高中物理教科版必修二課時素養(yǎng)評價1-3-1平拋運(yùn)動的規(guī)律

課時素養(yǎng)評價三平拋運(yùn)動的規(guī)律(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題5分,共30分)1.(2020·重慶高一檢測)從同一高度以不同的速度水平拋出兩個質(zhì)量不同的石子,不計空氣阻力,下列說法正確的是 ()A.初速度大的先落地B.兩個石子同時落地C.質(zhì)量大的先落地D.無法判斷【解析】選B。平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動,與物體的質(zhì)量和初速度無關(guān),因下落的高度相同,故兩個石子的豎直分運(yùn)動完全相同,因而兩個石子同時落地,B正確。2.“套圈圈”是老少皆宜的游戲,如圖所示,大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以水平速度v1、v2拋出鐵圈,都能套中地面上同一目標(biāo)。設(shè)鐵圈在空中運(yùn)動時間分別為t1、t2,則 ()A.v1=v2B.v1>v2C.t1=t2 D.t1>t2【解析】選D。根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律h=QUOTEgt2知,運(yùn)動的時間由下落的高度決定,故t1>t2,故C錯誤,D正確;由題圖知,兩圈水平位移相同,再根據(jù)x=vt,可得:v1<v2,故A、B錯誤。3.如圖在研究平拋運(yùn)動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后 ()A.水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C.豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動【解析】選C。球A與球B同時釋放,同時落地,時間相同;球A做平拋運(yùn)動,球B做自由落體運(yùn)動;將球A的運(yùn)動沿水平方向和豎直方向正交分解,兩個分運(yùn)動同時發(fā)生,具有等時性,因而球A的豎直分運(yùn)動與球B時間相等,改變整個裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地,說明球A的豎直分運(yùn)動與球B的完全相同,即平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動,故選C。4.如圖所示,在水平路面上一運(yùn)動員駕駛摩托車跨越壕溝,壕溝兩側(cè)的高度差為0.8m,水平距離為8m,則運(yùn)動員跨過壕溝的初速度至少為(g取A.0.5m/s C.10m/s D【解析】選D。根據(jù)x=v0t,y=QUOTEgt2,將已知數(shù)據(jù)代入可得v0=20m/s?！炯庸逃?xùn)練】同一點(diǎn)O拋出的三個物體,做平拋運(yùn)動的軌跡如圖所示,則三個物體做平拋運(yùn)動的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個物體做平拋運(yùn)動的時間tA、tB、tC的關(guān)系分別是 ()A.vA>vB>vCtA>tB>tCB.vA=vB=vCtA=tB=tCC.vA>vB>vCtA<tB<tCD.vA<vB<vCtA>tB>tC【解析】選D。三個物體都做平拋運(yùn)動,取一個相同的高度,此時物體下降的時間相同,水平位移大的物體的初速度較大,如圖所示:由圖可知:vA<vB<vC,由h=QUOTEgt2可知,物體下降的高度決定物體運(yùn)動的時間,所以tA>tB>tC,故D正確。5.如圖所示,一可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從一臺階頂端以4m/s的水平速度拋出,每級臺階的高度和寬度均為1m,如果臺階足夠多,重力加速度g取10A.3B.4C.5D.6【解析】選B。小球做平拋運(yùn)動,因?yàn)槊考壟_階的高度和寬度均為1m,故小球落到臺階上時有QUOTE=QUOTE,在豎直方向上y=QUOTEgt2,在水平方向上x=v0t,代入可得QUOTE=1,解得t=0.8s,相應(yīng)的水平距離:x=4×0.8m=3.2m,臺階數(shù):n=QUOTE=3.2,知小球拋出后首先落到的臺階為第四級臺階,B正確。6.在一斜面頂端,將甲、乙兩個小球分別以v和QUOTE的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【解析】選A。設(shè)斜面傾角為α,小球落在斜面上速度方向偏向角為θ,甲球以速度v拋出,落在斜面上,如圖所示:根據(jù)平拋運(yùn)動的推論可得tanθ=2tanα,所以甲、乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等;故對甲有:v甲末=QUOTE,對乙有:v乙末=QUOTE,所以QUOTE=QUOTE,故A正確,B、C、D錯誤。故選A。二、計算題(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)值計算的要標(biāo)明單位)7.(14分)A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點(diǎn)拋出,初速度大小均為v0=10m/s。A球豎直向下拋出,B球水平拋出,空氣阻力不計,重力加速度g取10(1)A球經(jīng)多長時間落地?(2)A球落地時,A、B兩球間的距離是多少?【解析】(1)A球做豎直下拋運(yùn)動,h=v0t+QUOTEgt2將h=15m、v0=10m/s代入,可得t=1s。