2020-2021學(xué)年高中物理 第五章 拋體運(yùn)動(dòng) 4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課時(shí)練習(xí)新人教版必修2

1、2020-2021學(xué)年高中物理 第五章 拋體運(yùn)動(dòng) 4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課時(shí)練習(xí)新人教版必修22020-2021學(xué)年高中物理 第五章 拋體運(yùn)動(dòng) 4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課時(shí)練習(xí)新人教版必修2年級(jí)：姓名：- 11 -拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(30分鐘70分)一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分)1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()a.平拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng)b.平拋運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)c.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)d.平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度可能是豎直向下的【解析】選c。做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,產(chǎn)生恒定的加速度,是勻變速運(yùn)動(dòng),其初速度與合外力不共線,是曲線運(yùn)動(dòng),故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),a、b錯(cuò)誤,c正

2、確;平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),故落地時(shí)的速度是水平方向的分速度和豎直方向的分速度的合速度,其方向一定與豎直方向(或水平方向)有夾角,d錯(cuò)誤。2.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),它的速度方向與水平方向的夾角的正切值tan隨時(shí)間t變化的圖像是圖中的()【解析】選b。平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的速度v0不變,在豎直方向上的分速度為vy=gt,tan=,g與v0為定值,所以tan與t成正比,故b正確。3.如圖,在同一豎直面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點(diǎn),分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的p點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是()a

3、.tatb,vatb,vavbc.tatb,vavbd.tavb【解析】選a。由于小球b距地面的高度小,由h=gt2 可知tbta,而小球a、b運(yùn)動(dòng)的水平距離相等,由x=v0t可知,vavb,由此可知a正確。4.如圖,物體從斜面上某點(diǎn)以速度v0水平拋出,一段時(shí)間后落回到斜面上;若拋出速度改為,落到斜面上時(shí)變化量為原來一半的物理量是()a.豎直方向的速度b.豎直方向的位移c.水平方向的位移d.豎直方向速度與水平方向速度的比值【解析】選a。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,x=v0t,y=gt2,設(shè)斜面傾角為,由幾何關(guān)系可知tan=,得t=可知,拋出時(shí)的速度變?yōu)楹?時(shí)間變?yōu)樵瓉淼囊话?由vy=gt可知,豎直方向的速

4、度變?yōu)樵瓉淼囊话?故a正確;由h=gt2和x=v0t可知,豎直位移和水平位移都為原來的,故b、c錯(cuò)誤;第一次豎直方向速度和水平方向速度的比值為=;第二次豎直方向和水平方向速度的比值為=,因此不變,d錯(cuò)誤。5.(2020和平區(qū)高一檢測(cè))如圖,某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€(gè)質(zhì)量不等的石塊,分別落到a、b兩處。不計(jì)空氣阻力,則落到b處的石塊()a.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) b.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短c.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短d.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)【解析】選b。落到b處的石塊下落的高度較小,根據(jù)t=,知落在b處的石塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短,根據(jù)初速度 v0= 知,落在b處的石塊水平位移大,時(shí)間短,則初速度較大,故b正

5、確,a、c、d錯(cuò)誤。6.將一小球從距地面h高處,以初速度v0水平拋出,小球落地時(shí)速度為v,它的豎直分量為vy,則下列各式中不能表示小球在空中飛行時(shí)間的是()a.b.c.d.【解析】選b。由h=gt2得t=,a項(xiàng)正確;由vy=gt得t=,故b錯(cuò)誤,c正確;由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論h=t得t=,d項(xiàng)正確。7.(2020三亞高一檢測(cè))兩個(gè)相同高度的斜面傾角分別為30、60,兩小球分別由斜面頂端以大小相同的水平速度v水平拋出,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)兩球都能落在斜面上,則分別向左、右兩側(cè)拋出的小球下落高度之比為()a.12b.31c.19d.91【解析】選c。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及落在斜面上的特點(diǎn)可

6、知,x=vt,y=gt2, tan=,分別將為30、60代入可得兩球平拋所經(jīng)歷的時(shí)間之比為13,兩球下落高度之比為19,c正確。8.(2020濟(jì)寧高一檢測(cè))如圖,某公園有噴水裝置,若水從小魚模型口中水平噴出,忽略空氣阻力及水之間的相互作用,則()a.噴水口高度一定,噴水速度越大,水從噴出到落入池中的時(shí)間越長(zhǎng)b.噴水口高度一定,噴水速度越大,水從噴出到落入池中的時(shí)間越短c.噴水口高度一定,噴水速度越大,水噴得越遠(yuǎn)d.噴水口高度一定,噴水速度越大,水噴得越近【解析】選c。據(jù)題可將水的運(yùn)動(dòng)看作平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:豎直方向有:h=gt2,t=,可知水從噴出到

