高一物理下册抛体运动(篇)(Word版 含解析)

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高一下册物理 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

高一下册物理 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。

则可以求出的物理量是()A .α的值B .小球的初速度v 0C .小球在空中运动时间D .小球初动能 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设初速度v 0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A 点斜抛至至最高点时,设水平位移为x 1,竖直位移为y 1,由最高点至碰撞点D 的平抛过程Ⅱ中水平位移为x 2,竖直位移y 2。

A 点抛出时:0sin x v v β=(2)10cos y v v β=(3)2112y v y g=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sin x v v β=不变,斜面倾角θ=45°,20tan 45sin y x x v v v v β===(5)2222y y y g=(6)()222012cos sin 2v y y y gββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan 90222tan y x v y x v ββ==-=(8) 由(8)变形化解:2011cos sin 2tan v x y gβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:22 022sin2tan45vx ygβ==(10)()212sin sin cosvx x xgβββ+=+=总(11)=tan45yx∆总故=y x∆总即2sin sin cosβββ-=-(12)由此得1tan3β=19090arctan3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出;故选:A。

人教版物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。

O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为30°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为()A (323)6gR +B 332gRC (13)3gR +D 33gR 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。

【详解】小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成60°角,则有0tan60y v v =竖直方向y gt =v水平方向小球做匀速直线运动,则有0cos30R R v t +=联立解得0(323)6gRv +=故A 正确,BCD 错误。

人教版高一下册物理 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。

则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。

A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan 90222tan y x v y x v ββ==-=(8) 由(8)变形化解:2011cos sin 2tan v x y gβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:22022sin 2tan 45v x y gβ==(10)()2012sin sin cos v x x x gβββ+=+=总(11) =tan45yx ∆总故=y x ∆总即2sin sin cos βββ-=-(12)由此得1tan 3β=19090arctan 3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出; 故选:A 。

2.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠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 【答案】A 【解析】 【分析】【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x 和v y 恒定,则v 合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A 项正确.3.一小船在静水中的速度为3m/s ,它在一条河宽150m 、水流速度为4m/s 的河流中渡河,则该小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间不少于50sC .以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD .以最短位移渡河时,位移大小为150m 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。

