2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)測(cè)評(píng)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE10-第五章測(cè)評(píng)(時(shí)間:60分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。第1~8題每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第9~12題有多個(gè)選項(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.關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下述說(shuō)法正確的是()A.肯定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.肯定是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.可能是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),也可能是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.以上都不對(duì)解析兩個(gè)初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),即物體受到兩個(gè)互成角度的恒力作用,做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故A選項(xiàng)正確。答案A2.(2024內(nèi)蒙古包頭測(cè)評(píng))影視劇中的人物騰空、飛躍及空中武打鏡頭經(jīng)常要通過(guò)吊鋼絲(即吊威亞)來(lái)實(shí)現(xiàn)。若某次拍攝時(shí),將鋼絲繩的一端通過(guò)特別材料的設(shè)備系在演員身上,另一端跨過(guò)定滑輪固定在大型起重設(shè)備上。起重設(shè)備在將演員豎直加速吊起的同時(shí),沿水平方向勻速移動(dòng),使演員從地面“飛躍”至空中。不計(jì)空氣阻力,假定鋼絲繩始終保持豎直,則在此過(guò)程中,下列推斷正確的是()A.演員做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.演員做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.演員的速度越來(lái)越大D.鋼絲繩的拉力等于演員的重力解析依據(jù)題意,演員在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向做加速運(yùn)動(dòng),則可知合力與速度方向不在同始終線(xiàn)上,故演員做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),但合力不肯定是定值,即加速度不肯定是定值,則演員不肯定做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;依據(jù)題意,演員水平方向的速度不變,但是豎直方向的速度增大,故合速度增大,故選項(xiàng)C正確;由于演員在豎直方向做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓其次定律可知,鋼絲繩的拉力大于演員的重力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C3.(2024湖北八校聯(lián)考)從離地面h高處釋放A、B、C三個(gè)小球,A球自由下落,B球以速度v水平拋出,C球以速度2v水平拋出,則它們落地時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系是()A.tA<tB<tC B.tA>tB>tCC.tA<tB=tC D.tA=tB=tC解析平拋運(yùn)動(dòng)物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間僅與高度有關(guān),與水平方向的初速度大小無(wú)關(guān),故tB=tC,而平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),所以tA=tB=tC,D正確。答案D4.西班牙某小鎮(zhèn)實(shí)行了西紅柿狂歡節(jié),其間若一名兒童站在自家的平房頂上,向?qū)γ婢嚯x他L處的豎直高墻上投擲西紅柿,第一次水平拋出的速度是v0,其次次水平拋出的速度是2v0,兩次拋出的西紅柿均遇到豎直高墻,忽視空氣阻力,則比較前后兩次被拋出的西紅柿在遇到墻時(shí),有()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是1∶2B.下落的高度之比是2∶1C.下落的高度之比是4∶1D.運(yùn)動(dòng)的加速度之比是1∶2解析由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得t1∶t2=Lv0∶L2v0=2∶1,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;h1∶h2=12gt答案C5.如圖所示,斜面上a、b、c三點(diǎn)等距,小球從a點(diǎn)正上方的O點(diǎn)拋出,做初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng),恰落在b點(diǎn)。若小球初速度變?yōu)関,其落點(diǎn)位于c,則()A.v0<v<2v0 B.v=2v0C.2v0<v<3v0 D.v>3v0解析如圖所示,M點(diǎn)和b點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上,M點(diǎn)在c點(diǎn)的正上方。依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,若v=2v0,則小球落到M點(diǎn),進(jìn)而落在c點(diǎn)下面,故落在c點(diǎn)的小球的初速度滿(mǎn)意v0<v<2v0。答案A6.如圖所示,將一個(gè)小球以速度v水平拋出,小球從拋出到打到斜面上的位移與斜面垂直,斜面與水平方向的夾角為α。那么下列說(shuō)法正確的是()A.