2023高中物理第五章拋體運(yùn)動質(zhì)量評估新人教版

第五章質(zhì)量評估(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分.每小題只有一個選項符合題目要求)1.在一端封閉的直玻璃管內(nèi)注滿水,水中放一圓柱形小紅蠟,把玻璃管的開口端用膠塞塞緊.將玻璃管倒置并傾斜60°,如圖所示,玻璃管從位置M水平向右勻速運(yùn)動的同時,紅蠟從玻璃管底端開始沿管勻速上升,玻璃管運(yùn)動到位置N時,紅蠟恰好上升到玻璃管頂,已知M、N間的距離與玻璃管長度相等,則在玻璃管從M運(yùn)動到N的過程中 ()A.紅蠟做勻速直線運(yùn)動,速度方向無法確定 B.紅蠟可能做勻變速曲線運(yùn)動C.紅蠟與玻璃管的速度大小之比為1∶2 D.紅蠟與玻璃管的速度大小之比為1∶1解析:本題考查對運(yùn)動的合成與分解的理解.設(shè)玻璃管向右勻速運(yùn)動的速度大小為v,根據(jù)題意知紅蠟同時參與了向右和斜向左上方的兩個勻速直線運(yùn)動,則紅蠟的合運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動,故選項B錯誤;因為M、N間的距離與玻璃管長度相等,所以紅蠟沿玻璃管的運(yùn)動速度也為v,根據(jù)平行四邊形定則可知,紅蠟的合速度大小為v合=v,方向與水平方向成60°,斜向右上,所以紅蠟和玻璃管的速度大小之比為v合∶v=1∶1,故選項A、C錯誤,選項D正確.答案:D2.塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備.某建筑工地上利用塔吊把建筑材料運(yùn)送到樓房上面,材料在樓的正前方9m的水平地面上,要送往離地面高12m的樓上.如圖所示,塔吊上的小車A沿水平吊臂做勻速運(yùn)動,同時,吊繩將物體B向上勻速吊起,經(jīng)過t=20s完成運(yùn)送,則 ()A.小車A運(yùn)動的速率是0.6m/s B.物體B運(yùn)動的速率是0.75m/sC.物體B做勻變速直線運(yùn)動 D.物體B做曲線運(yùn)動解析:小車在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,20s內(nèi)運(yùn)動了9m,則速率為0.45m/s,故選項A錯誤.物體B在水平方向上和豎直方向上均做勻速直線運(yùn)動,20s內(nèi)水平運(yùn)動了9m,豎直運(yùn)動了12m,則vx=0.45m/s,vy=0.6m/s,則合運(yùn)動的速率v=vx答案:B3.一只小船渡河,運(yùn)動軌跡如圖所示.水的速度各處相同且恒定不變,方向平行于河岸.小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動,船的初速度大小均相同,方向垂直于河岸,且船在渡河過程中船頭方向始終不變.由此可以確定船 ()A.沿三條不同路徑渡河的時間相同B.沿AB軌跡渡河所用的時間最短C.沿AC軌跡船到達(dá)對岸的速度最小D.沿AD軌跡運(yùn)動時,船在垂直于河岸方向做勻減速直線運(yùn)動解析:本題考查以小船渡河為模型的運(yùn)動合成與分解問題.小船渡河的實(shí)際運(yùn)動為小船相對靜水的運(yùn)動與在水流方向的運(yùn)動的合運(yùn)動.當(dāng)小船相對于靜水做勻加速直線運(yùn)動時,加速度垂直河岸指向?qū)Π?合運(yùn)動軌跡曲線凹向加速度方向,即軌跡為AC;同理,AB為小船相對靜水做勻速直線運(yùn)動時的軌跡;AD為小船相對于靜水做勻減速直線運(yùn)動時的軌跡.運(yùn)動性質(zhì)不同,則渡河時間也不同,根據(jù)合運(yùn)動與各分運(yùn)動互不影響可知,當(dāng)小船相對于靜水做勻加速直線運(yùn)動時,渡河時間最短.故選項A、B、C錯誤,選項D正確.答案:D4.如圖所示,滑板運(yùn)動員沿水平地面向前滑行,在橫桿前相對于滑板豎直向上起跳,人與滑板分離,分別從桿的上、下通過,忽略人和滑板在運(yùn)動中受到的阻力,則運(yùn)動員()A.