高中物理会考水平合格考备考知识清单《第五章抛体运动》含解析答案
展开一、单选题
1.如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,下列关系式中正确的是( )
A.va>vbB.ta>tb
C.va=vbD.ta<tb
2.将小钢球以速度v0水平抛出,抛出点距水平地面高度为h,经时间t落到地面上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.h越大,t越大
B.h越大,t越小
C.v0越大,t越大
D.v0越大,t越小
3.下列说法正确的是( )
A.物体做平抛运动,其加速度恒定不变
B.物体做曲线运动,其速度可能保持恒定
C.物体做直线运动,其所受合力一定为零
D.物体做曲线运动,其所受合力一定是变力
4.平抛运动是一种( )
A.匀加速曲线运动B.匀速运动
C.变加速运动D.匀变速直线运动
5.物体从某一高处平抛,落地速度为vt,飞行时间为t,不计空气阻力,则物体初速度为( )
A.B.
C.D.
6.平抛运动的物体,在空中运动的时间取决于( )
A.物体距地面的高度B.物体的质量
C.抛出时的速度D.抛出时的位置
7.如图所示,有一条宽为的河道,一小船从岸边的某点渡河,渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为,水流速度大小为。下列说法正确的是( )
A.小船渡河过程中的位移大小为
B.小船渡河的时间是
C.小船在河水中航行的轨迹是曲线
D.小船在河水中的速度是
8.如图所示,乒乓球从斜面上滚下,以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口正前方时,对着球横向吹气,则关于乒乓球的运动,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球将保持原有的速度继续前进
B.乒乓球将偏离原有的运动路径,但不进入纸筒
C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒
D.只有用力吹气,乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒
9.关于运动的合成与分解,下列说法不正确的是( )
A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的
B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法
C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动
D.任何形式的运动都可以用几个分运动替代
10.2022年2月19日,北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中,中国选手隋文静、韩聪获得金牌,夺得中国队第九金。如图所示是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹,其中a、b、c、d是轨迹上的四个点。运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是( )
A.位置aB.位置bC.位置cD.位置d
11.在水平公路上行驶的汽车,当汽车以一定速度运动时,车轮与路面间的最大静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力,汽车沿如图的圆形路径(虚线)运动、当汽车行驶速度突然增大,则汽车的运动路径可能是 ( )
A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ
12.若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图a,b,c,d表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块,玻璃管的开口端用胶塞塞紧,保证将其迅速竖直倒置时,红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于桌面上的小车上的同时,小车从A位置在恒力F作用下从静止开始运动。经过一段时间后,小车运动到虚线表示的B位置。按照图中建立的坐标系,在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
14.如图,有一长为的玻璃管竖直放置,在红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右匀速运动,经过,红蜡块到达玻璃管的最上端,此过程玻璃管的水平位移为,不计红蜡块的大小,则红蜡块运动的实际速度大小为( )
A.B.
C.D.
15.如图所示,套圈是我国民众喜爱的传统游戏,在套圈游戏中,小朋友将套圈水平抛向地面的玩具,结果套圈落在玩具的前方。不计空气阻力,为了把套圈套住玩具,则原地再次水平抛套圈时,他可以( )
A.减小抛出点高度,同时减小初速度
B.增大抛出点高度,同时增大初速度
C.保持抛出点高度不变,增大初速度
D.保持初速度不变,增大抛出点高度
16.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速,需要测量的是( )
A.车的长度,车的质量
B.车的高度,车的重量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离
D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离
17.如图所示,一固定斜面的倾角为α,高为h,一小球从斜面顶端沿水平方向抛出,刚好落至斜面底端,不计小球运动中所受的空气阻力,设重力加速度为g,则小球从抛出到落至斜面底端所经历的时间为( )
A.B.
C.D.
