第五章 8-第3~4节综合拔高练(word版含答案)

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名称 第五章 8-第3~4节综合拔高练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 520.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-14 15:19:01

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文档简介

2022版高中同步人教版必修第二册 第五章 8-第3~4节综合拔高练
一、多选题
1.如图所示,一个半径R=0.75m的半圆柱体放在水平地面上,一小球从圆柱体左端A点正上方B点水平抛出(小球可视为质点),恰好从半圆柱体的C点掠过.已知O为半圆柱体圆心,OC与水平方向夹角为53°,重力加速度为g=10m/s2,则
A.小球从B点运动到C点所用时间为0.4s
B.小球从B点运动到C点所用时间为0.3s
C.小球做平抛运动的初速度为4m/s
D.小球做平抛运动的初速度为6m/s
2.如图所示,质量为m的小球从A点由静止开始,沿竖直平面内固定光滑的圆弧轨道AB滑下,从B端水平飞出,恰好落到斜面BC的底端。已知圆弧轨道的半径为R,OA为水平半径,斜面倾角为θ,重力加速度为g。则(  )
A.小球下滑到B点时对圆弧轨道的压力大小为2mg
B.小球下滑到B点时的速度大小为
C.小球落到斜面底端时的速度方向与水平方向的夹角为2θ
D.斜面的高度为4Rtan2θ
3.关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,传动装置转动过程中a,b两点的角速度相等
B.图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地
C.图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力
二、单选题
4.如图所示,在同竖直面内,两位同学分别以初速度和,将两个小球分别从高度为h1和h2的(h1>h2)a、b两点沿水平方向同时抛出,两小球均落到与两抛出点水平距离相等的P点。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.两球同时落地 B.a球先落地
C. D.
5.小刚同学在水平地面上把一个质量为1kg的小球以大小为4m/s的初速度沿某方向抛出,小球经过时间0.4s落地,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是 ( )
A.小球在最高点的机械能为8J
B.小球落地点与抛出点间的距离为0.8m
C.小球在运动过程中机械能可能减小
D.落地时重力做功的功率为20W
6.如图所示,将小球A以初速度v0竖直上抛的同时,将小球B由静止释放,不计空气阻力重力加速度大小为g。若小球A上升到最高点时,两小球位于同一水平线上,则两小球初始位置之间的高度差为(  )
A. B. C. D.
7.如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过3 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)。则运动员落到斜坡上时速度方向与水平方向的夹角φ满足(  )
A.tan φ=1.33 B.tan φ=1.44 C.tan φ=1.50 D.tan φ=2.00
8.在倾角为的斜面上,从A点以8m/s的速度水平抛出一小球,小球落在B点,如图所示,则以下说法错误的是(g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8)(  )
A.小球在空中飞行时间为1.2s
B.A、B两点距离为12m
C.小球到达B点时的速度为14m/s
D.小球在B点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.5
9.平台高,小球以的速度水平抛出,忽略空气阻力,则(  )
A.小球落地时间为2s
B.小球落地时水平位移10m
C.小球落地时速度大小
D.小球落地时速度方向与水平方向成
10.当地时间2020年1月26日,科比·布莱恩特于加利福尼亚州的一场直升机坠机事故中不幸遇难,令人惋惜,很多人都听说过他的洛杉矶凌晨四点太阳的故事。某次比赛中,科比正对篮板罚球,篮球恰好垂直打在篮板上距离地面高为3.55m的位置后反弹入框。已知罚球线到篮板的水平距离为4.60m,篮球出手点在罚球线正上方高为2.30m的位置。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.则篮球出手时速度大小最接近(  )
A.9.20m/s B.10.5m/s C.13.5m/s D.15.5m/s
11.如图所示,点在点的正上方,现从两点分别以速度水平抛出两个相同的小球,两小球可视为质点,它们在水平地面上方的点相遇。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.两个小球从两点同时抛出
B.两小球抛出的初速度
C.从点抛出的小球着地时水平射程较大
D.从点抛出的小球着地时水平射程较大
12.某同学骑自行车在公路上行驶,突然发现前方有危险,他立刻停止蹬脚踏板,自行车在地面阻力f1的作用下减速。3s后,他估计如果自行车只在地面阻力作用下减速行进,还可能出现危险,于是他握住两边的车闸,自行车在地面阻力f1和制动力f2作用下,又经过1s后静止。自行车运动的v-t图象如图所示,由图可知f1∶f2等于( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.1∶5
三、实验题
13.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验,
(1)在该实验中,下列说法正确的是___________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、b、c为轨迹上的三点,小方格的边长为L,重力加速度为g,则小球作平抛运动的初速度大小v0=_______,经b点时速度大小vb=_______.
14.物理实验小组采用如左图所示的装置研究平抛物体的运动。
(1)研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D.使斜槽末端的切线保持水平
(2)某同学在实验中只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离x相等的三个点A、B、C,量得x=0.2m,又量出它们之间的竖直距离分别为hAB=0.1m,hBC=0.2m。,利用这些数据,可以知道物体抛出时的初速度为_____ m/s,经过B时的竖直分速度为______ m/s,以及抛出点应在A点上方高度为_____ m处(g=10m/s2)。
15.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm,如果取重力加速度g=10m/s2,那么:照片的闪光频率为________Hz.小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
16.某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz).
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示).
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度.
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
四、解答题
17.将一个小球以10 m/s的速度沿水平方向抛出,小球经过1 s的时间落地.不计空气阻力作用.求:
(1)抛出点与落地点在竖直方向的高度差;
(2)小球落地时的速度大小,以及速度与水平方向夹角.
18.如图所示,在倾角为θ的斜面顶端P点以初速度v0水平抛出一个小球,最后落在斜面上的Q点。
(1)求小球在空中运动的时间以及P、Q间的距离;
(2)小球抛出多长时间后离开斜面的距离最大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.BC
【解析】
【详解】
AB、小球做平抛运动,飞行过程中恰好与半圆轨道相切于C点,知速度与水平方向的夹角为37°,设位移与水平方向的夹角为θ,则有:tanθ,因为tnaθ,R=0.75m,解得y,根据y得,t,故A错误,B正确.
CD、小球平抛运动的初速度,故C正确,D错误.
2.BD
【解析】
【详解】
AB.小球由A至B的过程由动能定理得
mgR=mv2-0
解得
v=
小球通过B点时,由牛顿第二定律得
FN-mg=m
解得
FN=3mg
根据牛顿第三定律可知,在B点小球对轨道的压力大小为3mg,故A错误,B正确;
C.小球从B到C做平抛运动,则有
解得
t=
小球落到斜面底端时的速度方向与水平方向的夹角正切为
tanα==2tanθ

