第一章 抛体运动 单元综合测试
一、单选题
1.(2021·河北·高二学业考试)将小球从距地面一定高度处以3.0m/s的初速度水平抛出,落地点到抛出点的水平距离为3.0m。不计空气阻力,小球在空中运动的时间为( )
A.3.0s B.1.5s C.1.0s D.0.6s
2.(2022·河南·虞城县高级中学高一期末)如图所示,在光滑斜面上有一物块在平行斜面的拉力(未画出)作用下,沿水平方向做匀速直线运动。关于物块在斜面上的运动,下列判断正确的是( )
A.拉力恒定,可能大于物块的重力
B.撤去后,可能做匀变速直线运动
C.撤去后,物块在任意相邻相等时间内位移变化量一定相同
D.撤去后,物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同
3.(2022·广东高州·高一期末)图中虚线为某同学投出的铅球的运动轨迹,若不计空气阻力,则铅球抛出后( )
A.做变加速曲线运动
B.做匀变速曲线运动
C.某段时间内速度方向可能相同
D.加速度方向不同
4.(2022·浙江绍兴·高一期末)在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成的倾角落入篮筐。这次起跳投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,已知投球点到篮筐距离为7.2m,不考虑空气阻力,则( )
A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为3.6m
B.篮球刚离手时,篮球的速度为
C.篮球入篮筐时的速度为
D.篮球运动到最高点时,其速度为零
5.(2022·浙江宁波·高一期末)小亮同学喜爱打篮球,一次他将篮球从地面上方B点以速度v斜向上抛出,恰好垂直击中篮板上A点,如图所示。当他后撤到与B等高的C点投篮,还要求垂直击中篮板上A点,不计空气阻力,他应该( )
A.增大抛射角,同时增大抛出速度v B.增大抛射角,同时减小抛出速度v
C.减小抛射角,同时增大抛射速度v D.减小抛射角,同时减小抛射速度v
6.(2022·上海市市北中学高一期末)一小船以相对水恒定的速度横渡黄浦江,且船头始终垂直对岸。若水流运动是匀速的,船渡江的路程和所用的时间与水速的关系是( )
A.水速越大,路程越长,时间越长
B.水速越大,路程越长,时间越短
C.水速越大,路程越长,时间不变
D.路程、时间与水速均无关
7.(2022·江苏海安·高一期末)马戏团表演时,小猴子沿着竹竿匀加速上爬高度h,同时人顶着直杆水平匀速移动位移x,观众观看小猴子的运动描述正确的是( )
A.小猴子做直线运动
B.小猴子的位移是
C.相同时间内速度的变化量增大
D.相同时间内速度的变化量减小
8.(2022·浙江嘉兴·高一期末)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
9.(2022·四川泸州·高一期末)在光滑水平面内有一个直角坐标系,某一物体在该平面内分别沿轴方向的位移—时间图像和沿轴方向的速度—时间图像分别如甲、乙图所示。对于物体在0~4s内的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.时刻,物体的加速度大小为 B.0~4s内,物体做匀变速曲线运动
C.时,物体的初速度大小为3m/s D.0~4s内,物体的位移大小为4m
10.(2022·山东泰安·高一期末)轰炸机在某一高度匀速水平飞行,在离目标水平距离为x时投弹,可以准确命中目标;若使轰炸机飞行的高度减半,飞行速度也减半,要求仍能准确命中目标,不考虑任何阻力,则飞机投弹时离目标的水平距离应为( )
