高一物理下冊(cè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律同步檢測(cè)練習(xí)題(帶答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.下列關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是(  )
A.在日常生活中,我們將物體以水平速度拋出后,物體在空中一定做平拋運(yùn)動(dòng)
B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平位移越大,則說明物體的初速度越大
C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,則說明物體水平初速度越小
D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值與時(shí)間成正比
解析:選D.日常生活中將物體平拋后,有一些由于受空氣阻力作用較大,所以不是做平拋運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;由x=v0t=v02hg知,水平位移由v0和h共同決定,B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2hg,由h決定,C錯(cuò)誤;設(shè)著地時(shí)豎直分速度vy=gt,則tanθ=vyv0=gv0t,tanθ與t成正比,D正確.
2. (2014年高考江蘇卷)如圖1-2-14所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為(  )
圖1-2-14
A.t甲C.t甲>t乙 D.無法確定
解析:選C.設(shè)兩人在靜水中的游速為v0,水速為v,則
t甲=sOAv0+v+sOAv0-v=2v0sOAv20-v2
t乙=2sOBv20-v2=2sOAv20-v2<2v0sOAv20-v2
故A、B、D錯(cuò),C對(duì).
3. (2014年延安高一檢測(cè))豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水,內(nèi)有一個(gè)用紅蠟塊做成的圓柱體,玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速上升,現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上升的同時(shí)讓玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng).已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是5 cm/s,α=30°,如圖1-2-15所示,則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是(  )
圖1-2-15
A.5 cm/s B.4.33 cm/s
C.2.5 cm/s D.無法確定
解析:選C.圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是水平和豎直兩個(gè)方向上分速度的合成,由圖知水平分速度為vsinα=5×sin30°=2.5 cm/s,C正確.
4.如圖1-2-16所示,某人用繩通過定滑輪拉小船,設(shè)人勻速拉繩的速度為v0,繩某時(shí)刻與水平方向夾角為α,則船的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及此時(shí)此刻小船水平速度vx為(  )
圖1-2-16
A.船做變加速運(yùn)動(dòng),vx=v0cosα
B.船做變加速運(yùn)動(dòng),vx=v0cosα
C.船做勻速直線運(yùn)動(dòng),vx=v0cosα
D.船做勻速直線運(yùn)動(dòng),vx=v0cosα
解析:選A.將小船的運(yùn)動(dòng)分解如圖中所示,則有vx=v0/cosα.因v0為定值,故vx隨α角的改變而改變,所以小船做變加速運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A正確.
5.(2014年開封高一檢測(cè))小球以15 m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出,飛行一段時(shí)間后,恰好垂直撞在斜面上.求:
(1)小球在空中飛行的時(shí)間;
(2)拋出點(diǎn)距落地點(diǎn)的高度.(g取10 m/s2)
解析:把球?qū)⒁竭_(dá)落地點(diǎn)時(shí)的速度分解,如圖所示.
由圖可知θ=37°,φ=90°-37°=53°
(1)tanφ=gtv0,則t=v0g?tanφ=1510×43 s=2 s.
(2)h=12gt2=12×10×22 m=20 m.
答案:(1)2 s (2)20 m
一、
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是(  )
A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大
B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互相干擾,共同決定合運(yùn)動(dòng)
D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們的合運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
解析:選D.合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的確是由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)共同來決定,但兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不干擾,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.合速度與分速度的關(guān)系應(yīng)遵循平行四邊形定則,他們的大小可以有各種關(guān)系,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.而分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.
圖1-2-17
2.如圖1-2-17所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以速度v勻速上。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平勻加速向右運(yùn)動(dòng),則蠟塊的軌跡可能是(  )
A.直線P       B.曲線Q
C.曲線R D.無法確定
解析:選B.紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所受合力水平向右,合力與合速度不共線,紅蠟塊的軌跡應(yīng)為曲線,A錯(cuò)誤.由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力應(yīng)指向彎曲的一側(cè),B正確,C、D錯(cuò)誤.