α≠2θ
故C错误;
D.斜面的高度为
故D正确。
故选BD。
3.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.图甲中,传动装置转动过程中a,b两点的线速度速度相等,角速度不相等,A错误;
B.根据平抛运动的规律可知图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地,B正确;
C.根据
可知,图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越小,C错误;
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车有做离心运动的趋势,外轨对火车有侧压力,D正确。
故选BD。
4.D
【解析】
【详解】
AB.两个小球都作平抛运动,竖直方向作自由落体运动,由
解得
因为
h1>h2
所以
ta>tb
因此小球b先落地,故AB错误;
CD.小球水平方向都做匀速直线运动,由
x=v0t
由题意x相等,联立以上可得
故C错误,D正确。
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
A、小球在运动过程中只受重力,机械能守恒,小球初动能为,没有规定0重力势能,故选项AC均错误;
B、由题意可知小球抛出后做斜上抛运动,抛出时竖直向上的分速度为,则上升时间为,水平分速度,小球在水平方向上匀速运动,可知水平距离为,故选项B错误;
D、小球落地时的竖直分速度为,重力做功的瞬时功率,选项D正确.
点睛:解决本题的关键知道斜抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,以及知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握两种功率的求法.
6.A
【解析】
【分析】
【详解】
小球A上升到最高点的时间
此时间内小球A上升的位移
小球B下降的位移
所以初始时两小球之间的高度差
故A正确。
故选A。
7.C
【解析】
【详解】
根据平抛运动的推论
故选C。
8.C
【解析】
【详解】
A.根据
得,平抛运动的时间
故A正确;
B.AB两点的距离
故B正确;
C.小球到达B点的速度
故C错误;
D.设小球在B点的速度方向与水平方向的夹角为α,则
故D正确。
本题选错误的,故选C。
9.B
【解析】
【详解】
A.根据得小球落地的时间为
故A错误;
B.小球落地时水平位移为
故B正确;
CD.小球落地时竖直分速度为
根据平行四边形定则知,落地的速度为
设速度方向与水平方向的夹角为α,则

