第1章抛体运动测试题
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斜抛运动基础达标一、选择题:在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,第4~6题有多项符合题目要求.1.以一定速度上升的气球里面坐着一个人,这个人相对于气球水平向右抛出一物体,下列选项中能正确表示该物体相对于地球的轨迹的是()A B C D【答案】 B【解析】由题意可知,物体具有水平向右的速度,还有和气球共同向上的速度,所以物体的合速度斜向上,即物体做斜抛运动,所以运动轨迹为抛物线,B正确.2.一小球从水平地面以v0斜抛而出,最后又落回同一水平面,不计空气阻力,在下图中能正确表示速度矢量的变化过程的是( )A BC D【答案】C3.关于斜抛物体的运动,下列说法正确的是( )A.物体抛出后,速度先减小,后增大,最高点速度为零,加速度保持不变B.物体抛出后,速度先减小,后增大,加速度保持不变C.物体抛出后,沿轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿切线方向D.斜抛物体的运动是加速度时刻变化的运动【答案】B【解析】斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动.竖直方向上升过程速度越来越小,下降过程速度越来越大,所以合速度先减小后增大,而合外力即为重力.所以加速度为重力加速度保持不变,但在最高点竖直方向速度为零,水平方向速度不等于零,故A、C、D错误.B正确.4.下列关于做斜抛运动的物体的速度改变量的说法中正确的是()A.抛出后一秒内物体速度的改变量要比落地前一秒内的小B.在到达最高点前的一段时间内,物体速度的变化要比其他时间慢一些C.即使在最高点附近,每秒钟物体速度的改变量也等于9。
8 m/sD.即使在最高点附近,物体速度的变化率也等于9.8 m/s2【答案】CD5.右图是斜向上抛出物体的轨迹,C点是轨迹最高点,A、B 是轨迹上等高的两个点.下列叙述中正确的是(不计空气阻力)( )A.物体在C点的速度为零B.物体在A点的速度与在B点的速度大小相同C.物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度D.物体在A、B、C各点的加速度都相同【答案】BCD6.如图所示,在地面的A点用弹弓以v A的速度打出一石子,方向与水平地面成θ角,石子落在楼顶上的B点,此时石子的速度为v B,不计阻力,以下说法中正确的是( )A.若在B点以与v B大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点B.若在B点以与v A大小相等、与v B方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点C.若在B点以与v B大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点的右侧D.若在B点以与v A大小相等、与v B方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点的左侧【答案】AD【解析】由斜抛运动的对称性知,若在B点以与v B大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子必将逆着原来运动的轨迹落在A 点,A项对,C项错,由于v A>v B,若在B点以与v A等大与v B反向的速度抛出石子,则由于v Ay>v By,石子在空中运动的时间将增大,又v Ax>v Bx,则石子从B点以v A抛出后落地的水平射程将增大,故石子落在A点的左侧,B项错,D项对.二、非选择题7.(2017浙江卷)在“研究平抛运动”实验中:(1)图甲是横档条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______.A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中,下列说法正确的有________.A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重锤线确定.(2)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是______.A.释放小球的初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不平(3)如图丙所示是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是________(填正确装置对应字母).【答案】(1)B BD (2)C (3)B【解析】(1)确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心上端,故选B;实验过程中,斜槽不一定光滑,只要能够保证从同一位置静止释放,即使轨道粗糙,摩擦力做功是相同的,离开斜槽末端的速度就是一样的,故A错误.记录点适当多一些,能够保证描点光滑,用平滑曲线连接,偏离较远的点应舍去,故B正确,C错误.y轴必须是竖直方向,即用重锤线,故D正确.故选BD.(2)由图可知斜槽末端不水平,才会造成斜抛运动,故选C.(3)竖直管内与大气相通,为外界大气压强,竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强.因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定.如果竖直管上出口在水面上,则水面上为恒定大气压强,因而随水面下降,出水管上端压强降低,出水速度减小.故选B .8.(2017大兴期末)同学们练习投篮时把篮球沿斜上方抛出,当不考虑空气阻力时,篮球的运动轨迹跟平抛一样也是一条抛物线,我们把这样的运动叫做斜抛运动,斜抛运动是更为常见的抛体运动;做斜抛运动的物体在运动到最高点时速度刚好为水平方向,此后可视为平抛运动,所以可以将一个完整的斜抛运动看作对称的两个平抛运动来处理.试回答以下几个问题:(1)王小川同学以与水平地面成60°斜向上扔出一个石子,出手时速度为12 m/s,石子落地前做斜抛运动,求石子运动过程中的最小速率.(2)同学们参加中考都有“后抛实心球”的经历,我们会发现轻重不同的实心球,轻的实心球会抛得远些,请同学们用高中物理学到的理论知识解释一下这个现象.【答案】(1)6 m/s (2)见解析【解析】(1)将初速度沿水平方向和竖直方向分解,水平方向的分速度即为最小速度,为v x=v cos 60°=6 m/s.(2)可将抛出球的过程简化为初速度为零的匀加速直线运动,抛出过程手臂摆动的距离一定,同一人的施力也一样,质量小的物体获得的加速度大,所以出手速度就大,结合抛体运动的知识,以同一角度抛出后在水平方向运动的距离就大.能力提升9.(2018咸阳期末)在水平地面上以相同的速率斜向上抛出两小球A、B,初速度与水平面间的夹角分别为θA、θB,且θA>θB,不计空气阻力,则下列关系一定正确的是( )A.两小球在最高处的速度v A=v BB.两小球的射高(最高点与抛出点间的高度差)H A>H BC.两小球的射程(落地点与抛出点的距离)L A=L BD.两小球在空中的运动时间t A<t B【答案】B【解析】以相同的速率斜向上抛出,斜抛可以分解为水平匀速运动,竖直匀变速运动.设初速度与水平面间的夹角为θ,则v x=v0cos θ,v y=v0sin θ,且θA>θB,在最高点时的速度等于水平分速度,则v A<v B,故A错误;根据v错误!=2gh和v yA>v yB可知两小球的射高(最高点与抛出点间的高度差)H A>H B,故B正确;根据x=v x2t和v y=gt解得x=错误!,则两者射程不相等,故C错误;根据v y=gt 可知在空中运动的时间为2t=2错误!