2018-2019學(xué)年高考物理 主題一 曲線運(yùn)動與萬有引力定律 1.1 拋體運(yùn)動階段檢測 粵教版.doc

1.1 拋體運(yùn)動階段檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分。16為單項選擇題，710為多項選擇題。)1.一質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動，則在這段時間內(nèi)()A.速度一定在不斷改變，加速度也一定不斷改變B.速度可以不變，但加速度一定不斷改變C.質(zhì)點(diǎn)不可能在做勻變速運(yùn)動D.質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向一定是曲線上該點(diǎn)的切線方向解析物體做曲線運(yùn)動的條件是合力的方向與速度方向不在同一直線上，故速度方向時刻改變，所以曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，其加速度不為零，但加速度可以不變，例如平拋運(yùn)動，就是勻變速運(yùn)動，故A、B、C錯誤；曲線運(yùn)動的速度方向時刻改變，質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向一定是曲線上該點(diǎn)的切線方向，故D正確。答案D2.(2018江門高一檢測)一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律如圖1所示。關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法正確的是()圖1A.物體做速度逐漸增大的曲線運(yùn)動B.物體運(yùn)動的加速度先減小后增大C.物體運(yùn)動的初速度大小是50 m/sD.物體運(yùn)動的初速度大小是10 m/s解析由圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負(fù)方向，則合運(yùn)動的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，加速度為零，y軸方向的分運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，加速度沿y軸方向，所以合運(yùn)動的加速度沿y軸方向，與合初速度方向不在同一直線上，因此物體做曲線運(yùn)動。根據(jù)速度的合成可知，物體的速度先減小后增大，故A錯誤；物體運(yùn)動的加速度等于y方向的加速度，保持不變，故B錯誤；根據(jù)圖象可知物體的初速度大小為v0 m/s50 m/s，故C正確，D錯誤。答案C3.如圖2所示為湖邊一傾角為30的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O。一人站在A點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石塊，已知AO40 m，忽略人的身高，如圖2所示，不計空氣阻力，取g10 m/s2。下列說法正確的是()圖2A.若v0>18 m/s，則石塊可以落入水中B.若v0<20 m/s，則石塊不能落入水中C.若石塊能落入水中，則v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越大D.若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大解析石塊做平拋運(yùn)動剛好落入水中時，40sin 30gt2，40cos 30v0t，解得v017.32 m/s，選項A正確，B錯誤；設(shè)落水時速度方向與水平面的夾角為，tan ，v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越小，選項C錯誤；若石塊不能落入水中，設(shè)落到斜面上時速度方向與水平方向的夾角為，tan 2tan 30，可知與v0無關(guān)，故選項D錯誤。答案A4.如圖3所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d。現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法正確的是(重力加速度為g)()圖3A.小環(huán)釋放后的極短時間內(nèi)輕繩中的張力一定等于2mgB.小環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度為(1)dC.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于D.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于2解析小環(huán)釋放后，其下落速度v增大，繩與豎直桿間的夾角減小，故小環(huán)沿繩 方向的速度v1vcos 增大，由引可知小環(huán)釋放后的極短時間內(nèi)重物具有向上的加速度，繩中張力一定大于2mg，A項錯誤；小環(huán)到達(dá)B處時，繩與直桿間的夾角為45，重物上升的高度h(1)d，B項正確；如圖所示，將小環(huán)速度v進(jìn)行正交分解，v1vcos 45v，所以小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于，C、D項錯誤。答案B5.有一步槍，先后以不同的速度v1、v2、v3射出三顆子彈，各速度矢量如圖4所示，不計空氣阻力，那么子彈的射高和射程的關(guān)系是()圖4A.h甲>h乙>h丙 B.h甲<h乙<h丙C.x甲>x乙>x丙 D.x甲<x乙<x丙解析從圖中可知三顆子彈的初速度的垂直分量是相等的，即v1sin 1v2sin 2v3sin 3，根據(jù)斜拋運(yùn)動的射高公式h和飛行時間公式t可知，三顆子彈的射高和飛行時間都是相等的。從圖中還可以看出子彈丙的初速度的水平分量最大，而三顆子彈的飛行時間是相等的，根據(jù)斜拋運(yùn)動的射程公式xv0tcos 可知，子彈丙的射程最遠(yuǎn)。