5.4抛体运动的规律 自主提升过关练(word版含答案)

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名称 5.4抛体运动的规律 自主提升过关练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 423.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-19 02:05:21

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文档简介

5.4抛体运动的规律 自主提升过关练(解析版)
一、选择题
1.如图所示,曲线1和2分别为甲、乙两小球的运动轨迹,甲球从P点水平抛出的同时;乙球从M点斜向上抛出,经过一段时间后两球在N点相遇,若M点在P点正下方,M点与N点在同一水平线上,不计空气阻力,可将球视为质点,则下列说法正确的是(  )
A.两球相遇时甲的速度大小为乙的两倍
B.甲球在P点速度与乙球在最高点的速度相等
C.PM长度是乙球相对于M点上升的最大高度为4倍
D.两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍
2.“天鲲号”是中国大陆首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船,在不考虑空气阻力的情况下,“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可看成斜上抛运动,如图所示。排泥管口距海面有一定的高度五,有利于泥沙喷到更远处,若排泥管出口的横截面积为S,排泥管的仰角为θ,喷出泥沙相对于排泥管出口的最大高度也是h,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.从排泥管喷出泥沙的速度大小为
B.泥沙从排泥管口到落人海面所用的时间为
C.泥沙能到达的海域平面最远点与排泥管口的水平距离为
D.稳定后在空中泥沙的体积为
3.以初速度从空中平抛一个小球,经一段时间后速度与水平方向夹角为37°,再经0.35s后落地,此时速度与水平方向夹角为53°,重力加速度取,不计空气阻力,,。则(  )
A.抛出的初速度
B.小球在空中运动时间为1.6s
C.小球落地时的速度为
D.落地点离抛出点的水平距离为4.8m
4.一架飞机水平匀速飞行,搭载着多名高空跳伞运动员。每隔1s有一名跳伞运动员从飞机上相对于飞机静止自由落下,在降落伞没有打开的这段时间内(忽略空气阻力)。对于运动员在空中飞行的过程中,下列选项表述正确的是(  )
A.每位运动员均做自由落体运动
B.在相同时刻每位运动员在空中运动方向相同
C.当第四名运动员刚离开飞机时,相邻两运动员间的竖直方向的距离之比从上到下依次为1∶3∶5
D.以地面为参考系,某一时刻跳伞后的运动员们可以在同一水平面上形成直线造型
5.在紧张的学习之余,班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处,将质量为m的飞镖以大小为v0的速度水平投出,结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v0四个物理量中的一个.可使飞镖投中靶心的是(  )
A.适当减小L B.适当减小
C.适当减小h D.适当减小m
6.如图所示,斜面倾角为,在A点以速度将小球水平抛出(小球可以看成质点),小球恰好经过斜面上的小孔,落在斜面底部的点,且为的中点。在A点以速度将小球水平抛出,小球刚好落在点。若小球从运动到的时间为,从A运动到的时间为,则为(  )
A.1︰1 B.1︰2 C.2︰3 D.1︰3
7.如图所示,下面关于物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角的正切随时间的变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,1、2两个小球以相同的速度v0水平抛出,球1从左侧斜面抛出,经过t1时间落回斜面上,球2从某处抛出,经过t2时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为=30°、=60°,则(  )
A.t1:t2=1:1 B.t1:t2=2:1 C.t1:t2=3:1 D.t1:t2=1:3
9.用如图所示的装置研究平抛运动。敲击弹性金属片后,球同时开始运动,均落在水平地面上,下列说法合理的是(  )
A.A球比B球先落地
B.B球比A球先落地
C.两个小球同时落地
D.只有实验装置距离地面某一高度时,两个小球才同时落地
10.如图所示,小球从楼梯上水平抛出,所有台阶的宽度和高度均为,下列说法正确的是(  )
A.增大小球的水平速度,下落时间一定变大
B.落在第三级台阶的速度范围为
C.以抛出的小球将落在第五级台阶
D.以抛出的小球落在台阶上的时间为
11.如图所示,在距地面高h的A点以与水平面成的角度斜向上抛出一小球,不计空气阻力。发现小球落在右边板上的落点D与A点等高。已知,g取。则下列说法正确的是(  )
A.小球从A到D的水平位移为1.8 m
B.小球在水平方向做匀加速运动
C.若撤去板,则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,故再经0.2 s它将落地
D.小球从A到D的时间是0.6 s
12.一辆有固定竖直杆的小车在水平路面上做匀速直线运动,竖直杆的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地面的高度分别为3h、2h和h。当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示。则三个小球(  )
A.落地的时间差与车速有关
B.落地点的间隔距离与车速无关
C.下落时间之比
D.落地点的间隔距离之比
13.如图所示,从斜面顶端分别以v1、v2为初速度水平抛出相同的小石子,假设石子不受空气阻力,且落在斜面上后不在运动,且v2=4v1,则下列说法中正确的是(  )
A.两次运动时间之比为4:1
B.两次运动时间之比为1:16
C.石子落在斜面上时速度方向相同
D.两次运动水平位移之比为16:1
14.有一斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为6.4m处的有一O点,以一定的初速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后到达斜面且位移最短,那么这段飞行所用的时间为(g=10m/s2)(  )
A.0.4s B.0.8s C.1.2s D.2s
15.如图所示,相距为d的两小球A、B位于同一高度h,将A、B两球以不同的初速度vA、vB同向水平抛出,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一定能相碰
B.A、B不可能在落地时相碰
C.A、B在第一次落地前能否相碰,只取决于A和B的初速度大小
D.若A、B能相碰,则从开始到相碰所经历的时间t=
二、解答题
16.一水平放置的水管,距地面高,管内横截面积。有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,设出口处横截面上各处水的速度都相同。并假设水流在空中不敞开.取重力加速度,不计空气阻力。求
(1)水从管口平抛落到地面的时间;
(2)水流稳定后在空中有多少立方米的水。
17.如图所示,足够长的斜面与水平面夹角为37o,斜面上有一质量M=3kg的长木板,m=1kg的小物块从空中某点以v0=3m/s水平抛出,小物块可以看成质点,抛出同时木板由静止释放,小物块下降h=0.8m时掉在木板前端,碰撞时间极短可忽略不计,碰后瞬间物块垂直斜面分速度立即变为零。碰后两者沿斜面向下运动,小物块最终从木板前端离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数μ=0.5,木板上表面光滑,g=10m/s2,求:
(1)碰前瞬间小物块速度大小和方向;
(2)木板至少多长小物块才不会从木板后端离开;
(3)从两者相碰开始,小物块经过多长时间从木板前端离开。
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参考答案:
1.BCD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.两球在水平方向上均做匀速直线运动,同时抛出,在N点相遇,可知运动的时间相等,则甲的初速度与乙在水平方向上的分速度相等,即甲球在P点的速度与乙球在最高点的速度相等;设甲的初速度为,运动的时间为t,相遇时,甲的速度
乙的速度
可知相遇时甲的速度不是乙速度的两倍,故A错误,B正确;
C.PM的长度
乙球相对于M点上升的最大高度
可知
故C正确;
D.两球相遇时,甲球速度方向与水平方向夹角正切值
乙球速度方向与水平方向夹角正切值
可知两球相遇时甲的速度与水平方向夹角正切值是乙的两倍,故D正确。
故选BCD。
2.AC
【解析】
【分析】
本题通过“天鲲号”吹沙填海考查抛体运动的规律,考查考生的科学思维。
【详解】
A.从排泥管喷出泥沙的速度大小为,则

