高一下册物理 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.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度
A.大小和方向均不变 B.大小不变,方向改变 C.大小改变,方向不变 D.大小和方向均改变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,vx和vy恒定,则v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A项正确.
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.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。控制乙物体以v=2m/s的速度由C点匀速向下运动到D点,同时甲由A点向右运动到B点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是( )
A.甲在A点的速度为2m/s B.甲在A点的速度为2.5m/s
C.甲由A点向B点运动的过程,速度逐渐增大 D.甲由A点向B点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
AB.将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v绳,
根据平行四边形定则得,B点的实际速度
vB?同理,D点的速度分解可得
v绳
cos53?v绳?vDcos37?
联立解得
vBcos53??vDcos37?
那么,同理则有
vAcos37??vCcos53?
由于控制乙物体以v?2ms的速度由C点匀速向下运动到D点,因此甲在A点的速度为
vA?1.5ms,AB错误;
CD.设甲与悬点连线与水平夹角为?,乙与悬点连线与竖直夹角为?,由上分析可得
vAcos??vCcos?
在乙下降过程中,?角在逐渐增大,?角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C正确,D错误。 故选C。
4.如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为30°和60°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A球在空中做平抛运动,落在斜面上时,有
12gtyA2gttan30????A
xAvtA2v解得
tA?同理对B有
2vtan30? g2vtan60? gtB?由此解得
tA:tB?tan30?:tan60??1:3
故选C。
5.一个半径为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】 【详解】
水做平抛运动,竖直方向上有
R?12gt 2B.3R C.2R D.23R
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。
6.如图所示,在固定的斜面上A、B、C、D四点,AB=BC=CD。三个相同的小球分别从A、B、C三点以v1、v2、v3的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的D点,则下列判断正确的是( )
A.A球最后才抛出 B.C球的初速度最大
C.A球离斜面最远距离是C球的三倍
D.三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30?斜向右下方 【答案】C 【解析】 【详解】
A.设球在竖直方向下降的距离为h,三球水平抛出后,均做平抛运动,据h?得,球在空中飞行的时间
t?2h g12gt可2所以A球在空中飞行时间最长,三球同时落在斜面的D点,所以A球最先抛出,故A项错误;
B.设球飞行的水平距离为x,三球水平抛出后,球在水平方向做匀速直线运动,则球的初速度
hx3gh v0??tan30??tt2C球竖直下降的高度最小,则C球的初速度最小,故B项错误;
C.将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为
v??v0sin30?,a??gcos30?
当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离
22v0sin230?v?3d???h
2a?2gcos30?8A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍,则A球离斜面最远距离是C球的三倍,故C项