新教材物理人教版提升訓(xùn)練第五章拋體運(yùn)動(dòng)水平測(cè)試卷

第五章水平測(cè)試卷本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列與曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)的敘述，正確的是()A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向一定時(shí)刻改變B．物體運(yùn)動(dòng)速度改變，它一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定變化D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能處于平衡狀態(tài)答案A解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向沿軌跡的切線方向，是不斷變化的，故A正確；物體速度發(fā)生變化，不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，它的加速度不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度方向一定改變，一定是變速運(yùn)動(dòng)，不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。2．一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則()A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變答案C解析質(zhì)點(diǎn)原來做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明所受合力為0，當(dāng)對(duì)其施加一恒力后，恒力的方向與原來運(yùn)動(dòng)的速度方向關(guān)系不確定，則質(zhì)點(diǎn)可能做直線運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度的方向一定與該恒力的方向相同，故A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)恒力與初速度垂直時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向變化，恒力方向不變，速度與恒力將不再垂直，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Δv＝aΔt，加速度不變，單位時(shí)間內(nèi)速度變化量不變，而不是速率的變化量不變，故D錯(cuò)誤。3．如圖甲所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷中，正確的有()A．筆尖留下的痕跡可以是一條如圖乙所示的拋物線 B．筆尖留下的痕跡可以是一條傾斜的直線 C．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向始終保持不變 D．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終保持不變答案D解析由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，又沿三角板直角邊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是向上彎曲的拋物線，故A、B錯(cuò)誤；在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向是軌跡的切線方向，時(shí)刻在變化，故C錯(cuò)誤；筆尖水平方向的加速度為零，豎直方向的加速度豎直向上，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終豎直向上，保持不變，故D正確。4．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的敘述，下列說法不正確的是()A．平拋運(yùn)動(dòng)是一種在恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與恒力方向的夾角保持不變C．平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小是時(shí)刻變化的D．平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與加速度方向的夾角一定越來越小答案B解析平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，故A正確；平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)刻在變化，由v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)知合速度在增大，C正確；加速度方向豎直向下，設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為θ，有tanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,gt)，因t增大，所以tanθ變小，θ變小，故D正確，B錯(cuò)誤。5．如圖所示，某同學(xué)將一小球水平拋出，最后球落在了正前方小桶的左側(cè)，不計(jì)空氣阻力。為了能將小球拋進(jìn)桶中，他可采取的辦法是()A．保持拋出點(diǎn)高度不變，減小初速度大小B．保持拋出點(diǎn)高度不變，增大初速度大小C．保持初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．減小初速度大小，同時(shí)降低拋出點(diǎn)高度答案B解析設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，拋出點(diǎn)離桶的高度為h，水平位移為x，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t＝eq\r(\f(2h,g))，水平位移為：x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，由上式分析可知，要增大水平位移x，可保持拋出點(diǎn)高度h不變，增大初速度v0，故B正確，A錯(cuò)誤；由上述分析可知，要增大水平位移x，可保持初速度v0大小不變，增大拋出點(diǎn)高度h，故C錯(cuò)誤；減小初速度大小v0，同時(shí)降低拋出點(diǎn)高度h，水平位移一定減小，D錯(cuò)誤。6．以初速度v0水平拋出一個(gè)物體，經(jīng)過時(shí)間t物體的速度大小為v，則經(jīng)過時(shí)間2t，物體速度大小的表達(dá)式正確的是()A．v0＋2gt B．v＋gtC.eq\r(v\o\al(2,0)＋2gt2) D.eq\r(v\o\al(2,0)＋2gt2)答案C解析經(jīng)過時(shí)間t，在豎直方向上的分速度vy＝gt，物體的速度大小v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)。經(jīng)過時(shí)間2t，在豎直方向上的分速度vy′＝2gt，根據(jù)平行四邊形定則，物體的速度大小v′＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gt2)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7．