=错误!,可知t A>t B,D错误.10.(多选)(2016安徽名校模拟)如图,一质点以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出,落到斜面上的M点且速度水平向右.现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出,落在斜面上的N点.下列说法正确的是( )A.落到M和N两点时间之比为1∶2B.落到M和N两点速度之比为1∶1C.M和N两点距离斜面底端的高度之比为1∶2D.落到N点时速度方向水平向右【答案】AD【解析】由于落到斜面上M点时速度水平向右,故可把质点在空中的运动逆向看成从M点向左的平抛运动,设在M点的速度大小为u,把质点在斜面底端的速度v分解为水平u和竖直v y,由x =ut,y=错误!gt2,tan θ=错误!得空中飞行时间t=错误!,v y=gt=2u tan θ,v和水平方向夹角的正切值错误!=2tan θ为定值,即落到N点时速度方向水平向右,故D正确;v=错误!=u错误!,即v与u成正比,故落到M和N两点速度之比为1∶2,故B错误;由t=错误!知,落到M和N 两点时间之比为1∶2,故A正确;由y=错误!gt2=错误!,知y和u2成正比,M和N两点距离斜面底端的高度之比为1∶4,C错误.故选AD.11.(2017南通月考)参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了图示的实验装置,图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M板上部有一半径为R的14圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q 为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为H.N板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处.不考虑空气阻力,重力加速度为g。
2019年精选粤教版高中物理必修2第一章抛体运动第05节斜抛运动课后练习【含答案解析】第九十一篇第1题【单选题】不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛的物体,从抛出至回到原点的时间为t,现在在物体上升的最大高度的一半处设置一块档板,物体撞击档板后以原速弹回(撞击所需时间不计),则此时物体上升和下降的总时间约为( )A、0.5tB、0.4tC、0.3tD、0.2t【答案】:【解析】:第2题【单选题】对于做斜上抛运动的物体,下列说法中正确的是(不计空气阻力)( )A、抛射角一定时,初速度越大,飞行时间越长B、初速度一定时,抛射角越大,射高越小C、初速度一定时,抛射角越大,射程一定越大D、到达最高点时,物体速度为零,加速度不为零【答案】:【解析】:第3题【单选题】斜向上的物体经过最高点时,下列判断正确的是( )A、速度是零B、加速度是零C、速度最小D、加速度最小【答案】:【解析】:第4题【单选题】某同学在体育场上掷出铅球,其运动轨迹如图所示.已知图中B点为铅球运动的最高点,则下列说法正确的是( )A、D点的动量一定比C点的动量大B、D点的加速度一定比C点加速度大C、从B点到D点,加速度与速度始终垂直D、从B点到D点,重力的冲量等于D点的动量【答案】:【解析】:第5题【单选题】甲乙两球初速度相同,甲球与水平成α角斜上抛,乙球沿与水平成角的光滑斜面上滑,不计空气阻力,则它们能达到的最大高度H甲和H乙的关系是( )A、H甲>H乙B、H甲﹦H乙C、H甲<H乙D、无法确定【答案】:【解析】:第6题【单选题】在水平地面上M点的正上方某一高度处,将球S1以初速度v1水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将球S2以初速度v2斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )A、初速度大小关系为v1=v2B、速度变化量相等C、水平位移相同D、都不是匀变速运动【答案】:【解析】:第7题【单选题】做斜抛运动的物体( )A、竖直分速度不变B、加速度不变C、在相同的高度处有相同的速度D、经过最高点时,瞬时速度为零【答案】:【解析】:第8题【单选题】斜向上方抛出一物体,运动到最高点时,速度( )A、为零B、一定不为零C、达到最大值D、无法确定【答案】:【解析】:第9题【单选题】做自由落体、竖直上抛和竖直下抛运动的物体,它们在相同的时间内速度的变化( )A、大小相等,方向相同B、大小相等,方向不同C、大小不等,方向相同D、大小不等,方向不同【答案】:【解析】:第10题【多选题】如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是( )A、沿路径1抛出的小球落地的速率最大B、沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长C、三个小球抛出的初速度竖直分量相等D、三个小球抛出的初速度水平分量相等【答案】:【解析】:第11题【多选题】如图所示,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球,物块和小球在斜面上的P点相遇.已知物块和小球质量相等,空气阻力忽略不计,则( )A、斜面只能是粗糙的B、小球运动到最高点时离斜面最远C、在P点时,小球的动能大于物块的动能D、小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等【答案】:【解析】:第12题【多选题】将一物体由坐标原点O以初速度v0抛出,在恒力作用下轨迹如图所示,A为轨迹最高点,B为轨迹与水平x轴交点,假设物体到B点时速度为vB ,v0与x轴夹角为α,vB与x轴夹角为β,已知OA水平距离x1大于AB水平距离x2 ,则( )A、物体在B点的速度vB大于v0B、物体从O到A时间大于从A到B时间C、物体在O点所受合力方向指向第四象限D、α可能等于β【答案】:【解析】:第13题【填空题】小球以初速度v0与水平方向成α角斜向上抛出,不计空气阻力,球从抛出到落至与抛出点同一高度的过程中,小球的速度变化量为______ .【答案】:【解析】:第14题【综合题】一足球运动员开出角球,球的初速度是20m/s,初速度方向跟水平面的夹角是37°,斜向上.如果球在飞行过程中,没有被任何一名队员碰到,空气阻力不计,g取10m/s^2 ,cos37°=0.8 ,sin37°=0.6 .求:落点与开出点之间的距离球在运动过程中,离地面的最大高度【答案】:【解析】:。
