高中物理魯科版第三章拋體運(yùn)動(dòng) 全國(guó)獲獎(jiǎng)

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1．關(guān)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法正確的是()A．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于分運(yùn)動(dòng)的速度B．分運(yùn)動(dòng)的位移一定小于合運(yùn)動(dòng)的位移C．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于各分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和D．組成合運(yùn)動(dòng)的各個(gè)分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性答案：D2．決定平拋運(yùn)動(dòng)物體落地時(shí)間的因素是()A．拋出時(shí)的初速度B．拋出時(shí)的豎直高度C．拋出時(shí)的豎直高度和初速度D．與平拋運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量有關(guān)解析：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))，即由豎直高度決定，所以B正確．答案：B3．關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是()A．做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，在上升階段，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少B．做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，在上升階段，重力做正功，重力勢(shì)能增加C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力勢(shì)能在不斷減少D．只要物體高度降低了，其重力勢(shì)能一定在減少解析：做豎直上拋的物體在上升過程中，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，故A、B錯(cuò)誤；做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，物體高度在降低，重力勢(shì)能一定減少，故C、D正確．答案：CD4．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，水平飛行的距離決定于()A．物體的質(zhì)量與所在高度B．物體的質(zhì)量與初速度C．物體所在高度與初速度D．物體的質(zhì)量、初速度和所在高度解析：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體其水平飛行距離為：x＝v0t＝v0eq\r(\f(2y,g))，故選項(xiàng)C正確．答案：C5．質(zhì)點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．上升和下落過程的位移相同B．運(yùn)動(dòng)過程中，相等時(shí)間內(nèi)的位移可能相同C．運(yùn)動(dòng)過程中，任何相等時(shí)間內(nèi)的速度變化相等D．上升過程中與下落過程中，相等時(shí)間內(nèi)的速度變化不相等答案：C6.甲、乙、丙三小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi)，甲、乙在同一條豎直線上，甲、丙在同一條水平線上，水平面上的P點(diǎn)在丙的正下方，在同一時(shí)刻甲、乙、丙開始運(yùn)動(dòng)，甲以水平速度v0做平拋運(yùn)動(dòng)，乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，丙做自由落體運(yùn)動(dòng)，則()A．若甲、乙、丙三球同時(shí)相遇，則一定發(fā)生在P點(diǎn)B．若甲、丙二球在空氣相遇，此時(shí)乙球一定在P點(diǎn)C．若只有甲、乙二球有水平面上相遇，此時(shí)丙球還未著地D．無論初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定會(huì)同時(shí)在P點(diǎn)相遇答案：AB7．如圖所示，物塊從曲面上的Q點(diǎn)由靜止自由落下，通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的P點(diǎn)，若使傳送帶隨皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，再把該物體放到Q點(diǎn)自靜止自由落下，那么()A．它將落在P點(diǎn)的左側(cè) B．它將落在P點(diǎn)的右側(cè)C．它將落在P點(diǎn) D．它可能落不到地面上解析：物塊兩次從曲面上的Q點(diǎn)自由落下的速度相等，無論水平傳送帶是靜止的或是隨皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊通過傳送帶所受的摩擦力相同，則從傳送帶飛出的速度相等，兩次落地的水平位移相等．答案：C8.如圖所示，甲、乙兩球位于空中不同位置，甲比乙高出h，將甲、乙兩球分別以v1、v2速度沿著水平方向相向拋出，不計(jì)空氣阻力，下列條件中有可能使兩球相碰的是()A．同時(shí)拋出，且v1<v2B．甲遲拋出，且v1>v2C．甲早拋出，且v1>v2D．甲早拋出，且v1<v2解析：由于甲的拋出位置比乙高了h，如果甲、乙能夠相碰，則甲落至相碰點(diǎn)的時(shí)間肯定比乙落至相碰點(diǎn)的時(shí)間要長(zhǎng)，因而要想讓甲、乙在空中相碰，則須讓甲提前一段合適的時(shí)間拋出，故只有C、D選項(xiàng)正確．答案：CD9．某人在距地面某一高處以初速度v0水平拋出一物體，落地速度大小為2v0，則它在空中的飛行時(shí)間及距地面拋出的高度為()\f(3v0,2g)，eq\f(9v\o\al(2,0),4g) \f(\r(3)v0,2g)，eq\f(3v\o\al(2,0),4g)\f(\r(3)v0,g)，eq\f(3v\o\al(2,0),2g) \f(v0,g)，eq\f(v\o\al(2,0),2g)解析：物體落地時(shí)的豎直分速度為：vy＝eq\r(2v02－v\o\al(2,0))＝eq\r(3)v0，故其飛行時(shí)間為：t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(\r(3)v0,g).拋出時(shí)高度為：h＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝eq\f(3v\o\al(2,0),2g)，所以選項(xiàng)C正確．答案：C10．在2023年的冬奧會(huì)上，高臺(tái)滑雪的運(yùn)動(dòng)員自高處滑下，然后從一個(gè)水平臺(tái)上飛出，落在一個(gè)斜坡上．如果運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)，并且運(yùn)動(dòng)員從同一個(gè)水平臺(tái)上飛出后，落在同一個(gè)斜坡上，則下列說法中正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的水平距離與水平初速度的大小的平方成正比B．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的水平距離與水平初速度的大小成正比C．