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1、課時作業(yè)10 曲線運動 平拋運動
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
1.下列說法正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動
B.物體在變力作用下有可能做曲線運動
C.物體做曲線運動,沿垂直速度方向的合力一定不為零
D.沿垂直速度方向的合力為零時,物體一定做直線運動
解析:物體是否做曲線運動,取決于物體所受合外力方向與物體運動方向是否共線,只要兩者不共線,無論物體所受合外力是恒力還是變力,物體都做曲線運動,故A錯誤,B正確.由垂直速度方向的力改變速度的方向,沿速度方向的力改變速度的大小知,C、D正確.
答案:BCD
圖1
2
2、.一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)的運動軌跡如圖1,下列判斷正確的是( )
A.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速
B.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速
C.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速
D.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速
解析:在x方向,質(zhì)點若始終勻速,則表明質(zhì)點受到的合外力沿y方向,由于做曲線運動的軌跡偏向合外力的方向,所以合外力是先沿y軸的反方向,再沿y軸的正方向,也就是說先是與y軸上的分速度方向相反,后是相同,所以沿y軸先減速后加速,B對;同理可得,在y方向,質(zhì)點若始終勻速,應(yīng)是沿x方向先加速后減速,D對.
答案:BD
3.民族運動會上有一騎射項目,運動
3、員騎在奔跑的馬背上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標,假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標的最近距離為d.要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短,則( )
A.運動員放箭處離目標的距離為
B.運動員放箭處離目標的距離為
C.箭射到靶的最短時間為
D.箭射到靶的最短時間為
解析:
圖2
要想在最短時間內(nèi)射中目標,箭垂直于跑道射出時間t=,運動員放箭時應(yīng)使箭的合速度方向?qū)誓繕?,如圖1,則有s=vt=·.
答案:BC
圖3
4.平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:一是水平方向做勻速直線運動;二是豎直方向做自由落體運動.為了研究平拋
4、物體的運動,可做下面的實驗:如圖3所示,用小錘擊打彈性金屬片,A球水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運動.兩球同時落到地面.則這個實驗( )
A.只能說明上述規(guī)律中的第一條
B.只能說明上述規(guī)律中的第二條
C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條
D.能同時說明上述兩條規(guī)律
解析:該題考查對平拋運動及其分運動的理解,同時考查探究問題的思維能力.實驗中A球做平拋運動,B球做自由落體運動,兩球同時落地說明A球平拋運動的豎直分運動和B球相同,而不能說明A球的水平分運動是勻速直線運動,所以B項正確.A、C、D三項都不對.
答案:B
5.(2020·廣東理綜)如圖4所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截擊練習中
5、,若練習者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上.已知底線到網(wǎng)的距離為L,重力加速度取g,將球的運動視作平拋運動,下列表述正確的是( )
圖4
A.球的速度v等于L
B.球從擊出至落地所用時間為
C.球從擊球點至落地點的位移等于L
D.球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量有關(guān)
解析:球做平拋運動,則其在豎直方向做自由落體運動,H=gt2得t=,故B正確,水平方向做勻速運動,L=v0t得v0==L,可知A正確.球從擊球點到落地點的位移s=與m無關(guān),可知C、D錯誤.
答案:AB
圖5
6.(2020·江蘇單科)如圖5所示,甲、乙兩同學(xué)
6、從河中O點出發(fā),分別沿直線游到A點和B點后,立即沿原路線返回到O點,OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為( )
A.t甲t乙 D.無法確定
解析:設(shè)水速為v0,人在靜水中速度為v,對甲,由O→A,所用時間t1=,由A→O所用時間t2=,則甲所用時t甲=t1+t2=+=s(1)式;對乙,由O→B和由B→O的實際速度v′=,故所用時間t乙==(2)式;兩式相比得=>1即t甲>t乙,故C正確.
答案:C
圖6
7.如圖6所示,兩個相對的斜面,
7、傾角分別為37°和53°.在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出,小球都落在斜面上.若不計空氣阻力,則A、B兩個小球的運動時間之比為( )
A.1:1 B.4:3
C.16:9 D.9:16
解析:
圖7
兩小球均做平拋運動,由題意知小球都落在斜面上,所以A、B兩小球位移方向與v0方向的夾角分別為θA=37°,θB=53°,如圖7所示,由tanθ===得t=,所以===.
答案:D
圖8
8.如圖8所示,AB為斜面,BC為水平面, 從A點以水平速度v0拋出一小球,其第一次落點到A的水平距離為s1;從A點以水平速度3v0拋出小球,其第二次落點到
8、A的水平距離為s2,不計空氣阻力,則s1:s2不可能等于( )
A.1:3 B.1:6
C.1:9 D.1:12
答案:D
二、計算題(3×12′=36′)
9.如圖9所示,已知h=2 m.小船以v=4 m/s的速度勻速向左運動,并拉動岸上的車,當船經(jīng)圖中的A點時,繩與水平方向的夾角為θ=60°,當船經(jīng)過圖中B點時,繩子與水平方向的夾角θ′=30°,求該過程車的速度變化了多少?
圖9
解析:
圖10
小船的實際運動可分解為兩個分運動,一方面船繞O點做圓周運動,因此有垂直于繩斜向上的分速度v1,另一方面是沿繩子方向的運動,因此有分速度v2.如圖10所示,當船經(jīng)
9、A點時由幾何知識知v2=v·cosθ==2 m/s.又因繩的長度不變,所以v車=v2=2 m/s.同理,當船經(jīng)B點時,v車′=v2′=vcosθ′=2 m/s,所以從A到B的過程中車的速度增加了Δv=v車′-v車=1.46 m/s.
答案:該過程車的速度增加了1.46 m/s
10.如圖11所示,光滑斜面長為a,寬為b,傾角為θ.一物塊沿斜面上方頂點P水平射入,而從右下方頂點Q離開斜面,求物塊入射的初速度為多少?
圖11
解析:物體在光滑斜面上只受重力和斜面對物體的支持力,因此物體所受的合力大小為F=mgsinθ,
方向沿斜面向下;根據(jù)牛頓第二定律,則物體沿斜面方向的加速度應(yīng)為
10、a加==gsinθ,
又由于物體的初速度與a加垂直,所以物體的運動可分解為兩個方向的運動,即水平方向是速度為v0的勻速直線運動,沿斜面向下的是初速度為零的勻加速直線運動.因此在水平方向上有b=v0t,
沿斜面向下的方向上有a=a加t2;
故v0==b.
答案:b
11.如圖12所示,在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面體,物體A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同時在物體A的正上方,有一物體B以某一初速度水平拋出.如果當A上滑到最高點時恰好被B物體擊中.(A、B均可看作質(zhì)點,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)求:
(1)物體A上滑到最高點所用的時間t;
(2)物體B拋出時的初速度v2;
(3)物體A、B間初始位置的高度差h.
圖12
解析:(1)物體A上滑過程中,由牛頓第二定律得
mgsinθ=ma
代入數(shù)據(jù)得a=6 m/s2
設(shè)經(jīng)過t時間相撞,由運動學(xué)公式0=v1-at
代入數(shù)據(jù)得t=1 s.
(2)物體B做平拋運動,它的水平位移x=v1tcos37°=2.4 m
則拋出物體B時的初速度v2==2.4 m/s.
(3)物體A、B間的高度差
h=hA+hB=v1tsin37°+gt2=6.8 m.
答案:(1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m