新課程魯科版高中物理新學(xué)案章末綜合檢測（二）拋體運(yùn)動(dòng)

章末綜合檢測（二）拋體運(yùn)動(dòng)A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．下面四個(gè)選項(xiàng)中的虛線均表示小鳥在豎直平面內(nèi)飛行的軌跡，小鳥在圖示位置時(shí)的速度v和空氣對(duì)它的作用力F的方向可能正確的是()解析：選B做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向沿該點(diǎn)軌跡的切線方向，故A、D錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故C錯(cuò)誤，B正確。2.(2019·臨沂高一檢測)如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著懸線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則下列說法中不正確的是()A．橡皮做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小為2vC．橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小為eq\r(2)vD．橡皮的位移方向與水平成45°角，向右上方解析：選B如圖所示，橡皮同時(shí)參與了水平向右速度大小為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向上速度大小為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)関x和vy恒定，所以v合恒定，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合速度v合＝eq\r(v\o\al(x,2)＋v\o\al(y,2))＝eq\r(v2＋v2)＝eq\r(2)v，所以B錯(cuò)誤，A、C正確；設(shè)橡皮的位移與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝eq\f(vy,vx)＝1，故θ＝45°，所以D正確。3.如圖所示，O點(diǎn)處有一小球以v＝8m/s的水平初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2s，小球到達(dá)M點(diǎn)(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2)，則下列說法正確的有()A．O、M兩點(diǎn)之間的水平距離為8mB．O、M兩點(diǎn)之間的豎直距離為20mC．小球在M點(diǎn)水平分速度的大小為16m/sD．小球在M點(diǎn)的豎直分速度大小為10m/s解析：選B根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知，小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，即vMx＝8m/s，x＝vMxt＝16m，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；小球豎直方向做自落體運(yùn)動(dòng)，h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，而豎直方向速度為：vMy＝gt＝20m/s，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。4.從同一點(diǎn)沿水平方向拋出的A、B兩個(gè)小球能落在同一個(gè)斜面上，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則小球初速度vA、vB的關(guān)系和運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA、tB的關(guān)系正確的是()A．vA＞vB，tA>tB B．vA＜vB，tA<tBC．vA<vB，tA＞tB D．vA>vB，tA＜tB解析：選DA小球下落的高度小于B小球下落的高度，所以根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2知t＝eq\r(\f(2h,g))，故tA<tB；根據(jù)x＝vt知，B小球的水平位移較小，時(shí)間較長，則水平初速度較小，故vA＞vB，D正確。5．(2019·棗莊高一檢測)在高處的某一點(diǎn)將三個(gè)質(zhì)量相同的小球以相同的速率v0分別上拋、平拋、斜拋，那么以下說法中正確的是()A．從拋出到落地過程中，重力對(duì)它們所做的功都相等B．因小球的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，重力對(duì)它們所做的功不同C．從拋出到落地過程中，重力對(duì)它們做功的平均功率都相等D．如果考慮空氣阻力，則從拋出到落地過程中，重力對(duì)它們所做的功就不相等解析：選A由于重力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置高度差有關(guān)，三個(gè)小球初、末位置高度差相同，所以重力對(duì)它們所做的功都相等，A正確，B、D錯(cuò)誤；三個(gè)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一樣，所以重力對(duì)它們做功的平均功率不相等，C錯(cuò)誤。6．某卡車在公路上與路旁障礙物相撞。處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小的金屬物體，經(jīng)判斷，它是相撞瞬間車頂上一個(gè)松脫的零件被拋出而陷在泥里的。為了判斷卡車是否超速，需要測量的量是()A．車的長度，車的重量B．車的高度，車的重量C．車的長度，零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離D．車的高度，零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離解析：選D碰撞瞬間，松脫零件由于慣性而做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，為了判斷車是否超速，需測量車的高度及零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離，D正確。