专题01 抛体运动(期末真题汇编,上海专用)高一物理下学期
2026-06-03
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 抛体运动 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.50 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58196154.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该试卷聚焦抛体运动专题,汇编上海多所中学期末试题,以抗洪、冬奥会、无人机、军事等真实情境为载体,覆盖运动合成与分解、机械能守恒等核心知识,注重模型建构与实际问题解决。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|3|渡河时间计算、平抛运动判断、曲线运动能量分析|结合羽毛球轨迹等生活场景,考查运动和相互作用观念|
|解答题|12|滑雪起跳速度、水泵出水量测量、遥控汽车平抛|以冬奥会滑雪、灌溉技术为情境,融合实验与计算,体现科学探究|
|综合题|14|坦克炮弹运动、无人机圆周运动、游乐场能量问题|军事、科技场景多过程分析,考查科学推理与模型建构,贴近高考命题趋势|
内容正文:
专题01 抛体运动
一、单选题
1.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)随着我国全面进入主汛期,防汛形势十分严峻。各地区各部门坚持人民至上生命至上全力以赴抗洪抢险。某船积极参加抗洪,已知该船在静水中的最大速度为5m/s。现让该船渡过某条河,假设河的两岸是平行线,河水流速恒定,河宽d=100m。船以最短时间渡河,航线与岸的夹角为60°,则( )
A.渡河时间为20s
B.河水流速为10m/s
C.实际渡河位移为
D.调整船头斜向上游,都无法到达正对岸
2.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)某次执行作战任务时,“歼-15”舰载机需要向海上的某静止目标投弹,如图所示,炸弹在空中运动过程中,忽略空气阻力。
(1)根据图中信息判断,此刻目标应在飞机的
A.后方 B.正下方 C.前方
(2)炸弹在空中的运动是
A.匀速运动 B.匀变速运动 C.变加速运动
3.(24-25高一下·上海复旦大学附属中学·期末)打羽毛球是深受大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图,图中A、B为同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,则羽毛球在该轨迹上运动时,下列说法正确的是( )
A.在A、B两点的动能相等
B.AP段重力的冲量小于PB段重力的冲量
C.整个飞行过程中经过P点时的速度最小
D.在PB下落阶段,羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度值
二、解答题
二、滑雪比赛
冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下,通过跳台起跳,完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时,不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。
4.(24-25高一下·上海青浦高级中学·期末)若空气阻力不可忽略,运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·上海青浦高级中学·期末)简化的赛道如图所示,其中MN为助滑区,水平部分NP为起跳台,MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下,落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力,g取10m/s2.
(1)M到Q的过程中,运动员的速度大小为v、加速度大小为a,下列v-t图或a-t图正确的是( )
(2)要求运动员离开起跳台时的速度不低于10m/s,则MN的高度至少为___________m。在现有的赛道上,若运动员希望增大起跳的速度,可以采取的办法是___________
(3)已知着陆坡的倾角α=37°,运动员沿水平方向离开起跳台的速度v0=10m/s,他在空中可以有___________s的时间做花样动作。若起跳速度提高到v0′=12m/s,则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)甲、乙两名运动员先后在同一赛道上比赛,若空气阻力不可忽略,固定在着陆坡上的传感器测出他们在竖直方向的速度vy与时间t的变化关系如图所示(均从离开P点开始计时)。图中t1、t2分别是甲、乙运动员落在着陆坡上的时刻,两条图线与t轴之间所围的面积相等,则( )
A.甲、乙的落点在同一位置
B.甲的落点在乙的右侧
C.该过程中甲的平均速度一定大于乙
D.vy=8m/s的时刻,甲所受空气阻力的竖直分量大于乙所受空气阻力的竖直分量
三、综合题
6.(24-25高一下·上海曹杨第二中学·期末)某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球飞行过程中不计空气阻力,已知重力加速度为g。
(1)小球在空中飞行过程中,小球加速度方向为( )
A. B. C. D.
(2)若小球到达水平地面时,速度方向与水平方向间的夹角为θ,则无人机匀速飞行时的速度大小为_____。
小黄同学在“学农”活动中对灌溉技术产生了研究兴趣,并对此开展了调查。该可以追溯到几千年前早在明代就有牛拉翻车,并通过齿轮传动,将湖水翻入农田的记载(如图1)。当今人们可以通过(如图2)所示的水泵抽取地下水进行灌溉。图3为简化图,水从水泵出水口以某一速度沿水平方向喷出,出水口截面上各处水流速度等大。
7.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)已知图1中A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为、,则( )
A.齿轮A、B边缘的角速度之比为
B.齿轮B、C边缘的向心加速度大小之比为
C.齿轮B、C边缘的角速度之比为
D.齿轮A、C边缘的向心加速度大小之比为
8.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)小黄同学尝试只用一把卷尺,测量图中水泵的最大出水量(即出水口单位时间内流出的水的最大体积)。步骤如下:
(1)关闭水阀,用卷尺测出出水口的内直径为D;
(2)测出出水口离地高度为h,打开水阀门且将其调到出水量最大,记下喷出的水落地的平均位置,关上阀门,测量出平均位置到出水口的水平距离为L,已知重力加速度为g,忽略空气阻力,则出水口的水速大小______(用已知物理量的字母表示);
(3)请推导表达式:______(用已知物理量的字母表示)。
(4)若已知水的密度为ρ,出水口的水速为v,管口横截面积为S,求t时间内水泵从地下抽水,水泵对水所做的功W____(用ρ、v、S表示)
9.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)有时需要扩大灌溉面积,可以在出水管末端加装一段细管,如图所示。保持细管水平且高度不变,粗管内单位时间的进水量不变,则加装细管后( )
A.喷出的水的出口速度不变
B.喷出的水的水平射程将变大
C.单位时间内的出水量将显著增加
D.喷出的水在空中运动的时间将变长
遥控汽车
如图,一遥控汽车从平台A水平“飞出”,并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点,且“飞行”过程中不计空气阻力。(重力加速度大小为g)
10.(24-25高一下·上海海事大学附属北蔡高级中学·期末)质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动,加速距离x后水平“飞离”平台A,落到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离s。
(1) 遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中,平台A对遥控汽车作用力F 的方向可视为( )
A.斜向右上 B.斜向右下 C.竖直向上 D.水平向右
(2)A、B两平台的高度差为( )
