内容正文:
寒假作业07 抛体运动 单元巩固分层练习
分层一:夯实基础练
一、单选题
1.在校运会铅球比赛中,运动员将铅球斜向上推出后,不计空气阻力,铅球在空中做( )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.匀变速曲线运动
2.2025年8月,中国多款“6代机”陆续面世,其中“成飞”的验证机的外形酷似“银杏叶”,被广大网友津津乐道。如图所示的某次试飞过程中,“银杏叶”在空中加速攀升,其合外力方向和轨迹关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图,某同学在空旷的地面扔飞镖,曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中,下列说法正确的是( )
A.飞镖速度的大小不变,速度方向时刻发生变化
B.飞镖速度的大小不变,加速度方向时刻发生变化
C.飞镖速度方向和加速度方向,始终在曲线每点的切线方向上
D.飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
4.关于曲线运动,下列说法正确的一项是 ( )
A.曲线运动一定是变速运动 B.平抛运动是一种变加速运动
C.做曲线运动物体的速率一定变化 D.平抛运动水平位移的大小只与初速度大小有关
5.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
6.“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏,如图所示,小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环,且小圆环都恰好套中同一个物体。若小圆环的运动视为平抛运动,则( )
A.小孩抛出的圆环运动时间较短
B.大人抛出的圆环运动时间较短
C.小孩抛出的圆环初速度较小
D.两人抛出的圆环初速度大小相等
7.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动,速度大小一定要变化
B.受恒力作用的物体不可能做曲线运动
C.曲线运动中的加速度一定不为零
D.在平衡力作用下的物体,可以做曲线运动
8.A、B竖直墙壁,现从A墙某处以垂直于墙面的初速度抛出一质量为m的小球,小球下落过程中与A、B进行了多次碰撞。碰撞过程中,竖直方向速度不变,水平方向速度大小不变,方向与原方向相反。下面四个选项中,能正确反映下落过程中小球的水平速度vx和竖直速度vy随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
分层二:能力提升练
二、多选题
9.如图所示,在倾角为的足够大的光滑斜面上,将小球a、b同时沿水平方向以相同的速率相对抛出。已知初始时a、b在同一水平面上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.抛出后的一段时间内,a的运动轨迹是直线
B.抛出后的一段时间内,b的运动轨迹是抛物线
C.无论速率为多少,a、b一定能相遇
D.无论速率为多少,a、b不可能相遇
10.有一艘汽艇要把人员从河岸边的码头送到对岸的另一码头,汽艇相对于河水的运动和河水的运动都是匀速的,则关于汽艇的运动正确的是( )
A.汽艇的船头始终指向对岸码头时渡河的时间最短
B.汽艇在静水中的速度与河水的速度相同时可以到达码头正对岸
C.汽艇船头指向上游时可以使渡河位移最短
D.汽艇的运动轨迹可以是曲线
11.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动的速度和加速度都随时间的增加而增大
B.平抛运动是一种匀变速曲线运动
C.平抛运动的落地时间t由下落高度h决定,h越大,t越大
D.平抛运动的水平射程s仅由初速度决定,越大,s越大
12.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴,则( )
A.该球从被击出到落入A穴所用时间为
B.该球从被击出到落入A穴所用时间为
C.球被击出时的初速度大小为L
D.球被击出时的初速度大小为L
三、填空题
13.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角,如图所示.若红蜡块沿玻璃管上升的速度为7cm/s,则玻璃管水平运动的速度为
14.水平抛出一物体,经3s,其速度方向与水平方向成角。则此时物体在竖直方向的分速度为 ,距抛出时的水平距离为 。
15.抛体运动和平抛运动
(1)抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受 的作用,这时的运动叫作抛体运动。
(2)平抛运动:初速度沿 方向的抛体运动。
四、解答题
16.如图所示,一中学生站在倾角的斜面上,将手中的小球沿斜面向下抛出,抛出时小球距离斜面的距离为,一段时间后小球落到斜面上。已知抛出点与落点沿斜面方向的距离为,不计空气阻力,重力加速度取,,。求小球抛出的初速度为多大。
17.海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后,有时会飞到空中将它丢下,利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量m=0.1kg的鸟蛤,在H=20m的高度、以v0=15m/s的水平速度飞行时,松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力。
(1)求鸟蛤落到地面时的速度大小;
(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上,有一与地面平齐、长度L=6m的岩石,以岩石左端为坐标原点,建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20m,速度大小在15 m/s~17m/s之间,为保证鸟蛤一定能落到岩石上,求释放鸟蛤位置的x坐标范围。
18.如图所示,货车正在以a1=0.1 m/s2的加速度启动,同时,一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行.试求:
(1)经过2 s时,地面上的人看到壁虎的速度大小和方向;
(2)经过2 s时壁虎相对于地面发生的位移大小;
(3)在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动.