A. B. C. D.
11.(2021·重庆·高二学业考试)如图所示,斜面倾角为,位于斜面顶端A正上方的同一小球(可视为质点),从一定高度先后以初速度和水平向左抛出,小球两次都落到斜面上,小球落到斜面上时速度方向与斜面夹角分别为、,不计空气阻力,则( )
A. B. C. D.无法判定与的大小关系
12.(2021·湖北·高二期末)劳动光荣,清晨环卫工劳作的身影成为城市一道靓丽的风景。静止在城市道路旁绿化洒水车,由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从喷嘴射出到落地经历的时间为t,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ(),忽略空气阻力,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.水流落地时位移大小为 B.空中水柱的体积为
C.水流射出喷嘴的速度大小为 D.水流落地时的速度大小为2gtcos θ
二、填空题
13.(2021·湖南·常德市第二中学高二期中)从5m高处将小球沿水平方向抛出,小球落至水平地面,在此过程中小球的水平位移为5m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则小球在空中的飞行时间为______s,小球平抛的初速度大小为______m/s。
14.(2022·山东聊城一中高一期末)某同学利用频闪照相探究平抛运动的规律。如图所示,为一次实验时小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中方格的边长为10cm,图中的A、B、C是小球在平抛运动过程中的几个位置,g取10m/s2,则实验中闪光的时间间隔是______s,小球运动的初速度为______m/s。
15.(2022·浙江嘉兴·高一期末)中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下第一绝,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则每个小面圈在空中运动的时间为______,确保小面圈能洛入锅中时的最大抛出速度为______。
16.(2021·贵州·威宁彝族回族苗族自治县第八中学高一阶段练习)竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.1m/s的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右匀速运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成角,如图所示。若玻璃管的长度为1.0m,在蜡块从底端上升到顶端的过程中,玻璃管水平方向的移动速度为___________,水平运动的距离为___________(结果保留三位有效数字)。
17.(2022·湖北·荆州中学高一开学考试)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:_______。
a. 通过调节使斜槽的末端保持水平b. 每次释放小球的位置必须不同
c. 每次必须由静止释放小球d. 记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
e. 小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触f. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线g. 斜槽要保证尽量光滑,减小误差。
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为,,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示,则小球在点的速率是_______。
(3)若以点为坐标原点,水平向右为轴,竖直向下为轴,则抛出点的坐标为(结果以厘米为单位)______。
三、解答题
18.(2022·全国·高一专题练习)如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出,落到斜坡上的B点。A、B两点间的竖直高度h=45m,斜坡与水平面的夹角α=37°,不计空气阻力(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)。求:
(1)运动员水平飞出时初速度v0的大小;(2)运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向。(结果可含根号)
19.(2021·河南·温县第一高级中学高三阶段练习)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m的长方体物块B,B的右上端固定一个轻质定滑轮,一根不可伸长的轻绳通过定滑轮与质量为m的光滑小滑块A相连,轻绳水平。滑块A刚好与B的右边相接触且能相对于右边竖直下滑,开始时滑块A到水平地面的高度为h,现将滑块A由静止释放,已知重力加速度为g,试求:
(1)当A刚好接触地面时,物块B在水平方向上运动的位移大小;(2)当A刚好接触地面时,物块B的速度大小。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
小球在空中运动的时间为
故选C。
2.D
【解析】
A.在平行斜面方向上,合力为零,则满足
F=mgsinθ,方向沿斜面向上
F不可能大于物体重力,故A错误;
BCD.撤去F后,物体的合外力为mgsinθ,加速度恒定,沿斜面向下,则做匀变速曲线运动,物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同,位移变化量方向不相同,位移变化量不相同,故BC错误,D正确。
