《解析》河北省张家口市涿鹿中学2016-2017学年高一下学期第一次月考物理试卷Word版含解析

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2016-2017学年河北省张家口市涿鹿中学高一(下)第一次月考
物理试卷
一、单项选择题(36分,每小题4分,共36分)
1.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中,空中梯队的表演震撼人心,更令人自豪的是,参阅飞机全部是国产先进飞机.如图所示,虚线为一架歼﹣15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹,P是轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P 点时的速度方向,其中描述最准确的是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
2.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点可能做()
A.匀速圆周运动B.变速圆周运动
C.变加速直线运动 D.匀变速曲线运动
3.如图所示为两个用摩擦传动的轮子,A为主动轮,已知A、B轮的半径比为R1:R2=1:2,C点离圆心的距离为,轮子A和B通过摩擦的传动不打滑,则在两轮子做匀速圆周运动的过程中,以下关于两轮缘上A、B点及C点的线速度大小V、角速度大小ω、转速n之间关系的判断中正确的是()
A.V A=2V B B.ωA=ωC C.ωA=2ωB D.n B=2n A
4.如图为自行车传动装置机械简图,在自行车匀速行进过程中,链轮A和飞轮C的加速度之比ωA:ωC=1:3,飞轮C和后轮B的边缘点线速度之比为v C:v B=1:12,则:()
A.r A:r C=3:1
B.r B:r C=4:1
C.ωA:ωB=1:4
D.轮A和轮B的边缘点线速度之比v A:v B=1:4
5.关于质点做匀速圆周运动,以下说法中正确的是()
A.因为a=,所以向心加速度与旋转半径r成反比
B.因为a=ω2r,所以向心力加速度与旋转半径r成正比
C.因为ω=,所以角速度与旋转半径r成反比
D.ω=2πn,所以角速度与转速成正比
6.如图所示A、B、C分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,A、B、C三点的向心加速度大小之比为()
A.1:1:1 B.1:1:2 C.:1:2 D.1::2
7.如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块,木块M 放在圆盘的边缘处,木块M和N质量之比为1:3,且与圆盘间的动摩擦因数相
等(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木块N放在离圆心处,它们都随圆盘一起做匀速圆周运动.下列说法中不正确的是()
A.M、N两木块的角速度相等
B.M所受摩擦力大于N所受的摩擦力
C.M的向心加速度是N的3倍
D.若圆盘转动加快,M相对于圆盘先发生相对滑动
8.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,则以下说法不正确的是()
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgt anθ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
9.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
A.球A的运动周期必定小于球B的运动周期
B.球A的角速度必定等于球B的角速度
C.球A的线速度必定大于球B的线速度
D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
二、多项选择题(20分,每小题4分,漏选的得2分)
10.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为2s,则()A.角速度为0.5rad/s B.转速为0.5r/s
C.轨迹半径为m D.加速度大小为4πm/s2
11.如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬
间,下列说法正确的为()
A.小球的线速度变大B.小球的向心加速度不变
C.小球的向心加速度突然变大D.绳中张力突然变大
12.下列关于匀速圆周运动的向心加速度的说法中正确的是()
A.向心加速度越大,物体速率变化越快
B.向心加速度越大,物体速度方向变化越快
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
D.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
13.雨伞半径R高出地面h,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是()
A.雨滴沿飞出点的半径方向飞出,做平抛运动
B.雨滴沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动
C.雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D.雨滴落地后形成半径为的圆
14.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点;若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是()
A.小球可能落在d点与c点之间
B.小球一定落在c点
C.小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角一定变大
D.小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角一定相同
三、实验题(14分,每空2分)
15.如图甲所示,竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则(sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为m/s.
(2)若玻璃管的长度为0.6m,则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为m.
(3)如图乙所示,若红蜡块从A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的
A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定.
16.如图,点光源位于S点,紧靠着点光源的正前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P,现打开高速数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能摄下来,该高速数码相机每秒拍摄10次,空气阻力忽略不计.
