第一单元 抛体运动(共2份含解析)——高一物理教科版(2019)必修第二册单元巩固检测

第一单元 抛体运动(基础夯实)—高一物理教科版(2019)必修第二册单元巩固检测
(试卷满分:100分;考试时间:60分钟)
一、选择题:本题共12小题,共60分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题5分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错得0分。
1.在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则下列关于物体运动情况的叙述中正确的是( )
A.物体做加速度大小为的匀变速曲线运动
B.物体做速度大小不变的曲线运动
C.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
D.物体做速度越来越小的曲线运动
2.如图所示为质点在恒力作用下做曲线运动的轨迹示意图,且质点运动到D点时的速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.质点经过D点时的加速度比B点时的大
B.质点从B到E的过程中速率一直在减小
C.质点经过C点时的速率比D点时的大
D.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
3.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )
A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动
B.该物体受的合外力一定不等于零
C.该物体受的合外力一定等于零
D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上
4.如图所示,在水平桌面上摆一条由三段稍短的弧形轨道组合而成的弯道,钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入,从A端沿方向离开轨道;撤掉AB段轨道后,重做实验,钢球从B端沿方向离开轨道。撤掉AB段轨道前,钢球经过B处时速度方向沿( )
A.方向 B.方向
C.和间任意方向 D.和角平分线方向
5.如图所示为某校物理兴趣小组制作的投石器,石子被投出的角度及初速度可调节,现要水平击中距离投出点水平距离为30 m、竖直高度为11.25 m的墙壁上的某点,不计一切阻力,g取,,则斜向上投出时的速度及速度与水平方向的夹角分别是( )
A.20 m/s,37° B.20 m/s,53° C.25 m/s,53° D.25 m/s,37°
6.某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中A、B、C和D处河水的速度方向跟P处流水的速度方向几乎相同的是( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.C和D
8.如图所示,生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙,它们相互垂直且等高,正常工作时都匀速运动,速度大小分别为、,将工件(视为质点)轻放到传带甲上,工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同,并平稳地传送到传送带乙上,且不会从传送带乙的右侧掉落。两传送带正常工作时,对其中一个工件A在传送带乙上留下的痕迹,下图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.2024年巴黎奥运会上,全红婵获得女子单人跳水10m跳台金牌,成为中国奥运史上最年轻的三金得主。如图所示,虚线描绘的是某跳水运动员的头部运动轨迹,最后该运动员沿竖直方向以速度v入水。在图中标注的1、2、3、4四个位置中,头部速度方向与v方向相反的是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.如图为小球做平抛运动的示意图.发射口距地面高为h,小球发射的速度为v,落地位置到发射口的水平距离为R,小球在空中运动的时间为t,下列说法正确的是( )
A.h一定时,v越大,R越大 B.h一定时,v越大,t越长
C.v一定时,h越大,R越大 D.v一定时,h越大,t越长
11.如图所示,在倾角为θ的固定斜面顶端,以初速度水平抛出一小球,经过一段时间后,小球落在斜面上。不计空气阻力。斜面足够长,小球可视为质点。关于小球从抛出到落在斜面上之前的运动,以下结论正确的是( )
A.小球在水平方向做匀速运动,在竖直方向做自由落体运动
B.小球在平行于斜面方向及垂直于斜面方向均做匀变速直线运动
C.小球运动的时间与成正比
D.小球离开斜面的最大距离与成正比
12.如图所示,直角坐标系的y轴竖直,在第二象限内有一抛物线,抛物线方程为,在第四象限内有一个四分之一圆弧面,圆弧面的圆心在O点,A、B两个小球在抛物线上,B小球所在位置纵坐标为,A球所在位置的纵坐标比B球的大,将A、B两球均沿x轴正向抛出,结果两球均通过O点最终落在圆弧面上,不计空气阻力,重力加速度为g取,则下列判断正确的是( )
A.A球抛出的初速度大
B.A球到达O点时速度比B球的大
C.B球通过O点的速度大小为
D.A球从O点到圆弧面运动的时间大于B球从O点运动到圆弧面所用时间
二、实验探究题,共8分。
13.(8分)某学习小组利用频闪照相机、毫米刻度尺、量角器研究小球做平抛运动的规律,频闪照相机每隔时间T拍摄一张照片。
(1)为了尽可能减小空气阻力的影响,小球应选择_______(填选项前的字母);
A.实心金属球 B.空心塑料球 C.实心塑料球
(2)依次连续拍下三张小球照片并标记位置A、B、C;
(3)经测量,AB段的长度为,AB与竖直方向的夹角为α,BC段的长度为,BC与竖直方向的夹角为β;
(4)当地重力加速度为g,若在误差允许范围内满足_______,则说明小球在水平方向做匀速直线运动;若小球在竖直方向做加速度为g的匀加速直线运动,则_______;小球在B点处速度与竖直方向夹角的正切值为_______(用图中所给字母及角度的三角函数值表示)。
三、计算题,共32分。
14.(12分)将一物体从距离地面高45m的位置以5m/s的初速度水平抛出,.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
15.(8分)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”.要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ.为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
16.(12分)如图所示,乌克兰只有一条公路往巴赫穆特运送援兵及补给。如果你所带领的突击小队正驻扎在距离此公路的A点,而你所携带的掷弹筒发射的炮弹离开炮口的速度为,调节掷弹筒与水平地面的夹角,则可打击不同位置的敌人,已知重力加速度,忽略空气阻力。
(1)现在你队接到伏击敌人援军的任务,则至少要往公路方向推进多远?
