高中物理魯科版第三章拋體運動 章末綜合測評

章末綜合測評(第三章)(用時：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．游泳運動員以恒定的速率垂直于河岸渡河，當(dāng)水速突然變大時，對運動員渡河時間和經(jīng)歷的路程產(chǎn)生的影響是()【導(dǎo)學(xué)號：01360114】A．路程變大，時間延長B．路程變大，時間縮短C．路程變大，時間不變D．路程和時間均不變【解析】運動員渡河可以看成是兩個運動的合運動：垂直河岸的運動和沿河岸的運動．運動員以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分運動的獨立性原理可知，渡河時間不變；但是水速變大，沿河岸方向的運動速度變大，因時間不變，則沿河岸方向的分位移變大，總路程變大，故選項C正確．【答案】C2．如圖1所示，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車以速度v勻速向右運動到如圖所示位置時，物體P的速度為()圖1A．v B．vcosθ\f(v,cosθ) D．vcos2θ【解析】如圖所示，繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，沿繩子方向的速度等于P的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，vP＝vcosθ，故B正確，A、C、D錯誤．【答案】B3．(2023·汕頭高一檢測)將一小球以初速度v從地面豎直上拋后，經(jīng)過4s小球離地面高度為6m，若要使小球豎直上拋后經(jīng)2s到達(dá)相同高度，g取10m/s2.不計阻力，則初速度v0應(yīng)()A．大于v B．小于vC．等于v D．無法確定【解析】由公式h＝v0t－eq\f(1,2)gt2得4s時，初速度v＝m/s,2s時初速度v0＝13m/s，故選B.【答案】B4．彈道導(dǎo)彈是指在火箭發(fā)動機推力作用下按預(yù)定軌道飛行，關(guān)閉發(fā)動機后按自由拋體軌跡飛行的導(dǎo)彈，如圖2所示．若關(guān)閉發(fā)動機時導(dǎo)彈的速度是水平的，不計空氣阻力，則導(dǎo)彈從此時起水平方向的位移()【導(dǎo)學(xué)號：01360115】圖2A．只由水平速度決定B．只由離地高度決定C．由水平速度、離地高度共同決定D．與水平速度、離地高度都沒有關(guān)系【解析】不計空氣阻力，關(guān)閉發(fā)動機后導(dǎo)彈水平方向的位移x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，可以看出水平位移由水平速度、離地高度共同決定，選項C正確．【答案】C5．以初速度v0水平拋出一個物體，經(jīng)過時間t物體的速度大小為v，則經(jīng)過時間2t，物體速度大小的表達(dá)式正確的是()A．v0＋2gt B．v＋gt\r(v\o\al(2,0)＋2gt2) \r(v2＋2gt2)【解析】物體做平拋運動，vx＝v0，vy＝g·2t，故2t時刻物體的速度v′＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gt2)，C正確，A錯誤；t時刻有v2＝veq\o\al(2,0)＋(gt)2，故v′＝eq\r(v2＋3gt2)，B、D錯誤．【答案】C6．如圖3所示，某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€質(zhì)量不等的石塊，分別落到A、B兩處．不計空氣阻力，則落到B處的石塊()【導(dǎo)學(xué)號：01360116】圖3A．初速度大，運動時間短B．初速度大，運動時間長C．初速度小，運動時間短D．初速度小，運動時間長【解析】由于B點在A點的右側(cè)，說明水平方向上B點的距離更遠(yuǎn)，而B點距拋出點豎直方向上的距離較小，故運動時間較短，二者綜合說明落在B點的石塊的初速度較大，故A正確，B、C、D錯誤．【答案】A7．如圖4所示，P是水平面上的圓弧凹槽，從高臺邊B點以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道．O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角，則()圖4\f(tanθ2,tanθ1)＝2 B．tanθ1tanθ2＝2\f(1,tanθ1tanθ2)＝2 \f(tanθ1,tanθ2)＝2【解析】由題意知：tanθ1＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)，tanθ2＝eq\f(x,y)＝eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝eq\f(2v0,gt).由以上兩式得：tanθ1tanθ2＝2，故B項正確．【答案】B8．一物體做平拋運動，先后在兩個不同時刻的速度大小分別為v1和v2，時間間隔為Δt，那么()A．v1和v2的方向一定不同B．v1<v2C．由v1到v2的速度變化量Δv的方向不一定豎直向下D．由v1到v2的速度變化量Δv的大小為gΔt【解析】平拋運動的軌跡是曲線，某時刻的速度方向為該時刻軌跡的切線方向，不同時刻方向不同，A對；v0不變，vy∝t，所以v2>v1，B對；由Δv＝gΔt知Δv方向一定與g方向相同即豎直向下，大小為gΔt，C錯，D對．