内容正文:
[课时跟踪检测]
一、立足基础,体现综合
1.(2026·南通开学考试)如图所示,小球位于竖直墙MN右侧A点,球的右侧有水平的平行光线。将小球水平向右抛出,球在墙MN上的影子做 ( )
A.变加速运动 B.变减速运动
C.自由落体运动 D.匀速直线运动
解析:选C 球的右侧有水平的平行光线,则球在墙MN上的影子与小球在竖直方向具有相同的运动情境,所以球在墙MN上的影子做自由落体运动。故选C。
2.如图所示,投出去的标枪做曲线运动,忽略空气阻力,关于标枪的运动,下列说法正确的是 ( )
A.标枪上升到最高点时速度为零
B.该曲线运动一定是匀变速运动
C.出手后标枪的加速度是变化的
D.以上说法都不对
解析:选B 标枪上升到最高点时竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,故最高点时速度不为零,故A错误;忽略空气阻力,标枪出手后只受重力,由牛顿第二定律得加速度为重力加速度,加速度不变,所以该曲线运动一定是匀变速运动,故B正确,C错误;以上说法中B正确,故D错误。
3.(2025·南通统考)如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。将A向B水平抛出,同时让B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( )
A.A、B一定不能相碰
B.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度大小
C.A、B在第一次落地前若不相碰,以后就不会相碰
D.A、B要在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移一定为
解析:选B A、B两球在竖直方向上的运动是相同的,若A、B在第一次落地前不相碰,由于反弹后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,则以后一定能相碰,故A、C错误;若A球经过水平位移为l时,还未落地,则在B球正下方相碰,可知当A的初速度较大时,A、B在第一次落地前能发生相碰,故B正确;若A、B在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移x=(n=2,4,6,8,…),故D错误。
4.如图所示,将a、b两小球以大小为20 m/s的初速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出,a小球从A点抛出后,经过时间t,a、b两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则抛出点A、B间的水平距离是 ( )
A.85 m B.100 m
C.200 m D.180 m
解析:选D 设a小球的运动时间为t,则b小球的运动时间为t-1,设a小球速度与水平方向夹角为α,根据tan α=,又a、b两小球相遇时速度方向相互垂直,则有×=1,解得t=5 s,又因为x=v0t+v0,解得x=180 m,故选D。
5.无人机在一斜坡上方沿水平方向向右做匀速直线运动,飞行过程中先后释放甲、乙两个小球,两小球释放的初始位置如图所示。已知两小球均落在斜坡上,不计空气阻力,比较两小球分别从释放到落在斜坡上的过程,下列说法正确的是 ( )
A.乙球的位移大
B.乙球下落的时间长
C.乙球落在斜坡上的速度大
D.乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大
解析:选D 根据题意可知,甲、乙两球均做平抛运动,但由于甲球先释放,乙球后释放,且两球均落在斜坡上,可知乙球在斜坡上的落点比甲球在斜坡上的落点高,而平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动,在水平方向的分运动为匀速直线运动,由于乙球的落点高,则乙球在竖直方向的位移小,根据h=gt2,可得t=,由此可知乙球下落的时间小于甲球下落的时间,即t甲>t乙,根据x=vxt,乙球在水平方向的位移小于甲球在水平方向的位移,而甲、乙两球的位移s=,由于h甲>h乙,x甲>x乙,可知s甲>s乙,即乙球的位移小于甲球的位移,故A、B错误;落在斜坡上时竖直方向的分速度vy=gt,小球落在斜坡上时的速度v=,由于甲球下落时间大于乙球下落时间,可知乙球落在斜坡上的速度小于甲球落在斜坡上的速度,故C错误;设小球落在斜坡上时速度方向与竖直方向的夹角为θ,则小球落在斜坡上时速度与竖直方向夹角的正切值tan θ=,由于vy甲>vy乙,因此tan θ甲<tan θ乙,则有θ甲<θ乙,由此可知,乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大,故D正确。
