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课时测评6 斜抛运动(选学)
(时间:30分钟 满分:60分)
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(选择题1-11题,每题4分,共44分)
1.一小球从水平地面以v0斜抛而出,最后又落回同一水平面,不计空气阻力,下列图中能正确表示速度矢量的变化过程的是( )
答案:C
解析:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,所以速度变化量的方向可以由Δv=gt判断,Δv的方向应竖直向下,表示任意两时刻速度的有向线段末端的连线保持竖直,故选项C正确。
2.(多选)关于斜抛运动,下列说法正确的是( )
A.斜抛运动是曲线运动
B.斜抛运动是直线运动
C.斜抛运动的初速度是水平的
D.斜抛运动的加速度是恒定的
答案:AD
解析:斜抛运动的轨迹是曲线,故A正确,B错误;斜抛运动的初速度方向与水平方向成某一角度,故C错误;斜抛运动的加速度就是重力加速度,是恒定的,故D正确。
3.做斜上拋运动的物体的运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动,下列图像中正确描述竖直方向上物体运动速度的是( )
答案:C
解析:斜拋运动的竖直分运动是竖直上拋运动,其运动的速度先均匀减小到零,后反向均匀增大,由于规定向上为正方向,故速度先为正,后为负,C正确。
4.(多选)如图所示,一物体以初速度v0做斜抛运动,v0与水平方向成θ角。A、B连线水平,则从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.上升时间t=
B.最大高度h=
C.在最高点速度为零
D.A、B间距离xAB=
答案:ABD
解析:将物体的初速度沿着水平和竖直方向分解,有v0x=v0cos θ,v0y=v0sin θ,上升时间t==,故A正确;根据位移公式,物体上升的最大高度h==,故B正确;在最高点物体速度的竖直分量为零,但水平分量不为零,物体在最高点速度不为零,故C错误;结合竖直上抛运动的对称性可知,运动总时间t′=2t=,故A、B间距离xAB=v0xt′=,故D正确。
5.(多选)在谷物的收割和脱粒过程中,小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起,另外谷粒中也有瘪粒。为了将它们分离,可用扬场机分选,如图所示,它的分离原理是( )
A.小石子质量最大,空气阻力最小,飞得最远
B.空气阻力对质量不同的物体影响不同
C.瘪谷粒和草屑质量最小,在空气阻力作用下,加速度最大,飞得最远
D.空气阻力使它们的速度变化不同
答案:BD
解析:扬场机将小石子、实谷粒、瘪谷粒和草屑以相同的初速度斜向上拋出,但由于质量不同,在空气阻力作用下,获得的加速度不同,由于小石子质量大,加速度小,所以射程最远,而瘪谷粒及草屑质量小,加速度大,所以射程最近,选项B、D正确,A、C错误。
6.在不考虑空气阻力的情况下,以相同大小的初速度,拋出甲、乙、丙三个手球,拋射角为30°、45°、60°,则射程最远的手球是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.不能确定
答案:B
解析:不考虑空气阻力的情况下,三个小球的运动可看作斜拋运动,然后根据斜拋运动的射程公式x=分析可知,B正确。
7.一位田径运动员在跳远比赛中以10 m/s的速度沿与水平面成30°的角度起跳,在落到沙坑之前,他在空中滞留的时间约为(g取10 m/s2)( )
A.0.42 s B.0.83 s C.1 s D.1.5 s
答案:C
解析:起跳时竖直向上的分速度v0y=v0sin 30°=10× m/s=5 m/s,所以在空中滞留的时间为t==s=1 s,故C正确。
8.(2024·四川南充高级中学高一期中)某篮球爱好者进行二分球投篮训练时,某一次篮球的运动轨迹如图所示,A是篮球的抛出点,B是篮球运动轨迹的最高点,C是篮球的入框点。已知篮球在A点的速度vA与水平方向的夹角为60°,在C点速度大小为v,与水平方向的夹角为45°,重力加速度大小为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.篮球经过B点时的速度为0
B.从A点到C点,篮球的速度变化量大小为v+v
C.篮球从A点抛出时的速度为 v
D.B、C两点的高度差为
答案:C