7、落入池中的時(shí)間由噴水口高度決定,與噴水速度無關(guān),所以噴水口高度一定,運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定,故a、b錯(cuò)誤;水平方向有:x=v0t=v0,則知噴水口高度一定,噴水速度越大,水噴得越遠(yuǎn),故c正確,d錯(cuò)誤。9.(多選)如圖,節(jié)水灌溉中的噴嘴距地高0.8 m,假定水從噴嘴水平噴出,噴灌半徑為4 m,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,則()a.水下落的加速度為8 m/s2b.水從噴嘴到地面的時(shí)間為0.4 sc.水從噴嘴噴出后速度不變d.水從噴嘴噴出的速率為10 m/s【解析】選b、d。水噴出后做平拋運(yùn)動(dòng),下落的加速度為10 m/s2,故a錯(cuò)誤;根據(jù)h=gt2 得t= s=0.4 s,故b正確;水從噴嘴噴出后豎直

8、分速度增大,水平分速度不變,速度增大,故c錯(cuò)誤;水從噴嘴噴出的速率v0= m/s=10 m/s,故d正確。10.(2020金華高一檢測(cè))如圖所示,水平地面上固定有一個(gè)斜面,斜面傾角為,從斜面頂端向右平拋一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)初速度為v0時(shí),小球恰好落到斜面底端,平拋的飛行時(shí)間為t0?，F(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個(gè)小球,則平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),末速度方向與水平方向夾角的正切值tan隨初速度v變化的圖像,以及平拋運(yùn)動(dòng)飛行時(shí)間t隨初速度v變化的圖像正確的是()【解析】選b。當(dāng)小球落在斜面上時(shí),有tan=,解得t=,t與速度v成正比;當(dāng)小球落在水平面上時(shí),根據(jù)h=gt2得t=,則小球落地用的

9、時(shí)間不變,故t與v的關(guān)系圖線先是過原點(diǎn)的一條傾斜直線,然后是平行于橫軸的直線,故c、d項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)小球落在斜面上時(shí),tan=2tan,故tan與v的關(guān)系圖線先是平行于橫軸的直線;當(dāng)小球落在水平面上時(shí),根據(jù)tan=,故tan與v的關(guān)系圖像是反比例函數(shù)的圖像,b正確,a錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)11.(14分)如圖,滑雪訓(xùn)練平臺(tái)高h(yuǎn)=5 m,一運(yùn)動(dòng)員以初速度v0從平臺(tái)邊緣水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),著地點(diǎn)距平臺(tái)邊緣水平距離x=10 m。重力加速度取g=10 m/s2。求運(yùn)動(dòng)員:(1)飛行時(shí)間t;(2)初速度v0的大小;(3)著地時(shí)速度方

10、向與水平方向間的夾角。【解析】(1)由豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)h=gt2,可得時(shí)間為:t= s=1 s。(2)運(yùn)動(dòng)員水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則可得初速度大小為:v0= m/s=10 m/s。(3)運(yùn)動(dòng)員落地時(shí),在豎直方向的分速度為:vy=gt=101 m/s=10 m/s。則有:tan=1,得:=45,即著地時(shí)速度方向與水平方向間的夾角為45。答案:(1)1 s(2)10 m/s(3)4512.(16分)如圖所示,將某物體以一定的速度水平拋出,a、b是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),物體在a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度方向與水平方向的夾角分別為1=37、2=53,且物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t=1 s。重力

11、加速度g取10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。(1)求該物體水平拋出時(shí)的速度大小v0。(2)求a、b兩點(diǎn)間的高度差h?！窘馕觥?1)設(shè)物體從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:tan1=tan2=其中:vyb=vya+gt聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0= m/s,vyb= m/s(2)由速度位移公式有:2gh=-代入數(shù)據(jù)解得:h=17.9 m答案:(1) m/s(2)17.9 m(20分鐘30分)13.(3分)(多選)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的物體,若g已知,再給出下列哪組條件,可確定其初速度大小()a.水平位移b.下落高度c.落地時(shí)速度大小和方向d.落地時(shí)位移大小和方向【解析

