人教版(2019)高中物理必修二 第五章 抛体运动单元试卷
一、单选题(共10题;共30分)
1.生活中的曲线运动随处可见,关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.物体做曲线运动的原因是物体所受合力的方向与加速度的方向不相同
B.圆周运动物体所受的合力提供向心力
C.曲线运动速度方向一定不断改变,加速度方向也一定不断改变
D.做圆周运动的物体速度和向心力一定变化
2.如图所示,水平地面上有倾角为 、质量为m的 光滑斜面体,质量也为m的光滑直杆穿过固定的竖直滑套,杆的底端置于斜而上高为h的位置处.现将杆和斜面体由静止自由释放,至杆滑到斜面底端(杆始终保持竖直状态),对该过程下列分折中正确的是(重力加速度为g)( )
A.杆和斜面体组成的系统动量守恒
B.斜面体对杆的支持力不做功
C.杆与斜面体的速度大小比值为sin
D.杆滑到斜面底端时,斜面体的速度大小为 cos
3.所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动,在物块A到达滑轮之前,关于物块A,下列说法正确的是( )
A.将竖直向上做匀速运动 B.将处于超重状态
C.将处于失重状态 D.将竖直向上先加速后减速
4.在光滑的水平面上建立 平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的 图像和 图像分别如图所示。则 内( )
A.质点的运动轨迹为直线
B.质点的加速度大小恒为2m/s2
C. 末质点的速度大小为
D. 末质点离坐标原点的距离为16m
5.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g,则AB之间的水平距离为( )
A. B. C. D.
6.刀削面是西北人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度不符合条件的是(g取10 m/s2)( )
A.1.5m/s B.2.5m/s C.3.5m/s D.4.5m/s
7.决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )
A.初速度 B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对
8.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是( )
A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
9.无风时,雨滴下落到地面时的速度为3 m/s,有风时,风使雨滴落到地面时在水平方向获得4 m/s的速度,则有风时,雨滴落到地面时的速度为( )
A.3 m/s B.4 m/s C.5 m/s D.7 m/s
10.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g="10" m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
二、多选题(共4题;共16分)
11.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的速率一定发生变化
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.圆周运动的加速度大小一定不变
D.两个分运动都是直线运动,其合运动可能是曲线运动
12.若河水的流速大小为3m/s,船在静水中的速度大小为4m/s,河宽为120m,则下列说法正确的是( )
A.船过河的最短时间为40s B.船过河的最短时间为30s
C.船过河的最短位移为120m D.船过河的最短位移为160m
13.刀削面传统手法如图一手托面一手拿刀直接将面削到锅里。面圈刚被削离时距锅的高度为,与锅沿的水平距离为,锅的半径也为,将削出的面圈的运动视为平抛运动,且面圈都落入锅中,重力加速度为,则所有面圈在空中运动的描述正确的是( )
A.运动的时间都相同
B.速度的变化量都相同
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
D.若初速度为,则
14.篮球比赛中,投篮的角度太大或太小,都会影响投篮的命中率。如图甲所示,某篮球运动员正在进行投篮表演,篮球以与水平面成角准确落入篮筐。若将篮球视为质点,其运动轨迹简化如图乙所示,A是篮球的投出点,是运动轨迹的最高点,是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度与水平方向的夹角为,在点的速度大小为、与水平方向的夹为,重力加速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.篮球在点的速度为0 B.篮球做匀变速曲线运动
C.可以计算出的水平距离 D.点到点的高度差为
三、实验探究题(共2题;共16分)
15.某同学用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹,下列操作必要的是_________;
A.小球做平抛运动时应与木板摩擦,以便画出运动轨迹
B.本实验不需要天平测出小球的质量,也不需要配备铅垂线
C.为了保证小球沿水平方向飞出,应将斜槽轨道的末端调成水平
D.以斜槽末端,紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点O
(2)在此实验中,每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止释放小球,但小球与斜槽间有摩擦力,这个摩擦力 (选填“会”或“不会”)使实验的误差增大。
(3)如图乙所示,是该同学用一张印有小方格纸记录小球做平抛运动的轨迹,小方格的边长 cm,若小球在平抛运动中的位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度 m/s。(结果保留两位有效数字,取 )。
16.在研究平抛运动的实验中,让小球从斜槽上滚下,用闪光照相的方法依次记下小球在不同时刻的位置。已知闪光照相的闪光时间间隔为0.1s。
(1)图甲是某次实验中的照片,从图中实验现象可以明显看出造成甲图的原因是 。
(2)图乙是调整后小球做平抛运动时的照片,图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s2,则:
①小球平抛的初速度v0= m/s。
②小球过B点的速率vB= m/s。
四、计算题(共4题;共38分)
17.小船在静水中的划船速度是6m/s,在水流速度为8m/s(设河中的水流速度到处一样)、宽为480m的河中渡河时,
(1)小船最短过河的时间为多少秒?
