高一物理下册 抛体运动单元测试卷(解析版)

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A.物块与小球相遇的时间
B.物块初速度
C.小球初速度
D.斜面的水平长度
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
设物块在斜面上运动的距离为 ,由牛顿第二定律得
由运动学方程得
又因为
联立解得
故ABD正确,C错误。
故选ABD。
14.如图所示,一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v1=3m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是( )
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
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
设对应的最短位移为s,则
故此时船相对于静水的速度 的大小为
设v与 的夹角为 ,则
A正确;
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于地面初速度为图中的v,而因受阻力作用,其加速度沿图中 的反方向,所以轮船相对于地面做类斜上抛运动,即做匀变速曲线运动,B错误;
A.B匀速运动B.
C.B减速运动D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
物体A向上以速度 匀速运动,则绳子的速度也为 ,将绳子速度分解如图:
根据几何关系可得
由于夹角 越来越小,因此 越来越小,即物体B做减速运动。
选项BC正确,AD错误。
故选BC。
9.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h,重力加速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列说法中正确的是( )
A.汽车向右做减速运动
B.若图示位置 ,则
C.β从30°到60°的过程中组子对B的拉力越来越小
D.β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力的功率越来越小
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A. A、B两物体的速度分解如图:
由图可知,
物体B匀速向右运动,所以 增大, 减小,又α减小, 增大,所以 减小,即汽车向右做减速运动,选项A正确;
竖直方向
水平方向小球做匀速直线运动,则有
联立解得
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.如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置,已知AO与竖直杆成θ角,则( )
故本题选:C
【点睛】
(1)根据足球运动的轨迹,由几何关系求解位移大小.
(2)由平抛运动分位移的规律求出足球的初速度的大小
(3)由几何知识求足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.
6.如图所示,水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,使物体B匀速向右运动,物体B与地面的动摩擦因数为0.6,当拉至图示位置时,两绳子与水平面的夹角分别为α、β,二者速度分别为 和 ,则()
利用平均速度公式得位移关系

综上所述,ABD错误C正确。
故选C。
5.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.足球在空中运动的时间
A.发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/s
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于地面做匀变速直线运动
C.发动机从熄wk.baidu.com到相对于静水静止的过程中,轮船相对于静水做匀变速直线运动
D.发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值3m/s
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.发动机未熄火时,轮船实际运动速度 与水流速度 方向垂直,如图所示:
所以,解得:
角度是确定的
可以解得:
所以小球的飞行时间由初速度大小决定.故A正确.
BCD.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的飞行时间由初速度大小决定.
水平方向的位移:
竖直方向的位移:
则抛出点距离A点的距离为:
所以若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的水平位移和竖直位移相等.
垂直击中O点,有:
A.水平速度 B.水平速度
C.水平位移x=1.2mD.水平位移x=1. 6m
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.小球做平抛运动,竖直方向上,有
解得
小球落到斜面上时方向与斜面平行,可得
解得
v0=3m/s
故A正确,B错误;
CD.小球做平抛运动的时间
水平位移
x=v0t=1.2m
故C正确,D错误。
故选AC。
A.小球的运动轨迹为抛物线B.小球的加速度为gtanθ
C.小球到达B点的时间为 D.小球到达B点的水平位移
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线,A正确;
B.小球所受合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律
因此加速度
,则
即在DE的中点抛出才有可能垂直击中O点,故小球从D点、E点抛出均不能垂直击中O点,故BC错误.
垂直击中O点,有:
,则
即小球从F点抛出,有可能垂直击中C点.故D正确.
