高一下册抛体运动单元测试卷(含答案解析)
高一下册抛体运动单元测试卷附答案
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一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.一阶梯如图所示,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/sv<≤C2m/s6m/sv<<D6m/s23m/sv<<【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1880.4s0.32s10dtg⨯===水平位移14x d=则平抛的最大速度1112m/s0.32xvt===若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d=,根据2212h gt=,得260.24sdtg==水平位移23x d=,则平抛运动的最小速度2226m/s0.24xvt===所以速度范围6m/s22m/sv<<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。
2.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。
物理高一下册 抛体运动单元练习(Word版 含答案)
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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 。
3.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v 1,水流速率恒为v 2,且v 1>v 2.他以最短时间方式过河用时T 1,以最短位移方式过河用时T 2.则T 1与T 2的比值为( )A .12v vB .21v vC 12212v v-D 22121v v -【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】河水流速处处相同大小为v 2,船速大小恒为v 1,且v 1>v 2。
设河宽为d ,以最短位移过河时,所用时间为T 2,则有22122dv v T -以最短时间T 1过河时,有11dv T = 联立解得2212121v v T T - 选项D 正确,ABC 错误。
人教版高一下册物理 抛体运动单元测试卷附答案
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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.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v匀速运动,当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时 ,细线与竖直方向的夹角为θ,此时铁球A.竖直方向速度大小为cosvθB.竖直方向速度大小为sinvθC.竖直方向速度大小为tanvθD.相对于地面速度大小为v【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:sinv v vθ==球线,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()22sinv v vθ'=+,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.3.如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为30°和60°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为()A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4【答案】C【解析】【分析】【详解】A球在空中做平抛运动,落在斜面上时,有212tan302A AA Agty gtx vt v︒===解得2tan30Avtg︒=同理对B有2tan60Bvtg︒=由此解得:tan 30:tan 601:3A B t t =︒︒=故选C 。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷(解析版)
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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,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】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。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷(解析版)(1)
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一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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1v1cos v L ωθ=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。
所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL ,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD 错误;B .上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M 先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B 正确。
故选B 。
【点睛】解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C 点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
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。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷(解析版)
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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.2.2022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37θ=︒,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3s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v表示,运动员离开M点后,经过时间t离斜坡最远。
(sin370.60︒=,cos370.80︒=,g取210m/s),则0v和t的值为()A .15m/s 2.0sB .15m/s 1.5sC .20m/s 1.5sD .20m/s 2.0s【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212h gt =解得45m h =由几何关系有tan hx θ=又0x v t =解得020m/s v =运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有tan y v v θ=又y gt =v解得1.5s t =选项C 正确,ABD 错误。
人教版高一物理下册 抛体运动单元综合测试(Word版 含答案)
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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.2.2022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37θ=︒,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3s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v表示,运动员离开M点后,经过时间t离斜坡最远。
(sin370.60︒=,cos370.80︒=,g取210m/s),则0v和t的值为()A .15m/s 2.0sB .15m/s 1.5sC .20m/s 1.5sD .20m/s 2.0s【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212h gt =解得45m h =由几何关系有tan hx θ=又0x v t =解得020m/s v =运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有tan y v v θ=又y gt =v解得1.5s t =选项C 正确,ABD 错误。
高一物理下册 抛体运动单元试卷(word版含答案)
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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.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/s C.4m/s D.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。
故选B 。
3.一个半径为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 ∠=︒2gR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。
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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.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1v1cos v L ωθ=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。
所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL ,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD 错误;B .上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M 先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B 正确。
故选B 。
