物理高一下册 期末精选易错题(Word版 含答案)
一、第五章 抛体运动易错题培优(难)
1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为( )
A.gR 【答案】C 【解析】
B.2gR C.3gR D.2gR
小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角?,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为?,如图,则由y?122Rsin?gt?Rsin?,得t?,竖直方向的分速度为2gvy?gt?2gRsin?,水平方向的分速度为
v0?(2gR)?(2gRsin?)?224gR?2gRsin?,又tan??vyv0?gt,而v012gtgt,所以tan??2tan?,物体沿水平方向的位移为x?2Rcos?,又
tan??2?v0t2v0x?v0t,联立以上的方程可得v0?3gR,C正确.
2.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.
3.一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 vc4
x?v水tmin?3?40m?120m
选项BC正确。 本题选错误的,故选D。
4.如图所示,从倾角θ=37°的斜面上方P点,以初速度v0水平抛出一个小球,小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上,过P点作一条竖直线,交斜面于Q点,则P、Q间的距离为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)( )
A.5.4m 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B.6.8m C.6m D.7.2m
设小球垂直撞击到斜面上的速度为v,竖直速度为vy,由几何关系得
sin37??cos37??解得
v0v vyvv0?vsin37??6m/svy?vcos37??8m/svy?gt
解得
t=0.8s
竖直方向
设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得,竖直分速度
y?水平方向
12gt 2x?v0t
设P、Q间的距离为h,由几何关系得
h?y?xtan37?
解得
h=6.8m
选项B正确,ACD错误。 故选B。
5.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s,渡过一条宽 150 m,水流速度为 4 m/s 的河流,则该 小船( ) A.能到达正对岸 B.渡河的时间可能少于 50 s
C.以最短位移渡河时,位移大小为 200 m
D.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为 240 m 【答案】C 【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.船以最短时间渡河时,渡河时间
t?d150?s=50s v船3所以渡河的时间不可能少于50 s,选项B错误; D.以最短时间渡河时,沿河岸的位移
x?v水tmin?4?50m?200m
即到对岸时被冲下200m,选项D错误;
C.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。所以最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,设合速度与河岸之间的夹角θ,有
sin?=设对应的最短位移为s,则
v船3= v水4d ssin??
所以
s?选项C正确。 故选C。
d150=m=200m3 sin?4
6.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
v02t?的匀减速直线运动,末速度刚好为零,运动时间;在y轴上做初速度为gg222g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。