2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng)章末檢測(cè)試卷 滬科版必修2.doc

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第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng)章末檢測(cè)試卷(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)()A速度一定在不斷改變，加速度也一定不斷改變B速度可以不變，但加速度一定不斷改變C質(zhì)點(diǎn)不可能在做勻變速運(yùn)動(dòng)D質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向一定是曲線上該點(diǎn)的切線方向答案D解析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一直線上，故速度方向時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，其加速度不為零，但加速度可以不變，例如平拋運(yùn)動(dòng)，就是勻變速運(yùn)動(dòng)故A、B、C錯(cuò)誤曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變，質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向一定是曲線上該點(diǎn)的切線方向，故D正確2斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相比較，相同的是()A都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B平拋是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，而斜拋是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C都是加速度逐漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)D平拋運(yùn)動(dòng)是速度一直增大的運(yùn)動(dòng)，而斜拋是速度一直減小的曲線運(yùn)動(dòng)答案A解析平拋運(yùn)動(dòng)與斜拋運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是它們都以一定的初速度拋出后，只受重力作用合外力為Gmg，根據(jù)牛頓第二定律可以知道平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度都是恒定不變的，大小為g，方向豎直向下，都是勻變速運(yùn)動(dòng)它們不同的地方就是平拋運(yùn)動(dòng)是水平拋出、初速度的方向是水平的，斜拋運(yùn)動(dòng)有一定的拋射角，可以將它分解成水平分速度和豎直分速度，也可以將平拋運(yùn)動(dòng)看成是特殊的斜拋運(yùn)動(dòng)(拋射角為0)平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)初速度的方向與加速度的方向不在同一條直線上，所以它們都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B、C錯(cuò)，A正確平拋運(yùn)動(dòng)的速率一直在增大，斜拋運(yùn)動(dòng)的速率可能先減小后增大，也可能一直增大，D錯(cuò)3一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()圖1A物體做速度逐漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)B物體運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大C物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是50 m/sD物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是10 m/s答案C解析由題圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負(fù)方向，則合運(yùn)動(dòng)的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，y軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，所以合運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)根據(jù)速度的合成可知，物體的速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于y軸方向的加速度，保持不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)題圖可知物體的初速度為：v0 m/s50 m/s，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C.4. 如圖2所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端穿過(guò)一張CD光盤(pán)的中央光滑小孔后拴著一個(gè)橡膠球，橡膠球靜止時(shí)，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿現(xiàn)將CD光盤(pán)按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，CD光盤(pán)中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時(shí)，小球上升的速度大小為()圖2Avsin Bvcos Cvtan Dvcot 答案A解析由題意可知，懸線與光盤(pán)交點(diǎn)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是逆著線的方向運(yùn)動(dòng)，二是垂直于線的方向運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系有：v線vsin ，而線的速度大小即為小球上升的速度大小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤5如圖3所示，小朋友在玩一種運(yùn)動(dòng)中投擲的游戲，目的是在運(yùn)動(dòng)中將手中的球投進(jìn)離地面高3 m的吊環(huán)，他在車上和車一起以2 m/s的速度向吊環(huán)運(yùn)動(dòng)，小朋友拋球時(shí)手離地面的高度為1.2 m，當(dāng)他在離吊環(huán)的水平距離為2 m時(shí)將球相對(duì)于自己豎直上拋，球剛好沿水平方向進(jìn)入吊環(huán)，他將球豎直向上拋出的速度是(g取10 m/s2)()圖3A2.8 m/s B4.8 m/sC6.8 m/s D8.8 m/s答案C解析小球的運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，題中球恰好沿水平方向進(jìn)入吊環(huán)，說(shuō)明小球進(jìn)入吊環(huán)時(shí)豎直上拋分運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)最高點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，由上升高度hv豎tgt2，得v豎6.8 m/s，選項(xiàng)C正確6如圖4所示為足球球門，球門寬為L(zhǎng).