7.甲、乙兩球位于同一豎直直線上的不同位置，甲球比乙球高h(yuǎn)，如圖所示。將甲、乙兩球分別以速度v1、v2沿同一水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，在下列條件下，乙球可能擊中甲球的是()A．同時(shí)拋出，且v1<v2B．甲球先拋出，且v1<v2C．甲球先拋出，且v1>v2D．甲球后拋出，且v1>v2解析：選B甲球從較高位置拋出，運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，故應(yīng)先拋出。甲、乙兩球的水平位移相等，由x＝v0t，t甲>t乙，所以v1<v2。故選項(xiàng)B正確。8.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，那么：(1)照相機(jī)的閃光頻率是______Hz。(2)小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是________m/s。(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s。解析：(1)因?yàn)閤AB＝xBC，所以tAB＝tBC。在豎直方向上，由Δy＝gT2得5L－3L＝gT2，解得(2)水平分速度v＝eq\f(x,T)＝eq\f(3×,0.1)m/s＝1.5m/s。(3)vBy＝eq\f(yAC,2T)＝eq\f(5＋3×,2×0.1)m/s＝2.0m/s，又知vBx＝1.5m/s，所以vB＝eq\r(v\o\al(Bx,2)＋v\o\al(By,2))＝eq\22)m/s＝2.5m/s。答案：9.某同學(xué)在某磚墻前的高處水平拋出一石子，石子在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點(diǎn)。已知每塊磚的平均厚度為20cm，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)豎直方向剛好相距100塊磚(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)石子水平拋出的速度v0。解析：(1)由題意可知：石子落到A點(diǎn)的豎直位移y＝100×20×10－2m＝20m由y＝eq\f(1,2)gt2，得t＝2s。(2)由A點(diǎn)的速度分解可得v0＝vytan37°又因vy＝gt＝20m/s，故v0＝15m/s。答案：(1)2s(2)15m/sB級(jí)—選考提能10.(2019·聊城高一檢測)如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從距離地面高度為h的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上。運(yùn)動(dòng)員和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響。下列說法中正確的是()A．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長B．h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C．運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無關(guān)解析：選B根據(jù)t＝eq\r(\f(2h,g))知，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；落地時(shí)豎直分速度vy＝eq\r(2gh)，則運(yùn)動(dòng)員落地的速度v＝eq\r(v\o\al(0,2)＋v\o\al(y,2))＝eq\r(v\o\al(0,2)＋2gh)，v0越大，落地瞬間速度越大，故B正確；落地時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(\r(2gh),v0)，可知落地的速度方向與高度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；水平位移由初速度和高度共同決定，則運(yùn)動(dòng)員落地的位置與初速度有關(guān)，故D錯(cuò)誤。11.以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖所示，三種情況達(dá)到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計(jì)空氣阻力，則()A．h1＝h2＞h3 B．h1＝h2＜h3C．h1＝h3＜h2 D．h1＝h3＞h2解析：選D根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h1＝eq\f(v\o\al(0,2),2g)，h2＝eq\f(v0sinθ2,2g)，對(duì)于沿斜面上滑的情況，根據(jù)動(dòng)能定理有－mgh3＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(0,2)，解得h3＝eq\f(v\o\al(0,2),2g)，由于v0＞v0sinθ，從以上表達(dá)式中可以發(fā)現(xiàn)h1＝h3＞h2，故D選項(xiàng)正確。12.如圖所示，在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一物體，若汽車和被吊物體在同一時(shí)刻的速度大小分別為v1和v2，則下列說法中正確的是()A．物體在做勻速運(yùn)動(dòng)且v2＝v1B．物體在做加速運(yùn)動(dòng)且v2＞v1C．物體在做加速運(yùn)動(dòng)且v2＜v1D．物體在做減速運(yùn)動(dòng)且v2＜v1解析：選C對(duì)v1速度分解如圖所示，得v2＝v1cosθ，所以v2＜v1；由于v1不變，θ角變小，cosθ變大，故v2變大，C正確。13．一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出。水管距地面高h(yuǎn)＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m。不計(jì)空氣及摩擦阻力，g取10m/s2，則水從管口噴出的初速度大小是()A．