《備考指南 一輪物理 》課件-第4章 第2講

第四章第2講知識鞏固練習1．(2021屆漳州質(zhì)檢)如圖所示，某同學對著墻壁練習打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點到墻面的距離在10m至15m之間，忽略空氣阻力，取g＝10m/s2．A．0.8～1.8m B．0C．1.0～1.6m D．1【答案】A【解析】球做平拋運動，在水平方向上x＝v0t，因為初速度是25m/s，水平位移為10～15m，所以球運動的時間是0.4～0.6s，在豎直方向上做自由落體運動，h＝eq\f(1,2)gt2，可以求得高度的范圍是0.8～1.8m2．如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點到落臺的過程中，下列說法正確的是()A．過網(wǎng)時球1的速度小于球2的速度B．球1的飛行時間大于球2的飛行時間C．球1的速度變化率小于球2的速度變化率D．落臺時，球1的重力功率等于球2的重力功率【答案】D【解析】球1和球2做平拋運動的高度相同，則運動的時間相同，由于球1的水平位移較大，可知過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度，故A、B錯誤．因為平拋運動的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C錯誤．落臺時，由于時間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P＝mgvy知，球1、球2重力的瞬時功率相等，故D正確．3．(2021屆衡陽質(zhì)檢)如圖所示，水平拋出的物體，抵達斜面上端P處，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面無摩擦滑下，下列選項中的圖像是描述物體沿x方向和y方向運動的速度—時間圖像，其中正確的是()【答案】C【解析】物體從O到P做平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，從P到Q做勻加速直線運動，加速度a＝gsinθ，在水平方向上做勻加速直線運動，在豎直方向上做勻加速直線運動，豎直方向上的加速度小于g．故C正確，A、B、D錯誤．4．(2021屆桂林質(zhì)檢)在平直公路上行駛的汽車，車中某人從車窗相對于車靜止釋放一個小球，不計空氣阻力，用固定在路邊的照相機對汽車進行閃光照相，照相機閃兩次光，得到清晰的兩張照片，對照片進行分析，得知如下信息：①兩次閃光的時間間隔為0.5s；②第一次閃光時，小球剛釋放，第二次閃光時，小球落地；③兩次閃光的時間間隔內(nèi)，汽車前進了5m；④兩次閃光時間間隔內(nèi)，小球位移的大小為5A．小球釋放點離地的高度B．第一次閃光時汽車的速度C．汽車做勻加速直線運動D．兩次閃光的時間間隔內(nèi)汽車的平均速度【答案】C【解析】小球做平拋運動的時間為0.5s，h＝eq\f(1,2)gt2＝1.25m，即小球釋放點離地高度能確定，故A錯誤．兩次閃光時間間隔內(nèi)，小球位移的大小為5m，根據(jù)豎直位移，可求出水平位移，再根據(jù)v＝eq\f(x,t)，知平拋運動的初速度，即第一次閃光時汽車的速度能確定，故B錯誤．在0.5s內(nèi)汽車的位移大于小球的水平位移，可知汽車做加速運動，但不能判斷汽車做勻加速直線運動，故C正確．根據(jù)兩次閃光的時間間隔內(nèi)汽車的位移求出汽車的平均速度，D錯誤．5．如圖，兩小球P、Q從同一高度分別以v1和v2的初速度水平拋出，都落在了傾角θ＝37°的斜面上的A點，其中小球P垂直打到斜面上，則v1、v2大小之比為()A．9∶8 B．8∶9C．3∶2 D．2∶3【答案】A【解析】兩球拋出后都做平拋運動，兩球從同一高度拋出落到同一點，它們在豎直方向的位移相等，小球在豎直方向做自由落體運動，由于豎直位移h相等，它們的運動時間t＝eq\r(\f(2h,g))相等，對球Q有tan37°＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v2t)＝eq\f(gt,2v2)，解得v2＝eq\f(2,3)gt，球P垂直打在斜面上，則有v1＝vytanθ＝gttan37°＝eq\f(3,4)gt，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(\f(3,4)gt,\f(2,3)gt)＝eq\f(9,8)，故A正確，B、C、D錯誤．6．飛機在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行，每隔相等時間投放一個物體．如果以第一個物體a的落地點為坐標原點、飛機飛行方向為橫坐標的正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系．如圖所示是第5個物體e離開飛機時，被拋出的5個物體(a、b、c、d、e)在空間位置的示意圖，其中不可能的是()【答案】B【解析】不計空氣阻力，以地面為參考系，每個物體都做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，所以在水平方向上，四個物體的速度總是與飛機速度相同，水平位移相同，故沒有位移差，看起來在一條豎直線上；在豎直方向做自由落體運動，最先釋放的物體間的距離大些，相當于同一個物體做自由落體運動時在不同時刻的位置，故A有可能，B不可能．若第5個物體e離開飛機時，c剛好落地，此時對應(yīng)C圖，若第5個物體e離開飛機時，d剛好落地，此時對應(yīng)D圖，C、D有可能．故選B．7．在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中()A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小C．在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等【答案】B【解析】物體做平拋運動，不計空氣阻力，說明加速度不變，速度的大小和方向都在變化，A錯誤；如圖所示，tanθ＝eq\f(v0,gt)，隨著時間t的變大，tanθ變小，則θ變小，B正確；根據(jù)加速度的定義可知Δv＝gΔt，則在相等時間間隔內(nèi)，速度的變化量相等，但速率的改變量不相等，C錯誤；依據(jù)動能定理，在等時間間隔內(nèi)，動能的改變量等于重力做的功，由于做平拋運動的物體在豎直方向上，在相等時間內(nèi)位移不等，重力做的功不等，動能改變量不等，故D錯誤．