A. B. C. D.
(3)遥控汽车落到平台B前瞬间,其所受重力的功率为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一下·上海海事大学附属北蔡高级中学·期末)从遥控汽车“飞离”平台A开始计时,经时间t,遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ,则tanθ与t之间的关系可能为( )。
A. B.
C. D.
12.(24-25高一下·上海中学·期末)小申从小有做战地记者的梦想,在错综复杂的战地环境安全报道需要积累物理知识。回答下列有关问题:
(1)如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,小申拍照记录下轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,则( )(多选题)
A.炮弹运动时间 B.炮弹运动时间
C.两次炮弹落地时的速度可能相同 D.两次炮弹落地时的速度不可能相同
(2)如图所示,坦克发射导弹斜射向天空,到最高点时速度大小为,突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿的方向飞去,爆炸过程时间为且极短。重力加速度为,整个过程忽略空气阻力,小申将爆炸后导弹的运动拍摄了下来,则下列说法中正确的是( )(多选题)
A.小申可能会拍到弹尾B作自由落体运动
B.若小申拍到弹尾B作平抛运动,则一定与弹头A反向
C.若小申拍到弹尾B作平抛运动,则可能与弹头A同向
D.爆炸过程释放的化学能为
(3)小申同学拍下了正在向左减速拐弯的飞机,请在下图中大致画出其所受合外力的方向。(作图)
(4)如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面甲行,脱载机从正中央钩住阻挡索,实现减速,阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )(多选题)
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受摩擦力一直在变大
D.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,舰载机受到阻拦索的拉力的合力方向与运动方向相反
(5)小申做梦时梦到自己做战地记者在战场上拍摄时遭遇敌方炮击,炮弹从距离她水平方向x=1.2km的炮口射出,初速度,炮口仰角,空气阻力忽略不计,声音在空气中的传播速度设为,则下列说法中错误的有( )(多选题)
A.若,炮弹将在记者前方200m处落地,小申有足够时间躲避
B.若,小申听到炮声时炮弹尚未落地
C.若炮弹恰好击中记者所在位置,则炮口仰角应满足
D.若小申在炮弹发射的同时以5m/s的速度逃跑,且,则炮弹仍有可能击中她
(6)小申观看电影《长津湖》,其中有伍万里打水漂的场景,假设水平方向速度没有损失,竖直方向碰撞后速度变小,下图有可能是石子“水漂”轨迹的是( )
A. B. C.
(7)打水漂与投掷手雷有异曲同工之妙。如图为一人工湖堤坝的截面图,堤坝斜面倾角为,B点为堤坝与水面的交界点。有一个“打水漂”机器,在A点向湖面水平抛出一扁平石子。若成功形成“水漂”的秘诀是石子接触水面时的速度方向与水面夹角不大于某个固定值(不考石子旋转等其他因素,已知重力加速度为)。
若石子在空中的运动_____简化为平抛运动(选填:A.可以B.不可以);石子抛出点到水面的高度为h,想要打出“水漂”效果,抛出石子速度大小至少为_____,如果凡是落到水面上的石子都能形成“水漂”效果,最大值为_____。
(8)如图:小申用频闪光源照射某高精尖幻影成像设备,假设组件均由八个完全相同的叶片对称组成。叶片最末端有A、B两点。电机标有。请直接写出周期T的范围对应所观察到叶片的转向:
(9)某个军人身上挂着一个水瓶,突然敌人射出的子弹在饮料瓶的打穿形成一个小孔,瓶中灌满水,水瓶被挂绳固定在军人的身上,瓶口在上且开口,小孔中有水喷出,如果军人因受惊此时自由下落。不计空气阻力,则此时( )
A.由于惯性,水将从瓶口继续喷出
B.由于完全失重,水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力,小孔中水喷出量减小
D.由于重力的作用,水仍从小孔中喷出
游乐场是释放青春活力的绝佳场所,集刺激、梦幻于一体。小沈同学与好朋友相约周六去游乐场一起玩耍。已知小沈的质量 m=75kg,旋转飞椅项目中飞椅的质量为 M=25kg。重力加速度 g 取 9.8 m/s²。
13.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)自行车的工作原理与圆周运动紧密相关。
(1)小沈骑右图所示的自行车来到游乐场。已知该自行车前轮和后轮半径之比为 2∶1,车辆行驶时前轮和后轮转动的周期之比为_______;当后轮外边缘线速度大小为 5 m/s时,前轮外边缘的线速度大小为_______m/s。
(2)进入游乐场后,小沈与朋友租了一辆右图所示的双人自行车作为代步工具。当该自行车在水平路面上转弯时,向心力来源是 ( )。
A.重力 B.弹力 C.摩擦力
14.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)“套圈圈”游戏。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环,要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动,则( )
A.大人抛出的圆环速度变化率较大
B.大人抛出的圆环在空中运动时间较长
C.大人抛出的圆环初速度较小
D.大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较小
15.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)小沈参加了如图所示的“空中飞椅”项目,某段时间内悬挂飞椅的绳子与竖直方向夹角θ保持为 37°,不计绳子重力和空气阻力:
(1)此时小沈所坐飞椅受到绳子的拉力 T=______N,做圆周运动的向心加速度大小为______m/s²(均保留 4 位有效数字);
(2)若飞椅的转速增大,绳子与竖直方向的夹角 θ 会 ( )
A.增大 B.减小 C.不变
16.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)乘坐索道缆车也是大家喜爱的项目。如图所示。某次运行时车厢 (含乘客)总质量m=6000kg,其中一段匀速运动用时t=2min,上升高度h=30m,若阻力可以忽略不计,重力加速度 则这段匀速过程电动机对该车厢做功的平均功率约为__________________。
17.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)如图为游乐场滑道的示意图,内壁光滑的水平半圆形管道BC与倾角 的倾斜管道AB和水平直管道CD顺滑连接,管道AB的A端离管道BC所在平面的高度 管道BC的跨度 离水面EF的高 质量 的游客 (可视为质点)从A端静止滑下,游客与管道AB的动擦因数 与管道CD的动摩擦因数。 游客经过B点时速度大小不变,整个过程空气阻力不计,重力加速度g取 求:
(1)游客经过B点时的速度大小;
(2)要使游客落到水中速度为8m/s,求管道CD长度。
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6
18.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
19.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)选手从静止摆到最高点过程中,其动能随时间的变化关系图像为( )
