2019版江苏省物理学业水平测试复习练习:必修2 第十二讲 平 抛 运 动 Word版含答案-
人教版(2019)高一物理必修第二册第5章 抛体运动习题(word 包含答案)

2020春人教物理新教材必修第二册第5章抛体运动习题及答案*新教材必修第二册第5章抛体运动*一、选择题1、最近几年,我们国家已步入全民学车时代,社会上最流行的事情就是考驾照,据不完全统计,有的地区不到6个人当中就有一个人持有驾照。
如图所示,对车辆通过该路段时,汽车运动的分析中可能正确的是()A.汽车做直线运动B.汽车做曲线运动C.汽车做匀变速曲线运动D.汽车运动的加速度可能是不变的2、一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹可能是图中的()A.a B.bC.c D.d3、如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,AB 两点高度差h=1 m,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则球刚要落到球拍上时速度大小为()A.2 5 m/s B.215 m/sC.4 5 m/s D.4315 m/s4、(双选)平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图象,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是()A. 图线2表示竖直分运动的v-t图象B. t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C. t1时间内的竖直位移与水平位移之比为21D. 2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°5、在做“研究平抛运动”实验中,下列措施有利于减小实验误差的是A.斜槽轨道必须光滑B.以斜槽末端为坐标系的原点C.每次要平衡摩擦力D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放6、(双选)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C.每次必须从同一位置静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线7、一蜡块置于注满清水的长玻璃管中,封闭管口后将玻璃管竖直倒置,在蜡块匀加速上浮的同时,使玻璃管紧贴竖直黑板面沿水平向右方向匀速移动,如图所示.设坐标系的x、y轴正方向分别为水平向右、竖直向上,则蜡块相对于黑板的运动轨迹是()A B C D8、如图所示,在倾角为θ的斜面上A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为( )A.2v 0sin θgB.2v 0tan θgC.v 0sin θgD.v 0tan θg9、如图所示,从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上,当抛出的速度为v 1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v 2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则 ( )A. 当21v v >时,21α>αB. 当21v v >时,21α<αC. 无论v 1、v 2大小如何,均有21α=α[来源:学科网ZXXK]D. 21αα、的关系无法确定10、以下是做平抛运动实验的三个问题,在实验台边装斜槽应当注意:①.槽口应当是水平的,为此将一个水平尺横放在槽口,使水平尺垂直于小球滚动的凹槽,调成水平后将斜成水平后将斜槽固定②.槽口应当是水平的,检查方法是把小球置于槽口处,它应当不向前或向后滚动③.将小球置于槽口,松手后它自动滚下落地,这表明槽口偏高,应再作调整 ④.斜槽应固定牢,保证整个实验过程中不移动A.①②B.③④C.①③D.②④11、有关“研究平抛物体运动”的实验中,小球在斜槽水平出口处的位置如图所示,所谓末端的切线的起点O ,即坐标水平轴的原点应该是 ( )A .A 点B .B 点C .C 点D .D 点二、非选择题1、某同学将小球从P 点水平抛向固定在水平地面上的圆柱形桶,小球沿着桶的直径方向恰好从桶的左侧上边沿进入桶内并打在桶的底角,如图所示,已知P 点到桶左边沿的水平距离s =0.80 m ,桶的高度h 0=0.45 m ,直径d =0.20 m ,桶底和桶壁的厚度不计,取重力加速度g =10 m/s 2,求:(1)P 点离地面的高度h 1和小球抛出时的速度大小v 0;(2)小球经过桶的左侧上边沿时的速度大小及速度方向与水平方向的夹角正切值(结果可以带根号).2、一个物体的速度方向如图中v所示。
2018版江苏省物理学业水平测试复习讲解:必修二 第十

