内容正文:
高一下学期学期第一周物理考练
一、单选题(共20分)
1.(本题4分)如图所示,将a、b两小球分别水平抛出,均落在水平地面上的P点。已知P点到两小球抛出点的水平距离相等,a球抛出时的高度大于b球抛出时的高度,不计空气阻力。则关于a、b两球在空中运动的时间ta、tb和初速度va、vb的大小,下列说法正确的是( )
A.ta=tb B.ta<tb C.va=vb D.va<vb
2.(本题4分)如图所示,某同学从相同高度的、两位置先后抛出同一篮球(可视为质点),恰好都垂直撞击在篮板上同一位置,忽略空气阻力。已知的高度差为,的水平距离为,篮球在点时被抛出的速度大小为,重力加速度取,则篮球在点被抛出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
3.(本题4分)如图所示,某同学在操场练习掷铅球,第一次以仰角掷出,第二次以仰角掷出,结果铅球都落到了P点。已知铅球两次从同一点掷出且速度大小相等,则铅球掷出后的水平射程与掷出时的高度的比值为( )
A. B.
C. D.
4.(本题4分)如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。则可以求出的物理量是( )
A.α的值
B.小球的初速度v0
C.小球在空中运动时间
D.小球初动能
5.(本题4分)如图,光滑圆弧轨道端切线水平,为足够长的倾斜直轨道,一可视为质点的小球先从点由静止释放,从点飞出后经时间落到倾斜直轨道上,此时速度方向与水平方向夹角的正切值为;再让该小球从点由静止释放,从点飞出后经时间落到倾斜直轨道上,此时速度方向与水平方向夹角的正切值为。不计空气阻力,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分)
6.(本题6分)2022年2月北京举办了第24届冬季奥运会,成为全球首座“双奥之城”。在此期间,17岁的中国运动员苏翊鸣夺得男子单板滑雪大跳台项目金牌,成为中国首个单板滑雪奥运冠军。图甲所示是苏翊鸣在北京首钢滑雪大跳台中心的比赛过程,现将其运动过程简化为如图乙所示。PN是半径为R的六分之一圆弧跳台,运动员到达跳台末端的N点时所受支持力为,离开跳台后M点为运动员的最高位置,之后运动员落在了倾角为的斜坡上,落点到Q点的距离为L。若忽略运动员及滑雪板运动过程中受到的一切阻力并将其看成质点,g取,则下列说法正确的是( )
A.运动员在M点的速度为
B.最高点M距水平面PQ的竖直距离为
C.运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间为
D.斜面倾角越小运动员落在斜面时的速度越小
7.(本题6分)如图所示,一小球自平台上水平拋出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的固定斜面顶端,并刚好无碰撞地沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0. 8m,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0. 8,cos53°=0. 6,则小球平拋运动的( )
A.水平速度 B.水平速度
C.水平位移x=1.2m D.水平位移x=1. 6m
8.(本题6分)如图所示,火车轨道在转弯处外轨高于内轨,轨道与水平面夹角为θ,当火车以v0速度行驶时,轮缘对内外轨均无侧向挤压。已知火车质量为m,某转弯处的圆弧半径为R,实际行驶速度为v。下列说法正确的是( )
A.当v = v0时,火车所受的重力与支持力合力提供向心力
B.轮缘对内外轨均无侧向挤压时
C.当v = v0时,火车对轨道的压力为
D.当v > v0时,内轨对轮缘会有挤压
三、实验题(共14分)
9.(本题14分)步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图所示,用小锤击打弹性金属片后,A球做______运动;同时B球被释放,做______运动。观察两球的运动轨迹,听它们落地的声音。
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,即改变A球的初速度,发现两球______,说明平抛运动在竖直方向的分运动为______。
四、解答题(共48分)
10.(本题16分)推铅球是高中体育课程中的一个项目,大家讨论一下出手角度为多大时,能将铅球投掷得更远。假设情境如下:推铅球时,抛出点距地面高度为h,铅球出手的初速度为,与水平方向夹角为,求取什么值时,铅球落地的距离最远。
11.(本题16分)如图所示为某快递分拣中心装车部分的示意图。处为某一区域快递的分拣口,斜面段的长度,倾角,水平传送带的长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧平滑连接。物件与斜面、水平传送带之间的动摩擦因数均为。若物件以的速度从点沿斜面下滑,通过水平传送带后经点水平抛出,物件大小可忽略,不计空气阻力,重力加速度,,。
(1)求物件沿斜面下滑的加速度大小;
(2)若传送带静止,求物件运动至点的速度大小;
(3)若传送带末端点与车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,车厢长度,传送带顺时针转动且速度可调。要使物件落到车上,讨论并写出物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离与传送带速度之间的关系式。