18.如图,以9.8m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )
A.B.C.D.2s
19.某质点在一段时间内做曲线运动,则在此段时间内( )
A.速度可以不变,加速度一定在不断变化
B.速度可以不变,加速度也可以不变
C.速度一定在不断变化
D.速度一定在不断变化,加速度一定在不断变化
20.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题
21.如图所示,利用频闪照相研究平抛运动。小球A由斜槽滚下从桌边缘水平抛出。当恰好离开桌边缘时,小球B同时下落,两球恰在位置4相碰(g取)。则:
(1)A球离开桌面时的速度为 。
(2)在图中标明与B球相对应的A球另外两个位置并画出A球的运动轨迹 。
22.(1)某物理兴趣小组在利用频闪照相机研究平抛运动的实验中,得到某一个小钢球做平抛运动的频闪照片,小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示(已知每个正方形小格子的边长为0.1m)。重力加速度g取10m/s2,则频闪照片的频率为 Hz,小球平抛的初速度大小为 m/s,小球经过b点时的速率为 m/s。
(2)物体做平抛运动的规律可以概括为两点:①在水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动。
如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置,其中A、B为两个等大的小球,C为与弹性钢片E相连的小平台,D为固定支架,两小球等高。用小锤击打弹性钢片E,可使A球沿水平方向飞出,同时B球被松开,做自由落体运动。在不同的高度多次做上述实验,发现两球总是同时落地,这样的实验结果( )
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.能同时说明上述两条规律
D.不能说明上述两条规律中的任意一条
三、解答题
23.飞机以200m/s的速度跟水平方向成的角俯冲轰炸时,求:
(1)飞机的水平分速度和竖直分速度;
(2)在1000m高空投弹并要命中目标,应在距目标水平距离多远投弹?
24.如图所示,在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点,求:(g取10m/s2)
(1)A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间;
(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。
25.如图所示,电脑控制果蔬自动喷灌技术被列为全国节水灌溉示范项目,在获得经济效益的同时也获得了社会效益。从该技术水管中射出的水流轨迹呈现一道道美丽的弧线,如果水喷出管口的速度是20m/s,管口与水平方向的夹角为45°,空气阻力不计。(g取10m/s2)
(1)能否求出水的射程和射高,若能求根据什么规律求?
(2)计算水的射程和射高。
参考答案:
1.B
【详解】BD.平抛运动的竖直方向上为自由落体运动
得
a小球下落高度大,所以空中运动时间长
ta>tb
故B正确,D错误;
AC.平抛运动的水平方向为匀速直线运动
两小球运动水平位移x相同,ta>tb,可得
va
故选B。
2.A
【详解】根据 可知,h越大,t越大,下落时间与初速度无关,故A正确BCD错误。
故选A。
3.A
【详解】A.物体做平抛运动,其加速度始终等于重力加速度,故A正确;
B.物体做曲线运动,其速度方向一定变化,所以速度不可能保持恒定,故B错误;
C.物体只有做匀速直线运动时,其所受合力才一定为零,故C错误;
D.物体做曲线运动,其所受合力不一定是变力,如平抛运动,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】平抛运动轨迹是曲线,加速度始终竖直向下,大小为g,所以是匀加速曲线运动。
故选A。
5.B
【详解】物体初速度为
故ACD错误,B正确。
故选B。
6.A
【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据分运动与合运动具有等时性知,平抛运动的时间为
即平抛运动的时间取决于平抛运动下落的高度,与初速度、质量无关。
故选A。
7.B
【详解】A.小船参与了两个方向的运动,一个是垂直于河岸的运动,一个是沿着河岸的运动,小船到达河对岸时,垂直于河岸的位移为,总位移大于,A错误;
B.由于渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直,故
解得
选项B正确;
C.小船垂直于河岸方向做匀速直线运动,沿河岸方向也做匀速直线运动,所以小船的实际运动为匀速直线运动,C错误;
