内容正文:
第一章 抛体运动 单元能力提升综合检测训练(B卷)
一、单选题
1.如图,飞机飞行表演时,在竖直面内划出一道弧线。飞机经过弧线上P点时,所受合外力可能是图中的( )
A. B. C. D.
2.在长征二号F遥十三运载火箭托举神舟十三号载人飞船升空的过程中,地面上的观测者观测到火箭某时刻速度大小为v,方向与水平地面成θ角,如图所示,则火箭竖直方向的分速度为( )
A.vsinθ B.vcosθ
C. D.
3.下列说法不正确的是( )
A.平抛运动的加速度为g B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.平抛运动的飞行时间由高度决定 D.平抛运动的轨迹是曲线
4.如图所示,光滑固定斜面的倾角为,斜边长为L,斜面顶端有一小球以平行底边、大小为的速度水平抛出,则小球滑到底端时,水平方向的位移大小为( )
A. B. C. D.
5.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是加速度方向不断变化的运动
B.曲线运动不可能是一种匀变速运动
C.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
D.做曲线运动的物体的速度大小可能不变,所以其加速度可能为零
6.小船渡河时,船头方向与上游河岸夹角为,已知小船在静水中的速度为,河水的流速为,小船实际运动的方向刚好与船头方向垂直,则等于( )
A. B. C. D.2
7.抗震救灾国之大事,消防队员冲锋在前。为保障灾民生命财产安全,消防队员利用无人机为灾民配送物资,某次在执行任务时,无人机从地面起飞,所配送物资的质量为(含包装材料),飞行过程中,通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度和随飞行时间的关系图像如图甲、乙所示,无人机到达最大高度后释放物资,物资落在预定地点,不计空气阻力,取,以下说法正确的是( )
A.时间内,无人机做曲线运动 B.时无人机速度为
C.时间内,无人机位移约为 D.从物资释放到落地的时间为
8.如图所示,以大小为5m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为30°的斜面上。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,则物体在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
9.一辆汽车正在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。下列图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图,均质细杆的一端A斜靠在光滑竖直墙面上,另一端B置于光滑水平面上,杆在外力作用下保持静止,此时细杆与墙面夹角很小。现撤去外力,细杆开始滑落,某时刻细杆与水平面间夹角为θ,此时A端沿墙面下滑的速度大小为vA.关于细杆的运动,下列说法正确的是( )
A.细杆滑落过程中,B端的速度一直增大
B.细杆滑落过程中,A端沿墙面下滑速度总大于B端沿水平面运动的速度
C.细杆与水平面间夹角为θ时,B端沿水平面运动的速度大小
D.滑落过程中,细杆上各个点的速度方向都不沿杆的方向
二、多选题
11.如图所示,水平地面上放置一个直径d=1.2m、高h=0.25m的无盖薄油桶,沿油桶底面直径距左桶壁s=1.8m处的正上方有一P点,P点的高度H=0.45m,从P点沿直径方向水平抛出一小球,不考虑小球的反弹,下列说法正确的是(取,不计空气阻力,小球可视为质点)( )
A.小球的速度范围为时,小球击中油桶的内壁
B.小球的速度范围为时,小球击中油桶的下底
C.小球的速度范围为时,小球击中油桶外壁
D.小球的高度低于,无论怎么样也击不中下底
12.如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出。已知半圆轨道的半径R与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍。若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,a、b均可视为质点,重力加速度为g,则( )
A.如果a球落在半圆轨道最低点,则其速度方向竖直向下
B.b球落在斜面上时,其速度方向与水平面夹角的正切值为0.5
C.a、b两球如果同时落在半圆轨道和斜面上,则其初速度
D.无论a球初速度v0多大,a球均不可能垂直落在半圆轨道上
13.物体受到几个恒力的作用处于匀速直线运动,若去掉其中一个力,则物体可能( )
A.静止 B.做匀变速直线运动
C.做匀速直线运动 D.做匀变速曲线运动
14.如图所示,一河流两岸平直,水流速度大小恒为,小明驾船渡河,船头指向始终与河岸垂直,船在静水中的速度大小为。下列说法正确的是( )
A.船相对河岸的运动轨迹为曲线
B.若增大,渡河时间不变
C.若增大,渡河位移不变
D.若增大,渡河位移减小
15.如图所示,B球在水平面内做半径为的匀速圆周运动,竖直平台与轨迹相切且高度为R,当B球运动到切点时,在切点正上方的A球水平飞出,速度大小为,为重力加速度大小,为使B球在运动一周的时间内与A球相遇,从B球运动到切点时开始计时,则下列说法正确的是( )
A.A球做平抛运动的位移为2R B.A球做平抛运动的位移为R
C.B球的速率可能为 D.B球的速率可能为
16.如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.若小球以最小位移到达斜面,则 B.若小球能击中斜面中点,则
C.若小球能击中斜面中点,则 D.若小球垂直击中斜面。则
三、填空题
17.当物体的初速度v0和所受的合外力F分别满足下列(1)~(4)中所给定的条件时,物体的运动情况将会怎样:
A.静止
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.匀减速直线运动
E.匀变速运动
F.曲线运动
(1)v0=0,F=0________;
(2)v0≠0,F≠0且恒定,方向相同________;
(3)v0≠0,F≠0且恒定,方向相反________;
(4)v0≠0,F≠0且恒定,方向不在同一条直线上________.
