物理高一下册 抛体运动专题练习(word版

一、第五章 抛体运动易错题培优（难）

1．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（ ）

A．能到达正对岸

B．渡河的时间不少于50s

C．以最短时间渡河时，它渡河的位移大小为200m

D．以最短位移渡河时，位移大小为150m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，选项A错误；

B．当船在静水中的速度垂直河岸时，渡河时间最短

min150s50s3dtv船

选项B正确；

C．船以最短时间50s渡河时，沿水流方向的位移大小

450m200mminxvt水

渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移，选项C错误；

D．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。若以最短位移渡河，情景如图

根据三角形相似可知，最短位移

150m200mvsv水船

选项D错误。

故选B。

2．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平位置（转过了90角），此过程中下

述说法中正确的是（ ）

A．重物M做匀速直线运动

B．重物M先超重后失重

C．重物M的最大速度是L，此时杆水平

D．重物M的速度先减小后增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

ACD．设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为

cvL

该线速度在绳子方向上的分速度为1v

1cosvL

θ的变化规律是从开始最大（90°）然后逐渐变小，所以1v逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，1v逐渐变小，绳子的速度变慢。所以知重物的速度先增大后减小，且最大速度为ωL，此时杆是与绳垂直，而不是水平的，故ACD错误；

B．上面的分析得出，重物的速度先增大后减小，所以重物M先向上加速后向上减速，即先超重后失重，故B正确。

故选B。

【点睛】

解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解，把C点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向，沿绳方向的分速度等于重物的速度。

3．如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为30°和60°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）

A．1：1

B．1：2 C．1：3 D．1：4

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A球在空中做平抛运动，落在斜面上时，有

212tan302AAAAgtygtxvtv

解得

2tan30Avtg

同理对B有

2tan60Bvtg

由此解得

:tan30:tan601:3ABtt

故选C。

4．物体A做平抛运动，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向，建立平面直角坐标系。如图所示，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A，在坐标轴上留下两个“影子”，则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时，下列图像中正确的是（ ）

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

AC．“影子”在x轴方向做匀速运动，因此在xvx— 图象中是一条平行于x轴的直线，根据

0xvt

可知在—xt图象中是一条过坐标原点的直线，AC错误；

BD．物体在竖直方向上做自由落体运动，根据

212ygt

可知在yt—图象中是一条开口向上的抛物线，根据

22yvgy

可知在yvy— 图象是是一条开口向右的抛物理线，B正确，D错误。

故选B。

5．如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为1t；小球B从Q处自由下落，下落至P点的时间为2t。不计空气阻力，12:tt等于（ ）

A．1：2 B．1:2 C．1：3 D．1：3

【答案】D

【解析】

【分析】

小球做平抛运动时，小球A恰好能垂直落在斜坡上，可知竖直分速度与水平分初速度的关系。根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。

【详解】

小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图

由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量

10yvgtv ①

水平位移

01xvt ②

竖直位移

2112Ahgt ③

由①②③得到：211122Ahgtx

由几何关系可知小球B作自由下落的高度为：

223122BAhhxxgt ④

联立以上各式解得：1213tt

故选D．

6．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（ ）

A．刚开始时B的速度为cosv

B．A匀速上升时，重物B也匀速下降

C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力

D．A运动到位置N时，B的速度最大

【答案】C

【解析】

【详解】

A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是abvv、，其中av就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度

cosBvv，故A不符合题意；

B.由于A匀速上升，在增大，所以Bv在减小，故B不符合题意；

C .B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；

D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90，所以0Bv， 故D不符合题意。

7．质量为0.2kg的物体，其速度在x，y方向的分量vx，vy，与时间的关系如图所示，已知x．y方向相互垂直，则（ ）

A．0~4s内物体做直线运动

B．4~6s内物体的位移为25m

C．0~4s内物体的位移为12m

D．0~6s内物体一直做曲线运动

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A． 0~4s内，在x方向做匀速运动，在y方向做匀加速运动，因此物体做匀变速曲线运动运动，A错误；

B．由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，4~6s内，在x方向物体的位移为2m，在y方向物体的位移为4m，物体位移为

2225mxy

B正确；

C．0~4s内，在x方向物体的位移为4m，在y方向物体的位移为12m，物体位移为

22410mxy

C错误；

D．将4~6s内物体运动倒过来，相当于初速度为零，在x方向和y方向加速度都恒定，即物体加速度恒定，因此在这段时间内物体做初速度为零的匀加速直线运动，因此原题中在这段时间内物体做匀减速度直线运动，最终速度减为零，D错误。

故选B。

8．如图所示，是竖直平面内的直角坐标系，P、Q分别是y轴和x轴上的一点，这两点到坐标原点的距离均为L。从P点沿x轴正向抛出一个小球，小球只在重力作用下运动，恰好经过Q点，现改变抛出点的位置（仍从第一象限抛出），保持抛出速度的大小和方向不变，要使小球仍能经过Q点，则新的抛出点坐标（x、y）满足的函数关系式为（ ）

A．2LLx B．232LLx C．22LLx D．22LLx

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

小球从P点沿x轴正向抛出，有

212Lgt

0Lvt

解得

0122vgL

当抛出点的坐标为（x，y）时，小球以初速度v0水平抛出，仍能到达Q点，则有

0Lxvt

212ygt

解得

2LxyL，其中0

选项A正确，BCD错误。

故选A。

9．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车匀速向右运动时，绳中拉力

( )．

A．大于A所受的重力

B．等于A所受的重力

C．小于A所受的重力

D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力

【答案】A

【解析】

【详解】

绳与小车的结点向右匀速运动，此为合运动，可把它按如图所示进行分解．

其中v1为绳被拉伸的速度，

v1＝vcos θ

A上升的速度vA与v1大小相等，即

vA＝v1＝vcos θ

随着车往右运动，θ角减小，故vA增大，即A物体加速上升，加速度竖直向上，由牛顿第二定律得，绳中拉力

T＝mg＋ma＞mg

故A正确，BCD错误。

故选A．

10．2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看做质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（ ）

A．能过网的最小初速度为23Lgh

B．能落在界内的最大位移为224sL

C．能过网而不出界的最大初速度为2234gsLh

D．能落在界内的最大末速度为22()224gsLghh