高一物理:必修2 第一章第三节竖直方向的抛体运动 课时作业 Word版含解析

高一物理:必修2 第一章第三节竖直方向的抛体运动 课时作业 Word版含解析

一、单项选择题1.做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时,不相同的物理量是( )A .速度B .速率C .加速度D .位移解析:选A.竖直上抛运动的物体,上升和下降过程的加速度都等于重力加速度g .上升和下降过程经过同一位置时的位移大小相等、方向相同,而速度大小相等、方向相反,故选A.2.关于竖直上抛运动,下列说法错误的是( )A .竖直上抛运动先后两次经过同一点时速度相同B .竖直上抛运动的物体从某点到最高点和从最高点回到该点的时间相等C .以初速度v 0竖直上抛的物体升高的最大高度h =v 202gD .竖直上抛运动可看成匀速直线运动与自由落体运动的合运动解析:选A.竖直上抛运动上升阶段与下落阶段对称,但经过同一点的速度方向相反,因此A 错误,B 正确;由v 20=2gh ,得h =v 202g,C 正确;竖直上抛运动可看成竖直向上的匀速直线运动与自由落体运动的合运动,D 正确.3.某同学在一古井口以1 m/s 的速度竖直向下扔一石块,2 s 后听到石块击水的声音,声音的传播时间忽略不计,取g =10 m/s 2,可估算出古井的深度约为( )A .20 mB .22 mC .2 mD .7 m解析:选B.石块做竖直下抛运动,则s =v 0t +12gt 2=1×2 m +12×10×22 m =22 m ,由此可知古井深约为22 m ,B 正确.4.做自由落体运动、竖直下抛运动和竖直上抛运动的物体,在相等的时间内速度的变化( )A .大小相等,方向相同B .大小相等,方向不同C .大小不等,方向相同D .大小不等,方向不同解析:选A.由于三种运动的加速度相同且均为g ,则在相等时间Δt 内,物体速度的变化量为Δv =g Δt ,故Δv 大小相等,方向均向下,A 正确.5.从匀速上升的直升飞机上落下一物体,下列说法正确的是( )A .从地面上看,物体做自由落体运动B .从飞机上看,物体做竖直上抛运动C .物体和飞机之间的距离先减小后增大D .物体的落地速度一定大于飞机的上升速度解析:选D.以地面为参照物,物体做竖直上抛运动,以飞机为参照物,物体做自由落体运动,物体和飞机之间的距离越来越大,因物体下落速度越来越大,所以着地速度一定大于飞机上升的速度,故选D.6.跳伞运动员以5 m/s 的速度竖直匀速降落,在离地面h =10 m 的地方掉了一颗扣子,跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g 取10 m/s 2)( )A .2 s B. 2 sC .1 sD .(2-2) s解析:选C.跳伞运动员掉下扣子后的着陆时间t 1=h v =105s =2 s ,扣子的着地时间为t 2,则有:h =v 0t 2+12gt 22,即10=5t 2+5t 22,解得t 2=-2 s(舍去)或t 2=1 s .故Δt =1 s ,C 正确. 二、双项选择题7.把竖直上抛运动看成竖直向上的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动,则下列说法中正确的是( )A .物体达到最高点时两分运动的合速度为零B .当两分运动的合位移为零时,物体达到最高点C .当向上的分速度小于向下的分速度时物体一定在抛出点的下方D .当向上的分速度大于向下的分速度时物体一定向上运动解析:选AD.两分运动的合位移为零,物体落回抛出点,所以B 错;向上的分速度小于向下的分速度,即v 0<gt ,t >v 0g,但不一定大于2v 0/g ,所以不一定在抛出点下方,C 错;由v 0>gt 得t <v 0g,所以D 对. 8.在同一高度处,分别以相等的速率竖直上抛物体甲、竖直下抛物体乙,最后都落到地面.那么( )A .它们在空中运动的时间t 甲<t 乙B .它们落地时的速度v 甲=v 乙C .它们的速度增量Δv 甲=Δv 乙D .它们的位移s 甲=s 乙解析:选BD.甲运动一段时间后又回到抛出点时的速度等于乙抛出时的速度,以后的运动与乙的运动完全相同,所以A 错误、B 正确.由于初、末位置相同,所以它们的位移相同,选项D 正确.由于它们的末速度相同,而它们的初速度不相同(方向不同),所以速度增量不同,所以选项C 错误.9.在离地面20 m 高处以35 m/s 的初速度竖直向上抛出一个物体,则该物体在5 s 末( )A .向上运动B .向下运动C .在抛出点上方D .在抛出点下方解析:选BC.物体上升到最高点的时间为t =v 0g =3510s =3.5 s ,物体从最高点落回抛出点的时间也为3.5 s ,物体在5 s 末在抛出点上方,且向下运动,B 、C 正确.☆10.以初速度v 0从地面竖直上抛一物体,不计空气阻力,当物体速度大小减为 v 03时,所用时间可能是( )A.v 03gB.2v 03gC.v 0gD.4v 03g解析:选BD.由v t =v 0-gt 知,当v t 方向向上时,v t =v 03,解得t =2v 03g;当v t 方向向下时,v t =-v 03,解得t =4v 03g. 三、非选择题11.从离地45 m 处自由下落一个小球,1 s 后再从同一位置竖直向下抛出另一个小球,要使两个小球同时落地,第二个小球抛出时的初速度必须多大?(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)解析:设自由下落的小球运动时间为t ,则:h =12gt 2 t =2h g =2×4510s =3 s 设下抛小球的初速度为v 0,则运动时间为t 1=2 s由位移公式h =v 0t 1+12gt 21得 v 0=h t 1-12gt 1=12.5 m/s. 答案:12.5 m/s☆12.一个人站在一座很高的楼顶的边缘,将一物体以10 m/s 的初速度竖直向上抛出,忽略空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2,求t =3 s 时物体的速度和位移.(使用两种方法求解)解析:法一:分阶段处理.上升阶段:t 上=v 0g =1010s =1 s 最大高度s =v 202g =1022×10m =5 m. 下降阶段:t 下=t -t 上=(3-1) s =2 s.v t =gt 下=10×2 m/s =20 m/s ,方向竖直向下.h =12gt 下2=12×10×22 m =20 m ,方向竖直向下. 由以上数据可看出:t =3 s 时,物体已经处于下降过程中,且3 s 时的速度大小为20 m/s ;比较s =5 m 和h =20 m 可知,t =3 s 时物体运动到抛出点下方距抛出点Δh =h -s =15 m 处.如图所示.法二:整体处理(设竖直向上为正方向)将t =3 s 代入速度公式得:v t =v 0-gt =(10-10×3 ) m/s=-20 m/s.表明速度大小为20 m/s ,方向竖直向下.s ′=v 0t -12gt 2=(10×3-12×10×32) m =-15 m. 表明此过程发生的位移大小是15 m ,且在抛出点的下方.答案:20 m/s ,方向竖直向下 15 m ,抛出点下方。