18.如图所示,水平面上有一物体,人通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若人的速度为m/s,则物体的瞬时速度为___________m/s.
19.如图,完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度v同时抛出,分别做平抛、竖直上抛和竖直下抛运动。则三个小球________同时落地,落地时的速度大小________相等(两空都填“会”或“不会”)。
20.如图,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角θ为37°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是______s。
四、解答题
21.图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹,图乙是水平面上一小钢球在磁体作用下的部分运动轨迹。
(1)请在图中画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向。(不计空气阻力与摩擦阻力)
(2)试由甲、乙两种情景总结物体做曲线运动的条件。
(3)通过甲、乙两图分析轨迹、速度方向与合力方向之间的关系。
(4)通过以上分析请你总结物体做曲线运动的条件是什么?
22.小船在一条宽为L=300m的河水中波河,水流速度为,船在静水中的航速是。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若,小船船头正对河岸渡河,求小船过河的位移x;
(2)若,小船刚好沿直线运动到正对岸上游150m处靠岸,求方向及小船的运动时间t。
23.如图所示,竖直平面内有一倾角的直轨道AB,其右侧放置一长的水平传送带,传送带以速度ν沿顺时针方向传动,直轨道末端B与传送带间距可近似为零。现将一小物块从距离传送带高处的A静止释放,假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。小物块经过水平传送带在D点水平抛出,落在水平地面上,落点为E。已知D点距水平面高,E点与D点间的水平距离为x。小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为。
求:(,)
(1)小物块到达B端时速度的大小;
(2)若传送带的速度为,求小物块从A点运动到E点的时间;
(3)若传送带的速度取值范围为,小物块落点E与D点间的水平距离x与传送带速度ν之间满足的关系。(小物块可认为从D点水平飞出)
24.跳台滑雪是一项勇敢者的运动,它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s,山坡可看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力(g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)运动员在空中的飞行时间t1;
(2)运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s;
(3)运动员落到斜面上时的速度大小v;
(4)运动员何时离斜面最远。
试卷第1页,共3页
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《第一章 抛体运动 单元能力提升综合检测训练(B卷)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
D
C
B
C
C
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
ACD
CD
BD
BD
AC
AC
1.B
【详解】物体做曲线运动时,其所受合外力方向指向运动轨迹的凹侧。
故选B。
2.A
【详解】把火箭的速度分解在竖直方向及水平方向上,可得火箭在竖直方向的分速度为
故选A。
3.C
【详解】A.平抛运动只受重力作用,则加速度为g,故A正确,不符合题意;
B.平抛运动的加速度恒定为g,是匀变速曲线运动,故B正确,不符合题意;
C.根据可知,平抛运动的飞行时间由高度和重力加速度共同决定,故C错误,符合题意;
D.平抛运动的轨迹是曲线,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】小球的运动可看成类平抛运动,将小球的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速直线运动,在水平方向上有
沿斜面向下有
沿斜面方向,由牛顿第二定律有
联立解得
故选D。
5.C
【详解】A.曲线运动的加速度方向不一定会不断变化,例如平抛运动,故A错误;
B.曲线运动可能是一种匀变速运动,例如平抛运动,故B错误;
C.物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,即加速度方向与速度方向一定不在同一直线上,故C正确;