(物理必修2)第一章《抛体运动》检测卷(时间:45分钟,满分:100分)编写:周子振 审核:李春霞 使用时间:3月9-日姓名: 班级: 学号: 得分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.每小题至少有一个选项正确.全部选对的得6分,选对但不全的得23分,错选或不答的得0分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A .平抛运动是非匀变速运动B .平抛运动是匀速运动C .平抛运动是匀变速曲线运动D .平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 2.关于曲线运动,下面说法中正确的是( )A .做曲线运动的物体的速度方向在不断改变,所以它不可能是匀速运动B .物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才有可能做曲线运动C .曲线运动的加速度方向与所受合外力方向并不总是一致的D .曲线运动的加速度也可能是恒定不变的3.对于两个分运动的合运动,下列说法中正确的是( ) A .合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B .合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 C .合运动的方向就是物体实际运动的方向D .由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小4.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .质量越大,水平位移越大B .初速度越大,落地时竖直方向速度越大C .初速度越大,空中运动时间越长D .初速度越大,落地速度越大5.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动 6.欲划船渡过一宽100 m 的河,船相对静水速度v 1=5 m/s ,水流速度v 2=3 m/s ,( ) A .过河最短时间为20 s B .过河最短时间为25 sC .过河位移最短所用的时间是25 sD .过河位移最短所用的时间是20 s 7.一个物体以初速度v 0做平抛运动,落地时速度的大小为v ,则该物体在空中飞行的时( )A .0v v g- B .220v v g - C .222v v g - D .02v v g- 8.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大9.一个物体以初速度v 0水平抛出,经过时间t 时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t 为( )A. v 0gB. 2v 0gC. v 02gD. 2v 0g10.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A.tanθB.2tanθ C.1tanθ D.12tanθ二、非选择题(本题共2小题,共40分,按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的要注明单位) 11.(每空4分,共16分)在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A.让小球多次从位置上由静止滚下,记下小球运动途中经过的一系列位置;B.安装好器材,注意斜槽末端水平和木板竖直,记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是________________________________________________________________________.C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值.D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.上述实验步骤的合理顺序是(只排列序号即可).12.(24分)平抛一物体,当抛出2 s后落地,落地时速度方向与水平方向成60°,求:(1)初速度大小;(2)落地速度大小;(3)开始抛出时距地面的高度;(4)水平射程.(g取10 m/s2)解:第一章《抛体运动》检测卷参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CADCDCACDDBD11、析:A 项中要记下小球运动途中经过的一系列位置,不可能在一次平抛中完成,每一次平抛一般只能确定一个位置,要确定多个位置,要求小球每次的轨迹重合,小球开始平抛时的初速度必须相同,因此小球每次必须从同一位置由静止滚下.B 项中用平衡法,即将小球放到斜槽末端任一位置,如果斜槽末端是水平的,小球受到的支持力和重力是平衡的.不论将小球放到斜槽末端任何位置,小球均不会滚动.如果斜槽末端不是水平的,小球将发生滚动.C 项中运用x =v 0t 及y =12gt 2联立即可求得v 0=x g2y.答案:同一 将小球放到斜槽末端任一位置,均不滚动 x g2yBADC12、解析:(1)作出落地时速度分解图,因v y =gt =20 m/s. ---3分 解得v 0=v y/tan60°=20 3 /3 m/s. ---3分(2)落地时的速度大小v =v 0cos 60°=2v 0=40 3 /3 m/s. ---6分(3)抛出时距地面的高度h=gt 2/2=20 m. ---6分(4)水平射程x =v 0t =40 3 /3m. ---6分。
第一章 第三节:竖直方向上的抛体运动一:竖直下抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿竖直方向下下抛出,仅在重力作用下的运动叫竖直下抛运动。
2比较其异同后得出:竖直下抛运动是匀速直线运动和自由落体运动的合成 3.运动规律:V t =V 0+gt S=V 0t +1/2gt 2 V t 2-V 02=2gS变式1.关于竖直下抛运动,下列说法正确的是( )A .下落过程是加速运动,加速度越来越大B .下落过程是匀速直线运动C .在下抛时,由于给物体一定的作用力,所以在下落过程中的加速度大于重力加速度D .下落过程中物体的运动是匀变速直线运动例题2:将一小球从距地面30m 高处以5m/s 的初速度竖直下抛,取,求(1)小球到达地面时的速度; (2)小球下落所用的时间。
解:v=2ghv02+ =30*10*252+=25m/st=(v t -v o )/g=(25-5)/10=2s变式2.某同学站在15.0 m 高的桥上竖直向下扔一石块,石块离开桥面时的速度大小是10m/s ,不计空气阻力,石块到达水面时的速度大小是多少?(取g =10m/s 2)二:竖直上抛运动1.定义:把物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。
条件:(1)初速度竖直向上;(2)只受重力作用。
2特点:竖直上抛物体在上升到最高点过程中,速度方向向上,加速度方向向下,物体做匀减速度直线运动;到最高点速度为零,加速度竖直向下;再从最高点下落过程中物体做自由落体运动。
3、运动的合成:竖直上抛运动可以看成是竖直向上的____________运动和自由落体运动的合运动.4.处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法(1)分步处理:上升过程是初速度为,加速度为,末速度的匀减速度直线运动来;下降过程是自由落体运动。
(不考虑空气阻力)(2 ).整体处理:将全过程看作是初速度为、加速度为的匀变速直线运动,用匀变速直线运动规律进行计算。
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21x x>,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.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。
控制乙物体以v=2m/s的速度由C点匀速向下运动到D点,同时甲由A点向右运动到B点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
则下列说法正确的是()A.甲在A点的速度为2m/sB.甲在A点的速度为2.5m/sC.甲由A点向B点运动的过程,速度逐渐增大D.甲由A点向B点运动的过程,速度先增大后减小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v绳,根据平行四边形定则得,B点的实际速度cos53Bvv=︒绳同理,D点的速度分解可得cos37Dv v=︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m s A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D 错误。