【点睛】解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C 点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
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。
高一下学期物理新人教版必修第二册第五章抛体运动单元测试卷【答案+解析】
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第五章抛体运动测试卷一、单选题1.如图所示,在距地面高为处,有一小球A以初速度水平抛出,于此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数,A、B均可看成质点,不计空气阻力,A落地后静止不反弹,,下列说法正确的是()A. 球A经时间落地B. 球A落地时速度大小为C. 球A落地时,B已停下D. 球A落地时,B的速度大小为2.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以和的速度水平抛出,都落到了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打在斜面上,则、之比为()A. 1:2B. 2:1C. 3:2D. 2:33.一小孩站在岸边向湖面抛石子.a、b两粒石子先后从同一位置抛出后,各自运动的轨迹曲线如图所示,两条曲线的最高点位于同一水平线上,忽略空气阻力的影响.关于a、b两粒石子的运动情况,下列说法正确的是A. 在空中运动的加速度B. 在空中运动的时间C. 抛出时的初速度D. 入水时的末速度4.如图所示,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆。
AB为沿水平方向的直径。
一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出,分别落于C、D两点,C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍。
则v1∶v2的值为()A. B. C. D.5.如图所示,一物体以速度v向左运动.从A位置开始受到恒定的合力F作用.四位同学画出物体此后的运动轨迹AB和物体在B点的速度方向,四种画法中正确的是()A. B. C. D.6.一船在静水中的速度是10m/s,要渡过宽为240m、水流速度为8m/s的河流,则下列说法中正确的是:A. 此船过河的最短时间30sB. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸C. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6m/sD. 此船不可能垂直到达正对岸7.如图所示,一艘走私船在岸边A点,以速度v0匀速地沿垂直岸的方向逃跑,距离A点为3 4a处的B点的快艇同时启动追击,快艇的速率u大小恒定,方向总是指向走私船,恰好在距离岸边距离a处逮住走私船,那么以下关于快艇速率的结论正确的是()A.快艇在垂直岸边的方向上的平均速度u y=v0B.快艇在沿岸的方向上的平均速度u x=v0C.快艇平均速度的大小u=5 4 v0D.快艇的平均速率等于5 4 v08.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和??2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
高一下册物理 抛体运动单元测试卷附答案
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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.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22yv 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。
人教版物理高一下册 抛体运动单元综合测试(Word版 含答案)
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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,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1v1cos v L ωθ=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 抛体运动单元测试题(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】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。
高一物理下册 抛体运动单元综合测试(Word版 含答案)
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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。
物理高一下册 抛体运动单元综合测试(Word版 含答案)
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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.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1v1cos v L ωθ=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。
所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL ,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD 错误;B .上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M 先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B 正确。
故选B 。
【点睛】解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C 点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
3.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 。
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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。
2.一阶梯如图所示,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/sv<≤C2m/s6m/sv<<D6m/s23m/sv<<【答案】A【解析】【分析】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112hgt =,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。
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一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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1v1cos v L ωθ=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。
所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL ,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD 错误;B .上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M 先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B 正确。
故选B 。
【点睛】解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C 点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
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。
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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.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。
故选B 。
3.如图所示,从倾角θ=37°的斜面上方P 点,以初速度v 0水平抛出一个小球,小球以10m/s 的速度垂直撞击到斜面上,过P 点作一条竖直线,交斜面于Q 点,则P 、Q 间的距离为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10m/s 2)( )A .5.4mB .6.8mC .6mD .7.2m【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v,竖直速度为v y ,由几何关系得0sin 37cos37y v v v v︒=︒=解得0sin 376m/s cos378m/sy v v v v =︒==︒=设小球下落的时间为t ,竖直位移为y ,水平位移为x ,由运动学规律得,竖直分速度y gt =v解得t =0.8s竖直方向212y gt =水平方向0x v t =设P 、Q 间的距离为h ,由几何关系得tan37h y x =+︒解得h =6.8m选项B 正确,ACD 错误。
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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35m/sv=故选B。
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一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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v 0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/s 2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),则小石子射出时的水平初速度为( )A .310m/sB .35m/sC .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10sin 0.8v v v θ==在垂直于杆的方向的加速度1cos 0.6g g g θ==由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则211cos 2v ac g θ=整理得035m/s v =故选B 。
