内容正文:
第五章
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.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
B.曲线运动的加速度时刻在变化
C.速度变化的运动一定是曲线运动
D.受变力作用的物体一定做曲线运动
2.下图为嫦娥探测器绕月运行的一轨道,已知探测器在同一轨道上从远月点向近月点运行时做加速运动,下列四幅图中所标探测器的运行方向和受力方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.在学习运动的合成与分解时,老师用玻璃管演示红蜡块R运动的示意图如图所示。让蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动。以蜡块运动的起点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立平面直角坐标系,则红蜡块R的运动轨迹可能是( )
A.S B.P C.Q D.无法确定
4.如图,汽船船头沿垂直于河岸的方向匀速向对岸航行,汽船在静水中的速度v1=4m/s,河水流速v2=3m/s。则汽船相对于河岸的实际速度v的大小为( )
A.1m/s B.5m/s C.7m/s D.12m/s
5.如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板,一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画线,若粉笔相对于黑板向下做匀减速直线运动,同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动,则粉笔在黑板上所画出的轨迹,可能为下列图中的( )
A. B. C. D.
6.将木块放在注满水的玻璃管中,塞上塞子竖直倒置,木块在玻璃管中匀加速上浮,同时沿水平方向移动玻璃管,木块的运动轨迹如图中虚线所示,下列关于玻璃管运动的图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,一轮船渡河,静水中船速为,河水流速为,河宽为x,,下列说法不正确的是( )
A.轮船最短渡河时间为 B.轮船做匀速直线运动
C.渡河路径可能垂直于河岸 D.渡河路径不可能垂直于河岸
8.如图,某人准备乘船渡河。已知船在静水中速度为,河水流速为,且大于。若能抵达正对岸,则朝向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块,滑块沿竖直杆上升,某一时刻,小车的速度大小,拴在小车上的绳子与水平方向的夹角,拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角。则此时滑块竖直上升的速度大小为( )
A. B. C. D.
10.直角侧移门(如图甲所示)可以解决小户型浴室开关门不方便的问题,其结构可简化成如图乙(俯视图)所示,玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动,滑轮可视为质点。在某次关门的过程中,当玻璃门与右侧玻璃墙的夹角为60°时,滑轮A的速度大小为v,则滑轮B的速度大小为( )
A. B. C. D.
11.。如图所示,a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为P,则以下说法正确的是( )
A.a、b两球同时落地
B.a球运动时间大于b球运动时间
C.a、b两球在P点相遇
D.a、b两球落地时速度相同
12.小华将A、B两球从同一高度水平抛出,如图所示,已知A球的质量小于B球的质量,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.下落时间 B.下落时间 C.抛出初速度
13.跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如图所示。测得A、B间的距离为30m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度,则运动员在空中飞行的时间是( )
A.1s B. C. D.2s
14.长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两颗手榴弹在落地前瞬间,速度方向相同
C.两颗手榴弹在落地前瞬间,速度大小相等
D.两颗手榴弹在落地前瞬间,竖直分速度大小相等
15.如图所示,将a、b、c三个小球从同一位置先后向右水平抛出,小球与竖直墙面相撞。设小球在空中做平抛运动的时间分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
16.起跳投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,篮球以与水平面成37°的倾角落入篮筐,投篮时的初速度为v0,不计空气阻力。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.速度方向改变74° B.速度变化量方向竖直向下
C.每秒速度变化量均相等 D.最高点的速度为零
17.如图所示,若质点以初速v0水平抛出后,落在倾角为θ=37°的斜面上,要求质点从抛出点到达斜面的位移最小,则质点的飞行时间为( )
A. B.
C. D.
18.如图所示,将一小球从原点沿水平放置的Ox轴抛出,经一段时间到达P点,其坐标为(x0,y0),作小球轨迹在P点切线并反向延长,与Ox轴相交于Q点,则Q点的x轴坐标为( )
A. B. C. D.不能确定
19.如图所示,池塘荷叶上的一只青蛙以速度水平跳出,正好垂直落在正对的堤面上。已知堤面的倾角,不计空气阻力,,则青蛙落在堤面上时的速度大小为( )
A. B. C. D.
20.图甲是首钢滑雪大跳台又称“雪飞天”,是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地,苏翊鸣和谷爱凌在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况,建立如图乙所示的模型。两个滑雪运动员A、B分别从斜面顶端O点沿水平方向飞出后,A落在斜面底端,B落在斜面的中点,不计空气阻力,则( )
A.运动员A、B在空中飞行的时间之比为2∶1
B.运动员A、B到达斜面时的速度之比为
C.运动员A、B从斜面顶端水平飞出的速度之比为2∶1
D.运动员A、B到达斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为
21.如图所示,在足够长的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它从抛出到离斜面最远所用时间为t1,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
22.如图,倾角θ=30°的斜面体放在水平面上,斜面ABCD为边长为L的正方形,在斜面左上角A点沿AB方向水平抛出一个小球,小球做类平抛运动,结果恰好落在斜面体的右下角C点。不计空气阻力,重力加速度为g,则小球水平抛出的初速度大小为( )