一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。
滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示。
若斜面雪坡的倾角37θ=︒,某运动员(可视为质点)从斜面雪坡顶端M 点沿水平方向飞出后,在空中的姿势保持不变,不计空气阻力,若运动员经3s 后落到斜面雪坡上的N 点。
运动员离开M 点时的速度大小用0v 表示,运动员离开M 点后,经过时间t 离斜坡最远。
(sin370.60︒=,cos370.80︒=,g 取210m/s ),则0v 和t 的值为( )A .15m/s 2.0sB .15m/s 1.5sC .20m/s 1.5sD .20m/s 2.0s【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】运动员离开M 点做平抛运动,竖直方向上有212h gt =解得45m h =由几何关系有tan hx θ=又0x v t =解得020m/s v =运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有tan y v v θ=又y gt =v解得1.5s t =选项C 正确,ABD 错误。
2.一个半径为R 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心O 在同一水平面上的小孔A 、B ,且60AOB ∠=︒,球装满水后,有水以2gR的速度从两孔沿径向水平流出,设水流出后做平抛运动,重力加速度g ,则两孔流出的水的落地点间距离为( ) A .R B .3R C .2R D .23R【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】水做平抛运动,竖直方向上有212R gt =解得运动时间2Rt g=水平方向上有022gR Rx v t R g=== 则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R ,与圆心在地面投影点的连线夹角为60︒,两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形,根据几何知识可知,两落地点间距为2R ,选项C 正确,ABD 错误。
故选C 。
3.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 。
2020-2021学年粤教版高一物理第二册下册第一章抛体运动同步单元基础测试卷一、单选题1.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增加,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.2.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体的速度一定变化B.速度变化的运动一定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.做曲线运动的物体所受合外力有可能与速度在同一直线上3.如图所示,小船船头始终垂直于河岸行驶,且船速保持不变。
从A点出发行驶至B点,小船轨迹如图所示。
则下列说法正确的是()A.河岸中心水速最大B.船可能做匀速运动C.水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短D.改变船速方向不会影响渡河时间4.如图所示,汽车通过定滑轮牵引河中的小船,小船一直沿水面运动。
则()A .小船的速度2v 总小于汽车的速度1vB .汽车的速度1v 总小于小船的速度2vC .如果汽车匀速前进,则小船匀速前进D .如果汽车匀速前进,则小船减速前进5.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶,假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。
已知照片上小方格的实际边长为a ,闪光周期为T ,据此可知( )A .小球平抛的初速度为2a TB .月球上的重力加速度为2a TC .照片上A 点不是平抛的起始位置D .小球运动到D 点时竖直速度大小为6a T6.如图所示,小球以v 0正对倾角为θ的固定斜面水平抛出,若让小球到达斜面的位移最小,不考虑空气阻力,重力加速度为g ,则飞行时间t 为( )A .02tan v g θB .0tan v θC .02tan v g θD .0tan v g θ7.如图所示,从地面上同一位置抛出两个小球A 、B ,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的最大高度相同。
微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动是初速度为0、加速度为g 的匀加速直线运动,匀变速直线运动的一切推论公式也都适用于自由落体运动.2.竖直上抛运动是初速度方向竖直向上、加速度大小为g 的匀变速直线运动,可全过程应用匀变速直线运动规律列方程,也可分成上升、下降阶段分段处理,特别应注意运动的对称性.3.“双向可逆类运动”是a 不变的匀变速直线运动,参照竖直上抛运动的分析方法,可分段处理,也可全过程列式,但要注意v 0、a 、x 等物理量的正负号. 1.(2023·河南濮阳市高三摸底)某同学想测一细绳的长度,手头没有刻度尺,只有停表,他找来两个相同的小球A 和B ,在楼顶自由释放小球A ,测得小球的下落时间约2 s .把A 和B 两小球分别拴在细绳两端,手持A 球,小球B 自然下垂,小球A 再次由第一次位置自由释放后,测得两球的落地时间差约为1 s ,不计空气阻力,取g =10 m/s 2,则细绳的长度约为( ) A .20 m B .15 m C .10 m D .5 m 答案 B解析 设楼顶距地面高度为h ,细绳长度为L ,A 自由释放过程,由自由落体运动规律h =12gt 12,细绳拴上两球后,有12gt 12-12g (t 1-1)2=L ,联立可解得L =15 m ,故选B.2.如图所示,A 、B 两个质量不同的小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动,结果同时到达地面,下列有关两球运动情况的描述合理的是( )A .若m A >mB ,则两球可能同时释放 B .若m A >m B ,则B 球可能比A 球先释放C .若m A <m B ,则两球落地时速度大小可能相等D .不管两球质量关系怎样,A 球一定比B 球先释放 答案 D解析 两球均做自由落体运动,则下落的加速度与质量无关,均为g ,根据t =2hg,可知A 球在空中下落时间较长,又因为两球同时落地,则不管两球质量关系怎样,A 球一定比B 球先释放,选项D 正确,A 、B 错误.小球落地时的速度大小v =2gh ,则不管两球质量关系怎样,落地时一定有v A >v B ,选项C 错误.3.(2023·江苏省南京师大附中高三检测)升降机从井底以5 m/s 的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4 s 升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g =10 m/s 2,下列说法正确的是( ) A .螺钉松脱后做自由落体运动 B .