3.在抗洪搶險(xiǎn)中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人.假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為6 m/s,摩托艇在靜水中的航速是8 m/s,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)離岸邊最近處的距離為32 m,若戰(zhàn)士要用最短的時(shí)間將人送上岸,則摩托艇的實(shí)際航程是(  )
A.32 m B.40 m
C.52 m D.60 m
解析:選B.摩托艇行駛的最短時(shí)間為t=s1v船=328s=4 s.此時(shí)船速垂直江岸,則摩托艇實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度v=v2船+v2水=82+62 m/s=10 m/s,故摩托艇的實(shí)際航程s=vt=40 m,B正確.
4.一架飛機(jī)以200 m/s的速度在高空沿水平線做勻速直線飛行.每相隔1 s先后從飛機(jī)上落下A、B、C三個(gè)物體.不計(jì)空氣阻力,在運(yùn)動(dòng)過程中(  )
A.A在B前200 m,B在C前200 m
B.A、B、C在空中排列成一條拋物線
C.A、B、C排列在一條豎直線上,間距不變
D.A、B、C排列在一條豎直線上,間距不斷增大
解析:選D.我們討論此問題時(shí),是以地面為參考系的.剛從飛機(jī)上落下的每一個(gè)物體都具有跟飛機(jī)一樣的水平初速度,因此,在地面上的人看來,落下的物體均做平拋運(yùn)動(dòng).由于它們具有相同的水平速度,所以,它們?cè)诳罩械奈恢门旁谝粭l豎直線上;落下的物體在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動(dòng),故它們之間的距離(自上而下)滿足1∶3∶5的規(guī)律,故隨著時(shí)間的推移,相鄰物體間的距離越來越大.若以飛機(jī)為參考系,則空中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),就把問題轉(zhuǎn)化為研究相同時(shí)間間隔的自由落體運(yùn)動(dòng).
5. (2010年高考大綱全國卷Ⅰ)一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí),其速度方向與斜面垂直,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-2-18中虛線所示.小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為(  )
圖1-2-18
A.tanθ B.2tanθ
C.1tanθ D.12tanθ
解析:
選D.如圖所示,設(shè)小球拋出時(shí)的初速度為v0,則
vx=v0①
vy=v0cotθ②
vy=gt③
x=v0t④
y=v2y2g⑤
解①②③④⑤得:yx=12tanθ,D正確.
6.如圖1-2-19所示,在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下,當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),物體A的受力情況是(  )
圖1-2-19
A.繩的拉力大于A的重力
B.繩的拉力等于A的重力
C.繩的拉力小于A的重力
D.拉力先大于重力,后變?yōu)樾∮谥亓?br>解析:選A.車水平向右的速度(也就是繩子末端的運(yùn)動(dòng)速度)為合速度,它的兩個(gè)分速度v1、v2如圖所示,其中v2就是拉動(dòng)繩子的速度,它等于A上升的速度.
由圖得vA=v2=vcosθ.
小車勻速向右運(yùn)動(dòng)過程中,θ逐漸變小,知vA逐漸增大,故A做加速運(yùn)動(dòng),由A的受力及牛頓第二定律知繩的拉力大于A的重力,故選A.
7.(2014年陜西榆林高一檢測(cè))如圖1-2-20所示,一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上.物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足(  )
圖1-2-20
A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ
C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ
解析:選D.如圖所示,tan θ=y(tǒng)x=12gt2v0t=gt2v0①
tanφ=vyv0=gtv0②
聯(lián)立①②兩式,可得tanφ=2tanθ.
8.一只船在靜水中的速度是3 m/s,它要橫渡一條30 m寬的河,水流速度為4 m/s.下列說法中正確的是(  )
A.這只船不可能垂直于河岸到達(dá)正對(duì)岸
B.這只船對(duì)地的速度一定是5 m/s
C.過河時(shí)間可能是6 s
D.過河時(shí)間可能是12 s
解析:選AD.要使船垂直渡河,必須使合速度垂直于河岸,即劃船速度沿河岸向上的分速度與水流速度相等,由于v船9. 如圖1-2-21所示,水平地面上有P、Q兩點(diǎn),A點(diǎn)和B點(diǎn)分別在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的正上方,距離地面高度分別為h1和h2.某時(shí)刻在A點(diǎn)以速度v1水平拋出一小球,經(jīng)時(shí)間t后又從B點(diǎn)以速度v2水平拋出另一球,結(jié)果兩球同時(shí)落在P、Q連線上的O點(diǎn),則有 (  )
圖1-2-21
A.PO∶OQ=v1h1∶v2h2
B.PO∶OQ=v1h21∶v2h22
C.PO∶OQ=v1h1∶v2h2
D.h1∶h2=gt22
解析:選C.PO=v1 2h1g,OQ=v22h2g
所以PO∶OQ=v1h1∶v2h2
h1-h(huán)2=12g(t21-t22)=12g(t1-t2)(t1+t2)=12gt(t1+t2)>gt22.