答案D6.(2018臺山高一檢測)如圖5所示，在斜面頂端a處以大小為va的水平速度拋出一小球，經(jīng)過時間t，恰好落在斜面底端p處；今在p點(diǎn)正上方與a等高的b處以大小為vb的水平速度拋出另一小球，經(jīng)過時間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)q處。若不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是()圖5A.vavb B.vavbC.tatb D.ta2tb解析做平拋運(yùn)動的物體運(yùn)動時間由豎直方向的高度決定t，a物體下落的高度是b的2倍，所以有tatb，所以C、D錯誤；由幾何關(guān)系知a、b的水平位移關(guān)系為xa2xb，再由xv0t知vavb，B正確，A錯誤。答案B7.以初速度v020 m/s從100 m高臺上水平拋出一個物體(不計空氣阻力，g取10 m/s2)，則()A.2 s后物體的水平速度為20 m/sB.2 s后物體的速度方向與水平方向成45角C.每1 s內(nèi)物體的速度變化量的大小為10 m/sD.每1 s內(nèi)物體的速度大小的變化量為10 m/s解析水平拋出的物體做平拋運(yùn)動，水平方向速度不變，vxv020 m/s，A項正確；2 s后，豎直方向的速度vygt20 m/s，所以tan 1，則45，B項正確；速度的變化表現(xiàn)為豎直方向速度的變化，所以t1 s內(nèi)，速度的變化量vgt10 m/s，所以C項正確；物體的運(yùn)動速度大小為，相同時間內(nèi)，其變化量不同，D項錯誤。答案ABC8.一條船要在最短時間內(nèi)渡過寬為100 m的河，已知河水的流速v1與船離一側(cè)河岸的距離s變化的關(guān)系如圖6甲所示，船在靜止水中的速度v2與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則以下判斷中正確的是()圖6A.船渡河的最短時間是20 sB.船運(yùn)動的軌跡可能是直線C.船在河水中的加速度大小為0.4 m/s2D.船在河水中的最大速度是5 m/s解析船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直時渡河時間最短，即t s20 s，A正確；由于水流速度變化，所以合速度變化，船頭始終與河岸垂直時，運(yùn)動的軌跡不可能是直線，B錯誤；船渡河最短時間t20 s，則船運(yùn)動到河的中央時所用時間為10 s，水的流速在s0到s50 m之間增加，則a1 m/s20.4 m/s2，同理s50 m到s100 m之間a2 m/s20.4 m/s2，則船在河水中的加速度大小為0.4 m/s2，C正確；船在河水中的最大速度為v m/s m/s，D錯誤。答案AC9.如圖7所示，質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點(diǎn)，從同一點(diǎn)O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出，A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，落地點(diǎn)為P1；B沿光滑斜面運(yùn)動，落地點(diǎn)為P2，并且P1和P2在同一水平面內(nèi)，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()圖7A.質(zhì)點(diǎn)B的運(yùn)動時間長B.質(zhì)點(diǎn)A、B沿x軸方向的位移相同C.質(zhì)點(diǎn)A、B落地時的速率相等D.質(zhì)點(diǎn)A落地時的速率大解析對于A質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)hgt，得tA；對于B質(zhì)點(diǎn)，設(shè)斜面傾角為，在沿斜面向下方向上有g(shù)sin t，解得tB，可知tB>tA，選項A正確；在x軸方向上，有xv0t，知B質(zhì)點(diǎn)沿x軸的位移大于A質(zhì)點(diǎn)沿x軸的位移，選項B錯誤；由運(yùn)動學(xué)公式知v，h相同，則v大小相同，則質(zhì)點(diǎn)A、B落地時的速率大小相等，選項C正確，D錯誤。答案AC10.跳臺滑雪是奧運(yùn)比賽項目之一，利用自然山形建成的跳臺進(jìn)行，某運(yùn)動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖8所示，若斜面雪坡的傾角為，飛出時的速度大小為v0，不計空氣阻力，運(yùn)動員飛出后在空中的姿勢保持不變，重力加速度為g，則()圖8A.如果v0不同，該運(yùn)動員落到雪坡時的位置不同，速度方向也不同B.如果v0不同，該運(yùn)動員落到雪坡時的位置不同，但速度方向相同C.運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間是D.運(yùn)動員落到雪坡時的速度大小是解析運(yùn)動員落到雪坡上時，初速度越大，落點(diǎn)越遠(yuǎn)；位移與水平方向的夾角為，設(shè)速度與水平方向的夾角為，則有tan 2tan ，所以初速度不同時，落點(diǎn)不同，但速度方向與水平方向的夾角相同，故選項A錯誤，B正確；由平拋運(yùn)動規(guī)律可知xv0t，ygt2，且tan ，可解得t，故選項C正確；運(yùn)動員落到雪坡上時，速度大小vv0，故選項D錯誤。答案BC二、非選擇題(本題共6小題，共50分)11.(4分)如圖9甲所示的演示實(shí)驗中，A、B兩球同時落地，說明_。某同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的實(shí)驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則他將觀察到的現(xiàn)象是_，這說明_。