高中物理平抛运动.docx
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高中物理平抛运动
§5.2 平抛运动
【学习目标】
1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动；
2.知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成和分解的方法分析平抛运动；
3.理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
【新知预习】
以一定的速度将物体抛出，如果物体只受 作用，这时的运动叫做抛体运动；抛体运动开始的速度叫做初速度．如果初速度是沿 方向的，这个运动叫做平抛运动。
一、对平抛运动的理解
如图所示，甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，P点在丙球正下方。
某时刻，甲、乙、丙同时开始运动，甲以水平速度v0平抛，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，若甲、乙、丙三球同时到达P点，则说明甲在水平方向的分运动为________运动，竖直方向的分运动为________运动。
二、平抛运动的速度
1．平抛运动的特点
初速度沿方向，只受力作用，轨迹为线
2．平抛运动的研究方法（化曲为直——运动的合成与分解）
平抛运动就是水平方向的运动和竖直方向的运动合成。
3．抛体的速度
t秒末的水平分速度为vx=；
竖直分速度为vy=；
t秒末的合速度
；
的方向
。
三、平抛运动的位移
1．抛体的位置
以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则物体在任意时刻t的位置坐标为
2．抛体的位移
t秒末的合位移的大小s=；
合位移s的方向与水平方向夹角为
。
思考：
1.设时刻t的速度方向与x轴正方向夹角为θ，设时间t内位移方向与x轴正方向夹角为
，求
．
2.平抛运动到达同一点时，速度方向与x轴正方向夹角θ （填＂大于＂、＂等于＂、＂小于＂）位移方向与x轴正方向夹角为
．
【导析探究】
[例1]以抛出点为原点建直角坐标系，从
、
出发，推导平抛运动的解析式，证明平抛运动的轨迹是抛物线．
[例2]将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时，它的速度方向与地面夹角的正切值是多少？
它的速度大小是多少？
[例3]将质量分别为1kg、2kg两个石头以初速度分别为10m/s、20m/s从高度为20m高处平抛，求它们的落地时间和水平位移．
【课堂检测】
1．如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去，最后落于C点，则（ ）
A．小球A先到达C点
B．小球B先到达C点
C．两球同时到达C点
D．不能确定
2．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（）
A．竖直分速度等于水平分速度B．瞬时速度为
C．运动时间为
D．发生的位移为
3．如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。
从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。
若小球从O点以速度2v0水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（）
A．b与c之间某一点B．c点
C．c与d之间某一点D．d点
4.物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（）
A.物块将仍落在Q点
B.物块将会落在Q点的左边
C.物块将会落在Q点的右边
D.物块有可能落不到地面上
5．一架飞机在500m的高度以1.8×102km/h的速度水平飞行，为了使飞机上投放的炸弹落在指定的目标上，应该在与目标的水平距离多远的地方投弹．不计空气阻力．
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示是氢原子的能级图，一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁，释放出不同频率的光子，利用这些光子照射逸出功为3.20eV的金属钙，则下列说法中正确的是
A．随能级n的增加氢原子能量减小
B．电子发生跃迁时，可放出3种不同频率的光
C．释放出最大频率的光子照射金属钙，电子的最大初动能为12.75eV
D．释放出最大频率的光子照射金属钙，发生光电效应的遏止电压为9.55V
2．利用图像描述物理过程、探寻物理规律是物理学研究中常用的方法。
如图所示是描述某个物理过程的图像，对相应物理过程分析正确的是
A．若该图像为质点运动的位移-时间图像，则质点在1秒末改变了运动方向
B．若该图像为质点运动的速度-时间图像，则质点在前2秒内的路程等于0
C．若该图像为一条电场线上电势随位置变化的图像，则可能是等量异号点电荷的电场线中的一条
D．若该图像为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图像，则闭合线圈中一定产生恒定的电动势
3．课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：
将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于强磁铁的运动和受力情况，下列情况可能发生的是（）
A．先加速下落后减速下落
B．始终做加速运动，且加速度不断增大
C．所受合力方向竖直向上
D．所受铝管对它的作用力越来越大
4．如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN，φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）
A．点电荷Q一定在MP的连线上
B．连接PF的线段一定在同一等势面上
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．φP小于φM