(2)若你队已经部署至(1)问中的位置。某时刻侦查兵通知你队:距离炮弹落点处,敌人的一股援军正以的速度驶来,则多久后应当开炮?(已知,计算结果保留两位小数)
答案以及解析
1.答案:A
解析:由平衡条件知,除2 N的力外其余力的合力大小为2 N,方向与速度方向相同,该力水平旋转90°,物体所受合力大小为,方向与速度方向的夹角为45°,由牛顿第二定律知,物体的加速度大小为,故物体做加速度大小为的匀变速曲线运动,A正确,C错误;合力沿速度方向的分力与速度方向相同,因此物体做速度越来越大的曲线运动,B、D错误.
2.答案:C
解析:质点在恒力作用下运动,则质点的加速度大小和方向均不变,且加速度指向轨迹弯曲的方向,故A错误;由题意可知,质点从A到D的过程中加速度方向与速度方向的夹角是钝角,运动到D点以后夹角变为锐角,即质点先减速后加速,故B、D错误;质点从C到D的过程中做减速运动,则质点经过C点的速率比D点的大,故C正确.
3.答案:B
解析:A.物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,物体运动的轨迹为曲线,曲线运动的速度方向时刻改变,不是匀速运动,故A错误;
BC.既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,受到的合外力一定不等于0,故B正确,C错误;
D.所有做曲线运动的物体,所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上,或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上,故D错误。
故选B。
4.答案:B
解析:物体做曲线运动时,某一点的速度方向为该点的轨迹的切线方向,由题意可知钢球从B端离开的速度方向沿着管口的切线方向,所以钢球经过B处时速度方向沿方向。
故选B。
5.答案:D
解析:设初速度为v,与水平方向夹角为α,投出的石子在竖直方向做匀减速直线运动,末速度为零,在水平方向做匀速直线运动,则有,联立可得,D正确.
6.答案:A
解析:篮球做曲线运动,则篮球的速度与合力不在同一条直线上,且篮球的轨迹应向受力的一方发生偏转,故BCD错误;当篮球的速度斜向右上方时,A选项符合条件,故A正确。
7.答案:B
解析:根据曲线运动的特点可知,曲线运动速度方向为曲线上该点的切线方向,画出各点的速度方向,如图所示
由图可知,跟P处流水的速度方向几乎相同的是B处和C处。
故选B。
8.答案:D
解析:正常工作时都匀速运动,速度大小分别为、,所以,物块滑上乙时,水平方向相对传送带乙的速度水平向右,沿传送带乙方向相对传送带乙的速度与乙的运动方向相反,所以相对传送带乙的速度为这两个分速度合速度,方向向右下方,因为两个速度均为匀速,则合速度方向的反方向为滑动摩擦力方向,力与速度方向相反,做直线运动,轨迹沿速度方向,故D正确ABC错误。
故选D。
9.答案:BD
解析:物体做曲线运动的速度方向为轨迹在该点的切线方向,所以1位置的速度方向水平向左,2位置的速度方向竖直向上,3位置的速度方向竖直向下,4位置的速度方向竖直向上,所以头部速度方向与方向相反的是2位置和4位置。故选BD。
10.答案:ACD
解析:AB.根据可知,h一定时,下落的时间t一定,,v越大则R越大,故A项正确,B项错误;
CD.v一定时,h越大下落时间t越长,则R越大,故C、D项正确.