圖9答案做平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動上面小球砸在下面小球上做平拋運(yùn)動的小球在水平方向上做勻速運(yùn)動12.(6分)未來在一個未知星球上用如圖10甲所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動?，F(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝。在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是0.10 s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實(shí)際背景屏的長度之比為14，則：圖10(1)由以上信息，可知a點(diǎn)_(選填“是”或“不是”)小球的拋出點(diǎn)。(2)由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為_ m/s2。(3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_ m/s。(4)由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時的速度大小是_ m/s。解析(1)由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動經(jīng)過相等的時間內(nèi)通過位移之比為135可知，a點(diǎn)為拋出點(diǎn)。(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運(yùn)動時間相同，設(shè)為T，在豎直方向有hgT2，T0.10 s，可求出g8 m/s2。(3)由兩位置間的時間間隔為0.10 s，水平距離為8 cm，xvt，得水平速度為0.8 m/s。(4)b點(diǎn)豎直分速度為ac間的豎直平均速度，根據(jù)速度的合成求b點(diǎn)的合速度，vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/s。答案(1)是(2)8(3)0.8(4)13.(8分)一質(zhì)量為1 kg的物體自距地面20 m高處由靜止釋放，同時受到水平向右、大小為5 N的恒力作用，求：(1)物體在水平方向上做什么運(yùn)動？經(jīng)多長時間落地？(2)物體從釋放到落地水平位移是多少？(不計空氣阻力，g取10 m/s2)解析(1)釋放后，物體受重力和水平向右的作用力，兩力均為恒力，所以合力F合為恒力，由運(yùn)動的獨(dú)立性知，物體在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動。在豎直方向上由ygt2得，物體在空中運(yùn)動的時間t s2 s。(2)物體在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的加速度a水平 m/s25 m/s2水平位移xa水平t2522 m10 m。答案(1)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動2 s(2)10 m14.(10分)在一定高度處把一個小球以v030 m/s的速度水平拋出，它落地時的速度大小vt50 m/s，如果空氣阻力不計，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)小球在空中運(yùn)動的時間t；(2)小球在平拋運(yùn)動過程中通過的水平位移x和豎直位移y；(3)小球在平拋運(yùn)動過程的平均速度大小。解析(1)設(shè)小球落地時的豎直分速度為vy，由運(yùn)動的合成可得vt，解得vy m/s40 m/s小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，有vygt，解得t s4 s(2)小球在水平方向上的位移為xv0t304 m120 m小球的豎直位移為ygt21042 m80 m(3)小球位移的大小為s m40 m由平均速度公式可得 m/s10 m/s。答案(1)4 s(2)120 m80 m(3)10 m/s15.(10分)將小球以10 m/s的速度斜向上拋出，速度方向與水平方向成30角，求小球在0.8 s內(nèi)的位移及0.8 s末的速度。(不計空氣阻力，g取10 m/s2)。解析水平方向vxv0xv0cos 3010cos 30 m/s5 m/s，水平位移xvxt50.8 m4 m，豎直方向v0yv0sin 305 m/s，豎直位移為yv0ytgt250.8 m100.82 m0.8 m，0.8 s末的豎直速度為vyv0ygt(5100.8) m/s3 m/s，故s m7.0 mtan ，即此時位移方向與水平方向成角，arctan v m/s9.2 m/stan ，即此時速度方向與水平方向成角，arctan 。答案7.0 m與水平方向成角斜向上，arctan 9.2 m/s與水平方向成角斜向下，arctan 16.(2018中山高一檢測)(12分)如圖11所示，水平傳送帶的速度為4.0 m/s，它的右端與等高的光滑水平平臺相接觸。一工件m(可看成質(zhì)點(diǎn))輕輕放于傳送帶的左端，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.3，經(jīng)過一段時間工件從光滑水平平臺上滑出，恰好落在小車左端。已知平臺與小車的高度差h0.8 m，小車左端距平臺右端的水平距離s1.2 m，取g10 m/s2，求：圖11(1)工件水平拋出的初速度v0；(2)傳送帶的長度L。解析(1)工件從平臺右端水平拋出后，做平拋運(yùn)動。水平方向：sv0t，豎直方向：hgt2，得v0s3 m/s。(2)由于v03 m/s小于水平傳送帶的速度，故可知工件在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動，工件在傳送帶上所受摩擦力fmg，由牛頓第二定律可知fma，由運(yùn)動學(xué)關(guān)系可知v2aL，得L1.5 m。答案(1)3 m/s(2)1.5 m