(1)小球在空中运动过程中,水平方向做运动,竖直方向做运动.(2)小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图乙中的(选填“a”或“b”).(3)已知图甲中点光源S与屏幕间的距离L=1.0m,根据图乙中的相关数据,可知小球A水平抛出的初速度为m/s.(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
四、计算题(共40分,17题8分,18题8分,19题12分,20题12分)17.某战士在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练.他从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹,正好落在B点,测得AB=90m.若空气阻力不计,g=10m/s2求:
(1)该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?
(2)手榴弹抛出的速度是多大?
18.小船在100m宽的河中横渡,水流速度为3m/s,船静水中的速度为5m/s,求:
①当小船船头正对河岸时,渡河时间是多少?到达对岸时在何处?
②要使小船到达正对岸,应如何行驶,渡河时间是多少?
19.如图所示,质量m=1kg的小球用长L=0.5m的细线悬挂匝在O点,细绳所受拉力达到F=18N时就会被拉断.小球从A点由静止释放,摆到O的正下方的B 点时细线恰好被拉断,小球落在水平地面上的点到C点的距离为d=0.8m,C点为悬点正下方地面上的点,取重力加速度g=l0m/s2,求:
(1)小球经过B点时的速度大小;
(2)B点离水平地面的高度h.
20.如图所示,MN为水平放置的光滑圆盘,半径为1.0m,其中心O处有一个小孔,穿过小孔的细绳两端各系一小球A和B,A、B两球的质量相等.圆盘上的小球A作匀速圆周运动.问:
(1)当A球的轨道半径为0.20m时,它的角速度是多大才能维持B球静止?(2)若将前一问求得的角速度减半,怎样做才能使A作圆周运动时B球仍能保持静止?
2016-2017学年河北省张家口市涿鹿中学高一(下)第一
次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(36分,每小题4分,共36分)
1.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中,空中梯队的表演震撼人心,更令人自豪的是,参阅飞机全部是国产先进飞机.如图所示,虚线为一架歼﹣15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹,P是轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P 点时的速度方向,其中描述最准确的是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
【考点】曲线运动.
【分析】曲线运动的方向沿曲线的切线方向,由此分析即可.
【解答】解:根据曲线运动的速度方向可知,飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向,所以丙的方向为飞机在P点的速度方向.故C正确,ABD错误.
故选:C
2.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点可能做()
A.匀速圆周运动B.变速圆周运动
C.变加速直线运动 D.匀变速曲线运动
【考点】曲线运动.
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.
【解答】解:在无限大的光滑水平桌面上有一小球(可视为质点)处于平衡状态,
可能静止,也可能做匀速直线运动.从某时刻起,小球受到水平方向的恒力作用,产生的加速度也是恒定的,所以小球一定做匀变速运动,可能是直线,也可能是曲线,要根据合力与初速度的方向确定.故只有选项D正确.
故选:D
3.如图所示为两个用摩擦传动的轮子,A为主动轮,已知A、B轮的半径比为R1:R2=1:2,C点离圆心的距离为,轮子A和B通过摩擦的传动不打滑,则在两轮子做匀速圆周运动的过程中,以下关于两轮缘上A、B点及C点的线速度大小V、角速度大小ω、转速n之间关系的判断中正确的是()
A.V A=2V B B.ωA=ωC C.ωA=2ωB D.n B=2n A
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】共轴转动的点,角速度大小相等,靠摩擦传动轮子边缘上的点线速度大
小相等,结合v=rω,n=f=求出线速度、角速度、转速之间的关系.
【解答】解:A、点A与点B是同缘传动的边缘点,线速度相等,故v A=v B,故A 错误;
C、由于v A=v B,根据公式v=rω,有:;即ωA=2ωB,故C正确;
D、由于n=f==,故转速与角速度成正比,由于ωA=2ωB,故n A=2n B,故D 错误;
B、点B与点C是同轴传动,角速度相等;又由于ωA=2ωB,故ωA=2ωC,故B错误;
故选:C.
4.如图为自行车传动装置机械简图,在自行车匀速行进过程中,链轮A和飞轮C的加速度之比ωA:ωC=1:3,飞轮C和后轮B的边缘点线速度之比为v C:v B=1:12,则:()
A.r A:r C=3:1
B.r B:r C=4:1
C.ωA:ωB=1:4
D.轮A和轮B的边缘点线速度之比v A:v B=1:4
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】根据公式v=ωr求解飞轮转动的角速度;
自行车的链条不打滑,牙盘A的边缘D点的线速度与飞轮边缘的线速度大小相等,由v=ωr列式求解.
