第2章 抛体运动 单元综合过关测试卷
一、单选题
1.(河南省大联考2021-2022学年高一(下)阶段性测试物理试题(三))2020年11月24日凌晨,搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空,12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆。在落地之前,它在地球大气层打个“水漂”,如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图,虚线圆为大气层的边界,返回器从a点进入大气层,经a、b,c、d、e回到地面,其中a,c,e为轨道和大气层外边界的交点。下列说法正确的是( )
A.返回器经过a、c两点时速度方向可能相同
B.返回器经过c、e两点时速度方向可能相同
C.返回器经过b、d两点时加速度方向可能相同
D.返回器经过d点时速度方向与加速度方向可能垂直
2.(2022·陕西宝鸡·二模)如图所示,在距地而一定高度的同一点A处,三次水平向右抛射皮球(视为质点),均能到达水平地面上的B点。第一次在无风力作用下以水平抛出;第二次在有水平向右的风力作用下以水平抛出;第三次在有水平向左的风力作用下以水平抛出。则下列说法中正确的是( )
A.三次下落时间不相等 B.三次抛射的水平初速度
C.皮球到达B点时的速度方向一定不同 D.皮球三次运动的位移方向一定不同
3.(2022·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)微风习习,眼前是如镜的湖面,有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A.a的初速度可能等于b的初速度 B.a与地面接触瞬间的速度一定最大
C.b的飞行时间比c的长 D.a的飞行时间比b的短
4.(2022·云南省墨江第一中学高一开学考试)某人划船横渡一条河水流速处处相同且恒定的河,船在静水中的速度大小恒定且大于河水流速。已知此人过河最短时间为T1,此人用最短的位移过河时所需时间为T2,则船在静水中的速度与河水流速之比为( )
A. B. C. D.
5.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)如图所示,从地面上方某点,将一小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出,小球经过1 s落地。不计空气阻力,g取10 m/s2,则可求出( )
A.小球抛出时离地面的高度是5 m
B.小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6 m
C.小球落地时的速度大小是15 m/s
D.小球落地时的速度方向与水平地面成30°角
6.(2022·河北·邯郸一中高二学业考试)如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面。(g=10m/s2)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为( )
A.1m/s B.3m/s C.2m/s D.0.5m/s
7.(2022·河南驻马店·高三期末)若物体被抛出时的速度不沿水平方向,而是向斜上方或向斜下方(这种情况常称为斜抛),则它的受力情况与平抛运动完全相同。如图甲所示,球状烟花中有一部分是做斜上抛运动,其中一火药做斜抛运动的轨迹如图乙所示,图乙中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.该火药的射高为
B.该火药的射高为
C.若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
D.若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
8.(2022·全国·高三专题练习)质量为的物体(可视为质点),位于距离地面高度为的平台边缘,如图所示。某时刻物体以水平初速度从平台边缘飞出,选取飞出点为坐标原点,已知重力加速度为,忽略空气阻力和平台的摩擦,在运动过程中的任意位置,关于其动能和重力做的功与水平位移的关系,以下图像描述正确的是( )
A.B.C.D.
9.(2022·重庆八中高三阶段练习)如图甲所示,平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;斜抛运动也可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动(如图乙所示)。两种运动的起点、终点相同,运动时间分到为、,分析两种分解方式的位移矢量三角后,则( )
A. B. C. D.1
10.(2022·河南洛阳·高一期末)在研究运动的合成与分解时,某同学用红蜡块的运动来进行实验,如图所示,红蜡块在长约为1m的玻璃管中从底部沿竖直方向向上做匀速直线运动,同时该同学拿着玻璃管由静止沿水平方向向右做匀加速直线运动,则该过程中关于红蜡块运动轨迹的描述正确的是( )
A.B.C.D.
