高一物理下册 期末精选同步单元检测(Word版 含答案)

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高一物理下册 期末精选同步单元检测(Word 版 含答案)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点。

O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R ,OB 与水平方向夹角为30°,重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为( )A (323)6gR +B 332gRC (13)3gR +D 33gR【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。

【详解】小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成60°角,则有0tan60y v v =竖直方向y gt =v水平方向小球做匀速直线运动,则有0cos30R R v t +=联立解得0(323)6gRv +=故A 正确,BCD 错误。

故选A 。

【点睛】解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住速度方向,结合位移关系、速度关系进行求解。

2.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.3.一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50sC.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD.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min 150s 50s 3d t v ===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450m 200m min x v t ==⨯=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150m 200m v s v =⨯=水船选项D 错误。

故选B 。

4.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘, 细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移, 光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度v 匀速运动,当光盘由A 位置运动到图中虚线所示的B 位置时 ,细线与竖直方向的夹角为θ,此时铁球A .竖直方向速度大小为cos v θB .竖直方向速度大小为sin v θC .竖直方向速度大小为tan v θD .相对于地面速度大小为v 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v ,由数学三角函数关系,则有:sin v v v θ==球线,而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故B 正确,AC 错误;球相对于地面速度大小为v '=D 错误.【点睛】对线与CD 光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有逆着线方向的运动,又有垂直线方向的运动,而实际运动即为CD 光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.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 .04t F =C .204x F=D .28x F=【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200(sin )4x v θt F==沿力F 方向上发生的位移22200311()()2228mv Fy at m F F===位移的大小为28s F==故D 正确,C 错误; 故选D 。

6.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s ,渡过一条宽 150 m ,水流速度为 4 m/s 的河流,则该 小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于 50 sC .以最短位移渡河时,位移大小为 200 mD .以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为 240 m 【答案】C 【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 .船以最短时间渡河时,渡河时间150s=50s 3d t v ==船 所以渡河的时间不可能少于50 s ,选项B 错误; D .以最短时间渡河时,沿河岸的位移min 450m 200m x v t ==⨯=水即到对岸时被冲下200m ,选项D 错误;C .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。

所以最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,设合速度与河岸之间的夹角θ,有3sin 4v v θ船水== 设对应的最短位移为s ,则sin d sθ=所以150m200m3sin4dsθ===选项C正确。

故选C。

7.高度为d的仓库起火,现需要利用仓库前方固定在地面上的消防水炮给它灭火。

如图所示,水炮与仓库的距离为d,出水口的横截面积为S。

喷水方向可自由调节,功率也可以变化,火势最猛的那层楼窗户上、下边缘离地高度分别为0.75d和0.25d,(要使火火效果最好)要求水喷入时的方向与窗户面垂直,已知水炮的效率为η,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略水炮离地高度。

下列说法正确的是()A dgB2dgC.若水从窗户的正中间进入,则此时的水炮功率最小D.满足水从窗户进入的水炮功率最小值为()32122S gdρη【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.把抛出水的运动逆向思维为平抛运动,根据平抛运动规律有022g gvh h==水从上边缘进入0.75h d=,解得220.753g gdvd==⨯故A错误;B.水从下边缘进入0.25h d=,解得220.25gv gdd==⨯故B错误;C .逆向思维,水到达水炮时0x v v =,2y v gh =则有222(2)2xyd v v v g h h=+=+根据数学知识可知,当2d h =,即0.5h d =时,v 最小,对应位置为窗户正中间,故C 正确;D .由上面的分析可知,当v 的最小值2v dg =,满足水从窗户进入的水炮功率最小,其最小值为()2233212122122mv vt S g Sv W Sv P t t d t ρρηηρηη===== 故D 正确。

故选CD 。

8.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2220410m/s x v v v =+=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 。

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 vv 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:v v =人船所以D 正确。