A. B.
C. D.
20.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)若绳长L=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
21.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
无人机因机动性能好,生存能力强,无人员伤亡风险等优点,被广泛应用在生产生活中。(g取10m/s²)
22.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)已知重力加速度为g,一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s的匀速圆周运动。
(1)此运动过程中,空气对无人机的作用力方向为( )
A.竖直向上 B.斜向上 C.水平方向 D.斜向下 E.竖直向下
(2)此运动过程中,无人机所受向心力大小为____N。
23.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)在空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠。在此过程中,其所受空气阻力与下坠速度成正比,则无人机下坠过程中,( )
A.机械能守恒 B.可能一直在加速
C.必做匀速直线运动 D.所受合外力先做正功后做负功
24.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)我国的民用无人机技术发展迅速,目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试,发动机起飞一段时间后关闭,再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定,空气阻力恒为重力的0.25倍,无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示,则无人机的质量为__________kg,无人机的升力为______N。
25.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)某同学利用无人机玩投球游戏。
(1)无人机用150N的力将质量为0.6kg的球扔出50m远,扔出时速度为10m/s,则无人机对球做的功为( )
A.30J B.4500J C.7500J D.没有做功
(2)无人机在距地高为水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球质量为1kg,无人机飞行速度为5m/s,小球经过1s落地。不计空气阻力,求:
(a)小球抛出时离地面的高度;_______
(b)小球落地时的水平位移;_________
(c)小球落地时的速度大小和方向(写出速度方向与水平方向夹角的正切值);_______
(d)小球落地时重力的瞬时功率。_______
篮球作为常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。
26.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
27.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)如图,若篮球质量为m,某次从离地高为h1的P点以大小为v0的速度斜向上飞出,球能到达的最高点离地高度为h2。(以P点所在水平面为零势能面,不计空气阻力)。人对球做的功是_____________;球在Q点时的机械能为__________________;球从P点运动到Q点的过程中,其动能的变化量为________________。
28.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)一个标准合格的篮球质量为0.6kg,当地重力加速度g取10m/s2。在某次传球过程中,不考虑篮球的转动和阻力影响。甲运动员将球从离地高处以的速度水平传出,某同学将篮球下落过程的视频用tracker软件计算分析,得到篮球在不同位置时的速度,然后计算不同位置的动能、势能和机械能,画出它们随高度h的变化,取地面为零势能面,得到了图示a、b、c三条图线。则
(1)三根图线分别代表____________。
A.a机械能,b动能 B.a机械能, c动能
C. a动能, b势能 D. a势能, c动能
(2)通过图像分析,你认为篮球在下落过程是___________(选填“受到”、“没有受到”)空气阻力作用,简要说明理由;_________。
29.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)一篮球以水平初速度抛出(不考虑篮球的自转和空气阻力),分别测得0.2s末、0.4s末和0.6s 末的速度矢量、和,并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图,重力加速度 g=10m/s2。则_______m/s, 0.6s内篮球的位移s=_______m。
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专题01 抛体运动
一、单选题
1.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)随着我国全面进入主汛期,防汛形势十分严峻。各地区各部门坚持人民至上生命至上全力以赴抗洪抢险。某船积极参加抗洪,已知该船在静水中的最大速度为5m/s。现让该船渡过某条河,假设河的两岸是平行线,河水流速恒定,河宽d=100m。船以最短时间渡河,航线与岸的夹角为60°,则( )
A.渡河时间为20s
B.河水流速为10m/s
C.实际渡河位移为
D.调整船头斜向上游,都无法到达正对岸
【答案】A
【来源】上海市华东政法大学附属松江高级中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【详解】A.渡河时间为
A正确;
B.已知航线与岸的夹角为60°,满足
解得河水流速为
B错误;
C.实际渡河位移为