11.(2022·安徽华星学校高一阶段练习)如图所示,绳子通过固定在天花板上的定滑轮,两端分别与同一水平面上的两物体连接,当两物体到达如图所示位置时,绳与水平面的夹角分别为、,两物体的速度大小分别为,已知、,则与之比为( )
A. B. C. D.
二、填空题
12.(河南省大联考2021-2022学年高一(下)阶段性测试物理试题(三))2021年9月2日上午,第八批在韩中国人民志愿军烈士遗骸由我空军专机护送从韩国接回辽宁沈阳,109位志愿军烈士英灵及1226件相关遗物回到祖国怀抱,沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家,如图1所示。小华同学从物理角度对“水门”进行了研究,他建立坐标对照片处理后得到水在空中的轨迹如图2所示,两水柱在最高点相遇,已知照片与实际长度比例为1∶100,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,水的密度,,。
(1)位于坐标原点的喷水口的出水方向与水平方向夹角为____________,位于处的喷水口的出水方向和水平方向夹角为_________。
(2)位于坐标原点的喷水口横截面积为80cm2,则其流量为________m3/s,从喷出到两水柱在最高点相遇的过程中,位于坐标原点的喷水口在空中形成的水柱质量为_________kg。
13.(2021·江西省靖安中学高一阶段练习)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,单位cm,如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过________s时间相碰, A球离开桌面时的速度___________m/s。(g取10m/s2)
14.(2022·福建·模拟预测)如图所示,斜面倾角θ=37°,小球从斜面顶端P点以初速度v0水平抛出,刚好落在斜面中点处,小球以初速度2v0水平抛出,不计空气阻力,小球下落后均不弹起,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,则小球两次在空中运动过程中时间之比为__________;当初速度为v0时,经过时间t=______小球在空中离斜面的距离最远。
三、解答题
15.(2022·浙江台州·高一期末)塔式起重机是工程常用的机械之一,如图所示,它能实现竖直、水平和旋转运动达到全方位搬运工程物料,大大地提高了工程的效率。观测发现,某一次从地面静止起吊包括吊钩在内共计300kg物料,搬运过程可以分解为竖直和水平方向运动:竖直方向上物料在0~4s内以加速度匀加速向上运动,4~5s匀速向上运动;水平方向上物料在0~2s无运动,2~4s以加速度匀加速向右运动,4~5s匀速向右运动。塔架稳定不旋转,不计空气阻力,不考虑塔架和吊索晃动等因素。求:
(1)第1s末吊索的拉力大小;(2)第5s末物料离出发点的距离;
(3)第3s末吊索与竖直方向夹角的正切值。
16.(2022·山东枣庄·高三期末)如图所示,水平面上固定一个倾角为、长度为s的斜面。现于斜面顶端以速度水平抛出一个弹性小球,小球恰好第一次直接落到斜面底端,不计一切阻力,小球体积不计,已知重力加速度为g。求:
(1)小球从斜面顶端到斜面底端的运动时间;
(2)在斜面的底端放置一个反弹挡板,假设小球运动到斜面底端时只撞击反弹挡板,弹起后,能够在第二次落到斜面时恰好落至出发点且速度方向水平。若反弹挡板与地面的夹角为a,请写出α与的函数关系。已知碰撞过程中没有能量损失。
17.(2022·浙江嘉兴·高一期末)如图甲所示是一个滑雪赛道的示意图,运动员沿倾斜雪道从A点由静止滑下,经过一段时间后从C点沿水平方向飞出,落在雪道上的D点。已知C点是第二段雪道CD的起点,第二段雪道与水平面的夹角θ=37°,C、D间的距离s=25m,运动员的质量m=60kg,可视为质点,第二段雪道足够长,不计空气阻力,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)运动员从C点水平飞出到落在D点所用的时间t;
(2)运动员从C点水平飞出时的速度大小v0
(3)运动员飞行过程中,离雪道斜面最远时的速度大小v;
(4)如图乙,若在C点安装一斜向上θ=37°光滑直轨道(长度忽略),以相同速率v0在C点滑出并落至等高平台MN上的E点,求落点E与C点之间的距离s,。
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参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.A
5.A
6.C
7.AD
8.B
9.A
10.C
11.A
12. 0.2 400
13. 0.3 1.5
14.
15.(1);(2);(3)
16.(1);(2)
17.(1);(2) ;(3) ;(4)
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