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课后提升训练(十二)
[对应学生用书P154]
1.(2021·福建省南安市柳城中学高一期中)如图是做斜抛运动物体的轨迹,C点是轨迹的最高点,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点速度为零
B.物体在A点速度与物体在B点速度相同
C.物体在A到C点的时间大于C点到B点的时间
D.物体在A、B、C各点的加速度都为g
D 解析:将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向匀速直线运动,竖直方向为匀减速直线运动.
A.C点的竖直速度为零,水平速度不是零,从C到B物体做的是平抛运动,故C点的速度不为零,故A错误.
B.任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向,可知,A点的速度斜向上,B的速度斜向下,故B错误;
C.根据对称性可知,物体在A到C点的时间等于C点到B点的时间,故C错误;
D.物体只受重力,故加速度等于重力加速度g,是个定值,故D正确.
2.(2021·平遥县第二中学校高一期中)袋鼠前肢短小,后肢长且强健有力,适于跳跃,是跳得最高最远的哺乳动物,如图所示.某次,袋鼠在平整的草原上跳出4 m远、2 m高,跳跃时不计空气阻力、袋鼠视为质点.设袋鼠离开水平地面时的速度方向与水平地面夹角α,则tan α等于( )
A. B.
C.1 D.2
D 解析:设袋鼠跳出时的速度为v0,运动时间为t,则水平方向x=v0cos αt
竖直方向y=·
解得tan α===2
3.(2021·山东菏泽市·高一期中)某人在山上将石块斜向上抛出(如图所示),则石块落地时水平方向的位移大小与下列物理量无关的是(不计空气阻力)( )
A.石块的质量
B.石块初速度的大小
C.石块初速度的仰角
D.石块抛出时的高度
A 解析:石块做斜上抛运动,则水平位移x=v0cos θ·t
竖直方向h=v0sin θt-gt2
由两个方程可知,石块落地时水平方向的位移大小x与石块的初速度大小v0,初速度的仰角θ以及石块抛出的高度h均有关.
4.(多选)(2021·廉江市安铺中学高一月考)如图, 有A、B两小球,B的质量为A的两倍.已知A的速度为v1,现将B以不同速率v2沿与v1同一方向抛出,不计阻力,图中①为A的运动轨迹,则( )
A.若v2=v1,B的轨迹为①
B.若v2>v1,B的轨迹为②
C.若v2<v1,B的轨迹为③
D.若v2>v1,B的轨迹为④
AC 解析:斜抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动.本题中两个速度方向是相同的,所以若v2=v1,则运动轨迹相同;若v2>v1,则能够到达的最大高度以及水平射程都比轨迹①大;若 v2<v1,则能够到达的最大高度以及水平射程都比轨迹①小.
5.(2021·浙江卷)随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图所示,假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C,三条路径的最高点在同一水平面内,不计空气阻力的影响,则( )
A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大
B.甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长
C.三个高尔夫球击出的初速度竖直分量不相等
D.三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等
A 解析:BC.竖直方向运动的高度相等,则运动时间相等,击出初速度的竖直分量相等,选项B、C错误;
AD.由于运动时间相等,水平位移甲的最大,故击出初速度的水平分量甲的最大,据运动的对称性和速度的合成可知甲击出的高尔夫球落地速率最大,选项A正确,D错误.
6.(2021·陕西宝鸡市·高一期末)从距地面相同高度处以同一速率分别沿水平方向、竖直向下、斜向上抛出质量相同的a、b、c三个小球,不计空气阻力,从抛出到落回地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球b在空中运动的时间最短
B.小球c的落地速度最小
C.小球b和小球c的位移相等
D.三个小球落地时的速度相等
A 解析:A.小球a做平抛运动,小球a在竖直方向是自由落体运动,有h=gt a
在空中飞行时间ta=
小球b做竖直下抛运动,由运动学公式可有
h=v0tb+gt b
由此可知ta>tb;小球c做斜向上抛运动,设初速度方向与水平方向夹角为θ,小球在竖直方向做竖直上抛运动,初速度是v0sin θ,小球先竖直上升到最高点,然后从最高点做自由落体运动到地面,小球c做自由落体运动的高度大于h,因此小球c在空中飞行时间最长,则有tc>ta>tb,A正确;
BD.从抛出到落地的运动中,由动能定理得
mgh=mv2-mv0
解得v=
因为三个小球的下落高度h,质量m,初速率v0都相同,所以三个小球落地时的速度大小相等;b小球落地时速度方向竖直向下,a、c小球落地时速度方向都与地面不垂直,所以速度不相等,BD错误;
C.小球b的位移是h,小球c在水平方向的位移是
x=v0cos θ·tb
在竖直方向的位移是y=h
小球c的位移是s==
C错误.