19.如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙固定斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑。已知动摩擦因数μ=0.2,斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。
(1)求小球水平抛出的初速度v0;
(2)求斜面顶端与平台边缘的水平距离x;
(3)若斜面顶端高H=20.8m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t。(本小题保留3位有效数字)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《寒假作业07 抛体运动 单元巩固分层练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
A
A
A
C
B
BC
AC
题号
11
12
答案
BC
BC
1.D
【详解】运动员将铅球斜向上推出后,不计空气阻力,铅球只受重力作用,加速度不变,方向与初速度方向不共线,则铅球在空中做匀变速曲线运动。
故选D。
2.A
【详解】“银杏叶”在空中加速攀升,其合外力方向一方面要指向曲线的凹侧,另一方面还要与速度方向的夹角为锐角,其沿切线方向的分力使“银杏叶”加速。
故选A。
3.D
【详解】A.飞镖抛出后做曲线运动,速度方向不断改变,忽略空气阻力,飞镖做平抛运动,水平速度不变,竖直速度一直增大,合速度逐渐增大,即速度大小变化,故A错误;
B.忽略空气阻力飞镖只受重力,故根据牛顿第二定律可知,加速度恒定,为重力加速度,故B错误;
C、飞镖做曲线运动,速度方向是切线方向;合力方向竖直向下,故加速度方向竖直向下,故C错误;
D、飞镖做曲线运动,根据曲线运动条件,加速度方向跟速度方向不在同一直线上,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.曲线运动的速度反向改变,则一定是变速运动,A正确;
B.平抛运动是重力加速度保持不变的匀变速曲线运动,B错误;
C.曲线运动的速率可能不变,例如匀速匀速圆周运动,C错误;
D.平抛运动水平位移的大小与初速度和运动时间有关,D错误。
故选A。
5.A
【详解】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。
故选A。
6.A
【详解】AB.平抛运动的物体飞行时间由高度决定,依题意,有
可知小孩抛出的圆环运动时间较短。故A正确;B错误;
CD.水平位移相等,根据
则大人抛环的速度小。故CD错误。
故选A。
7.C
【详解】A.作曲线运动的物体速度方向一定变化,速度大小可以不变。选项A错误;
B.物体受到恒力方向与速度方向不在一条直线上,物体将做曲线运动。选项B错误;
C.作曲线运动的物体受到的合力不为零,所以加速度一定不为零。选项C正确;
D.在平衡力作用下的物体,只能保持静止或匀速直线运动,不可能做曲线运动。选项D错误。
故选C。
8.B
【详解】小球在竖直方向上仅受重力,做自由落体运动,速度随时间均匀增大;在水平方向除了碰撞,不受作用力,速度的大小不变,方向碰撞时发生改变。
故选B。
【点睛】将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,在水平方向小球除了碰撞外,不受力,速度的大小不变,在竖直方向上仅受重力,做自由落体运动;解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法,关键将小球分解为水平方向和竖直方向,通过两个方向上的受力,判断物体的运动规律。
9.BC
【详解】AB.由于小球在斜面上均受到沿着斜面向下的重力的分力,未相遇前,a、b在斜面上做类平抛运动,运动轨迹为抛物线,选项A错误,B正确;
CD.由于两小球沿平行斜面向下的加速度相同,运动情形相同,故两小球无论速率为多少总能相遇,选项C正确,D错误。
故选BC。
10.AC
【详解】A.根据运动的合成可得,汽艇的船头始终指向对岸码头时渡河的时间最短,A正确;
