人教版高一物理下册 抛体运动单元复习练习Word版 含答案.docx

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人教版高一物理下册抛体运动单元复习练习Word版含答案

一、第五章抛体运动易错题培优（难）

1．一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。

不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．小球落在P点的时间是

B．Q点在P点的下方

C．v1>v2

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知

所以

A错误；

BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知

即

根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，，水平位移，所以，BC错误；

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是，D正确。

故选D。

2．不可伸长的轻绳通过定滑轮，两端分别与甲、乙两物体连接，两物体分别套在水平、竖直杆上。

控制乙物体以v=2m/s的速度由C点匀速向下运动到D点，同时甲由A点向右运动到B点，四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示，绳子一直绷直。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

则下列说法正确的是（　　）

A．甲在A点的速度为2m/s

B．甲在A点的速度为2.5m/s

C．甲由A点向B点运动的过程，速度逐渐增大

D．甲由A点向B点运动的过程，速度先增大后减小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度，设该速度为v绳，

根据平行四边形定则得，B点的实际速度

同理，D点的速度分解可得

联立解得

那么，同理则有

由于控制乙物体以的速度由C点匀速向下运动到D点，因此甲在A点的速度为，AB错误；

CD．设甲与悬点连线与水平夹角为，乙与悬点连线与竖直夹角为，由上分析可得

在乙下降过程中，角在逐渐增大，角在逐渐减小，则有甲的速度在增大，C正确，D错误。

故选C。

3．如图所示，一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上，已知杆与水平地面之间的夹角为=53°，a点到地面的距离为12m。

从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子，小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切（重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），则小石子射出时的水平初速度为（　　）

A．3m/sB．3m/sC．m/sD．m/s

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向，如图所示

在垂直于杆的运动方向上

在垂直于杆的方向的加速度

由题可知，减速到零时的，恰好与杆相碰，则

整理得

故选B。

4．如图所示，从倾角θ=37°的斜面上方P点，以初速度v0水平抛出一个小球，小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上，过P点作一条竖直线，交斜面于Q点，则P、Q间的距离为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）（　　）

A．5.4mB．6.8mC．6mD．7.2m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

设小球垂直撞击到斜面上的速度为v，竖直速度为vy，由几何关系得

解得

设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得，竖直分速度

解得

t=0.8s

竖直方向

水平方向

设P、Q间的距离为h，由几何关系得

解得

h=6.8m

选项B正确，ACD错误。

故选B。

5．某人划船横渡一条河流，已知船在静水中的速率恒为v1，水流速率恒为v2，且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1，以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为（　　）

A．B．C．D．

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

河水流速处处相同大小为v2，船速大小恒为v1，且v1>v2。

设河宽为d，以最短位移过河时，所用时间为T2，则有

以最短时间T1过河时，有

联立解得

选项D正确，ABC错误。

故选D。

6．在光滑水平面上，有一质量为m的质点以速度做匀速直线运动。

t=0时刻开始，质点受到水平恒力F作用，速度大小先减小后增大，运动过程中速度最小值为。

质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t，发生位移的大小为x，则判断正确的是（　　）

A．B．C．D．

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．在t=0时开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度可以为零，所以质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动。

设恒力与初速度之间的夹角是θ，最小速度

解得

设经过t质点的速度最小，将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，故在沿恒力方向上有

解得

故AB错误；

CD．垂直于恒力F方向上发生的位移

沿力F方向上发生的位移

位移的大小为

故D正确，C错误；

故选D。

7．如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。

一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=40m，下列说法中正确的是（　　）

A．若v0=18m/s，则石块可以落入水中

B．v0越大，平抛过程速度随时间的变化率越大

C．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大

D．若石块能落入水中，则v0越大，全程的速度变化量越大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据平抛运动规律可得

当时，解得

从A到O的有

解得，由于，所以石块可以落入水中，A正确；

B．速度随时间的变化率即加速度，平抛运动的加速度不变，与初速度无关，B错误；

C．若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值为

位移方向与水平方向夹角的正切值

可知，因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关，C错误；

D．若石块能落入水中，由于距水面高度不变，落水时间相同，速度变化量为

所以全程的速度变化量相同，D错误。

故选A。

8．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车匀速向右运动时，绳中拉力（　　）．

A．大于A所受的重力

B．等于A所受的重力

C．小于A所受的重力

D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力

【答案】A

【解析】

【详解】

绳与小车的结点向右匀速运动，此为合运动，可把它按如图所示进行分解．

其中v1为绳被拉伸的速度，

v1＝vcosθ

A上升的速度vA与v1大小相等，即

vA＝v1＝vcosθ

随着车往右运动，θ角减小，故vA增大，即A物体加速上升，加速度竖直向上，由牛顿第二定律得，绳中拉力

T＝mg＋ma＞mg

故A正确，BCD错误。

故选A．

9．如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，使物体B匀速向右运动，物体B与地面的动摩擦因数为0.6，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为和，则（）