A. B.
C. D.
二、实验题
23.在“探究平抛运动的特点”实验中,某老师做了如图(a)、图(b)所示两个演示实验:图(a)中用小锤打击弹性金属片,A球被水平抛出的同时B球被松开并自由下落;图(b)中两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,N轨道的末端与光滑水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出。
(1)关于图(a)、图(b)这两个实验,下列说法正确的是________(多选)。
A.图(a)实验只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.图(a)实验中需改变敲击的力度,多次重复实验
C.图(b)实验能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
D.图(b)实验多次实验观察到P落地时与Q相遇,说明P球平抛运动时在水平方向上做匀速直线运动
(2)为了进一步探究平抛运动,某同学用如图(c)所示的装置进行实验,下列操作中,必要的是________(多选)。
A.实验所用斜槽应尽量光滑 B.通过调节使木板保持竖直
C.通过调节使斜槽末端保持水平 D.每次需要从不同位置静止释放小球
(3)如图(d)所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度5cm。据图分析,小球从抛出到运动至B点时,已经在空中飞行的时间为 s(重力加速度大小,计算结果保留一位小数)。
三、解答题
24.在2025中国大学生飞行器设计创新大赛的限重定点空投项目中,某飞行器以v0=15m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一沙袋,此时飞行器到水平地面的距离h=20m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。求沙袋:
(1)在空中运动的时间t;
(2)落地时速度的大小v。
25.如图所示,一质量为的小物块以初速度从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间后以速度飞离桌面,最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数,桌面高,不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小物块在离开桌面后直至落地的运动时间;
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离;
(3)小物块的初速度的大小。
试卷第1页,共3页
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《第五章》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
B
B
C
A
C
B
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
D
B
D
B
B
A
B
题号
21
22
答案
B
A
1.A
【详解】A.曲线运动中速度方向时刻变化,速度矢量必然变化,因此曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.曲线运动的加速度不一定时刻变化,例如平抛运动中加速度(重力加速度)恒定,故B错误;
C.速度变化的运动不一定是曲线运动,比如有变速直线运动,故C错误;
D.受变力作用的物体不一定做曲线运动,例如变力方向始终与速度方向共线时,物体做直线运动,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】做曲线运动的物体,其所受合力指向轨迹凹的一侧,速度方向沿轨迹切线方向,只有选项C图符合。
故选C。
3.B
【详解】做曲线运动的物体,其轨迹夹在速度方向与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力方向。蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,合加速方向水平向右,故蜡块的运动轨迹为P。
故选B。
4.B
【详解】由图可知,汽船相对于河岸的实际速度为
故选B。
5.C
【详解】水平方向匀速直线运动,竖直方向为向下匀减速直线运动,加速度向上,故合外力竖直向上,轨迹一直向上弯曲。
故选C 。
6.A
【详解】由于木块在玻璃管中匀加速上浮,同时沿水平方向移动玻璃管,木块的轨迹为直线,可知,木块的加速度方向一定与速度方向相同,即木块做匀加速直线运动,可知,木块水平方向也是匀加速直线运动,即玻璃管运动的图像,为一条过原点的倾斜直线。
故选A。
7.C
【详解】A.轮船最短渡河时间为,故A正确,不符合题意;
B.两个互成角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动,故轮船做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
CD.由于,所以渡河路径不可能垂直于河岸,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】大于,即船速大于水速,若能抵达正对岸,应使船头朝向上游一定角度,使船速的水平分量与水速大小相等,B正确。
故选B。
9.C
【详解】将两个物体的速度分解,如图所示
,
设此时滑块竖直上升的速度大小为v,由速度的分解知识可知
解得
故选C。
10.B
【详解】分别将滑轮A、B的速度沿轻杆和垂直于轻杆方向分解,二者沿轻杆方向的分速度大小相等,则有
解得滑轮B的速度大小为
故选B。
11.B
