2018-2019學(xué)年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動章末檢測 魯科版必修2.doc

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第3章 拋體運(yùn)動 章末檢測 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。1～6題為單項(xiàng)選擇題，7～10題為多項(xiàng)選擇題) 1.一質(zhì)點(diǎn)在某段時間內(nèi)做曲線運(yùn)動，則在這段時間內(nèi)(　　) A.速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變 B.速度一定在不斷地改變，加速度可以不變 C.速度可以不變，加速度一定不斷地改變 D.速度可以不變，加速度也可以不變 解析　物體做曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)的切線方向不同，速度方向一定變化，即速度一定發(fā)生變化，物體必受力的作用，若所受力為恒力，則加速度不變，反之，則加速度變化，故B正確。 答案　B 2.下列關(guān)于斜拋運(yùn)動的說法中正確的是(　　) A.上升階段與下降階段的加速度相同 B.物體到達(dá)最高點(diǎn)時，速度為零 C.物體到達(dá)最高點(diǎn)時，速度為v0cos θ(θ是v0與水平方向間的夾角)，但不是最小 D.上升和下降至空中同一高度時，速度相同 解析　斜拋物體的加速度為重力加速度g，A正確；除最高點(diǎn)速度為v0cos θ外，其他點(diǎn)的速度均是v0cos θ與豎直速度的合成，B、C錯誤；上升與下降階段速度的方向一定不同，D錯誤。 答案　A 3.如圖1所示，在高1.5 m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2 kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，小球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧。當(dāng)燒斷細(xì)線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g取10 m/s2)(　　) 圖1 A.10 J B.15 J C.20 J D.25 J 解析　由2gh＝v－0得：vy＝，即vy＝ m/s，落地時，tan 60＝可得：v0＝＝ m/s，由機(jī)械能守恒定律得Ep＝mv，可求得：Ep＝10 J，故A正確。 答案　A 4.如圖2所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動時間為t1。小球B從同一點(diǎn)Q處自由下落，下落至P點(diǎn)的時間為t2。不計(jì)空氣阻力，則t1∶t2為(　　) 圖2 A.1∶2 B.1∶ C.1∶3 D.1∶ 解析　垂直落在斜面上時速度與水平方向的夾角為45，tan 45＝＝＝＝1，即y＝，得Q點(diǎn)高度h＝x＋y＝3y，即A、B下落高度比為1∶3，由h＝gt2可得運(yùn)動時間之比為1∶，選項(xiàng)D正確。 答案　D 5.(2018宜昌高一檢測)2015年6月1日21時30分，隸屬于重慶東方輪船公司的東方之星輪船，在從南京駛往重慶途中突遇龍卷風(fēng)，在長江中游湖北監(jiān)利水域沉沒，如圖3所示。搜救人員駕駛快艇救人，假設(shè)江岸是平直的，江水流速為v1，快艇在靜水中的航速為v2，搜救人員開快艇從沉船上接到傷員后想在最短時間內(nèi)將人送上岸，已知沉船到岸邊的最近處O的距離為d，則快艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為(　　) 圖3 A. B.0 C. D. 解析　當(dāng)船頭垂直河岸航行時，渡河時間最短，所用時間t＝。由于合運(yùn)動和分運(yùn)動具有等時性，因此被水沖下的分運(yùn)動時間也為t，登陸地點(diǎn)離O的距離為l＝v1t＝v1＝。 答案　C 6.取水平地面為零勢能面。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動能與重力勢能恰好相等。不計(jì)空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為(　　) A. B. C. D. 解析　設(shè)物塊水平拋出的初速度為v0，高度為h，由題意知mv＝mgh，即v0＝。物塊在豎直方向上的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，落地時的豎直分速度vy＝＝vx＝v0，則該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角θ＝，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯誤。 答案　B 7.一名高一學(xué)生遠(yuǎn)投籃球的照片如圖4所示。不計(jì)空氣阻力，球出手后開始計(jì)時，在整個飛行過程中籃球受力與運(yùn)動關(guān)系分析正確的是(　　) 圖4 A.籃球受到飛行方向的推動力、重力，將在空中做直線運(yùn)動 B.籃球受到飛行方向的推動力、重力，將在空中做曲線運(yùn)動 C.籃球只受重力，將在空中做勻變速運(yùn)動 D.