高中物理人教版第五章曲线运动 优秀奖

[课时提升作业](本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、单项选择题1．关于做平抛运动的物体，说法正确的是()A．速度始终不变B．加速度始终不变C．受力始终与运动方向垂直D．受力始终与运动方向平行解析：物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物体的加速度始终不变，大小为g，B正确；物体的平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，其合运动是曲线运动，速度的大小和方向时刻变化，A错误；运动过程中，物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行，C、D错误。答案：B2．质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．质量越大，水平位移越大B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大C．初速度越大，空中运动时间越长D．初速度越大，落地速度越大解析：物体做平抛运动时，y＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t，则t＝eq\r(\f(2y,g))，所以x＝v0eq\r(\f(2y,g))，故A、C错误。由vy＝gt＝eq\r(2gy)，故B错误。由v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gy)，则v0越大，落地速度越大，故D正确。答案：D3.(2023·汕头高一检测)如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬时速度越大C．运动员落地瞬间速度方向与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关解析：在平抛运动中，飞行时间仅由高度决定，所以A错误；水平位移、落地速度(末速度)由高度和初速度共同决定，所以B对，C、D错误。答案：B4．(2023·莆田高一检测)如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为v1，落地时的速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是()解析：做平抛运动的物体加速度恒为g，则速度的变化Δv＝gΔt，方向始终竖直向下，故选项C正确。答案：C5.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示。将甲、乙两球分别为v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，在下列条件下，乙球可能击中甲球的是()A．同时抛出，且v1<v2B．甲先抛出，且v1<v2C．甲先抛出，且v1>v2D．甲后抛出，且v1>v2解析：甲球从较高位置抛出，运动时间较长，故应先抛出甲球。甲、乙两球的水平位移相等，由x＝v0t，t甲>t乙，所以v1<v2。故选项B正确。答案：B6．(2023·东营高一检测)质点做平抛运动经过A、B、C三点，其速度分别与竖直方向成90°、53°、37°，问质点在A、B间运动时间t1与B、C间运动时间t2之比为()\f(5,3)\f(4,3)\f(9,7)\f(5,7)解析：设物体的初速度为v0，根据题意画出反映速度关系的矢量图如图所示。分析矢量图可得v0cot53°＝gt1，v0cot37°－v0cot53°＝gt2，解得t1∶t2＝9∶7，故选C。答案：C7.如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为()A.eq\r(\f(3gR,2))B.eq\r(\f(3\r(3)gR,2))C.eq\r(\f(\r(3)gR,2))D.eq\r(\f(\r(3)gR,3))解析：飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，故速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝eq\f(tan30°,2)＝eq\f(\r(3),6)，又tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(y,，所以y＝eq\f(\r(3),4)R。由veq\o\al(2,y)＝2gy得，vy＝eq\r(\f(\r(3),2)gR)，因为tanθ＝eq\f(vy,v0)，因而可得，v0＝eq\f(\r(\f(\r(3)gR,2)),\f(\r(3),3))＝eq\r(\f(3\r(3)gR,2))答案：B二、多项选择题8．对平抛运动，下列说法正确的是()A．平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量都是相等的C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关解析：平抛运动的物体只受重力作用，其加速度为重力加速度，故A项正确；做平抛运动的物体，在任何相等的时间内，其竖直方向位移增量Δy＝gt2，水平方向位移不变，故B项错误。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，且落地时间t＝eq\r(\f(2y,g))，落地速度为v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gy)，所以C项正确，D项错误。答案：AC9．以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等，则下列判断中正确的是()A．竖直分速度等于水平分速度B．此时球的速度大小为eq\r(5)v0C．运动的时间为eq\f(2v0,g)D．运动的位移是eq\f(2\r(2)v\o\al(2,0),g)解析：水平速度为v0，设下落的时间为t，由题意知v0t＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(2v0,g)，竖直分速度为vy＝2v0，所以A错，C正确；速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(5)v0；位移s＝eq\r(x2＋y2)＝eq\f(2\r(2)v\o\al(2,0),g)，所以B、D正确。答案：BCD10.如图所示，以v0＝10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间后垂直地撞在倾角α＝30°的斜面上，g取10m/s2，以下结论正确的是()A．小球飞行的时间是eq\r(3)sB．小球飞行的时间是2sC．小球撞击斜面时的速度大小为20m/sD．小球下降的距离是10m解析：由题意知，小球撞在斜面上时的速度的矢量关系如图所示。则竖直方向的速度vy＝eq\f(v0,tan30°)＝10eq\r(3)m/s，运动时间t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(10\r(3),10)s＝eq\r(3)s，A正确，B错误；合速度大小v＝eq\f(v0,sin30°)＝20m/s，C正确；物体下落的竖直距离y＝eq\f(1,2)gt2＝15m，D错误。答案：AC三、非选择题11.如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h＝m，求小球水平抛出的初速度vo和斜面与平台边缘的水平距离x各为多少？(取sin53°＝，cos53°＝，g＝10m/s2)解析：小球从平台到斜面顶端的过程中做平抛运动，由平抛运动规律有：x＝v0t，h＝eq\f(1,2)gt2，vy＝gt由题图可知：tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)代入数据解得：v0＝3m/s，x＝m。答案：3m/sm12．(2023·葫芦岛高一检测)汽车以m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一货物(可视作质点)，架高m。由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，货物从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕x(即刹车距离)与刹车前车速v的关系如图所示，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求：(1)汽车刹车过程中的加速度多大。(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离。解析：(1)汽车以速度v刹车，匀减速到零，刹车距离为x，由运动学公式v2＝2ax、v­x关系图象知：当v＝