12、】選c、d。知道水平位移,根據(jù)公式x=v0t,時(shí)間未知,故v0不可求,a錯(cuò)誤;知道下落高度,根據(jù)h=gt2,只能求解運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故b錯(cuò)誤;知道落地時(shí)速度大小和方向,只要將落地時(shí)速度正交分解到水平方向和豎直方向,水平方向的分速度就等于初速度,故c正確;知道落地時(shí)位移大小和方向,則將落地時(shí)位移分解到水平方向和豎直方向,根據(jù)x=v0t、y=gt2就得到了初速度,故d正確。14.(3分)(多選)西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié),若一名兒童站在自家的平房頂上,向與他水平距離l的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿,第一次水平拋出的速度是v0,第二次水平拋出的速度是2v0,則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻過程中,

13、有(不計(jì)空氣阻力)()a.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是21b.下落的高度之比是21c.下落的高度之比是41d.運(yùn)動(dòng)的加速度之比是11【解析】選a、c、d。兩次拋出后都碰到了墻,所以水平位移相同,西紅柿的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng);水平位移相同,初速度之比為12,根據(jù)t=可知,運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是21,故a正確;下落的高度h=gt2,則下落高度之比為41,故b錯(cuò)誤,c正確;都做平拋運(yùn)動(dòng),加速度都是重力加速度,即加速度之比是11,故d正確。15.(3分)(多選)如圖甲是古代一種利用拋出的石塊打擊敵人的裝置,圖乙是其工作原理的簡(jiǎn)化圖。將質(zhì)量為m=10 kg的石塊裝在距離轉(zhuǎn)軸l=4.8 m

14、的長(zhǎng)臂末端口袋中。發(fā)射前長(zhǎng)臂與水平面的夾角=30。發(fā)射時(shí)對(duì)短臂施力使長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止,石塊靠慣性被水平拋出。若石塊落地位置與拋出位置間的水平距離為s=19.2 m。不計(jì)空氣阻力,g=10 m/s2,則 ()a.石塊被拋出瞬間速度大小為12 m/sb.石塊被拋出瞬間速度大小為16 m/sc.石塊落地瞬間速度大小為20 m/sd.石塊落地瞬間速度大小為16 m/s【解析】選b、c。石塊平拋運(yùn)動(dòng)的高度:h=l+lsin30=7.2 m,而h=gt2,解得:t= s=1.2 s,則石塊拋出時(shí)的速度大小:v0= m/s=16 m/s,故a錯(cuò)誤,b正確;石塊落地時(shí)豎直方向上的分速度:vy= m/

15、s=12 m/s,則落地時(shí)的速度大小:v= m/s=20 m/s,故c正確,d錯(cuò)誤。16.(3分)(2020寧波高一檢測(cè))如圖是農(nóng)田自動(dòng)灌溉噴射裝置截面示意圖,噴嘴的橫截面積為3.0 cm2,離地的高度為0.8 m。水泵啟動(dòng)后,水從噴嘴沿水平方向噴出,水平射程可達(dá)4.0 m。忽略水池中水泵與地面的高度差、水進(jìn)入水泵時(shí)的速度以及空氣阻力,水的密度為1.0103 kg/m3。(g取10 n/kg)下列說法正確的是()a.水從噴嘴噴出時(shí)的速度為5 m/sb.每秒鐘噴嘴噴出水的質(zhì)量為2.4 kgc.每秒鐘水泵對(duì)水做的功為150 jd.每秒鐘水泵對(duì)水做的功為174 j【解析】選d。由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知,水

16、從噴嘴噴出時(shí)的速度為v0=x= 4 m/s=10 m/s,選項(xiàng)a錯(cuò)誤; 每秒鐘噴嘴噴出水的質(zhì)量為m=sv0 =1033.010-410 kg/s=3.0 kg/s,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;每秒鐘水泵對(duì)水做的功為w=mgh+m=(3100.8+3102) j=174 j,選項(xiàng)c錯(cuò)誤,d正確。17.(9分)以v0=20 m/s的速度水平拋出一石子,石子落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角=37,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)石子落地時(shí)的速度大小;(2)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)題述過程中石子的位移方向與水平方向夾角的正切值tan?！窘馕觥?1)石子落地時(shí)的速度大小v=解得:v=25 m/s。(2)石子在豎直方向速度vy=v0tan 37=15 m/s,石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=1.5 s。(3)石子水平方向上的位移x=v0t石子豎直方向上的位移y=gt2石子的位移方向與水平方向夾角的正切值tan=0.375。答案:(1)25 m/s(2)1.5 s(3)0.37518.(9分)某同學(xué)將球從a點(diǎn)水平拋出擊中地面上的目標(biāo)b。已知a點(diǎn)的高度h=1.25 m,a點(diǎn)與目標(biāo)b的水平距離