籃球只受重力，將在空中做曲線運(yùn)動 解析　籃球出手后僅受重力作用，選項(xiàng)A、B錯誤；籃球出手后做斜上拋運(yùn)動，只受重力作用，加速度恒為重力加速度，所以籃球做勻變速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)C、D正確。 答案　CD 8.關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是(　　) A.豎直上拋運(yùn)動先后兩次經(jīng)過同一點(diǎn)時速度相同 B.豎直上拋運(yùn)動的物體從某點(diǎn)到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)回到該點(diǎn)的時間相等 C.以初速度v0豎直上拋的物體升高的最大高度為h＝ D.豎直上拋運(yùn)動可看成勻速直線運(yùn)動與自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動 解析　由豎直上拋運(yùn)動的對稱性知B正確；速度是矢量，先后經(jīng)過同一點(diǎn)時速度大小相等，但方向相反，A錯誤；由v－v＝－2gh知，上升的最大高度h＝，C正確；豎直上拋運(yùn)動可分解為豎直向上的勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動，D正確。 答案　BCD 9.(2018寧波高一檢測)如圖5所示，從地面上方某點(diǎn)，將一小球以5 m/s的初速度沿水平方向拋出，小球經(jīng)過1 s落地。不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則可求出(　　) 圖5 A.小球拋出時離地面的高度是5 m B.小球從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移大小是5 m C.小球落地時的速度大小是15 m/s D.小球落地時的速度方向與水平地面成30角 解析　由豎直方向有y＝gt2＝5 m知，A正確；由x＝v0t＝5 m知，B正確；由v＝＝5 m/s 知，C錯誤；由tan θ＝＝2知，D錯誤。 答案　AB 10.下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線。則其中可能正確的是(　　) 解析　船頭垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向偏向下游，故A正確，C錯誤；當(dāng)船頭偏向上游時，若船在靜水中速度與水流速度的合速度垂直河岸，故B正確；當(dāng)船頭偏向下游時，船的軌跡一定偏向下游，故D錯誤。 答案　AB 二、非選擇題(本題共6小題，共60分) 11.(6分)(2018開封高一檢測)兩個同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)： (1)甲同學(xué)采用如圖6甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明______________________________________。 圖6 (2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中M、N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道末端的水平初速度v0相等?，F(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明___________________________________。 解析　(1)甲圖是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動。結(jié)論為：平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動。 (2)乙圖是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。結(jié)論為：P球擊中Q球，平拋運(yùn)動的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。 答案　(1)平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動　(2)P球擊中Q球　平拋運(yùn)動的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動 12.(10分)在一光滑的水平面上建立xOy平面坐標(biāo)系，一質(zhì)點(diǎn)在水平面上從坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動，沿x方向和y方向的x－t圖象和vy－t圖象如圖7甲、乙所示，求： 　　　　 　甲　　　　　　　　　乙 圖7 (1)運(yùn)動后4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的最大速度； (2)4 s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。 解析　(1)由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動，速度大小為vx＝＝2 m/s。在運(yùn)動4 s內(nèi)，沿y軸方向運(yùn)動的最大速度為4 m/s。則運(yùn)動后4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的最大速度vm＝＝2 m/s。 (2)0～2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，2～4 s內(nèi)先沿y軸正方向做勻減速直線運(yùn)動，再沿y軸負(fù)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小a＝＝ m/s2＝3 m/s2。則質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向做勻減速運(yùn)動的時間t2＝＝ s。則運(yùn)動后4 s內(nèi)沿y軸方向的位移y＝2(2＋) m－4 m＝0。 因此4 s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離等于沿x軸方向的位移，由題圖甲可知，4 s末質(zhì)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離 s＝x＝8 m。 答案　(1)2 m/s　(2)8 m 13.(10分)如圖8所示，AB為斜面，傾角為30，小球從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出，恰好落在B點(diǎn)，求： 圖8 (1)AB間的距離； (2)物體在空中飛行的時間。 解析　小球做平拋運(yùn)動，在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，有 x＝v0t，y＝ 小球由A點(diǎn)拋出，落在B點(diǎn)，故有tan 30＝＝ t＝＝，x＝v0t＝ 故AB間的距離L＝＝。 答案　(1)　(2) 14.(10分)(2018舟山高一檢測)如圖9甲所示，汽車以1.6 m/s的速度在水平地面上勻速行駛，汽車后壁貨架上放有一貨物(可視作質(zhì)點(diǎn))，架高1.8 m。由于前方事故，突然急剎車，汽車輪胎抱死，貨物從架上落下。已知該型號汽車在所在路面行駛時剎車痕s(即剎車距離)與剎車前車速v的關(guān)系如圖乙所示，忽略貨物與架子間的摩擦及空氣阻力，g取10 m/s2。求： 圖9 (1)汽車剎車過程中的加速度多大； (2)貨物在車廂底板上落點(diǎn)距車后壁的距離。 解析　(1)汽車以速度v剎車，勻減速到零，剎車距離為s，由運(yùn)動學(xué)公式v2＝2as、v－s關(guān)系圖象知： 當(dāng)v0＝4 m/s時，s0＝2 m，代入數(shù)據(jù)得a＝4 m/s2。 (2)剎車后，貨物做平拋運(yùn)動，由h＝gt2，得t＝0.6 s 貨物的水平位移為s2＝vt＝1.60.6 m＝0.96 m 汽車做勻減速直線運(yùn)動，剎車時間為t′，則 t′＝＝ s＝0.4 s<0.6 s 則汽車的實(shí)際位移為s1＝＝ m＝0.32 m 故Δs＝s2－s1＝0.64 m。 答案　(1)4 m/s2　(2)0.64 m 15.(10分)如圖10所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45 m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求： 圖10 (1)小物塊落地點(diǎn)到飛出點(diǎn)的水平距離s； (2)小物塊落地時的動能Ek； (3)小物塊的初速度大小v0。 解析　(1)由平拋運(yùn)動規(guī)律，有： 豎直方向h＝gt2， 水平方向s＝vt， 得水平距離s＝ v＝0.90 m。 (2)由機(jī)械能守恒定律，得落地時的動能 Ek＝mv2＋mgh＝0.90 J。 (3)由動能定理，有－μmgl＝mv2－mv， 得初速度大小v0＝ ＝4.0 m/s。 答案　(1)0.90 m　(2)0.90 J　(3)4.0 m/s 16.(14分)(2018鄭州高一檢測)如圖11所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10.0 m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程以P＝4.0 kW 的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t＝3.0 s，人和車的總質(zhì)量m＝1.8102 kg，臺高h(yuǎn)＝5.0 m，摩托車的落地點(diǎn)到高臺的水平距離x＝10.0 m。不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。求： 圖11 (1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間； (2)摩托車落地時速度的大?。? (3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。 解析　(1)摩托車在空中做平拋運(yùn)動，設(shè)摩托車飛行時間為t1，則h＝gt，t1＝＝ s＝1.0 s (2)設(shè)摩托車到達(dá)高臺頂端的速度為vx， 即平拋運(yùn)動的水平速度vx＝＝ m/s＝10.0 m/s， 豎直速度為vy＝gt1＝10.0 m/s 摩托車落地時的速度 v＝＝10 m/s或v＝14.1 m/s。 (3)摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理： Pt－Wf－mgh＝mv－mv＝0 Wf＝Pt－mgh＝4.01033.0 J－1.8102105.0 J＝3.0103 J 所以，摩托車沖上高臺的過程中摩托車克服阻力所做的功為3.0103 J。 答案　(1)1.0 s　(2)14.1 m/s　(3)3.0103 J