第十二讲 平 抛 运 动1. 物体做平抛运动的条件是 和 .2. 平抛运动的处理方法是对平抛运动进行分解,平抛运动的物体在水平方向上做 ,在竖直方向上做 .3. 平抛运动的运动性质是 .4. 平抛运动的规律:以初速度v 0平抛的物体,经t 时间后,水平速度v x = ,竖直速度v y = ;水平位移x = ,竖直位移h = .1. 由合运动与分运动的等时性,确定平抛运动的运动时间有两种情况:(1) 高度一定,则平抛时间只由高度决定,用公式t =2hg求时间,与初速度大小无关.(2) 水平距离一定,则平抛时间由初速度决定,用公式t =xv 0求时间.2. 以抛出点为坐标原点,水平初速度v 0,方向为x 轴正方向,竖直向下为y 轴正方向,经过时间t ,分位移x =v 0t ,y =12gt 2,合位移s =(v 0t )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 22,tan α=gt 2v 0,α为合位移与x 轴夹角.分速度v x =v 0,v y =gt ,合速度v =v 20+(gt )2,tan θ=gt v 0,θ为合速度v 与x 轴夹角.3. 由于平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的一切规律均适用,特别是一些重要的推论也可以运用.例如在竖直方向上相邻的相等时间内的位移差Δy =y 2-y 1=gT 2,从上往下相等时间内的位移比为y 1∶y 2∶y 3∶…=1∶3∶5∶….【例1】 (2018届南通学业水平模拟)关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A. 平抛运动是匀速运动B. 平抛运动是加速度不断变化的运动C. 平抛运动是匀变速曲线运动D. 做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的笔记: 【例2】 一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时速度的大小为v ,则运动时间为( )A. v -v 0gB. v 2-v 20gC. v 2-v 20g D. v 2+v 2g笔记: 【例3】 (2018年江苏省普通高中学业水平测试)小伙伴在河岸做抛石子游戏.如图所示为河的横截面示意图,小亮自O 点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子.已知O 点离水面AB 的高度为h ,O 、A 两点间的水平距离为x 1,水面AB 的宽度为x 2,河岸倾角为θ,重力加速度为g.(1) 若石子直接落到水面上,求其在空中飞行的时间t ; (2) 为使石子直接落到水面上,求抛出时速度大小的v 0的范围;(3) 若石子质量为m ,抛出速度大小为v 时恰好在C 点垂直撞击河坡,求石子从O 到C 过程中减少的重力势能ΔE p .笔记:1. (2018年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,质量相同的P、Q两球均处于静止状态,现用小锤打击弹性金属片,使P球沿水平方向抛出,Q球同时被松开而自由下落. 则下列说法中正确的是( )A. P球先落地B. Q球先落地C. 两球下落过程中重力势能变化相等D. 两球落地时速度方向相同2. (2018年江苏省普通高中学业水平测试)小明玩飞镖游戏时,从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出,依次落在靶盘上的A、B两点,如图所示,飞镖在空中运动的时间分别为t A和t B.不计空气阻力,则( )A. v A<v B,t A<t BB. v A<v B,t A>t BC. v A>v B,t A<t BD. v A>v B,t A>t B3. (2018年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,某同学在山坡上斜向下扔出一颗石子.忽略空气阻力,则石子抛出后在水平方向和竖直方向的分运动是( )A. 均为匀速运动B. 均为匀加速运动C. 匀速运动和匀加速运动D. 匀加速运动和匀速运动4. (2018年江苏省普通高中学业水平测试)近年来,我省校园足球活动蓬勃开展.在一场比赛中,小明掷界外球给小华,他将足球水平掷出时的照片如图所示.掷出后的足球可视为做平抛运动.(1) 设掷出点的高度为h,求足球在空中飞行的时间t;(2) 请提出两条能将球掷得更远的办法;(3) 已知足球的质量为0.5kg,掷出点的实际高度为 1.8m,为使球恰好落在小华脚下,根据照片估算小明在掷球过程中需对足球做的功W.(g取10m/s2)1. (2018届徐州学业水平模拟)如图所示,质量不同的两个小球从同一高度由静止同时释放,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A. 质量大的小球加速度大B. 质量大的小球先落地C. 两球下落过程中速度变化一样快D. 质量大的小球落地前瞬间的速度大2. (2018届盐城学业水平模拟)如图甲所示,将实心金属球以水平速度v抛出,在空中的运动轨迹如图中的虚线所示,金属球运动到B处速度方向与竖直方向成θ,所受的合力为F,获得的加速度为a.一切阻力均不计,下列画出金属球在B处的合力和加速度方向的图中正确的是( )A B C D甲 乙3. (2018届扬州学业水平模拟)一物体做平抛运动,下列四幅图中能正确反映物体水平速度(甲)和竖直速度(乙)随时间变化关系的是( )A B C D 4. (2018届苏州学业水平模拟)如图所示在同一地点的不同高度处以相同方向水平抛出甲、乙两小球,已知两球在空中某处相遇,则甲、乙两球( )A. 