1.2m/s B．2.0m/sC．3.0m/s D．4.0m/s解析：選B水從管口噴出，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律h＝eq\f(1,2)gt2可知，水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6s，根據(jù)x＝v0t可知水平初速度大小為v0＝2.0m/s，因此選項(xiàng)B正確。14．[多選](2019·全國卷Ⅱ)如圖(a)，在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開跳臺(tái)開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v-t圖像如圖(b)所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則()A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大解析：選BDv-t圖像中圖線與t軸包圍的面積表示位移大小，由題圖(b)可知第二次滑翔過程中所圍面積大，即在豎直方向上位移大，又運(yùn)動(dòng)員每次滑翔過程中豎直位移與水平位移的比值相同(等于傾斜雪道與水平面夾角的正切值)，故第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，故A錯(cuò)誤，B正確；從起跳到落到雪道上，第一次速度變化大，時(shí)間短，由a＝eq\f(Δv,Δt)，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上平均加速度小于第一次的，故C錯(cuò)誤；v-t圖像的斜率表示加速度，速率為v1時(shí)，第二次加速度小，設(shè)阻力為f，由mg－f＝ma，可得第二次受到的阻力大，故D正確。15．在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線________。(2)小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用________來確定的。(3)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖甲所示，則O點(diǎn)________(填“是”或“不是”)拋出點(diǎn)。(4)該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn)，測出其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了y-x2圖像，如圖乙所示，則此平拋物體的初速度v0＝________m/s。(取g＝10m/s2)解析：(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)保證小球的初速度水平，即調(diào)整斜槽末端的切線水平。(2)豎直方向用鉛垂線確定，因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向所受的重力是豎直向下的。(3)由軌跡可知，在相等的時(shí)間內(nèi)，豎直方向的位移之比為1∶3∶5∶…，表明豎直方向是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，即自由落體運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)就是拋出點(diǎn)。(4)根據(jù)y＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t得，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為y＝eq\f(g,2v\o\al(0,2))x2，則y-x2圖像的斜率為eq\f(g,2v\o\al(0,2))＝eq\,0.04)m－1＝20m－1，解得初速度v0＝0.5m/s。答案：16.一支探險(xiǎn)隊(duì)在探險(xiǎn)時(shí)遇到一條山溝，山溝的一側(cè)OA豎直，另一側(cè)呈拋物線形狀的坡面OB與一個(gè)平臺(tái)BC相連，如圖所示。已知山溝豎直一側(cè)OA的高度為2h，平臺(tái)離溝底的高度為h，C點(diǎn)離OA的水平距離為2h。以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy，坡面的拋物線方程為y＝eq\f(x2,2h)。質(zhì)量為m的探險(xiǎn)隊(duì)員在山溝的豎直一側(cè)從A點(diǎn)沿水平方向跳向平臺(tái)。人可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。(1)若探險(xiǎn)隊(duì)員從A點(diǎn)以初速度v0水平跳出時(shí)，掉在坡面OB的某處，則他在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？(2)為了能跳在平臺(tái)上，他在A點(diǎn)的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明。解析：(1)設(shè)探險(xiǎn)隊(duì)員在坡面OB上的落點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得x＝v0t,2h－y＝eq\f(1,2)gt2，又y＝eq\f(x2,2h)，聯(lián)立解得t＝eq\f(2h,\r(v\o\al(0,2)＋gh))。(2)將y＝h代入y＝eq\f(x2,2h)可求得B點(diǎn)的橫坐標(biāo)xB＝eq\r(2)h，而C點(diǎn)的橫坐標(biāo)xC＝2h。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得xB＝v0Bt1，xC＝v0Ct1，2h－h(huán)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(1,2)，解得v0B＝eq\r(gh)，v0C＝eq\r(2gh)，所以為了能跳到平臺(tái)上，他在A點(diǎn)的初速度v0應(yīng)滿足eq\r(gh)≤v0≤eq\r(2gh)。答案：(1)eq\f(2h,\r(v\o\al(0,2)＋gh))(2)eq