2011年高考物理 运动的合成与分解 平抛运动练习

1 20112011 年高考物理年高考物理 运动的合成与分解运动的合成与分解 平抛运动练习平抛运动练习 一 选择题 共 10 小题 每小题 6 分 共 60 分 在每小题给出的四个选项中至少有一 项符合题意 全部选对的得 6 分 漏选的得 3 分 错选的得 0 分 1 2009 高考广东理基 船在静水中的航速为 v1 水流的速度为 v2 为使船行驶到河正 对岸的码头 则 v1相对 v2的方向应为 答案 C 2 在平坦的垒球运动场上 击球手挥动球棒将垒球水平击出 垒球飞行一段时间后落 地 若不计空气阻力 则 A 垒球落地瞬时速度的大小仅由初速度决定 B 垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C 垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D 垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 解析 垒球落地时瞬时速度的大小是 v 其速度方向与水平方向的夹角 v2 0 2gh 满足 tan 由此可知 A B 错 垒球在空中运动的水平位移 x v0t v0 故 C 错 2gh v0 2h g 垒球在空中运动的时间 t 故 D 对 2h g 答案 D 3 2009 云南第一次模拟 如图所示 物体在恒力 F 的作用下沿 曲线从 A 运动到 B 这时 突然使它所受的力反向 大小不变 即由 F 变为 F 在此力作用下 物体以后的运动情况 下列说法中正确 的是 A 物体不可能沿曲线 Ba 运动 B 物体不可能沿直线 Bb 运动 C 物体不可能沿曲线 Bc 运动 D 物体不可能沿原曲线由 B 返回 A 答案 ABD 4 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目 当运动员从直升飞机由静止跳下后 在下落过程中不免会受到水平风力的影响 下列说法中正确的是 A 风力越大 运动员下落时间越长 运动员可完成更多的动作 B 风力越大 运动员着地速度越大 有可能对运动员造成伤害 C 运动员下落时间与风力无关 D 运动员着地速度与风力无关 解析 运动员下落过程中 下落时间仅与竖直方向的运动有关 与水平方向的运动 无关 即 A 错 C 正确 着地速度是竖直方向速度与风速的合成 即 B 正确 D 错 答案 BC 5 2010 河北冀州中学摸底测试 如图所示 在一次空地 演习中 离地 H 高处的飞机以水平速度 v1发射一颗炮弹欲轰 炸地面目标 P 反应灵敏的地面拦截系统同时以速度 v2竖直向 上发射炮弹拦截 设拦截系统与飞机的水平距离为 s 若拦截 成功 不计空气阻力 则 v1 v2的关系为 A v1 v2 B v1 v2 H s 2 C v1 v2 D v1 v2 H s s H 解析 飞机发射的炮弹做平抛运动 拦截系统发射的炮弹做竖直上抛运动 则有 s v1t h gt2 h v2t gt2 又 H h h 所以有 H v2t 于是 v1 v2 故 D 正确 1 2 1 2 s H 答案 D 6 2010 湖北八校联考 一个做平抛运动的物体 从运动开始发生水平位移为 s 的时间 内 它在竖直方向的位移为 d1 紧接着物体在发生第二个水平位移 s 的时间内 它在竖直 方向发生的位移为 d2 已知重力加速度为 g 则做平抛运动的物体的初速度为 A s B s C D s g d2 d1 g 2d1 2s 2gd1 d1 d2 3g 2d2 解析 设发生水平位移 s 用时为 t 则有 s v0t d2 d1 gt2 且 d1 d2 所以 1 3 v0 s s s g d2 d1 g 2d1 3g 2d2 答案 ABD 7 甲 乙两球位于同一竖直线上的不同位置 甲比乙高 h 如图所示 将甲 乙两球分别以 v1 v2的速度沿同一方向水平抛 出 不计空气阻力 下列条件中有可能使乙球击中甲球的是 A 同时抛出 且 v1v2 C 甲比乙早抛出 且 v1 v2 D 甲比乙早抛出 且 v1y2 由 h gt2得 t1 t2 甲球早抛出 甲 乙两球的水平位移 x1 x2 根据 1 2 x vt 得 v1t1 v2t2 所以 v1 v2 故选 D 答案 D 8 火车以 1m s2的加速度 在水平轨道上匀加速行驶 车厢中一乘客把手伸到窗外 从距地面 2 5m 高处自由释放一物体 不计空气阻力 则物体落地时与乘客的水平距离为 g 10m s2 A 0 B 0 25m C 0 5m D 1m 解析 以火车为参考系 被释放的物体在水平方向将向后做初速度为零的匀加速 直线运动 在竖直方向做自由落体运动 设落地时间为 t 则 h gt2 1 2 落地点距乘客的距离 x 