高中物理沪科版5第五章核能与社会 学业分层测评第1章第5节斜抛运动

学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．一个物体同时参与不在同一直线上的一个初速度为零的匀加速直线运动和一个匀速直线运动，它的合运动的轨迹是()A．直线 B．双曲线C．抛物线 D．其他曲线【解析】如果这两个分运动互相垂直时，我们知道它将做类平抛运动，轨迹应该是抛物线，如果成某一夹角时，物体做的将是类斜抛运动，同样可以分析得到此运动的轨迹为抛物线．【答案】C2．斜抛运动与平抛运动相比较，相同的是()【导学号：35390016】A．都是匀变速曲线运动B．平抛运动是匀变速曲线运动，而斜抛运动是非匀变速曲线运动C．都是加速度逐渐增大的曲线运动D．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的曲线运动【解析】平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们都以一定的初速度抛出后，只受重力作用．平抛运动和斜抛运动初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以它们都是匀变速曲线运动．B、C错，A正确．平抛运动的速率一直在增大，斜抛运动的速率先减小后增大，D错．【答案】A3．做斜上抛运动的物体的运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动，下列图象中正确描述竖直方向上物体运动速度的是()【解析】斜抛运动的竖直分运动是竖直上抛运动，其运动的速度先均匀减小到零，后反向均匀增大，由于规定向上为正方向，故速度先为正，后为负，C正确．【答案】C4．(多选)如图1­5­8是斜向上抛出的物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点．下列叙述中正确的是(不计空气阻力)()图1­5­8A．物体在C点的速度为零B．物体在A点的速度与在B点的速度相同C．物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度D．物体在A、B、C各点的加速度都相同【解析】速度是矢量，A、B处速度大小相等，方向不相同．在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向的加速度总为g.【答案】CD5．(多选)下列关于斜抛运动的说法中正确的是()A．斜抛物体在运动过程中的速度与水平方向的夹角不断变化，由vx＝v0cosθ知，水平分速度不断变化B．斜抛物体在水平、竖直两个方向上的速度都在变化，所以速度变化的方向既不沿竖直方向又不沿水平方向C．斜抛物体在运动过程中，在任意一段时间内速度变化量的方向都竖直向下D．斜抛运动是a＝g的匀变速运动【解析】斜抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，故A错，由Δv＝gΔt可知速度变化量Δv的方向始终与重力加速度g的方向相同，即竖直向下，故B错误，C正确．斜抛运动的物体只受重力作用，是加速度a＝g的匀变速曲线运动，故D正确．【答案】CD6．一位田径运动员在跳远比赛中以10m/s的速度沿与水平面成30°的角度起跳，在落到沙坑之前，他在空中滞留的时间约为(g取10m/s2)()A．s B．sC．1s D．s【解析】起跳时竖直向上的分速度v0y＝v0sin30°＝10×eq\f(1,2)m/s＝5m/s所以在空中滞留的时间为t＝eq\f(2v0y,g)＝eq\f(2×5,10)s＝1s，故C正确．【答案】C7．(多选)如图1­5­9所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则()图1­5­9A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大【解析】由题可知，A、B两小球均做斜抛运动，由运动的分解可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度均为重力加速度g，故A错；设上升的最大高度为h，在下落过程，由h＝eq\f(1,2)gt2，可知下落时间t＝eq\r(\f(2h,g))，根据运动的对称性可知，两球上升时间和下落时间相等，故两小球的运动时间相等，故B错；由x＝vxt，可知vxA＜vxB，故C对；由veq\o\al(2,y)＝2gh，可知落地时，竖直方向的速度vyA＝vyB，再由v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，可知B在落地时的速度比A在落地时的大，故D对．【答案】CD8．某人在水平地面上沿与水平面成60°角的方向以20m/s的初速度抛出一小球，不计空气阻力．(g取10m/s2)试求：(1)小球所能上升的最大高度H；(2)在空中运动的总时间；(3)最大水平运动距离．【解析】(1)水平方向的初速度vx0＝v0cos60°＝10m/s竖直方向的初速度vy0＝v0sin60°＝10eq\r(3)m/s根据竖直方向的运动，设上升的最大高度为H，则veq\o\al(2,y0)＝2gH，得H＝15m(2)设上升到最大高度时间为t，则vy0＝gt得t＝eq\r(3)s所以在空中运动的总时间为T＝2eq\r(3)s(3)设飞行的水平距离为L，则L＝vx0T＝20eq\r(3)m.【答案】(1)15m(2)2eq\r(3)s(3)20eq\r(3)m[能力提升]9．(多选)以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C，三球在空中的运动轨迹如图1­5­10所示，则下列说法中正确的是(不考虑空气阻力)()图1­5­10A．A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同B．B球的射程最远，所以最迟落地C．A球的射高最大，所以最迟落地D．B球的抛射角一定为45°【解析】A、B、C三球在运动过程中只受重力作用，故具有相同的加速度g，A选项正确；斜抛运动可以分成上升和下落两个过程，下落过程就是平抛运动，根据平抛物体在空中的飞行时间只决定于抛出点的高度可知，A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长，再由对称性可知，斜抛物体上升和下落所需的时间是相等的，所以A球最迟落地，故C选项正确，B选项错误；B球的射程相对于A、C最远；但不一定是该初速率对应的最远射程，故抛射角不一定为45°，因此D选项错．【答案】AC10．(多选)在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒．为了将它们分离，可用扬场机分选，如图1­5­11所示，它的分离原理是()图1­5­11A．小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远B．空气阻力对质量不同的物体影响不同C．瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，加速度最大，飞得最远D．空气阻力使它们的速度变化不同【解析】扬场机将小石子、实谷粒、瘪谷粒和草屑以相同的初速度斜向上抛出，但由于质量不同，在空气阻力作用下，获得的加速度不同，由于小石子质量大，加速度小，所以射程最远，而瘪谷粒及草屑质量小，加速度大，所以射程最近，因此选项B、D正确，选项A、C错误．【答案】BD11．世界上最窄的海峡是苏格兰的塞尔海峡，它位于欧洲大陆与塞尔岛之间．这个海峡只有约6m宽，假设有一位运动员，他要以相对于水平面37°的角度进行“越海之跳”，可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少？(忽略空气阻力，sin37°＝，cos37°＝，g取10m/s2)【导学号：35390017】【解析】设该运动员的最小初速度为v0，其射程恰为6m，则其水平分速度：v0x＝v0cos37°射程：x＝v0xt竖直分速度：v0y＝v0sin37°运动时间：t＝2eq\f(v0y,g)由以上几式代入数据解得：v0＝eq\f(5,2)eq\r(10)m/s.【答案】eq\f(5,2)eq\r(10)m/s12．一座炮台置于距地面60m高的山崖边，以与水平方向成45°角的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度大小为120m/s，g取10m/s2，求：(1)炮弹能达到的最大高度h；(2)炮弹的水平射程x.【解析】(1)炮弹离开炮口时的竖直分速度为vy＝v0sin45°＝60eq\r(2)m/s从抛出点到最高点的竖直位移为h1＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝360m则炮弹离地面的最大高度为h＝h1＋6