11.答案:ABC
解析:A.小球抛出后只受重力作用,在水平方向做匀速运动,在竖直方向做自由落体运动,故A正确;
B.小球重力分解,沿斜面方向有
垂直于斜面方向有
可见小球在平行于斜面方向及垂直于斜面方向的加速度均不变,均做匀变速直线运动,故B正确;
C.依题意,初速度不同的小球均落在斜面上,则具有共同的位移偏向角,由平抛运动规律有

可见小球在空中的运动时间与初速度成正比,故C正确;
D.当小球在运动过程中速度方向与斜面平行时,小球离斜面的距离最大,把小球初速度及重力加速度分解在平行斜面与垂直斜面方向上,可得小球离斜面的最大距离为
所以,小球离开斜面的最大距离与成正比,故D错误。
故选ABC。
12.答案:BC
解析:抛物线上抛出的小球经过O点,则,解得,选项A错误;由于抛出的初速度大小相同,因此下落高度高的A球到O点的速度比B球的大,选项B正确;B球到O点时竖直方向分速度,则B球经过O点时速度大小为,选项C正确;两球在水平方向的分速度相等,A球在竖直方向的分速度大,因此落到圆弧面上时,水平位移小,时间短,选项D错误。
13.答案:(1)A(4);;或
解析:(1)为了尽可能减小空气阻力的影响,小球应选择密度大,体积小的小球,故A正确。
故选A。
(4)若小球在水平方向做匀速直线运动,应满足

若小球在竖直方向做匀加速直线运动,那么在相邻相等的时间间隔内位移差满足

小球下落到B点竖直方向的速度为
小球初速度为
所以小球在B点处速度与竖直方向夹角的正切值为


14.答案:(1)2s
(2)10m
(3),落地时速度方向与水平速度方向满足
解析:(1)根据位移公式
解得
(2)物体水平方向运动的距离
(3)竖直方向苏速度为
物体落地时的速度
落地时速度与水平速度方向满足
15.答案:
解析:当石子接触水面时的速度方向与水面夹角为θ时,抛出速度最小,石子做平抛运动,根据平抛运动的速度和位移公式可得,
水平方向上有,
竖直方向上有,
又,
联立各式解得,
则抛出的最小速度为.
16.答案:(1)
(2)
解析:(1)炮弹做斜抛运动,设初速度方向与地面夹角为θ,则有
炮弹的水平射程为
可知当时,x取最大值为,故应推进。
(2)此时,则炮弾运动的时间为
敌人援军到达炮弹落点的时间为
则开炮时间应提前第一单元 抛体运动(能力提升)—高一物理教科版(2019)必修第二册单元巩固检测
(试卷满分:100分;考试时间:60分钟)
一、选择题:本题共12小题,共60分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题5分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错得0分。
1.“细雨斜风作晓寒,淡烟疏柳媚晴滩”是宋代文学家苏轼描写游山时的沿途景观.有一雨滴从静止开始自由下落一段时间后,进入如图所示的斜风区并下落一段时间,然后又进入无风区继续下落直至落地,若雨滴受到的阻力忽略不计,则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
2.运动会中,某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s,在空中划出一条美丽弧线,落点不偏不倚在起跳点正前方,动作堪称完美。图为其运动简化示意图,忽略空气阻力,设起跳点和落点在同一水平面,若将该同学看成一个质点,则下列说法正确的是( )
A.在空中时,该同学做的是变加速曲线运动
B.该同学助跑是为了增加自身的惯性
C.从开始助跑到落地,该同学的平均速度大小为2m/s
D.从起跳到落地,该同学在最高点时的速度最小
3.如图所示,弧AB是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹,该运动员在位置a、b、c、d时速度方向和合外力方向的标注均正确的是( )
A.位置a B.位置b C.位置c D.位置d
4.如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速航行,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标已知炮艇向正东行驶的速度大小为,炮艇静止时炮弹的发射速度大小为,炮艇所行进的路线离射击目标的最近距离为d,不计重力和空气阻力的影响,要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,则( )
A.当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹刚好能击中目标
B.炮艇应在距离目标为时发射炮弹
C.炮艇应在距离目标为时发射炮弹
D.炮弹在空中飞行的最短时间是
5.如图,小船从河岸A点过河,船头与河岸所成的夹角始终为θ,航行轨迹是从A点到C点的直线,航行轨迹与河岸的夹角为α。已知河宽为,船在静水中的速度,,,,下列说法正确的是( )
A.河水的流速大小为 B.船的实际速度大小为
C.渡河时间为 D.是小船渡河的最短路径
6.在静水中速度为的小船,为垂直渡过宽度为d的河流,船头与河岸成θ角斜向上游,如图甲所示。航行中发现河水流速与河岸间距离x的关系如图乙所示,为使小船仍能到达正对岸,下列措施中可行的是( )
A.保持船头方向不变,先增大后变小
B.保持船头方向不变,先变小后增大
C.保持船速大小不变,θ先增大后减小
D.保持船速大小不变,θ一直减小
7.如图所示为抛圈套物游戏,大人与小孩在同一地点,以相同的初速度v水平抛出套圈,大人的出手点比小孩高,两人都刚好套中奖品。则( )
A.小孩要套中大人的奖品,只需向后移动适当距离
B.小孩要套中大人的奖品,可以初速度大小不变斜向下抛出
