2023年高一物理必修2典型题型节选.docx
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1、2023年高一物理必修2典型题型节选 第一篇:高一物理必修2典型题型节选 高一物理必修2典型题型典型例题: 3、平抛运动 例1平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T,求:v0、g、vc 解析:水平方向:v0= a2a 竖直方向:Ds=gT2,g=2 TT 先求C点的水平分速度vx和竖直分速度vy,再求合速度vC: vx=v0= 2a5aa,vy=,vc=T2T2T 412临界问题 典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣 出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少? 例2 已知网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求:水平扣球速度v
2、的取值范围。 解析:假设运动员用速度vmax扣球时,球刚好不会出界,用速度vmin扣球时,球刚好不触网,从图中数量关系可得:h=gt2/2则t2=2h/g vmax=(L+s)/ 2hg ; =(L+s) g2h vmin=s/ 2(h-H)g =s g2(h-H) 实际扣球速度应在这两个值之间。 第一章曲线运动 1、曲线运动中速度的方向不断转变,所以曲线运动必定是一个变速运动。 2、物体做曲线运动的条件: 当力F与速度V的方向不共线时,速度的方向必定发生转变,物体将做曲线运动。留意两点:第一,曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。速
3、度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。其次,曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。 3、平抛运动:将物体以某一初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体所做的运动。平抛运动的规律:1水平方向上是个匀速运动2竖直方向上是自由落体运动 位移公式:x=n0t;y=合速度的大小为:v= 2x 2gt速度公式:vx=v0;vy=gt2 2y v+v; 方向,与水平方向的夹角q为:tanq= vyv0 1.关于质点的曲线运动,以下说法中不正确的选项是 A曲线运动确定是一种变速运动B变速运动必定是曲线运动 C曲线运动可以是速率不变的运动D曲线运动可以是加速度不变的运动 2、某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向
4、行驶,天气预报报告当时是正北风,风速也是4m/s,则骑车人感觉的风速方向和大小 A.西北风,风速4m/sB.西北风,风速 m/s C.东北风,风速4m/sD.东北风,风速42 m/s 4.在竖直上抛运动中,当物体到达最高点时 A.速度为零,加速度也为零B.速度为零,加速度不为零 C.加速度为零,有向下的速度D.有向下的速度和加速度 5.如下图,一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列状况是 6、做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是:A大小相等,方向相同B大小不等,方向不同 C大小相等,方向不同D大小不等,方向相同 7一小球
5、从某高处以初速度为v0被水平抛出,落地时与水平地面夹角为45,抛出点距地面的高度为() 2v02v0v0AB CD条件缺乏无法确定 g2gg8、如下图,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 A sB 3sC3 sD2s4、圆周运动 例1如下图装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。解析:va= vc,而vbvcvd =124,所以va vbvcvd =2124;ab=21,而b=c=d,所以abcd =2111;再利用a=v,可得
6、aaabacad=412 4点评:凡是干脆用皮带传动包括链条传动、摩擦传动的两个轮子,两轮边缘上各点的线速度大小相等;凡是同一个轮轴上各个轮都绕同一根轴同步转动的各点角速度相等轴上的点除外。例 3:长l=0.5m,质量可忽视不计的杆,其下端固定于O点,上端连接着质量m=2kg的小球A,A绕O点做圆周运动,如下图,在A点通过最高点时,求在下面两种状况下,杆的受力: A的速率为1m/s; 图1 1 A的速率为4m/s; 解析:对A点进行受力分析,假设小球受到向上的支持力,如下图,则有 v 2F向=mg-FN则FN=mg-m分别带入数字则有 l FN =16N FN =-44N负号表示小球受力方向与
