上海外国语大学附属外国语学校高二（下）期末物理试卷

这是一份上海外国语大学附属外国语学校高二（下）期末物理试卷，共18页。试卷主要包含了t4时刻分别表示物体2等内容，欢迎下载使用。
 2020-2021学年上海外国语大学附属外国语学校高二（下）期末物理试卷首先揭示原子核结构复杂性的物理实验或现象是A. 电子的发现 B. 粒子散射实验
C. 天然放射现象 D. 质子的发现下列说法正确的是A. 关于天体运动的日心说、地心说都是正确的
B. 地球是宇宙的中心、太阳、月亮及其他行星却绕地球转动
C. 地球是一颗绕太阳运动的行星
D. 太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳转动如图所示的图象和图象中，给出的四条曲线、、、，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是
A. 曲线表示物体做曲线运动
B. 图象中，时刻
C. 图象中至时间内物体和物体的平均速度大小相等
D. 两图象中，、时刻分别表示物体、开始反向运动下列说法中正确的是A. 悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动
B. 足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果
C. 温度相同的氢气和氧气中，氢气分子和氧气分子的平均速率不同
D. 热量不能从低温物体传到高温物体年国际基本单位之一“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量除以，则普朗克常量的单位是A.  B.  C.  D. 运动员在立定跳远时，脚蹬地起跳过程中运动员的受力示意图是A.  B.  C.  D. 一物体在互相垂直的两个恒力、作用下由静止开始运动一段位移，对物体做功，对物体做功，则与的合力对物体做功为A.  B.  C.  D. 太空舱里测物体质量的原理如下：先对标准物体施加一水平推力，测得其加速度为，然后将标准物体与待测物体紧靠在一起，施加同一水平推力，测得共同加速度为。已知标准物体质量，则待测物体质量为
A.  B.  C.  D. 如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，在段图象是直线段，时刻起汽车的功率保持不变．已知路面阻力不变，则由图象可知A. 时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C. 时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
 一列简谐横波沿轴正方向传播，时波形如图所示．已知在末，点恰第四次图中为第一次出现在波峰，则下列说法正确的是
A. 波的周期是
B. 波传播到点需要
C. 点开始振动时速度方向是向上的
D. 点在末第一次出现在波谷底部如图所示，在同一个水平面内的彼此绝缘的两个光滑圆环、，大圆环中还有顺时针方向的恒定电流。小圆环的一半面积在环内、一半面积在环外，下列说法正确的是A. 穿过环的磁通量为
B. 环中有持续的感应电流
C. 若增大环内的电流，则环会向右移动．
D. 若减小环内的电流，则环会产生逆时针方向的电流
 电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。环境电磁波卫生标准等法规规定：当电磁辐射强度单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量不超过时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是，则人体与该装置的安全距离至少为A.  B.  C.  D. 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
 A. 、均变大 B. 、均变小 C. 变大变小 D. 变小变大如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽略空气阻力，则在下落过程中A. 磁块做自由落体运动
B. 磁块的机械能守恒
C. 铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D. 磁块动能的增加量大于重力势能的减少量
 电磁感应现象的发现直接导致了______ 的设计成功。使大规模生产电能成为可能，人类社会得以蒸汽时代进入到电气时代。年，物理学家______ 用实验方法首次获得电磁波，证实了麦克斯韦关于电磁波的这一预言，人类从此进入无线电时代。如图所示电路中，电阻，，是总电阻为的滑动变阻器，滑动片位于中点，稳压电源的电压。断开电键时，电阻的功率为______ ；闭合电键，要使的功率变为，滑动变阻器接入电路的阻值为______ 。
