第五章 抛体运动 章末测试卷02 提升卷-2024-2025学年高一物理同步重难题型精讲精练(人教版2019必修第二册)
2025-01-03
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第五章 抛体运动 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 曲线运动的认识,运动的合成与分解,平抛运动,斜抛运动 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2025-01-03 |
| 更新时间 | 2025-05-07 |
| 作者 | 台阶物理精品小铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49757427.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五章 抛体运动 章末测试卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:第五章
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共12小题,共48分,在每小题给出的四个选项中,1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分,9~12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答得0分。)
一、单选题
1.(23-24高一下·四川凉山·期末)在光滑水平面上,一物体沿正东方向做匀速直线运动。从某时刻起对物体施加一水平向南的力,若水平力越大,则物体在相等时间内( )
A.向东发生的位移不变 B.向东发生的位移越大
C.向南发生的位移不变 D.总位移不变
2.(23-24高一下·北京丰台·期末)一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的外力F;到达B点时,这个外力的方向突然变为与前进方向相同;到达C点时,外力的方向又突然改为向前但偏左;物体最终到达D点。则关于物体由A点到D点的运动轨迹,下列选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·江苏·期末)如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以速度大小为v水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,不计空气阻力。关于这段过程,下列说法中正确的是( )
A.两球的速度变化不同
B.相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°
C.两球的相遇点在N点上方处
D.M、N间的距离为2h
4.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,每一级台阶的高为5cm,宽为15cm,某同学用发射器(忽略大小)从第1级台阶边缘向右水平弹射一个可以看作质点的小球,要使小球能落到第4级台阶上(小球没有与台阶顶点接触),取重力加速度为,则弹射速度v可能是( )
A.2.5m/s B.2m/s C.1.5m/s D.1m/s
5.(23-24高一下·北京朝阳·期末)某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以水平速度向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球,小球落地时的速度为,不计空气阻力。下图中能表示小球不同时刻速度的是( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一下·河南·期中)“打水漂”是一种常见的娱乐活动,一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,水平方向运动距离l,与水面第一次作用后,薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后,在水平方向,速度不变,而在竖直方向,速度方向相反,大小变为原来的,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.薄铁片抛出的初速度大小为
B.薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D.薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
7.(23-24高一下·广东广州·期中)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。下列说法正确的是( )
A.船速小于水速
B.改变船速方向可垂直过河
C.改变船速方向不会影响渡河时间
D.水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短
8.(23-24高三上·山西朔州·期末)如图所示,一个倾角为的面与圆弧对接,斜面高度与圆弧半径相等,斜面的底端在圆心的正下方。从斜面顶点以一定的初速度向右水平抛出一小球,则下列说法正确的是( )
A.小球初速度不同,则运动时间一定不同