C.大人要套中小孩的奖品,可以初速度大小不变斜向上抛出
D.大人要套中小孩的奖品,只需要适当增大初速度大小
8.如图所示,竖直平面内有一半径为R的圆,圆心的坐标为(R,0),半径与x轴正半轴夹角.不计空气阻力,则( )
A.从O点以某一速度将一小球沿x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周
B.从O点下方某点以速度将一小球沿x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周
C.从处将小球以某一速度沿x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周上A点
D.从处将小球以某一速度沿x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周上A点
9.如图,两小球从同一高度同时分别以和的初速度水平抛出,经过时间t都落在了倾角的斜面上的A点,其中小球N垂直打到斜面上,,,则( )
A.初速度大小之比为9:8
B.初速度大小之比为8:9
C.若都变为原来的2倍,则两球在空中相遇,从抛出到相遇经过的时间为
D.若都变为原来的2倍,则两球在空中相遇,从抛出到相遇经过的时间为
10.图甲为一城墙的入城通道,通道宽度,一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动,加速到M点时斜向上跃起,经0.4s到达右墙壁P点时,竖直方向的速度恰好为零,然后立即蹬右墙壁,使水平方向的速度反向,大小变为原来的,并获得一竖直方向速度,之后跃到左墙壁上的Q点,Q点距地面,飞跃过程中人距地面的最大高度为,重力加速度g取,不计空气阻力,整个过程中人的姿态可认为保持不变,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.P点距离地面高
B.人助跑的距离为3.4m
C.人刚离开P点时的速度大小为6m/s
D.人刚到Q点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为
11.如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出。已知半圆轨道的半径R与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍。若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,a、b均可视为质点,重力加速度为g,则( )
A.如果a球落在半圆轨道最低点,则其速度方向竖直向下
B.b球落在斜面上时,其速度方向与水平面夹角的正切值为0.5
C.a、b两球如果同时落在半圆轨道和斜面上,则其初速度
D.无论a球初速度多大,a球均不可能垂直落在半圆轨道上
12.如图所示,倾角为α的斜面足够长,现从斜面上O点以与斜面成相同的β角(),大小为v、速度分别抛出小球P、Q,小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为、。设O、A间的距离为,O、B间的距离为,不计空气阻力,当β取不同值时,下列说法正确的是( )
A.P、Q在空中飞行的时间可能相等
B.方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角
C.一定等于
D.可能大于
二、实验探究题,共8分。
13.(8分)在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
D.图中档条MN每次必须等间距下移
(2)在某次实验中,甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是___________。
A. B. C. D.无法判断
(3)乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时,其速度的水平分量大小为__________m/s;根据图中数据可得,当地重力加速度的大小为_________.(结果均保留两位有效数字)
三、计算题,共32分。
14.(12分)如图所示,在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖,与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球,选择适当时机让气球以速度匀速上升,在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计,飞镖和气球均视为质点,重力加速度为g。
(1)求飞镖击中气球时,飞镖竖直方向的分速度大小;
(2)求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔;
(3)假设飞镖击穿气球后,水平方向分速度保持不变,竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一,求飞镖的落地点与B点的水平距离x。
15.(8分)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光.某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示.图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度和之比为3:7.重力加速度大小取,忽略空气阻力.求在抛出瞬间小球速度的大小.
