物理（教科版必修2）练习阶段质量评估（一）抛体运动

阶段质量评估(一)抛体运动A卷基础达标卷(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共48分．1～5题为单选题，6～8题为多选题．)1．如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：做曲线运动的物体速度时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故选项A错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，选项B错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，选项C错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，选项D正确．答案：D2．下列说法中正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向必定变化B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动解析：做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化，选项A正确．速度变化的运动可能只是速度大小在变化，也可能只是速度方向在变化，不一定都是曲线运动，选项B错误．加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，选项C错误．加速度变化的运动可能是变加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，选项D错误．答案：A3．一条大河两岸平直，河水流速恒为v．一只小船，第一次船头正对河岸，渡河时间为t1；第二次行驶轨迹垂直河岸，渡河时间为t2．船在静水中的速度大小恒为eq\r(2)v，则t1∶t2等于()A．1∶eq\r(2) B．eq\r(2)∶1C．1∶eq\r(3) D．eq\r(3)∶1解析：(1)设河宽为d，水速为v，船在静水中的航速为eq\r(2)v，当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短设为t1，则t1＝eq\f(d,\r(2)v)；(2)因船在静水中的速度大于水流速度，当船的合速度垂直河岸时，船渡河的位移最短，渡河时间t2＝eq\f(d,\r(\r(2)v2－v2))＝eq\f(d,v)．则t1∶t2等于1∶eq\r(2)，故选项A正确，BCD错误．答案：A4．关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是()A．一定是直线运动B．一定是曲线运动C．可能是直线，也可能是曲线运动D．以上说法都不对解析：两运动的合运动的速度方向在两个分运动速度方向所夹的某一方向上，而运动物体的合力沿着原匀变速直线运动的直线上，也就是说运动物体的合力与它的速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动，选项B正确，选项A、C、D错误．答案：B5．从同一高度同时水平抛出五个质量不同的小球，不计空气阻力，它们的初速度分别为v,2v,3v,4v,5v．在小球落地前的某个时刻，小球在空中的位置关系是()A．五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面平行B．五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面垂直C．五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面既不平行，也不垂直D．五个小球的连线为一条曲线解析：五个小球做平抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，从同一高度抛出，则竖直方向运动情况完全相同，即每个时刻都处于同一高度．水平方向做匀速运动．间距Δx＝eq\f(Δv,t)，随着时间不断增加，所以五个球的连线为水平线，连线与水平地面平行．故选项A正确，B、C、D错误．答案：A6．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内关于质点的运动，下列说法错误的是()A．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变解析：曲线运动的速度方向一定发生改变，所以速度一定在不断改变，但是其加速度可以保持不变．答案：ACD7．在光滑的水平面上有一质量为2kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动．现突然将与速度反方向的2N的力水平旋转90°，A．物体做速度大小不变的曲线运动B．物体做加速度为eq\r(2)m/s2的匀变速曲线运动C．物体做速度越来越大的曲线运动D．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大解析：由题意可知，物体所受到的除2N的力以外力的合力大小为2N，当把这个2N的力水平旋转90°时，物体受到的合力大小为2eq\r(2)N，a＝eq\r(2)m/s2，又合力的方向与速度方向成45°，故物体做曲线运动的速度将越来越大．故选项A、D错误．答案：BC8．江中某轮渡站两岸的码头A和B正对，如图所示，水流速度恒定且小于船速．若要使渡船直线往返于两码头之间，则船在航行时应()A．往返时均使船垂直河岸航行B．往返时均使船头适当偏向上游一侧C．从A码头驶往B码头，应使船头适当偏向上游一侧D．从B码头返回A码头，应使船头适当偏向上游一侧解析：从A到B，合速度方向垂直于河岸，水流速水平向右，根据平行四边形定则，则船头的方向偏向上游一侧．从B到A，合速度的方向仍然垂直于河岸，水流速水平向右，船头的方向仍然偏向上游一侧．故选项B、C、D正确，选项A错误．答案：BCD二、填空题(每小题8分，共16分)9．在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：A．让小钢球多次从________位置上滚下，记下小球运动途中经过的一系列位置；B．安装好器材，注意斜槽末端水平和木板竖直，记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是________________________．C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．上述实验步骤的合理顺序是__________(只排列序号即可)．解析：A项中要记下小球运动途中经过的一系列位置，不可能在一次平抛中完成，每一次平抛一般只能确定一个位置，要确定多个位置，要求小球每次的轨迹重合，小球开始平抛时的初速度必须相同，因此小球每次必须从同一位置上滚下．B项中用平衡法，即将小球放到斜槽末端任一位置，如果斜槽末端是水平的，小球受到的支持力和重力是平衡的．不论将小球放到斜槽末端任何位置，小球均不会滚动．如果斜槽末端不是水平的，小球将发生滚动．C项中运用x＝v0t及y＝eq\f(1,2)gt2联立即可求得v0＝xeq\r(\f(g,2y))．