抛体运动单元测试题(Word版 含解析)

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A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.在t=0时开始受到恒力F作用,加速度不变,做匀变速运动,若做匀变速直线运动,则最小速度可以为零,所以质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动。
设恒力与初速度之间的夹角是θ,最小速度
解得
设经过t质点的速度最小,将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解,故在沿恒力方向上有
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
以平行于斜面为 轴,垂直于斜面为 轴,发射点为原点,建立平面直角坐标系,由运动学方程得
解得
显然当 时

故选C。
7.2019年女排世界杯,中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图,其长度为L,宽度s,球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球,发球点高度为1.5h,排球做平抛运动(排球可看做质点,忽略空气阻力),重力加速度为g,则排球()
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 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-fy=ma,可知,fy1<fy2,故D正确
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。
9.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
D.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
A.能过网的最小初速度为
B.能落在界内的最大位移为
C.能过网而不出界的最大初速度为
D.能落在界内的最大末速度为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据平抛运动的两分运动规律
联立可得
A.刚能过网的条件为
带入轨迹方程可得最小初速度为
故A错误;
B.能落在界内的最大位移是落在斜对角上,构成的直角三角形,由几何关系有
故选BD。
13.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( )
同理,D点的速度分解可得
联立解得
那么,同理则有
由于控制乙物体以 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 ,AB错误;
CD.设甲与悬点连线与水平夹角为 ,乙与悬点连线与竖直夹角为 ,由上分析可得
在乙下降过程中, 角在逐渐增大, 角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C正确,D错误。
故选C。
4.在光滑水平面上,有一质量为m的质点以速度 做匀速直线运动。t=0时刻开始,质点受到水平恒力F作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为 。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t,发生位移的大小为x,则判断正确的是( )
A.甲在A点的速度为2m/s
B.甲在A点的速度为2.5m/s
C.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
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2 ,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. B. C. D.2
【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 ,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为 ,如图,则由 ,得 ,竖直方向的分速度为 ,水平方向的分速度为 ,又 ,而 ,所以 ,物体沿水平方向的位移为 ,又 ,联立以上的方程可得 ,C正确.
A.飞机第一次投弹时的速度为
B.飞机第二次投弹时的速度为
C.飞机水平飞行的加速度为
D.两次投弹时间间隔 内飞机飞行距离为
【答案】AD
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。
6.如图所示,在一倾角为 的斜面底端以一额定速率 发射物体,要使物体在斜面上的射程最远,忽略空气阻力,那么抛射角 的大小应为( )
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:
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;
C.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于静水初速度为图中的 ,而因受阻力作用,其加速度沿图中 的反方向,所以轮船相对于静水做匀变速直线运动,C正确;
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。
11.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. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
运动员离开M点做平抛运动,竖直方向上有
解得
由几何关系有

解得
运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有

解得
选项C正确,ABD错误。
故选C。
3.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( )
D.熄火前,船的牵引力沿 的方向,水的阻力与 的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下, 逐渐减小,但其方向不变,当 与 的矢量和与 垂直时轮船的合速度最小,如图所示,则
D错误。
故选AC。
14.如图所示,水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向做匀加速直线运动.当飞机飞过观察点 点正上方 点时投放一颗炸弹,经时间 炸弹落在观察点 正前方 处的 点,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,最终落在距观察点 正前方 处的 点,且 ,空气阻力不计,以下说法正确的有()
12.如图所示,从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球P和Q,初速度分别为 ,结果它们同时落到水平面上的 点处(不考虑空气阻力)。下列说法中正确的是( )
A.一定是Q先抛出的,并且
B.一定是P先抛出的,并且
C.Q落地的瞬时速度与水平方向的夹角比P大
D.P落地的瞬时速度与水平方向的夹角比Q大
【答案】BD
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
Leabharlann Baidu【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;
解得
故AB错误;
CD.垂直于恒力F方向上发生的位移
沿力F方向上发生的位移
位移的大小为
故D正确,C错误;
故选D。
5.质量为0.2kg的物体,其速度在x,y方向的分量vx,vy,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
C.0~4s内物体的位移为12m
2.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示。若斜面雪坡的倾角 ,某运动员(可视为质点)从斜面雪坡顶端M点沿水平方向飞出后,在空中的姿势保持不变,不计空气阻力,若运动员经 后落到斜面雪坡上的N点。运动员离开M点时的速度大小用 表示,运动员离开M点后,经过时间 离斜坡最远。( , , 取 ),则 和 的值为( )
故B错误;
C.能过网而不出界是落在斜对角上,条件为
带入轨迹方程可得最大初速度为
故C正确;
D.根据末速度的合成规律可知,能落在界内的最大末速度为
故D错误。
故选C。
8.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()
,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.
10.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( )
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:
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.发动机从熄火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:
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;
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据 得
可知P的运动时间大于Q的运动时间,所以P先抛出;
两者水平位移相等,P的运动时间长,则P的初速度小于Q的初速度。
选项B正确,A错误;
CD.小球落地的瞬时速度与水平方向的夹角
由于P的运动时间大于Q的运动时间,所以 落地的瞬时速度与水平方向的夹角比Q大,选项C错误,D正确。
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