如圖所示，在距河面高度h＝20m的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為30°。人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，那么()A．5s時(shí)繩與水面的夾角為60°B．5s時(shí)小船前進(jìn)了15mC．5s時(shí)小船的速率為4m/sD．5s時(shí)小船到岸邊的距離為15m答案D解析設(shè)開始時(shí)小船距岸邊為L(zhǎng)，則L＝eq\f(h,tan30°)＝20eq\r(3)m,5s時(shí)人拉繩端移動(dòng)位移為x＝vt＝3×5m＝15m，設(shè)5s時(shí)小船前進(jìn)了x′，繩與水面的夾角為θ，由幾何關(guān)系得sinθ＝eq\f(h,2h－x)＝0.8，解得θ＝53°，A錯(cuò)誤；由tanθ＝eq\f(h,L－x′)，解得x′≈19.64m，B錯(cuò)誤；由v船cosθ＝v可得5s時(shí)小船的速率為v船＝5m/s，C錯(cuò)誤；5s時(shí)小船到岸邊的距離為L(zhǎng)－x′＝eq\f(h,tanθ)＝15m，D正確。8．如圖所示的兩個(gè)斜面，傾角分別為37°和53°，在頂點(diǎn)兩個(gè)小球A、B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(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為()A．1∶1 B．4∶3C．16∶9 D．9∶16答案D解析小球落在斜面上時(shí)，位移與水平方向的夾角等于斜面的傾角θ，則：tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，所以時(shí)間t＝eq\f(2tanθv0,g)，則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比：eq\f(t1,t2)＝eq\f(tan37°,tan53°)＝eq\f(9,16)，故D正確。9．下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)方向如圖v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線。則其中可能正確是()答案AB解析A選項(xiàng)中，船在靜水中的速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且過河時(shí)間最短，故A正確；B選項(xiàng)中，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向可能正好垂直河岸，過河的位移最小，故B正確；C選項(xiàng)中，合速度的方向偏向下游，因此不可能出現(xiàn)圖中的現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，船頭的指向?yàn)榇陟o水中速度的方向，與流水速度的合速度的方向不可能是圖示虛線方向，故D錯(cuò)誤。10．一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體做直線運(yùn)動(dòng)C．物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為50m/sD．物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小為10m/s答案AC解析由v-t圖像可以看出，物體在x方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故物體做曲線運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；物體的初速度大小為v0＝eq\r(302＋402)m/s＝50m/s，C正確，D錯(cuò)誤。11．如圖所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經(jīng)過時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)Q處。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是()A．va＝2vb B．va＝eq\r(2)vbC．ta＝2tb D．ta＝eq\r(2)tb答案BD解析從b處拋出的小球落在斜面的中點(diǎn)，知從a、b兩處拋出的兩球下降的高度之比為2∶1，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2知，t＝eq\r(\f(2h,g))，則時(shí)間之比為eq\f(ta,tb)＝eq\r(2)，即ta＝eq\r(2)tb；又因?yàn)閮尚∏虻乃轿灰浦葹?∶1，則由x＝v0t，得va＝eq\r(2)vb，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。12．民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一直線側(cè)向騎射項(xiàng)目如圖所示，運(yùn)動(dòng)員騎在沿直線奔跑的馬上，彎弓放箭射擊跑道外側(cè)的固定目標(biāo)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短(不考慮空氣阻力的影響)，則()A．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(dv2,v1)B．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為eq\f(d\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),v2)C．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為eq\f(d,v2)D．箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為eq\f(d,\r(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1)))答案BC解析當(dāng)箭垂直于馬運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，最短時(shí)間t＝eq\f(d,v2)，故C正確，D錯(cuò)誤；時(shí)間最短時(shí)，箭在沿馬運(yùn)動(dòng)方向上的位移x＝v1t＝eq\f(v1d,v2)，所以放箭處離目標(biāo)的距離為s＝eq\r(d2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v1d,v2)))2)＝eq\f(d,v2)eq\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2))，A錯(cuò)誤，B正確。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分)13．(6分)用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片如圖所示。拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為10Hz，a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)阻力。