答案：同一将小球放到斜槽末端任一位置，均不滚动xeq\r(\f(g,2y))BADC10．小张同学采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验．(1)实验时下列哪些操作是必需的________(填序号)．①将斜槽轨道的末端调成水平．②用天平称出小球的质量．③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动．(2)实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置，于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后，在该段曲线上任取水平距离均为Δx＝20．00cm的三点A、B、C，如图乙所示，其中相邻两点间的竖直距离分别为y1＝10．00cm，y2＝20．00cm．小球运动过程中所受空气阻力忽略不计．请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0＝________m/s．(g解析：(1)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，斜槽的末端要调整成水平，操作①是必需的．该实验不用测小球的质量，操作②没有必要．为了保证小球每次离开斜槽时的速度都相同，每次都要让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动，操作③是必需的．(2)由于xAB＝xBC＝Δx＝20．00cm，所以小球从A运动到B与从B运动到C的时间相同，设此时间为t．据y2－y1＝gt2得t＝eq\r(\f(y2－y1,g))＝eq\r(\f(10.00×10－2,10))s＝0．1s，故初速度v0＝eq\f(Δx,t)＝eq\f(20.00×10－2,0.1)m/s＝2．00m/s．答案：(1)①③(2)2．00三、计算题(本题共2小题，共36分)11．(16分)A、B两小球同时从距地面高为h＝15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0＝10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g＝10m/s(1)A球经多长时间落地？(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少？解析：(1)对A球有h＝v0t＋eq\f(1,2)gt2代入数据解得t＝1s．(2)A球落地时，B球的水平位移x＝v0t＝10×1m竖直位移y＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×12m＝5mA、B两球间的距离L＝eq\r(x2＋h－y2)＝10eq\r(2)m．答案：(1)1s(2)1012．(20分)如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑，当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处．已知斜面AB光滑，长度l＝2．5m，斜面倾角θ＝30°，不计空气阻力，取g＝10m/s(1)小球p从A点滑到B点的时间；(2)小球g抛出时初速度的大小．解析：(1)小球p沿斜面下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得a＝eq\f(mgsinθ,m)＝gsinθ下滑所需时间为t1，根据运动学公式得l＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)解得t1＝eq\r(\f(2l,gsinθ))＝1s(2)x＝lcos30°，依题意得t2＝t1v0＝eq\f(x,t2)＝eq\f(lcos30°,t1)＝eq\f(5\r(3),4)m/s．答案：(1)1s(2)eq\f(5\r(3),4)m/sB卷能力提升卷(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共48分．1～5题为单选题，6～8题为多选题．)1．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变解析：如图所示铅笔匀速向右移动时，x随时间均匀增大，y随时间均匀减小，说明橡皮水平方向做匀速运动，竖直方向也做匀速运动．所以橡皮实际运动是匀速直线运动，选项A正确．答案：A2．下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体速度大小一定发生变化B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C．速度变化的运动一定是曲线运动D．做曲线运动的物体一定有加速度解析：根据曲线运动的特点：(1)(2)答案：D3．一个物体在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态．现撤去其中一个力而其余的力保持不变，此后关于该物体的运动，下列说法中错误的是()A．可能做匀减速直线运动 B．可能做匀加速直线运动C．可能做匀变速曲线运动 D．一定做匀变速直线运动解析：一个物体在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态，物体受到的合力为零，撤去其中一个力而其余的力保持不变，剩余五个力的合力与撤去的那一个恒力大小相等，方向相反，物体受到的合力可能与速度方向相反，可能与速度方向相同，可能与速度方向不在一条直线上，物体可能做匀减速直线运动，可能做匀加速直线运动，可能做匀变速曲线运动，选项A、B、C正确，选项D错误．答案：D4．如图所示：一玻璃筒中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱体R(圆柱体的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)．将玻璃管的开口端用胶塞塞进(图甲)．现将玻璃管倒置(图乙)，在软塞上升的同时，将玻璃管水平向右由静止做加速运动，观察木塞的运动，将会看到他斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移向图丙中虚线所在位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端，在四个图中，能正确反映木塞运动轨迹的是()解析：小圆柱参加了两个分运动，竖直方向在管中以v1匀速上浮，水平方向水平向右匀加速直线运动，速度v2不断变大，将v1与v2合成，如图由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向，又由于v1不变，v2不断变大，故θ不断变小，切线方向与水平方向的夹角不断变小，故选项A、B、D均错误，选项C正确．答案：C5．(2015·全国卷Ⅰ)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h．发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h．不计空气的作用，重力加速度大小为g．