2018-2019學(xué)年高考物理 主題一 曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力定律 第一章 拋體運(yùn)動(dòng)階段檢測(cè) 教科版.doc
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第一章 拋體運(yùn)動(dòng)階段檢測(cè)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(16為單選題,710為多項(xiàng)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(diǎn)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(jìn)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(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出B.在P點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出C.在P點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出D.在P點(diǎn)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(yùn)動(dòng),水平方向xvt,豎直方向ygt2。若還在P點(diǎn)拋出小球,入筐時(shí)間相同,增大拋出速度,小球?qū)⒙湓诳鹩冶谏?,減小拋出速度,不能落入筐中,故A、B錯(cuò)誤;在P點(diǎn)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(shí)間短,水平位移小,不能落入筐中,故C錯(cuò)誤;在P點(diǎn)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(shí)間長(zhǎng),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(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2所示。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()圖2A.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(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方向的加速度,保持不變,故B錯(cuò)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(cuò)誤。答案C3.如圖3所示,將一個(gè)小鋼珠(可視為質(zhì)點(diǎn))從平臺(tái)上沿水平方向彈出,小鋼珠落在水平地面上的A點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,為測(cè)出小鋼珠離開平臺(tái)時(shí)的初速度v0,只需要下列哪一件器材()圖3A.天平 B.彈簧測(cè)力計(jì)C.刻度尺 D.秒表解析小鋼珠離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng),將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),則有xv0t,ygt2,聯(lián)立得v0x。可知只要用刻度尺測(cè)量出小鋼珠平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離x和下落高度h,就能測(cè)出v0,故C正確。答案C4.如圖4所示,一鐵球用細(xì)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(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí),懸線與豎直方向的夾角為,此時(shí)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(duì)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(zhǎng)的速度,也等于鐵球上升的速度,故A、C錯(cuò)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(duì)于地面速度大小為v,故D錯(cuò)誤。答案B5.一個(gè)物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運(yùn)動(dòng),已知在此過程中物體只受一個(gè)恒力F作用,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的物體速度大小的變化情況時(shí),應(yīng)從下列關(guān)系入手:當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率增大;當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率減小;當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角始終為直角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)。某人在乒乓球訓(xùn)練中,從左側(cè)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(cè)桌邊緣。設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng),則乒乓球()圖6A.在空中做變加速直線運(yùn)動(dòng)B.在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.在網(wǎng)的右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是左側(cè)的2倍D.擊球點(diǎn)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(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤;球在網(wǎng)的左側(cè)和右側(cè)通過的水平距離之比,故C正確;設(shè)擊球點(diǎn)到桌面的高度為h,則擊球點(diǎn)到網(wǎng)上沿的高度與擊球點(diǎn)到桌面的高度之比為,所以擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為,故D錯(cuò)誤。答案C7.下列對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解正確的是()A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度一定變化B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體不可能受恒力作用C.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的大小可以不變解析當(dāng)物體受到恒力作用且力與速度方向不共線時(shí),物體就做加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤,C正確;當(dāng)物體受到的力的方向始終與速度方向垂直時(shí),物體做速度大小保持不變的曲線運(yùn)動(dòng),故D正確。答案CD8.某河寬為600 m,河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)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(shí)間最短,下列說法正確的是()圖7A.船在航行過程中,船頭應(yīng)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(shí)間為240 sD.船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為2 m/s解析若船渡河的時(shí)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(xiàng)A正確;因水流的速度大小發(fā)生變化,根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(xiàng)B錯(cuò)誤;渡河的最短時(shí)間為tmin s150 s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;船離開河岸400 m時(shí)的水流速度大小與船離開河岸200 m時(shí)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(shí)的速度大小為v m/s2 m/s,選項(xiàng)D正確。答案AD9.以初速度v020 m/s從100 m高臺(tái)上水平拋出一個(gè)物體(不計(jì)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(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tan1,則45,B項(xiàng)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(nèi),速度的變化量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。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(shí)在A球正下方地面處將B球以初速度v2斜向上拋出,結(jié)果兩球在空中相遇,不計(jì)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(guān)系為v1a2C.A做勻變速運(yùn)動(dòng),B做變加速運(yùn)動(dòng)D.A和B的速度變化量相同解析如圖所示,設(shè)v2與水平方向夾角為,兩球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng),都只受重力作用,做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度均為g,故B、C錯(cuò)誤;兩球經(jīng)過相等時(shí)間t在空中相遇,則水平位移相等,故v1tv2cos t,v1v2,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(shí)驗(yàn)填空題(本題共2小題,共10分)11.(4分)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):如圖9所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖9同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)(1)R的速度大小為_ cm/s。(2)R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是圖中的_。(R視為質(zhì)點(diǎn))解析(1)因?yàn)樨Q直方向勻速運(yùn)動(dòng),由y6 cmv0t知t2 s,水平方向xt4 cm,所以vx4 cm/s,因此此時(shí)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(nèi)側(cè),所以其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)如丁圖所示。答案(1)5(2)丁12.(6分)圖10甲是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖10(1)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù),其中O為拋出點(diǎn),則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_ m/s。(2)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,每小格的邊長(zhǎng)L5 cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)間相等,且有ygT2,xv0T解得v01.5 m/s。答案(1)1.6(2)1.5三、計(jì)算題(本題共4小題,共40分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)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(gè)石塊,落地點(diǎn)距樓的水平距離為120 m,不計(jì)空氣阻力,sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2,求:(1)石塊的初速度大?。?2)石塊著地時(shí)的速度v。解析(1)石塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t s4 s石塊的初速度v0 m/s30 m/s。(2)石塊著地時(shí)豎直方向的速度vygt40 m/s石塊著地時(shí)的速度大小v50 m/s設(shè)著地時(shí)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(jī)空投物資時(shí),可以停留在空中不動(dòng),設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落,無風(fēng)時(shí)落地速度為5 m/s。若飛機(jī)停留在離地面100 m高處空投物資,由于風(fēng)的作用,使降落傘和物資在豎直下落時(shí)又以1 m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動(dòng),求:圖11(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)物資落地時(shí)速度的大??;(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離。解析如圖所示,物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。所以t s20 s。(2)物資落地時(shí)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(diǎn)以固定的初速度v0水平拋出,空氣阻力不計(jì),A點(diǎn)右下方有一帶擋板的輪子,輪子與小球運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直面內(nèi)。輪子的半徑為R,拋出點(diǎn)A比輪軸O高h(yuǎn),擋板的初位置在與輪軸等高的B點(diǎn),調(diào)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(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m1.0 kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面間的動(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,以O(shè)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,不計(jì)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(zhǎng)時(shí)間;(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平恒力一直作用在小物塊上,當(dāng)小物塊過O點(diǎn)時(shí)撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo)。解析(1)為使小物塊不能擊中擋板,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sa1ta2t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v2a1s解得小物塊到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v05 m/s小物塊過O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)。水平方向:xv0t豎直方向:ygt2又x2y2R2解得位置坐標(biāo)為x5 m,y5 m。答案(1) s(2)x5 m,y5 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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