内容正文:
人教版必修二第五章《抛体运动》章末分层作业
班级:______________ 姓名:______________ 得分:______________
第一部分 基础训练
本部分围绕曲线运动的条件、运动的合成与分解、平抛运动与斜抛运动的基本规律以及小船渡河等典型问题,重在基本概念与基本方法的落实。
一、单项选择题(共10小题)
1.在10m跳台比赛中,运动员在跳台前水平2.5m的位置入水,若运动员跳水的过程可视为平抛运动,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.运动员起跳的速度为1m/s
B.运动员起跳的速度为1.8m/s
C.运动员起跳的速度为2.5m/s
D.运动员起跳的速度为3m/s
2.下列关于平抛运动的说法正确的是( )
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
3.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是( )
A.水速小时,位移小,时间亦小 B.水速大时,位移大,时间亦大
C.水速大时,位移大,但时间不变 D.位移、时间大小与水速大小无关
4.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知船的速度不变,则绳的速度( )
A.不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.先增大后减小
5.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.速度方向一定改变
B.速度方向一定不变
C.速度大小一定改变
D.速度大小一定不变
6.平抛运动可视为水平方向与竖直方向的两个分运动的合运动,下列说法正确的是( )
A.水平方向的分运动为匀速运动 B.水平方向的分运动为匀加速运动
C.竖直方向的分运动为匀速运动 D.竖直方向的分运动为匀减速运动
7.一质点做曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.质点速度方向时刻在改变,加速度方向不变
B.质点加速度方向时刻在改变,速度方向不变
C.质点速度方向一定与加速度方向垂直
D.质点速度方向一定沿曲线的切线方向
8.关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.任意相等时间内速度变化量相同
B.任意相等时间内水平方向的位移相等
C.连续相邻相等时间内竖直方向的位移差是一个定值
D.只要运动时间足够长,速度方向可能变为竖直向下
9.一物块从某一高度以大小为v0的速度水平抛出,落地时物块的速度大小为2v0,不计空气阻力,则物块落地时的水平位移大小为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
10.关于斜抛运动,下列说法中正确的是( )
A.物体抛出后,速度增大,加速度减小
B.物体抛出后,速度先减小,再增大
C.物体抛出后沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿着切线方向
D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动
二、多项选择题(共4小题)
11.甲、乙两物体从同一位置开始做平抛运动,并落在同一水平面上。甲的初速度是乙的两倍。下列分析正确的有( )
A.甲、乙在水平方向上的位移相等
B.甲在水平方向上的位移是乙的两倍
C.甲、乙在空中运动的时间相同
D.甲在空中运动的时间是乙的两倍
12.以速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物体的(重力加速度为g)( )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度为v0
C.运动时间为 D.运动的位移是
13.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B.平抛运动的轨迹为抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化
C.做平抛运动的物体在相等时间内速度变化量相同,方向竖直向下
D.做平抛运动的物体,初速度越大,落地时竖直方向的速度就越大
14.关于合运动与分运动及运动的合成,下列说法中正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.合运动的时间一定比每一个分运动的时间大
C.分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
D.合运动的速度可以比每个分运动的速度小
三、计算题(共2小题)
15.一个木块从高h=0.8m的粗糙水平桌子的左边A以初速度vA=4m/s向右滑行,离开桌面后落到C点,距桌子右边B的水平距离s=1.2m处,求:(取g=10m/s2,木块视为质点)
(1)木块平抛运动的时间是多少?
(2)木块离开桌面时的速度大小为多少?
(3)木块落地时的速度大小和方向分别为?
(4)已知木块与桌面间的摩擦因数μ=0.2,则桌面长为多少?
16.将一个物体以20m/s的速度从20m的高度水平抛出(不计空气阻力,取g=10m/s2),求:
(1)平抛运动的时间;
(2)落地点与抛出点间的水平距离。
第二部分 能力提升
本部分侧重平抛运动规律的实验探究(含“研究平抛物体的运动”实验题)、关联速度与渡河问题,提升运用分解思想解决综合问题的能力。
一、单项选择题(共4小题)
17.平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动;②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验说明( )
A.做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动
B.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
C.A、B项中所述都能说明
D.A、B项中所述都不能说明
18.如图所示,斜面上有A,B,C,D四个点,AB=BC=CD,从A点以初速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B点,若小球从A点以速度v0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.小球一定落在C点
B.小球可能落在D点与C点之间
C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同
19.小船横渡一条河,船头方向始终与河岸垂直,若小船相对静水的速度大小不变,运动轨迹如图所示,则河水的流速( )
A.由A到B水速逐渐减小 B.由A到B水速逐渐增大
C.由A到B水速先增大后减小 D.由A到B水速先减小后增大
20.飞镖是一种休闲的体育活动。某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖,忽略飞镖运动中的空气阻力,他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B,两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图)。则下列说法中正确的是( )
A.飞镖A的质量小于飞镖B的质量
B.飞镖A的飞行时间大于飞镖B的飞行时间
C.抛出时,飞镖A的初速度大于飞镖B的初速度
D.插入靶时,飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度
二、多项选择题(共3小题)
21.如图所示,卡车通过定滑轮牵引河中的小船,小船一直沿水面运动.则( )
A.小船的速度v2总小于汽车速度v1
B.汽车速度v1总小于小船的速度v2
C.如果汽车匀速前进,则小船加速前进
D.如果汽车匀速前进,则小船减速前进
22.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内,甲、乙在同一条竖直线上,甲、丙在同一条水平线上,水平面上的p点在丙的正下方,在同一时刻甲、乙、丙开始运动,甲以水平初速度v。做平抛运动,乙以水平初速度v。沿光滑水平面向右做匀速直线运动,丙做自由落体运动,则下列说法正确的是( )
A.若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P点
B.若甲、丙两球在空中相遇,此时乙球一定在P点
C.若只有甲、乙两球在水平面上相遇,此时丙球一定落地
D.无论初速度v0的大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇
23.如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1;B沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )
A.A、B的运动时间不相同
B.A、B沿x轴方向的位移不相同
C.A、B运动过程中的加速度大小不相同
D.A、B落地时速度大小不相同
三、计算题(共2小题)
24.水平地面上有一高h=4.2m的竖直墙,现将一小球以v0=6.0m/s的速度垂直于墙面水平抛出,已知抛出点与墙面的水平距离s=3.6m、离地面高H=5.0m,不计空气阻力,不计墙的厚度。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球碰墙点离地面的高度h1;
(2)小球碰墙时小球的速度大小;
(3)为使小球能越过竖直墙,小球抛出时的初速度大小应满足的条件。
25.飞机以200m/s的速度跟水平方向成的角俯冲轰炸时,求:
(1)飞机的水平分速度和竖直分速度;
(2)在1000m高空投弹并要命中目标,应在距目标水平距离多远投弹?