8.如图所示,物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B放在水平面上,A与悬绳竖直。在力F作用下A向上匀速运动,设某时刻两者速度分别为 、 ,则( )
12.如图甲所示是网球发球机。某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球。假定网球均水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°,如图乙所示。若不考虑网球在空中受到的阻力,则()
A.两次发射网球的初速度大小之比为3:1
B.网球碰到墙面前在空中运动时间之比为
A.刚开始时B的速度为
B.A匀速上升时,重物B也匀速下降
C.重物B下降过程,绳对B的拉力大于B的重力
D.A运动到位置N时,B的速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.对于A,它的速度如图中标出的v,这个速度看成是A的合速度,其分速度分别是 ,其中 就是B的速率(同一根绳子,大小相同),故刚开始上升时B的速度 ,故A不符合题意;
A.能到达正对岸
B.渡河的时间可能少于50 s
C.以最短位移渡河时,位移大小为200 m
D.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
B.足球位移大小
C.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值
D.足球初速度的大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、足球运动的时间为: A错;
B、足球在水平方向的位移大小为: 所以足球的位移大小: ; B错
C、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为: ,C正确
D、足球的初速度的大小为: D错误;
B错误;
小球沿斜面方向做匀加速运动
可得运动时间
C正确;
D.水平位移应是AB线段在水平面上的投影,到达B点的沿水平x方向的位移
沿水平y方向的位移
因此水平位移
D错误。
故选AC。
10.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是
【点睛】
应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.
11.如图所示,一小球自平台上水平拋出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的固定斜面顶端,并刚好无碰撞地沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0. 8m,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0. 8,cos53°=0. 6,则小球平拋运动的()
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. B. C. D.
A.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的飞行时间由初速度大小决定
B.若小球从D点抛出,有可能垂直击中O点
C.若小球从E点抛出,有可能垂直击中O点
D.若小球从F点抛出,有可能垂直击中C点
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.假设∠A的为 ,若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,将落点的速度分解在水平方向和竖直方向,则:
C.网球下落高度之比为1:3
D.网球碰到墙面时速度大小之比为3:1
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由题知,小球两次平抛运动的水平位移相同,设为x,根据平抛运动规律,位移与水平方向夹角的正切值是速度与水平方向夹角的正切值的一半,可得
竖直方向做自由落体运动,可得
联立得:
所以两次运动的时间之比为:
【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
根据x=v0t,得:
故A错误;故B正确;
C.根据 ,得下降高度之比:
故C正确;
D.根据平抛运动规律可知,网球碰到墙面时速度大小
可得,网球碰到墙面时速度大小之比为
故D错误。
故选BC。
13.如图所示,在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面,在斜面底端将一物块以初速度 沿斜面上滑,同时在斜面底端正上方高 处以初速度 水平抛出一小球,已知当物块的速度最小时,小球与物块恰在斜面中点相撞,忽略空气阻力,那么下列说法正确的有( )
A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B.小环到达B处时,重物上升的高度也为d
C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力 ,所以A正确;小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即 ,所以B错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足: ,即 ,所以C正确,D错误.
B.由于A匀速上升, 在增大,所以 在减小,故B不符合题意;
C.B做减速运动,处于超重状态,绳对B的拉力大于B的重力,故C符合题意;
D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时 ,所以 ,故D不符合题意。
3.一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( )
所以
选项C正确。
故选C。
4.如图所示,固定斜面AO、BO与水平面夹角均为45°。现从A点以某一初速度水平抛出一个小球(可视为质点),小球恰能垂直于BO落在C点,若OA=6m,则O、C的距离为()
A. B.
C.2mD.3m
【答案】C
【解析】
【详解】
ABCD.以A点为坐标原点,AO为 轴,垂直于AO为 轴建立坐标系, 轴正方向斜向上, 轴正方向斜向下,分解速度和加速度,则小球在 轴上做初速度为 ,加速度为 的匀减速直线运动,末速度刚好为零,运动时间 ;在 轴上做初速度为 ,加速度为 的匀加速直线运动,末速度
B.若图示位置 ,则 ,选项B正确;
C.β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力先减小后增大,选项C错误;
D.因为β从30°到60°的过程中B的摩擦力减小,故绳子对B的拉力的功率减小。选项D正确。
故选ABD。
7.如图所示,斜面ABC放置在水平地面上,AB=2BC,O为AC的中点,现将小球从A点正上方、A与F连线上某一位置以某一速度水平抛出,落在斜面上.己知D、E为AF连线上的点,且AD=DE=EF,D点与C点等高.下列说法正确的是
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