B.小球落到斜面上时,其速度方向一定相同
C.小球落到斜面和圆弧等高位置时,重力做功相等,速度大小一定相等
D.小球落到圆弧面上时,其速度方向可能与该处圆的切线垂直
9.(24-25高三上·广东茂名·期中)半球形碗的竖直截面图如图所示,为圆心,为半球形碗的最低点,AOB为水平直径。两个小球甲和乙分别从A点、B点先后以不同的初速度、沿水平方向相向抛出,小球甲恰好落到碗上的点,。两小球均可视为质点,不考虑撞到碗后的反弹情况,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲可能垂直撞击到碗上
B.两小球不可能在空中相遇
C.乙落到碗上的位置在点右侧
D.甲刚要撞到碗时的竖直分速度比乙刚要撞到碗时的竖直分速度小
10.(2024·贵州·模拟预测)如图所示,A、B两质点以相同的水平速度抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B在光滑斜面上运动,落地点为。不计阻力,则在x轴方向上的远近关系是( )
A.较远 B.较远
C.等远 D.B运动的时间
11.(24-25高三上·河北邢台·期中)图甲为一城墙的入城通道,通道宽度L=6.6m,一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动,加速到M点时斜向上跃起,经0.4s到达右墙壁P点时,竖直方向的速度恰好为零,然后立即蹬右墙壁,使水平方向的速度反向,大小变为原来的,并获得一竖直方向速度,之后跃到左墙壁上的Q点,Q点距地面,飞跃过程中人距地面的最大高度为H=2.6m,重力加速度g取,不计空气阻力,整个过程中人的姿态可认为保持不变,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.P点距离地面高
B.人助跑的距离为3.4m
C.人刚离开P点时的速度大小为6m/s
D.人刚到Q点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为
12.(23-24高二下·山东青岛·期末)如图,a、b两小球分别固定在长为5m的轻质细杆两端,a球置于粗糙水平面上,b球紧靠在光滑竖直墙壁上,初始时轻杆竖直。现对a球施加微小扰动,使a球沿水平面向右滑行,直到b球到达水平面,在该过程中,下列说法正确的是( )
A.小球a的速度先增大后减小
B.小球a受到水平面的摩擦力逐渐减小
C.当b球到达水平面时,a球的速度达到最大
D.当a球距离墙角3m时,a、b两球速率之比为4∶3
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)某实验小组利用频闪仪探究平抛运动的规律。如图甲所示,分别在该实验装置的正上方A处和右侧正前方B处各安装一个照相机,在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的小球,于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。得到的频闪照片如图乙所示,O为抛出点小球球心的位置,请分析下列问题:
(1)下面关于实验器材的说法正确的是__________
A.选择质量大,体积大的小球 B.须选择光滑的斜槽轨道
C.斜槽轨道末端切线须水平 D.须选用秒表记录时间
(2)A处照相机所拍摄的频闪照片为乙图中的 (选填“a”或“b”)。
(3)为确定频闪照片与实验中实际距离的比例,某同学先测量照片中球的直径为2.0mm,再用游标卡尺测得钢球直径读数如图丙所示,钢球直径d= mm。
(4)该同学再对频闪照片b进行测量,照片中小球两相邻位置的距离几乎均匀增大约为1mm,则可估算出频闪的频率约为_________
A.20Hz B.30Hz C.70Hz D.100Hz
(5)某同学对两频闪照片a、b进行测量,记录小球的位置与O点的水平距离x,以及对应的与O点的竖直距离y,作出图像如图所示,则图像不过原点的可能原因是所标的O点在抛出点的小球圆心的 方。(选填“左”、“右”、“上”、“下”)
14.(23-24高一下·重庆渝中·阶段练习)某位同学探究平抛运动规律时,进行如下操作,先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律,然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动,得到了如图丙坐标系中的几个点。
(1)甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做 运动。
(2)乙图所示的实验中以下操作必要的是 。
A.实验过程中必须让斜槽光滑
B.将小球放于斜槽下方末端任意位置,看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平
C.同一次实验过程,小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放
D.可以在小球上涂上墨汁,让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹
(3)同学得到了丙图的结果后,测得坐标纸的方格边长为9mm,由此可得到平抛运动的初速度为 m/s,平抛的初位置坐标为 (坐标表达中需标明单位,以mm为单位),。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(23-24高一下·福建福州·期末)如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过一段时间落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,A点与O点的距离为75米,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量。不计空气阻力(,;g取10m/s2)。求:
(1)运动员从O点到A点的运动时间;
(2)运动员到达A点时的速度与水平方向夹角的正切值。
16.(22-23高一下·河南洛阳·阶段练习)圆柱形容器的横截面在竖直平面内,如图所示,其半径,从其内部最高点A分别以水平初速度、抛出两个小球(均可视为质点),最终分别落在圆弧上的B点和C点,已知OB与OC相互垂直,且OB与竖直方向的夹角。取重力加速度大小g=10,,,不计空气阻力,求
(1)小球从被抛出到落在B点的时间;
(2)小球被抛出时的初速度、的大小之比;
(3)小球到达C点时的速度大小。
17.(23-24高三上·江苏南通·开学考试)如图所示,滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以起跳,最后落在缓冲坡上的B点,轨迹上的C点与A点等高(图中未画出),已知缓冲坡倾角θ=37°,不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小;
(2)缓冲坡上A、B两点间的距离L;
(3)运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第五章 抛体运动 章末测试卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:第五章
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共12小题,共48分,在每小题给出的四个选项中,1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分,9~12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答得0分。)
一、单选题
1.(23-24高一下·四川凉山·期末)在光滑水平面上,一物体沿正东方向做匀速直线运动。从某时刻起对物体施加一水平向南的力,若水平力越大,则物体在相等时间内( )
A.向东发生的位移不变 B.向东发生的位移越大
C.向南发生的位移不变 D.总位移不变
【答案】A
【详解】从某时刻起对物体施加一水平向南的力,若水平力越大,则加速度越大,向南发生的位移和总位移越大,向东方向的运动状态不变,则向东发生的位移不变。
故选A。
2.(23-24高一下·北京丰台·期末)一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的外力F;到达B点时,这个外力的方向突然变为与前进方向相同;到达C点时,外力的方向又突然改为向前但偏左;物体最终到达D点。则关于物体由A点到D点的运动轨迹,下列选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】从A点开始,物体受到向前但偏右的外力F,此过程轨迹在力和速度之间,且速度沿轨迹切线方向,但速度不可能与力共线,力在轨迹的凹侧;到达B点时,这个外力的方向突然变为与前进方向相同,此时物体做直线运动;到达C点时,外力的方向又突然改为向前但偏左,此过程轨迹在力和速度之间,且速度沿轨迹切线方向,力在轨迹的凹侧。
故选C。
3.(23-24高一上·江苏·期末)如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以速度大小为v水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,不计空气阻力。关于这段过程,下列说法中正确的是( )
A.两球的速度变化不同
B.相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°
C.两球的相遇点在N点上方处
D.M、N间的距离为2h
【答案】B
【详解】A.两球加速度均为重力加速度,则相同时间内速度变化量相同,A错误;
B.S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,则两球相遇时间
t=
则小球S1的速度方向与水平方向夹角
tanθ==1
即相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°,B正确;
C.两球在竖直方向的运动是互逆的,则相遇点在N点上方处,C错误;
D.M、N间的距离为
x=vt=
又
则
x=h
D错误。
故选B。
4.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,每一级台阶的高为5cm,宽为15cm,某同学用发射器(忽略大小)从第1级台阶边缘向右水平弹射一个可以看作质点的小球,要使小球能落到第4级台阶上(小球没有与台阶顶点接触),取重力加速度为,则弹射速度v可能是( )
A.2.5m/s B.2m/s C.1.5m/s D.1m/s
【答案】A
【详解】小球做平抛运动,当小球恰好落在第3级台阶右边缘时有
,
解得
当小球恰好落在第4级台阶右边缘时有
,
解得
可知,要使小球能落到第4级台阶上,弹射速度v的范围