将长为的均匀链条，质量为，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，取桌面为零势能面，则此时链条的机械能为______ ；从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为______ 。雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。若某次闪电，云和大地间的电压高达亿伏，单位时间内通过云层和大地间空气层的电荷量约为，则此次闪电消耗的功率约为______。若一户普通人家每月平均消耗电能，则该闪电释放的能量可供这户人家使用______年。如图，轻质弹簧一端固定，另一端连接套在水平光滑杆上的小球，以点为平衡位置振动。小球在竖直平面内以为圆心做匀速圆周运动与在同一竖直线上，角速度为，半径为。用竖直向下的平行光照射小球，可以观察到小球在水平杆上的“影子”和小球在任何瞬间都重合。由此可知：小球的振动周期为______ ，小球的最大加速度大小为______ 。“用研究机械能守恒定律”实验装置如图所示。
本实验用到的传感器是______ ，为让标尺盘处于竖直平面内，标尺盘上的垂直线与自然下垂的摆线要______ 选填“平行”或“垂直”。
某同学以摆锤运动的最低点为零势能面，在离开最低点一定高度处静止释放摆锤，测量摆锤到达最低点的瞬时速度，测得动能与重力势能的三组数据。由第组数据可估算出摆锤下落高度约为______ 。  挡光时间最低点处动能释放点处重力势能摆锤宽度：该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等，得出：摆锤在释放后，摆动整个过程近似满足机械能守恒。这一推断证据______ 选填“充分”或“不充分”，理由是______ 。
如图所示，均匀直玻璃管下端封闭，开口向上竖直放置，管内有一段长为的水银柱封住一段空气柱，温度为、大气压强为时气体柱长度为，问：
初始时管内气体的压强为多大？
若保持温度不变，把玻璃管开口向下竖直放置，管内空气柱长为多大？
若将玻璃管再转到开口向上竖直放置，要保持管内空气柱长度为不变，则管内气体温度应变为多少？






 如图，为一竖直面内的光滑轨道，段和段均为直线，且在处平滑连接，段与水平面的夹角为、是轨道上的两点，点的高度，点的高度质量的小物体，受水平向左的恒力的作用，从点由静止开始，沿向下做匀加速直线运动当物体运动到点时撤去，物体继续沿段斜向上运动，至点时速度为零求：取
物体经过点时的速率；
物体所受恒力的大小．
在保持其他条件不变的前提下，的大小变为：
若物体在上运动的最大高度与点的高度相同，求的方向；
若取不同方向，则物体在上能达到不同的最大高度，求最大高度的取值范围．








答案和解析1.【答案】
 【解析】解：根据物理学史可知，贝克勒尔发现天然放射现象，天然放射现象的发现说明原子核可以再分，首先揭示原子核结构复杂性，故ABD错误，C正确。
故选：。
天然放射性现象揭示原子核有复杂结构，由此分析即可。
对于物理学史，这些常识性问题，要与物理主干知识一起，可激发学生学习的热情，学到科学研究的方法等等。
 2.【答案】
 【解析】解：、现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的，故A错误；
、地球是绕太阳运动的一颗行星，而太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故BD错误，C正确；
故选：。
地心说的代表人物是托勒密，地心说认为地球是宇宙的中心，并且是不动的，周围的一切天体都绕着地球转；日心说的代表人物是哥白尼，日心说认为太阳是宇宙的中心，地球是运动的，行星及周围天体都绕着太阳转；地心说和日心说都不是完全正确的，据此解答。
本题要注意地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想的实质是地心说，这种思想是错误的。
 3.【答案】
 【解析】解：、位移时间图线是物体的位移随时间的变化规律，并不是物体运动的轨迹．故A错误．
B、位移时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，图线在时刻的斜率大于图线的斜率，则故B正确．
C、图象中至时间，的位移大于的位移，时间相等，则的平均速度大于的平均速度．故C错误．
D、在位移时间图线中，在时刻，位移减小，则运动反向，在速度时间图线中，在时刻，速度减小，但方向不变．故D错误．
故选：
位移时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，速度时间图线通过位移的大小判断平均速度的大小．在位移时间图线中，通过物体位移增加还是减小判断物体的运动方向，在速度时间图线中，通过速度的正负值判断物体的运动方向
本题中图象与图象形状相同，但物理意义不同，关键根据斜率的物理意义分析物体的运动情况．