【解答】解:A、自行车的链条不打滑,牙盘A的边缘的线速度与飞轮边缘的线速度大小相等,
根据公式v=ωr,半径关系为:r A:r C=ωC:ωA=3:1;故A正确;
B、飞轮角速度与后轮角速度相同,根据公式v=ωr,r B:r C=v B:v C=12:1.故B 错误;
C、飞轮角速度与后轮角速度相同,所以ωA:ωB=ωA:ωC=1:3.故C错误;
D、A的边缘的线速度与飞轮边缘的线速度大小相等,所以v A:v B=v C:v B=1:12.故D错误.
故选:A
5.关于质点做匀速圆周运动,以下说法中正确的是()
A.因为a=,所以向心加速度与旋转半径r成反比
B.因为a=ω2r,所以向心力加速度与旋转半径r成正比
C.因为ω=,所以角速度与旋转半径r成反比
D.ω=2πn,所以角速度与转速成正比
【考点】向心加速度.
【分析】根据匀速圆周运动的向心加速度的公式逐项分析即可得出结论.分析时
要运用控制变量法进行分析.
【解答】解:A、由a=,可知当线速度一定时,则有a与r成反比,故A错误,B、根据a=ω2r,可知,角速度大的物体的向心加速度不一定大,还要看半径,故B错误;
C、由ω=,可知角速度与转动半径、线速度都有关,在线速度不变时角速度才与转动半径成反比,故C错误.
D、因为2π是恒量,所以角速度与转速成正比,故D正确.
故选:D.
6.如图所示A、B、C分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,A、B、C三点的向心加速度大小之比为()
A.1:1:1 B.1:1:2 C.:1:2 D.1::2
【考点】向心加速度.
【分析】地球上的所有的地点角速度相等,根据a=ω2r求解向心加速度之比.【解答】解:A、B、C三点是同轴传动,角速度相等,根据a=ω2r,三点的向心加速度大小之比:
a A:a B:a C=r A:r B:r C=Rcos30°:R:Rcos60°=:1:2
故选:C
7.如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块,木块M 放在圆盘的边缘处,木块M和N质量之比为1:3,且与圆盘间的动摩擦因数相
等(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木块N放在离圆心处,它们都随圆盘一起做匀速圆周运动.下列说法中不正确的是()
A.M、N两木块的角速度相等
B.M所受摩擦力大于N所受的摩擦力
C.M的向心加速度是N的3倍
D.若圆盘转动加快,M相对于圆盘先发生相对滑动
【考点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.
【分析】对小木块进行运动分析和受力分析,做匀速圆周运动,合力等于向心力,指向圆心.物块与圆盘一起运动,角速度相等,靠摩擦力提供向心力
【解答】解:A、物块与圆盘一起运动,角速度相等,故A正确;
B、摩擦力提供向心力:f=mω2r,木块M和N质量之比为1:3,半径之比3:1,可见摩擦力相等,故B错误;
C、向心加速度a=ω2r,ω相同,则向心加速度之比等于半径之比,M的向心加速度是N的3倍,C正确;
D、由前面分析知二者所受的摩擦力一直相等,但M的质量小,故M最先达到最大静摩擦力,相对于圆盘先发生相对运动,故D正确;
本题选错误的,故选:B.
8.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,则以下说法不正确的是()
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球只受重力、拉力的作用
C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
D.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
【考点】向心力;向心加速度.
【分析】小球做匀速圆周运动,靠拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出向心加速度和角速度的大小.
【解答】解:A、摆球做匀速圆周运动,受重力和拉力两个力作用,靠两个力的合力提供向心力,向心力不是物体受到的力.故A错误,B正确.
C、根据平行四边形定则知,摆球受到的合力F合=mgtanθ,则向心力的大小为mgtanθ,故C正确.
D、根据牛顿第二定律得,mgtanθ=ma=mLsinθω2,解得向心加速度a=gtanθ,故D正确;
本题选不正确的,故选:A.