可知,只有第一个选择项在上述范围内。
故选A。
5.(23-24高一下·北京朝阳·期末)某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以水平速度向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球,小球落地时的速度为,不计空气阻力。下图中能表示小球不同时刻速度的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】平抛运动只受重力,则其加速度为重力加速度,根据加速度的定义可知
即经过时间的速度变化量大小一定,方向竖直向下,而水平速度始终不变为,即的水平分速度还是。
故选C。
6.(23-24高一下·河南·期中)“打水漂”是一种常见的娱乐活动,一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,水平方向运动距离l,与水面第一次作用后,薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后,在水平方向,速度不变,而在竖直方向,速度方向相反,大小变为原来的,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.薄铁片抛出的初速度大小为
B.薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D.薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
【答案】C
【详解】A.根据平抛运动
,
解得
故A错误;
B.第一次竖直方向自由落体有
薄铁片第二次与水面接触后速度为
竖直方向做竖直上抛运动,根据
薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
故B错误;
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的时间
薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为
故C正确;
D.薄铁片接触水面时速度方向与水面的夹角的正切值为
因为水平速度不变,竖直方向速度变小,所以薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角变小,故D错误。
故选C。
7.(23-24高一下·广东广州·期中)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。下列说法正确的是( )
A.船速小于水速
B.改变船速方向可垂直过河
C.改变船速方向不会影响渡河时间
D.水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短
【答案】A
【详解】A.根据运动的合成规律可知
所以
故A正确;
B.因为船速小于水速,所以船不能垂直过河,故B错误;
C.改变船速方向,将会改变垂直河岸的分速度大小,会影响过河时间,故C错误;
D.过河时间只与垂直和河岸的分速度有关,而水速不影响该分速度,所以水速不影响过河时间,只影响到达对岸的位置,故D错误。
故选A。
8.(23-24高三上·山西朔州·期末)如图所示,一个倾角为的面与圆弧对接,斜面高度与圆弧半径相等,斜面的底端在圆心的正下方。从斜面顶点以一定的初速度向右水平抛出一小球,则下列说法正确的是( )
A.小球初速度不同,则运动时间一定不同
B.小球落到斜面上时,其速度方向一定相同
C.小球落到斜面和圆弧等高位置时,重力做功相等,速度大小一定相等
D.小球落到圆弧面上时,其速度方向可能与该处圆的切线垂直
【答案】B
【详解】A.小球在空中做平抛运动,满足
故当小球落在斜面和圆弧等高位置时,运动时间相同,初速度不同,故A错误;
B.小球落到斜面上时,位移与水平方向夹角为,由平抛规律可知,速度与水平方向夹角满足
故小球落到斜面上时,其速度方向与水平方向夹角为定值,故B正确;
C.小球落到斜面和圆弧等高位置时,重力做功均为
由平抛运动规律
可知,小球落到斜面和圆弧等高位置时,竖直方向分速度大小相等,水平方向速度大小不相等,故合速度大小不相等,故C错误;
D.小球落到圆弧面上时,其速度方向若与该处圆的切线垂直,则速度的反向延长线一定过圆心,又因为平抛运动中速度的反向延长线过水平位移的中点,则水平位移为2R,竖直位移为零,与平抛运动性质不符,故D错误。
故选B。
9.(24-25高三上·广东茂名·期中)半球形碗的竖直截面图如图所示,为圆心,为半球形碗的最低点,AOB为水平直径。两个小球甲和乙分别从A点、B点先后以不同的初速度、沿水平方向相向抛出,小球甲恰好落到碗上的点,。两小球均可视为质点,不考虑撞到碗后的反弹情况,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲可能垂直撞击到碗上
B.两小球不可能在空中相遇
C.乙落到碗上的位置在点右侧
D.甲刚要撞到碗时的竖直分速度比乙刚要撞到碗时的竖直分速度小
【答案】BC
【详解】A.甲做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,小球落在C点的速度斜向右下方,不可能沿半径方向,即甲不可能垂直撞击到碗上,故A错误;
BC.令甲落在C点经历时间为,则有
此时甲的水平分位移为
假设乙平抛运动时间也为,则乙水平分位移为
表明甲在圆弧上C点右侧落在圆弧上,即两小球不可能在空中相遇,乙落到碗上的位置在点右侧,故BC正确;