【详解】C.a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,竖直分运动为自由落体运动,故落地前任意时刻高度不同,不可能相遇,故C错误;
AB.根据平抛运动在竖直分运动为自由落体运动,则有
解得
因b球的高度较小,故b球运动的时间小于a球运动的时间,即b球先落地,故A错误,B正确;
D.小球落地时的速度大小由水平方向的速度大小和竖直方向的速度大小共同来决定,在竖直方向,根据
可知a球落地时竖直方向的速度更大,但两球水平抛出时的初速度大小题中没有给出,故无法判断a、b两球落地时速度的大小是否相同,且两球落地时速度的方向是否相同,也无法判断,故无法判断两球落地的速度是否相同,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】AB.由题知,两球做平抛运动的竖直高度相同,根据
解得
可知两球下落的时间相等,即下落时间,故A正确,B错误;
C.由图可知,A球的水平位移小于B球的水平位移,根据
可知A球抛出的初速度小于B球抛出的初速度,即,故C错误。
故选A。
13.C
【详解】由图可知运动员在空中飞行时,竖直位移
解得
故选C。
14.D
【详解】A.由题意可知,甲、乙两颗手榴弹做的都是平抛运动,设运动时间为,在竖直方向有
解得
由于甲、乙两颗手榴弹从投出的位置到落地点的高度差都为h,所以在空中运动时间相等,故A错误;
BCD.甲、乙两颗手榴弹做的都是平抛运动,由水平方向匀速直线运动有
由图像可知甲手榴弹的水平位移大于乙手榴弹的水平位移,所以甲手榴弹的初速度大于乙手榴弹的初速度,即
又因为竖直方向自由落体运动时间相等,由
可判断两颗手榴弹在落地前瞬间,竖直分速度大小相等。再根据合运动与分运动的关系
可判断两颗手榴弹在落地前瞬间,甲手榴弹的速度大于乙手榴弹的速度;设落地前瞬间速度与水平方向夹角为,则有
由于,所以两颗手榴弹在落地前瞬间不相同,即两颗手榴弹在落地前瞬间速度方向不相同。故BC错误,D正确。
故选D。
15.B
【详解】平抛运动竖直方向上做的是自由落体运动,设下落高度为,根据
解得平抛运动下落时间为
所以下落高度越大,运动时间越长,故。
故选B。
16.D
【详解】A.篮球运动轨迹对称,投篮时的速度与水平面成37°斜向上,则速度方向改变74°,故A正确;
B C.篮球做斜向上抛运动,加速度为重力加速度,竖直向下,则速度变化量方向竖直向下,且每秒速度变化量均相等,故BC正确;
D.篮球在最高点的速度沿水平方向,是初速度在水平方向的分量,故D错误。
由于本题选择错误选项,故选D。
17.B
【详解】若质点位移最小,则位移与斜面垂直,因此位移偏向角为
解之得
故选B。
18.B
【详解】∠xQP为P点速度偏转角,设此角为θ,设∠xoP为角α,初速度为v0,根据平抛运动规律:
vy=gt
则
而
即
tanθ=2tanα
即
得
所以选项B正确.
故选B。
【点评】本题考查了平抛运动中速度偏向角正切值为位移与水平方向夹角正切值的倍这一关系,记忆后可使解决问题时更简单.
19.A
【详解】青蛙垂直落在堤面上时,速度与水平方向夹角为53°,
可解得末速度
故选A 。
20.B
【详解】A.滑雪运动员从O点飞出后做平抛运动,根据几何知识B落点的高度是A落点高度的一半,根据
得
A错误;
BCD.根据题意A、B做平抛运动得位移与水平方向夹角相等,则根据位移与水平方向夹角正切值有
得
则运动员A、B到达斜面时的速度之比
运动员A、B到达斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为
B正确,CD错误。
故选B。
21.B
【详解】从抛出到离斜面最远时速度方向与斜面平行,速度夹角为,即:
从抛出到落到斜面上时,位移夹角为,即:
所以有:
解得:
A.描述与分析不符,故A错误.
B.描述与分析相符,故B正确.
C.描述与分析不符,故C错误.
D.描述与分析不符,故D错误.
22.A
【详解】小球从A点开始做类平抛运动到C点,沿斜面向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律推得加速度为
有Lgt2sin θ
沿水平方向做匀速直线运动,位移Lv0t
联立解得v0=
故选A。
23.(1)BD
(2)BC
(3)0.2
【详解】(1)A.图(a)实验只能探究平抛运动竖直分运动的特点,故A错误;
B.为避免偶然误差,图(a)实验中需改变敲击的力度,多次重复实验,故B正确;
C.图(b)实验只能探究平抛运动水平分运动的特点,故C错误;
D.图(b)实验多次实验观察到P落地时与Q相遇,说明P球平抛运动时在水平方向上做匀速直线运动,故D正确。
故选BD。
(2)A.斜槽与小球之间的摩擦对小球做平抛运动的初速度有影响,但只要每次从同一位置静止释放小球,保证初速度相同即可,不需要使斜槽应尽量光滑,故A错误;
B.通过调节使木板保持竖直,方便记录小球的运动轨迹,故B正确;
C.通过调节使斜槽末端保持水平,这样才能保证小球做平抛运动,故C正确;
D.每次应从同一位置静止释放小球,以保证小球每次平抛的初速度相同,故D错误。
故选BC。
(3)由图可知,小球由A到B和由B到C的过程中,水平位移大小相等,由于小球在水平方向上做匀速直线运动,所以小球由A到B和由B到C所用时间相同,设为。在竖直方向上,根据
从图中可知
解得
小球到B点时,竖直方向上的速度为
则小球到B点时,已经在空中飞行的时间为
24.(1)2s
(2)25m/s
【详解】(1)根据
代入数据解得t=2s
(2)根据
代入数据解得
根据
代入数据解得v=25m/s
25.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向有
得
(2)水平方向有
(3)小物块在水平桌面上运动时,根据牛顿第二定律有
得
由运动学公式有
得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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