C错误;
D.由B的分析可知
故当船头与上游的夹角满足
船能到达正对岸,D错误。
故选A。
2.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)某次执行作战任务时,“歼-15”舰载机需要向海上的某静止目标投弹,如图所示,炸弹在空中运动过程中,忽略空气阻力。
(1)根据图中信息判断,此刻目标应在飞机的
A.后方 B.正下方 C.前方
(2)炸弹在空中的运动是
A.匀速运动 B.匀变速运动 C.变加速运动
【答案】(1)C
(2)B
【来源】上海市华东政法大学附属松江高级中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【详解】(1)忽略空气阻力,炸弹在空中运动过程中做平抛运动,则此刻目标应在飞机的前方。
故选C。
(2)炸弹在空中只受重力作用,加速度为重力加速度g,炸弹在空中的运动是匀变速运动。
故选B。
3.(24-25高一下·上海复旦大学附属中学·期末)打羽毛球是深受大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图,图中A、B为同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,则羽毛球在该轨迹上运动时,下列说法正确的是( )
A.在A、B两点的动能相等
B.AP段重力的冲量小于PB段重力的冲量
C.整个飞行过程中经过P点时的速度最小
D.在PB下落阶段,羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度值
【答案】B
【来源】上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷(A卷)
【详解】A.羽毛球由A点运动到B点过程中,重力做功为零,空气阻力做负功,由动能定理可知,动能减小,所以羽毛球在A点的动能大于B点的动能,故A错误;
BD.羽毛球上升阶段竖直方向所受合力大于重力,竖直方向的加速度大于g,下落阶段竖直方向所受合力小于重力,竖直方向的加速度小于g,所以羽毛球AP段所用时间比PB段小,结合冲量的定义可知,AP段重力的冲量小于PB段重力的冲量,故B正确,D错误;
C.羽毛球经过P点时所受重力与空气阻力的合力与速度成钝角,说明速度正在减小,所以整个飞行过程中经过P点时的速度不是最小,故C错误;
故选B。
二、解答题
二、滑雪比赛
冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下,通过跳台起跳,完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时,不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。
4.(24-25高一下·上海青浦高级中学·期末)若空气阻力不可忽略,运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·上海青浦高级中学·期末)简化的赛道如图所示,其中MN为助滑区,水平部分NP为起跳台,MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下,落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力,g取10m/s2.
(1)M到Q的过程中,运动员的速度大小为v、加速度大小为a,下列v-t图或a-t图正确的是( )
(2)要求运动员离开起跳台时的速度不低于10m/s,则MN的高度至少为___________m。在现有的赛道上,若运动员希望增大起跳的速度,可以采取的办法是___________
(3)已知着陆坡的倾角α=37°,运动员沿水平方向离开起跳台的速度v0=10m/s,他在空中可以有___________s的时间做花样动作。若起跳速度提高到v0′=12m/s,则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)甲、乙两名运动员先后在同一赛道上比赛,若空气阻力不可忽略,固定在着陆坡上的传感器测出他们在竖直方向的速度vy与时间t的变化关系如图所示(均从离开P点开始计时)。图中t1、t2分别是甲、乙运动员落在着陆坡上的时刻,两条图线与t轴之间所围的面积相等,则( )
A.甲、乙的落点在同一位置
B.甲的落点在乙的右侧
C.该过程中甲的平均速度一定大于乙
D.vy=8m/s的时刻,甲所受空气阻力的竖直分量大于乙所受空气阻力的竖直分量
【答案】4.C 5. C 5 使用助力器 1.5 不变 AC/CA
【来源】上海市青浦高级中学2024-2025学年高一下学期期末质量检测物理试题
【解析】4.若空气阻力不可忽略,运动员在空中滑行时受重力和空气阻力,空气阻力与运动方向相反,所以合力方向如图C所示。
故选C。
5.(1)[1] 运动员从M点由静止自由滑下,运动过程中,忽略摩擦和空气阻力,在斜面上运动,加速度
匀加速直线运动,平抛后
匀变速曲线运动,速度大小是水平匀速和竖直自由落体的合速度,与时间不成正比,故ABD错误C正确。
故选C。
(2)[2][3] 要求运动员离开起跳台时的速度不低于10m/s,则MN的高度至少为
解得
运动员希望增大起跳的速度,可以采取的办法是使用助力器。
(3)[4][5]根据
解得
速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,所以
速度与坡道的夹角将不变。
(4)[6] AB.两条图线与t轴之间所围的面积相等,则竖直位移相同,出发位置相同,所以甲、乙的落点在同一位置,故A正确B错误;
C.该过程中甲的平均速度一定大于乙,因为出发位置相同,末位置相同,位移相同,但甲的时间短,所以甲的平均速度大,故C正确;
D.根据图像可以判断加速度竖直分量关系,根据斜率,但是不清楚两者的质量关系,无法判断阻力竖直分量的关系,故D错误。
故选AC。
三、综合题
6.(24-25高一下·上海曹杨第二中学·期末)某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球飞行过程中不计空气阻力,已知重力加速度为g。
(1)小球在空中飞行过程中,小球加速度方向为( )