7.(2021·河南高一期末)如图所示,甲物体从A点以速度v1水平抛出,落到B点;乙物体从C点以速度v2斜向上抛出,经过最高点D落到E点,v2与水平方向的夹角为θ;A、D高度相同, B、C、E高度相同,不计空气的阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.乙在D点的速度一定等于v1
B.甲运动的时间小于
C.甲的水平位移为
D.若v1=v2cos θ,甲的运动轨迹与乙在DE间的运动轨迹完全相同
D 解析:A.由于A、D高度相同,B、C、E高度相同,根据h=gt2,可知甲运动时间是乙运动时间的一半.又根据v0=可知,由于不知道它们水平位移的关系,因此无法得出乙在D点的速度是否等于v1,故A错误;
B.乙运动的时间为t2=2·=
甲运动的时间为t1==
故B错误;
C.甲的水平位移为s1=v1t1=
故C错误;
D.若v1=v2cos θ,则它们在最高点速度相同,又下落高度相同,因此甲的运动轨迹与乙在DE间的运动轨迹完全相同.故D正确.
8.(2021·云南省富源县第一中学高一月考)某物体在平台上做斜向上抛运动,上升的最大高度为H,水平射程为2L.以下说法正确的是( )
A.物体在空中运动的时间为t=
B.再落回平台时速度与水平方向夹角的正切值为
C.物体在空中做变加速曲线运动
D.物体在最高点时速度为零
B 解析:把斜抛运动分解成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动,设竖直方向的初速度为vy,水平方向的初速度为vx
A.竖直方向的最大高度为H,则下落的时间由
H=gt1
得t1=
由对称性可得整个过程运动时间为
t=2t1=2
故A错误;
B.在从最高点下落过程中,是以初速度为vx的平抛运动,由平抛运动的推论,速度与水平方向的正切值是位移与水平方向的正切值2倍可得再落回平台时速度与水平方向夹角的正切值为tan α=2tan θ=
故B正确;
C.物体在空中只受重力作用,所以加速度为重力加速度,所以物体做匀变速曲线运动,故C错误;
D.到达最高点时,竖直方向的速度为零,水平方向的速度为vx,所以最高点速度不为零,故D错误.
9.(多选)(2021·合肥一六八中学高一期中)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球 A、B,分别落在地面上的 M、N 点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )
A.B 的飞行时间比 A 的长
B.两物体在最高点时重力做功的功率相等
C.B 在最高点的速度比 A 在最高点的大
D.B 在落地时的速度比 A 在落地时的大
BCD 解析:A.两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,由h=gt2,两球运动的最大高度相同,下落的时间相等,则两球运动的时间相等,A错误;
B.两物体在最高点时,竖直速度为零,则两物体在最高点时重力做功的功率相等均为零,B正确;
C.根据对称性可知从抛出到落地的时间相同,达到最高点的速度等于水平方向的速度,根据s=vxt可知B在最高点的速度比A在最高点的大,C正确;
D.下落过程,根据v y =2gh
根据速度的合成可知v=
B在最高点的速度比A在最高点的大,落地时竖直速度相等,则知B在落地时的速度比A在落地时的大,D正确.
10.(多选)(2021·玉溪第二中学高一月考)如图所示,一名运动员在水平面上进行跳远比赛,腾空过程中离水平面的最大高度为1.25 m,起跳点与落地点的水平距离为5 m,运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,则运动员( )
A.在空中的运动时间为1.0 s
B.在最高点时的速度大小为5 m/s
C.落地时的速度大小为10 m/s
D.落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°
ABD 解析:A.从最高点落下过程可看成平抛运动,竖直方向上有h=gt2
可得下落时间t=0.5 s,由对称性可知,在空中的运动时间为1.0 s,A正确;
B.水平方向有v0== m/s=5 m/s
故在最高点时的速度大小为5 m/s,B正确;
C.竖直末速度大小为vy=gt=5 m/s
落地时的速度大小为v==5 m/s
落地时速度方向与水平面所成的夹角为tan α==1
即α=45°,C错误,D正确.
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