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第五章 抛体运动(B卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题有8小题,每小题4分,共32分)
1.
如图所示,一物体在O点以初速度v开始做曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F作用,则物体速度大小的变化是 ( )
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.不断增大 D.不断减小
解析 开始时物体所受合力方向与速度方向的夹角大于90°,物体速度减小,经过一段时间后,物体的速度方向与其合力方向的夹角小于90°,物体又做加速运动,故A项正确。
答案 A
2.
如图所示,将一个小钢珠(可视为质点)从平台上沿水平方向弹出,小钢珠落在水平地面上的A点,不计空气阻力,已知当地的重力加速度,为测出小钢珠离开平台时的初速度v0,只需要下列哪一件器材 ( )
A.天平 B.弹簧测力计
C.刻度尺 D.秒表
解析 小钢珠离开平台后做平抛运动,将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,则有x=v0t,h=gt2,联立得v0=x。可知只要用刻度尺测量出小钢珠平抛运动的水平距离x和下落高度h,就能测出v0,故C项正确。
答案 C
3.《西游记》中,一只大龟浮水作舟,驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。已知大龟在静水中游动的速度大小与河水的流速大小之比为2∶1,出发点A到正对岸B点的距离为d,河岸平直。若大龟以最短的时间渡河,则大龟上岸的地点与B点的距离为 ( )
A. B.
C.2d D.4d
解析 要使渡河时间最短,大龟游动的速度应垂直河岸,渡河时间t=,大龟上岸的地点与B点的距离x=v2t,又v1∶v2=2∶1,解得x=,B项正确。
答案 B
4.
如图所示,A、B两个小球在离水平地面高h处靠在一起,分别以水平初速度v1、v2向相反方向同时抛出,两球落地时,做平抛运动的位移互相垂直,不计空气阻力,两球可视为质点,则v1、v2满足的关系式为 ( )
A.v1v2=gh B.v1v2=gh
C.v1v2=gh D.v1v2=2gh
解析 设A球落地时,位移与水平方向的夹角为θ,B球落地时,位移与水平方向的夹角为α,则tan θ=,tan α=,又θ+α=90°,则=1,根据h=gt2,得到v1v2=gh,A项正确。
答案 A
5.
将一小球以一定的初速度水平抛出,设小球抛出后水平方向的位移为x,竖直方向的位移为y,结果小球在空中运动过程中y与x2的关系如图所示,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则小球被抛出的初速度大小为 ( )
A.1 m/s B. m/s
C. m/s D.5 m/s
解析 将小球做的平抛运动进行分解,则有x=v0t,y=gt2,则y=x2,结合图像有=5,求得v0=1 m/s,A项正确。
答案 A
6.某同学在匀速向右运动的小车上,相对自身竖直向上抛出一小球,待小球落回时接住小球。另一同学在地面上且垂直于小车运动方向用频闪相机记录下了该过程小球的位置,如图所示。已知图片背景方格的每一小格边长为10 cm,重力加速度g=10 m/s2,则小车匀速运动的速度约为 ( )
A.0.5 m/s B.1.5 m/s
C.3.0 m/s D.4.5 m/s
解析 小球运动轨迹对称,对称轴右侧可看作平抛运动。从题图中信息可得平抛运动的水平分位移x=0.7 m,竖直分位移约为y=1.0 m,设水平方向速度为v,则有x=vt,y=gt2,解得v≈1.5 m/s,B项正确。
答案 B
7.在xOy直角坐标平面上运动的质点,t=0时位于x轴上。该质点在x轴方向的位移—时间图像如图甲所示,其在y轴方向运动的速度—时间图像如图乙所示,则 ( )
甲 乙
A.该质点做直线运动
B.t=2.0 s时,质点的速度为4 m/s
C.t=2.0 s时,质点在xOy平面的位置坐标为(8 m,4 m)
D.质点的加速度大小为2 m/s2
解析 由题图知,质点在x轴上向原点以速度vx=4 m/s匀速运动,沿y轴方向上做匀减速运动,因此质点做曲线运动,A项错误;t=2.0 s时质点沿y轴方向速度大小为vy=4 m/s,则合速度为v==4 m/s,B项错误;2.0 s末时,质点在x轴方向上向原点运动了8 m,同时沿y轴正方向运动了y=×2 m=12 m,故t=2.0 s时质点在xOy平面的位置坐标为(8 m,12 m),C项错误;质点的加速度大小a= m/s2=2 m/s2,D项正确。
答案 D
8. 如图所示,一根长为L的直杆右端抵在墙角,左端靠在箱子的光滑竖直侧壁上,将箱子以大小为v的速度向右推,直杆绕O点在竖直面内转动,当直杆与竖直方向的夹角为θ时,直杆左端沿箱子竖直移动的速度大小为 ( )
A. B.vtan θ
C.v