A. B. C. D.
(2)若小球到达水平地面时,速度方向与水平方向间的夹角为θ,则无人机匀速飞行时的速度大小为_____。
【答案】(1)C
(2)
【来源】上海市曹杨第二中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
【详解】(1)小球在空中飞行过程中,由于只受重力作用,可知加速度竖直向下。
故选C。
(2)到达地面时
其中
解得
小黄同学在“学农”活动中对灌溉技术产生了研究兴趣,并对此开展了调查。该可以追溯到几千年前早在明代就有牛拉翻车,并通过齿轮传动,将湖水翻入农田的记载(如图1)。当今人们可以通过(如图2)所示的水泵抽取地下水进行灌溉。图3为简化图,水从水泵出水口以某一速度沿水平方向喷出,出水口截面上各处水流速度等大。
7.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)已知图1中A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为、,则( )
A.齿轮A、B边缘的角速度之比为
B.齿轮B、C边缘的向心加速度大小之比为
C.齿轮B、C边缘的角速度之比为
D.齿轮A、C边缘的向心加速度大小之比为
8.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)小黄同学尝试只用一把卷尺,测量图中水泵的最大出水量(即出水口单位时间内流出的水的最大体积)。步骤如下:
(1)关闭水阀,用卷尺测出出水口的内直径为D;
(2)测出出水口离地高度为h,打开水阀门且将其调到出水量最大,记下喷出的水落地的平均位置,关上阀门,测量出平均位置到出水口的水平距离为L,已知重力加速度为g,忽略空气阻力,则出水口的水速大小______(用已知物理量的字母表示);
(3)请推导表达式:______(用已知物理量的字母表示)。
(4)若已知水的密度为ρ,出水口的水速为v,管口横截面积为S,求t时间内水泵从地下抽水,水泵对水所做的功W____(用ρ、v、S表示)
9.(24-25高一下·上海浦东新区洋泾中学·期末)有时需要扩大灌溉面积,可以在出水管末端加装一段细管,如图所示。保持细管水平且高度不变,粗管内单位时间的进水量不变,则加装细管后( )
A.喷出的水的出口速度不变
B.喷出的水的水平射程将变大
C.单位时间内的出水量将显著增加
D.喷出的水在空中运动的时间将变长
【答案】7.D 8. 9.B
【来源】上海市浦东新区洋泾中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试卷
【解析】7.A.由A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,可知vA=vB,由角速度与线速度之间的关系v=ωr可知vA=ωA•rA,vB=ωB•rB,结合A、B之间半径的关系,可得ωA:ωB=rB:rA=1:2,故A错误;
C.由B、C齿轮同轴,可知两者角速度相等,齿轮B、C边缘的角速度之比为1:1,故C错误;
B.由向心加速度和角速度关系an=ω2r
可得anB:anC=rB:rC=3:1,故B错误;
D.由向心加速度和线速度关系
可得anA:anB=rB:rA=1:2
故而A、C边缘的向心加速度大小之比anA:anC=3:2,故D正确。
故选D。
8.(2)[1]由分析可知,水流自出水口出去之后做平抛运动,水平匀速直线L=vt
竖直方向自由落体运动
联立可得
(3)[2]出水口截面积为
出水口单位时间内流出的水的最大体积
(4)[3]由功能关系可得水泵对水所做的功
9.AB.由流体体积公式V0=Sv,由图可知出水口直径变小,横截面积变小,粗管内单位时间的进水量不变,则喷出的水的出口速度变大,进而水平射程将变大,故A错误,B正确;
C.粗管内单位时间的进水量不变,单位时间内的出水量也不变,故C错误;
D.平抛运动的运动时间只与落地高度有关,保持细管水平且高度不变,则喷出的水在空中运动的时间不变,故D错误。
故选B。
遥控汽车
如图,一遥控汽车从平台A水平“飞出”,并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点,且“飞行”过程中不计空气阻力。(重力加速度大小为g)
10.(24-25高一下·上海海事大学附属北蔡高级中学·期末)质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动,加速距离x后水平“飞离”平台A,落到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离s。
(1) 遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中,平台A对遥控汽车作用力F 的方向可视为( )
A.斜向右上 B.斜向右下 C.竖直向上 D.水平向右
(2)A、B两平台的高度差为( )
A. B. C. D.
(3)遥控汽车落到平台B前瞬间,其所受重力的功率为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一下·上海海事大学附属北蔡高级中学·期末)从遥控汽车“飞离”平台A开始计时,经时间t,遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ,则tanθ与t之间的关系可能为( )。
A. B.
C. D.
【答案】10. A B C 11.B
【来源】上海市海事大学附属北蔡高级中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题
【解析】10.(1)[1]遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动,则平台A对遥控汽车作用力存在竖直向上的分力与遥控汽车的重力平衡,存在水平向右的分力产生加速度,根据平行四边形定则可知平台A对遥控汽车作用力F 的方向斜向右上。
故选A。
(2)[2]遥控汽车飞离平台A后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则A、B两平台的高度差为
故选B。
(3)[3]遥控汽车落到平台B前瞬间,竖直分速度为
则遥控汽车落到平台B前瞬间,其所受重力的功率为
故选C。
11.遥控汽车飞离平台A后做平抛运动,设飞离时的初速度为,经时间t,遥控汽车速度方向与水平面间夹角正切值为
可知图像为过原点的倾斜直线。
故选B。
12.(24-25高一下·上海中学·期末)小申从小有做战地记者的梦想,在错综复杂的战地环境安全报道需要积累物理知识。回答下列有关问题:
(1)如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,小申拍照记录下轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,则( )(多选题)
A.炮弹运动时间 B.炮弹运动时间
C.两次炮弹落地时的速度可能相同 D.两次炮弹落地时的速度不可能相同
(2)如图所示,坦克发射导弹斜射向天空,到最高点时速度大小为,突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿的方向飞去,爆炸过程时间为且极短。重力加速度为,整个过程忽略空气阻力,小申将爆炸后导弹的运动拍摄了下来,则下列说法中正确的是( )(多选题)
A.小申可能会拍到弹尾B作自由落体运动
B.若小申拍到弹尾B作平抛运动,则一定与弹头A反向
C.若小申拍到弹尾B作平抛运动,则可能与弹头A同向
D.爆炸过程释放的化学能为
(3)小申同学拍下了正在向左减速拐弯的飞机,请在下图中大致画出其所受合外力的方向。(作图)
(4)如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面甲行,脱载机从正中央钩住阻挡索,实现减速,阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )(多选题)
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受摩擦力一直在变大
D.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,舰载机受到阻拦索的拉力的合力方向与运动方向相反
(5)小申做梦时梦到自己做战地记者在战场上拍摄时遭遇敌方炮击,炮弹从距离她水平方向x=1.2km的炮口射出,初速度,炮口仰角,空气阻力忽略不计,声音在空气中的传播速度设为,则下列说法中错误的有( )(多选题)
A.若,炮弹将在记者前方200m处落地,小申有足够时间躲避
B.若,小申听到炮声时炮弹尚未落地
C.若炮弹恰好击中记者所在位置,则炮口仰角应满足
D.若小申在炮弹发射的同时以5m/s的速度逃跑,且,则炮弹仍有可能击中她
(6)小申观看电影《长津湖》,其中有伍万里打水漂的场景,假设水平方向速度没有损失,竖直方向碰撞后速度变小,下图有可能是石子“水漂”轨迹的是( )
