高一物理下冊研究斜拋運(yùn)動(dòng)同步檢測練習(xí)題(附參考答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體(  )
A.水平分速度不變
B.加速度不變
C.在相同的高度處有相同的速度
D.經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),瞬時(shí)速度為零
解析:選AB.斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng),A正確.在運(yùn)動(dòng)過程中只受到重力作用,合外力恒定則加速度不變,B正確.水平方向速度不變,豎直方向在上升和下降的過程中,同一個(gè)位置速度大小相等,但是方向不相同,所以在相同高度速度大小相等,但是方向不一樣,C錯(cuò).在最高點(diǎn)豎直方向的速度減到零,但有水平方向的速度,D錯(cuò).
2.某同學(xué)在籃球場地上做斜上拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),設(shè)拋出球的初速度為20 m/s,拋射角分別為30°、45°、60°、75°,不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于球的射程,以下說法中正確的是(  )
A.以30°角度拋射時(shí),射程最大
B.以45°角度拋射時(shí),射程最大
C.以60°角度拋射時(shí),射程最大
D.以75°角度拋射時(shí),射程最大
解析:選B.根據(jù)射程公式X=v20sin2θg可知,當(dāng)拋射角為45°時(shí),射程最大.
3. 以相同的初速率、不同的拋射角拋出三個(gè)小球A、B、C,三球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-3-3所示,下列說法中正確的是(  )
圖1-3-3
A.A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過程中,加速度都相同
B.B球的射程最遠(yuǎn),所以最遲落地
C.A球的射高最大,所以最遲落地
D.A、C兩球的射程相等,兩球的拋射角互為余角,即θA+θC=π2
解析:選ACD.A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過程中,只受到重力作用,具有相同的加速度g,故選項(xiàng)A正確;斜拋運(yùn)動(dòng)可以分成上升和下落兩個(gè)過程,下落過程就是平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只決定于拋出點(diǎn)的高度可知,A球從拋物線頂點(diǎn)落至地面所需的時(shí)間最長,再由對稱性可知,斜拋物體上升和下落時(shí)間是相等的,所以A球最遲落地,選項(xiàng)C正確,B錯(cuò)誤;已知A、C兩球的射程相等,根據(jù)射程公式X=v20sin2θg可知,sin2θA=sin2θC,在θA≠θC的情況下,必有θA+θC=π2,選項(xiàng)D正確.
4.一位田徑運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)比賽中以10 m/s的速度沿與水平面成30°的角度起跳,在落到沙坑之前,他在空中滯留的時(shí)間約為(g取10 m/s2)(  )
A.0.42 s         B.0.83 s
C.1 s D.1.5 s
解析:選C.起跳時(shí)豎直向上的分速度
v0y=v0sin30°=10×12 m/s=5 m/s
所以在空中滯留的時(shí)間為
t=2v0yg=2×510 s=1s,故C正確.
5.從地面上斜拋一物體,其初速度為v0,拋射角為θ.
(1)求物體所能達(dá)到的最大高度hm(射高).
(2)求物體落地點(diǎn)的水平距離xm(射程).
(3)拋射角多大時(shí),射程最大?
解析:(1)利用豎直分運(yùn)動(dòng)的速度公式,有
vy=v0sinθ-gt=0
所以斜拋物體達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t=v0sinθg
將此結(jié)果代入豎直分運(yùn)動(dòng)的位移公式,便可得
hm=v0yt-12gt2=v20sin2θg-v20sin2θ2g
因此hm=v20sin2θ2g.
(2)設(shè)斜拋物體的飛行時(shí)間為T.利用豎直分運(yùn)動(dòng)的位移公式,有y=v0sinθ×T-12gT2=0
所以斜拋物體的飛行時(shí)間為T=2v0sinθg
將此結(jié)果代入水平分運(yùn)動(dòng)的位移公式,便得到
xm=v0cosθ×T=2v20sinθcosθg=v20sin2θg.
(3)當(dāng)θ=45°時(shí),sin2θ=1,射程xm最大,為xm=v20g.
