕跡;
(4)重復(3)的步驟若干次;
(5)整理器材。
Ⅱ.若相鄰卡槽間的距離為l,在白紙上依次選取三個點跡,測得相鄰兩點跡間的距離分別為h1、h2(h2>h1),重力加速度為g,則小球做平拋運動的初速度v0=　　　　　　　。
13.(10分)如圖所示,飛機離地面高H=500 m,水平飛行速度為v1=100 m/s,欲使從飛機上投下的炸彈擊中與飛機同向以速度v2=10 m/s行駛的汽車,飛機應在距汽車水平距離多遠處投彈 (g取10 m/s2)
14.(12分)如圖為湖邊一傾角為θ=37°的大壩的橫截面示意圖,水面與大壩的交點為O。一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=50 m。(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)若要求小石子能落到水面,v0最小是多少
(2)若小石子不能落到水面上,落到斜面時速度方向與水平面夾角的正切值是多少
15.(18分)(2024湖南衡陽高一階段練習)如圖所示,BC為圓心角θ=37°的粗糙圓弧軌道,半徑R=2 m,末端C與傳送帶水平相接,傳送帶順時針轉動,CD長度l=5 m。一質量m=2 kg的物塊(可視為質點)自A點以速度v0=4 m/s水平拋出,沿圓弧B端切向滑入軌道做勻速圓周運動,離開圓弧軌道后進入傳送帶運動到D點,物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1。不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)求A、B間的距離(計算結果可用根式表示);
(2)求物塊在圓弧軌道最低點C處對軌道的壓力大小;
(3)若傳送帶的速度可以任意調節,求物塊到達D點的速度范圍。
第2章測評
1.D　做斜上拋運動的物體在豎直方向做豎直上拋運動,在水平方向做勻速直線運動,到達最高點時,豎直分速度為零,速度沿水平方向,加速度為重力加速度,方向豎直向下。故選D。
2.D　小船沿AC方向做勻加速直線運動,沿AB方向做勻速直線運動,AB方向的勻速直線運動和AC方向的勻加速直線運動的合運動為曲線運動,合外力沿AC方向指向曲線運動軌跡的凹側,故正確選項為D。
3.C　設斜面的傾斜角為α,在水平拋出至落到斜坡上的過程中,水平和豎直位移分別為x=v0t,y=gt2,位移與水平方向夾角正切值tan α=,由幾何關系可知,當速度方向與斜面平行時手榴彈離斜坡最遠,即tan α=,聯立解得t'=,故選C。
4.B　根據t=知,運動員在空中運動的時間由高度決定,與初速度無關,故A錯誤;落地時豎直分速度vy=,則運動員落地的速度v=,v0越大,落地瞬間速度越大,且與h有關,故B正確,C錯誤;水平位移由初速度和高度共同決定,則運動員落地的位置與初速度有關,故D錯誤。
5.BD　適當提高h,可使飛鏢投中靶心,選項B正確;由Δh=gt2,L=v0t,聯立得Δh=(與飛鏢的質量無關),適當增大v0,或適當減小L,使飛鏢在豎直方向下落的距離減小,也可以使飛鏢投中靶心,選項A、C錯誤,D正確。
6.BC　由題圖可知,物體的初速度為v0=vx=4 m/s,方向沿x軸正方向,在0~1 s內,物體的加速度為a=ay==3 m/s2,方向沿y軸正方向,物體的初速度與加速度不共線,將做勻變速曲線運動,故A錯誤,B正確;根據合速度與分速度的矢量關系,可知t=1 s時物體的速度大小為v1= m/s=5 m/s,故C正確;同理,t=2 s時物體的速度大小為v2= m/s=10 m/s,故D錯誤。
7.BC　小物件做平拋運動,恰好擦著窗子上沿右側穿過時v最大,此時有L=vmaxt,h=gt2,代入數據解得vmax=7 m/s,小物件恰好擦著窗口下沿左側穿過時速度v最小,則有H+h=gt'2,L+d=vmint',代入數據解得vmin=3 m/s,則v的取值范圍是3 m/s≤v≤7 m/s,故選B、C。
8.AC　船的速度產生了兩個效果:一是滑輪與船間的繩縮短,二是繩繞滑輪轉動,因此將船的速度進行分解如圖所示,人拉繩行走的速度v人=vcos θ,選項A正確,B錯誤;繩對船的拉力大小等于人拉繩的力,即繩的拉力大小為F,與水平方向成θ角,因此Fcos θ-f=ma,得a=,選項C正確,D錯誤。
9.解析 當該龍舟垂直河岸航行時渡河時間最短,可得tmin= s=18 s,沿河岸方向的位移x=v水tmin=54 m,則該龍舟以最短時間渡河通過的位移s= m=90 m。
答案 18　90