即为物体在落地时间内相对于火车的水平位移的大小 x at2 1 2 由以上两式可得 x 0 25m ah g 答案 B 9 A B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水 平面上 现物体 A 以 v1的速度向右匀速运动 当绳被拉成与 水平面夹角分别是 时 如图所示 物体 B 的运动速度 vB为 绳始终有拉力 A v1sin sin B v1cos sin C v1sin cos D v1cos cos 解析 设物体 B 的运动速度为 vB 此速度为物体 B 合运动 的速度 根据它的实际运动效果两分运动分别为 沿绳收缩方向的分 3 运动 设其速度为 v绳 B 垂直绳方向的圆周运动 速度分解如图所示 则有 vB v绳B cos 物体 A 的合运动对应的速度为 v1 它也产生两个分运动效果 分 别是 沿绳伸长方向的运动 设其速度为 v绳 A 垂直绳方向的圆周运动 它的速度分解如图所示 则有 v绳 A v1cos 由于对应同一根绳 其长度不变 故 v绳 B v绳 A 根据三式解得 vB v1cos cos 选项 D 正确 答案 D 10 2009 济南模拟 一物体运动规律是 x 3t2m y 4t2m 则下列说法中正确的是 A 物体在 x 轴和 y 轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动 B 物体的合运动是初速度为零 加速度为 5m s2的匀加速直线运动 C 物体的合运动是初速度为零 加速度为 10m s2的匀加速直线运动 D 物体的合运动是加速度为 5m s2的曲线运动 解析 由 x 3t2及 y 4t2知物体在 x y 方向上的初速度为 0 加速度分别为 ax 6m s2 ay 8m s2 故 a 10m s2 a2 x a2 y 答案 AC 二 论述 计算题 本题共 3 小题 共 40 分 解答时应写出必要的文字说明 计算公 式和重要的演算步骤 只写出最后答案不得分 有数值计算的题 答案中必须明确数值和 单位 11 小船在 200m 宽的河中横渡 水流速度为 2m s 船在静水中的航速是 4m s 求 1 当小船的船头始终正对对岸时 它将在何时 何处到达对岸 2 要使小船到达正对岸 应如何行驶 历时多长 解析 小船参与了两个运动 随水漂流和船在静水中的运动 因分运动之间是互不 干扰的 具有等时的性质 故 1 小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间 t t1 s 50s d v船 200 4 沿河流方向的位移 s水 v水t 2 50m 100m 即在正对岸下游 100m 处靠岸 2 要小船垂直河岸过河 即合速度应垂直于河岸 如右图 所示 则 cos v水 v船 2 4 1 2 所以 60 即航向与上游河岸成 60 角 渡河时间 t t1 s s 57 7s d v合 d v船sin 200 4sin60 100 3 答案 1 50s 后在正对岸下游 100m 处靠岸 2 航向与上游河岸成 60 角 57 7s 12 在一次扑灭森林火灾的行动中 一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空 320m 高处 机身可绕旋翼轴原地旋转 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 30m s 不计空气阻力 取 g 10m s2 请估算能扑灭地面上火灾的 面积 解析 已知 h 320m v0 30m s 当水流沿水平方向射出时 在水平地面上落点最 远 扑灭地面上火灾的面积最大 由平抛物体的运动规律有 x v0t h gt2 1 2 联立以上两式并代入数据得 4 x v0 240m 2h g 由于水管可从水平方向到竖直方向旋转 90 所以灭火面积是半径为 x 的圆面积 其大 小为 S x2 3 14 2402m2 1 81 105m2 答案 1 81 105m2 13 如图所示 一小球自平台上水平抛出 恰好落在临近 平台的一倾角为 53 的光滑斜面顶端 并刚好沿光滑斜面下 滑 已知斜面顶端与平台的高度差 h 0 8m 重力加速度 g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 求 1 小球水平抛出的初速度 v0是多少 2 斜面顶端与平台边缘的水平距离 s 是多少 3 若斜面顶端高 H 20 8m 则小球离开平台后经多长时间 t 到达斜面底端 解析 1 由题意可知 小球落到斜面上并沿斜面下滑 说明此时小球速度方向与斜 面平行 否则小球会弹起 所以 vy v0tan53 v 2gh 2 y 代入数据 得 vy 4m s v0 3m s 2 由 vy gt1得 t1 0