专题一抛体运动

专题一 抛体运动专题整合测试一、选择题1关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）A物体运动状态改变着，它一定做曲线运动B物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变C物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致D物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致2关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）A. 曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动C. 曲线运动可能是匀变速运动 D. 变加速运动一定是曲线运动3关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等4（2009江苏海安调研）在一次投篮游戏中，小刚同学调整好力度，将球从 A 点向篮筐 B 投去，结果球沿如图1-1所示划着一条弧线飞到篮筐后方已知A、B 等高，不计空气阻力，则下次再投时，他可能作出的调整为（ ）图1-1A减小初速度，抛出方向不变 B增大初速度，抛出方向不变 C初速度大小不变，增大抛出角度 D初速度大小不变，减小抛出角度5下列关于平抛运动的说法正确的是A平抛运动是非匀变速运动B平抛运动是匀变速曲线运动C做平抛运动的物体，每秒内速率的变化相等D水平飞行的距离只与初速度大小有关6质量为1kg的物体在水平面直角坐标系内运动，已知两互相垂直方向上的的速度-时间图象如图1-2所示下列说法正确的是A质点的初速度为5m/s B质点所受的合外力为3NC2s末质点速度大小为7m/sD质点初速度的方向与合外力方向垂直图1-27小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比，v水kx，k，x是各点到河岸的距离。小船船头垂直于河岸渡河，小船划水速度为v0，则下列说法中正确的是（ ）A小船渡河时的轨迹是直线B小船到达距河岸处，船的渡河速度为v0C小船渡河时的轨迹是直线D小船到达距河岸处，船的渡河速度为v08如图1-3所示，在水平地面上的A点以v1速度跟地面成角射出一弹丸，恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，下面说法正确的是图1-3A若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点B若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点C若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的左侧D若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的右侧9如图1-4所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，若小球从a点以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是图1-4A小球可能落在d点与c点之间B小球一定落在c点C小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同10如图1-5所示，甲车用绳通过定滑轮以速度v1匀速地拉乙车前进，甲、乙两车都在水平面上运动。设某时刻绳与水平方向夹角为，此时乙车的速度为v2，则乙车的运动性质及此时刻乙车的水平速度v2，下列说法正确的是：图1-5A乙车做变加速运动，B乙车做变加速运动，C乙车做匀速直线运动，D乙车做匀速直线运动，11如图1-6所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩，小车A与物体B以相同的速度向左匀速运动。从某时刻起吊钩将物体B放下，A、B之间的距离以y=kt2(k为常量)规律变化，则从t=0开始，物体B的运动轨迹是图1-7中的 图1-6 图1-712在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用。中国汽车驾驶员杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：，式中L是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，h1、h2分别是散落物在车上时候的离地高度，如图1-8所示只要用米尺测量出事故现场的L、h1、h2三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度不计空气阻力，g取9.8m/s2，则下列叙述正确的有图1-8AA、B落地时间相同BA、B落地时间差与车辆速度无关CA、B落地时间差与车辆速度成正比DA、B落地时间差与车辆速度乘积等于L二、填空题13（1）如图1-9甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明 。(2)某同学设计了如图1-9乙的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是 ，这说明 。 图1-914某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置，如图1-10所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点，进而可以测出平抛的水平距离 图1-10 图1-11（1）为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离，需要在桌子边缘加上某一器材，请写出该器材名称 （2）已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，利用下面的方法就可以探究钢球水平分速度的特点，请把步骤补充完整调节木板高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值y，如图1-11所示让小球从斜面上某一位置A无初速度释放，测出水平距离x1；调节木板的高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值4y，让小球从斜面上同一位置A无初速度释放，测出水平距离x2；若x1、 x2满足 关系 ，则说明小球在水平方向上做匀速直线运动15在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图1-12中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0 （用L、g表示），其值是。（g取9.8m/s2） 图1-12 图1-1316请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图如图1-13所示)；铁架台(带有夹具)；刻度尺。 (1)画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意： ；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出) ；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法是_；(5)计算公式：_。三、计算题17一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升飞机载有足量的水悬停在火场上空320 m高处，机身可绕旋翼的轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90，水流喷出速度为30 m/s，不计空气阻力，取g=10 m/s2。