D.竖直方向上有
结合上述可知,甲落在圆弧上的时间大于乙落在圆弧上的时间,即甲刚要撞到碗时的竖直分速度比乙刚要撞到碗时的竖直分速度大,故D错误。
故选BC。
10.(2024·贵州·模拟预测)如图所示,A、B两质点以相同的水平速度抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B在光滑斜面上运动,落地点为。不计阻力,则在x轴方向上的远近关系是( )
A.较远 B.较远
C.等远 D.B运动的时间
【答案】BD
【详解】根据题意可知,质点A做平抛运动,根据平抛运动规律
,
得A运动的时间
质点B视为在光滑斜面上的类平抛运动,其加速度为
沿着斜面的位移和水平方向分别有
,B运动的时间
A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动,由于运动时间不等,所以沿x轴方向的位移大小不同,根据可知
即P2较远。
故选BD。
11.(24-25高三上·河北邢台·期中)图甲为一城墙的入城通道,通道宽度L=6.6m,一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动,加速到M点时斜向上跃起,经0.4s到达右墙壁P点时,竖直方向的速度恰好为零,然后立即蹬右墙壁,使水平方向的速度反向,大小变为原来的,并获得一竖直方向速度,之后跃到左墙壁上的Q点,Q点距地面,飞跃过程中人距地面的最大高度为H=2.6m,重力加速度g取,不计空气阻力,整个过程中人的姿态可认为保持不变,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.P点距离地面高
B.人助跑的距离为3.4m
C.人刚离开P点时的速度大小为6m/s
D.人刚到Q点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为
【答案】BD
【详解】AB.人到达右墙壁P点时,竖直方向的速度恰好为零,根据逆向思维,可知从M点到P点的逆过程为平抛运动,则
得
从P点到N点的过程
从N点到Q点的过程
从P点到Q点的过程
解得
,,
人助跑的距离为
得
x=3.4m
故A错误,B正确;
C.人刚离开墙壁时竖直方向的速度大小为
则此时的合速度为
故C错误;
D.人刚到Q时的竖直速度为5m/s,速度方向与竖直方向夹角的正切值为
故D正确。
故选BD。
12.(23-24高二下·山东青岛·期末)如图,a、b两小球分别固定在长为5m的轻质细杆两端,a球置于粗糙水平面上,b球紧靠在光滑竖直墙壁上,初始时轻杆竖直。现对a球施加微小扰动,使a球沿水平面向右滑行,直到b球到达水平面,在该过程中,下列说法正确的是( )
A.小球a的速度先增大后减小
B.小球a受到水平面的摩擦力逐渐减小
C.当b球到达水平面时,a球的速度达到最大
D.当a球距离墙角3m时,a、b两球速率之比为4∶3
【答案】ABD
【详解】AC.设杆与竖直方向夹角为,下落过程中两球沿杆方向的速度大小相等,如图
可得
b球到达水平面时,沿杆方向的速度为零,故a球的速度为零。所以小球a的速度先增大后减小。故A正确;C错误;
B.开始下滑加速度较小,轻微失重,导致摩擦力减小,致使下滑加速度增大,导致失重增大,所以系统对地面的压力减小,根据
可知小球a受到水平面的摩擦力逐渐减小。故B正确;
D.当a球距离墙角3m时,此时杆与竖直方向的夹角为
,
联立,可得
故D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)某实验小组利用频闪仪探究平抛运动的规律。如图甲所示,分别在该实验装置的正上方A处和右侧正前方B处各安装一个照相机,在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的小球,于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。得到的频闪照片如图乙所示,O为抛出点小球球心的位置,请分析下列问题:
(1)下面关于实验器材的说法正确的是__________
A.选择质量大,体积大的小球 B.须选择光滑的斜槽轨道
C.斜槽轨道末端切线须水平 D.须选用秒表记录时间
(2)A处照相机所拍摄的频闪照片为乙图中的 (选填“a”或“b”)。
(3)为确定频闪照片与实验中实际距离的比例,某同学先测量照片中球的直径为2.0mm,再用游标卡尺测得钢球直径读数如图丙所示,钢球直径d= mm。
(4)该同学再对频闪照片b进行测量,照片中小球两相邻位置的距离几乎均匀增大约为1mm,则可估算出频闪的频率约为_________
A.20Hz B.30Hz C.70Hz D.100Hz
(5)某同学对两频闪照片a、b进行测量,记录小球的位置与O点的水平距离x,以及对应的与O点的竖直距离y,作出图像如图所示,则图像不过原点的可能原因是所标的O点在抛出点的小球圆心的 方。(选填“左”、“右”、“上”、“下”)
【答案】(1)C
(2)а
(3)20.50
(4)B
(5)上
【详解】(1)A.选择质量大,体积小的小球,可减小阻力的影响,选项A错误;
B.斜槽轨道不一定要光滑,选项B错误;
C.斜槽轨道末端须切线水平,保证小球能做平抛运动,选项C正确;
D.无需用秒表记录时间,选项D错误。
故选C。
(2)A处照相机所拍摄的是小球水平方向的运动,因水平方向小球匀速运动,则频闪照片为乙图中的a。
(3)钢球直径为
d=2cm+0.05mm×10=20.50mm