(1)根據(jù)照片顯示的信息，下列說法中正確的是()A．只能確定b球的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．不能確定a球沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)C．只能確定a球沿水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)D．可以斷定a球的運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成(2)根據(jù)照片信息可求出a球的水平速度大小為________m/s；當(dāng)a球與b球運(yùn)動(dòng)了________s時(shí)它們之間的距離最小。答案(1)D(2)10.2解析(1)因?yàn)檎掌舷噜弮纱伍W光的時(shí)間間隔相等，知a球在相等時(shí)間間隔的水平位移相等，知a球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與b球運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，知a球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。(2)根據(jù)Δy＝gT2＝10×0.01m＝0.1m，所以2L＝0.1m，所以平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝eq\f(2L,T)＝eq\f(0.1m,0.1s)＝1m/s。因?yàn)閮汕蛟谪Q直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以豎直方向上距離恒定，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到與b在同一豎直線上時(shí)，距離最短，則t＝eq\f(4L,v0)＝eq\f(0.2,1)s＝0.2s。14．(6分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖a是研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖b是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的軌跡圖線。(1)固定斜槽軌道時(shí)應(yīng)注意使__________________________。(2)若已知從拋出點(diǎn)下降高度為h時(shí)，水平距離為x，重力加速度為g，則計(jì)算小球平拋初速度的公式為v0＝________。(3)根據(jù)圖b給出的數(shù)據(jù)，圖中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，可計(jì)算出v0＝________m/s。(g取10m/s2)答案(1)斜槽末端水平(2)xeq\r(\f(g,2h))(3)1.62解析(1)固定斜槽軌道時(shí)應(yīng)注意使斜槽末端水平。(2)若已知從拋出點(diǎn)下降高度為h時(shí)，水平距離為x，重力加速度為g，則x＝v0t；h＝eq\f(1,2)gt2，則小球平拋初速度的公式為：v0＝eq\f(x,t)＝xeq\r(\f(g,2h))。(3)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×19.6×10－2,10))s＝0.198s，則初速度為v0＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.32,0.198)m/s＝1.62m/s。三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)15．(6分)如圖所示，一條小船位于200m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游100eq\r(3)m處有一危險(xiǎn)區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4m/s，為了使小船避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸，小船在靜水中的速度至少是多少？答案2m/s解析小船速度最小且使小船避開危險(xiǎn)區(qū)，必使小船的合速度方向如圖所示，tanθ＝eq\f(100,100\r(3))＝eq\f(\r(3),3)，θ＝30°，故v船＝v水sin30°＝4×eq\f(1,2)m/s＝2m/s。16．(10分)在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，P點(diǎn)處有一個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置，離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，上端A與P點(diǎn)的高度差也為h(不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g)。(1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時(shí)間；(2)求能被探測(cè)屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍。答案(1)eq\r(\f(3h,g))(2)Leq\r(\f(g,4h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h))解析(1)由題意可知，微粒在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，打在探測(cè)屏AB中點(diǎn)的微粒滿足eq\f(3,2)h＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(3h,g))。(2)當(dāng)微粒打在探測(cè)屏B點(diǎn)時(shí)，初速度為v1＝eq\f(L,t1)，豎直方向有2h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)解得v1＝Leq\r(\f(g,4h))同理，當(dāng)微粒打在探測(cè)屏A點(diǎn)時(shí)，初速度為v2＝eq\f(L,t2)，豎直方向有h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，解得v2＝Leq\r(\f(g,2h))所以能被屏探測(cè)到的微粒初速度范圍是：Leq\r(\f(g,4h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h))。17．(12分)如圖所示，起重機(jī)將重物吊運(yùn)到高處的過程中經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，重物的質(zhì)量m＝500kg，A、B間的水平距離d＝10m。重物自A點(diǎn)起，沿水平方向做vx＝1.0m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿豎直方向做初速度為零、加速度a＝0.2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略吊繩的質(zhì)量及空