矿井的深度为45 mC .螺钉落到井底时的速度大小为40 m/sD .螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时16 s 答案 D解析 螺钉松脱后先做竖直上抛运动,到达最高点后再做自由落体运动,A 错误;规定向下为正方向,根据v =-v 0+gt ,螺钉落到井底时的速度大小v =-5 m/s +10×4 m/s =35 m/s ,C 错误;螺钉下降的距离h 1=-v 0t +12gt 2=-5×4 m +12×10×42 m =60 m ,因此井深h =v 0t+h 1=80 m ,B 错误;螺钉随升降机从井底出发到落回井底的时间与升降机从井底升到井口的时间相同为t ′=hv 0=16 s ,D 正确.4.建筑工人常常徒手抛砖块,地面上的工人以10 m/s 的速度竖直向上间隔1 s 连续两次抛砖,每次抛一块,楼上的工人在距抛砖点正上方3.75 m 处接砖,g 取10 m/s 2,空气阻力不计,则楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为( ) A .1 s B .2 s C .3 s D .4 s 答案 B解析 研究第一块砖h =v 0t +12(-g )t 2,即3.75=10t -5t 2,解得t 1=0.5 s ,t 2=1.5 s ,分别对应第一块砖上升过程和下降过程,根据题意第二块砖到达抛砖点正上方3.75 m 处的时间为t 3=1.5 s ,t 4=2.5 s ,楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为Δt =t 4-t 1=2 s ,故选B. 5.物体从某高处自由下落,下落过程中经过一个高为5 m 的窗户,窗户的上边缘距释放点为20 m ,已知它在落地前1 s 内共下落45 m ,g =10 m/s 2,物体可视为质点,下列说法中正确的有( )A .物体落地前2 s 内共下落80 mB .物体落地时速度为45 m/sC .物体下落后第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内,每段位移之比为1∶2∶3D .物体经过窗户所用的时间为(5-3) s 答案 A解析 设下落时间为t ,最后1 s 内的位移可以表示为x =12gt 2-12g (t -1)2=45 m ,解得t =5 s ,根据自由落体运动规律可得:落地前2 s 内共下落的高度为h =12gt 2-12g (t -2)2=12×10×52 m-12×10×(5-2)2 m =80 m ,故A 正确;根据速度与时间的关系可知落地的速度为v =gt =10×5 m/s =50 m/s ,故B 错误;自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以在连续相等的时间内,即下落后第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内,每段位移之比为1∶3∶5,故C 错误;设物体到达窗户的上边缘的时间为t 1,则h 1=12gt 12,可得t 1=2h 1g=2×2010s =2 s ,设物体到达窗户的下边缘的时间为t 2,则t 2=2h 2g=2×(20+5)10s = 5 s ,所以物体经过窗户所用的时间为Δt =t 2-t 1=(5-2) s ,故D 错误.6.(多选)将一个物体在t =0时刻以一定的初速度竖直向上抛出,t =0.8 s 时刻物体的速度大小变为8 m/s(不计空气阻力,g 取10 m/s 2),则下列说法不正确的是( ) A .物体一定是在t =3.2 s 时回到抛出点 B .t =0.8 s 时物体的运动方向可能向下 C .物体的初速度一定是20 m/sD .t =0.8 s 时物体一定在初始位置的下方 答案 BCD解析 根据自由落体规律有 v =gt =10×0.8 m/s =8 m/s ,则t =0.8 s 时,物体的速度大小变为8 m/s ,即物体此时的运动方向不可能向下,物体应该处于上升过程,此时物体一定在初始位置的上方,所以B 、D 错误;根据竖直上抛运动规律有v =v 0-gt ,解得v 0=v +gt =8 m/s +10×0.8 m/s =16 m/s ,所以C 错误;根据竖直上抛运动规律有,物体回到抛出点的时间为t =2v 0g =2×1610s =3.2 s ,所以A 正确.7.物块以8 m/s 的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,某时刻对物块施加一恒力F 使其做匀变速直线运动,此后物块在3 s 内的位移和5 s 内的位移相同,则下列说法正确的是( ) A .物块运动的加速度大小为4 m/s 2B .物块在第1 s 内和第3 s 内的位移大小之比为7∶3C .物块在0~8 s 内的平均速率为0D .物块在0~8 s 内的平均速度不为0 答案 B解析 根据对称性,物块在4 s 末速度减为0,加速度为a =vt =2 m/s 2,选项A 错误;正方向的匀减速可以看成反方向加速度大小不变的匀加速,物块在第1 s 内和第3 s 内的位移大小之比为7∶3,选项B 正确;物块在8 s 内的位移为0,但路程不为0,根据平均速度和平均速率的概念,物块在8 s 内的平均速率不为0,平均速度为0,选项C 、D 错误.8.(多选)(2023·宁夏青铜峡市开学测试)在足够长的光滑固定斜面上,有一物体以10 m/s 的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5 m/s 2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m 时,下列说法正确的是( ) A .物体运动时间可能为1 s B .物体运动时间可能为3 s C .物体运动时间可能为(2+7) s D .物体此时的速度大小一定为5 m/s 答案 ABC解析 以沿斜面向上为正方向,v 0=10 m/s ,a 1=-5 m/s 2,当物体的位移向上,且为7.5 m 时,x 1=7.5 m ,由运动学公式x =v 0t +12at 2,解得t 1=3 s 或t 2=1 s ,故A 、B 正确;当物体的位移向下,且为7.5 m 时,x 2=-7.5 m ,由运动学公式x =v 0t +12at 2,解得t 3=(2+7) s或t 4=(2-7) s(舍去),故C 正确;由速度公式v =v 0+at ,解得v 1=-5 m/s 或v 2=5 m/s 或v 3=-57 m/s ,故D 错误.9.t =0时,将小球a 从地面以一定的初速度竖直上抛,t =0.3 s 时,将小球b 从地面上方某处静止释放,最终两球同时落地.a 、b 在0~0.6 s 内的v -t 图像如图所示.不计空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2,下列说法正确的是( )A .小球a 抛出时的速率为12 m/sB .小球b 释放的高度为0.45 mC .t =0.6 s 时,a 、b 之间的距离为2.25 mD .从t =0.3 s 时刻开始到落地,a 相对b 做匀速直线运动 答案 D解析 由v -t 图像可知,a 球经0.6 s 到达最高点,则抛出时的速率为v 0a =gt =10×0.6 m/s =6 m/s ,故A 错误;由对称性可知小球a 落地时间为1.2 s ,两球同时落地,则小球b 从释放到落地的时间为t b =1.2 s -0.3 s =0.9 s ,则小球b 释放的高度为h b =12gt b 2=12×10×0.92 m=4.05 m ,故B 错误;t =0.6 s 时,a 到达最高点,距离地面的高度为h a 1=12×10×0.62 m =1.8 m ,b 距离地面的高度为4.05 m -12×10×0.32 m =3.6 m ,此时a 、b 之间的距离为1.8 m ,故C 错误;从t =0.3 s 时刻开始到落地,两物体的加速度相同,则a 相对b 做匀速直线运动,故D 正确.10.