高中物理51曲线运动课时作业新人教版必修文档格式.docx
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网球由李娜击出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是( )
A.曲线运动,加速度大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
B.曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动
C.曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动
D.若水平抛出则是匀变速曲线运动,若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动
网球只受重力,大小和方向均不变,加速度大小和方向也都不变,刚抛出时速度方向和重力不在同一条直线上,所以网球的运动性质是匀变速曲线运动,正确选项是A。
5.若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则( )
A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动
B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动有可能是匀变速直线运动
C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动
D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动
6.关于曲线运动的位移,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的位移是曲线
B.只要曲线运动不停止,曲线运动的位移就一定越来越大
C.曲线运动的位移不可能是零
D.做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是4m,竖直分位移是3m,则其位移大小为5m
曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段,不是曲线,选项A错误;
轨迹是曲线的运动,如抛出的物体所做的运动、圆周运动等都属于曲线运动,其位移可能逐渐变大,也可能周期性变化,当然也可能在某时刻为零,选项B、C都错误;
如果做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是4m,竖直分位移是3m,则其位移大小为l=
=5m,选项D正确。
7.如图所示,在长约80~100cm、一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。
然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是图中的( )
红蜡块的水平分速度越来越大,合速度越来越大,合速度与水平方向的夹角越来越小,由此可知C选项正确。
C
8.如图所示,从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场,若飞机在降落过程中的水平分速度为60m/s,竖直分速度为6m/s,已知飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于0.2m/s2的匀减速直线运动,则飞机落地之前( )
A.飞机的运动轨迹为曲线
B.经20s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等
C.在第20s内,飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等
D.飞机在第20s内,水平方向的平均速度为21m/s
由于初速度的方向与合加速度的方向相反,因此飞机的运动轨迹为直线,A错误;
由匀减速运动规律可知,飞机在第20s末的水平分速度为20m/s,竖直方向的分速度为2m/s,B、C错误;
飞机在第20s内,水平方向的平均速度为21m/s,D正确。
二、多项选择题
9.关于曲线运动,下面说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动不一定是曲线运动
C.曲线运动是变加速运动
D.加速度大小或速度大小都不变的运动一定不是曲线运动
曲线运动速度方向时刻变化,速度是矢量,故速度一定变化,所以选项A正确;
速度变化不一定是速度方向变化,如匀加速直线运动等,故选项B正确;
加速度不变的运动是匀变速运动,匀变速运动可能是曲线运动,如水平抛出石块的运动,故选项C错误;
加速度大小不变的运动可能是曲线运动,如抛出的石块,速度大小不变的运动也可能是曲线运动,如匀速圆周运动,故选项D错误。
AB
10.
如图所示,当吊车以速度v1沿水平直线匀速行驶,同时以速度v2收拢绳索提升物体时,下列表述正确的是( )
A.物体的实际运动速度为v1+v2
B.物体的实际运动速度为
C.物体相对地面做曲线运动
D.绳索保持竖直状态
物体的速度是由水平速度和竖直速度合成的,v=
,故相对于地面做匀速直线运动,所以A、C选项错,B正确;
两个方向的运动互不影响,物体竖直方向始终做匀速直线运动,因此绳索保持竖直状态,所以D选项正确。
BD
11.质量为m=2kg的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy坐标系,t=0时物体位于坐标系的原点O。
物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化的图线如图甲、乙所示。
则( )
A.t=0时,物体速度的大小为3m/s
B.t=8s时,物体速度的大小为4m/s
C.t=8s时,物体速度的方向与x轴正向夹角为37°
D.t=8s时,物体的位置坐标为(24m,16m)
由题图可知,t=0时刻,vx=3m/s,vy=0,所以t=0时刻,物体的速度大小v0=3m/s,A正确;
t=8s时,vx=3m/s,vy=4m/s,物体的速度大小v=
=5m/s,B错误;
速度方向与x轴正向夹角设为α,则tanα=
=
,α=53°
,C错误;
t=8s时,物体的位置坐标x=vxt=24m,y=
ayt2=16m,所以t=8s时,物体的位置坐标为(24m,16m),D正确。
AD
三、非选择题
12.直升机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开直升机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5m/s。
若直升机停留在离地面100m高处空投物资,由于风力的作用,使降落伞和物资获得1m/s的水平向北的速度,求:
(1)物资在空中运动的时间;
(2)物资落地时速度的大小;
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。
如图所示,物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动。
(1)分运动与合运动具有等时性,故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等。
所以t=
s=20s。
(2)物资落地时vy=5m/s,vx=1m/s,由平行四边形定则得
v=
m/s=
m/s
(3)物资水平方向的位移大小为
x=vxt=1×
20m=20m。
(1)20s
(2)
m/s (3)20m
2019-2020年高中物理5.2平抛运动课时作业新人教版必修
[课时提升作业]
1.关于做平抛运动的物体,说法正确的是( )
A.速度始终不变
B.加速度始终不变
C.受力始终与运动方向垂直
D.受力始终与运动方向平行
物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用,且初速度沿水平方向,故物体的加速度始终不变,大小为g,B正确;
物体的平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小和方向时刻变化,A错误;
运动过程中,物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行,C、D错误。
2.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
物体做平抛运动时,y=
gt2,x=v0t,
则t=
,所以x=v0
,故A、C错误。
由vy=gt=
,故B错误。
由v=
,
则v0越大,落地速度越大,故D正确。
3.