人教版物理高一下册 抛体运动(篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。

则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。

A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan 90222tan y x v y x v ββ==-=(8) 由(8)变形化解:2011cos sin 2tan v x y gβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:22022sin 2tan 45v x y gβ==(10)()2012sin sin cos v x x x gβββ+=+=总(11) =tan45yx ∆总故=y x ∆总即2sin sin cos βββ-=-(12)由此得1tan 3β=19090arctan 3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出; 故选:A 。

2.甲、乙两船在静水中航行的速度分别为5m/s 和3m/s ,两船从同一渡口过河,已知甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同。

人教版高一下册物理 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。

不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【答案】D【解析】【分析】【详解】A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知22tanvgtθ=即22tanvtgθ=根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21t t<,水平位移21xx>,所以21v v>,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222t vt v=,D正确。

故选D。

2.如图所示,一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上,已知杆与水平地面之间的夹角为θ=53°,a点到地面的距离为12m。

从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子,小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切(重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),则小石子射出时的水平初速度为()A.310m/s B.35m/s C.352m/s D.3102m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向,如图所示在垂直于杆的运动方向上10sin0.8v v vθ==在垂直于杆的方向的加速度1cos0.6g g gθ==由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则211cos2vacgθ=整理得0v =故选B 。

物理高一下册 抛体运动(篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A 6m/s 22m/s v <<B .22m/s 3.5m/s v <≤C 2m/s 6m/s v <<D 6m/s 23m/s v <<【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112h gt =,得 1880.4s 0.32s 10d t g ⨯=== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度1112m/s 0.32x v t === 若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d =,根据2212h gt =,得 260.24s dt g== 水平位移23x d =,则平抛运动的最小速度2226m/s 0.24x v t === 所以速度范围6m/s 22m/s v <<故A 正确。

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析1.某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关.现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器.若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球,如图所示.则小球能够击中触发器的是().【答案】CD【解析】由题可知,小球的机械能守恒,击中触发器时速度刚好为零,A中小球到达最高点需要有不小于的速度,B中小球脱离斜面后开始斜上抛,最高点速度也不为零,故这两种情况均不能使小球到达刚才的高度,而CD两个装置可以使小球最高点速度为零,故能到达触发器的高度。