起跳時腳對滑板的作用力斜向后B.在空中水平方向先加速后減速C.在空中的速度先增大后減小D.越過桿后仍落在從滑板起跳的位置解析:運(yùn)動員離開滑板后做斜拋運(yùn)動,水平速度不變,豎直方向有速度,可知起跳時腳對滑板的作用力豎直向下,故選項A錯誤;運(yùn)動員在空中做斜拋運(yùn)動,水平速度不變,豎直方向速度先減小后增大,故合速度先減小后增大,故選項B、C錯誤;運(yùn)動員和滑板在水平方向始終做相同速度的勻速直線運(yùn)動,故選項D正確.答案:D5.小劉同學(xué)在水平桌面上用練習(xí)本和課本做成了一個斜面,使一個小鋼球從斜面上某一位置滾下,最后小鋼球沿桌面水平滾出,做平拋運(yùn)動,如圖所示.下列說法正確的是 ()A.測量小球運(yùn)動起點(diǎn)離地的高度,可得到小球做平拋運(yùn)動的時間B.測量桌子離地的高度,可求出小球落地時的速度C.測量桌子離地高度和小球從桌子飛出后的水平距離,可求出小球做平拋運(yùn)動的初速度D.測量小球運(yùn)動起點(diǎn)離地高度和小球從桌子飛出后的水平距離,可求出小球做平拋運(yùn)動的初速度解析:小球做平拋運(yùn)動的時間由桌子的高度決定,并不由小球運(yùn)動起點(diǎn)離地高度決定,選項A錯誤;小球落地時的速度等于豎直速度與水平速度的合速度,跟水平速度有關(guān),選項B錯誤;知道桌子的離地高度能求平拋運(yùn)動的時間,再知道水平距離能求平拋運(yùn)動的初速度,選項C正確,選項D錯誤.答案:C6.某卡車在公路上與路旁障礙物相撞,處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體,經(jīng)判斷,它松脫后在相撞瞬間從車頂被拋出陷在泥里.為了判斷卡車是否超速,忽略空氣阻力,需要測量的量是 ()A.車的長度和車的質(zhì)量B.車的高度和車的質(zhì)量C.車的長度和零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離D.車的高度和零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離解析:碰撞瞬間,松脫零件由于慣性而開始做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動規(guī)律知,為了判斷車是否超速,需測量車的高度及零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離.答案:D7.一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示.水平臺面的長和寬分別為l1和l2,球網(wǎng)的高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為3h.不計空氣的作用,重力加速度為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上,則v的最大取值范圍是 ()A.l12g6h<vB.l14ghC.l12g6hD.l14gh解析:本題考查平拋運(yùn)動臨界極值問題,分析思路:(1)確定研究對象的運(yùn)動性質(zhì);(2)根據(jù)題意確定臨界狀態(tài);(3)確定臨界軌跡,畫出軌跡示意圖;(4)應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律結(jié)合臨界條件列方程求解.發(fā)射機(jī)無論向哪個方向水平發(fā)射,乒乓球都做平拋運(yùn)動.當(dāng)速度v最小時,球沿中線恰好過網(wǎng),有3hh=gt122,l12=v1t1當(dāng)速度最大時,球斜向右側(cè)臺面兩個角發(fā)射,有l(wèi)222+l12=v2t2聯(lián)立得v2=12所以使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上,v的最大取值范圍為l14gh<答案:D二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,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.8.