BC.汽艇船头指向上游,且汽艇在静水中的速度大于河水的速度时,汽艇的合速度垂直指向正对岸,渡河位移最短,到达码头正对岸,B错误C正确;
D.汽艇相对于河水的运动和河水的运动都是匀速的,汽艇的运动轨迹是直线,D错误。
故选AC。
11.BC
【详解】AB.平抛运动是加速度恒为g,初速度为v0的匀加速曲线运动。因此速度会随时间增大而增大,但加速度是不变的。故A错误,B正确;
C.根据
解得
可知落地时间t由下落高度h决定,h越大,t越大。故C正确;
D.根据
可知水平位移与初速度和落地时间均有关,故D错误。
故选BC。
12.BC
【详解】AB.因为风力沿水平方向,所以高尔夫球在竖直方向上只受到重力作用做自由落体运动,由得该球被击出到落入A穴所用的时间为
A错误,B正确;
CD.水平方向上高尔夫球受到恒定风力作用做匀减速运动,高尔夫球竖直落入A穴,说明通过L的距离时水平速度恰好减小到零,故在水平方向上有
解得
C正确,D错误。
故选BC。
13.7cm/s
【详解】根据平行四边形定则,有
则有
所以玻璃管水平运动的速度为。
【点睛】运动的合成与分解.
14. 30m/s 90m
【详解】[1][2]由平抛运动规律可得物体落地时的竖直分速度为
由于速度方向与水平方向成角,所以水平速度为
由
得距抛出时的水平距离
15. 重力 水平
【详解】(1)抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作抛体运动。
(2)平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动。
16.5m/s
【详解】将小球的加速度分解,沿斜面方向
垂直于斜面方向
根据,
代入题中数据,解得初速度
17.(1)25m/s;(2)
【详解】(1)设平抛运动的时间为t,鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v。竖直方向分速度大小为vy,根据运动的合成与分解得
联立解得
(2)若释放鸟蛤的初速度为
设击中岩石左端时,释放点的x坐标为x1,击中右端时,释放点的x坐标为x2,得
联立,代入数据得
若释放鸟蛤时的初速度为,设击中岩石左端时,释放点的x坐标为,击中右端时,释放点的x坐标为,得
联立,代入数据得
综上得x坐标区间。
18.(1),方向与水平方向成45°角 ; (2) 0.45m,与水平方向所成的角 θ=arctan2 ;(3)曲线运动
【详解】(1)壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动.经过2s时,壁虎向上运动的速度
vy=v2=0.2 m/s
随车运动的速度
vx=v1=a1t=0.2 m/s
如图2-1所示,壁虎运动的合速度在t=2s末,
大小为
故壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45°角.
(2)如图答2-2,在汽车启动后2 s这段时间内,壁虎的水平位移
竖直位移
y=vyt=0.4 m
壁虎相对地面发生的位移
与水平方向所成的角
θ=arctan2
(3)由上面分析知
y=0.2t
消去时间t,得
x=1.25y2
是一条如图答2-3所示的抛物线,所以壁虎做曲线运动,或者用初速度与加速度方向垂直的关系,也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线.
19.(1)3m/s;(2)1.2m;(3)2.53s
【详解】(1)小球到达斜面顶端时的竖直分速度大小为
由题意,根据速度的合成与分解可得
解得
(2)小球从抛出到斜面顶端所用时间为
斜面顶端与平台边缘的水平距离为
(3)小球到达斜面顶端时的速度大小为
小球在斜面上下滑时的加速度大小为
设小球从斜面顶端到底端所用时间为t2,根据运动学规律有
解得
所以小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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