答案:(1)v20sin2θ2g (2)v20sin2θg (3)45°
一、
1.若不計(jì)空氣阻力,下列運(yùn)動(dòng)可以看成斜拋運(yùn)動(dòng)的是(  )
A.斜向上方發(fā)射的探空火箭
B.足球運(yùn)動(dòng)員遠(yuǎn)射踢出的高速旋轉(zhuǎn)的“香蕉球”沿奇妙的弧線飛入球門
C.姚明勾手投籃時(shí)拋出的籃球
D.軍事演習(xí)中發(fā)射的導(dǎo)彈
解析:選C.發(fā)射的火箭、導(dǎo)彈靠燃料的推力加速運(yùn)動(dòng),而香蕉球由于高速旋轉(zhuǎn)受到較大的空氣作用力,故A、B、D錯(cuò)誤,而姚明勾手投籃拋出的籃球只受重力作用,故C正確.
2.做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)(  )
A.速度為零,加速度不為零
B.速度為零,加速度也為零
C.速度不為零,加速度也不為零
D.速度不為零,加速度為零
解析:選C.做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),豎直分速度為零,水平分速度不為零,運(yùn)動(dòng)過程中始終僅受重力作用,所以有豎直向下的重力加速度g,故C正確.
3.將同一物體分別以不同的初速度、不同的仰角做斜拋運(yùn)動(dòng),若初速度的豎直分量相同,則下列哪個(gè)量相同 (  )
A.落地時(shí)間
B.水平射程
C.自拋出至落地的速度變化量
D.最大高度
解析:選ACD.落地時(shí)間和最大高度取決于豎直方向的分運(yùn)動(dòng),水平射程與水平分速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān),水平分速度不一定相同,故A、D正確,B錯(cuò)誤.由于初速度的豎直分量相同,由對稱性知自拋出至落地的速度變化量相同,C正確.
4.下列關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是(  )
A.上升階段與下落階段的加速度相同
B.物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度最小,但不為零
C.物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度為v0cosθ(θ是v0與水平方向間的夾角),但不是最小
D.上升和下落至空中同一高度時(shí),速度相同
解析:選AB.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v0cosθ外,其他點(diǎn)的速度均是v0cosθ與豎直速度的合成,B正確,C錯(cuò);上升與下落階段速度的方向一定不同,D錯(cuò).
5.斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相比較,相同的是(  )
A.都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.平拋是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),而斜拋是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.都是加速度逐漸增大的曲線運(yùn)動(dòng)
D.平拋運(yùn)動(dòng)是速度一直增大的運(yùn)動(dòng),而斜拋是速度一直減小的曲線運(yùn)動(dòng)
解析:選A.平拋運(yùn)動(dòng)與斜拋運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是它們以一定的初速度拋出后,都只受重力作用.合外力為G=mg,根據(jù)牛頓第二定律可以知道平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度都是恒定不變的,大小為g,方向豎直向下,都是勻變速運(yùn)動(dòng). 它們不同的地方就是平拋運(yùn)動(dòng)是水平拋出、初速度的方向是水平的,斜拋運(yùn)動(dòng)有一定的拋射角,可以將它分解成水平分速度和豎直分速度,也可以將平拋運(yùn)動(dòng)看成是特殊的斜拋運(yùn)動(dòng)(拋射角為0°).平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)初速度的方向與加速度的方向不在同一條直線上,所以它們都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).B、C錯(cuò),A正確.平拋運(yùn)動(dòng)的速率一直在增大,斜拋運(yùn)動(dòng)的速率先減小后增大,D錯(cuò).
6. 如圖1-3-4所示是斜向上拋出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,C點(diǎn)是軌跡最高點(diǎn),A、B是軌跡上等高的兩個(gè)點(diǎn).下列敘述中正確的是(不計(jì)空氣阻力)(  )
圖1-3-4
A.物體在C點(diǎn)的速度為零
B.物體在A點(diǎn)的速度與在B點(diǎn)的速度相同
C.物體在A點(diǎn)、B點(diǎn)的水平分速度均等于物體在C點(diǎn)的速度
D.物體在A、B、C各點(diǎn)的加速度都相同
解析:選CD.斜拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用,故各點(diǎn)加速度相同都為重力加速度g,選項(xiàng)D正確;又因水平方向勻速運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;A、B兩點(diǎn)的速度大小相等,方向不同,故B錯(cuò)誤.