D.曲线运动的条件是合外力与速度不共线,合外力不为零,则加速度一定不为零,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】由题意小船过河时速度关系如图
由几何关系可知
故选B。
7.C
【详解】A.0~10s时间内,无人机在水平方向上做初速度为零的匀加速运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动,则合运动为初速为零的匀加速直线运动,故A错误;
B.25s时刻无人机水平方向速度
竖直方向上速度
此时速度
故B错误;
C.0~40s时间内,无人机水平位移
无人机竖直方向高度
其位移
故C正确;
D.从物资释放到落地,对物资竖直方向上
代入可解得
s
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】由题意,根据几何关系可得
又
联立解得
故选C。
9.D
【详解】汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时减速,所以沿切向方向有与速度相反的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°。
故选D。
10.C
【详解】A.细杆滑落过程中,开始时B端速度为零,当A端滑到地面时B端的速度也为零,可知整个过程中B端的速度先增大后减小,选项A错误;
BC.细杆与水平面间夹角为θ时,由速度分解知识可知
即B端沿水平面运动的速度大小
则当θ角从0~45°时;当θ角从45°~90°时;即细杆滑落过程中,A端沿墙面下滑速度先小于B端沿水平面运动的速度,后大于B端沿水平面运动的速度,选项B错误,C正确;
D.滑落过程中,A点的速度竖直向下,B点的速度水平向右,则杆上其他各点的速度方向介于两者之间,则必有一点的速度方向沿杆的方向,选项D错误。
故选C。
11.ACD
【详解】ABC.当小球落在A点时,有
,
联立解得
同理可知,当小球落在D点时,有
当小球落在B点时,有
当小球落在C点时,有
则小球的速度范围为时,小球击中油桶的内壁;小球的速度范围为时,小球击中油桶的下底;小球的速度范围为时,小球击中油桶外壁;故AC正确,B错误;
D.若P点的高度变为轨迹同时过点和B点,则此时初速度为
解得
可知小球的高度低于,无论怎么样也击不中下底,故D正确。
故选ACD。
12.CD
【详解】A.a球做平抛运动,在落点处水平方向有分速度,故合速度不可能竖直向下,A错误;
B.b球落在斜面上时,水平位移和竖直位移分别为
,
同时根据斜面底边长是其竖直高度的2倍可得
联立解得
,
即可知此时竖直方向速度大小与水平方向速度大小相等,故速度方向与水平面夹角为,即正切值为1,B错误;
C.如图将两轨道重合在一起,可知同时落在半圆轨道和斜面上时的落点为A,根据前面分析落点处水平方向和竖直方向速度大小相等,根据圆中几何关系有
其中有
,
代入联立解得
C正确;
D.若a球垂直落在半圆轨道上,根据几何知识可知速度反向延长线必过圆心,根据平抛运动规律可知此时速度反向延长线也必过水平位移中点,故此时水平位移等于直径,而实际中小球的水平位移一定小于直径,故假设矛盾,所以a球不可能垂直落在半圆轨道上,D正确。
故选CD。
13.BD
【详解】物体受几个恒力的作用而处于平衡状态,相当于不受力,速度可能为零,也可能为某个确定的值;
AC.若去掉其中一个力,合力不为零,速度一定改变,不可能保持静止或匀速直线运动,AC错误;
B.若去掉其中一个力,如果速度与合力同向,物体就做匀加速直线运动,若速度与力反向,则物体做匀减速直线运动,B正确;
D.若去掉其中一个力,如果速度与合力不共线,物体就做曲线运动,由于合力是恒力,故加速度恒定不变,还是匀变速曲线运动,D正确。
故选BD。
14.BD
【详解】A.水速和船速均恒定,即两个匀速直线运动的合运动为直线运动,故A错误;
B.分运动与合运动具有等时性,当船头始终垂直于河岸渡河时,两个分运动为船垂直于河岸的匀速直线运动与船随水沿河岸向下的匀速直线运动,因此若增大,渡河时间不变,始终为
故B正确;
CD.根据平行四边形定则,分别做出、增大之后的合运动的方向及所能到达对岸河岸的地点,如图所示
可知,若增大,渡河位移变长,若增大,渡河位移减小,故C错误,D正确。
故选BD。
15.AC
【详解】AB.由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间,A球的平抛时间为
A球做平抛运动的水平位移大小,A球做平抛运动的位移为
A球做平抛运动的位移为
故A正确,B错误;
CD.A球的落点在圆周上,从上向下看有两种可能,如图所示
从几何知识知A球水平位移与直径夹角为,若在C点相遇,B球转过角度为,则B的速度大小为
若在D点相遇,B球转过角度为,则B球的速度大小为
故C正确,D错误。
故选AC。
16.AC
【详解】A.若小球以最小位移到达斜面,则位移垂直于斜面,根据平抛规律
根据几何关系可知
联立解得
故A正确;
BC.若小球击中斜面中点,根据几何关系
解得
故B错误,C正确;
D.若小球垂直击中斜面,则速度垂直于斜面,根据几何关系
解得
故D错误;
故选AC。
17. A C D EF
【详解】(1)v0=0,F0=0,物体处于平衡状态中的静止,答案为A.