同时抛出,抛出时乙速度较大B. 同时抛出,抛出时甲速度较大C. 甲先抛出,抛出时乙速度较大D. 甲先抛出,抛出时甲速度较大5. (2018届无锡学业水平模拟)如图所示,从倾角为θ的斜面顶端,以初速度v 0将小球水平抛出,则小球落到斜面时的速度大小为( )A. v 01+4sin 2θ B. v 01+4cos 2θ C. v 01+4tan 2θ D. v 04+tan 2θtan θ6. (2018届扬州学业水平模拟)一轰炸机在海面上方h =500m 高处沿水平直线飞行,以v 1=100 3 m/s 的速度追赶一艘位于正前下方以v 2=20m/s 的速度逃跑的敌舰,如图所示.要准确击中敌舰,飞机应在离敌舰水平距离为s 处释放炸弹,释放炸弹时,炸弹与飞机的相对速度为零,空气阻力不计,重力加速度g =10m/s 2.求:(1) 炸弹从被投出到落到水面的时间; (2) 炸弹刚落到水面时的速度大小; (3) 要能准确击中敌舰,s 应为多大?。
物理人教(2019)必修第二册5.4平抛运动的规律(共21张ppt)

一 平抛运动的规律
(1)设落地时竖直方向的速度为vy,水平速度为v0
vy=vsin 53°=50×0.8 m/s=40 m/s
v0=vcos 53°=50×0.6 m/s=30 m/s
抛出点的高度为
v h=y2Fra bibliotek=80
m
2g
水平射程
x
=v0t=v0·
vy=30×40
g
10
m=120
m。
一 平抛运动的规律
速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( D )
A.QM的长度为10 m B.质点从O到P的运动时间为1 s C.质点在P点的速度v大小为40 m/s D.质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°
课堂练习
解析 根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动有 h=12gt2,可得 t=2 s;质点 在水平方向的位移为 x=v0t=40 m,根据平抛运动的推论可知 Q 是 OM 的中 点,所以 QM=20 m,故 A、B 错误;质点在 P 点的竖直速度 vy=gt=10×2 m/s =20 m/s,所以在 P 点的速度为 v= v2x+vy2= 202+202 m/s=20 2 m/s,故 C 错误;因为 tan θ=vvxy=1,所以质点在 P 点的速度方向与水平方向的夹角为 45°,故 D 正确。
4、两个二级结论: 速度与水平方向的夹角的正切是位移与水
平方向夹角的正切的2倍。
速度的反向延长线交于水平位移的中点。
一 平抛运动的规律
例1、从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与
水平方向成53°角斜向下。(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 53°=0.6,
sin 53°=0.8)求: (1)抛出点的高度和水平射程; (2)抛出后3 s末的速度;
第五章 抛体运动-复习与提高-课后习题答案-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册

第五章 复习与提高——人教版(2019)必修第二册课后习题一、计算题 1、物体在平面上的位置和位移常用平面直角坐标系来表示。
图是中国象棋的棋盘,它相当于一个平面直角坐标系,横坐标上标有数字,纵坐标上标有字母。
利用它不仅可以准确地记录各棋子的位置,还能描述棋子的位移,从而能将双方对弈的过程记录下来。
例如,棋子“帅”位于J 5y x ==、的位置,可以简述为J5;棋子“象”从A 3y x ==、的位置运动到C 5y x ==、的位置,就可以简述为A3C5。
(1)还未开局时,甲方的马在J2和J8的位置、炮在H2和H8的位置、中兵在G5的位置,乙方的中兵在D5的位置,请你在棋盘上标明这六个棋子的位置。
(2)某次甲方开局时,用“当头炮”,即H8H5,而乙方的应变则是“马来跳”,即A2C3。
请你用带箭头的线段画出这两个位移l 甲和l 乙,并指出这两个位移在x y 、方向上的分位移各是多少?已知棋盘每个小方格都是边长为3 cm 的正方形。
2、某质点从A 点沿图中的曲线运动到B 点,质点受力的大小为F 。
经过B 点后,若力的方向突然变为与原来相反,它从B 点开始可能沿图中的哪一条虚线运动?为什么?3、某架飞机在进行航空测量时,需要严格按照从南到北的航线进行飞行。
如果在无风时飞机相对地面的速度是414 km/h,飞行过程中航路上有速度为54km/h的持续东风。
(1)飞机应该朝着哪个方向飞行?可以用三角函数表示偏角的大小。
(2)如果所测地区的南北长度为621 km,该测量需要多长时间?4、在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。
摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。
