高一物理下册期末精选检测题(WORD版含答案)
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高一物理下册期末精选检测题(WORD版含答案)一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。
不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【答案】D【解析】【分析】【详解】A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知22tanvgtθ=即22tanvtgθ=根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21t t<,水平位移21xx>,所以21v v>,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222t vt v=,D正确。
故选D。
2.如图所示,一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上,已知杆与水平地面之间的夹角为θ=53°,a点到地面的距离为12m。
从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子,小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切(重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),则小石子射出时的水平初速度为()A.310m/s B.35m/s C.352m/s D.3102m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向,如图所示在垂直于杆的运动方向上10sin0.8v v vθ==在垂直于杆的方向的加速度1cos0.6g g gθ==由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则211cos2vacgθ=整理得35m/sv=故选B。
3.一小船在静水中的速度为4m/s,它在一条河宽160m,水流速度为3m/s的河流中渡河,则下列说法错误的是()A.小船以最短位移渡河时,位移大小为160mB.小船渡河的时间不可能少于40sC.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120mD.小船不可能到达正对岸【答案】D【解析】【分析】【详解】AD.船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,所以小船能垂直河岸正达对岸。
合速度与分速度如图当合速度与河岸垂直,渡河位移最短,位移大小为河宽160m。
选项A正确,D错误;BC.当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为160s40s4mincdtv===它沿水流方向的位移大小为340m120mminx v t==⨯=水选项BC正确。
本题选错误的,故选D。
4.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v1,水流速率恒为v2,且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1,以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为()A.12vv B.21vv C12212v v-D22121v v-【答案】D【解析】【分析】【详解】河水流速处处相同大小为v2,船速大小恒为v1,且v1>v2。
设河宽为d,以最短位移过河时,所用时间为T 2,则有2dT 以最短时间T 1过河时,有11dv T = 联立解得121T T 选项D 正确,ABC 错误。
故选D 。
5.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 做匀速直线运动。
t =0时刻开始,质点受到水平恒力F 作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为012v 。
质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t ,发生位移的大小为x ,则判断正确的是( )A .02mv t F=B.t =C.x =D.x =【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB .在t =0时开始受到恒力F 作用,加速度不变,做匀变速运动,若做匀变速直线运动,则最小速度可以为零,所以质点受力F 作用后一定做匀变速曲线运动。
设恒力与初速度之间的夹角是θ,最小速度100sin 0.5v v v θ==解得sin 0.5θ=设经过t 质点的速度最小,将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解,故在沿恒力方向上有0cos30-0Fv t m︒= 解得2t F=故AB 错误;CD .垂直于恒力F 方向上发生的位移2003(sin )4mv x v θt F==沿力F 方向上发生的位移222003311()()228mv mv Fy at m F===位移的大小为222218mv s x y F=+=故D 正确,C 错误; 故选D 。
6.如图所示,在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿x 轴正方向的恒定风力,将质量为0.1kg m =小球以初速度04m/s v =从O 点竖直向上抛出,到达最高点的位置为M 点,落回x 轴时的位置为N (图中没有画出),若不计空气阻力,坐标格为正方形,g 取210m/s ,则( )A .小球在M 点的速度大小为5m/sB .位置N 的坐标为(120),C .小球到达N 点的速度大小为410m/sD .风力大小为10N 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .设正方形的边长为0s ,小球竖直方向做竖直上抛运动有01v gt =解得10.4s t =0122v s t =水平方向做匀加速直线运动有10132v s t =解得小球在M 点的速度大小为16m/s v =选项A 错误;B .由竖直方向运动的对称性可知,小球再经过1t 到达x 轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,位置N 的坐标为(12,0),选项B 正确;C .到N 点时竖直分速度大小为04m/s v =,水平分速度1212m/s x N v a t v ===水平小球到达N 点的速度大小为2v ==选项C 正确; D .水平方向上有11v at =解得215m/s a =水平所以风力大小1.5N F ma ==水平选项D 错误。
故选BC 。
7.静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S 的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,以下说法正确的是( ) A .水流射出喷嘴的速度为2tan θgtB .空中水柱的水的体积为22tan Sgt θC .水流落地时位移大小为22sin gt θD .水流落地时的速度为2cot θgt【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,则有200tan 22y gt gtx v t v θ===故02tan gtv θ=故A 错误;B .空中水柱的水量202tan Sgt Q Sv t θ==故B 正确;C . 水流落地时,竖直方向位移212h gt =,根据几何关系得,水流落地时位移大小为 2sin 2sin h gt s θθ==故C 正确;D .水流落地时,竖直方速度v y =gt ,则水流落地时的速度222014(tan )2tan y gtv v v θθ=+=+故D 错误。
故选BC 。
【点睛】水从喷嘴喷出后,做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的基本规律结合几何关系即可求解。
8.如图(a ),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直方向的速度,其v-t 图像如图(b )所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻.则A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .由v -t 图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离,所以,A 错误;B .由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,故B 正确C .由于v -t 斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由0v v a t-= 易知a 1>a 2,故C 错误D .由图像斜率,速度为v 1时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a 1>a 2,由G -f y =ma ,可知,f y 1<f y 2,故D 正确9.如图所示,物体A 和B 质量均为m ,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦)。
当用水平力F 拉B 物体沿水平面向右做匀速直线运动时,下列判断正确的是( )A .物体A 的速度小于物体B 的速度 B .物体A 的速度大于物体B 的速度C .绳子对物体A 的拉力小于A 的重力D .绳子对物体A 的拉力大于A 的重力【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB .设绳子与水平方向的夹角为θ,将B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图沿绳子方向的分速度等于A 的速度,有cos A B B v v v θ=<选项A 正确,B 错误;CD .B 向右做匀速直线运动,则θ减小,所以A 的速度增大,即A 向上做加速运动,拉力T mg ma mg =+>选项C 错误,D 正确。
故选AD 。
10.如图,地面上固定有一半径为R 的半圆形凹槽,O 为圆心,AB 为水平直径。
现将小球(可视为质点)从A处以初速度v1水平抛出后恰好落到D点;若将该小球从A处以初速度v2水平抛出后恰好落到C点,C、D两点等高,OC与水平方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.小球从开始运动到落到凹槽上,前后两次的时间之比为1∶2B.v1:v2=1∶3C.小球从开始运动到落到凹槽上,速度的变化量两次相同D.小球从开始运动到落到凹槽上,前后两次的平均速度之比为1∶2【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.平抛运动竖直方向上是自由落体运动,两次都落到同一高度,因此运动时间相同,A错误;B.第一次水平位移o11(1cos60)2x R R=-=第二次水平位移o13(1+cos60)2x R R==由于运动时间相同,因此112213v xv x==B正确;C.由于两次的加速度相同,运动时间相同,因此速度变化量相同,C正确;D.第一次位移1s R=第二次位移23s R=平均速度等于位移与时间的比,由于运动时间相同,因此平均速度之比为13,D错误。