【答案】ABD9．(2023·衡水高一檢測)如圖5所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的eq\f(3,4)，則下列說法中正確的是()圖5【導(dǎo)學(xué)號：01360117】A．在碰撞中小球的速度變化大小為eq\f(7,2)v0B．在碰撞中小球的速度變化大小為eq\f(1,2)v0C．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離的比為eq\r(3)D．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eq\f(\r(3),2)【解析】小球垂直落到斜面上，根據(jù)平行四邊形定則將速度分解，如圖所示，則v＝eq\f(v0,sin30°)＝2v0，反彈后的速度大小為v′＝eq\f(3,4)v＝eq\f(3,2)v0，碰撞中小球的速度變化大小為Δv＝v′－v＝eq\f(7,2)v0，選項A正確，選項B錯誤；小球在豎直方向下落的距離為y＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝eq\f(vcos30°2,2g)＝eq\f(3v\o\al(2,0),2g)，水平方向通過的距離為x＝v0t＝v0·eq\f(vcos30°,g)＝eq\f(\r(3)v\o\al(2,0),g)，位移之比為eq\f(y,x)＝eq\f(\r(3),2)，選項D正確，選項C錯誤．【答案】AD10.(2023·寧德高一期末)如圖6所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長，物塊A由靜止從圖示位置釋放后．先沿桿向上運動．設(shè)某時刻物塊A運動的速度大小為vA，小球B運動的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ.則()圖6A．vA＝vBcosθB．vB＝vAcosθC．小球B減小的重力勢能等于物塊A增加的動能D．當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時，它的機械能最大【解析】A的速度可分解為沿繩方向上的vA1和垂直繩方向上的vA2，有vA1＝vAcosθ＝vB，得vA＝eq\f(vB,cosθ)，A錯，B對；由能量守恒定律知，小球B減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為A、B系統(tǒng)的動能與A的重力勢能，C錯；在由圖示位置上升至與滑輪等高的過程中，繩的拉力對A做正功，A的機械能增加，過了此位置繼續(xù)上升，繩的拉力對A做負(fù)功，A的機械能減小，故在與滑輪等高時A機械能最大，D對．【答案】BD二、計算題(共3小題，40分)11．(12分)一人帶一猴在表演雜技，如圖7所示，直桿AB長h＝8m，猴子在直桿上由A向B勻速向上爬，同時人用肩頂著直桿水平勻速移動．已知在5s內(nèi)，猴子由A運動到B，而人也由甲位置運動到了乙位置．已知s＝6m，求：【導(dǎo)學(xué)號：01360118】圖7(1)猴子相對地面的位移大??；(2)猴子相對地面的速度大?。窘馕觥?1)猴子對地的位移AB′為猴子相對于人的位移AB與人對地的位移AA′的矢量和，所以AB′＝eq\r(AB2＋AA′2)＝eq\r(h2＋s2)＝eq\r(82＋62)m＝10m.(2)猴子相對于地的速度v＝eq\f(AB′,t)＝eq\f(10,5)m/s＝2m/s.【答案】(1)10m(2)2m/s12．(12分)如圖8所示，飛機距地面高為H＝500m，v1＝100m/s，追擊一輛速度為v2＝20m/s的同向行駛的汽車，欲使投彈擊中汽車，飛機應(yīng)在距汽車多遠(yuǎn)處投彈？(g取10m/s2，不計空氣阻力)圖8【解析】由H＝eq\f(1,2)gt2，得炸彈下落時間t＝eq\r(\f(2H,g))＝eq\r(\f(2×500,10))s＝10s，由水平方向的位移關(guān)系知：v1t－v2t＝s.解得s＝800m.【答案】800m13．(16分)如圖9所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m＝1.0kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ＝，且與臺階邊緣O點的距離s＝5m．在臺階右側(cè)固定了一個1/4圓弧擋板，圓弧半徑R＝5eq\r(2)m，今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標(biāo)系．現(xiàn)用F＝5N的水平恒力拉動小物塊，已知重力加速度g取10m/s2.圖9(1)為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長時間；(2)若小物塊在水平臺階上運動時，水平恒力一直作用在小物塊上，當(dāng)小物塊過O點時撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo)．【解析】(1)為使小物塊不會擊中擋板，設(shè)拉力F作用最長時間t1時，小物塊剛好運動到O點．由牛頓第二定律得：F－μmg＝ma1解得：a1＝m/s2減速運動時的加速度大小為：a2＝μg＝m/s2由運動學(xué)公式得：s＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)a2te