安徽省六安市霍邱县第一中学下册抛体运动单元综合测试(Word版 含答案)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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2
1
sin
2
y gt Rα
==,得
2sin
R
t
g
α
=,竖直方向的分速度为
2sin
y
v gt gRα
==,水平方向的分速度为
22
(2)(2sin)42sin
v gR gR gR gR
αα
=-=-,又
00
tan y
v gt
v v
α==,而2
00
1
2
tan
2
gt gt
v t v
β==,所以tan2tan
αβ
=,物体沿水平方向的位移为2cos
x Rα
=,又0
x v t
=,联立以上的方程可得
3
v 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1v
1cos 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,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
2
1
2
tan30
2
A A
A A
gt
y gt
x vt v
︒===
解得
2tan30
A
v
t
g
︒
=
同理对B有
2tan60
B
v
t
g
︒
=
由此解得
:tan30:tan601:3
A B
t t=︒︒=
故选C。
4.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.10m/s B.5C
3
5
2
D
3
10
2
m/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
10
sin0.8
v v v
θ
==
在垂直于杆的方向的加速度
1
cos0.6
g g g
θ
==
由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则
2
1
1
cos
2
v
ac
g
θ=
整理得
35m/s
v=
故选B。
5.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.
sin
sin
α
βB.
cos
cos
β
α
C
tan
tan
α
β
D
tan
tan
β
α
【答案】D
【解析】
根据平抛运动知识可知:
2
1
2
tan
2
a
a a
gt gt
v t v
α==,则
2tan
a
a
v
t
g
α
=
同理可知:
2tan
b
b
v
t
g
β
=
由于两次运动水平方向上的位移相同,根据s vt
=