请估算能扑灭地面上火灾的面积（计算结果保留两位有效数字） 18如图1-14甲所示，在一端封闭、长约lm的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点图1-14（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）求出玻璃管向右平移的加速度；（3）求t=2s时蜡块的速度v19已知篮圈离地面的高度为3.05m，某运动员以10m/s的速度将篮球投出，投出的速度与水平方向的夹角为45，出手高度为2.05m，（忽略空气阻力，g取10m/s2）求：（1）篮球能达到的最大高度H；（2）刚要从篮圈穿过时的速度v的大小。20观察节日焰火，经常可以看到五彩缤纷的焰火呈球形。一般说来，焰火升空后突然爆炸成许许多多小块（看作发光质点），各发光质点抛出速度v0大小相等，方向不同，所以各质点有的向上做减速运动，有的向下做加速运动，有的做平抛运动，有的做斜抛运动，这些发光质点怎么会形成一个不断扩大的球面（“礼花”越开越大）呢？请说明理由。参考答案专题一 抛体运动一、1BD 【解析】速度的大小和方向变化，都会引起物体的运动变化，当物体仅速度大小变化而方向不变时，物体做直线运动，选项A错误；物体做曲线运动，物体的速度方向一定改变，则物体的运动状态一定在改变，选项B正确；当物体做曲线运动时，加速度方向一定速度方向有一定的夹角，但根据牛顿第二定律可知，物体的加速度方向与合外力方向一定保持一致，选项C错误、D正确。 2 AC 【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向，一定是变化的，所以曲线运动一定是变速运动。变速运动可能是速度的方向不变而大小变化，则可能是直线运动。当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时，物体做匀变速运动，但力的方向可能与速度方向不在一条直线上，这时物体做匀变速曲线运动。做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变，但方向始终与速度方向在一条直线上，这时物体做变速直线运动。正确选项为A、C。 3 C 【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知，合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间，故合速度不一定比分速度大。两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动，决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。如果在一直线上，合运动是匀变速直线运动；反之，是匀变速曲线运动。根据运动的同时性，合运动的两个分运动是同时的。正确选项为C。 4 ACD 【解析】调整的方法是减少射程的距离，在抛出方向不变的情况下，减小初速度可减小射程，A正确，B错误。如果保持初速度不变，将抛出角变大或减小都可使射程减小，C、D都正确。 5 B 【解析】平抛运动是一种理想化的运动模型，不考虑空气阻力，且只受重力的作用，加速度大小为g，方向竖直向下，所以平抛运动是匀变速曲线运动，选项A错误、B正确；因为v=gt，所以做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化（包括大小和方向）相等，但每秒内速率的变化不相等，选项C错误；根据得：，所以得，由此可见，平抛运动的水平位移由初速度和竖直高度h共同决定，选项D错误。 6 D 【解析】由图象可知，x方向上做匀加速直线运动，y方向上做匀速直线运动，根据速度的合成可知，初速度，选项A错误；由x方向上做匀加速直线运动可得到加速度为，根据牛顿第二定律，选项B错误；在2s末质点速度在x方向上的速度大小为6m/s，在y方向上的速度大小为4m/s，合速度为，选项C错误；开始时在x方向上的速度大小为零，而力的方向沿x方向，则质点初速度的方向与合外力方向垂直，选项D正确。7BC 【解析】 小船同时参与了两个分运动，即小船垂直河岸的匀速直线运动（速度为v0）和随水流方向的运动（速度为v水kx，k），其实际运动的轨迹即合运动的轨迹。由于随水流方向的运动速度在发生变化，故合运动的加速度方向始终指向下游，与速度方向不在同一直线上，所以小船实际运动轨迹是曲线。小船距岸处时，v水kxv0，v水与船划水速度垂直，所以船渡河速度为v0。小船距河岸处时，也就是离较近的对岸处，所以此时速度仍为v0。正确选项为BC。 8AC 【解析】物体从A点到B点是斜抛运动，但若逆过程看，物体从B到A，可看做是平抛运动，这样就很容易判断出选项A、C正确。 9BD 【解析】平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动及竖直方向上的自由落体运动，由于斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，则下落到b、c、d三个点的时间之比应为，当初速度为v0水平抛出时，则水平方向的距离为原来的2倍，小球落在c点，由于小球落在斜面的，受到斜面的几何约束，设斜面的夹角为，小球运动方向与斜面的夹角为，有：，故小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同，选项D正确。 10A 【解析】乙车的实际运动是水平向左的运动，它的速度可以产生两个效果：一是使绳子向上缩短，二是使绳子与竖直方向的夹角减小，所以乙车的速度沿绳子与垂直绳子方向分解如答图1-1所示，答图1-1由运动的分解可求得，随着夹角变大，可得乙车的速度v2逐渐变大，所以乙车做的是变加速运动，选项A正确。11 C 【解析】由于A、B之间的距离以y=kt2(k为常量)规律变化，所以竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，而水平方向是匀速运动，故合运动是平抛运动，选项C正确。12 BD 【解析】A、B在相撞后，由于惯性以与车辆相同的初速度做平抛运动，A、B落地时间由下落高度决定，水平方向飞过的距离差车，选项B、D正确。二、13（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动 【解析】（1）甲图中A、B两球同时落地，说明两球所用的时间相等，由于A球做自由落体运动，则说明B球在竖直方向上是自由落体运动。 （2）小球从同一高度由静止同时释放，可得小球的水平方向速度相同。由实验可观察球1落到光滑水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向上是匀速运动。 14（1）铅垂线 （2）x2=2x1 【解析】（1）为了能够较好地得到平抛运动的水平距离，需要铅垂线。 （2）由竖直方向的距离为1：4，由自由落体的知识可知，运动时间之比为1：2，水平方向做匀速直线运动，则x1、 x2满足关系为：x2=2x1。15【解析】由水平方向上abbccd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间距之差相等，sL，则由 saT2，即得 T。时间T内，水平方向位移为s2L，所以v02m/s0.70m/s。16【解析】(1)由平抛运动的实验原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测水平位移可求其做平抛运动的初速度，故实验示意图应如答图1-2所示；答图1-2(2)为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平；(3)应测出弹丸下降的高度y和水平射程x，如图所示；(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，求得水平射程x的平均值，以减小误差；(5)因为，所以，又，故三、17【解析】已知h=300 m,v0=30 m/s，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，由平抛规律： 代入数据解得：x=240m由于水管可在竖直方向和水平方向旋转，