5．如图所示，真空中三个质量相等的小球A、B、C，带电量分另为QA=6q，QB=3q，QC=8q。
现用恰当大小的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中A、B、C保持相对静止，且A、B间距离与B、C间距离相等。
不计电荷运动产生磁场的影响，小球可视为点电荷，则此过程中B、C之间的作用力大小为
A．
B．
C．
D．
6．如图所示是某物体做直线运动的v2-x（其中v为速度，x为位置坐标）,下列关于物体从x=0动至x=x0过程分析，其中正确的是（）
A．该物体做匀加速直线运动
B．该物体的加速度大小为
C．当该物体速度大小为
位移大小为
D．当该物体位移大小为
，速度大小为
二、多项选择题
7．下列说法正确的是（_________）
A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行
B．密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大
C．一种溶液是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系
D．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量
E．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
8．下列说法中正确的是（）
A．美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖
B．加速度大小等于g的物体处于完全失重状态
C．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，且行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运动速率越小
D．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功，静摩擦力对物体一定不做功
E.闭合电路中外电阻越大，路端电压越大
9．如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙的水平地面上，与斜面平行的轻弹簧下端固定在地面上。
一质量为m的小滑块（视为质点）从斜面顶端A以大小为v0的速度沿斜面向下匀速运动，碰到弹簧上端B后将弹簧压缩到最低位置C，返回后离开弹簧，最终停在A处。
下列说法正确的是（）
A．滑块从A运动到C的过程中，斜面体不受地面的静摩擦力
B．滑块下压弹簧的过程中做匀减速直线运动
C．滑块压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最大值为
mv02
D．滑块从C运动到A的过程，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能
10．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表.设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，并且电阻不变.变阻器R相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时（）
A．电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小
B．电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大
C．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变
D．线路损耗功率增大
三、实验题
11．在做《研究匀变速直线运动》的实验时，所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图所示，设O点为计数点的起点，每5个点取一个计数点，则第一个计数点与起始点的距离x1=__________cm，计算此纸带的加速度大小a=_________m/s2；物体经第3个计数点的瞬时速度为v3=__________m/s。
12．某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”，实验装置如图所示.
实验主要步骤如下：
①实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，接通电源，轻推小车，小车运动稳定后，得到的纸带应该是如图的__________（填“甲”或“乙”）；
②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程中橡皮筋对小车做的功记为W；
③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次从同一位置由静止释放小车，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；
④分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…。
如图所示是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的__________（填“AG”或“GJ”）部分进行测量；
⑤根据实验数据，作出W－v图象，下列符合实际的图象是_________.
四、解答题
13．图甲为某轻型起重机向房顶运输货物,其简图如图乙所示,一端有定滑轮的杆臂OA固定在O点，某次起重机以速度v0=1m/s匀速向上提升质量m=1t的重物（可视为质点）,在重物离地面H=19.5m时钢绳突然断裂,此时一辆L=3m的搬砖车正以v=0.5m/s的速度在图乙中CD方向运动,车头前端恰好处于重物正下方,搬砖车高h=1.5m。
g取10m/s2，不计空气阻力。
求:
（1）匀速提升重物的过程中起重机的输出功率;
（2）钢绳断裂时搬砖车司机立即加速加速度至少为多大才能避免被重物砸中?