(2)B球做平拋運(yùn)動x=v0ty=QUOTEgt2將v0=10m/s、t=1s代入,可得x=10my=5m此時A球與B球的距離為L=QUOTE將x、y、h代入,得L=10QUOTE答案:(1)1s(2)108.(16分)(2020·茂名高一檢測)如圖所示,在水平地面上固定一傾角θ=37°,表面光滑的斜面體,物體A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同時在物體A的正上方,有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時恰好被物體B擊中(A、B均可看作質(zhì)點(diǎn),sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時間t。(2)物體B拋出時的初速度v2。(3)物體A、B間初始位置的高度差h?！窘馕觥?1)物體A上滑的過程中,由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma代入數(shù)據(jù)得:a=6m/s2設(shè)經(jīng)過t時間物體B擊中物體A,由運(yùn)動學(xué)公式:0=v1at代入數(shù)據(jù)得:t=1s。(2)平拋物體B的水平位移為:x=QUOTEv1tcos37°=QUOTE×6×1×0.8m=2.4m平拋速度:v2=QUOTE=2.4m/s。(3)物體A、B間初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,所以物體A、B間的高度差為:h=QUOTEv1tsin37°+QUOTEgt2=QUOTE×6×1×0.6m+QUOTE×10×12m=6.8m答案:(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m(15分鐘·40分)9.(6分)(2020·巴中高一檢測)如圖所示,從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管A的上端邊緣沿直徑方向向管內(nèi)水平拋入一個鋼球,球與管壁多次相碰后落地(球與管壁相碰時間不計)。若換一根等高但較粗的內(nèi)壁光滑的鋼管B,用同樣的方法拋入此鋼球,對比兩次的運(yùn)動時間,可得 ()A.鋼球在A管中運(yùn)動的時間長B.鋼球在B管中運(yùn)動的時間長C.鋼球在兩管中運(yùn)動的時間一樣長D.無法確定鋼球在哪一根管中運(yùn)動的時間長【解析】選C。鋼球做平拋運(yùn)動,平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。鋼球跟管壁碰撞中受水平方向的彈力作用,只改變水平方向的速度,而豎直方向上始終僅受重力作用,保持自由落體運(yùn)動,由公式h=QUOTEgt2得t=QUOTE,因A、B等高,故t相同,C正確。10.(6分)(多選)如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,頂端O有一小球,從靜止釋放,沿斜面運(yùn)動到底端B的時間是t1。若給小球不同的水平初速度,落到斜面上的A點(diǎn),經(jīng)過的時間是t2;落到斜面底端B點(diǎn),經(jīng)過的時間是t3;落到水平面上的C點(diǎn),經(jīng)過的時間是t4,則 ()A.t2>t1 B.t3>t2C.t4>t3 D.t1>t4【解析】選B、D。小球做平拋運(yùn)動時在豎直方向上有:h=QUOTEgt2,t=QUOTE,因此下落高度大的運(yùn)動時間長,所以有t4=t3>t2,小球沿斜面下滑:l=QUOTEaQUOTE,l=QUOTE,a=gsinθ,t1=QUOTE=QUOTE,t1>t4,故選B、D。11.(6分)(多選)隨著人們生活水平的提高,打高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂項目之一。如圖所示,某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的球,由于恒定的水平風(fēng)力的作用,球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴。下列說法正確的是 ()A.球被擊出后做平拋運(yùn)動B.球從被擊出到落入A穴所用的時間為QUOTEC.球被擊出時的初速度大小為LQUOTED.球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為QUOTE【解析】選B、C。由于水平方向受到水平風(fēng)力,不是平拋運(yùn)動,故A錯誤;豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動,由h=QUOTEgt2,得到t=QUOTE,故B正確;由于球豎直地落入A穴,故水平方向分運(yùn)動為末速度為零的勻減速直線運(yùn)動,則QUOTE=QUOTE=QUOTE,解得v0=QUOTE=LQUOTE,又由0=v0at得a=QUOTE,故F=ma=QUOTE,故C正確、D錯誤。12.(22分)如圖所示,A、B兩個小球在足夠高的位置處緊挨在一起,兩球用長為L=7m的輕繩連接,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s(1)若B球固定,A球由靜止釋放,經(jīng)多長時間繩子繃緊?(結(jié)果可保留根號)(2)若A球由靜止釋放的同時,B球以水平初速度v0=7m/s拋出,繩子即將繃緊時B球的速度vB大小為多少?((3)若A球固定,B球以水平初速度v0=2QUOTEm/s拋出,經(jīng)多長時間繩子繃緊?【解析】(1)A球做自由落體運(yùn)動:L=QUOTEgQUOTE代入數(shù)據(jù)得:t1=QUOTE=QUOTEs=QUOTEs。(2)A、B兩球在豎直方向上保持相對靜止,水平方向上B球相對A球做勻速直線運(yùn)動,繩子即將繃緊時水平距離有:L