【考点】竖直面内的圆周运动、抛体运动、机械能守恒2.如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长L为10m,一小球从斜面顶端A处以5m/s的速度沿水平方向抛出,g取10 m/s2.求:(1)小球沿斜面滑到底端B点时的水平位移s;(2)若在斜面上沿A、B两点所在的直线凿一光滑的凹槽,则小球由静止沿凹槽从A运动到B 所用的时间.【答案】(1)10m (2)2.8s【解析】(1)在斜面上小球沿v0方向做匀速运动,垂直v方向做初速度为零的匀加速运动,加速度a=gsin30°…①(2分)……②(2分)由②得:………③(1分)由①、③得:(1分)(2)小球沿凹槽从A运动到B的加速度为a′=gsinα′= g=m/s2(2分)沿凹槽从A运动到B的直线距离为(1分)由匀变速直线运动关系式有(1分)代入数据解得:(2分)【考点】运动学、牛顿第二定律3.在下列几种运动中,属于匀变速运动的是()A 匀速圆周运动B 上抛运动C 平抛运动D 斜抛运动【答案】BCD【解析】匀变速运动的加速度不变,即合力不变,匀速圆周运动的合力大小不变,但是方向在变,上抛运动过程中只受重力作用,合力恒定,B正确;平抛运动,斜抛运动过程中都是只受重力作用,所以属于匀变速运动,故CD正确所以选BCD【考点】考查了匀速圆周运动和抛体运动的理解点评:于加速度是矢量,所以加速度不变既包括大小不变,也包括方向不变.而匀速圆周运动的加速度的大小不变但由于方向指向圆心,即方向随时变化,故匀速圆周运动是变加速曲线运动.4.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。

高一下册物理 抛体运动(篇)(Word版 含解析)

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。

则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。

A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan90222tanyxvyx vββ==-=(8)由(8)变形化解:211cos sin2tanvx ygβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:2222sin2tan45vx ygβ==(10)()212sin sin cosvx x xgβββ+=+=总(11)=tan45yx∆总故=y x∆总即2sin sin cosβββ-=-(12)由此得1tan3β=19090arctan3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出;故选:A。

2.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。

O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为30°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为()A(323)6gR+B332gRC(13)3gR+D33gR【答案】A【解析】【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。

人教版物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,斜面倾角不为零,若斜面的顶点与水平台AB 间高度相差为h (h ≠0),物体以速度v 0沿着光滑水平台滑出B 点,落到斜面上的某点C 处,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ1。

现将物体的速度增大到2v 0,再次从B 点滑出,落到斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ2,(不计物体大小,斜面足够长),则( )A .φ2>φ1B .φ2<φ1C .φ2=φ1D .无法确定两角大小【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】物体做平抛运动,设斜面倾角为θ,则101x v t =21112y gt =11tan y hx θ-=110tan gt v ϕ=整理得101tan 2(tan )h v t ϕθ=+同理当初速度为2v 0时22002tan =2(tan )22gt h v v t ϕθ=+ 由于21t t >因此21tan tan ϕϕ<即21ϕϕ<B 正确,ACD 错误。

故选B 。

2.物体A 做平抛运动,以抛出点O 为坐标原点,以初速度v 0的方向为x 轴的正方向、竖直向下的方向为y 轴的正方向,建立平面直角坐标系。

如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A ,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x 、y 和速度v x 、v y 描述了物体在x 、y 两个方向上的运动。

若从物体自O 点抛出时开始计时,下列图像中正确的是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AC .“影子”在x 轴方向做匀速运动,因此在x v x — 图象中是一条平行于x 轴的直线,根据0x v t =可知在—x t 图象中是一条过坐标原点的直线,AC 错误; BD .物体在竖直方向上做自由落体运动,根据212y gt =可知在y t —图象中是一条开口向上的抛物线,根据22y v gy =可知在y v y — 图象是是一条开口向右的抛物理线,B 正确,D 错误。