14．如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，
，
，BC的长为L，E为BC边的中点。
一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC边上的E点被反射，EF是该反射光线，且EF恰与AC平行。
求：
①玻璃砖的折射率；
②该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
D
A
A
C
二、多项选择题
7．BCE
8．ACE
9．AC
10．BCD
三、实验题
11．31.05
12．乙GJD
四、解答题
13．
（1）1.0×104W
（2）1m/s2
14．
（1）
（2）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（）
A．2mB．
mC．
mD．3m
2．图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。
则下列说法正确的是
A．甲图中电压表的示数为
B．乙图中的0时刻就是甲图所示时刻
C．乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小
D．乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小
3．如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O2在O1正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮O2由于水平外力F牵引，用N表示铰链对杆的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（）
A．F逐渐变小，N大小不变
B．F逐渐变小，N大小变大
C．F先变小后变大，N逐渐变小
D．F先变小后变大，N逐渐变大
4．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由点B运动到点A．下列说法正确的是（）
A．小球所受合力为0
B．绳子上张力T做负功
C．重力的功率P逐渐增大
D．水平拉力F逐渐减小
5．如图所示，a、b两小球通过轻质细线连接跨在光滑轻质定滑轮（视为质点）上．开始时，a球放在水平地面上，连接b球的细线伸直并水平．现由静止释放b球，当连接b球的细线摆到竖直位置时，a球对地面的压力恰好为0.则a、b两球的质量之比（）
A．3∶1B．2∶1C．3∶2D．1∶1
6．如图所示，在投球游戏中，小明坐在可升降的椅子上，向正前方的圆桶水平抛出篮球。
已知某次抛出点的实际高度为2.0m，桶的高度为0.4m，到抛出点的水平距离为1.6m，球恰好落入桶内，小明对球做功约为
A．0.2JB．2JC．20JD．200J
二、多项选择题
7．某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向），根据图像提供的信息，可以判断下列说法中（）
A．在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
B．在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C．在10s～20s内，该同学所受的支持力不变，该同学处于失重状态
D．在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态
8．如图所示，两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37°，cd间接电阻R，导轨电阻不计。
质量为m的金属细杆静止在倾斜导轨底端，与导轨接触良好，电阻为r。
整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化关系为
，在杆运动前，以下说法正确的是
A．穿过回路的磁通量为
B．流过导体棒的电流方向为由b到a
C．回路中电流的大小为
D．细杆受到的摩擦力一直减小
9．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，被加速的质子从D形盒中央由静止出发，经交变电场加速后进入磁场．设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，若忽略质子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是（）
A．如果只增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短
B．如果只增大交变电压U，则电荷的最大动能会变大
C．质子在电场中加速的次数越多，其最大动能越大
D．交流电的周期应为T
10．已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极。
如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是
A．若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低
B．若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势
C．若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向
D．若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向
三、实验题
11．某一用直流电动机提升重物的装置，如下图所示。
重物的质量m=50kg，电源的电动势为E=110V。
不计电源电阻及各处的摩擦。
电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A。
求：
（1）电动机的电功率
（2）电动机输出的机械功率
（3）电动机的热功率
（4）此电动机线圈的电阻R
12．某同学利用图（a）所示电路测量量程为2．5V的电压表
的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：
电阻箱R（最大阻值99999．9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）。
开关1个，导线若干。
实验步骤如下
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2．00V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
（1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“
”或“
”）。
（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。
（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630．0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。
四、解答题
13．如图所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC，∠B=30°，若CA的延长线上S点有一点光源发出的一条光线由D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束从S传播到D的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c，BD=
d，∠ASD=15°．求：
①玻璃砖的折射率；
②SD两点间的距离．
14．如图甲所示，在光滑水平面上有一质量为
的足够长的木板，其上叠放一质量为
的木块，木块和木板之间的动摩擦因数
，假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
现给木块施加一随时间t增大的水平拉力
，重力加速度大小
．
求木块和木板相对静止一起运动的时间
；
通过计算，在图乙中利用已经给出的坐标数据，画出木板和木块的加速度随时间t变化的图象。
取水平拉力F的方向为正方向
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
C
A
D
A
B
二、多项选择题
7．AC
8．BC
9．AD
10．AC
三、实验题
11．
（1）550W
（2）450W（3）100W（4）4Ω
12．
（1）R1
（2）连线如图；（3）2520
四、解答题
13．
（1）
（2）d
14．
（1）
（2）见解析
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