2018-2019學年高中物理 第3章 拋體運動章末檢測 魯科版必修2.doc

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第3章 拋體運動 章末檢測 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。1～6題為單項選擇題，7～10題為多項選擇題) 1.一質點在某段時間內做曲線運動，則在這段時間內(　　) A.速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變 B.速度一定在不斷地改變，加速度可以不變 C.速度可以不變，加速度一定不斷地改變 D.速度可以不變，加速度也可以不變 解析　物體做曲線運動，其運動軌跡上各點的切線方向不同，速度方向一定變化，即速度一定發(fā)生變化，物體必受力的作用，若所受力為恒力，則加速度不變，反之，則加速度變化，故B正確。 答案　B 2.下列關于斜拋運動的說法中正確的是(　　) A.上升階段與下降階段的加速度相同 B.物體到達最高點時，速度為零 C.物體到達最高點時，速度為v0cos θ(θ是v0與水平方向間的夾角)，但不是最小 D.上升和下降至空中同一高度時，速度相同 解析　斜拋物體的加速度為重力加速度g，A正確；除最高點速度為v0cos θ外，其他點的速度均是v0cos θ與豎直速度的合成，B、C錯誤；上升與下降階段速度的方向一定不同，D錯誤。 答案　A 3.如圖1所示，在高1.5 m的光滑平臺上有一個質量為2 kg的小球被一細線拴在墻上，小球與墻之間有一根被壓縮的輕質彈簧。當燒斷細線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g取10 m/s2)(　　) 圖1 A.10 J B.15 J C.20 J D.25 J 解析　由2gh＝v－0得：vy＝，即vy＝ m/s，落地時，tan 60＝可得：v0＝＝ m/s，由機械能守恒定律得Ep＝mv，可求得：Ep＝10 J，故A正確。 答案　A 4.如圖2所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1。小球B從同一點Q處自由下落，下落至P點的時間為t2。不計空氣阻力，則t1∶t2為(　　) 圖2 A.1∶2 B.1∶ C.1∶3 D.1∶ 解析　垂直落在斜面上時速度與水平方向的夾角為45，tan 45＝＝＝＝1，即y＝，得Q點高度h＝x＋y＝3y，即A、B下落高度比為1∶3，由h＝gt2可得運動時間之比為1∶，選項D正確。 答案　D 5.(2018宜昌高一檢測)2015年6月1日21時30分，隸屬于重慶東方輪船公司的東方之星輪船，在從南京駛往重慶途中突遇龍卷風，在長江中游湖北監(jiān)利水域沉沒，如圖3所示。搜救人員駕駛快艇救人，假設江岸是平直的，江水流速為v1，快艇在靜水中的航速為v2，搜救人員開快艇從沉船上接到傷員后想在最短時間內將人送上岸，已知沉船到岸邊的最近處O的距離為d，則快艇登陸的地點離O點的距離為(　　) 圖3 A. B.0 C. D. 解析　當船頭垂直河岸航行時，渡河時間最短，所用時間t＝。由于合運動和分運動具有等時性，因此被水沖下的分運動時間也為t，登陸地點離O的距離為l＝v1t＝v1＝。 答案　C 6.取水平地面為零勢能面。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為(　　) A. B. C. D. 解析　設物塊水平拋出的初速度為v0，高度為h，由題意知mv＝mgh，即v0＝。物塊在豎直方向上的運動是自由落體運動，落地時的豎直分速度vy＝＝vx＝v0，則該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角θ＝，故選項B正確，選項A、C、D錯誤。 答案　B 7.一名高一學生遠投籃球的照片如圖4所示。不計空氣阻力，球出手后開始計時，在整個飛行過程中籃球受力與運動關系分析正確的是(　　) 圖4 A.籃球受到飛行方向的推動力、重力，將在空中做直線運動 B.籃球受到飛行方向的推動力、重力，將在空中做曲線運動 C.籃球只受重力，將在空中做勻變速運動 D.籃球只受重力，將在空中做曲線運動 解析　籃球出手后僅受重力作用，選項A、B錯誤；籃球出手后做斜上拋運動，只受重力作用，加速度恒為重力加速度，所以籃球做勻變速曲線運動，選項C、D正確。 答案　CD 8.關于豎直上拋運動，下列說法正確的是(　　) A.豎直上拋運動先后兩次經過同一點時速度相同 B.豎直上拋運動的物體從某點到最高點和從最高點回到該點的時間相等 C.以初速度v0豎直上拋的物體升高的最大高度為h＝ D.豎直上拋運動可看成勻速直線運動與自由落體運動的合運動 解析　由豎直上拋運動的對稱性知B正確；速度是矢量，先后經過同一點時速度大小相等，但方向相反，A錯誤；由v－v＝－2gh知，上升的最大高度h＝，C正確；豎直上拋運動可分解為豎直向上的勻速直線運動和自由落體運動，D正確。 答案　BCD 9.(2018寧波高一檢測)如圖5所示，從地面上方某點，將一小球以5 m/s的初速度沿水平方向拋出，小球經過1 s落地。不計空氣阻力，g取10 m/s2，則可求出(　　) 圖5 A.小球拋出時離地面的高度是5 m B.小球從拋出點到落地點的水平位移大小是5 m C.小球落地時的速度大小是15 m/s D.小球落地時的速度方向與水平地面成30角 解析　由豎直方向有y＝gt2＝5 m知，A正確；由x＝v0t＝5 m知，B正確；由v＝＝5 m/s 知，C錯誤；由tan θ＝＝2知，D錯誤。 答案　AB 10.下列圖中實線為河岸，河水的流動方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向對岸N的實際航線。則其中可能正確的是(　　) 解析　船頭垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向偏向下游，故A正確，C錯誤；當船頭偏向上游時，若船在靜水中速度與水流速度的合速度垂直河岸，故B正確；當船頭偏向下游時，船的軌跡一定偏向下游，故D錯誤。 答案　AB 二、非選擇題(本題共6小題，共60分) 11.(6分)(2018開封高一檢測)兩個同學根據(jù)不同的實驗條件，進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗： (1)甲同學采用如圖6甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明______________________________________。 圖6 (2)乙同學采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中M、N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道末端的水平初速度v0相等。