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析

高一物理抛体运动的规律试题答案及解析1.(15分)如图所示,参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端.(1)若传送带静止,选手以v=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间.(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时速度大小是多少?【答案】(1)6.0 s(2)4.08 m/s4 m/s【解析】(1)设选手落在传送带前的运动时间为t1,水平运动距离为x1;选手在传送带上的运动时间为t2,运动距离为x2,由运动学公式可得H=,t1==0.6 s.x 1=vt1=1.8 m,x 2=L-(x1-x)=,t2=4.4 s.t=t1+t2+Δt=6.0 s.(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为x1′,则x1′=uΔt=1 m.然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为x2′,则x2′==0.25 m.不从传送带上掉下,平抛水平位移x≥x0+x1′+x2′=2.45 m,则v1≥=4.08 m/s,最小速度为4.08 m/s.设在此情况下到达B点时速度大小为v,则v2=2aL,v==m/s=4 m/s.2.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2.直跑道离固定目标的最近距离为d.要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为:A.B.C.D.【答案】B【解析】射出的箭水平方向做匀速直线运动,运动时间由垂直跑道方向的运动决定,,沿跑道运动距离为,运动员放箭处离目标的距离为,B对;3.物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间的变化图像是()【答案】B【解析】由可知tanθ与时间t成正比,B对;4.如图12所示,小球在斜面上的某点以水平速度抛出,飞行一段时间后落在斜面上。

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点。

O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R ,OB 与水平方向夹角为30°,重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为( )A (323)6gR +B 332gRC (13)3gR +D 33gR【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。

【详解】小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成60°角,则有0tan60y v v =竖直方向y gt =v水平方向小球做匀速直线运动,则有0cos30R R v t +=联立解得0(323)6gRv +=故A 正确,BCD 错误。

故选A 。

【点睛】解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住速度方向,结合位移关系、速度关系进行求解。

2.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v 1从O 点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。

不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【答案】D【解析】【分析】【详解】A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知22tanvgtθ=即22tanvtgθ=根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21t t<,水平位移21x x>,所以21v v>,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222t vt v=,D正确。

高一下册抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

高一下册抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船()A.能到达正对岸B.渡河的时间不少于50sC.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD.以最短位移渡河时,位移大小为150m【答案】B【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。

人教版物理高一下册 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.一个半径为R 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心O 在同一水平面上的小孔A 、B ,且60AOB ∠=︒,球装满水后,有水以2gR的速度从两孔沿径向水平流出,设水流出后做平抛运动,重力加速度g ,则两孔流出的水的落地点间距离为( ) A .R B .3R C .2R D .23R【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】水做平抛运动,竖直方向上有212R gt =解得运动时间2Rt g=水平方向上有022gR Rx v t R g=== 则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R ,与圆心在地面投影点的连线夹角为60︒,两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形,根据几何知识可知,两落地点间距为2R ,选项C 正确,ABD 错误。

故选C 。

2.如图所示,在固定的斜面上A 、B 、C 、D 四点,AB=BC=CD 。

三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以v 1、v 2、v 3的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的D 点,则下列判断正确的是( )A .A 球最后才抛出B .C 球的初速度最大C .A 球离斜面最远距离是C 球的三倍D .三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30︒斜向右下方 【答案】C【解析】 【详解】A .设球在竖直方向下降的距离为h ,三球水平抛出后,均做平抛运动,据212h gt =可得,球在空中飞行的时间t =所以A 球在空中飞行时间最长,三球同时落在斜面的D 点,所以A 球最先抛出,故A 项错误;B .设球飞行的水平距离为x ,三球水平抛出后,球在水平方向做匀速直线运动,则球的初速度0tan30h x v t t ︒===C 球竖直下降的高度最小,则C 球的初速度最小,故B 项错误;C .将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为0sin30v v ⊥=︒,cos30a g ⊥=︒当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离2220sin 3022cos308v v d h a g ⊥⊥︒===︒A 球在竖直方向下降的距离是C 球的三倍,则A 球离斜面最远距离是C 球的三倍,故C 项正确;D .三球水平抛出,最终落在斜面上,则2012tan30gt v t=︒ 设球落在斜面上速度方向与水平面成α角,则tan y v gt v v α==解得tan 2tan30α=︒=所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60︒,即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30︒斜向右下方,故D 项错误。