A. B. C.
(7)打水漂与投掷手雷有异曲同工之妙。如图为一人工湖堤坝的截面图,堤坝斜面倾角为,B点为堤坝与水面的交界点。有一个“打水漂”机器,在A点向湖面水平抛出一扁平石子。若成功形成“水漂”的秘诀是石子接触水面时的速度方向与水面夹角不大于某个固定值(不考石子旋转等其他因素,已知重力加速度为)。
若石子在空中的运动_____简化为平抛运动(选填:A.可以B.不可以);石子抛出点到水面的高度为h,想要打出“水漂”效果,抛出石子速度大小至少为_____,如果凡是落到水面上的石子都能形成“水漂”效果,最大值为_____。
(8)如图:小申用频闪光源照射某高精尖幻影成像设备,假设组件均由八个完全相同的叶片对称组成。叶片最末端有A、B两点。电机标有。请直接写出周期T的范围对应所观察到叶片的转向:
(9)某个军人身上挂着一个水瓶,突然敌人射出的子弹在饮料瓶的打穿形成一个小孔,瓶中灌满水,水瓶被挂绳固定在军人的身上,瓶口在上且开口,小孔中有水喷出,如果军人因受惊此时自由下落。不计空气阻力,则此时( )
A.由于惯性,水将从瓶口继续喷出
B.由于完全失重,水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力,小孔中水喷出量减小
D.由于重力的作用,水仍从小孔中喷出
【答案】(1)BD
(2)ACD
(3)
(4)BD
(5)AC
(6)C
(7) A
(8)当T=0.0025s时,叶片静止;当T>0.0025s时,叶片倒转;当T<0.0025s时,叶片正转
(9)B
【来源】上海市上海中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题
【详解】(1)AB.炮弹在空中做斜抛运动,以最高点为对称点,根据
则炮弹的运动时间
由于
所以,A错误,B正确;
CD.由于抛出时,两炮弹的速度不同,根据对称则落地时,两炮弹的速度也不同,C错误。D正确。
故选BD。
(2)A.根据动量守恒
若,则
此时弹尾B做自由落体,A正确;
BC.若时,与同向,弹头B做平抛运动,若,则与反向,弹头B也做平抛运动,B错误,C正确;
D.根据动量守恒
解得
根据能量守恒,D正确。
故选ACD。
(3)轨迹的切线方向为速度方向,由于飞机做减速运动,所以力指向内侧且与速度切线方向夹角为钝角。
(4)A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,受到重力、阻拦索的拉力、航母平面的摩擦力和支持力四个力作用,A错误;
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索形变量在增大,且夹角变小,则阻拦索对舰载机的弹力在变大,B正确;
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,根据
由于支持力不变,所以舰载机所受摩擦力不变,C错误;
D.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,舰载机受到阻拦索的拉力方向与运动方向相反,D正确。
故选BD。
(5)A.炮弹做斜抛运动,水平方向做匀速运动,竖直方向做匀变速运动,
所以炮弹落地所用时间
当,
则炮弹水平方向的位移为
,A错误;
B.当时,炮弹落地时间
声音传播到记者处所用时间
所以听到炮声时,炮弹未落地,B正确;
C.若炮弹恰好击中记者所在位置,即
此时
所以需满足,C错误;
D.由上分析知,当时,炮弹落地时间
水平位移
记者所走位移
,所以调整射程,有可能会击中记者,D正确。
本题选错误选项,故选AC。
(6)石子和水面相撞后,水平方向速度没有损失,竖直方向碰撞后速度变小,可知竖直方向的高度逐渐减小,根据
可知石子在空中运动的时间逐渐减小,根据
可知石子在水平方向的位移逐渐减小。
故选C。
(7)[1]石子在空中运动时所受空气阻力与重力相比可以忽略,石子在空中的运动可简化为平抛运动。
故选A。
[2]石子抛出点到水面的高度为,落到水面时竖直方向的分速度为
根据题意得
解得
[3]若凡是落到水面上的石子都能形成水漂效果,临界条件是石子落到B点时要满足
根据类平抛运动的推论:速度偏转角的正切值等于位移偏向角的正切值的2倍。石子落到B点时位移偏向角等于斜面倾角,则有最大值等于。
(8)电机转速,因转一圈对应的角度为,所以叶片每秒转过的角度
因为组件由8个完全相同的叶片组成,每相邻叶片间的角度为,若每次频闪间隔
此时叶片静止;
若时,叶片正转;
若时,叶片反转;
(9)水瓶做自由落体,则水瓶和水的加速度均为重力加速度,水瓶和水都处于完全失重状态,水瓶中各处的水的运动情况都相同,之间无挤压,所以水不会从小孔中喷出。
故选B。
游乐场是释放青春活力的绝佳场所,集刺激、梦幻于一体。小沈同学与好朋友相约周六去游乐场一起玩耍。已知小沈的质量 m=75kg,旋转飞椅项目中飞椅的质量为 M=25kg。重力加速度 g 取 9.8 m/s²。
13.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)自行车的工作原理与圆周运动紧密相关。
