物理高一下册 抛体运动检测题(Word版 含答案)
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一、第五章 抛体运动易错题培优(难)
1.一小船在静水中的速度为3m/s ,它在一条河宽150m 、水流速度为4m/s 的河流中渡河,则该小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间不少于50s
C .以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200m
D .以最短位移渡河时,位移大小为150m 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;
B .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短
min 150s 50s 3
d t v =
==船 选项B 正确;
C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小
450m 200m min x v t ==⨯=水
渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。若以最短位移渡河,情景如图
根据三角形相似可知,最短位移
150m 200m v s v =
⨯=水船
选项D 错误。 故选B 。
2.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v 1从O 点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P 点,OP 的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v 2从O 点抛出小球,小球正好与斜面在Q 点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A .小球落在P 点的时间是1
tan v g θ
B .Q 点在P 点的下方
C .v 1>v 2
D .落在P 点的时间与落在Q 点的时间之比是1
2
2v v
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .以水平速度v 1从O 点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知
111
2112tan 12v t v
gt gt θ=
= 所以
1
12tan v t g θ
=
A 错误;
BC .当以水平速度v 2从O 点抛出小球,小球正好与斜面在Q 点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知
2
2
tan v gt θ=
即
2
2tan v t g θ
=
根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q 点在P 点的上方,21t t <,水平位移21x x >,所以21v v >,BC 错误;
D .落在P 点的时间与落在Q 点的时间之比是11
22
2t v t v =,D 正确。
故选D 。
3.如图所示,斜面倾角不为零,若斜面的顶点与水平台AB 间高度相差为h (h ≠0),物体以
速度v 0沿着光滑水平台滑出B 点,落到斜面上的某点C 处,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ1。现将物体的速度增大到2v 0,再次从B 点滑出,落到斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ2,(不计物体大小,斜面足够长),则( )
A .φ2>φ1
B .φ2<φ1
C .φ2=φ1
D .无法确定两角大小
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
物体做平抛运动,设斜面倾角为θ,则
101x v t =
21112
y gt =
11tan y h
x θ-=
1
10
tan gt v ϕ=
整理得
101
tan 2(tan )h v t ϕθ=+
同理当初速度为2v 0时
22002
tan =2(tan )22gt h v v t ϕθ=
+ 由于
21t t >
因此
21tan tan ϕϕ<
即
21ϕϕ<
B 正确,ACD 错误。 故选B 。
4.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v 1,水流速率恒为v 2,且v 1>v 2.他以最短时间方式过河用时T 1,以最短位移方式过河用时T 2.则T 1与T 2的比值为( )
A .12
v v
B .21
v v
C
D
1
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
河水流速处处相同大小为v 2,船速大小恒为v 1,且v 1>v 2。设河宽为d ,以最短位移过河时,所用时间为T 2,则有
2
d
T 以最短时间T 1过河时,有
11
d
v T = 联立解得
121
T T 选项D 正确,ABC 错误。 故选D 。
5.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 做匀速直线运动。t =0时刻开始,质点受到水平恒力F 作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为
01
2
v 。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t ,发生位移的大小为x ,则判断正确的是( )
A .0
2mv t F
=
B
.0
4t F =
C
.20
4x F
=
D
.2
8x F
=
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB .在t =0时开始受到恒力F 作用,加速度不变,做匀变速运动,若做匀变速直线运动,则最小速度可以为零,所以质点受力F 作用后一定做匀变速曲线运动。 设恒力与初速度之间的夹角是θ,最小速度
100sin 0.5v v v θ==
解得
sin 0.5θ=
设经过t 质点的速度最小,将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解,故在沿恒力方向上