人教版高一下册物理 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

人教版高一下册物理 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船()A.能到达正对岸B.渡河的时间不少于50sC.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD.以最短位移渡河时,位移大小为150m【答案】B【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。

人教版物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。

则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。

A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan90222tanyxvyx vββ==-=(8)由(8)变形化解:211cos sin2tanvx ygβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:2222sin2tan45vx ygβ==(10)()212sin sin cosvx x xgβββ+=+=总(11)=tan45yx∆总故=y x∆总即2sin sin cosβββ-=-(12)由此得1tan3β=19090arctan3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出;故选:A。

2.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。

O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为30°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为()A(323)6gR+B332gRC(13)3gR+D33gR【答案】A【解析】【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。

高一物理抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

高一物理抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。

控制乙物体以v =2m/s 的速度由C 点匀速向下运动到D 点,同时甲由A 点向右运动到B 点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。

已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

则下列说法正确的是( )A .甲在A 点的速度为2m/sB .甲在A 点的速度为2.5m/sC .甲由A 点向B 点运动的过程,速度逐渐增大D .甲由A 点向B 点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v 绳,根据平行四边形定则得,B 点的实际速度cos53B v v =︒绳同理,D 点的速度分解可得cos37D v v =︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m s A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D 错误。

故选C 。

2.甲、乙两船在静水中航行的速度分别为5m/s 和3m/s ,两船从同一渡口过河,已知甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同。

则水的流速为( ) A .3m/s B .3.75m/sC .4m/sD .4.75m/s【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由题意,甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,可知,甲乙实际速度方向一样,如图所示可得tan v v θ=水甲cos v v θ=乙水两式相乘,得3sin =5v v θ=乙甲 则3tan =4v v θ=水甲,解得v 水=3.75m/s ,B 正确,ACD 错误。

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠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 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x 和v y 恒定,则v 合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A 项正确.3.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M ,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处,在杆的中点C 处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M ,C 点与O 点距离为L ,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90︒角),此过程中下述说法中正确的是( )A .重物M 做匀速直线运动B .重物M 先超重后失重C .重物M 的最大速度是L ω,此时杆水平D .重物M 的速度先减小后增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ACD .设C 点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C 点的线速度为c v L ω=该线速度在绳子方向上的分速度为1v1cosv Lωθ=θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以1v逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,θ又逐渐增大,1v逐渐变小,绳子的速度变慢。

人教版高一下册物理 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

人教版高一下册物理 抛体运动(培优篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.一小船在静水中的速度为3m/s ,它在一条河宽150m 、水流速度为4m/s 的河流中渡河,则该小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间不少于50sC .以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD .以最短位移渡河时,位移大小为150m 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。

若以最短位移渡河,情景如图根据三角形相似可知,最短位移150m 200m v s v =⨯=水船选项D 错误。

故选B 。

2.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。

控制乙物体以v =2m/s 的速度由C 点匀速向下运动到D 点,同时甲由A 点向右运动到B 点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。

已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

则下列说法正确的是( )A .甲在A 点的速度为2m/sB .甲在A 点的速度为2.5m/sC .甲由A 点向B 点运动的过程,速度逐渐增大D .甲由A 点向B 点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v 绳,根据平行四边形定则得,B 点的实际速度cos53B v v =︒绳同理,D 点的速度分解可得cos37D v v =︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D错误。

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

物理高一下册 抛体运动(提升篇)(Word版 含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。

控制乙物体以v=2m/s的速度由C点匀速向下运动到D点,同时甲由A点向右运动到B点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。

已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

则下列说法正确的是()A .甲在A 点的速度为2m/sB .甲在A 点的速度为2.5m/sC .甲由A 点向B 点运动的过程,速度逐渐增大D .甲由A 点向B 点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v 绳,根据平行四边形定则得,B 点的实际速度cos53B v v =︒绳同理,D 点的速度分解可得cos37D v v =︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D故选C。

