山东省微山县一中下册抛体运动单元测试卷 (word版,含解析)
- 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.
2.一阶梯如图所示,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2
112
h gt =
,得 1880.4s 0.32s 10
d t g ⨯=
== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度
1112m/s 0.32
x v t =
== 若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d =,根据2
212
h gt =
,得 260.24s d
t g
=
= 水平位移23x d =,则平抛运动的最小速度
2226m/s 0.24
x 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,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。
4.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
212tan 302A A A A gt y gt
x vt v
︒===
解得
2tan 30A v t g ︒
=
同理对B 有
2tan 60B v t g
︒
=
由此解得
:tan 30:tan 601:3A B t t =︒︒=
故选C 。
5.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( )