 4.【答案】
 【解析】解：悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了液体中分子在做无规则的热运动，故A错误；
B.足球充足气后很难压缩，主要是由于足球内气体压强增加的缘故，不是由于分子间存在斥力，故B错误；
C.温度是分子平均动能的标志，故温度相同则平均动能一定相同，但氢分子与氧分子的质量不同，所以氢气分子和氧气分子的平均速率不同，故C正确；
D.根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但是在外界条件的干预下热量能地从低温物体传到高温物体，例如电冰箱，故D错误；
故选：。
悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动是由于液体分子撞击花粉颗粒形成；足球充足气后很难压缩，主要是由于足球内气体压强增加的缘故；温度是分子平均动能的标志，故温度相同则平均动能一定相同；根据热力学第二定律做出判断。
本题考查了热学相关问题，考查知识点针对性强，重点突出，考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
 5.【答案】
 【解析】解：根据”千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量除以，”千克”的国际单位为，则普朗克常量的单位为：，故B正确，ACD错误；
故选：。
根据“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量除以进行推导即可。
本题关键要掌握国际单位制中基本物理量和基本单位，能通过物理规律推导单位之间的关系。
 6.【答案】
 【解析】解：依据受力分析，人受到竖直向下的重力，垂直地面的向上的弹力，还受到水平向右的静摩擦力，因为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间，人的脚有相对地面向左运动的趋势，故A正确，BCD错误；
故选：。
依据重力方向竖直向下，弹力方向垂直接触面向上，摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，从而即可求解。
考查受力分析的内容，掌握摩擦力的方向判定，注意理解相对运动趋势的判定。
 7.【答案】
 【解析】解：由题意可知，

故合力的功为：；故C正确ABD错误。
故选：。
明确总功的计算，明确功是标量，合力的功等于各个分力的功的代数和．
功是标量，切不可将功的合成与力的合成混为一谈，力矢量的合成遵循平行四边形定则，功标量的合成遵循代数法则
 8.【答案】
 【解析】解：对标准物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：
对整体，由牛顿第二定律得：
解得，故A正确，BCD错误。
先对标准物块进行分析，由牛顿第二定律求出合力，然后对整体进行分析根据牛顿第二定律求解即可。
解决本题的关键要灵活选择研究对象，采用整体法研究比较简洁。要知道加速度是联系力和运动的桥梁，在动力学问题中往往是必求的量。
 9.【答案】
 【解析】解：、时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．
B、由的分析可知，B正确．
C、时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．
D、由的分析可知，D错误．
故选BC．
由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
 10.【答案】
 【解析】【分析】
时刻波形如图所示，可知质点再经过三个周期出现在波峰，即求得周期．
根据波形图读出波长，由求出波速，分析波传播到的时间．简谐波沿轴正向传播，的开始振动方向与图示时刻处的质点速度方向相同．当处波谷传到点时，点第一次出现在波谷底部。
【解答】
A、由题有：，得周期故A错误．
B、由图看出波长为，则波速为，波传播到点的时间为，故B错误．
C、波传播过程中，各个质点的振动方向与波图示时刻处质点的速度方向相同，根据波形平移法得知，处质点的速度方向向下，则点开始振动时速度方向也向下，故C错误．
D、当处波谷传到点时，点第一次出现在波谷底部，所用时间为故D正确．
故选：  11.【答案】
 【解析】解：、根据环形电流的磁场的特点：环内的磁感应强度大，环外的磁感应强度小，可知穿过环的磁通量不为，故A错误；
B、当电流恒定时，穿过环的磁通量不变，所以环内没有感应电流，故B错误；
C、根据安培定则可知，大环内磁感应强度的方向向里；增大环的电流，则穿过环的磁通量增大，但小圆环的左边的磁场方向垂直纸面向里，右边的磁场方向垂直向外，合磁通量的方向垂直纸面向里，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向是逆时针方向；根据左手定则可知，小环在大环内的部分受到的安培力的方向向右，小环在大环外的部分受到的安培力的方向也向右，所以环会向右移动，故C正确；