摩托车后轮落到壕沟对面才算安10m/s。
全。
摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?g取25、一架飞机水平匀速飞行,搭载着多名高空跳伞运动员。
每隔1 s有一名运动员从飞机上落下。
以下这段时间内伞没有打开,可忽略空气阻力。
(1)第四名运动员刚离开飞机时,相邻两运动员在竖直方向上的距离之比依次是多少?分别以飞机和地面为参考系,粗略画出此时这四名运动员在空中位置的情况。
物理人教版(2019)必修第二册5.4抛体运动的规律(共38张ppt)

解
v
v
2
x
v
2 y
y
Y轴: 竖直上抛运动
v vy
速度:vy=v0y-gt=v0sin θ-gt
位移:
y
v0t
sin
1 2
gt
2
合速度方向:
tan vy
vx
y s
v0y
0 v0x
vx x
合位移大小: s x2 y2
合位移方向: tan y
x
x
课堂小结
思路:化曲为直
抛
v 水平方向: x v0
方法:运动的分解
x v0t
体平 运抛
v 竖直方向: y gt
y 1 gt2 2
vx v0
v
2 y
0
2 gh
v y 2gh
v0
h vx
x
v
v
2 x
v
2 y
பைடு நூலகம்
v02 2gh
v
y
v
落体的速度 v 由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定
1. 平抛运动在空中飞行时间:t 2h
g
与质量和初速度大小无关,只由高度 h 决定
2h
2. 平抛运动的水平最大射程:x v0t v0 g
vx v0
平抛运动的轨迹方程(两个分位移方程联立):
vx
C
θ
vy
v
tan 2tan
y g x2 即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的抛物线 2 2v0
典例精析 平抛运动的理解
解析
例1 关于平抛物体的运动,以下说法正
确的是(BC )
v0
A.做平抛运动的物体,速度和加速度
【课件】第五章 专题:平抛运动题型总结 课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

v0
则v y 2v0 tan
练习1.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别
以v和V/2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在
A 该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面
时速率的( )A.2倍
B.4倍
C.6
倍
D.8倍
2.对着斜面抛:
如图所示,做平抛运动的物体垂直打在斜面上,
此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾
水平初速度v1、v2沿相反方向抛出两个小球1和2(可视为质点),
最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂
直,且OA与竖直方向成α角,则两小球的初速度之比
v1 v2
为
C
A.tan α
B.cos α
C.tan α tan α
D.cos α cos α
解析 两小球被抛出后都做平抛运动,设容器的半径 为R,两小球运动的时间分别为t1、t2. 对球 1:Rsin α=v1t1,Rcos α=12gt12, 对球 2:Rcos α=v2t2,Rsin α=12gt22, 联立以上四式解得vv12=tan α tan α,故选 C.
9.如图所示,竖直平面内有A、B、C三点, 三点连线构成一直角三角形,AB边竖直,BC 边水平,D点为BC边中点.一可视为质点的物 体从A点水平抛出,轨迹经过D点,与AC交于 E点.若物体从A运动到E的时间为t1,从A运
B 动到D的时间为t2,则t1: t2为( )
A.1∶1 B.1∶2C.2∶3 D.1∶3
gtan θ D.由于不知道抛出点位置,位移大小无法求解
课堂练习
4、如图8所示,固定斜面的倾角为α,高为h,一小球从斜面顶端 水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g,不计空气阻力,则
2019年江苏省普通高中学业水平测试物理试题(含答案)
2019 年江苏省普通高中学业测试(必修科目)试卷物理一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题意(本部分23小题,每小题3分,共 69分)....1.文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加点的字表示位移的是A.飞流直下三千尺,疑是银河落九天.....B.一身转战三千里,一剑曾当百万师.....C.坐地日行八万里,巡天遥看一千河.....D.三十功名尘与土,八千里路云和月....2.一辆汽车在崎岖的山路上行驶,关于该汽车的惯性,下列说法正确的是A.汽车打滑时惯性变小B.汽车下坡时惯性变大C.汽车加速时惯性变大D.汽车刹车时惯性不变3.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量 m与小车的质量 M应满足的关系是A. m远大于 MB. m远小于 MC. m略大于 MD. m略小于 M4.小明乘电梯从一楼上升到三楼,在电梯启动和制动时,他所处的状态是A.超重、超重B.失重、失重C.超重、失重D.失重、超重5.伽利略在研究落体运动时,提出了“把轻重不同的两个物体连在一起下落,与单独一个物体下落比较,是快了还是慢了”的问题A.自由落体运动的快慢与物体的质量无关B.自由落体运动是匀加速直线运动C.自由落体运动的速度与时间成正比D.自由落体运动的速度与位移成正比6.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情嬉耍。
