2018-2019學年高考物理 主題一 曲線運動與萬有引力定律 第一章 拋體運動階段檢測 教科版.doc

第一章 拋體運動階段檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(16為單選題，710為多項選擇題，每小題5分，共50分)1.如圖1所示，在投球游戲中，某人將小球從P點以速度v水平拋向固定在水平地面上的塑料筐，小球恰好沿著筐的上沿入筐并打在筐的底角。若要讓小球進入筐中并直接擊中筐底正中位置，下列做法可行的是()圖1A.在P點將小球以小于v的速度水平拋出B.在P點將小球以大于v的速度水平拋出C.在P點正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出D.在P點正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出解析小球做平拋運動，水平方向xvt，豎直方向ygt2。若還在P點拋出小球，入筐時間相同，增大拋出速度，小球將落在筐右壁上，減小拋出速度，不能落入筐中，故A、B錯誤；在P點正下方某位置以小于v的速度水平拋出小球，小球到筐的上沿等高度處時間短，水平位移小，不能落入筐中，故C錯誤；在P點正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出，小球到筐的上沿等高度處時間長，可以通過減小拋出速度而減小水平位移，從而使小球落在筐底正中位置，故D正確。答案D2.一物體在光滑的水平桌面上運動，在相互垂直的x方向和y方向上的分運動速度隨時間變化的規(guī)律如圖2所示。關于物體的運動，下列說法正確的是()圖2A.物體做速度逐漸增大的曲線運動B.物體運動的加速度先減小后增大C.物體運動的初速度大小是50 m/sD.物體運動的初速度大小是10 m/s解析由圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負方向，則合運動的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運動是勻速直線運動，加速度為零，y軸方向的分運動是勻變速直線運動，加速度沿y軸方向，所以合運動的加速度沿y軸方向，與合初速度方向不在同一直線上，因此物體做曲線運動，根據(jù)速度的合成可知，物體的速度先減小后增大，故A錯誤；物體運動的加速度等于y方向的加速度，保持不變，故B錯誤；根據(jù)圖像可知物體的初速度為v0 m/s50 m/s，故C正確，D錯誤。答案C3.如圖3所示，將一個小鋼珠(可視為質點)從平臺上沿水平方向彈出，小鋼珠落在水平地面上的A點，不計空氣阻力，已知當?shù)氐闹亓铀俣?，為測出小鋼珠離開平臺時的初速度v0，只需要下列哪一件器材()圖3A.天平 B.彈簧測力計C.刻度尺 D.秒表解析小鋼珠離開平臺后做平拋運動，將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，則有xv0t，ygt2，聯(lián)立得v0x?？芍灰每潭瘸邷y量出小鋼珠平拋運動的水平距離x和下落高度h，就能測出v0，故C正確。答案C4.如圖4所示，一鐵球用細線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間光滑孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動，當光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時，懸線與豎直方向的夾角為，此時鐵球()圖4A.豎直方向速度大小為vcos B.豎直方向速度大小為vsin C.豎直方向速度大小為vtan D.相對于地面速度大小為v解析光盤的速度方向是水平向右的，將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解，如圖所示，沿繩的方向的分量vvsin ，這就是桌面以上繩子變長的速度，也等于鐵球上升的速度，故A、C錯誤，B正確；由題意可知鐵球在水平方向上的速度與光盤的相同，豎直方向速度為vsin ，可得鐵球相對于地面速度大小為v，故D錯誤。答案B5.一個物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運動，已知在此過程中物體只受一個恒力F作用，運動軌跡如圖5所示。則由M到N的過程中，物體的速度大小將()圖5A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大解析判斷做曲線運動的物體速度大小的變化情況時，應從下列關系入手：當物體所受合外力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體做曲線運動的速率增大；當物體所受合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體做曲線運動的速率減?。