綜合提升練習8．如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L．某人在乒乓球訓練中，從左側(cè)eq\f(L,2)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣．設(shè)乒乓球運動為平拋運動，不計空氣阻力，則()A．擊球點的高度與網(wǎng)高度之比為2∶1B．乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運動時間之比為2∶1C．乒乓球過網(wǎng)時與落到桌邊緣時速率之比為1∶2D．乒乓球在左、右兩側(cè)運動速度變化量之比為1∶2【答案】D【解析】因為乒乓球在水平方向做勻速運動，網(wǎng)右側(cè)的水平位移是左側(cè)水平位移的兩倍，所以由x＝v0t知，乒乓球在網(wǎng)右側(cè)運動時間是左側(cè)的兩倍．豎直方向做自由落體運動，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2可知，在網(wǎng)上面運動的位移和整個高度之比為1∶9，所以擊球點的高度與網(wǎng)高之比為9∶8，A、B錯誤．乒乓球恰好通過網(wǎng)的上沿的時間為落到右側(cè)桌邊緣的時間的eq\f(1,3)，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)v＝gt可知，球恰好通過網(wǎng)的上沿的豎直分速度與落到右側(cè)桌邊緣的豎直分速度之比為1∶3，根據(jù)v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))可知，乒乓球過網(wǎng)時與落到桌邊緣時速率之比不是1∶2，C錯誤．乒乓球在網(wǎng)右側(cè)運動時間是左側(cè)的兩倍，Δv＝gt，所以乒乓球在左、右兩側(cè)運動速度變化量之比為1∶2，D正確．9．(2021年鄭州質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量為1kg的小物體放在離水平地面高為1m、長為0.5m的光滑水平桌面AB的左端，BC為一豎直線，在大小為5N的水平恒力作用下小物體由靜止開始運動，小物體到達桌面右端時立即撤去外力，小物體從桌面邊緣水平飛出．桌面底部有一足夠長且傾角β可調(diào)節(jié)的斜面CD，小物體恰能垂直擊中斜面CD．g取10m/s2，A．eq\f(\r(3),3) B．eq\f(\r(2),2)C．eq\r(2) D．eq\r(3)【答案】B【解析】小物塊在桌面上運動，根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，v2＝2ax，代入數(shù)據(jù)解得v＝eq\r(5)m/s，平拋后恰能垂直擊中斜面CD．擊中瞬間tanβ＝eq\f(v,gt)，根據(jù)幾何關(guān)系有tanβ＝eq\f(H－\f(1,2)gt2,vt)，其中H＝1m，代入解得tanβ＝eq\f(\r(2),2)，故B正確．10．(2021年嘉興質(zhì)檢)如圖所示，傾角為θ的斜面體固定在水平面上，兩個可視為質(zhì)點的小球甲和乙分別沿水平方向拋出，兩球的初速度大小相等，已知甲的拋出點為斜面體的頂點，經(jīng)過一段時間兩球落在斜面上的A、B兩點后不再反彈，落在斜面上的瞬間，小球乙的速度與斜面垂直．忽略空氣的阻力，重力加速度為g．則下列說法正確的是()A．甲、乙兩球在空中運動的時間之比為tan2θ∶1B．甲、乙兩球下落的高度之比為2tan4θ∶1C．甲、乙兩球的水平位移之比為tanθ∶1D．甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值之比為2tan2θ∶1【答案】D【解析】由小球甲的運動可知tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，解得t＝eq\f(2v0tanθ,g)；乙球落到斜面上的速度與豎直方向夾角的正切值為tanθ＝eq\f(v0,gt′)，解得t′＝eq\f(v0,gtanθ)，則甲、乙兩球在空中運動的時間之比eq\f(t,t′)＝2tan2θ∶1，故A錯誤；由h＝eq\f(1,2)gt2可知甲、乙兩球下落的高度之比為eq\f(h,h′)＝eq\f(\f(1,2)gt2,\f(1,2)gt′2)＝4tan4θ∶1，故B錯誤；由x＝v0t可知甲、乙兩球的水平位移之比為eq\f(x,x′)＝eq\f(v0t,v0t′)＝2tan2θ∶1，故C錯誤；甲球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值為tanα＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)＝2tanθ，乙球落到斜面上的速度與水平方向夾角的正切值為tanβ＝eq\f(v′y,v0)＝eq\f(1,tanθ)，甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值之比為eq\f(tanα,tanβ)＝2tan2θ∶1，故D正確．11．如圖所示，質(zhì)量m＝2.0kg的木塊靜止在高h＝1.8m的水平臺上，木塊距平臺右邊緣7.75m，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2．用F＝20N的水平拉力拉動木塊，木塊向右運動s1＝4.(1)F作用于木塊的時間；(2)木塊離開平臺時的速度大?。?3)木塊落地時距平臺邊緣的水平距離．【答案】(1)1.0s(2)7.0m/s【解析】(1)拉力F作用于木塊時，對木塊進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有F－f＝ma，由豎直方向受力平衡得mg－FN＝0，摩擦力f＝μFN，由運動學公式有s1＝eq\f