人教版高一下册物理 期末精选(培优篇)(Word版 含解析)
高一物理期末精选(培优篇)(Word版 含解析)

高一物理期末精选(培优篇)(Word版含解析)一、第一章运动的描述易错题培优(难)1.如图所示,a、b两条直线分别是A、B两个物体运动的位移—时间图像,下列说法中正确的是()A.两物体均做匀速直线运动B.在0~t时间内A的位移较小C.在0~t时间内A、B的位移相同D.t时刻以前A的速度比B的大,t时刻以后A的速度比B的小【答案】AB【解析】【分析】【详解】A.两物体的位移随时间都均匀变化,所以两物体做匀速直线运动,故A正确;BC.0~t时间内A的位置坐标变化小于B的位置坐标变化,则A的位移较小,故C错误,B正确;D.b图线的斜率大于a图线的斜率,则B的速度一直大于A的速度,故D错误。
故选AB。
2.若某物体做直线运动的v—t图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.t=3s时物体运动的速度方向发生改变B.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变C.t=3s时物体离出发点最远D.t=3s时物体的加速度为零【答案】AC【解析】【分析】解决本题要明确v—t图象的含义:在v—t图象中,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负.【详解】A.根据速度的正负表示速度的方向,可知t=3s时物体运动的速度方向发生改变,故A正确;B.在2~5s内直线的斜率一定,说明物体的加速度恒定,则t=3s时物体运动的加速度方向没有发生改变,故B错误;C.物体在前3s内沿正方向运动,3s后沿负方向运动,则t=3s时物体离出发点最远,故C 正确;D.根据斜率等于加速度,可知t=3s时物体的加速度不为零,故D错误。
故选AC。
【点睛】图象由于具有形象直观的特点,因此在物理中广泛应用,对于图象问题要明确两坐标轴的含义,图象斜率、截距、围成面积等含义。
3.三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,同时从N点出发,同时到达M点,下列说法中正确的是()A.三个质点任意时刻的速度方向都相同B.三个质点从N点出发到M的任意时刻速度大小都相同C.三个质点从N点到M点的平均速度大小和方向均相同D.三个质点从N点到M点的平均速率相同【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意可知任意时刻三个质点的速度大小和方向都不相同,选项AB错误;平均速度等于位移除以时间,故平均速度大小相同,平均速度的方向与位移方向相同,故平均速度方向相同,选项C正确;平均速率等于路程除以时间,三质点的路程不同,时间相同,故平均速率不同,选项D错误.综上本题选C.4.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是这种物理模型之一.关于地球能否看作质点,下列说法正确的是( )A.地球的质量太大,不能把地球看作质点B.地球的体积太大,不能把地球看作质点C.研究地球的自转时可以把地球看作质点D .研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点【答案】D【解析】试题分析:一个物体能不能看成质点,要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时,就可以看成质点,所以A 、B 选项都不对.C 、研究地球的自转时,地球的大小是不能忽略的,没了大小,就没有自转的说法了,所以此时地球不能看成质点,故C 错误.D 、研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了,完全可以忽略,此时可以看成质点,所以D 选项正确.故选D .5.如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )A .在0~6s 内,质点做匀变速直线运动B .在t =12s 末,质点的加速度为-1m /s 2C .在6~10s 内,质点处于静止状态D .在4s 末,质点运动方向改变 【答案】B【解析】在0~4s 内,质点的加速度为64v a t ∆==∆ =1.5(m/s 2),在4-6s 内质点的加速度为:4-62v a t ∆==∆=-1(m/s 2),两段时间内的加速度不同,所以在0~6s 内,质点做非匀变速直线运动,故A 错误;在t=12s 末,质点的加速度为a=044v a t ∆-==∆=-1(m/s 2),故B 正确.在6s ~10s 内,质点以4m/s 的速度做匀速运动,故C 错误;在0-14s 内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,故在4s 末速度方向没有改变,故D 错误;故选B.点睛:本题考查学生对v-t 图象的认识,记住图象的斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示这段时间内物体通过的位移.6.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图象如图所示,在20s 内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )A .平均速度大小相等,平均速率v v v >=甲乙丙B .平均速度大小相等,平均速率v v v >>甲乙丙C .平均速度v v v >>甲乙丙,平均速率相等D .平均速度和平均速率大小均相等【答案】A【解析】【分析】平均速度等于位移与所用时间的比值.平均速率等于路程与所用时间的比值.根据位移图象确定出位移关系,分析物体的运动情况,确定出路程关系,再进行判断平均速度和平均速率的关系.【详解】由图看出,三个物体的起点与终点相同,位移相同,所用时间也相同,则三个物体的平均速度大小相同.由图得知,甲先沿正方向运动,后沿负方向返回,而乙、丙都一直沿正方向运动,三个物体的位移相同,则甲的路程最大,乙丙的路程相等,所以甲的平均速率最大,乙丙的平均速率相等,即v v v 甲乙丙>=,故选A .【点睛】由位移图象纵坐标的变化量等于位移,能判断出物体的位移关系.根据位移图象的斜率等于速度分析物体的运动情况,确定路程关系,是本题解答的基本思路.7.如图所示,两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下,到达低端的同一位置,对于整个下滑过程,两同学的( )A .位移一定相同B .时间一定相同C .末速度一定相同D .平均速度一定相同【答案】A【解析】下滑过程中的始末位置相同,即位移相同,由于两者与滑梯间的动摩擦因数不同,所以导致运动情况不同,即运动时间,以及到达末端的速度不一定相同,A正确BC错误;位移大小相同,而所用时间不一定相同,所以两者的平均速度不一定相同,D错误.8.如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。
人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(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 。
2.一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=50s3dtv==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min450m200mx 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。
人教版高一下册物理 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版高一下册物理 期末精选(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。
高一物理下册 期末精选(篇)(Word版 含解析)