(4)照片中小球两相邻位置的距离几乎均匀增大约为1mm,则实际增大
根据
解得
故选B。
(5)由图像可知,当x=0时y>0,可知图像不过原点的可能原因是所标的O点在抛出点的小球圆心的上方。
14.(23-24高一下·重庆渝中·阶段练习)某位同学探究平抛运动规律时,进行如下操作,先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律,然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动,得到了如图丙坐标系中的几个点。
(1)甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做 运动。
(2)乙图所示的实验中以下操作必要的是 。
A.实验过程中必须让斜槽光滑
B.将小球放于斜槽下方末端任意位置,看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平
C.同一次实验过程,小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放
D.可以在小球上涂上墨汁,让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹
(3)同学得到了丙图的结果后,测得坐标纸的方格边长为9mm,由此可得到平抛运动的初速度为 m/s,平抛的初位置坐标为 (坐标表达中需标明单位,以mm为单位),。
【答案】(1)自由落体
(2)B
(3) ()
【详解】(1)甲图两球同时落地,说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。
(2)A.斜槽不一定必须光滑,只要小球到达底端时的速度相同即可,A错误;
B.为保证小球做平抛运动,安装有斜槽的木板时,一定要注意检查斜槽末端切线是否水平,可以将小球放于斜槽下方末端任意位置,看其是否滚动从而检验叙槽末端是否水平,B正确;
C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,从而保证小球到达底端时的速度相同,C错误;
D.如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹,使其不是平抛运动,D错误。
故选B。
(3)[1]在竖直方向上,根据
△y=L=gT2
解得
小球抛出时的水平速度
[2]b点竖直方向的速度
解得
则
所以抛出点
则抛出点的坐标为()。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(23-24高一下·福建福州·期末)如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过一段时间落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,A点与O点的距离为75米,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量。不计空气阻力(,;g取10m/s2)。求:
(1)运动员从O点到A点的运动时间;
(2)运动员到达A点时的速度与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设
运动员在竖直方向做自由落体运动,有
解得
(2)根据平抛运动的推论,可得运动员到达A点时的速度与水平方向夹角的正切值为
16.(22-23高一下·河南洛阳·阶段练习)圆柱形容器的横截面在竖直平面内,如图所示,其半径,从其内部最高点A分别以水平初速度、抛出两个小球(均可视为质点),最终分别落在圆弧上的B点和C点,已知OB与OC相互垂直,且OB与竖直方向的夹角。取重力加速度大小g=10,,,不计空气阻力,求
(1)小球从被抛出到落在B点的时间;
(2)小球被抛出时的初速度、的大小之比;
(3)小球到达C点时的速度大小。
【答案】(1)0.6s;(2);(3)
【详解】(1)根据平抛运动规律,对落在B点的小球有
解得
(2)根据平抛运动规律,对落在B点的小球有
1
对落在C点的小球有
解得
s
R
解得
(3)对落在C点的小球有,竖直方向的分速度大小
解得
17.(23-24高三上·江苏南通·开学考试)如图所示,滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以起跳,最后落在缓冲坡上的B点,轨迹上的C点与A点等高(图中未画出),已知缓冲坡倾角θ=37°,不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小;
(2)缓冲坡上A、B两点间的距离L;
(3)运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。
【答案】(1)32m/s;(2)75m;(3)
【详解】(1)运动员竖直分速度
从A点到C点过程中速度变化量大小为
(2)沿缓冲坡为x轴,起跳方向为y轴。
y向加速度为
y向往返时间为
x向加速度为
AB之间的距离为
(3)沿水平方向为x轴,竖直方向为y轴。
着陆时水平方向的分速度为
着陆时竖直方向的分速度为
着陆速度与地面夹角的正切值为
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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