12.(本题16分)如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子(可视为质点)从平台边缘A点抓住长水平绳的末端,由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动,运动至O点正下方B点时松开绳子,之后做平抛运动。在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯,猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向。已知,,不计空气阻力,猴子刚运动到B点时的速度大小为4m/s(g取)求:猴子从B点运动到C点的时间以及两点间的水平距离。
试卷第1页,共3页
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《高一下学期学期第一周物理考练》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
C
A
B
AD
AC
AB
1.D
【详解】AB.由题意,可知,根据,则,故AB错误;
CD.由题意,可知,根据,则,故C错误,D正确。
故选D。
2.D
【详解】球撞击篮球板的过程可看成从C点平抛的逆过程,根据平抛运动的规律,有
解得
抛出时的竖直速度均为
从A点抛出时的水平速度为
A点到C点的水平位移为
B点到C点的水平位移为
从B点抛出时的水平速度为
从B点抛出时的速度为
故选D。
3.C
【详解】设铅球掷出时的高度为h,速度大小为,水平射程为x,则有
即
上式变形有
根据韦达定理有
解得
故选C。
4.A
【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);
由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。A点抛出时:
(2)
(3)
(4)
小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度vy2,则水平方向速度保持不变,斜面倾角θ=45°,
(5)
(6)
(7),
平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:
(8)
由(8)变形化解:
(9)
同理,Ⅱ中水平位移为:
(10)
(11)
故
即
(12)
由此得
故可求得α的值,其他选项无法求出;
故选:A。
5.B
【详解】设小球离开点的水平速度为,倾斜直轨道的倾角为,根据平抛运动的规律有
解得
根据题意
小球从点释放到点的速度大于从点释放到点的速度,所以
故选B。
6.AD
【详解】A.在N点,根据牛顿第二定律有
脱离跳台时的水平速度
解得
运动员在M点速度等于脱离跳台时的水平速度,即,故A正确;
B.从N点到M点由动能定理
解得最高点M距水平面PQ的竖直距离为
故B错误;
CD.运动员从N点到落在斜面时
解得运动员落在斜面时的速度大小为
则斜面倾角越小运动员落在斜面时的速度越小;
则运动员落在斜面时的竖直速度
则从离开跳台到落在斜面上
解得运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间
故C错误,D正确。
故选AD。
7.AC
【详解】AB.小球做平抛运动,竖直方向上,有
解得
小球落到斜面上时方向与斜面平行,可得
解得
v0=3m/s
故A正确,B错误;
CD.小球做平抛运动的时间
水平位移
x=v0t=1.2m
故C正确,D错误。
故选AC。
8.AB
【详解】ABC.当火车以v0速度行驶时,轮缘对内外轨均无侧向挤压,此时火车所受的重力与支持力合力提供向心力,根据牛顿第二定律可得
解得
竖直方向有
解得
可知火车对轨道的压力大小为,故AB正确,C错误;
D.当v > v0时,火车有离心运动趋势,则外轨对轮缘会有挤压,故D错误。
故选AB。
9. 平抛 自由落体 仍同时落地 自由落体运动
【详解】略
10.
【详解】将斜抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,如图所示
设铅球从抛出到落地的时间为t,则铅球在上述两个方向上的位移分别为和,设铅球的水平位移为x,由几何关系可得
当
时,有极大值,此时
则
11.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对斜面上的物件进行受力分析,根据牛顿第二定律得
解得
(2)在斜面上物件做匀加速运动,根据位移-速度公式得
解得
传送带静止,物件在传送带上做减速运动,根据牛顿第二定律得
根据位移-速度公式得
解得
(3)物件离开传送带后做平抛运动,竖直方向上
解得
若物件落在车厢尾端,水平方向上
解得
若物件落在车厢前端,水平方向上
解得
所以,要使物件落在车厢里,到达C点的速度需要满足
在静止传送带上,物件到达C点的速度为
物件在传送带上一直加速,滑动摩擦力方向向右,加速度为
根据位移-速度公式得
解得
传送带顺时针转动:
当速度满足时,物件无法落在车厢里。
当速度满足时,物件在传送带上先减速再共速,到达C点的速度
当速度满足时,物件在传送带上匀速运动,到达C点的速度
当速度满足时,物件在传送带上先加速再共速,到达C点的速度
当速度满足时,物件在传送带上一直加速,到达C点的速度
综上,物件在车厢内的落点到车厢尾端的水平距离
12.0.3s,1.2m
【详解】由题意可知猴子到达C点时竖直分速度
所以平抛时间
即猴子从B点运动到C点的时间为0.3s;BC间的水平距离
答案第1页,共2页
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