高一物理下册期末精选(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.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。
人教版高一下册物理 期末精选(培优篇)(Word版 含解析)

人教版高一下册物理期末精选(培优篇)(Word版含解析)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。
故选D。
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v1、v2、v3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2htg=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3tan302hx ghvt 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sin30v 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 30322cos308v 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2tan 2tan3033α=︒=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。
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高一物理下册期末精选(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,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。
2.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。
故选D 。
3.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 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012v 。
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 .02mv t F=B .03mv t =C .203mv x =D .2218mv x F=【答案】D【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。
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高一物理下册期末精选(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:()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 。
2.一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v 2从O 点抛出小球,小球正好与斜面在Q 点垂直相碰。
人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册期末精选(提升篇)(Word版含解析)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。
2.一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 v t v =,D 正确。
高一物理下册 期末精选(篇)(Word版 含解析)

高一物理下册期末精选(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,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。
人教版物理高一下册 期末精选(培优篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 期末精选(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.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。
人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册期末精选(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.2.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶.已知快艇在静水中的速度图象如(图甲)所示;河中各处水流速度相同,且速度图象如(图乙)所示.则()A.快艇的运动轨迹一定为直线B .快艇的运动轨迹一定为曲线C .快艇最快到达岸边,所用的时间为20sD .快艇最快到达岸边,经过的位移为100m 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB 、两分运动为一个做匀加速直线运动,一个做匀速线运动,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上,合运动为曲线运动.故A 错误、B 正确;CD 、当水速垂直于河岸时,时间最短,垂直于河岸方上的加速度a =0.5m/s 2,由212d at =,得t =20s ,而位移大于100m ,故C 正确、D 错误. 【点睛】 解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向,知道在垂直于河岸方向上速度越大,时间越短.以及知道分运动和合运动具有等时性.3.静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S 的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,以下说法正确的是( ) A .水流射出喷嘴的速度为2tan θgtB .空中水柱的水的体积为22tan Sgt θC .水流落地时位移大小为22sin gt θD .水流落地时的速度为2cot θgt【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,则有200tan 22y gt gtx v t v θ===故02tan gtv θ=故A 错误; B .空中水柱的水量202tan Sgt Q Sv t θ==故B 正确;C . 水流落地时,竖直方向位移212h gt =,根据几何关系得,水流落地时位移大小为 2sin 2sin h gt s θθ==故C 正确;D .水流落地时,竖直方速度v y =gt ,则水流落地时的速度v ==故D 错误。
人教版高一下册物理 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版高一下册物理期末精选(提升篇)(Word版含解析)一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.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2225m+=x yB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22410m+=x yC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。
2.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下,当小车匀速向右运动时,绳中拉力().A.大于A所受的重力B.等于A所受的重力C.小于A所受的重力D.先大于A所受的重力,后等于A所受的重力【答案】A【解析】【详解】绳与小车的结点向右匀速运动,此为合运动,可把它按如图所示进行分解.其中v1为绳被拉伸的速度,v1=v cos θA上升的速度v A与v1大小相等,即v A=v1=v cos θ随着车往右运动,θ角减小,故v A增大,即A物体加速上升,加速度竖直向上,由牛顿第二定律得,绳中拉力T=mg+ma>mg故A正确,BCD错误。
故选A.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()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=50s3dtv==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min450m200mx 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。
高一物理下册 期末精选(篇)(Word版 含解析)