(2)改变划船方向,求使小船渡河的最短位移是多少米?
18.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知l =1.4m,v =3.0m/s,m = 0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u =0.25,桌面高h =0.45m。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求
①小物块落地点距飞出点的水平距离s
②小物块落地时的动能Ek
③小物块的初速度大小v0
19.如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和﹣q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求
(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;
(2)A点距电场上边界的高度;
(3)该电场的电场强度大小.
20.如图所示是一运动员抛出的铅球的轨迹,A,B,C是轨迹上的三个点,其中B是最高点,不计空气阻力,若在抛出点铅球的初速度大小是20m/s,与水平的方向夹角是53°.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6.则铅球在最高点B的速度为多大?
参考答案
1.D
2.D
3.B
4.C
5.A
6.D
7.B
8.C
9.C
10.B
11.B,D
12.B,C
13.A,B,D
14.B,C,D
15.(1)C;D
(2)不会
(3)0.70
16.(1)斜槽末端不水平
(2)1.5;2.5
17.(1)当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,为:
t= s
答:小船最短过河的时间为80秒;
(2)因为静水速小于水流速,船不能垂直渡河,所以当合速度的方向与静水速的方向垂直,渡河位移最短,设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ,有:
sinθ=
则渡河的最小位移为:
x= = m=640m.
答:改变划船方向,使小船渡河的最短位移是640米.
18.解:①物块飞出桌面后做平抛运动,
竖直方向:h= gt2,
代入数据解得:t2=0.3s
小物块落地时的时间为t=t1+t2=0.7s
水平方向:s=vt=0.9m②
对物块从飞出桌面到落地,由动能定理得:mgh=mv12-mv22,
落地动能EK=mv12=0.9J;③
物块在水平桌面上减速的加速度
将物块在桌面上减速运动过程看做反向的匀加速运动过程,
根据 ,
则 ,
解得t1=0.4s(负值舍掉)
根据 ,
即
解得v0=4m/s
19.(1)两带电小球的电量相同,可知M球在电场中水平方向上做匀加速直线运动,N球在水平方向上做匀减速直线运动,水平方向上的加速度大小相等,
两球在竖直方向均受重力,竖直方向上做加速度为g的匀加速直线运动,由于竖直方向上的位移相等,则运动的时间相等,
设水平方向的加速度大小为a,
对M,有: ,
对N:v0=at, ,
可得 ,
解得xM:xN=3:1.
答: M与N在电场中沿水平方向的位移之比为3:1
(2)设正电小球离开电场时的竖直分速度为vy,水平分速度为v1,两球离开电场时竖直分速度相等,
因为M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍,则有: ,
解得 ,
因为v1=v0+at=2v0,则 =2v0,
因为M做直线运动,设小球进电场时在竖直方向上的分速度为vy1,则有: ,解得vy1= ,
在竖直方向上有: , ,
解得A点距电场上边界的高度h= .
答:A点距电场上边界的高度为 ;
(3)因为M做直线运动,合力方向与速度方向在同一条直线上,
有: = ,
则电场的电场强度E= = .
答:该电场的电场强度大小为 .
20.解:将初速度沿着水平和竖直方向正交分解,最高点速度等于初速度的水平分速度,故:
vB=vAx=vAcos53°=20×0.6=12m/s