解析:篮球做斜抛运动,到达最高点时竖直分速度为零,但水平分速度不为零,所以最高点的速度不为零,故A错误;由C点速度可知篮球在水平方向的速度为vx=v cos 45°=v,在竖直方向的速度为vCy=v sin 45°=v,根据平抛运动规律可知篮球在A点的速度为vA==v,在A点竖直方向的速度为vAy=vA sin 60°=v,从A点到C点,篮球的速度变化量大小为v+v,故B错误,C正确;B、C两点的高度差为h==,故D错误。
9.(多选)(2024·河北冀州中学期中)如图所示,从水平地面上A、B两点同时抛出两个物体,初速度分别为v1和v2,与水平方向的夹角分别为30°和60°。某时刻两物体恰好在AB连线上一点O(图中未画出)的正上方相遇,且此时两物体的速度均沿水平方向(不计空气阻力)。则( )
A.v1>v2 B.v1=v2
C.OA>OB D.OA<OB
答案:AC
解析:两球同时抛出后在O点正上方相遇,且此时两物体速度沿水平方向,说明两物体同时到达最高点,由v1sin 30°=v2sin 60°=gt,可知v1>v2,由OA=v1cos 30°·t,OB=v2cos 60°·t,且v1cos 30°>v2cos 60°可知,OA>OB,选项A、C正确,B、D错误。
10.如图所示,在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出,同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出,结果两球在空中相遇。不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )
A.A、B两球的初速度大小关系为v1>v2
B.A、B两球的加速度大小关系为aA>aB
C.A球做匀变速运动,B球做变加速运动
D.A球和B球的速度变化相同
答案:D
解析:如图所示,两球分别做平抛运动和斜上抛运动,只受到重力作用,都是匀变速运动,加速度均为g,B、C错误;两球经过相等时间Δt在空中相遇,则水平位移相等,v1Δt=v2cos θ·Δt,所以v1<v2,A错误;由Δv=gΔt可知两球从抛出到相遇过程中,A球和B球的速度变化相同,D正确。
11.(多选)(2024·泰安高一检测)图(a)是中国选手从3 m高跳台斜向上冲出的运动示意图,图(b)是中国选手在空中运动时离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线,将中国选手视为质点。已知t=1 s时,图线所对应的切线斜率为6(单位:m/s),重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.t=1.8 s时,中国选手到达最高点
B.t=1.6 s时,中国选手到达最高点
C.t=1 s和t=2.2 s时,中国选手的速度大小相等
D.t=1 s和t=2.2 s时,中国选手的速度方向相反
答案:BC
解析:依题意,t=1 s时,图线所对应的切线斜率为6,则此时中国选手竖直方向分速度大小为vy=6 m/s,设再经t′时间达到最高点,则有0=vy-gt′,解得t′=0.6 s,即t=1.6 s时中国选手到达最高点,故A错误,B正确;结合上述分析可知1 s和 2.2 s两个时刻关于1.6 s对称,结合斜抛运动的规律可知,在这两个时刻,中国选手的速度大小相等,速度方向不相同也不相反,分别为斜向上和斜向下,故C正确,D错误。
12.(16分)(2024·武汉高一检测)“天鲲号”是中国大陆首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船。在不考虑空气阻力的情况下,“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可看成斜上抛运动,如图所示,排泥管口距海平面有一定的高度H=5 m,这样有利于泥沙喷到更远处。若排泥管出口的仰角为θ=30°,喷出的泥沙运动的最大高度距离排泥管口为h=5 m,重力加速度为g=10 m/s2,求(可用根号数表示结果):
(1)从排泥管口喷出泥沙的速度大小v0;
(2)泥沙能到达的海平面最远点与排泥管口的水平距离x。
答案:(1)20 m/s (2)10(+) m
解析:(1)从排泥管口喷出泥沙的速度大小为v0,则v0y=v0sin θ,v=2gh,解得v0=20 m/s。
(2)泥沙从管口到最高处有h=gt
解得t1=1 s
从最高处到落入海平面所用时间t2== s,泥沙能到达的海平面最远点到排泥管口的水平距离x=v0x(t1+t2),v0x=v0cos θ
联立解得x=10(+) m。
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