(多选)如图所示,长度为0.55 m 的圆筒竖直放在水平地面上,在圆筒正上方距其上端1.25 m 处有一小球(可视为质点).在由静止释放小球的同时,将圆筒竖直向上抛出,结果在圆筒落地前的瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计,取g =10 m/s 2)( )A .2.3 m/sB .2.6 m/sC .2.9 m/sD .3.2 m/s答案 BC解析 由自由落体位移公式可得,小球落地的时间为t 1=2(l +h )g=2×(1.25+0.55)10s=0.6 s ,若此时圆筒刚好落地,则圆筒抛出的速度为v 1=g ·t 12=3 m/s ;若圆筒落地时,小球刚进入圆筒,则小球的下落时间为t 2=2h g=2×1.2510s =0.5 s ,对应的圆筒抛出的速度为v 2=g t 22=2.5 m/s ,则圆筒上抛的速度范围为2.5~3 m/s.故选B 、C.11.如图所示,将一小球甲(可视为质点)从距地面H 处自由释放的同时,将另一小球乙(可视为质点)从地面以初速度v 0竖直上抛,二者在距地面34H 处的P 点相遇,不计空气阻力,重力加速度为g ,则( )A .小球乙运动到P 点时的速度恰好为0B .v 0=gHC .若将小球乙以初速度2v 0竖直上抛,则甲、乙会在距地面78H 处相遇D .若将小球乙以初速度2v 0竖直上抛,则甲、乙会在距地面1516H 处相遇答案 D解析 两球相遇经过的时间为t =2×14H g=H 2g ,由于v 0t -12gt 2+12gt 2=H ,可得v 0=2gH ,则相遇时乙球的速度v 乙=v 0-gt =gH 2,选项A 、B 错误;若将小球乙以初速度2v 0竖直上抛,则2v 0t ′-12gt ′2+12gt ′2=H ,解得t ′=142H g ,相遇点距地面的高度h =H -12gt ′2=1516H ,选项C 错误,D 正确.12.(多选)(2023·湖北黄冈市检测)黄州青云塔始建于1574年,距今400多年.某物理研究小组测量出塔高为H ,甲同学在塔顶让物体A 自由落下,同时乙同学将物体B 自塔底以初速度v 0竖直上抛,且A 、B 两物体在同一直线上运动.重力加速度为g .下列说法正确的是( ) A .若v 0=gH ,则两物体在地面相遇 B .若v 0=gH2,则两物体在地面相遇 C .若v 0>gH ,两物体相遇时,B 正在上升途中 D .若gH2<v 0<gH ,两物体相遇时,B 正在下落途中 答案 BCD解析 若物体B 正好运动到最高点时两物体相遇,物体B 速度减小为零所用的时间t =v 0g ,得此时A 下落的高度h A =12gt 2,B 上升的高度h B =v 022g ,且h A +h B =H ,解得v 0=gH ;若A 、B 两物体恰好在落地时相遇,则有t =2v 0g ,此时A 下落的高度h A =12gt 2=H ,解得v 0=gH2,所以若v0=gH,则物体B运动到最高点时两物体相遇,A错误;若v0=gH,则两物体2在地面相遇,B正确;若v0>gH,则两物体在B上升途中相遇,C正确;若gH2<v0<gH,则两物体在B下落途中相遇,D正确.。
[随堂达标]1.关于竖直下抛运动,下列说法正确的是()A.飞行中的轰炸机抛下的炸弹的运动是竖直下抛运动B.从屋顶竖直向下抛出的铅球的运动是竖直下抛运动C.竖直下抛运动是一种特殊的非匀变速直线运动D.某同学站在窗前将衣服竖直向下抛给伙伴,他认为衣服的运动是竖直下抛运动解析:选B.轰炸机抛下的炸弹具有水平初速度,不是竖直下抛运动,故A错;衣服向下运动时所受空气阻力太大,与其重力相比不可忽略,其运动不是竖直下抛运动,故D错;从屋顶竖直向下抛出的铅球具有竖直向下的初速度且其所受空气阻力可以忽略,其运动可以看作竖直下抛运动,故B对;竖直下抛运动仅受重力作用,其加速度为重力加速度g,故C错.2.竖直上抛的物体,在它到达最高点时()A.速度为零,加速度也为零B.速度为零,加速度不为零,方向竖直向下C.速度为零,加速度不为零,方向竖直向上D.具有竖直向下的速度和竖直向下的加速度解析:选B.竖直上抛的物体,加速度总是等于重力加速度,方向竖直向下,到达最高点时,速度为零,但加速度不为零.3.某人在加速上升的气球上拿着一物体,在松手的一瞬间,此物体()A.有向上的速度和向下的加速度B.有向下的速度和向上的加速度C.有向下的速度和向下的加速度D.没有速度,有向下的加速度解析:选A.在松手一瞬间,由于惯性,物体继续上升,具有向上的速度,由于只受重力,物体的加速度竖直向下,A正确.4.将一物体以某一初速度竖直上抛,下列四图能正确表示物体在整个运动过程中的速率v 与时间t的关系的图象是()解析:选B.竖直上抛运动可分为上升过程的匀减速直线运动和下降过程的自由落体运动,速率在上升过程中均匀减小至零,下降过程又均匀增大至抛出时的值,所以选B.5.从离地45 m 处自由下落一个小球,1 s 后再从同一位置竖直向下抛出另一个小球,要使两个小球同时落地,第二个小球抛出时的初速度必须多大?(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)解析:设自由下落的小球运动时间为t ,则:h =12gt 2 t =2h g =2×4510s =3 s 设下抛小球的初速度为v 0,则运动时间为t 1=2 s由位移公式h =v 0t 1+12gt 21得 v 0=h t 1-12gt 1=12.5 m/s. 答案:12.5 m/s[课时作业]一、单项选择题1.做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时,不相同的物理量是( )A .速度B .速率C .加速度D .位移解析:选A.竖直上抛运动的物体,上升和下降过程的加速度都等于重力加速度g .上升和下降过程经过同一位置时的位移大小相等、方向相同,而速度大小相等、方向相反,故选A.2.某同学在一古井口以1 m/s 的速度竖直向下扔一石块,2 s 后听到石块击水的声音,声音的传播时间忽略不计,取g =10 m/s 2,可估算出古井的深度约为( )A .20 mB .22 mC .2 mD .7 m解析:选B.石块做竖直下抛运动,则s =v 0t +12gt 2=1×2 m +12×10×22 m =22 m ,由此可知古井深约为22 m ,B 正确.3.做自由落体运动、竖直下抛运动和竖直上抛运动的物体,在相等的时间内速度的变化( )A .大小相等,方向相同B .大小相等,方向不同C .大小不等,方向相同D .大小不等,方向不同解析:选A.由于三种运动的加速度相同且均为g ,则在相等时间Δt 内,物体速度的变化量为Δv =g Δt ,故Δv 大小相等,方向均向下,A 正确.4.从匀速上升的直升飞机上落下一物体,下列说法正确的是( )A .从地面上看,物体做自由落体运动B .从飞机上看,物体做竖直上抛运动C .物体和飞机之间的距离先减小后增大D .物体的落地速度一定大于飞机的上升速度解析:选D.以地面为参照物,物体做竖直上抛运动,以飞机为参照物,物体做自由落体运动,物体和飞机之间的距离越来越大,因物体下落速度越来越大,所以着地速度一定大于飞机上升的速度,故选D.5.跳伞运动员以5 m/s 的速度竖直匀速降落,在离地面h =10 m 的地方掉了一颗扣子,跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g 取10 m/s 2)( )A .2 s B. 2 s C .1 s D .(2-2) s解析:选C.