2018-2019學(xué)年高考物理 主題一 曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力定律 第一章 拋體運(yùn)動(dòng)階段檢測(cè) 教科版.doc

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第一章 拋體運(yùn)動(dòng)階段檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(16為單選題，710為多項(xiàng)選擇題，每小題5分，共50分)1.如圖1所示，在投球游戲中，某人將小球從P點(diǎn)以速度v水平拋向固定在水平地面上的塑料筐，小球恰好沿著筐的上沿入筐并打在筐的底角。若要讓小球進(jìn)入筐中并直接擊中筐底正中位置，下列做法可行的是()圖1A.在P點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出B.在P點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出C.在P點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出D.在P點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出解析小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向xvt，豎直方向ygt2。若還在P點(diǎn)拋出小球，入筐時(shí)間相同，增大拋出速度，小球?qū)⒙湓诳鹩冶谏?，減小拋出速度，不能落入筐中，故A、B錯(cuò)誤；在P點(diǎn)正下方某位置以小于v的速度水平拋出小球，小球到筐的上沿等高度處時(shí)間短，水平位移小，不能落入筐中，故C錯(cuò)誤；在P點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出，小球到筐的上沿等高度處時(shí)間長(zhǎng)，可以通過減小拋出速度而減小水平位移，從而使小球落在筐底正中位置，故D正確。答案D2.一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖2A.物體做速度逐漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)B.物體運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大C.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是50 m/sD.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是10 m/s解析由圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負(fù)方向，則合運(yùn)動(dòng)的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，y軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿y軸方向，所以合運(yùn)動(dòng)的加速度沿y軸方向，與合初速度方向不在同一直線上，因此物體做曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度的合成可知，物體的速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于y方向的加速度，保持不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知物體的初速度為v0 m/s50 m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。答案C3.如圖3所示，將一個(gè)小鋼珠(可視為質(zhì)點(diǎn))從平臺(tái)上沿水平方向彈出，小鋼珠落在水平地面上的A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，為測(cè)出小鋼珠離開平臺(tái)時(shí)的初速度v0，只需要下列哪一件器材()圖3A.天平 B.彈簧測(cè)力計(jì)C.刻度尺 D.秒表解析小鋼珠離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，則有xv0t，ygt2，聯(lián)立得v0x。可知只要用刻度尺測(cè)量出小鋼珠平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離x和下落高度h，就能測(cè)出v0，故C正確。答案C4.如圖4所示，一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間光滑孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為，此時(shí)鐵球()圖4A.豎直方向速度大小為vcos B.豎直方向速度大小為vsin C.豎直方向速度大小為vtan D.相對(duì)于地面速度大小為v解析光盤的速度方向是水平向右的，將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解，如圖所示，沿繩的方向的分量vvsin ，這就是桌面以上繩子變長(zhǎng)的速度，也等于鐵球上升的速度，故A、C錯(cuò)誤，B正確；由題意可知鐵球在水平方向上的速度與光盤的相同，豎直方向速度為vsin ，可得鐵球相對(duì)于地面速度大小為v，故D錯(cuò)誤。答案B5.一個(gè)物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運(yùn)動(dòng)，已知在此過程中物體只受一個(gè)恒力F作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示。則由M到N的過程中，物體的速度大小將()圖5A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大解析判斷做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度大小的變化情況時(shí)，應(yīng)從下列關(guān)系入手：當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率增大；當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率減小；當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角始終為直角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率不變；在本題中，合力F的方向與速度方向的夾角先為鈍角，后為銳角，故D正確。答案D6.如圖6所示，乒乓球網(wǎng)上沿高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L(zhǎng)。某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣。設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，則乒乓球()圖6A.在空中做變加速直線運(yùn)動(dòng)B.在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.在網(wǎng)的右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是左側(cè)的2倍D.擊球點(diǎn)的高度是網(wǎng)高的2倍解析乒乓球擊出后，在重力作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；球在網(wǎng)的左側(cè)和右側(cè)通過的水平距離之比，故C正確；設(shè)擊球點(diǎn)到桌面的高度為h，則擊球點(diǎn)到網(wǎng)上沿的高度與擊球點(diǎn)到桌面的高度之比為，所以擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為，故D錯(cuò)誤。答案C7.下列對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解正確的是()A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定變化B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體不可能受恒力作用C.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的大小可以不變解析當(dāng)物體受到恒力作用且力與速度方向不共線時(shí)，物體就做加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)物體受到的力的方向始終與速度方向垂直時(shí)，物體做速度大小保持不變的曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確。答案CD8.某河寬為600 m，河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)系如圖7所示。船在靜水中的速度為4 m/s，要想使船渡河的時(shí)間最短，下列說法正確的是()圖7A.船在航行過程中，船頭應(yīng)與河岸垂直B.船在河水中航行的軌跡是一條直線C.渡河的最短時(shí)間為240 sD.