在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力做功情况是A.先做负功,再做正功B.先做正功,再做负功C.一直做负功D.一直做正功7.起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起货物,所吊货物的质量想等。
那么,关于起重机对货物的拉力和起重机的功率,下列说法正确的是A.拉力不等,功率相等B.拉力不等,功率不等C.拉力相等,功率相等D.拉力相等,功率不等8.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
关于该实验,下列说法正确的是A.重物应选用密度小的物体B.两个限位孔应在同一竖直线上C.打点计时器应接低压直流电源D.应先释放纸带,后接通电源9.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示,O 点为磁道的圆心,A、 B 两点位于不同的磁道上,硬盘绕O点匀速转动时,A、 B 两点的向心加速度A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向不同C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向不同10.在一次军事演习中,伞兵跳离飞机后打开降落伞,实施定点降落。
必修2第一章 水平考试复习抛体运动练习
必修2 第一章,抛体运动一、单选1.如图3 所示,一条小船过河,河水流速vl =3米/秒,船在静水中速度v2=4米/秒,船头方向与河岸垂直,关于小船的运动,以下说法正确的是()A.小船相对于岸的速度大小是7米/秒B.小船相对于岸的速度大小是5米/秒C.小船相对于岸的速度大小是1 米/秒D.小船的实际运动轨迹与河岸垂直2.如图12 ,小球以一定速度沿水平方向离开桌面后做平抛运动,这样的平抛运动可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动,下列说法正确的是()A.水平方向的分运动是匀加速运动B.竖直方向的分运动是匀加速运动C.水平方向的分速度为零D.竖直方向的分速度不变3.某一时刻,一物体沿水平和竖直方向的分速度分别为8 m/7s和6 m/7S,则该物体的速度大小是( )A.2 m/s B.6 m/s C.10 m/s D.14 m/s4.下列做平抛运动的物体是( )A.升空的火箭 B.树上落下的果实C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体5.在某一高度以3 m/s的速度沿水平方向抛出一物体,忽略空气阻力,当物体的速度为5m/s时,其竖直方向的分速度为 ( )A.3 m/s B.4m/s C.5 m/s D.6m/s6.平抛运动是()A.匀速运动B.匀加速曲线运动C.匀变速直线运动D.变加速运动7.如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出,并落于c点,则( )A.两球同时到达c点B.小球a先到达c点C.小球b先到达c点D.不能确定8.在趣味跳水活动中,一名表演者从距水面20m的跳台上水平跳出,重力加速度取10m/s2,则下落到水面的时间是( )A.2s B.10s C.20s D.40s二、双选题9.关于匀加速直线运动,下列表述正确的是()A.平抛运动是匀加速直线运动B.斜抛运动是匀加速直线运动c.匀加速直线运动的加速度大小恒定D.匀加速直线运动的加速度方向与速度方向相同10.船在平静的湖水中匀速航行,船上有同学竖直向上抛出一个小球,对于小球的运动轨迹,下列说法正确的是()A.船上的同学观察到的是抛物线B.船上的同学观察到的是斜线C.船上的同学观察到的是竖直线D.岸上的同学观察到的是抛物线11.水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,下列列说法正确是( )A. 从飞机上看,物体做自由落体运动B. 从飞机上看,物体做匀速直线运动C. 从地面上看,物体做平抛运动D. 从地面上看,物体做匀速直线运动12.一小球以6m/s的速度水平抛出,经0.8秒落地,忽略一切阻力,g=10m/s2 .求(1)小球落地的竖直位移(2) 小球落地的水平位移(3)小球落地时的速度答案1B 2B 3C 4D 5B 6B 7A 8A9CD 10CD 11AC 12. 3.2 4.8 10。