9.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
A.球A的运动周期必定小于球B的运动周期
B.球A的角速度必定等于球B的角速度
C.球A的线速度必定大于球B的线速度
D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
【考点】向心力.
【分析】对小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.
【解答】解:ABC、对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,如图
根据牛顿第二定律,有:
F=mgtanθ=m
解得:v=.
由于A球的转动半径较大,A线速度较大.
又因为:ω==,由于A球的转动半径较大,则A的角速度较小.
周期T==2π,因为A的半径较大,则周期较大.故AB错误,C 正确.
D、由上分析可知,筒对小球的支持力N=,与轨道半径无关,则由牛顿第三定律得知,小球对筒的压力也与半径无关,即有球A对筒壁的压力等于球B 对筒壁的压力.故D错误.
故选:C.
二、多项选择题(20分,每小题4分,漏选的得2分)
10.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为2s,则()A.角速度为0.5rad/s B.转速为0.5r/s
C.轨迹半径为m D.加速度大小为4πm/s2
【考点】匀速圆周运动.
【分析】根据公式ω=求解角速度,根据v=rω求解半径,根据a n=rω2求解加
速度,根据n=f=求转速.
【解答】解:A、角速度为ω==π rad/s,故A错误;
B、转速为n==0.5 r/s,故B正确;
C、半径r==m,故C正确;
D、向心加速度大小为a n==4π m/s2,故D正确;
故选:BCD.
11.如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬间,下列说法正确的为()
A.小球的线速度变大B.小球的向心加速度不变
C.小球的向心加速度突然变大D.绳中张力突然变大
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】当绳摆到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬间,小球圆周运动的半径减小,
线速度大小不变.由向心加速度公式a n=分析向心加速度的变化.根据牛顿第二定律分析小球所受拉力的变化,即得到绳中张力的变化.
【解答】解:A、在绳与钉子相碰瞬间,绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直,不对小球做功,不改变小球的动能,则小球的线速度大小不变.故A 错误.
B、由向心加速度公式a n=分析得到,r变小,v不变,则向心加速度a n增大.故B错误,C正确.
D、根据牛顿第二定律得:T﹣mg=ma n,T=mg+ma n,a n增大,则绳子张力T增大.故D正确.
故选:CD
12.下列关于匀速圆周运动的向心加速度的说法中正确的是()
A.向心加速度越大,物体速率变化越快
B.向心加速度越大,物体速度方向变化越快
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
D.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
【考点】向心加速度.
【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,加速度反映速度方向变化的快
慢.向心加速度方向始终指向圆心,向心加速度是变化的.
【解答】解:A、匀速圆周运动速度大小,即速率不变,故A错误.
B、匀速圆周运动速度方向变化,向心加速度越大,物体速度方向变化越快,故B正确.
C、在匀速圆周运动中,向心加速度始终指向圆心,方向时刻在变化,所以向心加速度是变化的.故C错误.
D、向心加速度的方向沿半径方向,速度方向沿圆周的切线方向,两者始终垂直.故D正确.
故选:BD.
13.雨伞半径R高出地面h,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是()
A.雨滴沿飞出点的半径方向飞出,做平抛运动
B.雨滴沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动
C.雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D.雨滴落地后形成半径为的圆
【考点】平抛运动;线速度、角速度和周期、转速.
【分析】物体做平抛运动,我们可以把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.
【解答】解:雨点甩出后沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动,故A错误;B 正确;
竖直方向有:h=gt2,t=水平方向初速度为雨伞边缘的线速度,所以v0=ωR
雨点甩出后水平方向做匀速直线运动,x=设雨伞的轴心点到落地
点的水平距离为s:则s=故C错误;D正确;
故选:BD
14.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水
平抛出一个小球,它落在斜面上的b点;若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是()
A.小球可能落在d点与c点之间
B.小球一定落在c点
C.小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角一定变大
D.小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角一定相同
【考点】平抛运动.
【分析】因小球落在斜面上,说明几次运动中小球的位移方向相同,即位移与水平方向的夹角相同;由公式可得出时间与初速度的关系;再由竖直方向的位移公式可求得小球的落点;由速度夹角与位移夹角的关系tanα=2tanθ可得出速度方向.