(2)v0≠0,F≠0且恒定,方向相同,物体将做匀加速直线运动,答案为C.
(3)v0≠0,F≠0且恒定,方向相反,物体将做匀减速直线运动,答案为D.
(4)v0≠0,F≠0且恒定,方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,同时加速度的大小和方向不变,故做匀变速运动,即匀变速曲线运动,答案为EF.
【点睛】当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动,当物体所受的合外力和它速度方向在同一直线上,物体就是在做直线运动.
18.
【详解】人与物体沿绳子方向的速度相等,人的速度沿绳子方向和垂直绳子的方向分解速度,物体的速度也分解为沿绳子方向和垂直绳子的方向
可以解得
19. 不会; 会。
【详解】[1]小球a做平抛运动,竖直方向分运动是自由落体运动,小球b做竖直上抛运动,小球c做竖直下抛运动,三个小球运动时间不等,三个小球不会同时落地;
[2]小球a做平抛运动,竖直方向分运动是自由落体运动,小球b做竖直上抛运动,小球c做竖直下抛运动,在小球运动的过程中,只有重力做功,机械能均守恒,则有
由题可知,三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等,则落地时速度v大小相等。
20.
【详解】当物体垂直撞到斜面上有
解得
21.(1)
(2)物体所受合力与速度方向不共线
(3)做曲线运动的物体,其速度方向与轨迹切线共线,速度方向与力的方向不在同一条直线上,合力方向总是指向轨迹凹的一侧
(4)物体所受合力与速度方向不共线
【详解】(1)图甲中物体只受重力作用,因此A、B处物体受力方向竖直向下,做曲线运动的物体速度方向与轨迹切线平行,受力和速度方向如图所示
图乙中,小钢球垂直于水平面的合力为零,平行于水平面的合力为磁体对其的吸引力,C、D处受力方向指向磁体,做曲线运动的物体速度方向与轨迹切线平行,受力和速度方向如图所示
(2)由甲、乙两种情景可知,物体做曲线运动的条件为:物体所受合力的方向与速度方向不共线。
(3)由甲、乙两图可知,做曲线运动的物体,其速度方向与轨迹切线共线,速度方向与力的方向不在同一条直线上,合力方向总是指向轨迹凹的一侧。
(4)通过以上分析可知物体做曲线运动的条件是物体所受合力与速度方向不共线。
22.(1)375m,方向与河岸下游成53°;(2)方向沿上游与河岸夹角37°,
【详解】(1)小船过河时间
小船的合速度
小船过河的位移
由
解得
位移方向与河岸下游成53°。
(2)设小船与河岸的夹角为,则沿河岸方向
垂直河岸方向
联立解得
23.(1)4m/s;(2)2.375s;(3)见解析
【详解】(1)从A到B过程,由牛顿第二定律
从A到B过程匀加速运动
解得
(2)A到B阶段运动时间
C到D阶段运动时间
D到E阶段运动时间
则
运动总时间
(3)小物块在传送带上有相对运动的加速度大小为
假设物块在传送带上一直减速,由
得
假设物块在传送带上一直加速,由
得
则当
时
则当
时
则当
时
24.(1)3s;(2)75m;(3)10m/s;(4)1.5s
【详解】(1)运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移
竖直方向的位移
又有
代入数据解得
(2)运动员从飞出至落在斜面上的位移大小
(3)运动员落在斜面上时速度的竖直分量
运动员落到斜面上时的速度大小
(4)如图
运动员距离斜面最远时,合速度方向与斜面平行,有
即
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$