高一物理下册期末精选(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:()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 。
2.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。
物理高一下册 期末精选(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,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.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。
故选B 。
3.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cos C v v θ=,则cos C vv θ=,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.4.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θ,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:0tan y θ=v vy gt =v所以,解得:tan v t g θ=角度是确定的1tan 2BC AB θ== 可以解得:2v t g=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:2000022v v x v t v g g==⋅=竖直方向的位移:222002211()22v v y gt g x AD g g=====则抛出点距离A 点的距离为:33'tan 22y y x y AD θ=+== 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:12o x AB BC AD ===,则3'2o y AD =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:2C x AB AD ==,则3'32C C y x AD ==即小球从F 点抛出,有可能垂直击中C 点.故D 正确.5.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。
人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(Word版 含解析)

人教版物理高一下册 期末精选(提升篇)(Word 版 含解析)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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。
故选B 。
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2h t g=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03tan302h x gh 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 30322cos30v 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2tan 2tan3033α=︒=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。
人教版高一物理下册 期末精选(培优篇)(Word版 含解析)

人教版高一物理下册 期末精选(培优篇)(Word 版 含解析)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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 vCv D1【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2dT 以最短时间T 1过河时,有11dv T = 联立解得121T T 选项D 正确,ABC 错误。
故选D 。
2.一群小孩在山坡上玩投掷游戏时,有一小石块从坡顶水平飞出,恰好击中山坡上的目标物。
若抛出点和击中点的连线与水平面成角α,该小石块在距连线最远处的速度大小为v ,重力加速度为g ,空气阻力不计,则( )A .小石块初速度的大小为cos vαB .小石块从抛出点到击中点的飞行时间为sin v gαC .抛出点与击中点间的位移大小为22sin v gαD .小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角也为α 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .石块做的是平抛运动,当石块与连线的距离最远时,石块的速度与山坡斜面平行,所以把石块的速度沿水平和竖直方向分解,水平方向上可得0cos vv α=即为平抛运动的初速度的大小,选项A 正确;BC .设抛出点与击中点间的距离为L ,则由平抛运动的规律得 水平方向上0cos L v t α=竖直方向上21sin 2L gt α=由以上两个方程可以解得232sin cos v L g αα= 22sin cos v t g αα=选项BC 错误;D .小石块击中目标时,竖直分速度22sin cos y v v gt αα==则击中目标时速度方向与水平方向的夹角202sin tan 2tan cos y v v v αβαα===所以小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角不等于α,选项D 错误。
高一物理期末精选(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,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 。
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 。
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 .10m/sB .5C 352D 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 。
物理高一下册 期末精选(培优篇)(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.2022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0v 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。
故选C 。
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cos v θB .竖直方向速度大小为sin v θC .竖直方向速度大小为tan v θD .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:sin v v v θ==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()22sin v v v θ'=+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.3.一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。
人教版高一下册物理 期末精选章末训练(Word版 含解析)