【解答】解:设斜面的倾角为θ,小球落在斜面上,竖直方向上的位移与水平方
向位移的比值tanθ=;
解得:t=;
在竖直方向上的位移y=gt2=;
当初动能变为原来的2倍,即速度的平方变为原来的两倍,则竖直位移变为原来的两倍;故小球应落在c点,故A错误,B正确;
因下落时速度夹角正切值一定为位移夹角正切值的两倍,因两次下落中的位移夹角相同,故速度夹角也一定相同,故C错误,D正确;
故选BD.
三、实验题(14分,每空2分)
15.如图甲所示,竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,
使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则(sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为0.4m/s.
(2)若玻璃管的长度为0.6m,则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为0.8m.
(3)如图乙所示,若红蜡块从A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的B
A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定.
【考点】运动的合成和分解.
【分析】两个匀速直线运动的合运动为直线运动,根据平行四边形定则求出玻璃管在水平方向的移动速度.抓住分运动与合运动具有等时性,求出玻璃管在水平运动的距离.
【解答】解:(1)根据平行四边形定则,有:
tan37°=.
则有:
v2===0.4 m/s.
(2)在竖直方向上运动的时间为:
t==s=2s.
则玻璃管在水平方向上运动的距离为:
x=v2t=0.4×2=0.8m.
(3)根据运动的合成与分解,运动的轨迹偏向合外力的方向,
则有:图中的Q,故B正确,ACD错误.
故答案为:(1)0.4,(2)0.8,(3)B.
16.如图,点光源位于S点,紧靠着点光源的正前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P,现打开高速数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能摄下来,该高速数码相机每秒拍摄10次,空气阻力忽略不计.
(1)小球在空中运动过程中,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
(2)小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图乙中的b(选填“a”或“b”).(3)已知图甲中点光源S与屏幕间的距离L=1.0m,根据图乙中的相关数据,可知小球A水平抛出的初速度为 4.9m/s.(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
【考点】平抛运动.
【分析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.
(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,根据平抛运动的性质及几何关系求出影子运动的规律即可判断;(3)根据平抛运动的特点及几何关系求出初速度大小.
【解答】解:(1)小球在空中运动过程中,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,如图所示:
根据几何关系有:…①
…②
水平方向做匀速运动,所以…③
竖直方向做自由落体运动,所以=…④
由①②③④得:,
即PG=GQ
所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的,故选b.
(3)由图可知,PQ=0.1m,AP=1.0m,BF=,
根据几何关系得:,
解得:AF=0.49m
小球A水平抛出的初速度v0==.
故答案为:(1)匀速直线,自由落体;(2)b;(3)4.9.
四、计算题(共40分,17题8分,18题8分,19题12分,20题12分)17.某战士在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练.他从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹,正好落在B点,测得AB=90m.若空气阻力不计,g=10m/s2求:
(1)该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?
(2)手榴弹抛出的速度是多大?
【考点】运动的合成和分解;平抛运动.
【分析】手榴弹投出后在空中做平抛运动,平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀加速直线运动.由题意知AB为其运动的位移,位移的偏向角由几何关系知为30°,所以,可求出手榴弹的竖直位移,由位移公式求出运动时间,那么,从拉动弹弦到投出所用的时间为总时间减去平抛运动时间.手榴弹抛出的速度由水平位移求出.
【解答】解:(1)、手榴弹做平抛运动,竖直位移:
h=ABsin30°=90×0.5m=45m,
设平抛的时间为t,则知:

∴,
因此,战士从拉动弹弦到投出所用的时间:
t2=t﹣t1=(5﹣3)s=2s.
(2)、手榴弹的水平位移:,
手榴弹抛出的速度:
=26m/s.
答:(1)、战士从拉动弹弦到投出所用的时间2s.
(2)、手榴弹抛出的速度是26m/s.
18.小船在100m宽的河中横渡,水流速度为3m/s,船静水中的速度为5m/s,求:
①当小船船头正对河岸时,渡河时间是多少?到达对岸时在何处?
②要使小船到达正对岸,应如何行驶,渡河时间是多少?
【考点】运动的合成和分解.
【分析】①将小船运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间,再根据沿河岸方向上的运动求出沿河岸方向上的位。

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