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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠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【答案】A【解析】【分析】【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x和v y恒定,则v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A项正确.2.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A6m/s22m/sv<<B.22m/s 3.5m/s<≤vC2m/s6m/s<<v<<D6m/s23m/sv【答案】A【分析】 【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112h gt =,得 1880.4s 0.32s 10d t g ⨯=== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度111m/s 22m/s 0.32x v t === 若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d =,根据2212h gt =,得 260.24s dt g== 水平位移23x d =,则平抛运动的最小速度222m/s 6m/s 0.24x v t === 所以速度范围6m/s 22m/s v <<故A 正确。

故选A 。

【点睛】对于平抛运动的临界问题,可以通过画它们的运动草图确定其临界状态及对应的临界条件。

3.如图所示,在固定的斜面上A 、B 、C 、D 四点,AB=BC=CD 。

三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以v 1、v 2、v 3的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的D 点,则下列判断正确的是( )A .A 球最后才抛出B .C 球的初速度最大C .A 球离斜面最远距离是C 球的三倍D .三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30︒斜向右下方【解析】 【详解】A .设球在竖直方向下降的距离为h ,三球水平抛出后,均做平抛运动,据212h gt =可得,球在空中飞行的时间t =所以A 球在空中飞行时间最长,三球同时落在斜面的D 点,所以A 球最先抛出,故A 项错误;B .设球飞行的水平距离为x ,三球水平抛出后,球在水平方向做匀速直线运动,则球的初速度0tan30h x v t t ︒===C 球竖直下降的高度最小,则C 球的初速度最小,故B 项错误;C .将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为0sin30v v ⊥=︒,cos30a g ⊥=︒当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离2220sin 3022cos30v v d h a g ⊥⊥︒===︒A 球在竖直方向下降的距离是C 球的三倍,则A 球离斜面最远距离是C 球的三倍,故C 项正确;D .三球水平抛出,最终落在斜面上,则2012tan30gt v t=︒ 设球落在斜面上速度方向与水平面成α角,则tan y v gt v v α==解得tan 2tan30α=︒=所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60︒,即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30︒斜向右下方,故D 项错误。

4.一小船在静水中的速度为4m/s ,它在一条河宽160m ,水流速度为3m/s 的河流中渡河,则下列说法错误的是()A .小船以最短位移渡河时,位移大小为160mB .小船渡河的时间不可能少于40sC .小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120mD .小船不可能到达正对岸 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD .船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,所以小船能垂直河岸正达对岸。

合速度与分速度如图当合速度与河岸垂直,渡河位移最短,位移大小为河宽160m 。

选项A 正确,D 错误;BC .当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为160s 40s 4min c d t v === 它沿水流方向的位移大小为340m 120m min x v t ==⨯=水选项BC 正确。

本题选错误的,故选D 。

5.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P 点正上方某一位置Q 处以某一初速度水平向左抛出一个小球A ,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为1t ;小球B 从Q 处自由下落,下落至P 点的时间为2t 。

不计空气阻力,12:t t 等于( )A .1:2B .2C .1:3D .13【答案】D 【解析】 【分析】小球做平抛运动时,小球A 恰好能垂直落在斜坡上,可知竖直分速度与水平分初速度的关系。

根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比,然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。