解得
选项A正确;
B.泥沙从排泥管口到落人海面所用的时间为
选项B错误;
C.泥沙能到达的海域平面最远点到排泥管口的水平距离为
选项C正确;
D.稳定后在空中泥沙的体积为
选项D错误。
故选AC。
3.AD
【解析】
【详解】
A.根据题意可知
解得
A项正确;
B.在空中运动时间
B项错误;
C.落地时速度
C项错误;
D.落地点离抛出点的水平距离为
D项正确.
故选AD。
4.C
【解析】
【详解】
A.每位运动员均做平抛运动,故A错误;
B.设运动员在某时刻速度方向与水平方向的夹角为θ,在相同时刻每位运动员在空中运动时间不同,根据
可知在相同时刻每位运动员在空中运动方向不同,故B错误;
C.当第四名运动员刚离开飞机时,相邻两运动员间的竖直方向的距离之比从上到下依次为
故C正确;
D.由于运动员的水平分速度始终相同,所以以地面为参考系,某一时刻跳伞后的运动员们可以在同一竖直面内形成直线造型,故D错误。
故选C。
5.A
【解析】
【详解】
飞镖做平抛运动,水平方向
竖直方向
要击中靶心,则应使变小,可知可以使L减小,或者增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.B
【解析】
【详解】
如图所示
对于平抛运动,其运动时间只由高度h决定,不管是以初速度或抛出,其落到斜面底端时间是一样,都为。设从A到E的时间为,由平抛运动规律得
同理,从A到的运动
根据数学几何问题可知