16.(12分)在某次击球训练中,一同学将排球从离地高的A处以某一初速度水平击出,已知重力加速度.
(1)在无阻力的情况下,如图甲所示,将排球从A点以的初速度水平击出,最终排球从B点沿圆弧切线落入一个圆弧形坑中,试求OB与竖直方向的夹角α;
(2)将圆弧形坑填平后,如图乙所示,在A点以的初速度将排球水平击出,排球在空中的运动过程中受到水平恒定风力影响,落地前瞬间速度与水平方向夹角,已知,,求落地点到击球点的水平距离;
(3)在(2)问的条件下,求排球在空中的运动过程中的最小速度大小.
答案以及解析
1.答案:D
解析:雨滴在斜风区受风力与重力,两个力的合力与速度方向不共线,所以雨滴在此区域内做曲线运动,且风力与重力合力的方向指向运动轨迹曲线凹侧,B、C错误;在无风区重力方向与速度方向也不共线,雨滴运动轨迹也是曲线,A错误,D正确.
2.答案:D
解析:A.该同学在空中只受重力,故加速度恒定,该同学做的是匀变速曲线运动,故A错误;
B.惯性只与物体的质量有关,该同学助跑,惯性不变,故B错误;
C.5米82为跳远成绩,加上助跑距离,位移应大于5米82,故平均速度大于2m/s,故C错误;
D.该同学从起跳到落地做斜抛运动,故该同学在最高点时速度最小,故D正确。
故选D。
3.答案:D
解析:做曲线运动的物体,其某点速度方向为曲线上该点的切线方向,合外力指向轨迹的凹侧,故ABC错误,D正确。故选D。
4.答案:C
解析:当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹,炮弹参与平行于河岸和垂直于河岸的两个运动,最后炮弹将落在目标的东方,A错误;在垂直于河岸方向发射炮弹时,炮弹飞行时间最短,且最短时间为,D错误;炮弹在空中飞行时间最短时,发射点位置到O点的距离,因此发射点位置到目标的距离,B错误,C正确.
5.答案:D
解析:AB.由于,可知船在静水中的速度与船的合速度垂直,如图所示
由图示的几何关系可知

可得河水的流速大小
船的实际速度大小
故AB错误;
C.船在垂直河岸的分速度为,渡河时间
代入数据可得
故C错误;
D.以末端为圆心,以为半径做圆如图所示,此圆恰好与相切,可知是船渡河的最短路径,故D正确。
故选D。
6.答案:A
解析:AB.航行中发现河水流速先增大后减小,为使小船仍能到达正对岸,即合速度方向指向正对岸,根据平行四边形定则,如图,可以保持船头方向不变,先增大后变小,故A正确,B错误;CD.为使小船仍能到达正对岸,即船在水平方向的分速度和水的速度大小相同,即船与河岸的夹角可以先变小后变大,故CD错误。故选A。
7.答案:C
解析:A.根据平抛运动规律,,解得,如果小孩想要套中大人套中的奖品,则小孩应向前移动适当距离,故A错误;B.如果小孩抛出套圈的初速度不变并斜向下抛出,则套圈的水平分速度将更小,竖直方向上由于具有了向下的初速度,套圈在空中的运动时间将减小,从而使套圈的水平位移更小,不可能套中大人套中的奖品,故B错误;C.如果大人抛出套圈初速度不变并斜向上抛出,则套圈的水平分速度将变小,竖直方向上由于具有了向上的初速度,套圈在空中的运动时间将增加,所以可能套中小孩的奖品,故C正确;D.由水平位移表达式可知,大人想要套小套中的奖品只需适当减小初速度的大小即可,故D错误。故选C。
8.答案:C
解析:根据做平抛运动的物体速度的反向延长线过水平位移中点可知,小球从O点和O点下方某处水平抛出不可能垂直击中圆周,A、B错误;x轴上P点到A点的水平距离为点为的中点,从P处将小球以某一速度沿x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周上A点,C正确;若抛出点M在O点上方,也有可能垂直击中圆周上A点,如图所示,由几何关系可得M点坐标为,D错误.