甲、乙兩船在同一河流中同時開始渡河,河水流速為v0,船在靜水中的速率均為v,甲、乙兩船船頭均與河岸成θ角,如圖所示.已知甲船恰能垂直到達(dá)河正對岸的A點(diǎn),乙船到達(dá)河對岸的B點(diǎn),A、B之間的距離為l,則下列判斷正確的是 ()A.乙船先到達(dá)對岸B.若僅是河水流速v0增大,則兩船的渡河時間都不變C.不論河水流速v0如何改變,只要適當(dāng)改變θ角,甲船總能到達(dá)正對岸的A點(diǎn)D.若僅是河水流速v0增大,則兩船到達(dá)對岸時,兩船之間的距離仍然為l解析:將小船的運(yùn)動沿平行于河岸和垂直于河岸兩個方向分解,抓住分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性,知甲、乙兩船到達(dá)對岸的時間相等,渡河的時間t=dvsinθ,故選項A錯誤;若僅是河水流速v0增大,渡河的時間為t=dvsinθ,則兩船的渡河時間都不變,故選項B正確;只有甲船速度大于水流速度時,不論河水流速v0如何改變,只要適當(dāng)改變θ角,甲船總能到達(dá)河的正對岸A答案:BD9.如圖所示,一小球從某固定位置以一定初速度水平拋出,已知當(dāng)拋出速度為v0時,小球落到一傾角為θ=60°的斜面上,且球發(fā)生的位移最小,不計空氣阻力.則()A.小球從拋出到落到斜面的時間為3B.小球從拋出到落到斜面的時間為2C.小球的拋出點(diǎn)到斜面的距離為4D.小球的拋出點(diǎn)到斜面的距離為2解析:球做平拋運(yùn)動的位移最小,則拋出點(diǎn)和落點(diǎn)的連線與斜面垂直,分解位移,如圖所示.設(shè)做平拋運(yùn)動的時間為t,結(jié)合幾何關(guān)系知,tanθ=xy,x=v0t,y=12gt2,解得t=23v03g,故選項A錯誤,選項B正確;s答案:BC10.套圈游戲是通過投擲圓環(huán)來套中物品的.某次圓環(huán)以初速度v0從A點(diǎn)水平向左拋出,恰好套中放在B處的物品,不計空氣阻力,其運(yùn)動軌跡如圖所示.當(dāng)拋出的圓環(huán)能到達(dá)B處,且到達(dá)B處的速度方向與圖中相同時,則一定能套中物品.下列可能實(shí)現(xiàn)套中物品的是 ()A.在A點(diǎn)正上方以小于v0的某一初速度向左水平拋出圓環(huán)B.在A點(diǎn)右側(cè)等高處以小于v0的某一初速度向左水平拋出圓環(huán)C.在A、B兩點(diǎn)連線上某點(diǎn)以小于v0的某一初速度水平向左拋出圓環(huán)D.在A、B兩點(diǎn)間軌跡上某點(diǎn)沿切線向左下方以大于v0的某一初速度拋出圓環(huán)解析:設(shè)某次拋出的圓環(huán)到達(dá)B處時速度方向與水平方向的夾角為α,則根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn),水平方向有x=v0t,豎直方向有h=12gt2,tanα=vyv0=gtv0,解得x=2htanα,v0=2ghtanα.在A點(diǎn)正上方以小于v0的某一初速度向左水平拋出圓環(huán),則角度一定變大,不能套中物品,故選項A錯誤;在A點(diǎn)右側(cè)等高處以小于v0的某一初速度向左水平拋出圓環(huán),水平位移需要變大,高度不變,則角度一定變小,故不能套中物品,故選項B錯誤;在A答案:CD三、非選擇題:共54分.11.(8分)如圖所示,在用頻閃照片研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長l=10cm,g取10m/s2,若小球在途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示.(1)閃光時間為s.