船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為2 m/s解析若船渡河的時(shí)間最短，船在航行過程中，必須保證船頭始終與河岸垂直，選項(xiàng)A正確；因水流的速度大小發(fā)生變化，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，船在河水中航行的軌跡是一條曲線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；渡河的最短時(shí)間為tmin s150 s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；船離開河岸400 m時(shí)的水流速度大小與船離開河岸200 m時(shí)的水流速度大小相等，即v水200 m/s2 m/s，則船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為v m/s2 m/s，選項(xiàng)D正確。答案AD9.以初速度v020 m/s從100 m高臺(tái)上水平拋出一個(gè)物體(不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2)，則()A.2 s后物體的水平速度為20 m/sB.2 s后物體的速度方向與水平方向成45角C.每1 s內(nèi)物體的速度變化量的大小為10 m/sD.每1 s內(nèi)物體的速度大小的變化量為10 m/s解析水平拋出的物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，vxv020 m/s，A項(xiàng)正確；2 s后，豎直方向的速度vygt20 m/s，所以tan1，則45，B項(xiàng)正確；速度的變化表現(xiàn)為豎直方向速度的變化，所以t1 s內(nèi)，速度的變化量vgt10 m/s，所以C項(xiàng)正確；物體的運(yùn)動(dòng)速度大小為，相同時(shí)間內(nèi)，其變化量不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案ABC10.如圖8所示，在地面上某一高度處將A球以初速度v1水平拋出，同時(shí)在A球正下方地面處將B球以初速度v2斜向上拋出，結(jié)果兩球在空中相遇，不計(jì)空氣阻力，則兩球從拋出到相遇過程中()圖8A.A和B的初速度大小關(guān)系為v1a2C.A做勻變速運(yùn)動(dòng)，B做變加速運(yùn)動(dòng)D.A和B的速度變化量相同解析如圖所示，設(shè)v2與水平方向夾角為，兩球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)，都只受重力作用，做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度均為g，故B、C錯(cuò)誤；兩球經(jīng)過相等時(shí)間t在空中相遇，則水平位移相等，故v1tv2cos t，v1v2，故A正確；由加速度的定義式ag得vgt，故兩球從拋出到相遇過程中，速度變化量相同，故D正確。答案AD二、實(shí)驗(yàn)填空題(本題共2小題，共10分)11.(4分)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：如圖9所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖9同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4，6)，此時(shí)(1)R的速度大小為_ cm/s。(2)R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是圖中的_。(R視為質(zhì)點(diǎn))解析(1)因?yàn)樨Q直方向勻速運(yùn)動(dòng)，由y6 cmv0t知t2 s，水平方向xt4 cm，所以vx4 cm/s，因此此時(shí)R的速度大小v5 cm/s。(2)小圓柱體R有水平方向的加速度，所受合外力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)如丁圖所示。答案(1)5(2)丁12.(6分)圖10甲是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖10(1)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_ m/s。(2)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L5 cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_ m/s。解析(1)由xv0t，ygt2得v0x，將(32.0 cm，19.6 cm)代入得v00.32 m/s1.6 m/s。(2)由圖丙可知，小球由AB和由BC所用時(shí)間相等，且有ygT2，xv0T解得v01.5 m/s。答案(1)1.6(2)1.5三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(8分)從高為H80 m的樓頂以某水平速度拋出一個(gè)石塊，落地點(diǎn)距樓的水平距離為120 m，不計(jì)空氣阻力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，求：(1)石塊的初速度大?。?2)石塊著地時(shí)的速度v。解析(1)石塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t s4 s石塊的初速度v0 m/s30 m/s。(2)石塊著地時(shí)豎直方向的速度vygt40 m/s石塊著地時(shí)的速度大小v50 m/s設(shè)著地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為則tan ，得出53。答案(1)30 m/s(2)50 m/s方向與水平方向的夾角為5314.(10分)直升機(jī)空投物資時(shí)，可以停留在空中不動(dòng)，設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5 m/s。若飛機(jī)停留在離地面100 m高處空投物資，由于風(fēng)的作用，使降落傘和物資在豎直下落時(shí)又以1 m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動(dòng)，求：圖11(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)物資落地時(shí)速度的大??；(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離。解析如圖所示，物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。所以t s20 s。(2)物資落地時(shí)vy5 m/s，vx1 m/s，由平行四邊形定則得v m/s m/s。(3)物資水平方向的位移大小為xvxt120 m20 m。答案(1)20 s(2) m/s(3)20 m15.(10分)如圖12所示，小球從A點(diǎn)以固定的初速度v0水平拋出，空氣阻力不計(jì)，A點(diǎn)右下方有一帶擋板的輪子，輪子與小球運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直面內(nèi)。輪子的半徑為R，拋出點(diǎn)A比輪軸O高h(yuǎn)，擋板的初位置在與輪軸等高的B點(diǎn)，調(diào)整輪軸O的位置，使平拋軌跡與輪緣相切于C，OC與OB間的夾角為。問：小球拋出的初速度v0大小為多少？圖12解析由圖可知豎直分位移yhRsin ，則有hRsin gt2，豎直分速度大小vCygt，且v2g(hRsin )，由速度分解可得tan ，所以小球拋出的初速度v0tan 。答案tan 16.(12分)如圖13所示，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m1.0 kg的小物塊，它與水平臺(tái)階表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s5 m。在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)圓弧擋板，圓弧半徑R5 m，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。現(xiàn)用F5 N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度g10 m/s2。圖13(1)為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間；(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平恒力一直作用在小物塊上，當(dāng)小物塊過O點(diǎn)時(shí)撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo)。解析(1)為使小物塊不能擊中擋板，設(shè)拉力F作用最長(zhǎng)時(shí)間t1時(shí)，小物塊剛好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)。由牛頓第二定律得Fmgma1解得a12.5 m/s2減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a2g2.5 m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得sa1ta2t而a1t1a2t2解得t1t2 s。(2)水平恒力一直作用在小物塊上，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2a1s解得小物塊到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v05 m/s小物塊過O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)。水平方向：xv0t豎直方向：ygt2又x2y2R2解得位置坐標(biāo)為x5 m，y5 m。答案(1) s(2)x5 m，y5 m