D、根据安培定则可知，大环内磁感应强度的方向向里；减小环的电流，则穿过小环的垂直纸面向里的合磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向是顺时针方向，故D错误。
故选：。
由通电圆环产生磁场，导致线圈中产生感应电流，根据楞次定律判断感应电流的方向，再根据电流受到的安培力的方向判断移动的方向。
解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．同时还考查右手螺旋定则与楞次定律．
 12.【答案】
 【解析】解：根据题意，电磁辐射强度等于单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量，即，即，可解得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据电磁辐射强度的定义，由题意列式求解。
本题属于信息给与题，涉及的内容学生是陌生的，需要学生认真审题，建立物理模型，本题真正考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
 13.【答案】
 【解析】【分析】
在本实验中，玻璃管内水银柱的高度受外界大气压和玻璃管内封闭的一段气体压强的影响。
玻璃管封闭了一段气体，这一部分空气也会产生一定的压强，而且压强的大小会随着体积的变化而改变，据此来分析其变化的情况即可。
在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度的大小。
【解答】
在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大。
故选A。  14.【答案】
 【解析】解：、磁铁在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作负功现象，从而磁块不会做自由落体运动，故A错误，
B、磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，部分转化动能外，还有产生内能。故机械能不守恒；同时增加的动能小于重力势能的减小量，故BD错误；
C、磁铁在整个下落过程中，由楞次定律中来拒去留规律可知，铝管受向下的作用力，故铝管对桌面的压力一定大于铝管的重力，故C正确；
故选：。
条形磁铁通过铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现感应磁场要阻碍原磁场的变化，导致条形磁铁受到一定阻力，因而机械能不守恒；在下落过程中导致铝管产生热能；根据楞次定律得出铝管对桌面的压力大于铝管的重力．
本题考查楞次定律的另一种表述：来拒去留，当强磁铁过来时，就拒绝它；当离开时就挽留它．要注意理解并能准确应用；同时本题还涉及机械能守恒的条件和能量守恒关系的分析．
 15.【答案】发电机  赫兹
 【解析】解：法拉第发现电磁感应现象，直接导致了发电机的设计成功，使电能的大规模利用成为可能，人类从此步入文明的电气化时代；
麦克斯韦预言电磁波的存在，年，物理学家赫兹用实验方法首次获得电磁波，证实了麦克斯韦关于电磁波的这一预言，人类从此进入无线电时代。
故答案为：发电机，赫兹
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
 16.【答案】 
 【解析】断开电键，与滑动变阻器串联，则根据欧姆定律得，干路电流，
则电阻的功率为；
闭合电键后，和滑动变阻器接入电路的部分并联，这个并联部分等效电阻与串联，且、、满足关系式：，
闭合电键，的功率变为，则干路电流，
由欧姆定律可知，
联立解得
故答案为：；。
电压表和电流表均为理想电表，电压表内阻无穷大，电流表内阻为零。断开电键，无电流通过，与滑动变阻器串联，根据欧姆定律求出电流，然后可以求出电阻的功率。
闭合电键，与滑动变阻器并联后与串联，电压表的示数等于电源的电压。根据的功率求出干路中的电流，由欧姆定律求得滑动变阻器接入电路的阻值。
本题的解题关键要知道理想电压表内阻无穷大，理想电流表内阻为零，理清电路的连接方式，再根据欧姆定律等知识进行研究．
 17.【答案】 
 【解析】解：链条在桌面以下长度为，其重心在桌面以下处，则以桌面为零势能面，开始时链条的机械能为：
；
链条下端触地时，链条的重心距桌面高度为，链条的重力势能为；
在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

解得：
故答案为：；。
链条在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出链条下端触地时铁链的速度。