划斘矬w所受合外力方向與速度方向的夾角始終為直角時，物體做曲線運動的速率不變；在本題中，合力F的方向與速度方向的夾角先為鈍角，后為銳角，故D正確。答案D6.如圖6所示，乒乓球網(wǎng)上沿高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L。某人在乒乓球訓練中，從左側處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側桌邊緣。設乒乓球的運動為平拋運動，則乒乓球()圖6A.在空中做變加速直線運動B.在水平方向做勻加速直線運動C.在網(wǎng)的右側運動的時間是左側的2倍D.擊球點的高度是網(wǎng)高的2倍解析乒乓球擊出后，在重力作用下做平拋運動，其運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，故A、B錯誤；球在網(wǎng)的左側和右側通過的水平距離之比，故C正確；設擊球點到桌面的高度為h，則擊球點到網(wǎng)上沿的高度與擊球點到桌面的高度之比為，所以擊球點的高度與網(wǎng)高度之比為，故D錯誤。答案C7.下列對曲線運動的理解正確的是()A.物體做曲線運動時，加速度一定變化B.做曲線運動的物體不可能受恒力作用C.曲線運動可以是勻變速曲線運動D.做曲線運動的物體，速度的大小可以不變解析當物體受到恒力作用且力與速度方向不共線時，物體就做加速度恒定的曲線運動，故A、B錯誤，C正確；當物體受到的力的方向始終與速度方向垂直時，物體做速度大小保持不變的曲線運動，故D正確。答案CD8.某河寬為600 m，河中某點的水流速度v與該點到較近河岸的距離d的關系如圖7所示。船在靜水中的速度為4 m/s，要想使船渡河的時間最短，下列說法正確的是()圖7A.船在航行過程中，船頭應與河岸垂直B.船在河水中航行的軌跡是一條直線C.渡河的最短時間為240 sD.船離開河岸400 m時的速度大小為2 m/s解析若船渡河的時間最短，船在航行過程中，必須保證船頭始終與河岸垂直，選項A正確；因水流的速度大小發(fā)生變化，根據(jù)運動的合成與分解可知，船在河水中航行的軌跡是一條曲線，選項B錯誤；渡河的最短時間為tmin s150 s，選項C錯誤；船離開河岸400 m時的水流速度大小與船離開河岸200 m時的水流速度大小相等，即v水200 m/s2 m/s，則船離開河岸400 m時的速度大小為v m/s2 m/s，選項D正確。答案AD9.以初速度v020 m/s從100 m高臺上水平拋出一個物體(不計空氣阻力，g取10 m/s2)，則()A.2 s后物體的水平速度為20 m/sB.2 s后物體的速度方向與水平方向成45角C.每1 s內物體的速度變化量的大小為10 m/sD.每1 s內物體的速度大小的變化量為10 m/s解析水平拋出的物體做平拋運動，水平方向速度不變，vxv020 m/s，A項正確；2 s后，豎直方向的速度vygt20 m/s，所以tan1，則45，B項正確；速度的變化表現(xiàn)為豎直方向速度的變化，所以t1 s內，速度的變化量vgt10 m/s，所以C項正確；物體的運動速度大小為，相同時間內，其變化量不同，D項錯誤。答案ABC10.如圖8所示，在地面上某一高度處將A球以初速度v1水平拋出，同時在A球正下方地面處將B球以初速度v2斜向上拋出，結果兩球在空中相遇，不計空氣阻力，則兩球從拋出到相遇過程中()圖8A.A和B的初速度大小關系為v1<v2B.A和B的加速度大小關系為a1>a2C.A做勻變速運動，B做變加速運動D.A和B的速度變化量相同解析如圖所示，設v2與水平方向夾角為，兩球分別做平拋運動和斜拋運動，都只受重力作用，做勻變速運動，加速度均為g，故B、C錯誤；兩球經(jīng)過相等時間t在空中相遇，則水平位移相等，故v1tv2cos t，v1<v2，故A正確；由加速度的定義式ag得vgt，故兩球從拋出到相遇過程中，速度變化量相同，故D正確。答案AD二、實驗填空題(本題共2小題，共10分)11.(4分)某研究性學習小組進行如下實驗：如圖9所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v03 cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。圖9同學們測出某時刻R的坐標為(4，6)，此時(1)R的速度大小為_ cm/s。(2)R在上升過程中運動軌跡的示意圖是圖中的_。(R視為質點)解析(1)因為豎直方向勻速運動，由y6 cmv0t知t2 s，水平方向xt4 cm，所以vx4 cm/s，因此此時R的速度大小v5 cm/s。