若保持水平速度v不變,斜面與水平方向的夾角α越大,小球的飛行時(shí)間越短B.若保持水平速度v不變,斜面與水平方向的夾角α越小,小球的飛行時(shí)間越短C.若保持斜面傾角α不變,水平速度v越大,小球的飛行時(shí)間越短D.若保持斜面傾角α不變,不管水平速度多大,小球的飛行時(shí)間不變解析小球從拋出到打到斜面上的位移與斜面垂直時(shí),位移與豎直方向的夾角為α,有tanα=vt12gt2=2vgt答案A7.如圖甲為直升機(jī)搶救傷員的情境,假設(shè)直升機(jī)放下繩索吊起傷員后,豎直方向的速度圖像和水平方向的位移圖像分別如圖乙、丙所示,則()A.繩索中拉力可能傾斜向上B.傷員始終處于超重狀態(tài)C.在地面上視察到傷員的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條傾斜向上的直線(xiàn)D.繩索中拉力先大于重力,后小于重力解析由豎直方向的速度圖像和水平方向的位移圖像可知,傷員在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),在豎直方向上先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng),繩索中拉力肯定豎直向上,繩索中拉力先大于重力,后小于重力,傷員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),在地面上視察到傷員的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條曲線(xiàn),選項(xiàng)D正確。答案D8.如圖所示,某人向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢,O點(diǎn)為拋出點(diǎn),落在墻上時(shí)飛鏢的速度與豎直墻壁夾角為α,已知飛鏢的初速度為v0,飛鏢所受空氣阻力不計(jì),則關(guān)于飛鏢落到A點(diǎn)時(shí)的豎直速度vy和O點(diǎn)到墻壁之間的距離L,下列所給數(shù)據(jù)正確的是()A.vy=v0sinα B.vy=vC.L=v02g解析把飛鏢在A點(diǎn)速度分解得vy=v0tanα,由vy=gt得t=v0gtan答案C9.(2024江蘇宿遷期末)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方向上的分速度隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是50m/sD.物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是10m/s解析由圖像可知物體在x方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),合力為零,在y方向物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A正確,B錯(cuò)誤;在t=0時(shí),vx大小為30m/s,vy大小為40m/s,所以v=vx2答案AC10.(2024福建漳州八校聯(lián)考)如圖所示,假如以速度v1在高空水平勻速直線(xiàn)飛行的轟炸機(jī),攻擊海面某處以速度v2(v1>v2)同向勻速航行的“敵艦”,第一次投彈時(shí),炸彈在“敵艦”的前方爆炸,若二者再次處在與第一次投彈時(shí)相同的相對(duì)位置,欲投彈擊中“敵艦”,你認(rèn)為應(yīng)有的合理調(diào)整為(不計(jì)空氣阻力)()A.適當(dāng)減小轟炸機(jī)的初速度,拋出點(diǎn)高度不變B.適當(dāng)增大轟炸機(jī)的初速度,拋出點(diǎn)高度不變C.轟炸機(jī)初速度不變,適當(dāng)降低投彈的高度D.轟炸機(jī)初速度不變,適當(dāng)增大投彈的高度解析炸彈被投出后做平拋運(yùn)動(dòng),以“敵艦”為參考系,則炸彈水平初速度為v0=v1-v2,豎直方向上,由h=12gt2得t=2hg,水平方向位移x=v0t=(v1-v2)2hg。第一次投彈時(shí),炸彈在“敵艦”的前方爆炸,說(shuō)明炸彈相對(duì)“敵艦”的水平位移x偏大。適當(dāng)減小轟炸機(jī)的初速度,拋出點(diǎn)的高度不變,炸彈飛行時(shí)間不變,由x=v0t=(v1-v2)2hg知,炸彈相對(duì)“敵艦”的水平位移x減小,可擊中“敵艦”,故A正確;適當(dāng)增大轟炸機(jī)的初速度,拋出點(diǎn)的高度不變,炸彈飛行時(shí)間不變,由x=v0t=(v1-v2)2答案AC11.人在距地面高h(yuǎn)、離靶面距離L處,將質(zhì)量為m的飛鏢以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如圖所示。只變更m、h、L、v0四個(gè)量中的一個(gè),可使飛鏢投中靶心的是()A.適當(dāng)減小v0 B.適當(dāng)提高h(yuǎn)C.適當(dāng)減小m D.適當(dāng)減小L解析適當(dāng)提高h(yuǎn),可使飛鏢投中靶心,選項(xiàng)B正確;由Δh=12gt2,L=v0t,聯(lián)立得Δh=gL22v0答案BD12.如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為Ff,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度為v,此時(shí)人的拉力大小為F,則此時(shí)()A.人拉繩行走的速度為vcosθB.人拉繩行走的速度為vC.船的加速度為FD.船的加速度為F解析船的速度產(chǎn)生了兩個(gè)效果:一是滑輪與船間的繩縮短,二是繩繞滑輪轉(zhuǎn)動(dòng),因此將船的速度進(jìn)行分解如圖所示,人拉繩行走的速度v人=vcosθ,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;繩對(duì)船的拉力等于人拉繩的力,即繩的拉力大小為F,與水平方向成θ角,因此Fcosθ-Ff=ma,得a=Fcos答案AC二、試驗(yàn)題(本題共2小題,共12分)13.(6分)為了探討平拋物體的運(yùn)動(dòng),可做下面的兩個(gè)試驗(yàn)。先做如圖甲所示試驗(yàn),用小錘打擊彈性金屬片,B球就水平飛出,同時(shí)A球被松開(kāi),做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落到地面,該試驗(yàn)說(shuō)明;再做如圖乙所示的試驗(yàn),將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi),最下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放,滑道2與光滑水平板平滑連接,則將視察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2,該試驗(yàn)說(shuō)明。