江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 专题二 平抛运动与圆周运动综合应用(三)冲A集训
平抛运动与圆周运动综合应用(三)1.(2018届苏州学测模拟)如图1所示,水平桌面上的轻质弹簧左端固定,用质量为m=1 kg 的小物块压紧弹簧,从A处由静止释放后的物块,在弹簧弹力的作用下沿水平桌面向右运动,物体离开弹簧后继续运动,离开桌面边缘B后,落在水平地面C点.C点与B点的水平距离x =1 m,桌面高度为h=1.25 m,AB长度为s=1.5 m,物体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.4,小物块可看成质点,不计空气阻力,取g=10 m/s2.求:图1(1)物块在水平桌面上运动到桌面边缘B处的速度大小;(2)物块落地时速度大小及速度与水平方向夹角的正切值;(3)弹簧弹力对物块做的功.2.(2018·扬州学测模拟)如图2甲所示,一长为l=1 m的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量为m=0.2 kg的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.给系统输入能量,使小球通过最高点的速度不断加快,通过测量作出小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与小球在最高点动能E k的关系如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2,不考虑摩擦和空气阻力,请分析并回答以下问题:图2(1)若要小球能做完整的圆周运动,对小球过最高点的速度有何要求?(2)请根据题目及图象中的条件,求出图乙中b点所示状态小球的动能;(3)当小球到达图乙中b点所示状态时,立刻停止能量输入.之后的运动过程中,在绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断,求绷断瞬间绳中拉力的大小.3.(2018·盐城学测模拟)如图3所示是某一通关游戏的示意图,安装在长为l的竖直轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出质量为m、速度大小可调节的弹丸(可视为质点),弹丸射出口在B点的正上方,竖直面内的半圆弧轨道BCD的半径为R,直径BD水平且与轨道AB 处在同一竖直面内、小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为α.只有弹丸垂直P点圆弧切线方向射入小孔P,游戏才能进入下一关,不计空气阻力,重力加速度为g.求:图3(1)能射到P的弹丸重力势能变化的最大值;(2)能射到P的弹丸射出时初速度的最大值;(3)要使游戏进入下一关,弹射器离B点的高度.4.(2018·泰州中学学测模拟)宇航员在某星球表面做了如下实验,实验装置如图4甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成.将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的点由静止释放,用压力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图乙所示.求:图4(1)圆轨道的半径;(2)星球表面的重力加速度;(3)作出小球经过C 点时动能随H 的变化关系E k -H 图象.答案精析1.(1)2 m/s (2)29 m/s 2.5 (3)8 J解析 (1)物块离开桌子边缘后做平抛运动竖直方向上有h =12gt 2,解得t =0.5 s水平方向上有x =v B t ,解得v B =2 m/s(2)平抛过程由机械能守恒定律得mgh +12mv B 2=12mv C 2解得v C =29 m/s物块落地时水平方向v x =v B =2 m/s竖直方向上v y =gt =5 m/s则tan θ=v yv x=2.5.(3)从A 到B 的过程中,由动能定理有W 弹-μmgs =12mv B 2-0解得W 弹=8 J.2.(1)v ≥10 m/s (2)3.0 J (3)16 N解析 (1)小球刚好通过最高点做完整圆周运动,要求在最高点受力满足mg ≤m v 2l 因此小球过最高点的速度要满足v ≥10 m/s.(2)小球在最高点时有mg +F =m v b 2l将m =0.2 kg 、l =1 m 、F =4.0 N 代入,可求得v b =30 m/s则E k b =12mv b 2=3.0 J (3)在停止能量输入之后,小球在重力和轻绳拉力作用下在竖直面内做圆周运动,运动过程中机械能守恒.当小球运动到最低点时,绳中拉力达到最大值.设小球在最低点的速度为v m ,对从b 状态开始至到达最低点的过程应用机械能守恒定律,有 mg ·2l +E k b =12mv m 2设在最低点绳中拉力为F m ,由牛顿第二定律有 F m -mg =m v m 2l联立解得F m =16 N ,即绷断瞬间绳中拉力的大小为16 N.3.见解析解析 (1)从轨道顶端A 射出的弹丸射到P 点时,重力势能变化最大.