(2)小球做平拋運(yùn)動的初速度v0=m/s.

(3)小球在b點(diǎn)的速率是m/s(保留根號).

(4)小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的時間是s.

解析:(1)設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為T,豎直方向gT2=l,得到T=lg,代入數(shù)據(jù),解得T(2)水平方向v0=3l(3)小球在b點(diǎn)豎直方向分速度為vby=l+2l2T=1.5m/s,小球在b點(diǎn)的速度大小為vb=(4)小球從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)所用時間tb=vby答案:(1)0.1(2)3(3)3512.(10分)物理興趣小組用如圖所示裝置研究平拋物體的運(yùn)動.(1)為使小球水平拋出,必須調(diào)整斜槽,使其末端水平,檢查方法是.

(2)小球拋出點(diǎn)的位置必須及時記錄在白紙上,然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為x軸和y軸,豎直線是用來確定的.

(3)某同學(xué)建立的直角坐標(biāo)系如圖所示,假設(shè)他在安裝實(shí)驗裝置和進(jìn)行其他操作時只有一處錯誤,該錯誤是.

(4)該同學(xué)在軌跡上任取一點(diǎn)M,測得坐標(biāo)為(x,y),則初速度的測量值為.根據(jù)上述操作可知,測量值比真實(shí)值(填“偏大”“偏小”或“不變”).

解析:(1)斜槽末端水平時,小球在其上能靜止不動;(2)用鉛垂線確定豎直線最準(zhǔn)確;(3)描繪小球的運(yùn)動軌跡時起始點(diǎn)應(yīng)是球心在白紙上的投影,因此坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)在平拋起點(diǎn)的球心在白紙上對應(yīng)的位置,即坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該是小球在斜槽末端出口處時球心在白紙上的投影點(diǎn);(4)根據(jù)x=v0t,y=12gt2,兩式聯(lián)立得v0=xg2y,坐標(biāo)原點(diǎn)靠下,造成y偏小,從而答案:(1)將小球放置在斜槽末端的水平軌道上,小球能保持靜止(2)鉛垂線(3)坐標(biāo)原點(diǎn)在斜槽末端出口處(4)xg213.(10分)在足夠高處將質(zhì)量m=1kg的小物塊沿水平方向拋出,已知在拋出后第2s末時小物塊速度大小為25m/s,不計空氣阻力,g取10m/s2,求:(1)第2s末小物塊下降的豎直高度;(2)小物塊沿水平方向拋出時的初速度大小;(3)2s內(nèi)小物塊位移的大小.解析:(1)小物塊在豎直方向做自由落體運(yùn)動,第2s末小物塊下降的豎直高度h=12gt2(2)第2s末小物塊在豎直方向的分速度大小vy=gt=20m/s,由速度的分解可知,小物塊沿水平方向拋出時的初速度大小v0=v2(3)2s內(nèi)水平位移大小x=v0t=30m,則2s內(nèi)小物塊位移的大小s=h2+x答案:(1)20m(2)15m/s(3)1013m14.(12分)一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行,以v1=1003m/s的速度追趕一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敵艦,如圖所示.要準(zhǔn)確擊中敵艦,飛機(jī)應(yīng)在離敵艦水平距離為x處釋放炸彈.釋放炸彈時,炸彈與飛機(jī)的相對速度為0,空氣阻力不計,g取10m/s2.求:(1)炸彈從被投出到落到水面的時間;(2)炸彈剛落到水面時的速度大小;(3)要能準(zhǔn)確擊中敵艦,x應(yīng)為多大.解析:(1)投下的炸彈做平拋運(yùn)動,豎直方向有h=12gt2,得t=2(2)炸彈剛落到水面時豎直方向的速度大小為vy=gt=100m/s,則炸彈剛落到水面時的速度大小為v=v1(3)炸彈從被投出到落到水面時的水平位移為x1=v1t=10003m,在這段時間內(nèi)敵艦前進(jìn)的位移為x2=v2t=200m,所以飛機(jī)投彈時與敵艦在水平方向上的距離為x=x1x2=1532m.答案:(1)10s(2