10. 如圖1-2-22所示,M、N是兩塊擋板,擋板M高h(yuǎn)′=10 m,其上邊緣與擋板N的下邊緣在同一水平面,從高h(yuǎn)=15 m的A點(diǎn)以速度v0水平拋出一小球,A點(diǎn)與兩擋板的水平距離分別為d1=10 m,d2=20 m.N板的上邊緣高于A點(diǎn).若能使小球直接進(jìn)入擋板M的右邊區(qū)域,則小球水平拋出的初速度v0的大小可能是下列給出數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)(  )
圖1-2-22
A.v0=8 m/s B.v0=4 m/s
C.v0=15 m/s D.v0=21 m/s
解析:選C.小球要想進(jìn)入M擋板的右側(cè),小球最大初速度v1使得小球恰好從N的下端通過,水平位移d2=v1t,豎直位移h-h(huán)′=12gt2,可以得到v1= d22g2?h-h(huán)′?=20 m/s;最小初速度v2使得小球恰好從M的上端通過,水平位移d1=v2t,豎直位移h-h(huán)′=12gt2,可以得到v2=d21g2?h-h(huán)′?=10 m/s;小球的初速度在v1、v2之間就可以進(jìn)入M擋板的右側(cè),故選C.
二、非
11. (2014年上海高一考試卷)如圖1-2-23所示,飛機(jī)離地面高度為H=500 m,水平飛行速度為v1=100 m/s,追擊一輛速度為v2=20 m/s同向行駛的汽車.假設(shè)炸彈在空中飛行時(shí)的阻力忽略不計(jì),欲使飛機(jī)投下的炸彈擊中汽車,取g=10 m/s2,求:
(1)從飛機(jī)投下炸彈開始計(jì)時(shí),炸彈在空中飛行的時(shí)間.
(2)飛機(jī)應(yīng)在距離汽車的水平距離多遠(yuǎn)處投彈?
s
圖1-2-23
解析:(1)炸彈離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),有H=12gt2
則t= 2Hg
代入數(shù)據(jù)得t=10 s.
(2)炸彈在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在10 s內(nèi)水平方向的位移即為飛機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的位移,x機(jī)=v1t,代入數(shù)據(jù)得x機(jī)=1000 m
在這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移為x車=v2t,代入數(shù)據(jù)得x車=200 m
Δx=x機(jī)-x車=800 m
所以飛機(jī)應(yīng)在距離汽車的水平距離800 m處投彈.
答案:(1)10 s (2)800 m
12.如圖1-2-24所示,河寬d=100 m,設(shè)河水的流速為v1,船在靜水中的速度為v2,小船從A點(diǎn)出發(fā),在渡河時(shí),船身保持平行移動(dòng),若出發(fā)時(shí)船頭指向河對(duì)岸的上游B點(diǎn)處,經(jīng)過10 min,小船恰好到達(dá)河正對(duì)岸的C點(diǎn),若出發(fā)時(shí)船頭指向河正對(duì)岸的C點(diǎn),經(jīng)過8 min小船到達(dá)C點(diǎn)下游的D點(diǎn)處,求:
圖1-2-24
(1)船在靜水中的速度v2的大小;
(2)河水流速v1的大小;
(3)在第二次渡河中小船被沖向下游的距離CD.
解析:(1)當(dāng)船頭正對(duì)C點(diǎn)航行時(shí),所用時(shí)間最短,由t2=dv2得,v2=dt2=1008×60 m/s=0.208 m/s.
(2)設(shè)AB與上游河岸成α角,由題知船頭正對(duì)B點(diǎn)航行,正好達(dá)對(duì)岸C點(diǎn),航程最短,如圖所示.
由圖知cosα=v1v2,渡河時(shí)間t1=dv22-v21,
即v1= v22-?dt1?2,解得:v1=0.125 m/s.
(3)在第二次渡河中,由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性得:


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