若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是()A．eq\f(L1,2)eq\r(\f(g,6h))＜v＜L1eq\r(\f(g,6h)) B．eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))＜v＜eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))C．eq\f(L1,2)eq\r(\f(g,6h))＜v＜eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h)) D．eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))＜v＜eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))解析：设以速率v1发射乒乓球，经过时间t1刚好落到球网正中间．则竖直方向上有3h－h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1) ①水平方向上有eq\f(L1,2)＝v1t1 ②由①②两式可得v1＝eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))．设以速率v2发射乒乓球，经过时间t2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2) ③在水平方向有eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,2)))2＋L\o\al(2,1))＝v2t2 ④由③④两式可得v2＝eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))．则v的最大取值范围为v1＜v＜v2．故选项D正确．答案：D6．关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变D．物体在恒力作用下运动，其加速度方向一定不变解析：平抛运动属于曲线运动，但物体的加速度恒定不变，选项A错误，选项B正确；物体在恒力作用下，加速度一定恒定，即大小和方向都不变，但是速度可能变化，如平抛运动中，速度方向时刻在变，选项C错误，选项D正确．答案：BD7．一摩托艇在竖直平面内运动，摩托艇在某段时间内水平方向和竖直方向的位移分别为x＝－2t2－6t，y＝0．05t2＋4t(t的单位是s，x、y的单位是m)，则关于摩托艇在该段时间内的运动，下列说法正确的是()A．摩托艇在水平方向的分运动是匀加速直线运动B．t＝0时摩托艇的速度为0C．摩托艇的运动是匀变速曲线运动D．摩托艇运动的加速度大小为4m解析：解答本题的疑难在于根据数学表达式转化成具体的物理情境．把x＝－2t2－6t、y＝0．05t2＋4t与匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2作比较，可知，在水平方向上，vx0＝－6m/s，ax＝－4m/s2，“－”表示初速度与加速度方向相同，都与正方向相反，即摩托艇在水平方向沿负方向做匀加速直线运动，故选项A正确；在竖直方向上，vy0＝4m/s，ay＝0．1m/s2，摩托艇在竖直方向沿正方向做匀加速直线运动，t＝0时摩托艇的初速度v0＝eq\r(v\o\al(2,x0)＋v\o\al(2,y0))＝2eq\r(13)m/s，故选项B错误；摩托艇的加速度a＝eq\r(a\o\al(2,x)＋a\o\al(2,y))＝eq\r(16.01)m/s2，故选项D错误；由空间几何关系可知，摩托艇的初速度与加速度不在同一直线上，且加速度恒定，摩托艇的运动是匀变速曲线运动，故选项C正确．答案：AC8．在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1(且v1＞v2)，方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船()A．最短渡河时间为eq\f(d,v2)B．最短渡河位移为dC．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间与水速均无关D．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关解析：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t＝eq\f(d,v1)．故选项A错误．当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，最短位移为d．故选项B正确．将船分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，静水速的方向(即船头与河岸的夹角)不同，垂直于河岸方向上的分速度不同，则渡河时间不同，但与水流速无关．故选项C正确．当船头与河岸垂直，渡河时间仅与静水速有关，与水流速无关，故选项D错误．答案：BC二、填空题(共2小题，共16分)9．(6分)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是________．A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹解析：小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D正确．答案：BD10．(10分)如图所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0．420m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在下表中(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成________关系，与________无关．v0(m/s)0．7411．0341．3181．584t(ms)292．7293．0292．8292．9d(cm)21．730．338．646．4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×0.420,10))s＝289．8ms，发现理论值与测量值之差约为3ms．经检查，实验及测量无误，其原因是_______________________________________________________________________________________．解析：(1)平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，则在h一定时，小球的下落时间一定，根据d＝v0t可知水平位移d与初速度v0成正比，与时间无关．(2)由于当地的重力加速度g小于10m/s2，而计算小球飞行时间的理论值时g值代入的是10m/s2答案：(1)正比时间(2)g的取值不准确三、计算题(本题共2小题，共36分)11．(16分)救援演练中，一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的飞机，要将物资分别投到山脚和山