(1)小沈骑右图所示的自行车来到游乐场。已知该自行车前轮和后轮半径之比为 2∶1,车辆行驶时前轮和后轮转动的周期之比为_______;当后轮外边缘线速度大小为 5 m/s时,前轮外边缘的线速度大小为_______m/s。
(2)进入游乐场后,小沈与朋友租了一辆右图所示的双人自行车作为代步工具。当该自行车在水平路面上转弯时,向心力来源是 ( )。
A.重力 B.弹力 C.摩擦力
14.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)“套圈圈”游戏。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环,要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动,则( )
A.大人抛出的圆环速度变化率较大
B.大人抛出的圆环在空中运动时间较长
C.大人抛出的圆环初速度较小
D.大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较小
15.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)小沈参加了如图所示的“空中飞椅”项目,某段时间内悬挂飞椅的绳子与竖直方向夹角θ保持为 37°,不计绳子重力和空气阻力:
(1)此时小沈所坐飞椅受到绳子的拉力 T=______N,做圆周运动的向心加速度大小为______m/s²(均保留 4 位有效数字);
(2)若飞椅的转速增大,绳子与竖直方向的夹角 θ 会 ( )
A.增大 B.减小 C.不变
16.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)乘坐索道缆车也是大家喜爱的项目。如图所示。某次运行时车厢 (含乘客)总质量m=6000kg,其中一段匀速运动用时t=2min,上升高度h=30m,若阻力可以忽略不计,重力加速度 则这段匀速过程电动机对该车厢做功的平均功率约为__________________。
17.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)如图为游乐场滑道的示意图,内壁光滑的水平半圆形管道BC与倾角 的倾斜管道AB和水平直管道CD顺滑连接,管道AB的A端离管道BC所在平面的高度 管道BC的跨度 离水面EF的高 质量 的游客 (可视为质点)从A端静止滑下,游客与管道AB的动擦因数 与管道CD的动摩擦因数。 游客经过B点时速度大小不变,整个过程空气阻力不计,重力加速度g取 求:
(1)游客经过B点时的速度大小;
(2)要使游客落到水中速度为8m/s,求管道CD长度。
【答案】13. 2:1 5 C 14.BC 15. 1250 7.500 A 16. 17.(1)10m/s
(2)7.2m
【来源】上海市田家炳中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【详解】13.[1]自行车行驶时,前后轮边缘线速度大小相等,根据
可知周期与半径成正比,故车辆行驶时前轮和后轮转动的周期之比为2:1;
[2]当后轮外边缘线速度大小为5m/s时,前轮外边缘的线速度大小为5m/s;
[3]自行车在水平路面上转弯时,重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力。
故选C。
14.A.速度的变化率等于加速度,圆环在空中只受重力作用,加速度相同,所以大人和小孩抛出的圆环速度变化率相同,故A错误;
B.圆环在空中做平抛运动,竖直方向
解得
由于大人抛出圆环的高度比小孩抛出圆环的高度大小,则大人抛出的圆环在空中的运动时间较长,故B正确;
C.两个圆环运动的水平位移相同,水平方向
可知初速度
由于x相同,因为
则
故C正确;
D.圆环落地瞬间重力的功率
圆环落地瞬间竖直分速度
由于大人抛出圆环的高度大,则大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较大,故D错误。
故选BC。
15.[1]对小沈,竖直方向有
解得
[2]对小沈,根据牛顿第二定律有
得
[3]设转盘半径为R,绳子长为L,则有
解得
可知若飞椅的转速增大知,夹角也会增大。
故选A。
16.因为车厢做匀速运动,所以电动机对车厢做的功等于克服重力做的功,可得这段匀速过程电动机对该车厢做功的平均功率
17.(1)设游客经过B点时的速度大小为,游客由A到B的过程,由动能定理得
解得
(2)要使游客落到水中速度为v=8m/s,设管道CD长度为s,游客从B点到落水过程,由动能定理可得
解得
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6
18.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
19.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)选手从静止摆到最高点过程中,其动能随时间的变化关系图像为( )