【详解】小球A恰好能垂直落在斜坡上,如图由几何关系可知,小球竖直方向的速度增量10yv gt v==①水平位移01x v t=②竖直位移2112Ah gt=③由①②③得到:211122Ah gt x==由几何关系可知小球B作自由下落的高度为:223122B Ah h x x gt=+==④联立以上各式解得:123tt=故选D.6.质量为0.2kg的物体,其速度在x,y方向的分量v x,v y,与时间的关系如图所示,已知x.y方向相互垂直,则()A.0~4s内物体做直线运动B.4~6s内物体的位移为25mC.0~4s内物体的位移为12mD.0~6s内物体一直做曲线运动【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 0~4s内,在x方向做匀速运动,在y方向做匀加速运动,因此物体做匀变速曲线运动运动,A 错误;B .由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,4~6s 内,在x 方向物体的位移为2m ,在y 方向物体的位移为4m ,物体位移为=B 正确;C .0~4s 内,在x 方向物体的位移为4m ,在y 方向物体的位移为12m ,物体位移为=C 错误;D .将4~6s 内物体运动倒过来,相当于初速度为零,在x 方向和y 方向加速度都恒定,即物体加速度恒定,因此在这段时间内物体做初速度为零的匀加速直线运动,因此原题中在这段时间内物体做匀减速度直线运动,最终速度减为零,D 错误。

故选B 。

7.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s ,渡过一条宽 150 m ,水流速度为 4 m/s 的河流,则该 小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于 50 sC .以最短位移渡河时,位移大小为 200 mD .以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为 240 m 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .船以最短时间渡河时,渡河时间150s=50s 3d t v ==船 所以渡河的时间不可能少于50 s ,选项B 错误; D .以最短时间渡河时,沿河岸的位移min 450m 200m x v t ==⨯=水即到对岸时被冲下200m ,选项D 错误;C .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。

所以最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,设合速度与河岸之间的夹角θ,有3sin 4v v θ船水==设对应的最短位移为s,则sindsθ=所以150m200m3sin4dsθ===选项C正确。

故选C。

8.如图,A、B、C三个物体用轻绳经过滑轮连接,物体A、B的速度向下,大小均为v,则物体C的速度大小为()A.2vcosθB.vcosθC.2v/cosθD.v/cosθ【答案】D【解析】【分析】【详解】将C速度分解为沿绳子方向和垂直与绳子方向,根据平行四边形定则,则有cosCv vθ=,则cosCvvθ=,故选D.【点睛】解决本题的关键知道沿绳子方向上的速度是如何分解,将C的速度分解,沿绳子方向的分速度大小等于小物体的速度大小,掌握运动的合成与分解的方法.9.高度为d的仓库起火,现需要利用仓库前方固定在地面上的消防水炮给它灭火。

如图所示,水炮与仓库的距离为d,出水口的横截面积为S。

喷水方向可自由调节,功率也可以变化,火势最猛的那层楼窗户上、下边缘离地高度分别为0.75d和0.25d,(要使火火效果最好)要求水喷入时的方向与窗户面垂直,已知水炮的效率为η,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略水炮离地高度。

下列说法正确的是()A dgB 2dgC .若水从窗户的正中间进入,则此时的水炮功率最小D .满足水从窗户进入的水炮功率最小值为()32122S gd ρη【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .把抛出水的运动逆向思维为平抛运动,根据平抛运动规律有022g gv h h==水从上边缘进入0.75h d =,解得0220.753ggdv d==⨯故A 错误;B .水从下边缘进入0.25h d =,解得0220.25gv gd d==⨯故B 错误;C .逆向思维,水到达水炮时0x v v =,2y v gh =则有222(2)2xyd v v v g h h=+=+根据数学知识可知,当2d h =,即0.5h d =时,v 最小,对应位置为窗户正中间,故C 正确;D .由上面的分析可知,当v 的最小值2v dg 最小值为()2233212122122mv vtS gSvW SvPt tdtρρηηρηη=====故D正确。

故选CD。

10.如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.由v-t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离,所以,A错误;B.由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,故B 正确C.由于v-t斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由0v vat-=易知a1>a2,故C错误D.由图像斜率,速度为v1时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a1>a2,由G-f y=ma,可知,f y1<f y2,故D正确11.一两岸平行的河流宽为200m,水流速度为5m/s,在一次抗洪抢险战斗中,武警战士驾船把受灾群众送到河对岸的安全地方。

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