現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應是________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明___________________________________。 解析　(1)甲圖是通過實驗來驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動。結論為：平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動。 (2)乙圖是通過實驗來驗證平拋運動的小球在水平方向上做勻速直線運動。結論為：P球擊中Q球，平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動。 答案　(1)平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動　(2)P球擊中Q球　平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動 12.(10分)在一光滑的水平面上建立xOy平面坐標系，一質點在水平面上從坐標原點開始運動，沿x方向和y方向的x－t圖象和vy－t圖象如圖7甲、乙所示，求： 　　　　 　甲　　　　　　　　　乙 圖7 (1)運動后4 s內質點的最大速度； (2)4 s末質點離坐標原點的距離。 解析　(1)由題圖可知，質點沿x軸正方向做勻速直線運動，速度大小為vx＝＝2 m/s。在運動4 s內，沿y軸方向運動的最大速度為4 m/s。則運動后4 s內質點運動的最大速度vm＝＝2 m/s。 (2)0～2 s內質點沿y軸正方向做勻加速直線運動，2～4 s內先沿y軸正方向做勻減速直線運動，再沿y軸負方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小a＝＝ m/s2＝3 m/s2。則質點沿y軸正方向做勻減速運動的時間t2＝＝ s。則運動后4 s內沿y軸方向的位移y＝2(2＋) m－4 m＝0。 因此4 s末質點離坐標原點的距離等于沿x軸方向的位移，由題圖甲可知，4 s末質點離坐標原點的距離 s＝x＝8 m。 答案　(1)2 m/s　(2)8 m 13.(10分)如圖8所示，AB為斜面，傾角為30，小球從A點以初速度v0水平拋出，恰好落在B點，求： 圖8 (1)AB間的距離； (2)物體在空中飛行的時間。 解析　小球做平拋運動，在水平方向上是勻速直線運動，在豎直方向上是自由落體運動，有 x＝v0t，y＝ 小球由A點拋出，落在B點，故有tan 30＝＝ t＝＝，x＝v0t＝ 故AB間的距離L＝＝。 答案　(1)　(2) 14.(10分)(2018舟山高一檢測)如圖9甲所示，汽車以1.6 m/s的速度在水平地面上勻速行駛，汽車后壁貨架上放有一貨物(可視作質點)，架高1.8 m。由于前方事故，突然急剎車，汽車輪胎抱死，貨物從架上落下。已知該型號汽車在所在路面行駛時剎車痕s(即剎車距離)與剎車前車速v的關系如圖乙所示，忽略貨物與架子間的摩擦及空氣阻力，g取10 m/s2。求： 圖9 (1)汽車剎車過程中的加速度多大； (2)貨物在車廂底板上落點距車后壁的距離。 解析　(1)汽車以速度v剎車，勻減速到零，剎車距離為s，由運動學公式v2＝2as、v－s關系圖象知： 當v0＝4 m/s時，s0＝2 m，代入數(shù)據(jù)得a＝4 m/s2。 (2)剎車后，貨物做平拋運動，由h＝gt2，得t＝0.6 s 貨物的水平位移為s2＝vt＝1.60.6 m＝0.96 m 汽車做勻減速直線運動，剎車時間為t′，則 t′＝＝ s＝0.4 s<0.6 s 則汽車的實際位移為s1＝＝ m＝0.32 m 故Δs＝s2－s1＝0.64 m。 答案　(1)4 m/s2　(2)0.64 m 15.(10分)如圖10所示，質量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動，經距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，桌面高h＝0.45 m，不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求： 圖10 (1)小物塊落地點到飛出點的水平距離s； (2)小物塊落地時的動能Ek； (3)小物塊的初速度大小v0。 解析　(1)由平拋運動規(guī)律，有： 豎直方向h＝gt2， 水平方向s＝vt， 得水平距離s＝ v＝0.90 m。 (2)由機械能守恒定律，得落地時的動能 Ek＝mv2＋mgh＝0.90 J。 (3)由動能定理，有－μmgl＝mv2－mv， 得初速度大小v0＝ ＝4.0 m/s。 答案　(1)0.90 m　(2)0.90 J　(3)4.0 m/s 16.(14分)(2018鄭州高一檢測)如圖11所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10.0 m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程以P＝4.0 kW 的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t＝3.0 s，人和車的總質量m＝1.8102 kg，臺高h＝5.0 m，摩托車的落地點到高臺的水平距離x＝10.0 m。不計空氣阻力，g取10 m/s2。求： 圖11 (1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間； (2)摩托車落地時速度的大?。? (3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。 解析　(1)摩托車在空中做平拋運動，設摩托車飛行時間為t1，則h＝gt，t1＝＝ s＝1.0 s (2)設摩托車到達高臺頂端的速度為vx， 即平拋運動的水平速度vx＝＝ m/s＝10.0 m/s， 豎直速度為vy＝gt1＝10.0 m/s 摩托車落地時的速度 v＝＝10 m/s或v＝14.1 m/s。 (3)摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理： Pt－Wf－mgh＝mv－mv＝0 Wf＝Pt－mgh＝4.01033.0 J－1.8102105.0 J＝3.0103 J 所以，摩托車沖上高臺的過程中摩托車克服阻力所做的功為3.0103 J。 答案　(1)1.0 s　(2)14.1 m/s　(3)3.0103 J