6.(2025·南京高三调研)飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目,其示意图如图甲所示,靶面竖直固定,O点为镖靶中心,OP水平、OQ竖直,靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖,且M、O、Q三点在同一竖直平面内,忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖,下列说法错误的是 ( )
A.射中O点的飞镖射出时的速度最小
B.射中P点的飞镖射出时的速度最大
C.射中Q点的飞镖在空中飞行时间最长
D.射中O、P两点的飞镖在空中飞行时间相等
解析:选A 飞镖做平抛运动,由平抛运动的特点知h=gt2,x=vt,解得飞镖飞行时间t= ,飞镖初速度v=x ,由于hO=hP<hQ,可知tO=tP<tQ,射中O、P两点的飞镖在空中飞行时间相等,射中Q点的飞镖在空中飞行时间最长,故C、D正确;由于xO=xQ<xP、hO=hP<hQ,可得vQ<vO<vP,即射中Q点的飞镖射出时的速度最小,射中P点的飞镖射出时的速度最大,故A错误,B正确。本题选择错误的,故选A。
7.(10分)(2025·邳州质量监测)如图所示,一水平长方形区域ABCD,长L1=4L、宽L2=3L,EF为区域的中线,EF处的网高h1=0.5L。在A点正上方的P点可以沿水平方向发射速度不同的小球,P点高h2=2.5L。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)小球从P点到第一落点的时间t;(2分)
(2)小球的第一落点在BCEF区域内的最小发射速度v1的大小;(4分)
(3)小球的第一落点在BCEF区域内的最大发射速度v2的大小。(4分)
解析:(1)小球在竖直方向做自由落体运动,则
h2=gt2,解得t= 。
(2)小球的第一落点在BCEF区域内,且发射速度最小,有=v1t1,h2-h1=g,联立解得v1=。
(3)当小球的第一落点在C点时,发射速度最大,则=v2t2,t2=t,所以v2=。
答案:(1) (2) (3)
二、注重应用,强调创新
8.一斜面倾角为θ,A、B两个小球均以水平初速度v0水平抛出,如图所示,A球垂直撞在斜面上,B球落到斜面上的位移最短,不计空气阻力,则A、B两个小球下落时间tA与tB之间的关系为 ( )
A.tA=tB B.tA=2tB
C.tB= D.tB=2tA
解析:选D A球垂直撞在斜面上,则有tan θ==,解得tA=,当B球抛出点与落点的连线垂直于斜面时,B球落到斜面上的位移最短,则tan θ===,解得tB=,可知tB=2tA,故选D。
9.某游乐场有一打金蛋游戏,游戏示意图如下。弹珠的发射速度方向与斜面垂直、大小可以通过按压的力度来调整。若弹珠弹出后直接击中B点的金蛋为三等奖;若与斜面碰撞一次再击中金蛋为二等奖;若与斜面碰撞两次再击中金蛋为一等奖。已知斜面与水平方向夹角为45°,斜面AB长 m,弹珠与斜面碰撞瞬间弹珠在垂直于斜面方向上的速度反向、大小不变,沿斜面方向上的速度不变,取重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力影响,以下说法正确的是 ( )
A.若最终得到三等奖,则弹珠发射的初速度大小为5 m/s
B.最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为1∶1∶1
C.最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为2∶3∶4
D.最终得到一、二、三等奖的弹珠的初速度之比为4∶3∶2
解析:选B 将重力加速度g沿斜面方向和垂直于斜面方向分解gx=gsin θ,gy=gcos θ,θ=45°,弹珠沿斜面方向做初速度为0、加速度为gx的匀加速直线运动,在垂直于斜面方向上弹珠做类竖直上抛运动,若最终得到三等奖则有x=gx,t3=,解得v3= m/s,A错误;从发射出弹珠到击中金蛋,沿斜面方向弹珠一直在做初速度为零、加速度为gx的匀加速直线运动,三种情况的位移一样,所以三种情况运动的时间也相等,即t1∶t2∶t3=1∶1∶1,B正确,C错误;因t1=,t2=,t3=,得v1∶v2∶v3=2∶3∶6,D错误。
10.(10分)(2026·如皋开学考试)如图所示,某自由式小轮车比赛过程中,运动员骑着小轮车以v0=10 m/s的速度从“山脊”左侧A点飞出,飞出时速度与水平方向夹角θ=53°,落在“山脊”右侧B点。已知A、B两点间的高度差h=1.8 m,小轮车及运动员可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)运动员从A点运动到B点的时间t;(5分)
(2)A点与B点间的水平距离x。(5分)
解析:(1)在A点,竖直方向速度vy=v0sin θ
运动员从A点运动到B点的过程中,取竖直向下为正方向,有h=-vyt+gt2,解得t=1.8 s。
(2)在A点,水平方向速度vx=v0cos θ
A点与B点间的水平距离x=vxt,解得x=10.8 m。
答案:(1)1.8 s (2)10.8 m
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