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間與水平初速度的大小無關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間與水平初速度的大小成正比解析：如圖所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其位移大小為l，則lsinθ＝eq\f(1,2)gt2，lcosθ＝v0t，由以上兩式可解得t＝eq\f(2v0tanθ,g)，選項(xiàng)D正確；運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的水平距離x＝v0t＝eq\f(2v\o\al(2,0)tanθ,g)，選項(xiàng)A正確．答案：AD二、非選擇題11．(1)在做研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是________．①游標(biāo)卡尺②停表③坐標(biāo)紙④天平⑤彈簧測(cè)力計(jì)⑥重垂線(2)在上述實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是________．A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端可以不水平D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來，為確定斜槽末端小球重心所在的位置點(diǎn)O，需用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑R解析：(1)本題考查的是儀器的選擇和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．實(shí)驗(yàn)還需要的器材是游標(biāo)卡尺、坐標(biāo)紙和重垂線，為確定斜槽末端小球重心所在的位置O，需用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑R；在坐標(biāo)紙上描出軌跡，方便數(shù)據(jù)處理；重垂線是用來確定豎直木板是否豎直并確定縱坐標(biāo)．(2)做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)；使小球從斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描畫小球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連點(diǎn)，偏離軌跡較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去．故A、D正確．答案：(1)①③⑥(2)AD12．(1)在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用如圖所示的各種裝置圖，以下操作合理的是()A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地B．選用裝置2時(shí)，要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面C．選用裝置3時(shí)，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上的同一位置由靜止釋放鋼球D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得平拋軌跡(2)如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)閃光照片的一部分，圖中背景格的邊長(zhǎng)均為5cm.如果取g＝10m/s2，則：①閃光頻率是________Hz.②小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度的大小是________m/s.③小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小是________m/s.解析：(1)應(yīng)通過聽小球落地時(shí)發(fā)出的聲音來判定兩球是否同時(shí)落地，A錯(cuò)誤；當(dāng)豎直管的上端A低于水面時(shí)，水內(nèi)A端同一高度處的壓強(qiáng)在水面下降至A端之前一直保持為大氣壓強(qiáng)，從而保證從彎管內(nèi)流出的水所受壓力恒定，流速穩(wěn)定，B正確；選用裝置3時(shí)，應(yīng)保證每次鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿同一軌跡運(yùn)動(dòng)，這就要求每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，即要求每次一定從斜槽上同一位置由靜止釋放，C錯(cuò)誤；用數(shù)碼相機(jī)每秒十幾幀至幾十幀照相，原理與研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)類似，也可以獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，D正確．(2)①設(shè)A、B點(diǎn)間及B、C點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，則在豎直方向上有yBC－yAB＝gT2，T＝eq\r(\f(yBC－yAB,g))＝eq\r(\f－,10))s＝s，所以f＝eq\f(1,T)＝10Hz；②vx＝eq\f(xAB,T)＝eq\f,m/s＝m/s；③vBy＝eq\f(yAC,2T)＝eq\f,2×m/s＝2m/s，所以vB＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,By))＝eq\r＋22)m/s＝m/s.答案：(1)BD(2)①10②③13．如圖所示，甲圖表示物體在x軸方向上的分速度圖象，乙圖表示該物體在y軸上分速度圖象．試求下列各物理量的大?。?1)物體在t＝0時(shí)的速度大??；(2)t＝8s時(shí)物體的速度大??；(3)t＝4s時(shí)物體的位移．解析：(1)在t＝0時(shí)刻，物體的速度大小v＝eq\r(v2x0＋v2y0)＝3m/s.(2)在t＝8s時(shí)刻，物體的x方向速度為vx＝3m/s，物體的y方向速度為vy＝4m/s，所以物體的速度大小為v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝5m/s.(3)在t＝4s的時(shí)間內(nèi)，物體在x方向發(fā)生的位移為x＝12m，物體在y方向發(fā)生的位移為y＝eq\f(1,2)at2＝4m，所以4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為s＝eq\r(x2＋y2)＝4eq\r(10)m.答案：(1)3m/s(2)5m/s(3)4eq\r(10)m14．小船在200m寬的河中橫渡，水流速度為3m/s，船在靜水中的航速是5m/s，求：(1)當(dāng)小船的船頭始終正對(duì)岸行駛時(shí)，它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸？(2)要使小船到達(dá)河的正對(duì)岸，應(yīng)如何行駛？多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)對(duì)岸？(sin37°＝解析：(1)因?yàn)樾〈怪焙影兜乃俣燃葱〈陟o水中的行駛速度，且這一方向上，小船做勻速運(yùn)動(dòng)，故渡河時(shí)間t＝eq\f(d,v船)＝eq\f(200,5)s＝40s，小船沿河流方向的位移l＝v水t＝3×40m＝120m，即小船經(jīng)過40s，在正對(duì)岸下游120m