解决本题的关键知道系统机械能守恒，抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量进行求解．注意铁链不能看成质点，要研究重心下降的高度和重心位置的重力势能。
 18.【答案】 
 【解析】解：已知云和大地间的电压，此次闪电形成的电流为
则此次闪电消耗的功率约为
该闪电释放的能量为
普通人家每月平均消耗电能为
设该闪电释放的能量可供这户人家使用年，则年
故答案为：，。
根据单位时间内通过云层和大地间空气层的电荷量约为，由求出电流，再由求此次闪电消耗的功率。根据该闪电释放的能量与普通人家每月平均消耗电能的关系确定可供这户人家使用多少年。
解决本题时，要确切理解公式和的适用条件以及公式中各个物理量的含义，解答时要注意单位的转换。
 19.【答案】 
 【解析】解：小球在水平杆上的“影子”和小球在任何瞬间都重合，则小球在水平方向上的影子的速度时刻与小球的速度相等，小球振动周期与小球做匀速圆周运动周期相等即；
小球做匀速圆周运动线速度为，加速度为，在水平方向上的加速度水平分量与的加速度相同，当小球到达最左端和最右端时的加速度最大，此时的加速度水平分量恰好等于其向心加速度，即小球的最大加速度与小球做匀速圆周运动的向心加速度相等为。
故答案为：，
本题圆周运动一圈正好做一次全振动，周期相等；通过求的加速度得出的最大加速度。
本题考查简谐运动基本知识，小球完成一次全振动的时间为一个周期，要把握在水平方向上、速度和加速度相同的特点解题．
 20.【答案】光电门传感器  平行    不充分  只有初末位置的数据，不能说明整个过程机械能始终守恒
 【解析】解：本实验，根据，采用光电门传感器来测量摆锤瞬时速度，从而求出动能；让摆锤自然下垂，以摆线为基准，调整标尺盘的放置位置，使标尺盘上的垂直线与摆线平行；
由第组数据可知，根据机械能守恒定律可知：，即；
因为实验只测量了初末位置的相关数据，证据不充分，不能说明整个过程机械能始终守恒。
故答案为：光电门传感器，平行；；不充分，因为实验只测量了初末位置的相关数据，不能说明整个过程机械能始终守恒。
通过光电门来测出经过的时间，结合摆锤宽度，根据来测出速度，从而求出动能；实验前使标尺盘上的竖直线与摆线平行，能使得光电门的接收孔与测量点位于同一水平面内．
考查如何通过实验来验证机械能守恒，巧用光电门来简便测量瞬时速度，同时注意在实验中尽量减小阻力的影响，并掌握验证机械能守恒的方法很多，但是其原理是一样的，因此明确实验原理是解决实验的关键。
 21.【答案】解：初始状态时管内的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强的和，即为：，温度为：
保持温度不变，把玻璃管开口向下竖直放置，此过程为等温过程，此时的压强为：，温度为：
由得：
将玻璃管再转到开口向上竖直放置，要保持管内空气柱长度为不变，此过程为等容过程：此时的压强为：，
由得：
答：初始时管内气体的压强为。
若保持温度不变，把玻璃管开口向下竖直放置，管内空气柱长为
若将玻璃管再转到开口向上竖直放置，要保持管内空气柱长度为不变，则管内气体温度应变为
 【解析】被封闭的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强之和。
保持温度不变，把玻璃管开口向下竖直放置，此过程为等温变化，分析两个状态的状态参量，列方程可求出管内空气柱的长度。
将玻璃管再转到开口向上竖直放置，保持管内空气柱长度为不变，相对于第二问的状态，是等容变化，分析末状态的状态参量，列方程可求管内气体的温度。
该题考查了气体的状态方程的应用，解题的关键是分析清楚气体变化的过程，确定气体的状态，分析状态参量，利用对应的气体状态方程进行求解。确定被封闭气体的压强是重点。
 22.【答案】解：到的过程中只有重力做功，机械能守恒，得：

代入数据解得：
到的过程中重力与拉力做功，根据动能定理得：
代入数据解得：
若物体在上运动的最大高度与点的高度相同则物体的机械能不变，所以没有做功，一定垂直于物体运动方向．因为，可以取垂直于向下或向上两个方向．
当沿斜面向上时，从开始运动到静止的过程中，由功能关系：
代入数据解得：．
当沿斜面向下时，从开始运动到静止的过程中，由功能关系：
代入数据解得：．
物体在上能到达的最大高度范围是．
答：物体经过点时的速率是；
物体所受恒力的大小是．
在保持其他条件不变的前提下，的大小变为：
若物体在上运动的最大高度与点的高度相同，可以取垂直于向下或向上两个方向；
若取不同方向，则物体在上能达到不同的最大高度，最大高度的取值范围是．
 【解析】到的过程中只有重力做功，机械能守恒，列出公式即可求出点的速度；
到的过程中重力与拉力做功，根据动能定理即可求出拉力；
一定垂直于物体运动方向．因为，可以取垂直于向下或向上两个方向
分向上与向下两个方向讨论即可．
本题考查了动能定理的运用和功能关系，关键选取适当的研究过程，根据动能定理列表达式进行求解．