ΔE pm =mgh =mg (l +R sin α)(2)从轨道底端B 射出的弹丸射到P 点时,弹丸射出时初速度最大.R sin α=12gt 2R cos α+R =v 0t 得v 0=(1+cos α) gR2sin α (3)设弹射器在离B 点h ′高处以初速度v 0′发射的弹丸恰好垂直P 点圆弧切线方向射入小孔P .R sin α+h ′=12gt 12R cos α+R =v 0′t 1tan α=gt 1v 0′.联立解得h ′=12R (tan α-sin α) 4.(1)0.2 m (2)5 m/s 2 (3)见解析图解析 (1)由牛顿第二定律和牛顿第三定律,小球过C 点时有:F +mg =m v C 2r由动能定理得:mg (H -2r )=12mv C 2得F =2mg r H -5mg由题图乙可以知道:当H 1=0.5 m 时,F 1=0 得r =0.2 m(2)当H 2=1.0 m 时,F 1=5 N 得g =5 m/s 2(3)由动能定理得:mg (H -2r )=12mv C 2则E k =mg (H -2r )=H -0.4(H ≥0.5 m).。
【配套K12】江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 专题二 平抛运动与圆周运动综合应用(一)冲A集训
平抛运动与圆周运动综合应用(一)1.(2018·江都中学、扬中中学等六校联考)如图1所示,一质量为m =10 kg 的物体(可视为质点),由14光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动1 m 距离后停止.已知轨道半径R =0.8 m ,g =10 m/s 2.求:图1(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小;(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小;(3)物体沿水平面滑动过程中,摩擦力做的功.2.(2018·扬州学测模拟)如图2所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度ω=1 rad/s.有一个小物体(可视为质点)距圆盘中心r =0.5 m ,随圆盘一起做匀速圆周运动.物体质量m =1.0 kg ,与圆盘间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g =10 m/s 2.求:图2(1)物体受到的摩擦力大小F f;(2)欲使物体能随圆盘一起做匀速圆周运动,圆盘的角速度ω应满足什么条件?(3)圆盘角速度由0缓慢增大到1.6 rad/s过程中,圆盘对物体所做的功W.3.(2018·南京学测训练样题)如图3甲所示,水平桌面离地面高度h=1.25 m,桌面上固定一个厚度可以忽略的长木板AB.一个可以视为质点的物块每次以相同的速度v0=6 m/s从A 端滑向B端.物块和长木板间的动摩擦因数为μ=0.2,不计空气阻力,取g=10 m/s2.图3(1)若物块滑到B端时的速度v B=2 m/s,则它在空中运动的时间t1和飞行的水平距离x1各是多少?(2)在(1)的情况下,求长木板AB段的长度l1;(3)若木板的长度可以改变,请通过计算定量在图乙中画出物块滑出B端后落地的水平距离的平方x2与木板长度l的关系图象.4.(2018·如皋学测模拟)在水平地面上竖直固定一根内壁光滑的圆管,管的半径R=3.6 m(管的内径大小可以忽略),管的出口A在圆心的正上方,入口B与圆心的连线与竖直方向成60°角,如图4所示,现有一个质量m=1 kg的小球(可视为质点)从某点P以一定的初速度水平抛出,恰好从管口B处沿切线方向飞入,小球到达A时恰好与管壁无作用力,取g=10 m/s2.求:图4(1)小球到达圆管最高点A 时的速度大小;(2)小球在管的最低点C 时,小球对管壁的弹力;(3)小球抛出点P 到管口B 的水平距离x .答案精析1.(1)4 m/s (2)300 N (3)-80 J解析 (1)由机械能守恒定律得mgR =12mv 2 解得v =4 m/s(2)在圆弧底端,由牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R解得F N =300 N由牛顿第三定律知,物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小为300 N.(3)由动能定理知W f =0-12mv 2 解得W f =-80 J2.(1)0.5 N (2)ω≤2 rad/s (3)0.32 J解析 (1)静摩擦力提供向心力F f =m ω2r解得F f =0.5 N(2)欲使物体能随圆盘做匀速圆周运动,m ω2r ≤μmg解得ω≤2 rad/s(3)当ω=1.6 rad/s 时,物体的线速度v =ωr =0.8 m/s由动能定理得,圆盘对物体所做的功W =12mv 2-0=0.32 J3.(1)0.5 s 1 m (2)8 m (3)见解析图解析 (1)物块滑出B 端后做平抛运动. h =12gt 12x 1=v B t 1代入数据解得t 1=0.5 s ,x 1=1 m(2)物块从A 到B 做匀减速运动,设物块质量为m ,加速度大小为a ,则μmg =ma 由运动学公式得v B 2-v 02=-2al 1代入数据得l 1=8 m(3)由(2)可知 vB ′2=v 02-2alx =vB ′t 1代入数据得x 2=9-l由函数关系作出图象如图4.