解析用小錘打擊彈性金屬片,B球就水平飛出,同時(shí)A球被松開(kāi),做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落到地面,知B球豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與A球相同,即平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng);把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放,滑道2與光滑水平板平滑連接,則將視察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2,知球1在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與球2相同,即平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。答案平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)14.(6分)如圖甲所示,在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水,水中放一個(gè)蠟塊,將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊,然后將這個(gè)玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí),將玻璃管水平向右移動(dòng)。假設(shè)從某時(shí)刻起先計(jì)時(shí),蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,每1s通過(guò)的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移,t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4s內(nèi)的軌跡;(2)玻璃管向右平移的加速度a=m/s2。

解析(1)如圖所示(2)因?yàn)棣=aT2,所以a=ΔxT2=5×10-212m/s答案(1)見(jiàn)解析圖(2)5×10-2三、計(jì)算題(本題共4小題,共40分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)15.(8分)如圖所示,飛機(jī)以恒定的水平速度飛行,距地面高度2000m,在飛行過(guò)程中釋放一炸彈,經(jīng)30s飛行員聽(tīng)到了炸彈著地后的爆炸聲。設(shè)炸彈著地馬上爆炸,不計(jì)空氣阻力,聲速為320m/s,求飛機(jī)的飛行速度v0。(g取10m/s2)解析炸彈離開(kāi)飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng),初速度等于飛機(jī)的飛行速度,如圖所示。設(shè)炸彈落地時(shí)間為t1,則聲音傳到飛行員的時(shí)間t2=t-t1。由平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)得t1=2hg=由運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知,炸彈落地時(shí),飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到落地點(diǎn)的正上方B點(diǎn),故BC=v0t2=v0(t-t1),DC=v(t-t1)=320×(30-20)m=3200m。由幾何關(guān)系(DC)2=(BC)2+h2,代入數(shù)據(jù)得v0=250m/s。答案250m/s16.(10分)某試驗(yàn)小組依據(jù)“平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”測(cè)量玩具手槍的子彈射出槍口的速度,如圖所示,讓子彈從槍口O點(diǎn)水平射出,在飛行途中穿過(guò)兩塊豎直平行放置的紙板P、Q,兩板相距為L(zhǎng),P板距槍口的距離為s,測(cè)出子彈穿過(guò)兩紙板后留下的C、D兩孔間的高度差為h,不計(jì)空氣及紙板阻力。求子彈射出槍口的速度v0。解析設(shè)OC間的高度差為h',則h'=12gt12。在水平方向上,同理,可得OD間水平距離,s+L=v02(整理以上各式可得v0=gLh答案gL17.(10分)如圖為湖邊一傾角為θ=37°的大壩的橫截面示意圖,水面與大壩的交點(diǎn)為Q。一人站在P點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔一小球,已知PQ=50m。(g取10m/s2,sin37°=0.6)(1)若要求小球能落到水面,v0最小是多少?(2)若小球不能落到水面上,落到斜面時(shí)速度方向與水平面夾角的正切值是多少?解析(1)若小球恰能落到Q點(diǎn),v0最小,則PQcosθ=v0tPQsinθ=12gt解得v0=16.33m/s。(2)斜面與水平方向夾角θ=37°,若小球落到斜面上時(shí),速度方向與水平方向的夾角為α,則tanθ=1tanα=gt所以:tanα=2tanθ=1.5。答案(1)16.33m/s(2)1.518.(12分)如圖所示,小球從平臺(tái)上拋出,正好落在接近平臺(tái)的一傾角為α=53°的光滑斜面上并沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)小球水平拋出的初速度v0;(2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s;(3)若斜面頂端高H=20.8m,則小球離開(kāi)平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)