5.4抛体运动的规律 课时提升练(word版含答案)

文档属性

名称 5.4抛体运动的规律 课时提升练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 924.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-22 07:15:47

图片预览

文档简介

5.4抛体运动的规律 课时提升练(解析版)
一、选择题
1.如图所示,在水平面上A点正上方O点水平向右以的速度抛出一个小球,同时位于A点远的B点处,一质量的滑块,在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始匀加速运动,经时间恰好在P点被小球击中。重力加速度g取,不计空气阻力,则滑块与水平面间的动摩擦因数为(  )
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6
2.如图所示,小球A从位于倾角为30°的斜面上某点以速度v1水平抛出,在右侧有另一小球B,从与小球A位于同一高度的某一位置,以速度v2水平抛出,两球都落在了斜面上的同一点,且小球B恰好垂直打到斜面上,则两球抛出初速度之比v1:v2为(  )
A.1:2 B.2: C.3:2 D.:4
3.如图所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L,前场区的长度为,网高为h,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界。设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,关于该种情况下临界值H的大小,下列关系式正确的是(  )
A.H=h B.
C.H=h D.
4.如图所示,在一段封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度v0=1cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动,测出某时刻R的x、y坐标值分别为4cm和2cm,则小圆柱体.则红蜡块R的(  )
A.此时刻速度大小为cm/s
B.此时刻速度方向与x轴正方向成45°角
C.该过程位移大小为6cm
D.该过程路程大小为cm
5.如图所示为微信小游戏中的某一款通关游戏的示意图,与关门水平距离为L的左上方有一手枪,手枪可以水平发射出初速度大小可以调节的子弹,关门上端距枪口的竖直距离为H,L=3H。通关时,游戏者操控手枪射出子弹的瞬间关门开始运动,关门以大小为v的速度水平向左匀速运动的同时还以大小为v的初速度做竖直上抛运动。游戏要求子弹恰好从关门的上端擦边而过就算通关,重力加速度为g,不计空气阻力,如果能够通关,子弹的初速度大小为(  )
A.v B. C.2v D.
6.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
7.随着2022年北京冬奥会的脚步日益临近,越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来,其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示,两名跳雪运动员a,b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出,示意图如图乙。不计空气阻力,则两名运动员从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.他们飞行时间之比为3:1
B.他们飞行的水平位移之比为1:3
C.他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D.他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:3
8.某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球,此时无人机到水平地面的距离为h。空气阻力忽略不计,重力加速度为g。根据上述信息,不能求出(  )
A.小球下落的时间 B.小球运动的轨迹方程
C.小球的质量 D.小球释放点与落地点之间的水平距离
9.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
10.如图所示,某同学在平直路面上匀速骑行,后轮边缘甩出泥沙有的落在其后背上,A、B、C、D为轮缘上相邻的四点,B点的切线竖直,D点的切线与后背相切。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.B点甩出的泥沙做竖直上抛运动
B.C点甩出的泥沙可能落在后背上
C.D点甩出的泥沙可能落在后背上
D.各点同时甩出的泥沙在碰到障碍物前到车轴的距离相等
11.如图所示,某同学将一飞镖从正对靶心的某位置的正上方,水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方。忽略空气阻力,若要打中靶心,可采取的措施是(  )
A.仅降低投掷点的高度 B.仅减小投掷飞镖的初速度
C.仅增大投掷飞镖的初速度 D.仅增大投掷点与靶盘间的水平距离
12.如图所示,倾角为θ的斜面足够长,小球以大小相等的初速度从同一点向各个方向抛出,则关于小球落到斜面上的所用时间说法正确的是(  )(不计空气阻力)
A.小球竖直向下抛,所用时间最短
B.小球垂直斜面向下抛出用时最短
C.小球水平向左抛出用时最长
D.小球竖直向上抛出用时最长
13.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目。如图所示,在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高、到靶面的水平距离处,将质量为的飞镖以速度水平投出,结果飞镖落在靶心的正上方。不计空气阻力。只改变、、、四个物理量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(  )
A.适当减小 B.适当减小 C.适当减小 D.适当减小
14.如图所示,小球以6m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,0.8s时到达P点,取g=10m/s2,则(  )
A.0.8s内小球下落的高度为4.8m B.0.8s内小球下落的高度为3.2m
C.小球到达P点时的水平速度为4.8m/s D.小球到达P点时的竖直速度为8.0m/s
15.如图所示,倾斜放置的挡板OM与竖直方向的夹角,从O点正下方的A点以的水平初速度向右抛出一个可视为质点的小球,若小球的运动轨迹恰好与挡板上的B点(未画出)相切,取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力。则下列说法正确的是(  )
A.小球到达B点时的速度大小为20m/s
B.从A到B过程中,小球的速度变化量为m/s
C.O、A两点间的距离为5m
D.O、B两点间的距离为10m
二、解答题
16.如图所示滑雪道,段可以看成光滑的水平面,与两段斜坡坡度均为30°。一位滑雪者,人与装备总质量,从O点出发沿山坡匀加速下滑到点,用时,滑行路程,之后从段的点飞出,在空中飞行一段距离后又落回斜坡。取,试计算:
(1)滑雪者滑行阶段受到的阻力。
(2)滑雪者飞离点与着陆点的距离和飞离斜面的最大距离(不计空中飞行时的空气阻力)。
17.如图所示,倾角为37°的斜面长,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=7.5m/s水平抛出,与此同时释放在顶端静止的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)抛出点O离斜面底端的高度(计算结果保留三位有效数字);
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
参考答案
1.B
【详解】
由题意可知,小球做平抛运动的时间为1s,则其水平位移为
由位移公式
可知,滑块的加速度为
对滑块受力分析且由牛顿第二定律可得