7、原假设方向相反 其次章圆周运动 物体做匀速圆周运动时:线速度、向心力、向心加速度的方向时刻转变,但大小不变; 速率、角速度、周期、转速不变。 匀速圆周运动是一种非匀变速运动。即变加速度的曲线运动 离心现象: 向心力突然消逝时,它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去; 向心力缺乏时,质点是做半径越来越大的曲线运动,而且离圆心越来越远 1、匀速圆周运动属于 A、匀速运动 B、匀加速运动C、加速度不变的曲线运动 D、变加速度的曲线运动 2、如下图,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆一起做匀速圆周运动,则A的受力状况是 A、重力、支持力 B、重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C、重力、支持力、向心力、
8、摩擦力 D、以上均不正确 3、在光滑水平桌面上;用细线系一个小球,球在桌面上做匀速圆周运动,当系球的线突然断掉,关于球的运动,下述说法正确的选项是 A向圆心运动B背离圆心沿半径向外运动 C沿圆的切线方向做匀速运动D做半径慢慢变大的曲线运动 4.在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知汽车拐弯时的平安速度为大静摩擦力等于车重的倍 A mgR,则弯道路面对汽车轮胎的最 Bm2CmDm 35、汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力为F1,汽车静止在桥顶时对桥的压力为F2,那么F1与F2比较()AF1F2BF1F2CF1F2D都有可能 6、如图1所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周
9、运动,当小球运动到最高点时,瞬时速度v=杆的作用力是:A Rg,R是球心到O点的距离,则球对 2113 3mg的拉力B mg的压力C mg的拉力 D mg的压力2222万有引力及天体运动: 例10地球外表的平均重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,可以用下式估计地球的平均密度是 3gg3gg22 A4pRGB4pRGCRGDRG 解析在地球外表的物体所受的重力为mg,在不考虑地球自转的影响时即等于它受到的G MmR =mg 地球的引力,即: r= 密度公式 M 4V=pR3 V 地球体积 3 由式解得 r= 3g 4pRG,选项A正确。 点评此题用到了“平均密度这个概念,它表示把一个
10、多种物质混合而成的物体看成是由“同种物质组成的,用 r= M V求其“密度。 例13地球同步卫星离地心距离为r,环绕速度大小为v1,加速度大小为a1,地球赤道 上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则以下关系式正确的选项是 a1a1rr= RAa2RBa2 ()2 v1r = Cv2R v 1= D v2Rr 解析在赤道上的物体的向心加速度a2g,因为物体不仅受到万有引力,而且受到地面对物体的支持力;随地球一起自转的物体不是地球卫星,它和地球同步卫星有相同的角速度;速度v1和v2均为卫星速度,应按卫星速度公式找寻关系。 设地球质量为M,同步卫星质量为m,地
11、球自转的角速度为,则 a=wra=wR 12对同步卫星赤道上的物体2a1rv1GMm=m2r 所以a2R对同步卫星r 所以 v1= v1GMGM=v2= vr第一宇宙速度R所以2R r故答案为AD。 第三章万有引力定律和天体运动 一、万有引力定律 二、万有引力定律的应用 1解题的相关学问: 1应用万有引力定律解题的学问常集中于两点: 4p2Mmv2 2一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即G2=m2m2r=mwr; Trr 二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G mM2 mg从而得出GMRg。2R 2圆周运动的有关公式:w 2p,v=wr。T C.G/9 D.G/21、一个
12、物体在地球外表所受重力为G,则在距地面高度为地球半径2倍时,所受的引力为 A.G/3B.G/ 42、当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后,以下表达中不正确的选项是A.在任何轨道上运动时,地球球心都在卫星的轨道平面内 B.卫星运动速度确定不超过7.9 km/s C.卫星内的物体仍受重力作用,并可用弹簧秤干脆测出所受重力的大小 D.卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度 3、某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用EKl、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则 A、r1r2,EK1EK2 4、关于同步卫星是指相对于地面
13、不动的人造卫星,有关说法正确的选项是 同步卫星不绕地球运动同步卫星绕地球运动的周期等于地球自转的周期 同步卫星只能在赤道的正上方同步卫星可以在地面上任一点的正上方 同步卫星离地面的高度确定同步卫星离地面的高度可按需要选择不同的数值 ABC 假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍,则A据v=r可知,卫星的线速度将变为原来的2倍 B据F=mv/r可知,卫星所受的向心力减为原来的1/2 C据F=GmM/r可知,地球供应的向心力减为原来的1/4 D由GmM/r=mr可知,卫星的角速度将变为原来的2/4倍 R,质量为M,地面旁边的重力加速度为g,万有引力恒量为G。那么第一宇宙速度可以表示为