A．汽车向右做减速运动

B．若图示位置，则

C．β从30°到60°的过程中组子对B的拉力越来越小

D．β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力的功率越来越小

【答案】ABD

【解析】

【详解】

A.A、B两物体的速度分解如图：

由图可知，

物体B匀速向右运动，所以增大，减小，又α减小，增大，所以减小，即汽车向右做减速运动，选项A正确；

B.若图示位置，则，选项B正确；

C.β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力先减小后增大，选项C错误；

D.因为β从30°到60°的过程中B的摩擦力减小，故绳子对B的拉力的功率减小。

选项D正确。

故选ABD。

10．如图，小球从倾角为θ 的斜面顶端A点以速率v0做平抛运动，则（　　）

A．若小球落到斜面上，则v0越大，小球飞行时间越大

B．若小球落到斜面上，则v0越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大

C．若小球落到水平面上，则v0越大，小球飞行时间越大

D．若小球落到水平面上，则v0越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大

【答案】AD

【解析】

【分析】

若小球落到斜面上，竖直位移与水平位移之比等于tanθ，列式分析时间与初速度的关系．将速度进行分解，求出末速度与竖直方向夹角的正切．

若小球落到水平面上，飞行时间一定．由速度分解求解末速度与竖直方向的夹角的正切，再进行分析．

【详解】

A．若小球落到斜面上，则有

得

可知t∝v0，故A正确．

B．末速度与竖直方向夹角的正切

tanα保持不变，故B错误．

C．若小球落到水平面上，飞行的高度h一定，由得

可知t不变．故C错误．

D．末速度与竖直方向的夹角的正切

t不变，则v0越大，小球末速度与竖直方向的夹角越大，故D正确．

故选AD．

【点睛】

本题关键抓住水平位移和竖直位移的关系，挖掘隐含的几何关系，运用运动的分解法进行研究．

11．一小船在静水中的速度为8m/s，要渡过宽为80m、水流速度为6m/s的河流，下列说法正确的是（　　）

A．小船渡河的最短时间为8s

B．小船渡河的最短时间为10s

C．若小船在静水中的速度增大，则小船渡河的最短路程不变

D．若小船在静水中的速度比水流速度小，则小船渡河的最短路程不变

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

AB．当船头指向正对岸时渡河时间最短，且最短时间为

B正确，A错误；

C．由于船速大于水流的速度，因此小船渡河的最短路程是到达正对岸，若小船在静水中的速度增大，则小船渡河的最短路程不变，C正确；

D．若小船在静水中的速度比水流速度小，则小船不能到达正对岸，因此渡河的最短路程改变，D错误。

故选BC。

12．如图甲所示是网球发球机。

某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。

假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，如图乙所示。

若不考虑网球在空中受到的阻力，则（）

A．两次发射网球的初速度大小之比为3：

1

B．网球碰到墙面前在空中运动时间之比为

C．网球下落高度之比为1：

3

D．网球碰到墙面时速度大小之比为3：

1

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由题知，小球两次平抛运动的水平位移相同，设为x，根据平抛运动规律，位移与水平方向夹角的正切值是速度与水平方向夹角的正切值的一半，可得

竖直方向做自由落体运动，可得

联立得：

所以两次运动的时间之比为：

根据x=v0t，得：

故A错误；故B正确；

C．根据，得下降高度之比：

故C正确；

D．根据平抛运动规律可知，网球碰到墙面时速度大小

可得，网球碰到墙面时速度大小之比为

故D错误。

故选BC。

13．如图所示，倾角为θ=37°的斜面放在水平地面上，小球从斜面顶端P点以初速度v0水平抛出，刚好落在斜面中点处。

现将小球以初速度2v0水平抛出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，则小球两次在空中运动过程中（　　）

A．时间之比为1：

2B．时间之比为1：

C．水平位移之比为1：

4D．竖直位移之比为1：

2

【答案】BD

【解析】