广东省佛山市第一中学下册期末精选检测题(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()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【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θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=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22tanvgtθ=即22tanvtgθ=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,21t t<,水平位移21x x>,所以21v v>,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222t vt v=,D正确。
故选D。
2.一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160mB.小船渡河的时间不可能少于40sC.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120mD.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160s40s4mincdtv===它沿水流方向的位移大小为340m120mminx v t==⨯=水选项BC正确。
本题选错误的,故选D。
3.在光滑水平面上,有一质量为m的质点以速度v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12v。
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()A.02mvtF=B.034mvtF=C.234mvxF=D.2218mvxF=【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100sin 0.5v v v θ==解得sin 0.5θ=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0cos30-0Fv t m︒= 解得32mv t F=故AB 错误;CD .垂直于恒力F 方向上发生的位移2003(sin )4mv x v θt F==沿力F 方向上发生的位移222003311()()2228mv mv Fy at m F F===位移的大小为22221mv s x y =+=故D 正确,C 错误; 故选D 。
4.质量为0.2kg 的物体,其速度在x ,y 方向的分量v x ,v y ,与时间的关系如图所示,已知x .y 方向相互垂直,则( )A .0~4s 内物体做直线运动B .4~6s 内物体的位移为25mC .0~4s 内物体的位移为12mD .0~6s 内物体一直做曲线运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A . 0~4s 内,在x 方向做匀速运动,在y 方向做匀加速运动,因此物体做匀变速曲线运动运动,A 错误;B .由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,4~6s 内,在x 方向物体的位移为2m ,在y 方向物体的位移为4m ,物体位移为2225m x y +=B 正确;C .0~4s 内,在x 方向物体的位移为4m ,在y 方向物体的位移为12m ,物体位移为22410m x y +=C 错误;D .将4~6s 内物体运动倒过来,相当于初速度为零,在x 方向和y 方向加速度都恒定,即物体加速度恒定,因此在这段时间内物体做初速度为零的匀加速直线运动,因此原题中在这段时间内物体做匀减速度直线运动,最终速度减为零,D 错误。
故选B 。
5.如图,A 、B 、C 三个物体用轻绳经过滑轮连接,物体A 、B 的速度向下,大小均为v ,则物体C 的速度大小为( )A .2vcosθB .vcosθC .2v/cosθD .v/cosθ【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】将C 速度分解为沿绳子方向和垂直与绳子方向,根据平行四边形定则,则有cos C v v θ=,则cos C vv θ=,故选D . 【点睛】解决本题的关键知道沿绳子方向上的速度是如何分解,将C 的速度分解,沿绳子方向的分速度大小等于小物体的速度大小,掌握运动的合成与分解的方法.6.如图所示,物体A 和B 质量均为m ,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B 放在水平面上,A 与悬绳竖直。
在力F 作用下A 向上匀速运动,设某时刻两者速度分别为A v 、B v ,则( )A .B 匀速运动 B .cos A B v v θ=C .B 减速运动D .cos B A v v θ=【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】物体A 向上以速度A v 匀速运动,则绳子的速度也为A v ,将绳子速度分解如图:根据几何关系可得cos A B v v θ=由于夹角θ越来越小,因此B v 越来越小,即物体B 做减速运动。
选项BC 正确,AD 错误。
故选BC 。
7.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h ,重力加速度为g 。
现有一小球在A 处贴着斜面以水平速度v 0射出,最后从B 处离开斜面,下列说法中正确的是( )A .小球的运动轨迹为抛物线B .小球的加速度为g tan θC .小球到达BD .小球到达B 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线,A 正确;B .小球所受合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律sin mg ma θ=因此加速度sin a g θ=B 错误;小球沿斜面方向做匀加速运动21sin sin 2h g t θθ=⋅ 可得运动时间t =C 正确;D .水平位移应是AB 线段在水平面上的投影,到达B 点的沿水平x 方向的位移0x t v ==沿水平y 方向的位移cot y h θ=因此水平位移s =>D 错误。
故选AC 。
8.如图所示,将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m 的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处),下列说法正确的是A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB.小环到达B处时,重物上升的高度也为dC.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC【解析】【分析】【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg,所以A正确;小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h d d∆=-,所以B错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A 速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:A Bv cos vθ=,即12ABvv cosθ==,所以C正确,D错误.【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.9.如图甲所示是网球发球机。
某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球。
假定网球均水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°,如图乙所示。
若不考虑网球在空中受到的阻力,则()A.两次发射网球的初速度大小之比为3:1B.网球碰到墙面前在空中运动时间之比为1: C .网球下落高度之比为1:3D .网球碰到墙面时速度大小之比为3:1 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .由题知,小球两次平抛运动的水平位移相同,设为x ,根据平抛运动规律,位移与水平方向夹角的正切值是速度与水平方向夹角的正切值的一半,可得1tan 2y x θ= 竖直方向做自由落体运动,可得212y gt =联立得:t =所以两次运动的时间之比为:12t t ==根据x =v 0t ,得:012021v t v t ==故A 错误;故B 正确; C .根据212y gt =,得下降高度之比: 21122213y t y t == 故C 正确;D .根据平抛运动规律可知,网球碰到墙面时速度大小0cos cos x v vv ==θθ可得,网球碰到墙面时速度大小之比为011202cos 601cos301v v v v ︒==︒故D 错误。
故选BC 。
10.如图所示,一艘轮船正在以4m/s 的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v 1=3m/s ,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。
某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。
下列判断正确的是( )A .发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/sB .发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于地面做匀变速直线运动C .发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于静水做匀变速直线运动D .发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值3m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .发动机未熄火时,轮船实际运动速度v 与水流速度1v 方向垂直,如图所示:故此时船相对于静水的速度2v 的大小为22215m/s v v v =+=设v 与2v 的夹角为θ,则2cos 0.8vv θ== A 正确;B .发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于地面初速度为图中的v ,而因受阻力作用,其加速度沿图中2v 的反方向,所以轮船相对于地面做类斜上抛运动,即做匀变速曲线运动,B 错误;C .发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于静水初速度为图中的2v ,而因受阻力作用,其加速度沿图中2v 的反方向,所以轮船相对于静水做匀变速直线运动,C 正确;D .熄火前,船的牵引力沿2v 的方向,水的阻力与2v 的方向相反,熄火后,牵引力消失,在阻力作用下,2v 逐渐减小,但其方向不变,当2v 与1v 的矢量和与2v 垂直时轮船的合速度最小,如图所示,则1min cos 2.4m/s v v θ==D 错误。