10.解析 三個石子都做斜拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做豎直上拋運動,設任一石子初速度的豎直分量為vy,水平分量為vx,上升的最大高度為h,運動時間為t,取豎直向上方向為正方向,石子豎直方向上做勻減速直線運動,加速度為a=-g,由0-=-2gh,得vy=,h相同,vy相同,則三個石子初速度的豎直分量相同,根據0-vy=-gt,從拋出到最高點所用時間相同,但水平位移不同,所以水平速度不同,到最高點,豎直速度為零,只有水平速度,所以三個石子在最高點時速度不相等,v3x答案 1　t1=t2=t3
11.解析 (1)用小錘擊打彈性金屬片,B球就水平飛出,同時A球被松開,做自由落體運動,兩球同時落到地面,知B球豎直方向上的運動規律與A球相同,即平拋運動豎直方向上做自由落體運動,故A正確;把兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板平滑連接,則將觀察到的現象是球1落到水平木板上擊中球2,知球1在水平方向上的運動規律與球2相同,即平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,故B正確,C、D錯誤。(2)小球與斜槽之間有摩擦,不會影響小球做平拋運動,故A錯誤;研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出,只有水平飛出時小球才做平拋運動,則安裝實驗裝置時,斜槽末端切線必須水平的目的是為了保證小球飛出時初速度水平,故B正確;由于要記錄小球的運動軌跡,必須重復多次,才能畫出多個點,因此為了保證每次平拋的軌跡相同,要求小球每次從同一高度釋放,故C正確;小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度不能太低,故D錯誤;根據平拋運動的特點可知,小球運動軌跡在豎直平面內,因此在實驗前,應調整木板在豎直平面內,即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行,故E正確。
答案 (1)AB　(2)BCE
12.解析 Ⅰ.在實驗中要畫出平拋運動軌跡,必須確保小球做的是平拋運動,所以斜槽軌道末端一定要水平,將白紙和復寫紙用圖釘固定在擋板同一面上,要畫出軌跡必須讓小球在同一位置由靜止多次釋放。
Ⅱ.由平拋運動規律,l=v0T,h2-h1=gT2,聯立解得小球做平拋運動的初速度v0=l。
答案 Ⅰ.(1)切線水平　白紙　復寫紙　(3)同一位置由靜止?、?l
13.解析 炸彈做平拋運動,其下落的時間取決于豎直高度,由H=gt2
可得t==10 s
設飛機距汽車水平距離為s處投彈,則有s=(v1-v2)t=900 m。
答案 900 m
14.解析 (1)若小石子恰能落到O點,v0最小,則
AOcos θ=v0t
AOsin θ=gt2
解得v0=16.33 m/s。
(2)斜面與水平方向夾角θ=37°,若小石子落到斜面上時,速度方向與水平方向的夾角為α,則
tan θ=
tan α=
所以tan α=2tan θ=1.5。
答案 (1)16.33 m/s　(2)1.5
15.解析 (1)根據題意可知,物塊從A拋出后做平拋運動,恰好從B點滑入,根據幾何關系可知其速度的偏向角為θ,設在B點時豎直方向的分速度為vy,有
=tan 37°
物塊從A到B,豎直方向做自由落體運動,有
vy=gt
聯立解得
t=0.3 s
物塊在水平方向和豎直方向運動的距離分別為
x=v0t=1.2 m
y=gt2=0.45 m
則A、B間的距離為
s= m。
(2)物塊到達B點時的速度
vB==5 m/s
從B到C做勻速圓周運動,可得
vB=vC
在C點對物塊由牛頓第二定律有
N-mg=m
聯立各式解得
N=45 N
根據牛頓第三定律可得物塊在圓弧軌道C端對軌道的壓力大小
N'=N=45 N。
(3)若傳送帶的速度足夠小,物塊從C到D始終減速,根據牛頓第二定律有
μmg=ma1
根據速度與位移的關系可得
=2(-a)l
解得
vD1= m/s
若傳送帶的速度足夠大,物塊從C到D始終加速,根據牛頓第二定律有
μmg=ma1
根據速度與位移的關系可得
=2al
解得
vD2= m/s
故物塊到達D點的速度范圍為
m/s≤vD≤ m/s。
答案 (1) m　(2)45 N　(3) m/s≤vD≤ m/s
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