7.關(guān)于向斜上方拋出物體的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(  )
A.拋射角一定,初速度小時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
B.拋射角一定,初速度大時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
C.初速度一定,拋射角小時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
D.初速度一定,拋射角大時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
解析:選BD.斜拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間取決于豎直方向的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,由T=2v0sinθg知拋射角θ一定時(shí), v0越大,T越大;v0一定時(shí),θ越大,T越大;故B、D正確,A、C錯(cuò)誤.
8.一跳高運(yùn)動(dòng)員起跳后做斜上拋運(yùn)動(dòng),若初速度為8 m/s,且起跳仰角為θ=30°,則該運(yùn)動(dòng)員能跳過的最大高度是(g取10 m/s2)(  )
A.0.8 m B.2.4 m
C.1.6 m D.1.2 m
解析:選A.根據(jù)Y=v20sin2θ2g,代入數(shù)據(jù)可得Y=0.8 m,故A正確.
9.(2014年陜西安康高一檢測)兩物體自同一地點(diǎn)分別與水平方向成θ1=60°、θ2=30°的仰角拋出,若兩物體所達(dá)到的射程相等,則它們的拋射速度之比為(  )
A.1∶1         B.1∶3
C.3∶1 D.1∶3
解析:選A.由于二者的射程相等,根據(jù)X=v20sin2θg,又因?yàn)閟in120°=sin60°,所以兩物體拋射速度大小相等,A正確.
10. 在傾角為α的斜坡上,沿著與水平線成α角的方向斜向上方拋出一石塊,如圖1-3-5所示.設(shè)石塊落在斜坡上的位置離拋出點(diǎn)的距離為L,則石塊拋出的初速度為(  )
圖1-3-5
A.v0=12 gLsinα
B.v0=12 gLcosα
C.v0=12gLcosα
D.v0=12gLsinα
解析:選A.將石塊的運(yùn)動(dòng)看成是沿v0方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)合成情況如圖所示.圖中平行四邊形對角線是合運(yùn)動(dòng)位移,依題意其大小為L,兩條相鄰邊s和h則是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移.
設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知:s=v0t,h=12gt2再由幾何關(guān)系知:scosα=Lcosα,ssinα+Lsinα=h聯(lián)立以上四式,消去t,解得v0=12 gLsinα,故選A.
二、非
11.一足球運(yùn)動(dòng)員開出角球,球的初速度是20 m/s,初速度方向跟水平面的夾角是37°.如果球在飛行過程中,沒有被任何一名隊(duì)員碰到,空氣阻力不計(jì),g取10 m/s2,求:
(1)落點(diǎn)與開出點(diǎn)之間的距離;
(2)球在運(yùn)動(dòng)過程中離地面的最大距離.
解析:(1)將球的初速度進(jìn)行分解,其水平分量v1=vsinθ=16 m/s,豎直分量為v2=vcosθ=12 m/s
飛行時(shí)間t=2v2g=2.4 s
水平距離s=v1?t=38.4 m.
(2)最大高度h=v222g=7.2 m.
答案:見解析
12.將小球以10 m/s的速度斜向上拋出,速度方向與水平方向成30°角,求小球在0.8 s內(nèi)的位移大小及0.8 s末的速度.
解析:水平方向:vx=v0x=10×cos30° m/s=53 m/s
水平位移:x=vxt=53×0.8 m=43 m
豎直方向:v0y=v0sin30°=5 m/s
所以小球在0.8 s內(nèi)的豎直位移為y=v0yt-12gt2
=5×0.8 m-12×10×0.82 m=0.8 m,
0.8 s末的豎直速度為v
vy=v0y-gt=(5-10×0.8) m/s=-3 m/s
故s=x2+y2=?43?2+0.82 m≈7.0 m
v=v2x+v2y=?53?2+32 m/s≈9.2 m/s
tanθ=vyvx=353=35,即此時(shí)速度方向與水平方向所夾角度θ=arctan35.


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