(2)小圓柱體R有水平方向的加速度，所受合外力指向曲線的內側，所以其運動軌跡應如丁圖所示。答案(1)5(2)丁12.(6分)圖10甲是“研究平拋運動”的實驗裝置圖。圖10(1)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為_ m/s。(2)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L5 cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為_ m/s。解析(1)由xv0t，ygt2得v0x，將(32.0 cm，19.6 cm)代入得v00.32 m/s1.6 m/s。(2)由圖丙可知，小球由AB和由BC所用時間相等，且有ygT2，xv0T解得v01.5 m/s。答案(1)1.6(2)1.5三、計算題(本題共4小題，共40分，解答應寫出必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13.(8分)從高為H80 m的樓頂以某水平速度拋出一個石塊，落地點距樓的水平距離為120 m，不計空氣阻力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，求：(1)石塊的初速度大小；(2)石塊著地時的速度v。解析(1)石塊的運動時間t s4 s石塊的初速度v0 m/s30 m/s。(2)石塊著地時豎直方向的速度vygt40 m/s石塊著地時的速度大小v50 m/s設著地時的速度方向與水平方向的夾角為則tan ，得出53。答案(1)30 m/s(2)50 m/s方向與水平方向的夾角為5314.(10分)直升機空投物資時，可以停留在空中不動，設投出的物資離開飛機后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風時落地速度為5 m/s。若飛機停留在離地面100 m高處空投物資，由于風的作用，使降落傘和物資在豎直下落時又以1 m/s的速度勻速水平向北運動，求：圖11(1)物資在空中運動的時間；(2)物資落地時速度的大??；(3)物資在下落過程中水平方向移動的距離。解析如圖所示，物資的實際運動可以看做是豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻速直線運動兩個分運動的合運動。(1)分運動與合運動具有等時性，故物資實際運動的時間與豎直方向分運動的時間相等。所以t s20 s。(2)物資落地時vy5 m/s，vx1 m/s，由平行四邊形定則得v m/s m/s。(3)物資水平方向的位移大小為xvxt120 m20 m。答案(1)20 s(2) m/s(3)20 m15.(10分)如圖12所示，小球從A點以固定的初速度v0水平拋出，空氣阻力不計，A點右下方有一帶擋板的輪子，輪子與小球運動軌跡在同一豎直面內。輪子的半徑為R，拋出點A比輪軸O高h，擋板的初位置在與輪軸等高的B點，調整輪軸O的位置，使平拋軌跡與輪緣相切于C，OC與OB間的夾角為。問：小球拋出的初速度v0大小為多少？圖12解析由圖可知豎直分位移yhRsin ，則有hRsin gt2，豎直分速度大小vCygt，且v2g(hRsin )，由速度分解可得tan ，所以小球拋出的初速度v0tan 。答案tan 16.(12分)如圖13所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質量m1.0 kg的小物塊，它與水平臺階表面間的動摩擦因數(shù)0.25，且與臺階邊緣O點的距離s5 m。在臺階右側固定了一個圓弧擋板，圓弧半徑R5 m，以O點為原點建立平面直角坐標系?，F(xiàn)用F5 N的水平恒力拉動小物塊，不計空氣阻力，已知重力加速度g10 m/s2。圖13(1)為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長時間；(2)若小物塊在水平臺階上運動時，水平恒力一直作用在小物塊上，當小物塊過O點時撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標。解析(1)為使小物塊不能擊中擋板，設拉力F作用最長時間t1時，小物塊剛好運動到O點。由牛頓第二定律得Fmgma1解得a12.5 m/s2減速運動時的加速度大小為a2g2.5 m/s2由運動學公式得sa1ta2t而a1t1a2t2解得t1t2 s。(2)水平恒力一直作用在小物塊上，由運動學公式有v2a1s解得小物塊到達O點時的速度為v05 m/s小物塊過O點后做平拋運動。水平方向：xv0t豎直方向：ygt2又x2y2R2解得位置坐標為x5 m，y5 m。答案(1) s(2)x5 m，y5 m