(1)6 m/s (2)60 N ,方向竖直向下 (3)1835m 解析 (1)小球在最高点时对管壁无作用力,重力提供向心力,由向心力公式得:mg =mv A 2R 可得小球到达圆管最高点时的速度为:v A =gR =10×3.6 m/s =6 m/s(2)设小球在最低点C 的速度为v ,小球从管的最低点C 到最高点A ,由机械能守恒定律可知 mg ·2R =12mv 2-12mv A 2可得v 2=4gR +v A 2=(4×10×3.6+62) m 2/s 2=180 m 2/s 2 在最低点C ,由向心力公式可知F N -mg =mv 2R即F N =mg +mv 2R =(1×10+1×1803.6) N =60 N ,方向竖直向上. 由牛顿第三定律知,在最低点C 时小球对管壁的弹力为60 N ,方向竖直向下.(3)设小球在B 点的速度为v B ,由B →A ,由机械能守恒定律可知mg ·(R +R cos 60°)=12mv B 2-12mv A 2 代入数据得:v B =12 m/s由平抛运动规律可知,小球做平抛运动的初速度为: v 0=v B cos 60°=12×12m/s =6 m/s在B 点时的竖直分速度为: v y =v B sin 60°=12×32 m/s =6 3 m/s 由v y =gt 可知t =v y g =6310 s =335s 则小球的抛出点P 到管口B 的水平距离为x =v 0t =6×335 m =1835m.。
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第十二讲平抛运动
1. (2019届徐州学业水平模拟)如图所示为平抛运动轨迹的示意图,对轨迹上的A、B 两点,下列说法正确的是( )
A. A点的速度方向沿切线向下,受力方向竖直向下
B. A点的速度方向沿切线向下,受力沿切线向下
C. A、B两点的速度、加速度均不相同
D. A、B两点的速度、加速度均相同
2. (2019届扬州学业水平模拟)物体做平抛运动,若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,则下图中能正确描述该物体的水平位移x随时间t变化关系的图象是( )
A B C D
3. (2019届扬州学业水平模拟)如图所示,某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块,分别落在A、B两处,不计空气阻力.则落到A处的石块( )
A. 初速度小,运动时间长
B. 初速度小,运动时间短
C. 初速度大,运动时间长
D. 初速度大,运动时间短
4. (2019届南京学业水平模拟)一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为( )
A.
v0
g
B.
2v0
g
C.
v0
2g
D.
2v0
g
5. (2019届镇江学业水平模拟)如图所示,某同学将一小球水平抛出,最后球落
在了正前方小桶的左侧,不计空气阻力.为了能将小球抛进桶中,他可采取的办法是( )
A. 保持抛出点高度不变,减小初速度大小
B. 保持抛出点高度不变,增大初速度大小
C. 保持初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 减小初速度大小,同时降低抛出点高度
6. 如图所示,小球从楼梯上以2m/s 的速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为0.25m,取g=10m/s2,小球抛出后首先落到的台阶是( )
A. 第一级台阶
B. 第二级台阶
C. 第三级台阶
D. 第四级台阶
7. (2019届盐城学业水平模拟)如图所示,靶盘竖直放置,A、O两点等高且相距4m,将质量为20g的飞镖
从A点沿AO方向抛出,经0.2s落在靶心正下方的B点.不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1) 飞镖飞行中受到的合力;
(2) 飞镖从A点抛出时的速度;
(3) 飞镖落点B与靶心O的距离.
8. (2019届宿迁学业水平模拟)如图所示,某研究小组用自制的投石机演练投石过程,石块装在长臂末端的口袋中,开始时长臂末端放在水平地面上;对短臂施力,使石块经较长路径获得较大的速度,当长臂末端转到离地面高度为h的竖直位置A时立即停止转动,石块被水平抛出,石块落地位置B与抛出位置A间的水平距离为x.不计空气阻力,重力加速度取g.求:
(1) 石块从抛出到落地的时间t;
(2) 石块被水平抛出时的速度大小v0;
(3) 石块刚落地时的速度大小v.
9. (2019届苏州学业水平模拟)如图所示,在斜面上某点A处以初速度v水平抛出一个石块,不计空气阻
力,在确保石块能落到斜面上的前提下,则( )
A. 保持抛出点A不变,v增大,石块在空中飞行的时间不变
B. 保持抛出点A不变,v增大,石块在斜面上的落点不变
C. 保持抛出速度v不变,将A点沿斜面上移,石块飞行时间变长
D. 保持抛出速度v不变,将A点沿斜面上移,石块飞行时间不变。