由于
因此
即A到E和E到的时间相等,都为A到的时间的一半,又因为从A点抛出,、在同一水平面上,高度相同,时间相同,即
故B正确,ACD错误。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
根据速度的合成与分解可得
所以图像为过原点且斜率为正的倾斜直线,故选B。
8.B
【解析】
【详解】
由题意可得,对球1有
对球2,有
联立解得
ACD错误,B正确。
故选B。
9.C
【解析】
【详解】
根据装置图可知,A做平抛运动,B做自由落体运动,平抛运动可以看做是竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速运动,A球的运动时间由竖直高度决定,因两小球从同一高度同时开始运动,所以两个小球同时落地,C正确,ABD错误。
故选C。
10.B
【解析】
【详解】
A.若落到同一台阶不同点,速度不同,时间相同,A错误;
B.落到第三级台阶最小速度为刚过第二级右边,由
解得
当落到第三级台阶右边时速度最大有
解得
B正确;
C.构建一角的斜面,由
解得
故落在第四级台阶上,C错误;
D.由公式
可得时间不是,D错误。
故选B。
11.D
【解析】
【详解】
AD.小球在竖直方向的分速度为
小球在水平方向的分速度为
小球从A到D的时间为
小球从A到D的水平位移为
所以A错误;D正确;
B.小球在水平方向做匀速直线运动,所以B错误;
C.若撤去板,则经过D点之后小球在竖直方向速度为
方向向下,做匀加速直线运动,不是自由落体运动,所以C错误;
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
A.依题意,可知三小球离开小车后均做平抛运动,根据平抛运动规律可知,小球落地时间
显然,小球落地时间与车速无关,与小球下落时离地的高度有关,所以可推知三小球落地的时间差与车速也无关,故A错误;
B.三小球离开车时水平方向的速度与车速相同,小球在水平方向做匀速直线运动,可得相邻两小球落地点的间隔距离为
显然,间隔距离与车速有关,故B错误;
C.根据小球下落时间
可得三小球下落时间分别为
,,
所以,下落时间之比为
故C正确;
D.A、B小球落地点的距离为
B、C小球落地点的距离为
所以落地点的间隔距离之比
故D错误。
故选C。
13.C
【解析】
【详解】
AB.根据
可知两次运动时间之比为,故AB错误;
C.根据平抛运动的推论,落到斜面上时,速度的偏转角相同,速度方向相同,故C正确;
D.根据
可知两次运动水平位移之比为,故D错误。
故选C。
14.B
【解析】
【详解】
根据题意可知小球运动的位移与斜面垂直,则有
根据几何关系可得
h+x=6.4m
又有
联立可得
故B正确,ACD错误。
故选B。
15.D
【解析】
【详解】
A.当A的抛出时的初速度小于B抛出时的初速度时,A、B不能相撞,故A错误;
BD.若A、B能相碰,则从开始到相碰所经历的时间
A、B落地的时间为
当t=t′时,A、B在落地时相碰,故B错误,D正确;
C.由以上分析可知,A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A和B的初速度大小、两球的高度h,两球之间的距离d,故C错误。
故选D。
16.(1)0.6s;(2)
【解析】
【详解】
(1)竖直方向上,根据
代入数据解得水从管口平抛落到地面的时间
(2)水流稳定后在空中的体积为
17.(1)5m/s,,速度方向与斜面垂直;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由平抛规律
解得
则碰前瞬间小物块的速度为
再由竖直方向的速度与水平方向的速度的关系,即有
代入数据,解得
故碰前瞬间小物块的速度方向与斜面垂直;
(2)小物块平抛
木板下滑
解得
小物块掉到木板上后速度变为0,然后向下运动,直到与木板速度相同过程。小物块
木板
速度相同时
解得
,,

(3)小物块从前端到达木板,又从前端离开木板,故二者位移相同

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