跳伞运动员掉下扣子后的着陆时间t 1=h v =105s =2 s ,扣子的着地时间为t 2,则有:h =v 0t 2+12gt 22,即10=5t 2+5t 22,解得t 2=-2 s (舍去)或t 2=1 s .故Δt =1 s ,C 正确. 6.一物体做竖直上抛运动,从抛出时刻算起,上升过程中,上升到最大高度一半的时间为t 1,速度减为抛出时速度的一半的时间为t 2,则t 1与t 2比较,其大小关系为( )A .t 1>t 2B .t 1=t 2C .t 1<t 2D .不能确定解析:选C.竖直上抛运动上升过程为匀减速直线运动,上升前一半高度时速度大,用时t 1<t 2(t 为上升到最高点用的时间);而速度减为一半用时为t 2=t 2.所以综上可得选项C 正确. 二、多项选择题7.关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )A .竖直上抛运动先后两次经过同一点时速度相同B .竖直上抛运动的物体从某点到最高点和从最高点回到该点的时间相等C .以初速度v 0竖直上抛的物体升高的最大高度h =v 202gD .竖直上抛运动可看成匀速直线运动与自由落体运动的合运动解析:选BCD.竖直上抛运动上升阶段与下落阶段对称,但经过同一点的速度方向相反,因此A 错误,B 正确;由v 20=2gh ,得h =v 202g,C 正确;竖直上抛运动可看成竖直向上的匀速直线运动与自由落体运动的合运动,D 正确.8.把竖直上抛运动看成竖直向上的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动,则下列说法中正确的是( )A .物体达到最高点时两分运动的合速度为零B .当两分运动的合位移为零时,物体达到最高点C .当向上的分速度小于向下的分速度时物体一定在抛出点的下方D .当向上的分速度大于向下的分速度时物体一定向上运动解析:选AD.两分运动的合位移为零,物体落回抛出点,所以B 错;向上的分速度小于向下的分速度,即v 0<gt ,t >v 0g ,但不一定大于2v 0g,所以不一定在抛出点下方,C 错;由v 0>gt得t <v 0g ,所以D 对. 9.在同一高度处,分别以相等的速率竖直上抛物体甲、竖直下抛物体乙,最后都落到地面.那么( )A .它们在空中运动的时间t 甲<t 乙B .它们落地时的速度v 甲=v 乙C .它们的速度增量Δv 甲=Δv 乙D .它们的位移s 甲=s 乙解析:选BD.甲运动一段时间后又回到抛出点时的速度等于乙抛出时的速度,以后的运动与乙的运动完全相同,所以A 错误、B 正确.由于初、末位置相同,所以它们的位移相同,选项D 正确.由于它们的末速度相同,而它们的初速度不相同(方向不同),所以速度增量不同,所以选项C 错误.10.在离地面20 m 高处以35 m/s 的初速度竖直向上抛出一个物体,则该物体在5 s 末( )A .向上运动B .向下运动C .在抛出点上方D .在抛出点下方解析:选BC.物体上升到最高点的时间为t =v 0g =3510s =3.5 s ,物体从最高点落回抛出点的时间也为3.5 s ,物体在5 s 末在抛出点上方,且向下运动,B 、C 正确.三、非选择题11.在距离地面2.4 m 高处竖直下抛一物体,物体在最后0.3 s 内位移为1.95 m ,则物体的抛出速度为多大?(g 取10 m/s 2)解析:物体的运动过程可用如图表示,AB =1.95 m ,时间t AB =0.3 s ,C点为AB 段的中间时刻,由平均速度得v C =v -=s AB t AB=6.5 m/s v B =v C +gt BC =6.5 m/s +10×0.15 m/s =8 m/s由v 2B -v 20=2gh 得v 0=v 2B -2gh =82-2×10×2.4 m/s =4 m/s ,即抛出速度为4 m/s.答案:4 m/s12.一个人站在一座很高的楼顶的边缘,将一物体以10 m/s 的初速度竖直向上抛出,忽略空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2,求t =3 s 时物体的速度和位移.(使用两种方法求解)解析:法一:分阶段处理.上升阶段:t 上=v 0g =1010s =1 s最大高度s =v 202g =1022×10m =5 m. 下降阶段:t 下=t -t 上=(3-1) s =2 s.v t =gt 下=10×2 m/s =20 m/s ,方向竖直向下.h =12gt 下2=12×10×22 m =20 m ,方向竖直向下.由以上数据可看出:t =3 s 时,物体已经处于下降过程中,且3 s 时的速度大小为20 m/s ;比较s =5 m 和h =20 m 可知,t =3 s 时物体运动到抛出点下方距抛出点Δh =h -s =15 m 处.如图所示.法二:整体处理(设竖直向上为正方向)将t =3 s 代入速度公式得:v t =v 0-gt =(10-10×3 ) m/s=-20 m/s.表明速度大小为20 m/s ,方向竖直向下.s ′=v 0t -12gt 2=(10×3-12×10×32) m =-15 m.表明此过程发生的位移大小是15 m ,且在抛出点的下方.答案:20 m/s ,方向竖直向下 15 m ,抛出点下方。
第一章抛体运动测试题(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)1.如图所示,小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)从A 处过河,经过t时间,正好到达正对岸的B处.现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处,在水流速度不变的情况下,下列方法中可采用的是( )A.只要增大v1大小,不必改变θ角B.只要增大θ角,不必改变v1大小C.在增大v1的同时,也必须适当增大θ角D.在增大v1的同时,也必须适当减小θ角2.一个小球在水平桌面上以速度v0运动,当小球运动至P点时,开始受到某力的作用,轨迹如图所示,AP为直线,PB为曲线.以下说法中正确的是( )A .该外力可能沿x 轴正方向B .该外力可能沿x 轴负方向C .该外力可能沿y 轴正方向D .该外力可能沿y 轴负方向3.物体自地面做竖直上抛运动后又落回地面,则( )A .上抛过程中,加速度方向向上,速度方向向上,相对于抛出点的位移方向向上B .下落过程中,加速度方向向下,速度方向向下,相对于抛出点的位移方向向下C .在最高点,速度大小为零,不受力的作用D .到达最高点后,加速度方向不变,速度方向改变4.从地面以大小为v 1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t 皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为v 2.皮球在运动过程中受到的空气阻力忽略不计,重力加速度大小为g .下面给出时间t 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,t 的合理表达式应为( )A .t =v 1+v 2g B .t =v 1-v 2g C .t =v 1v 2g D .t =v 1+v 22g5.一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示.船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船沿三条不同路径渡河( )A.时间相同,AD是匀加速运动的轨迹B.时间相同,AC是匀加速运动的轨迹C.沿AC用时最短,AC是匀加速运动的轨迹D.沿AD用时最长,AD是匀加速运动的轨迹6.在越野赛时,一辆赛车沿曲线由M向N行驶.下图中分别画出了赛车转弯减速时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )7.