高一抛体运动专题练习(word版
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3.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v0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2v0,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( )
【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
它沿水流方向的位移大小为
选项BC正确。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
水做平抛运动,竖直方向上有
解得运动时间
水平方向上有
则两落地点距圆心在地面投影点的距离为 ,与圆心在地面投影点的连线夹角为 ,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 ,选项C正确,ABD错误。
wk.baidu.com故选C。
5.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0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vx、vy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( )
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,vx和vy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.
【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
①
水平位移
②
竖直位移
③
由①②③得到:
由几何关系可知小球B作自由下落的高度为:
④
联立以上各式解得:
故选D.
8.如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,下列说法中正确的是( )
B.速度随时间的变化率即加速度,平抛运动的加速度不变,与初速度无关,B错误;
C.若石块不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值为
位移方向与水平方向夹角的正切值
可知 ,因为θ一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关,C错误;
D.若石块能落入水中,由于距水面高度不变,落水时间相同,速度变化量为
所以全程的速度变化量相同,D错误。
故选A。
9.图示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).若球员顶球点的高度为h.足球被顶出后做平抛运动(足球可看做质点),重力加速度为g.则下列说法正确的是
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 ,则
整理得
同理当初速度为2v0时
由于
因此
即
B正确,ACD错误。
故选B。
4.一个半径为 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心 在同一水平面上的小孔 、 ,且 ,球装满水后,有水以 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 ,则两孔流出的水的落地点间距离为( )
D.相对于地面速度大小为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有: ,而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故B正确,AC错误;球相对于地面速度大小为 ,故D错误.
【点睛】
对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有逆着线方向的运动,又有垂直线方向的运动,而实际运动即为CD光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.
故选B。
6.一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160m
B.小船渡河的时间不可能少于40s
C.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120m
D.小船不可能到达正对岸
【答案】D
【解析】
A.若v0=18m/s,则石块可以落入水中
B.v0越大,平抛过程速度随时间的变化率越大
C.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D.若石块能落入水中,则v0越大,全程的速度变化量越大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据平抛运动规律可得
当 时,解得
从A到O的有
解得 ,由于 ,所以石块可以落入水中,A正确;
2.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘,细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移,光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度 匀速运动,当光盘由 位置运动到图中虚线所示的 位置时,细线与竖直方向的夹角为 ,此时铁球
A.竖直方向速度大小为
B.竖直方向速度大小为
C.竖直方向速度大小为
本题选错误的,故选D。
7.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 ;小球B从Q处自由下落,下落至P点的时间为 。不计空气阻力, 等于()
A.1:2B. C.1:3D.1:
【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。
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 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
可知在 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
可知在 图象中是一条开口向上的抛物线,根据
可知在 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。
【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
它沿水流方向的位移大小为
选项BC正确。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
水做平抛运动,竖直方向上有
解得运动时间
水平方向上有
则两落地点距圆心在地面投影点的距离为 ,与圆心在地面投影点的连线夹角为 ,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 ,选项C正确,ABD错误。
wk.baidu.com故选C。
5.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0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vx、vy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( )
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,vx和vy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.
【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
①
水平位移
②
竖直位移
③
由①②③得到:
由几何关系可知小球B作自由下落的高度为:
④
联立以上各式解得:
故选D.
8.如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,下列说法中正确的是( )
B.速度随时间的变化率即加速度,平抛运动的加速度不变,与初速度无关,B错误;
C.若石块不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值为
位移方向与水平方向夹角的正切值
可知 ,因为θ一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关,C错误;
D.若石块能落入水中,由于距水面高度不变,落水时间相同,速度变化量为
所以全程的速度变化量相同,D错误。
故选A。
9.图示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).若球员顶球点的高度为h.足球被顶出后做平抛运动(足球可看做质点),重力加速度为g.则下列说法正确的是
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 ,则
整理得
同理当初速度为2v0时
由于
因此
即
B正确,ACD错误。
故选B。
4.一个半径为 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心 在同一水平面上的小孔 、 ,且 ,球装满水后,有水以 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 ,则两孔流出的水的落地点间距离为( )
D.相对于地面速度大小为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有: ,而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故B正确,AC错误;球相对于地面速度大小为 ,故D错误.
【点睛】
对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有逆着线方向的运动,又有垂直线方向的运动,而实际运动即为CD光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.
故选B。
6.一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160m
B.小船渡河的时间不可能少于40s
C.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120m
D.小船不可能到达正对岸
【答案】D
【解析】
A.若v0=18m/s,则石块可以落入水中
B.v0越大,平抛过程速度随时间的变化率越大
C.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D.若石块能落入水中,则v0越大,全程的速度变化量越大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据平抛运动规律可得
当 时,解得
从A到O的有
解得 ,由于 ,所以石块可以落入水中,A正确;
2.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘,细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移,光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度 匀速运动,当光盘由 位置运动到图中虚线所示的 位置时,细线与竖直方向的夹角为 ,此时铁球
A.竖直方向速度大小为
B.竖直方向速度大小为
C.竖直方向速度大小为
本题选错误的,故选D。
7.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 ;小球B从Q处自由下落,下落至P点的时间为 。不计空气阻力, 等于()
A.1:2B. C.1:3D.1:
【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。
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 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
可知在 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
可知在 图象中是一条开口向上的抛物线,根据
可知在 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。