高一物理期末精选(提升篇)(Word版 含解析)
一、第五章 抛体运动易错题培优(难)
1.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船( ) A.能到达正对岸 B.渡河的时间不少于50s
C.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200m D.以最短位移渡河时,位移大小为150m 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A错误; B.当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短
tmin?选项B正确;
d150?s?50s v船3C.船以最短时间50s渡河时,沿水流方向的位移大小
x?v水tmin?4?50m?200m
渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C错误; D.因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。若以最短位移渡河,情景如图
根据三角形相似可知,最短位移
s?选项D错误。 故选B。
v水v船?150m?200m
2.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度?缓缓转至水平位置(转过了90?角),此过程中下
述说法中正确的是( )
A.重物M做匀速直线运动 B.重物M先超重后失重
C.重物M的最大速度是?L,此时杆水平 D.重物M的速度先减小后增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
ACD.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为
vc??L
该线速度在绳子方向上的分速度为v1
v1??Lcos?
θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以v1逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,θ又逐渐增大,v1逐渐变小,绳子的速度变慢。所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD错误;
B.上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B正确。 故选B。 【点睛】
解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
3.一个半径为R的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心O在同一水平面上的小孔A、B,且?AOB?60?,球装满水后,有水以gR的速度从两孔沿径向水平流出,2设水流出后做平抛运动,重力加速度g,则两孔流出的水的落地点间距离为( ) A.R 【答案】C 【解析】 【分析】
B.3R
C.2R
D.23R
【详解】
水做平抛运动,竖直方向上有
R?12gt 2解得运动时间
t?2R g水平方向上有
x?v0t?gR22R?R g则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R,与圆心在地面投影点的连线夹角为60?,两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形,根据几何知识可知,两落地点间距为
2R,选项C正确,ABD错误。 故选C。
4.一小船在静水中的速度为4m/s,它在一条河宽160m,水流速度为3m/s的河流中渡河,则下列说法错误的是( )
A.小船以最短位移渡河时,位移大小为160m B.小船渡河的时间不可能少于40s
C.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120m D.小船不可能到达正对岸 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AD.船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,所以小船能垂直河岸正达对岸。合速度与分速度如图
当合速度与河岸垂直,渡河位移最短,位移大小为河宽160m。 选项A正确,D错误;
BC.当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为
tmin?它沿水流方向的位移大小为
d160?s?40s vc4x?v水tmin?3?40m?120m
选项BC正确。