A. B.
C. D.
20.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)若绳长L=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
21.(24-25高一下·上海华东政法大学附属松江高级中学·期末)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
【答案】18.1800N 19.A 20.1.2m 21.绳长为时,离岸边最远
【来源】上海市华东政法大学附属松江高级中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【解析】18.设绳长为L,选手由静止下降到最低点过程中,下降的高度为
对这个过程列动能定理,有
到达最低点时,设绳对选手拉力为,对选手受力分析后,列牛顿第二定律
可解得
由牛顿第三定律可知,
19.在图像中,斜率
即斜率为重力做功的瞬时功率。刚释放时,物体速度为0,运动的过程中随速度逐渐增加的同时角度也在增加,重力的瞬时功率是先增大后减小的,到最低点时斜率为0。从最低点运动到最高点的过程也是如此,斜率先增大后减小。
故选A。
20.若到最高点松手,接下来选手做自由落体,下降高度为
到达水面时速度为,即
解得
在水下,物体运动的牛二定律为
由运动学公式,有
代入数据后,解得
21.设绳长为,选手由静止下降到最低点过程中,下降的高度为
到达最低点时速度为,有
接下来做平抛运动,竖直方向上
水平方向位移为
代入全部数据可得,
可知,当,水平位移最大,离岸边最远。
无人机因机动性能好,生存能力强,无人员伤亡风险等优点,被广泛应用在生产生活中。(g取10m/s²)
22.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)已知重力加速度为g,一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s的匀速圆周运动。
(1)此运动过程中,空气对无人机的作用力方向为( )
A.竖直向上 B.斜向上 C.水平方向 D.斜向下 E.竖直向下
(2)此运动过程中,无人机所受向心力大小为____N。
23.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)在空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠。在此过程中,其所受空气阻力与下坠速度成正比,则无人机下坠过程中,( )
A.机械能守恒 B.可能一直在加速
C.必做匀速直线运动 D.所受合外力先做正功后做负功
24.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)我国的民用无人机技术发展迅速,目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试,发动机起飞一段时间后关闭,再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定,空气阻力恒为重力的0.25倍,无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示,则无人机的质量为__________kg,无人机的升力为______N。
25.(24-25高一下·上海师范大学附属外国语中学·期末)某同学利用无人机玩投球游戏。
(1)无人机用150N的力将质量为0.6kg的球扔出50m远,扔出时速度为10m/s,则无人机对球做的功为( )
A.30J B.4500J C.7500J D.没有做功
(2)无人机在距地高为水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球质量为1kg,无人机飞行速度为5m/s,小球经过1s落地。不计空气阻力,求:
(a)小球抛出时离地面的高度;_______
(b)小球落地时的水平位移;_________
(c)小球落地时的速度大小和方向(写出速度方向与水平方向夹角的正切值);_______
(d)小球落地时重力的瞬时功率。_______
【答案】22. B 200N 23.B 24. 3.2 68.6 25. 30J 5m 5m , 100W
【来源】上海市上海师范大学附属外国语中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【详解】22.[1]对无人机受力分析,受重力、空气作用力,二者的合力沿水平方向提供向心力,故空气对无人机的作用力方向斜向上。
故选B。
[2]对无人机,由牛顿第二定律得无人机所受向心力大小为
23.A.在此过程中,空气阻力做负功,机械能不守恒,一直在减小,故A错误;
BCD.在此过程中,若空气阻力一直小于重力,则一直在加速,所受合外力做正功,故B正确,CD错误。
故选B。
24.[1][2]加速上升过程,根据动能定理
减速上升过程中,根据动能定理
代入数据解得,
25.(1)[1]对球由动能定理
(2)[2]竖直方向有自由落体运动,则小球抛出时离地面的高度为
[3]水平方向做匀速直线运动,则小球落地时的水平位移为
[4]落地时的速度大小为
方向满足
[5]落地时重力的瞬时功率为
篮球作为常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱。
26.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
27.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)如图,若篮球质量为m,某次从离地高为h1的P点以大小为v0的速度斜向上飞出,球能到达的最高点离地高度为h2。(以P点所在水平面为零势能面,不计空气阻力)。人对球做的功是_____________;球在Q点时的机械能为__________________;球从P点运动到Q点的过程中,其动能的变化量为________________。
28.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)一个标准合格的篮球质量为0.6kg,当地重力加速度g取10m/s2。在某次传球过程中,不考虑篮球的转动和阻力影响。甲运动员将球从离地高处以的速度水平传出,某同学将篮球下落过程的视频用tracker软件计算分析,得到篮球在不同位置时的速度,然后计算不同位置的动能、势能和机械能,画出它们随高度h的变化,取地面为零势能面,得到了图示a、b、c三条图线。则
(1)三根图线分别代表____________。
A.a机械能,b动能 B.a机械能, c动能
C. a动能, b势能 D. a势能, c动能
(2)通过图像分析,你认为篮球在下落过程是___________(选填“受到”、“没有受到”)空气阻力作用,简要说明理由;_________。
29.(24-25高一下·上海田家炳中学·期末)一篮球以水平初速度抛出(不考虑篮球的自转和空气阻力),分别测得0.2s末、0.4s末和0.6s 末的速度矢量、和,并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图,重力加速度 g=10m/s2。则_______m/s, 0.6s内篮球的位移s=_______m。
【答案】26.B 27. 28. A 受到 随高度h的减小,机械能减少 29. 4 3
【来源】上海市田家炳中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷
【解析】26.篮球在空中的运动轨迹为曲线,物体做曲线运动的条件是所受合力方向与运动方向(即轨迹的切线方向)不共线,并且合力方向指向曲线轨迹的凹侧。
AB.上升过程中,结合篮球实际受竖直向下的重力和沿着速度反方向的空气阻力,两者的合力的可能方向斜下左下方,故A错误,B正确;
CD.下降过程中,结合篮球实际受竖直向下的重力和沿着速度反方向的空气阻力,两者的合力的可能方向斜下左下方,故CD错误。
故选B。
27.[1]根据动能定理可知,人对球做的功为
[2]不计空气阻力,小球在空中运动过程中机械能守恒,以P点所在水平面为零势能面,则球在Q点时的机械能为
[3]根据动能定理可知,球从P点运动到Q点的过程中,其动能的变化量为
28.(1)[1]设初位置篮球离地面高度为,篮球下落过程由动能定理可得
解得
可知b图线表示动能;
取地面为零势能面,篮球下落过程的势能
故c图线表示势能;
机械能
可知a图像表示机械能。
故选A。
(2)[2][3]篮球在下落过程随高度h的减小,机械能减少,所以篮球下落过程受到空气阻力作用。
29.[1]0.2s内竖直速度的增加量为
可知图中一个小格代表,则初速度
[2]0.6 s内篮球的水平位移为
竖直位移为
则0.6s内篮球的位移为
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