高中物理教科版第一章抛体运动学业分层测评3

学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于平抛运动的说法中正确的是()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【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，A错、B对；因为Δv＝g·Δt，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，C错；据h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，所以得x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，由此可见，平抛运动的水平位移由初速度v0和竖直高度h共同决定，D错．【答案】B2.如图1­3­9所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，水平距离为8m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10m/s2)()图1­3­9A．0.5m/s B．2m/sC．10m/s D．20m/s【解析】根据x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2将已知数据代入可得v0＝20m/s.【答案】D3．(多选)“在探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图1­3­10所示，在实验前应()【导学号：67120008】图1­3­10A．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点D．测出平抛小球的质量【解析】根据平抛运动的特点及实验要求知A、B正确．【答案】AB4．(多选)(2023·攀枝花期中)人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图1­3­11所示．不考虑空气阻力，只改变m、h、L、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是()图1­3­11A．适当减小L B．适当减小v0C．适当减小m D．适当增大v0【解析】适当减小L和适当增大v0，可减小飞镖飞行的时间，根据h＝eq\f(1,2)gt2，可使飞镖投中靶心，故A、D正确．【答案】AD5．平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直向上做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图1­3­12所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则这个实验()图1­3­12A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律【解析】实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确，A、C、D错误．【答案】B6．如图1­3­13所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB＝BC＝CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时速度大小之比vA∶vB∶vC为()图1­3­13\r(2)∶eq\r(3)∶eq\r(6) B．1∶eq\r(2)∶eq\r(3)C．1∶2∶3 D．1∶1∶1【解析】由题意及题图可知DP＝vAtA＝vBtB＝vCtC，所以v∝eq\f(1,t)；又由h＝eq\f(1,2)gt2，得t∝eq\r(h)，因此有v∝eq\f(1,\r(h))，由此得vA∶vB∶vC＝eq\r(2)∶eq\r(3)∶eq\r(6).【答案】A7．(多选)如图1­3­14所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列叙述正确的是()图1­3­14A．球的速度v等于Leq\r(\f(g,2H))B．球从击出至落地所用时间为eq\r(\f(2H,g))C．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【解析】由平抛运动规律知，H＝eq\f(1,2)gt2得，t＝eq\r(\f(2H,g))，B正确．球在水平方向做匀速直线运动，由x＝vt得，v＝eq\f(x,t)＝eq\f(L,\r(\f(2H,g)))＝Leq\r(\f(g,2H))，A正确．击球点到落地点的位移大于L，且与球的质量无关，C、D错误．【答案】AB8．(2023·昆明高一检测)某实验小组同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，只画出了如图1­3­15所示的曲线，于是他在曲线上取水图1­3­15平距离Δx相等的三点A、B、C，量得Δx＝m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝m，h2＝m，(g＝10m/s2)利用这些数据，可求得：(1)物体抛出时的初速度为________m/s；(2)物体经过B时竖直分速度为________m/s；(3)抛出点在A点上方高度为________m处．【解析】(1)由Δh＝gT2，得T＝sv0＝eq\f(Δx,T)＝2m/s.(2)vBy＝eq\f(h1＋h2,2T)＝1.5m/s.(3)y0＝yB－h1＝eq\f(v\o\al(2,By),2g)－h1＝0.0125m.【答案】(1)2(2)(3)[能力提升]9.如图1­3­16所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为()图1­3­16\f(2v0sinθ,g) \f(2v0tanθ,g)\f(v0sinθ,g) \f(v0tanθ,g)【解析】设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2.如图所示，由几何关系知tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，所以小球的运动时间为t＝eq\f(2v0,g)tanθ，B正确．【答案】B10.如图1­3­17所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5，则v1、v2、v3之间的正确的关系是()【导学号：67120009】图1­3­17A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1【解析】由AB∶BC∶CD＝1∶3∶5知三小球竖直方向上的位移之比应是1∶4∶9，则小球从被抛出到落到B、C、D三点所用时间之比t1∶t2∶t3＝1∶2∶3，而三种情况下小球的水平位移相同，小球的初速度与其运动时间成反比，所以v1∶v2∶v3＝6∶3∶2，C项正确．【答案】C11.(2023·茂名高一检测)如图1­3­18所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2，那么：图1­3­18(1)照相机的闪光频率是________Hz；(2)小球运动中水平分速度的大小是______m/s；(3)小球经过B点时的速度大小是________m/s.【解析】(1)因为xAB＝xBC，所以tAB＝tBC.在竖直方向上，由Δy＝gT2得5L－3L＝gT2，解得T＝s，故闪光频率为10Hz.(2)水平分速度v＝eq\f(x,T)＝eq\f(3×,m/s＝1.5m/s.(3)vBy＝eq\f(yAC,2T)＝eq\f(5＋3×,2×m/s＝2.0m/s，又知vBx＝1.5m/s，所以vB＝eq\r(v\o\al(2,Bx)＋v\o\al(2,By))＝eq\r＋m/s＝2.5m/s.【答案】(1)10(2)(3)12．如图1­3­19所示的是推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h，它沿水平方向把水喷出的距离为x，设“水龙头”的直径为d，则此喷水“龙头”的流量为多少？图1­3­19【解析】设水在空中飞行时间为t，则h＝eq\f(1,2)gt2①x＝v0t②解①②联立得v0＝x/eq\r(\f(2h,g))Q＝v0S＝xeq\r(\f(g,2h))·eq\f(πd2,4).【答案】eq\f(πd2x,4)eq\r(\f(g,2h))13．如图1­3­20所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h＝1.4m、宽L＝1.2m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面．忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2.(已知sin53°＝，cos53°＝，求：【导学号：67120230】图1­3­20(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度．【解析】(1)运动员从斜面上起跳后沿