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高一物理抛体运动单元测试卷附答案
B.上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物 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。
2.一个半径为 的空心球固定在水平地面上,球上有两个与球心 在同一水平面上的小孔 、 ,且 ,球装满水后,有水以 的速度从两孔沿径向水平流出,设水流出后做平抛运动,重力加速度 ,则两孔流出的水的落地点间距离为( )
A.1:2B. C.1:3D.1:
【答案】D
【解析】
【分析】
小球做平抛运动时,小球A恰好能垂直落在斜坡上,可知竖直分速度与水平分初速度的关系。根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比,然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。
【详解】
小球A恰好能垂直落在斜坡上,如图
由几何关系可知,小球竖直方向的速度增量
解得
故AB错误;
CD.垂直于恒力F方向上发生的位移
沿力F方向上发生的位移
位移的大小为
故D正确,C错误;
故选D。
5.如图所示,ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面,直径AB水平,C为截面上的最低点,AC间有一斜面,从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球,a和b,分别落在斜面AC和圆弧面CB上,不计空气阻力,下列判断正确的是()
D.三球水平抛出,最终落在斜面上,则
设球落在斜面上速度方向与水平面成 角,则
解得
所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60 ,即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30 斜向右下方,故D项错误。
4.在光滑水平面上,有一质量为m的质点以速度 做匀速直线运动。t=0时刻开始,质点受到水平恒力F作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为 。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t,发生位移的大小为x,则判断正确的是( )
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
C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
,
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
A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项正确;
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.在t=0时开始受到恒力F作用,加速度不变,做匀变速运动,若做匀变速直线运动,则最小速度可以为零,所以质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动。
设恒力与初速度之间的夹角是θ,最小速度
解得
设经过t质点的速度最小,将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解,故在沿恒力方向上有
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 可得,球在空中飞行的时间
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;
D、由几何知识得知AC面的倾角为45°,运用与C项同样的分析方法:作出a球接触斜面前的瞬间速度反向延长线,可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于45°.故D错误.
故选B.
6.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个小球A,小球恰好由下落,下落至P点的时间为 。不计空气阻力, 等于()
一、第五章抛体运动易错题培优(难)
1.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 ,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 点处,在杆的中点 处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物 , 点与 点距离为 ,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 角),此过程中下述说法中正确的是( )
A.初速度v1可能大于v2
B.a球的飞行时间可能比b球长
C.若v2大小合适,可使b球垂直撞击到圆弧面CB上
D.a球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45°
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、两个小球都做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由x=v0t得知t相同时,水平位移越大,对应的初速度越大,则知初速度v1一定小于v2.故A错误.
A.重物 做匀速直线运动
B.重物 先超重后失重
C.重物 的最大速度是 ,此时杆水平
D.重物 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
该线速度在绳子方向上的分速度为
θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以 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, 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、竖直方向上做自由落体运动,由 ,得 ,若a球下落的高度大于b球的高度,则a球的飞行时间比b球长;故B正确.
C、根据平抛运动的推论:平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点,作出b球垂直撞击到圆弧面CB上速度的反向延长线,与AB的交点一定在O点的左侧,速度的反向延长线不可能通过O点,所以b球不可能与CB面垂直,即b球不可能垂直撞击到圆弧面CB上,故C错误.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
水做平抛运动,竖直方向上有
解得运动时间
水平方向上有
则两落地点距圆心在地面投影点的距离为 ,与圆心在地面投影点的连线夹角为 ,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 ,选项C正确,ABD错误。
故选C。
3.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( )