D.小船在河水中的速度为
D错误。
故选B。
8.B
【详解】当乒乓球经过筒口时,对着球横向吹气,乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动,实际运动是两个运动的合运动;故一定不会进入纸筒,要提前吹才会进入纸筒。
故选B。
9.C
【详解】A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的,A正确;
B.将合运动分解为两个分运动时,可以在不同方向上分解,从而得到不同的解,B正确;
CD.任何形式的运动都可以分解,故C错误,D正确。
故选C。
10.C
【详解】因为曲线上某点的速度方向沿着该点的切向方向。
故选C。
11.B
【详解】当汽车行驶速度突然增大时,最大静摩擦力不足以提供其需要的向心力,则汽车会发生离心运动,且合外力为滑动摩擦力,又因为合外力在运动轨迹的凹侧,即汽车的运动路径可能沿着轨迹Ⅱ。
故选B。
12.B
【详解】ABD.物体的运动轨迹向合外力F方向偏转,且介于F与v0的方向之间,故AD错误,B正确;
C.合外力F与初速度v0不共线,物体一定做曲线运动,故C错误。
故选B。
13.C
【详解】红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底,竖直方向合力为0,小车从A位置在恒力F作用下从静止开始运动,红蜡块在水平方向做匀加速运动,合力方向沿x方向正方向,由于合力方向指向轨迹内侧,可知选项C符合要求。
故选C。
14.C
【详解】根据题意可知,蜡烛沿斜向上方向做匀速直线运动,运动的位移为
红蜡块运动的实际速度大小为
故选C。
15.A
【详解】设小球平抛运动的初速度为,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间为
水平位移为
由此可知,要减小水平位移x,可保持抛出点高度不变,减小初速度,或可保持初速度大小不变,减小降低抛出点高度,或减小抛出点高度,同时减小初速度,BCD错误,A正确。
故选A。
16.D
【详解】零件被抛出做平抛运动,且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度,则由平抛运动知识得
,
联立解得
所以,要测量卡车原来的速度,只要测出零件平抛运动的初速度。由上知,需要测量的量是车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离。
故选D。
17.C
【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,则有
解得
故选C。
18.C
【详解】物体垂直撞在倾角为的斜面上,则有
解得
又
联立解得物体完成这段飞行的时间为
故选C。
19.C
【详解】曲线运动的速度方向是时刻改变的,速度也就一定在变化,但加速度可以不变;曲线运动有两种情况,一种是匀变速曲线运动,另一种是非匀变速曲线运动。
故选C。
20.C
【详解】根据曲线运动的特点可知,汽车的运动轨迹将偏向合外力的方向;将汽车所受的合外力分解,沿着轨迹切线方向的分力应该与瞬时速度的方向相反,才能使汽车的速度逐渐减小。
故选C。
21. 1.5
【详解】(1)[1]由图知两球相遇时在竖直方向上的通过的位移大小均为
则运动时间
而A球在此时间内通过的水平位移为
故A的初速度
(2)[2]由于小球A在水平方向上匀速运动,频闪照相的闪光时间间隔相等,则A球在四个位置上的水平距离都相等,而在竖直方向上与B球的运动情况相同,即与B球处于同一水平线上。轨迹如图
22. 10 2 2.5 B
【详解】(1)[1]在竖直方向上,根据
解得
T=0.1s
由频率为
[2]在水平方向上,可得小球平抛运动的初速度
[3]b点的竖直分速度
则b点的速度为
(2)[4] 在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
故选B。
23.(1),;(2)
【详解】(1)飞机的水平分速度
竖直分速度
(2)设炸弹飞行时间为t,则
带入数据解得
飞机投弹时距目标水平距离应为
24.(1)6.75m;0.9s;(2)
【详解】(1)设小球落到B点时速度的偏转角为α,运动时间为t。则
解得
t=0.9s
A、B两点间的距离
(2)小球刚碰到斜面时,竖直方向分速度
速度方向与水平方向夹角的正切值
25.(1)见解析;(2)40m,10m
【详解】(1)可以求出,根据水平方向是匀速运动,竖直方向是竖直上抛运动的规律来求。
(2)水的竖直分速度
上升的最大高度
水在空中的飞行时间为
水的水平分速度
水平射程
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