2.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v 0沿水平方向扔小石子,已知AO =40m ,下列说法中正确的是( )A .若v 0=18m/s ,则石块可以落入水中B .v 0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v 0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v 0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tan 302y gt x v == 当018m/s v =时,解得63t =从A 到O 的有211sin 2AO θgt ⋅=解得12s t =,由于1t t >,所以石块可以落入水中,A 正确;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tan gt v α=位移方向与水平方向夹角的正切值tan 2y gt x v θ== 可知tan 2tan αθ=,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ΔΔv g t =所以全程的速度变化量相同,D 错误。
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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。
2.如图所示,从倾角θ=37°的斜面上方P点,以初速度v0水平抛出一个小球,小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上,过P点作一条竖直线,交斜面于Q点,则P、Q间的距离为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)()A.5.4m B.6.8m C.6m D.7.2m【答案】B【解析】【分析】【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v,竖直速度为v y,由几何关系得sin37cos37yvvvv︒=︒=解得sin376m/scos378m/syv vv v=︒==︒=设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得,竖直分速度ygt=v解得t=0.8s竖直方向212y gt=水平方向x v t=设P、Q间的距离为h,由几何关系得tan37h y x=+︒解得h=6.8m选项B正确,ACD错误。
3.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v1,水流速率恒为v2,且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1,以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为()A.12vv B.21vv C.12212v v-D.22121v v-【答案】D【解析】【分析】【详解】河水流速处处相同大小为v2,船速大小恒为v1,且v1>v2。
设河宽为d,以最短位移过河时,所用时间为T2,则有22122dv vT=-以最短时间T1过河时,有11dvT=联立解得2212121v vTT-=选项D正确,ABC错误。
故选D。
4.如图所示,ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面,直径AB水平,C为截面上的最低点,AC间有一斜面,从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球,a和b,分别落在斜面AC和圆弧面CB上,不计空气阻力,下列判断正确的是()A.初速度v1可能大于v2B .a 球的飞行时间可能比b 球长C .若v 2大小合适,可使b 球垂直撞击到圆弧面CB 上D .a 球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45° 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A 、两个小球都做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由x =v 0t 得知t 相同时,水平位移越大,对应的初速度越大,则知初速度v 1一定小于v 2.故A 错误.B 、竖直方向上做自由落体运动,由212h gt =,得2h t g =,若a 球下落的高度大于b 球的高度,则a 球的飞行时间比b 球长;故B 正确.C 、根据平抛运动的推论:平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点,作出b 球垂直撞击到圆弧面CB 上速度的反向延长线,与AB 的交点一定在O 点的左侧,速度的反向延长线不可能通过O 点,所以b 球不可能与CB 面垂直,即b 球不可能垂直撞击到圆弧面CB 上,故C 错误.D 、由几何知识得知AC 面的倾角为45°,运用与C 项同样的分析方法:作出a 球接触斜面前的瞬间速度反向延长线,可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于45°.故D 错误. 故选B.5.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( )A .刚开始时B 的速度为cos vθB .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a b v v 、,其中a v 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cos B v v θ=,故A 不符合题意;B.由于A 匀速上升,θ在增大,所以B v 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90θ=︒,所以0B v =, 故D 不符合题意。
6.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v 0沿水平方向扔小石子,已知AO =40m ,下列说法中正确的是( )A .若v 0=18m/s ,则石块可以落入水中B .v 0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v 0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v 0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tan 302y gt x v == 当018m/s v =时,解得635t = 从A 到O 的有211sin 2AO θgt ⋅=解得12s t =,由于1t t >,所以石块可以落入水中,A 正确;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tan gt v α=位移方向与水平方向夹角的正切值tan 2y gt x v θ== 可知tan 2tan αθ=,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ΔΔv g t =所以全程的速度变化量相同,D 错误。
故选A 。
7.如图所示,是竖直平面内的直角坐标系,P 、Q 分别是y 轴和x 轴上的一点,这两点到坐标原点的距离均为L 。
从P 点沿x 轴正向抛出一个小球,小球只在重力作用下运动,恰好经过Q 点,现改变抛出点的位置(仍从第一象限抛出),保持抛出速度的大小和方向不变,要使小球仍能经过Q 点,则新的抛出点坐标(x 、y )满足的函数关系式为( )A .()2L Lx -B .()232L Lx -C .()22L Lx -D .()22L Lx -【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】小球从P 点沿x 轴正向抛出,有212L gt =0L v t =解得0122v gL =当抛出点的坐标为(x ,y )时,小球以初速度v 0水平抛出,仍能到达Q 点,则有0L x v t '-=212'=y gt解得()2L x y L-=,其中0<x <L选项A 正确,BCD 错误。
故选A 。
8.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222s h t g+=B .足球位移大小224L x s =+ C .足球初速度的方向与球门线夹角的正切值2tan s Lθ=D .足球初速度的大小2202()4g L v s h =+【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A 、足球运动的时间为:2ht g=错; B 、足球在水平方向的位移大小为:224L x s =+所以足球的位移大小:222224L l h x h s =+=++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:2tan sLθ=,C 正确 D 、足球的初速度的大小为:22024x g L v s t h ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭错误; 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.9.如图所示,不计所有接触面之间的摩擦,斜面固定,两物体质量分别为1m 和2m ,且12m m <.若将质量为2m 的物体从位置A 由静止释放,当落到位置B 时,质量为2m 的物体的速度为2v ,且绳子与竖直方向的夹角为θ,则这时质量为1m 的物体的速度大小1v 等于( )A .2sin v θB .2sin v θC .2cos v θD .2cos v θ【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当m 2落到位置B 时将其速度分解,作出速度分解图,则有v 绳=v 2cosθ其中v 绳是绳子的速度等于m 1上升的速度大小v 1.则有v 1=v 2cosθ 故选C. 【点睛】当m 2落到位置B 时将其速度分解,作出速度分解图,由平行四边形定则求出m 1的速度大小v 1.10.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A v 和B v ,则( )A .汽车向右做减速运动B .若图示位置αβ<,则A B v v <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,A A v v cos α=绳B B v v cos β=绳 A B v v =绳绳物体B 匀速向右运动,所以β增大,A B v v =绳绳减小,又α减小,cos α增大,所以A v 减小,即汽车向右做减速运动,选项A 正确; B.若图示位置αβ<,则A B v v <,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。