四川省成都外国语学校下册期末精选单元综合测试(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( )
v1A.小球落在P点的时间是
gtan?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
2v1 v2tan??所以
v1t12v?112gt1 gt122v1 gtan?t1?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
tan??即
v2 gt2t2?v2 gtan?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,t2?t1,
水平位移x2?x1,所以v2?v1,BC错误; D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是故选D。
t12v1?,D正确。 t2v2
2.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘, 细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移, 光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动,当光盘由
A位置运动到图中虚线所示的B位置时 ,细线与竖直方向的夹角为?,此时铁球
A.竖直方向速度大小为vcos? B.竖直方向速度大小为vsin? C.竖直方向速度大小为vtan? D.相对于地面速度大小为v 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有:v球?v线?vsin?,而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故B正确,AC错误;球相对于地面速度大小为
v??v2??vsin??,故D错误.
【点睛】
对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有逆着线方向的运动,又有垂直线方向的运动,而实际运动即为CD光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.
2
3.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AC.“影子”在x轴方向做匀速运动,因此在vx—x 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
x?v0t
可知在x—t图象中是一条过坐标原点的直线,AC错误; BD.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据
y?12gt 2可知在y—t图象中是一条开口向上的抛物线,根据
2vy?2gy
可知在vy—y 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。 故选B。
4.一群小孩在山坡上玩投掷游戏时,有一小石块从坡顶水平飞出,恰好击中山坡上的目标物。若抛出点和击中点的连线与水平面成角?,该小石块在距连线最远处的速度大小为
v,重力加速度为g,空气阻力不计,则( )
vA.小石块初速度的大小为
cos?vsin?B.小石块从抛出点到击中点的飞行时间为
g
2v2sin?C.抛出点与击中点间的位移大小为
gD.小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角也为? 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A.石块做的是平抛运动,当石块与连线的距离最远时,石块的速度与山坡斜面平行,所以把石块的速度沿水平和竖直方向分解,水平方向上可得
v0?v cos?即为平抛运动的初速度的大小,选项A正确;
BC.设抛出点与击中点间的距离为L,则由平抛运动的规律得 水平方向上
Lcos??v0t
竖直方向上
Lsin??由以上两个方程可以解得
12gt 22v2sin?L?
gcos3?t?选项BC错误;
D.小石块击中目标时,竖直分速度
2vsin?
gcos2?vy?gt?则击中目标时速度方向与水平方向的夹角
2vsin?
cos2?tan??vyv0?2vsin??2tan? 2cos?所以小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角不等于?,选项D错误。 故选A。
5.如图所示,固定斜面AO、BO与水平面夹角均为45°。现从A点以某一初速度水平抛出一个小球(可视为质点),小球恰能垂直于BO落在C点,若OA=6m,则O、C的距离为( )
A.22m C.2m 【答案】C 【解析】 【详解】
B.2m D.3m
ABCD.以A点为坐标原点,AO为y轴,垂直于AO为x轴建立坐标系,x轴正方向斜向上,y轴正方向斜向下,分解速度和加速度,则小球在x轴上做初速度为
2v0,加速度2为v02g的匀减速直线运动,末速度刚好为零,运动时间t?;在y轴上做初速度为
g222g的匀加速直线运动,末速度 v0,加速度为22vCy?利用平均速度公式得位移关系
22v0?gt?2v0 22(OA:OC?则
22v0?2v0)tv0t 22:?3:1221OC?OA?2m
3综上所述,ABD错误C正确。 故选C。
6.如图所示,不计所有接触面之间的摩擦,斜面固定,两物体质量分别为m1和m2,且
m1?m2.若将质量为m2的物体从位置A由静止释放,当落到位置B时,质量为m2的物
体的速度为v2,且绳子与竖直方向的夹角为?,则这时质量为m1的物体的速度大小v1等于( )
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