故选B。
2.C
【详解】
由题可知小球A、B做平抛运动时,下落的高度一样,由
可知,两球做平抛运动的时间一样,设为t,对于小球A,落在斜面上时,位移方向与水平方向的夹角等于30°,则根据平抛运动规律的推论有
可得
对于小球B,垂直打在斜面上,可知小球落在斜面上时,速度方向与水平方向的夹角为60°,则由平抛运动规律的推论有
可得
则可得
故选C。
3.C
【详解】
将排球水平击出后排球做平抛运动,排球刚好触网到达底线时,则有
联立解得
H=h
故选C。
4.A
【详解】
AB.根据题意可知,红蜡烛在y轴做匀速直线运动,根据
可知
红蜡烛在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据
解得
则此时刻速度大小为
此时刻速度方向与x轴正方向夹角的正切值

故B错误A正确;
CD.红蜡烛在y轴方向有
在x轴有
联立整理的
可知,红蜡烛的运动轨迹为抛物线,当运动到时刻,红蜡烛的位移
由于红蜡烛做曲线运动,则路程大于位移的大小,故CD 错误。
故选A。
5.C
【详解】
设子弹射出后经时间t恰好从关门的上端擦边而过,子弹下降的距离
h1=gt2
关门竖直上升的距离
h2=vt-gt2

h1+h2=H
解得
t=
设子弹的初速度大小为v0,则子弹水平方向运动的距离
x1=v0t
关门水平方向运动的距离
x2=vt

x1+x2=L=3H
解得子弹的初速度大小
v0=2v
故选C。
6.A
【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。
7.C
【详解】
A.运动员从斜面上飞出最后落在斜面上,根据几何关系有
解得
他们飞行时间之比为
故A错误;
B.平抛运动水平方向

故B错误;
C.设平抛运动落地速度方向与水平方向夹角为,则


则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同,故C正确;
D.把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动,由几何关系可知,运动员在垂直斜面方向上做初速度为,加速度大小为的匀减速运动,当速度减小到零时,则离斜面距离最大,为
则,他们在空中离雪坡面的最大距离之比为
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】
ABD.依题意,小球做平抛运动,有
联立,可得其轨迹方程为
下落时间为
小球释放点与落地点之间的水平距离
故ABD正确,与题意不符;
C.综上所述,小球的质量无法求出。故C错误,与题意相符。
故选C。
9.C
【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。
10.B
【详解】
A.B点甩出的泥沙在水平方向上,具有和自行车相同的速度,因此做斜抛运动,故A错误;
B.从C点射出的泥沙出射速度方向指向后背偏上,在重力作用下,运动过程中会向下弯曲,有可能落在后背上,故B正确;
C.从C点射出的泥沙速度沿切线指向后背,但在重力作用下会向下弯曲,不会落到后背上,故C错误;
D.各点同时甩出的泥沙与水平方向夹角不同,竖直分速度不同,到达最高点时间也不同,所以在碰到障碍物前到车轴的距离不相等,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】
该同学水平投掷飞镖,则飞镖做平抛运动。飞镖打在靶心的正下方,可知飞镖的竖直位移过大,由水平方向
竖直方向
在保持其他条件不变的情况下,若要打中靶心,可采取的措施是适当增大投飞镖的高度或适当增大投飞镖的初速度,故ABD错误,C正确。
故选C。
12.B
【详解】
将小球的运动沿斜面方向和垂直斜面方向分解,可以看出小球垂直斜面向下抛出用时最短,小球垂直斜面向上抛出用时最长。故ACD错误;B正确。
故选B。
13.BC
【详解】
飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动;开始时飞镖落于靶心上方,说明在飞镖水平方向飞行L时,下落高度较小,即适当减小h;而水平方向
竖直方向
为增大h,可以增大L或减小v0
故选BC。
14.BD
【详解】
AB.小球下落的高度
A错误B正确;
C.小球在水平方向上的速度不变,为6m/s,C错误;
D.小球到达P点的竖直速度
D正确。
故选BD。
15.AC
【详解】
A.当小球的运动轨迹恰好与挡板相切时,小球速度恰好沿OM方向,如图所示,由速度的合成与分解可得小球到达B点时的速度大小为
A正确;
B.小球做平抛运动,仅在竖直方向上存在加速度,小球运动到B点时,其竖直方向上的分速度
故小球的速度变化量
B错误;
CD.由
联立可得
则由几何关系可知O、A两点间的距离为
O、B两点间的距离为
C正确,D错误。
故选AC。
16.(1)75N;(2),
【详解】
(1)从O点出发沿山坡匀加速下滑到点过程,据牛顿第二定律可得
解得
据位移公式可得
解得滑雪者滑行阶段受到的阻力为
(2)到达p点的速度为
由于pa段水平光滑,速度不变,从a点开始做平抛运动,据位移偏角公式可得
其中
滑雪者飞离点与着陆点的距离为
联立解得
当垂直于斜面速度减小为零时距斜面最远,垂直斜面的初速度为
垂直斜面的加速度为
由位移公式可得
联立解得距斜面最大距离为
17.(1)10.6m;(2)0.5
【详解】
(1)设小球击中滑块时的竖直速度为vy,则
由几何关系
解得
如图
竖直位移为y,水平位移为x,由平抛运动的规律的

设最高点到斜面最低点的距离为h,由几何关系
解得
(2) 根据几何关系
滑块匀加速运动的位移
根据位移公式得
解得
对滑块,根据牛顿第二定律有
解得
代入数据解得