(xx·
汕头高一检测)如图所示,滑板运动员以速度v0从离地高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。
忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是( )
A.v0越大,运动员在空中运动时间越长
B.v0越大,运动员落地瞬时速度越大
C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关
D.运动员落地位置与v0大小无关
在平抛运动中,飞行时间仅由高度决定,所以A错误;
水平位移、落地速度(末速度)由高度和初速度共同决定,所以B对,C、D错误。
4.(xx·
莆田高一检测)如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v1,落地时的速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )
做平抛运动的物体加速度恒为g,则速度的变化Δv=gΔt,方向始终竖直向下,故选项C正确。
5.
甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示。
将甲、乙两球分别为v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,在下列条件下,乙球可能击中甲球的是( )
A.同时抛出,且v1<
v2
B.甲先抛出,且v1<
C.甲先抛出,且v1>
D.甲后抛出,且v1>
甲球从较高位置抛出,运动时间较长,故应先抛出甲球。
甲、乙两球的水平位移相等,由x=v0t,t甲>
t乙,所以v1<
v2。
故选项B正确。
6.(xx·
东营高一检测)质点做平抛运动经过A、B、C三点,其速度分别与竖直方向成90°
、53°
、37°
,问质点在A、B间运动时间t1与B、C间运动时间t2之比为( )
A.
B.
C.
D.
设物体的初速度为v0,根据题意画出反映速度关系的矢量图如图所示。
分析矢量图可得
v0cot53°
=gt1,
v0cot37°
-v0cot53°
=gt2,
解得t1∶t2=9∶7,故选C。
7.
如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。
O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为60°
,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为( )
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,故速度与水平方向的夹角为30°
,设位移与水平方向的夹角为θ,则tanθ=
,又tanθ=
,所以y=
R。
由v
=2gy得,vy=
,因为tanθ=
,因而可得,v0=
=
8.对平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动
B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A项正确;
做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移增量Δy=gt2,水平方向位移不变,故B项错误。
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,且落地时间t=
,落地速度为v=
,所以C项正确,D项错误。
AC
9.以速度v0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,则下列判断中正确的是( )
A.竖直分速度等于水平分速度
B.此时球的速度大小为
v0
C.运动的时间为
D.运动的位移是
水平速度为v0,设下落的时间为t,由题意知v0t=
gt2,解得t=
,竖直分速度为vy=2v0,所以A错,C正确;
速度v=
v0;
位移s=
,所以B、D正确。
BCD
如图所示,以v0=10m/s的速度水平抛出的小球,飞行一段时间后垂直地撞在倾角α=30°
的斜面上,g取10m/s2,以下结论正确的是( )
A.小球飞行的时间是
s
B.小球飞行的时间是2s
C.小球撞击斜面时的速度大小为20m/s
D.小球下降的距离是10m
由题意知,小球撞在斜面上时的速度的矢量关系如图所示。
则竖直方向的速度vy=
=10
m/s,运动时间t=
s=
s,A正确,B错误;
合速度大小v=
=20m/s,C正确;
物体下落的竖直距离y=
gt2=15m,D错误。
11.
如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°
的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m,求小球水平抛出的初速度vo和斜面与平台边缘的水平距离x各为多少?
(取sin53°
=0.8,cos53°
=0.6,g=10m/s2)
小球从平台到斜面顶端的过程中
做平抛运动,由平抛运动规律有:
x=v0t,h=
gt2,vy=gt
由题图可知:
tanα=
代入数据解得:
v0=3m/s,x=1.2m。
3m/s 1.2m
12.(xx·
葫芦岛高一检测)汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一货物(可视作质点),架高1.8m。
由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,货物从架上落下。
已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕x(即刹车距离)与刹车前车速v的关系如图所示,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2。
求:
(1)汽车刹车过程中的加速度多大。
(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离。
(1)汽车以速度v刹车,匀减速到零,刹车距离为x,由运动学公式v2=2ax、vx关系图象知:
当v=4m/s时,x=2m,代入数据得:
a=4m/s2
(2)刹车后,货物做平抛运动,
h=
gt2,t=0.6s
货物的水平位移为:
x2=vt=0.96m
汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t′,
则t′=
=0.4s<
0.6s
则汽车的实际位移为:
x1=
=0.32m
故Δx=x2-x1=0.64m
(1)4m/s2
(2)0.64m