一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))球員頂球點(diǎn)的高度為h，足球做平拋運(yùn)動(dòng)(足球可看成質(zhì)點(diǎn))，則()圖4A足球位移的大小xB足球初速度的大小v0C足球初速度的大小v0D足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan 答案B解析足球位移大小為x，A錯(cuò)誤；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：hgt2，v0t，解得v0，B正確，C錯(cuò)誤；足球初速度方向與球門線夾角正切值tan ，D錯(cuò)誤7(多選)以初速度v020 m/s從100 m高臺(tái)上水平拋出一個(gè)物體(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)，則()A2 s后物體的水平速度為20 m/sB2 s后物體的速度方向與水平方向成45角C每1 s內(nèi)物體的速度變化量的大小為10 m/sD每1 s內(nèi)物體的速度大小的變化量為10 m/s答案ABC解析水平拋出的物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，vxv020 m/s，A項(xiàng)正確；2 s后，豎直方向的速度vygt20 m/s，所以tan 1，則45，B項(xiàng)正確；每1 s內(nèi)物體的速度的變化量的大小為vgt10 m/s，所以C項(xiàng)正確；物體的運(yùn)動(dòng)速度大小為，相同時(shí)間內(nèi)，其變化量不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤8(多選)一條船要在最短時(shí)間內(nèi)渡過(guò)寬為100 m的河，已知河水的流速v1與船離河岸的距離x變化的關(guān)系如圖5甲所示，船在靜水中的速度v2與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則以下判斷中正確的是()圖5A船渡河的最短時(shí)間是20 sB船運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是直線C船在河水中的加速度大小為0.4 m/s2D船在河水中的最大速度是5 m/s答案AC解析船在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短，即t s20 s，A正確；由于水流速度變化，所以合速度變化，船頭始終與河岸垂直時(shí)，運(yùn)動(dòng)的軌跡不可能是直線，B錯(cuò)誤；船在最短時(shí)間內(nèi)渡河t20 s，則船運(yùn)動(dòng)到河的中央時(shí)所用時(shí)間為10 s，水的流速在x0到x50 m之間均勻增加，則a1 m/s20.4 m/s2，同理x50 m到x100 m之間a2 m/s20.4 m/s2，則船在河水中的加速度大小為0.4 m/s2，C正確；船在河水中的最大速度為v m/s m/s，D錯(cuò)誤9(多選)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖6所示，O為拋出點(diǎn)，物體經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(x1，y1)時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為，則下列結(jié)論正確的是()圖6Atan Btan C物體拋出時(shí)的速度為v0x1D物體經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度vP答案BCD解析tan ，豎直位移y1gt2，水平位移x1v0t，則gt，v0，所以tan ，B正確，A錯(cuò)誤；物體拋出時(shí)的速度v0，而t，所以v0x1，C正確；物體豎直方向上的速度為vy，所以經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度vP，D正確10.(多選)跳臺(tái)滑雪是奧運(yùn)比賽項(xiàng)目之一，利用自然山形建成的跳臺(tái)進(jìn)行，某運(yùn)動(dòng)員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖7所示，若斜面雪坡的傾角為，飛出時(shí)的速度大小為v0，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員飛出后在空中的姿勢(shì)保持不變，重力加速度為g，則()圖7A如果v0不同，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的位置不同，速度方向也不同B如果v0不同，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的位置不同，但速度方向相同C運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間是D運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是答案BC解析運(yùn)動(dòng)員落到雪坡上時(shí)，初速度越大，落點(diǎn)越遠(yuǎn)；位移與水平方向的夾角為，設(shè)速度與水平方向的夾角為，則有tan 2tan ，所以初速度不同時(shí)，落點(diǎn)不同，但速度方向與水平方向的夾角相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知xv0t，ygt2，且tan ，可解得t，故選項(xiàng)C正確；運(yùn)動(dòng)員落到雪坡上時(shí)，速度vv0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤故本題選B、C.二、實(shí)驗(yàn)題(本題共8分)11(8分)未來(lái)在一個(gè)未知星球上用如圖8甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)現(xiàn)對(duì)小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10 s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為14，則：圖8(1)由以上信息，可知a點(diǎn)_(選填“是”或“不是”)小球的拋出點(diǎn)(2)由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為_(kāi)m/s2.