人教版高一下册物理期末精选章末训练(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:()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 。
2.一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。
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人教版高一下册物理期末精选(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,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v1、v2、v3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2htg=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3tan302hx ghvt 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sin30v 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222sin30322cos30vvd ha 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。
2.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 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012v 。
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 .02mv t F=B.t =C.x =D.28x F=【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100sin 0.5v v v θ==解得sin 0.5θ=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0cos30-0Fv t m︒= 解得2t F=故AB错误;CD.垂直于恒力F方向上发生的位移23(sin)4mvx vθtF==沿力F方向上发生的位移222003311()()228mv mvFy atm F===位移的大小为2220218mvs x yF=+=故D正确,C错误;故选D。
3.如图所示,竖直墙MN,小球从O处水平抛出,若初速度为v a,将打在墙上的a点;若初速度为v b,将打在墙上的b点.已知Oa、Ob与水平方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力.则v a与v b的比值为()A.sinsinαβB.coscosβαCtantanαβDtantanβα【答案】D【解析】根据平抛运动知识可知:212tan2aa agt gtv t vα==,则2tanaavtgα=同理可知:2tanbbvtgβ=由于两次运动水平方向上的位移相同,根据s vt=解得:tantanabvvβα=,故D正确;ABC错误;故选D4.如图所示,在一倾角为ϕ的斜面底端以一额定速率0v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θ的大小应为( )A.42πϕ-B .4πϕ-C .42πϕ+D .4πϕ+【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】以平行于斜面为x 轴,垂直于斜面为y 轴,发射点为原点,建立平面直角坐标系,由运动学方程得()()20201cos sin 21sin cos 02x v t g t y v t g t θϕϕθϕϕ⎧=-⋅-⋅⎪⎪⎨⎪=-⋅-⋅=⎪⎩解得()22sin 2sin cos v x g θϕϕϕ--=⋅ 显然当42πϕθ=+时()2max1sin v x g ϕ=+。
故选C 。
5.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cos C v v θ=,则cos C vv θ=,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.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。
选项D 正确。
故选ABD 。
7.如图所示,在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿x 轴正方向的恒定风力,将质量为0.1kg m =小球以初速度04m/s v =从O 点竖直向上抛出,到达最高点的位置为M 点,落回x 轴时的位置为N (图中没有画出),若不计空气阻力,坐标格为正方形,g 取210m/s ,则( )A .小球在M 点的速度大小为5m/sB .位置N 的坐标为(120),C .小球到达N 点的速度大小为410m/sD .风力大小为10N 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .设正方形的边长为0s ,小球竖直方向做竖直上抛运动有01v gt =解得10.4s t =0122v s t =水平方向做匀加速直线运动有10132v s t =解得小球在M 点的速度大小为16m/s v =选项A 错误;B .由竖直方向运动的对称性可知,小球再经过1t 到达x 轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,位置N 的坐标为(12,0),选项B 正确;C .到N 点时竖直分速度大小为04m/s v =,水平分速度1212m/s x N v a t v ===水平小球到达N 点的速度大小为2220410m/s x v v v =+=选项C 正确; D .水平方向上有11v at =解得215m/s a =水平所以风力大小1.5N F ma ==水平选项D 错误。
故选BC 。
8.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12v v 、,结果它们同时落到水平面上的M 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12v v >B .一定是P 先抛出的,并且12v v <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 【解析】 【分析】 【详解】 AB .根据212h gt =得 2t h g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2tan y v gt g t x v x tθ===由于P的运动时间大于Q的运动时间,所以P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。
故选BD。
9.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,长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴,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,通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(转过了90角)。
下列有关此过程的说法中正确的是()A.重物M做匀速直线运动B.重物M做变速直线运动C.重物M的最大速度是LD.重物M的最大速度是2ωL【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB.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ωL,该线速度在绳子方向上的分速度就为ωL cosθ,即为重物运动的速度,θ的变化规律是开始最大(90),然后逐渐变小,直至绳子和杆垂直,θ变为零度;然后,θ又逐渐增大,所以重物做变速运动,B正确,A错误;CD.θ角先减小后增大,所以ωL cosθ先增大后减小(绳子和杆垂直时最大),重物的速度先增大后减小,最大速度为ωL。
故C正确,D错误。
故选BC。
10.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()A .发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/sB .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v 与水流速度1v 方向垂直,如图所示:故此时船相对于静水的速度2v 的大小为22215m/s v v v =+=设v 与2v 的夹角为θ,则2cos 0.8vv θ== 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2v 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2v ,而因受阻力作用,其加速度沿图中2v 的反方向,所以轮船相对于静水做匀变速直线运动,C 正确;D .熄火前,船的牵引力沿2v 的方向,水的阻力与2v 的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下,2v 逐渐减小,但其方向不变,当2v 与1v 的矢量和与2v 垂直时轮船的合速度最小,如图所示,则1min cos 2.4m/s v v θ==D 错误。