某同学在一古井口以1 m/s的速度竖直向下扔一石块,2 s 后听到石块击水的声音,声音的传播时间忽略不计,取g=10 m/s2,可估算出古井的深度约为( ) A.20 m B.22 mC.2 m D.7 m8.从地面上同时抛出两小球,A沿竖直向上,B沿斜向上方,它们同时到达最高点,不计空气阻力.则( )A.A先落到地面上B.B的加速度比A的大C.A上升的最大高度比B大D.抛出时B的初速度比A大9.某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报道当时是正北风,风速也是4 m/s,则骑车人感觉的风速方向和大小为( )A.西北风,风速4 m/s B.西北风,风速4 2 m/sC.东北风,风速4 m/s D.东北风,风速4 2 m/s10.如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则( )θ2,tan θ1)=2 B.tan θ1tan θ2=2θ1tan θ2)=2 θ1,tan θ2)=2二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)11.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动.下列关于铅笔笔尖的运动及其所留下的痕迹的判断中正确的是( )A.笔尖留下的痕迹是一条抛物线B.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动讨程中,笔尖运动的加速度方向始终不变12.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能做出的调整为( )A.减小初速度,抛出点高度不变B.增大初速度,抛出点高度不变C.初速度大小不变,降低抛出点高度D.初速度大小不变,提高抛出点高度13.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为F拉,物体所受重力为G,则下列说法正确的是( )A.物体做匀速运动,且v1=v2B.物体做加速运动,且v2<v1C.物体做加速运动,且F拉>GD.物体做匀速运动,且F拉=G14.小球从O点水平抛出,建立如图所示的坐标系.x轴上OA=AB=BC,y轴沿竖直方向,从A、B、C三点作y轴的平行线,与小球运动轨迹交于M、N、P三点,那么下列比值中正确的是( )A.小球在这三点的水平速度之比v1x∶v2x∶v3x=1∶1∶1B.小球在OM、MN、NP三段轨迹上运动的时间之比t1∶t2∶t3=1∶2∶3C.小球在这三点的竖直分速度之比v1y∶v2y∶v3y=1∶2∶3D.AM∶BN∶CP=1∶2∶3三、非选择题(本题共4小题,共46分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)研究平抛运动时,我们用到如图甲所示的装置,将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内,它们的最下端水平.把两个质量相等的小钢球,从斜面的顶点由静止同时释放,斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合.可以观察到现象:___________________,这说明:_______________________________________________.同时我们还用到如图乙所示的装置(装置离地面足够高),小球2与斜槽末端在同一水平线上.将小球1从任意高度释放,当它到达斜槽末端时释放小球2;再水平移动小球2,重复上述过程.可以观察到现象:_________________________________________________.这说明:______________________________________________.本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放,这就需要一个控制装置.我们可以设置一个发射器(即一个光源),让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2.当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住,接收器未收到光信号就控制电磁铁停止工作,小球2落下.16.(12分)质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动,其两个相互垂直的x、y方向上的分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体的初速度;(2)t 1=8 s 时物体的速度大小;(3)t 2=4 s 时物体的位移大小.17.(12分)一个人从地面上的A 处以初速度v 0竖直上抛一个物体,物体经过位置B 时,仍然向上运动,但速度减为初速度的14,已知AB =3 m(取g =10 m/s 2). (1)初速度多大(2)再经过多长时间物体落回A 处18.(14分)在高处以初速度v 1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l 、2l 处有A 、B 两个小气球以速度v 2匀速上升,先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹).试求:(1)飞镖刺破A 气球时,飞镖的速度大小;(2)A 、B 两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中的高度差.答案1C 2C 3D 4A 5C 6C 7B 8D 9D 10B 11AD 12AC 13BC 14AC15 两球在斜槽2的水平轨道上相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 实验中两个小球都能在空中相碰 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 16 (1)t =0时,v x =3 m/s ,v y =0.所以初速度v 0=3 m/s ,沿x 轴正方向.(2)t 1=8 s 时,v x =3 m/s ,v y =4 m/s ,则v =v 2x +v 2y =32+42 m/s =5 m/s.(3)t 2=4 s 时,x =v x ·t =3×4 m =12 m ,y =12at 22=12××42m =4 m , 合位移s = x 2+y 2=122+42 m =410 m ≈ m.答案:(1)3 m/s ,沿x 轴正方向 (2)5 m/s(3) m(或410 m)17 (1)物体从A 运动到B 的过程中,根据运动学规律2as =v 2t -v 20得 2×(-g )×s AB =⎝ ⎛⎭⎪⎫v 042-v 20. 代入数据,解得v 0=8 m/s.(2)物体从B 回到A 的过程中,位移s AB =-3 m. 根据运动学规律s AB =v 04t -12gt 2, 代入数据,解得t =- s(舍去)或t =1 s.即再过1 s 落回A 处.答案:(1)8 m/s (2)1 s18 (1)飞镖从抛出到刺破气球A ,经过了时间t A =l v 1,竖直方向速度v y =gt A =glv 1,则飞镖速度大小v A =v 21+g 2l 2v 21. (2)A 、B 两气球被刺破位置的高度差h 1=3×12gt 2A =3gl 22v 21, B 球比A 球多运动时间l v 1, B 比A 多上升h 2=v 2l v 1, A 、B 未被刺破前高度差H =h 1+h 2=3gl 22v 21+v 2l v 1. 答案:(1)v 21+g 2l 2v 21 (2)3gl 22v 21+v 2l v 1。