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章末检测卷(一) 抛体运动
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2020年春节期间,某地人们放飞孔明灯表达对新年的祝福。如图所示,孔明灯在竖直Oy轴方向上做匀加速直线运动,在水平Ox轴方向上做匀速直线运动,孔明灯的运动轨迹可能为( )
A.直线OA B.曲线OB
C.曲线OC D.曲线OD
解析:孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动,在水平Ox方向做匀速运动,则合外力沿Oy方向,所以合运动的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,孔明灯做曲线运动,结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD,故D正确,A、B、C错误。
答案:D
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
解析:设铅笔的速度为v。如图所示,将橡皮的速度分解成水平方向的v1和竖直方向的v2。因该过程中悬线始终竖直,故橡皮水平方向的速度与铅笔移动速度相同,即v1=v。因铅笔靠着线的左侧水平向右移动,故悬线竖直方向长度减小的速度大小与铅笔移动速度的大小相等,则橡皮竖直方向速度的大小也与铅笔移动速度的大小相等,即v2=v。又因v1、v2的大小、方向都不变,故合速度(即橡皮运动的速度)的大小、方向都不变,选项A正确。
答案:A
3.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静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( )
A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动
B.船沿三条不同路径渡河的时间相同
C.船沿AB轨迹渡河所用的时间最短
D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大
解析:因为三种运动船的船头垂直河岸,相对于静水的初速度相同,垂直方向运动性质不同,沿水流方向运动相同,河的宽度相同,所以渡河时间不等,B错误;加速度的方向指向轨迹的凹侧,依题意可知,AC轨迹是匀加速运动,AB轨迹是匀速运动,AD轨迹是匀减速运动,从而知道AC轨迹渡河时间最短,A、C错误;沿AC轨迹在垂直河岸方向是加速运动,故船到达对岸的速度最大,D正确。
答案:D
4.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )
A.t B.t
C. D.
解析:设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L,分别以水平速度v1、v2抛出,经过时间t的水平位移分别为x1、x2,根据平抛运动规律有x1=v1t,x2=v2t,又x1+x2=L,则t=;若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为t′==,故选项C正确。
答案:C
5.有A、B两小球,B的质量为A的两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出,如图所示,不计空气阻力,图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:物体做斜抛运动的轨迹只与初速度的大小和方向有关,而与物体的质量无关,A、B两小球的轨迹相同,故A正确。
答案:A
6.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,其静止时离地高度为h,如图。小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2。可求得h等于( )
A.1.25 m B.2.25 m
C.3.75 m D.4.75 m
解析:小车由A运动到B所用的时间为 s=0.5 s,对左侧小球,5 m=gt2,对右侧小球,h=g(t-0.5 s)2,解得h=1.25 m,所以A正确。
答案:A
7.在某高度处平抛一物体,当抛出2 s后它的速度方向与水平方向成45°角,落地时的速度方向与水平方向成60°角,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物体水平射程40 m
B.物体初速度为15 m/s
C.物体落地速度为25 m/s
D.物体飞行时间为2 s
解析:由题意可知,2 s后竖直方向上的分速度vy1=gt=20 m/s,tan 45°==1
则v0=vx=vy1=20 m/s,故物体抛出时的初速度为v0=20 m/s
落地时速度v方向与水平成60°角,所以cos 60°=
则落地速度为:v== m/s=40 m/s
落地时竖直方向分速