9.答案:BC
解析:两球抛出后都做平抛运动,两球从同一高度抛出落到同一点,在竖直方向做自由落体运动,由于竖直位移h相等,它们的运动时间相等,对小球M有,解得,小球N垂直打在斜面上,则有,则,故A错误,B正确;两小球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,则两球始终在同一水平面上,根据知,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为,故C正确,D错误.
10.答案:BD
解析:AB.人到达右墙壁P点时,竖直方向的速度恰好为零,根据逆向思维,可知从M点到P点的逆过程为平抛运动,则

从P点到N点的过程
从N点到Q点的过程
从P点到Q点的过程
解得
人助跑的距离为

故A错误,B正确;
C.人刚离开墙壁时竖直方向的速度大小为
故C错误;
D.人刚到Q时的竖直速度为
速度方向与竖直方向夹角的正切值为
故D正确。
故选BD。
11.答案:CD
解析:A.a球做平抛运动,在落点处水平方向有分速度,故合速度不可能竖直向下,A错误;
B.b球落在斜面上时,水平位移和竖直位移分别为,,同时根据斜面底边长是其竖直高度的2倍可得,联立解得,,即可知此时竖直方向速度大小与水平方向速度大小相等,故速度方向与水平面夹角为45°,即正切值为1,B错误;
C.如图将两轨道重合在一起,可知同时落在半圆轨道和斜面上时的落点为A,根据前面分析落点处水平方向和竖直方向速度大小相等,根据圆中几何关系有,其中有,代入联立解得,C正确;
D.若a球垂直落在半圆轨道上,根据几何知识可知速度反向延长线必过圆心,根据平抛运动规律可知此时速度反向延长线也必过水平位移中点,故此时水平位移等于直径,而实际中小球的水平位移一定小于直径,故假设矛盾,所以a球不可能垂直落在半圆轨道上,D正确。
故选CD。
12.答案:BC
解析:A.将初速度分解在垂直斜面方向和平行斜面方向,垂直斜面方向
平行斜面方向
垂直斜面的加速度
平行斜面的加速度
在空中飞行的时间
所以P、Q在空中飞行的时间之比为1:2,故A错误;
D.小球的位移
结合
可得
故D错误;
B.速度与斜面的夹角的正切值
结合
可知方向与斜面的夹角一定等于方向与斜面的夹角,故B正确;
C.结合B选项分析,速度方向相同,垂直斜面和平行斜面的速度之比均为1:2,根据速度的合成可知一定等于,故C正确。
故选BC。
13.答案:(1)BC
(2)C
(3)1.0;9.7
解析:(1)AC.为了获得相同的初速度,需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,斜槽轨道不需要光滑,故A错误,C正确;
B.为保证小球飞出时速度水平,所以斜槽轨道末段需要水平,故B正确;
D.挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置,不需要等间距变化,故D错误。
故选BC。
(2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以
故选C。
(3)由题意水平方向做匀速直线运动,根据图中数据可得,小球运动到图中位置A时,水平方向上有
在竖直方向上,做自由落体运动,根据逐差法可得
14.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)从飞镖飞出到击中气球过程中,对飞镖来说
飞镖击中气球时,飞镖竖直方向的分速度大小
(2)飞镖的竖直位移
气球上升的位移
气球上升的时间
两个动作之间的时间间隔为
(3)竖直方向上速度变为
根据运动学公式
解得
飞镖的落地点与B点的水平距离
15.答案:
解析:频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,题图中每相邻两个球之间被删去3个影像,故题图中相邻两球的时间间隔为,设抛出瞬间小球的速度为,题图中相邻两球水平方向上的距离均为x,竖直方向上的距离分别为,根据平抛运动公式有,


令,则有,
已标出的线段的长度分别为,则有,
整理得,
故在抛出瞬间小球的速度大小为.
16.答案:(1)45°
(2)6.6 m
(3)10 m/s
解析:(1)设排球平抛后经过B点的竖直分速度为,由,解得,由题意可得,解得.
(2)由题意可得,排球落地时竖直分速度与落在B点时竖直分速度相同,为,设此时水平分速度为,则,解得,设排球在空中运动时间为t,在竖直方向,有,解得,设落地点到击球点的水平距离为x,有,解得.
(3)排球受水平风力时的加速度大小,解得,
水平方向有,竖直方向有,合速度,整理可得.
由于排球落地时间为,故时,速度取最小值,为.

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