(3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_m/s.(4)由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是_m/s.答案(1)是(2)8(3)0.8(4)解析(1)豎直方向上，由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移之比為135可知，a點(diǎn)為拋出點(diǎn)(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為T，在豎直方向有hgT2，T0.10 s，可求得g8 m/s2.(3)由兩位置間的時(shí)間間隔為0.10 s，水平距離為8 cm，xv0t，得小球平拋的初速度v00.8 m/s.(4)b點(diǎn)豎直分速度為ac間的豎直平均速度，根據(jù)速度的合成求b點(diǎn)的合速度，vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/s.三、計(jì)算題(本題共4小題，共52分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)12(12分)如圖9所示，斜面體ABC固定在地面上，小球p從A點(diǎn)靜止下滑當(dāng)小球p開(kāi)始下滑時(shí)，另一小球q從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)水平拋出，兩球同時(shí)到達(dá)斜面底端的B處已知斜面AB光滑，長(zhǎng)度l2.5 m，斜面傾角30.不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求：圖9(1)小球p從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的時(shí)間(2)小球q拋出時(shí)初速度的大小答案(1)1 s(2) m/s解析(1)設(shè)小球p從斜面上下滑的加速度為a，由牛頓第二定律得：agsin 設(shè)下滑所需時(shí)間為t1，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得lat12由得t1解得t11 s(2)對(duì)小球q：水平方向位移xlcos v0t2依題意得t2t1由得v0 m/s.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的物體相遇問(wèn)題【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的物體相遇問(wèn)題13(12分)在一定高度處把一個(gè)小球以v030 m/s的速度水平拋出，它落地時(shí)的速度大小vt50 m/s，如果空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的水平位移大小x和豎直位移大小y；(3)小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度大小.答案(1)4 s(2)120 m80 m(3)10 m/s解析(1)設(shè)小球落地時(shí)的豎直分速度為vy，由運(yùn)動(dòng)的合成可得vt，解得vy m/s40 m/s小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，有vygt，解得t s4 s(2)小球在水平方向上的位移為xv0t304 m120 m小球的豎直位移為ygt21042 m80 m(3)小球位移的大小為s m40 m由平均速度公式可得 m/s10 m/s.14.(12分)如圖10所示，斜面傾角為45，從斜面上方A點(diǎn)處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，在B點(diǎn)處和斜面碰撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗剑?jīng)過(guò)一段時(shí)間在C點(diǎn)再次與斜面碰撞已知A、B兩點(diǎn)的高度差為h，重力加速度為g，不考慮空氣阻力求：圖10(1)小球在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，落到B點(diǎn)的速度大??；(2)小球落到C點(diǎn)時(shí)速度的大小答案(1)(2)解析(1)小球下落過(guò)程中，做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)落到斜面B點(diǎn)的速度為v，滿足：v22gh，解得：v(2)小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從B到C的時(shí)間為t，豎直方向：BCsin gt2水平方向：BCcos vt解得：t2所以C點(diǎn)的速度為vC15(16分)如圖11所示，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m1.0 kg的小物塊，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s5 m在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)圓弧擋板，圓弧半徑R5 m，今以圓弧圓心O點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系現(xiàn)用F5 N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，已知重力加速度g10 m/s2.圖11(1)為使小物塊不能擊中擋板，求水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間；(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平恒力F一直作用在小物塊上，當(dāng)小物塊過(guò)O點(diǎn)時(shí)撤去水平恒力，求小物塊擊中擋板上的位置答案(1) s(2)x5 m，y5 m解析(1)為使小物塊不會(huì)擊中擋板，設(shè)拉力F作用最長(zhǎng)時(shí)間t1時(shí)，小物塊剛好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)由牛頓第二定律得：Fmgma1解得：a12.5 m/s2勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為：a2g2.5 m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：sa1t12a2t22而a1t1a2t2解得：t1t2 s(2)水平恒力一直作用在小物塊上，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v022a1s解得小物塊到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為：v05 m/s小物塊過(guò)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)水平方向：xv0t豎直方向：ygt2又x2y2R2解得位置為：x5 m，y5 m