故CD错误。
故选B。
10.B
【解析】
【详解】
将篮球从出手到撞击篮板的运动逆向理解为平抛运动,水平位移为4.60m,竖直位移为
3.55m-2.30m=1.25m
由自由落体运动 可知运动时间为0.5s,从而竖直速度 为5m/s,水平速度为9.2m/s,合成后速度大小约为10.5m/s,故B项正确ACD错误。
故选B。
11.D
【解析】
【详解】
A.因为两个小球在点相遇,可知球下降的高度大于球下降的高度,则球的运动时间较长,所以球先抛出,选项A错误;
B.因为从抛出到点的过程中,水平位移相等,球的运动时间较长,则球的初速度较小,即,选项B错误;
CD.到达点时,球的竖直分速度较大,所以从点到地面,球先落地,球后落地,的初速度大,所以球的水平射程较大,选项C错误,D正确。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
由题图可知,自行车在阻力f1作用下的加速度大小为
自行车在阻力f1和制动力f2作用下的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
f1=ma1
f1+f2=ma2
联立解得
f1∶f2=1:4
故选C。
13. CD
【解析】
【详解】
(1)[1]AC.为了保证小球的初速度相等,每次从斜槽的同一位置由静止释放小球,斜槽不一定需要光滑,故A错误,C正确;
B.为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端需水平,故B错误;
D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确.
(2)[2] 在竖直方向上,根据
得,相等的时间间隔
则小球平抛运动的初速度
b点的竖直分速度
根据平行四边形定则知,b点的速度

14. ACD 2 1.5 0.0125
【解析】
【详解】
(1)[1] A.使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力,故A正确;
B.该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响,故B错误;
C.为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,故C正确;
D.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽轨道必须要水平,故D正确。
故选ACD。
(2)[2]竖直方向上由得
水平方向上得
[2]通过B点时的竖直分速度
[3]由得
B点与抛出点的竖直距离为
所以抛出点在A点上方的高度为
15. 10 0.75
【解析】
【详解】
在竖直方向上有
△h=gT2
其中
△h=(6-2)×2.5cm=10cm
代入求得
T=0.1s
因此闪光频率为
f=10Hz
水平方向匀速运动,有
s=v0t
其中
s=7.5cm,t=T=0.1s
代入解得
v0=0.75m/s
16.①;②, ③;(4)
【解析】
【详解】
试题分析:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;
根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量.
从图乙中可知,,,
(2)①相邻计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得.
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知,解得M=0.200kg.
17.5 m, θ = 45°
【解析】
【详解】
试题分析:物体下落高度h =gt2 =" 5" m 落地时,竖直方向速度vy =" gt" =" 10" m/s
所以,落地时速度v =m/s
设落地速度与水平方向夹角为θ,tan θ =,所以θ = 45°
考点:考查了平抛运动
点评:在分析平抛运动时,我们一般将其分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动
18.(1),;(2)。
【解析】
【详解】
(1)根据平抛运动的规律有
联立解得小球在空中运动时间
根据几何关系得,P、Q两点的距离
(2)当小球的速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,此时竖直分速度为
则运动的时间为
答案第1页,共2页
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