人教版高一下册物理 期末精选专题练习(word版
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人教版高一下册物理期末精选专题练习(word版一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变【答案】A【解析】【分析】【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x和v y恒定,则v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A项正确.2.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A6m/s22m/s<<B.22m/s 3.5m/sv<≤vC2m/s6m/s<<v<<D6m/s23m/sv【答案】A【分析】 【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112h gt =,得 1880.4s 0.32s 10d t g ⨯=== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度111m/s 22m/s 0.32x v t === 若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d =,根据2212h gt =,得 260.24s dt g== 水平位移23x d =,则平抛运动的最小速度222m/s 6m/s 0.24x v t === 所以速度范围6m/s 22m/s v <<故A 正确。
故选A 。
【点睛】对于平抛运动的临界问题,可以通过画它们的运动草图确定其临界状态及对应的临界条件。
3.如图所示,在固定的斜面上A 、B 、C 、D 四点,AB=BC=CD 。
三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以v 1、v 2、v 3的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的D 点,则下列判断正确的是( )A .A 球最后才抛出B .C 球的初速度最大C .A 球离斜面最远距离是C 球的三倍D .三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30︒斜向右下方【解析】 【详解】A .设球在竖直方向下降的距离为h ,三球水平抛出后,均做平抛运动,据212h gt =可得,球在空中飞行的时间t =所以A 球在空中飞行时间最长,三球同时落在斜面的D 点,所以A 球最先抛出,故A 项错误;B .设球飞行的水平距离为x ,三球水平抛出后,球在水平方向做匀速直线运动,则球的初速度0tan30h x v t t ︒===C 球竖直下降的高度最小,则C 球的初速度最小,故B 项错误;C .将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为0sin30v v ⊥=︒,cos30a g ⊥=︒当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离2220sin 3022cos30v v d h a g ⊥⊥︒===︒A 球在竖直方向下降的距离是C 球的三倍,则A 球离斜面最远距离是C 球的三倍,故C 项正确;D .三球水平抛出,最终落在斜面上,则2012tan30gt v t=︒ 设球落在斜面上速度方向与水平面成α角,则tan y v gt v v α==解得tan 2tan30α=︒=所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60︒,即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30︒斜向右下方,故D 项错误。
4.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v 1,水流速率恒为v 2,且v 1>v 2.他以最短时间方式过河用时T 1,以最短位移方式过河用时T 2.则T 1与T 2的比值为( )A .12v vB .21v vC .12212v v v- D .22121v v -【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】河水流速处处相同大小为v 2,船速大小恒为v 1,且v 1>v 2。
设河宽为d ,以最短位移过河时,所用时间为T 2,则有22122dv v T =- 以最短时间T 1过河时,有11dv T = 联立解得2212121v v T T -= 选项D 正确,ABC 错误。
故选D 。
5.如图所示,竖直墙MN ,小球从O 处水平抛出,若初速度为v a ,将打在墙上的a 点;若初速度为v b ,将打在墙上的b 点.已知Oa 、Ob 与水平方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力.则v a 与v b 的比值为( )A .sin sin αβB .cos cos βαC tan tan αβD tan tan βα【答案】D 【解析】根据平抛运动知识可知:212tan 2a a agtgt v t v α== ,则2tan a av t gα=同理可知:2tan b b v t gβ=由于两次运动水平方向上的位移相同,根据s vt = 解得:tan tan a b v v βα=,故D 正确;ABC 错误; 故选D6.如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O 。
一人站在A 点处以速度v 0沿水平方向扔小石子,已知AO =40m ,下列说法中正确的是( )A .若v 0=18m/s ,则石块可以落入水中B .v 0越大,平抛过程速度随时间的变化率越大C .若石块不能落入水中,则v 0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D .若石块能落入水中,则v 0越大,全程的速度变化量越大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .根据平抛运动规律可得tan 302y gtx v == 当018m/s v =时,解得63t =从A 到O 的有211sin 2AO θgt ⋅=解得12s t =,由于1t t >,所以石块可以落入水中,A 正确;B .速度随时间的变化率即加速度,平抛运动的加速度不变,与初速度无关,B 错误;C .若石块不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值为tan gt v α=位移方向与水平方向夹角的正切值tan 2y gt x v θ== 可知tan 2tan αθ=,因为θ一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关,C错误;D.若石块能落入水中,由于距水面高度不变,落水时间相同,速度变化量为ΔΔv g t=所以全程的速度变化量相同,D错误。
故选A。
7.图示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).若球员顶球点的高度为h.足球被顶出后做平抛运动(足球可看做质点),重力加速度为g.则下列说法正确的是A.足球在空中运动的时间222s h tg+ =B.足球位移大小224Lx s =+C.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值2 tansLθ=D.足球初速度的大小22 02()4g Lv sh=+【答案】C 【解析】【分析】【详解】A、足球运动的时间为:2htg=错;B、足球在水平方向的位移大小为:224Lx s=+所以足球的位移大小:222224Ll h x h s=+=++错C、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为:2tansLθ=,C正确D、足球的初速度的大小为:22024x g Lv st h⎛⎫==+⎪⎝⎭错误;故本题选:C【点睛】(1)根据足球运动的轨迹,由几何关系求解位移大小.(2)由平抛运动分位移的规律求出足球的初速度的大小(3)由几何知识求足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.8.甲、乙两船在静水中航行的速度分别为v甲、v乙,两船从同一渡口向河对岸划去。
已知甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间之比为()A.vv甲乙B.vv乙甲C.2vv⎛⎫⎪⎝⎭甲乙D.2vv⎛⎫⎪⎝⎭乙甲【答案】D【解析】【详解】如图所示,当v甲与河岸垂直时,甲渡河时间最短,合速度偏向下游,到达对岸下游某点。
乙船应斜向上游,才有最短航程,因两船抵达对岸的地点恰好相同,所以乙船不是垂直河岸过河,最短航程时v v⊥乙乙合。
由x vt=知,t与v成反比,所以有2sinsinsinvvtvt vθθθ===水甲乙合水乙甲合由图可看出tan cosv vv vθθ==水乙甲水,,代入上式得2t vt v⎛⎫= ⎪⎝⎭甲乙乙甲故D项正确,ABC错误。
9.如图所示,船停在平静的河水中,人在岸上拉船,人匀速向左的速度为v,则()A .船在河中做匀速直线运动,速度也为vB .船在河中做匀减速直线运动C .船在河中做加速度增加的加速直线运动D .斜绳与水平成30时,2:3v v =人船 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AB .由题意知,船的速度方向水平向左。
现在将船的速度分解到两个方向,沿着绳子向上的1v 和垂直于绳子向下的2v ,其中1v v =则根据几何关系可知cos cos v v v θθ==人船随着人向左拉绳子,船也在水平向左运动,θ角逐渐变大,则可知v 船逐渐增大,所以船在河中做加速运动,所以AB 错误;C .由AB 选项分析可知,船在河中做加速运动。
设河岸高为h ,传到岸边的绳长为l ,岸到船的距离为x ,则由数学知识推导为cos v v θ=船 2v l ω=,2tan v v θ=由加速度的定义式可得2223d()d sin sin cos d d cos cos v v v v a tt l θθθωθθ===⋅= 又由几何关系可得sin hl θ=,cos x lθ= 得223v h a x=所以当船在河中向左运动时,x 逐渐减小,a 逐渐增大,则船在河中做加速度增加的加速直线运动,所以C 正确; D .由AB 选项分析可知cos v v θ=人船 则当30θ=时:2:3v v =人船所以D 正确。
故选CD 。
10.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 。