故选D。
3.B
【解析】
AB.铅球抛出后,仅受重力,加速度为g,方向竖直向下,水平方向做匀速直线运动,整体为匀变速曲线运动,A错误,B正确;
C.速度方向始终在改变,不可能在某段时间相同,C错误;
D.加速度方向相同,始终竖直向下,D错误。
故选B。
4.C
【解析】
A.因篮球以与水平面成的倾角落入篮筐,可知落入篮筐时的水平速度和竖直速度相等,均设为v,则水平方向
竖直方向
选项A错误;
BC.由
解得
t=1.2s
则解得
v=6m/s
则篮球刚离手时,篮球的速度为
则篮球入篮筐时的速度也为,选项B错误,C正确;
D.篮球运动到最高点时有水平速度,则速度不为零,选项D错误。
故选C。
5.C
【解析】
将篮球从手到篮板的运动过程逆向看作是平抛运动,设运动时间为t,水平速度为v0,则根据平抛运动规律有
根据速度的合成与分解有
两次篮球的竖直位移y相同,所以t相同,而第二次水平位移x增大,所以v0增大,则θ应减小,且根据
可知同时应增大抛射速度v。
故选C。
6.C
【解析】
由题可知,在垂直于河岸方向上,静水速不变,根据
可知渡河的时间不变,水速越大,沿河岸方向上的位移越大,则路程越大。
故选C。
7.B
【解析】
A.小猴子的合速度方向(右上方)与加速度方向(竖直向上)不共线,所以做曲线运动。故A错误;
B.小猴子的合位移为
故B正确;
CD.依题意,小猴子的加速度为定值,根据公式
易知,相同时间内速度的变化量不变。故CD错误。
故选B。
8.A
【解析】
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
则
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。
9.B
【解析】
由图可知,物体在轴方向做匀速直线运动,速度为1m/s,在轴方向做初速度为3m/s的匀减速直线运动,由图无法求出加速度
C.时,物体的初速度大小为
故C错误;
A.无法根据图乙求出加速度大小,故A错误;
B.0~4s内,物体的加速度沿y轴方向,初速度的方向和加速度方向不在同一条直线,所以物体做匀变速曲线运动,故B正确;
D.0~4s内,物体在轴方向方向的位移为4m,轴方向的位移无法求出,所以无法求出物体位移的大小,故D错误。
故选B。
10.A
【解析】
炸弹被投下后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,则:根据
得
炸弹平抛运动的水平距离为
则知,当轰炸机飞行的高度和飞行速度都要减半时,炸弹的水平位移变为原来的,所以飞机投弹时离目标的水平距离应为。
故A正确。
故选A。
11.B
【解析】
设小球两次从斜面顶端A正上方h处水平抛出,落在斜面上水平方向位移为x1、x2,竖直方向位移为y1、y2,由数学知识可得
由平抛运动推论可知,速度与水平方向的夹角的正切值为
联立方程,解得
因为
且两小球落到斜面上,则一定有
所以可得
故有
则小球落到斜面上时速度方向与斜面夹角有
联立可得
故选B。
12.C
【解析】
A.水流落地时,竖直方向位移
根据几何关系得:水流落地时位移大小
故A错误;
C.水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为,则有
解得水流射出喷嘴的速度大小为
故C正确;
B.空中水柱的体积为
故B错误;
D.水流落地时的速度大小为
故D错误。
故选C。
13. 1 5
【解析】
[1][2]由
得
由
得
14. 0.1 2.0
【解析】
[1]根据
可得
[2]小球运动的初速度
15.
【解析】
[1] 将削出的小面圈的运动视为平抛运动,竖直方向有
则每个小面圈在空中运动的时间为
[2] 每个小面圈在空中运动的时间相等,确保小面圈能洛入锅中的抛出速度最大时,水平距离最大,根据题意可知,最大水平距离为,根据
确保小面圈能洛入锅中时的最大抛出速度为
16. 0.173m/s
【解析】
【分析】
[1]玻璃管水平方向的移动速度为
[2]水平运动的距离为
17. ace 1.25m/s (-2.5cm,-0.3125cm)
【解析】
(1)[1]只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动,故a正确;为了使小球每次做平抛运动的轨迹相同,要让小球有相同的初速度,因此要求每次由静止从同一位置释放释放小球,故b错误,c正确;因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,在相同时间里,位移越来越大,因此铅笔下降的距离不应是等距的,故d错误;如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹,使其不是平抛运动,故e正确;为减小实验误差,将描出的点用平滑的曲线连接起来,故f错误;只要每次斜面粗糙程度相同即可,故g错误;故选ace;
(2)[2]根据
代入数据得
则小球沿水平分速度和b点竖直分速度为
,
因此b点速度为
(3)[3]到达b点时,竖直方向位移与时间为
,
沿水平方向位移
因此
,
所以b点坐标为(-2.5cm,-0.3125cm)
18.(1)20m/s;(2),方向斜向右下方,与水平方向夹角的正切值为1.5
【解析】
(1)运动员从A到B经过的时间为
运动员水平飞出时初速度大小为
(2)运动员落到B点时的竖直分速度大小为
合速度大小为
设v1的方向与水平方向的夹角为θ, 则
即v1方向斜向右下方,与水平方向夹角的正切值为1.5。
19.(1);(2)
【解析】
(1)当A刚好接触地面时,如图所示
根据绳不可伸长可知物块B在水平方向上运动的位移大小
(2)对B整体,机械能守恒,设当A刚好接触地面时B的速度为,则滑块A在水平方向的分速度和竖直方向的速度分别为
,
根据机械能守恒定律得
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页