第三部分 拔高训练
本部分选取斜面作用、多物体系统、坐标平面内受力与运动等综合性问题,过程复杂、思维强度高,供学有余力的同学选做。
综合题(共3小题)
26.如图所示为一倾角的光滑斜坡,一物块以平行于斜面向上的初速度 v1(未知)从斜坡底端沿斜坡上滑,与此同时一小球以初速度从斜坡顶端水平抛出,小球恰好在物块运动到最高点时击中物块。已知重力加速度,,物块及小球均可视为质点,忽略空气阻力。求:
(1)小球从抛出到击中物块所需要的时间;
(2)物块的初速度的大小。
27.质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数,在水平面内建立平面直角坐标系,如图所示,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,,g=10m/s2,根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小;
(3)t=10s时刻水平外力的大小。(结果可用根式表示)
28.如图所示,均匀直杆长为L,上连着两个小球A、B,不计一切摩擦。当杆滑到如图位置时,B球水平速度为,加速度大小为,杆与竖直夹角为,求此时A球速度和加速度大小。
参考答案与详解
一、客观题答案速查
基础训练·单项选择题(1~10题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
C
C
A
A
D
D
B
D
基础训练·多项选择题(11~14题)
11
12
13
14
BC
BC
AC
CD
能力提升·单项选择题(17~20题)
17
18
19
20
A
A
A
C
能力提升·多项选择题(21~23题)
21
22
23
BC
ABC
ABC
二、计算题详解
15.
【答案】(1)0.4s;(2) 3m/s;(3)5m/s,方向与水平方向夹角为53°;(4)1.75m
【详解】(1)根据得
(2) 设小球离开桌面时的速度为v1,则
s=v1t
解得
(3)竖直分速度
落地速度
与水平夹角正切值
故方向与水平方向夹角为53°。
(4) 设桌面长为x,则
2ax=v12-vA2
根据牛顿第二定律得
a=-μg
得:
x=1.75m
16.
【答案】(1)2s;(2)40m
【详解】(1)物体在竖直方向做自由落体运动,有
解得平抛运动的时间为
t=2s
(2)物体在水平方向做匀速直线运动,所以落地点与抛出点间的水平距离为
x=v0t =40m
24.
【答案】(1)3.2m;(2)m/s;(3)v0≥9.0m/s
【详解】(1)小球在碰到墙前做平抛运动,设小球碰墙前运动时间为t,根据s=v0t知,小球平抛运动的时间
根据
得
(2)平抛运动在竖直方向上的分速度
vy=gt=10×0.6m/s=6m/s
根据平行四边形定则知,小球碰墙前瞬间速度
(3)竖直方向
水平方向
解得:
v0≥9.0m/s
25.
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)飞机的水平分速度
竖直分速度
(2)设炸弹飞行时间为t,则
带入数据解得
飞机投弹时距目标水平距离应为
26.
【答案】(1)3s
(2)18m/s
【详解】(1)小球做平抛运动,根据平抛运动规律,
根据几何关系
解得
(2)物块上滑时,根据牛顿第二定律
可得物块上滑时加速度大小
根据运动学公式
物块的初速度的大小
27.
【答案】(1)(20m,30m)
(2),
(3)
【详解】(1)物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,
将代入得
,
故t=10s时刻物体的位置坐标为(20m,30m)。
(2)根据
可知物体在y方向做匀速直线运动,且
沿y轴正方向,根据
可知物体在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,可得
故物体加速度的大小为,t=10s时刻物体在x方向的速度为
t=10s时刻物体的速度大小为
(3)设t=10s时刻物体的速度与水平方向的夹角为,则
解得
因为摩擦力方向总与物体相对运动的方向相反,故滑动摩擦力方向与x轴的负方向成37°,外力与摩擦力的合力使物体加速,物体所受的滑动摩擦力大小为
应用正交分解法根据牛顿第二定律,得
解得
,t=10s时刻水平外力的大小
28.
【答案】,
【详解】由速度的合成与分解可知,将两球的速度分解,如图所示
则有
而
那么两小球实际速度之比
故
由图可知,设OB长度,两边同时对时间求导可得
故
即
则
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