14、:ARgB MGMRCD RR2g 其次篇:高一物理必修2典型题型 典型例题 1、过河问题 例1小船在200m的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求: 1小船怎样过河时间最短,最短时间是多少? 2小船怎样过河位移最小,最小位移为多少? 解: 如右图所示,若用v1表示水速,v2表示船速,则: 过河时间仅由v2的垂直于岸的重量v确定,即t=d,与v1无关,所以当v2岸时,v 过河所用时间最短,最短时间为t= d 也与v1无关。v 2过河路程由实际运动轨迹的方向确定,当v1v2时,最短路程为d ; 2、连带运动问题 指物拉绳杆或绳杆拉物问题。由于中学探讨的绳都是不行伸长的,杆
15、都是不行伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会变更,所以解题原则是:把物体的实际速度分解为垂直于绳杆和平行于绳杆两个重量,根据沿绳杆方向的分速度大小相同求解。例2 如下图,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1v 2解析:甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cos,两者应当相等,所以有v1v2=cos1 3、平抛运动 例3平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T,求:v0、g、vc a2a 解析:水平方向:v0=竖直方向:Ds=gT2,g= 2TT 先求C点的水平分速度vx和竖直分速度vy,再求合速度vC: vx=v0= 2a5aa,vy=,vc
16、=T2T2T 412临界问题 典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不 出界,扣球速度的取值范围应是多少? 例4 已知网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求:水平扣球速度v的取值范围。 解析:假设运动员用速度vmax扣球时,球刚好不会出界,用速度vmin扣球时,球刚好不触网,从图中数量关系可得: vmax=(L+s)/ 2hg ; =(L+s) g2h vmin=s/ 2(h-H)g =s g2(h-H) 实际扣球速度应在这两个值之间。 4、圆周运动 例5如下图装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、
17、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。解析:va= vc,而vbvcvd =124,所以va vbvc vd =2124;ab=21,而b=c=d,所以abcd =2111;再利用a=v,可得aaabacad=412 4点评:凡是干脆用皮带传动包括链条传动、摩擦传动的两个轮子,两轮边缘上各点的线速度大小相等;凡是同一个轮轴上各个轮都绕同一根轴同步转动的各点角速度相等轴上的点除外。例6 小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角与线速度v、周期T的关系。小球的半径远小于R。解析:小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上不在半球的
18、球心,向心力F是重力G和支持力N的合力,所以重力和支持力的合力方向必定水平。如下图有: mv 2mgtanq=mRsinqw2,Rsinq 由此可得:v=gRtansin,T=2pRcosq=2ph,g g 式中h为小球轨道平面到球心的高度。 可见,越大即轨迹所在平面越高,v越大,T越小。 点评:此题的分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力供应向心力,向心力方向水平。 例7:长l=0.5m,质量可忽视不计的杆,其下端固定于O点,上端连接着质量m=2kg的小球A,A绕O点做圆周运动,如下图,在A点通过最高
19、点时,求在下面两种状况下,杆的受力: 图1 1 A的速率为1m/s; A的速率为4m/s; 解析:对A点进行受力分析,假设小球受到向上的支持力,如下图,则有 v 2F向=mg-FN则FN=mg-m分别带入数字则有 l FN =16N FN =-44N负号表示小球受力方向与原假设方向相反 例8 质量为M的小球在竖直面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点不脱离轨道的临界速度是V,当小球以3V速度经过最高点时,球对轨道的压力大小是多少? 解析:对A点进行受力分析,小球受到向下的压力重力,其合力为向心力,有 F向=mg+FN v2 则FN=m-mg l 解得FN = 8mg 例9 如下图,用细绳一端系着
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