2023高中物理第五章抛体运动质量评估新人教版

第五章质量评估(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.在一端封闭的直玻璃管内注满水,水中放一圆柱形小红蜡,把玻璃管的开口端用胶塞塞紧.将玻璃管倒置并倾斜60°,如图所示,玻璃管从位置M水平向右匀速运动的同时,红蜡从玻璃管底端开始沿管匀速上升,玻璃管运动到位置N时,红蜡恰好上升到玻璃管顶,已知M、N间的距离与玻璃管长度相等,则在玻璃管从M运动到N的过程中 ()A.红蜡做匀速直线运动,速度方向无法确定 B.红蜡可能做匀变速曲线运动C.红蜡与玻璃管的速度大小之比为1∶2 D.红蜡与玻璃管的速度大小之比为1∶1解析:本题考查对运动的合成与分解的理解.设玻璃管向右匀速运动的速度大小为v,根据题意知红蜡同时参与了向右和斜向左上方的两个匀速直线运动,则红蜡的合运动是匀速直线运动,故选项B错误;因为M、N间的距离与玻璃管长度相等,所以红蜡沿玻璃管的运动速度也为v,根据平行四边形定则可知,红蜡的合速度大小为v合=v,方向与水平方向成60°,斜向右上,所以红蜡和玻璃管的速度大小之比为v合∶v=1∶1,故选项A、C错误,选项D正确.答案:D2.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备.某建筑工地上利用塔吊把建筑材料运送到楼房上面,材料在楼的正前方9m的水平地面上,要送往离地面高12m的楼上.如图所示,塔吊上的小车A沿水平吊臂做匀速运动,同时,吊绳将物体B向上匀速吊起,经过t=20s完成运送,则 ()A.小车A运动的速率是0.6m/s B.物体B运动的速率是0.75m/sC.物体B做匀变速直线运动 D.物体B做曲线运动解析:小车在水平方向上做匀速直线运动,20s内运动了9m,则速率为0.45m/s,故选项A错误.物体B在水平方向上和竖直方向上均做匀速直线运动,20s内水平运动了9m,竖直运动了12m,则vx=0.45m/s,vy=0.6m/s,则合运动的速率v=vx答案:B3.一只小船渡河,运动轨迹如图所示.水的速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸.小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船的初速度大小均相同,方向垂直于河岸,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船 ()A.沿三条不同路径渡河的时间相同B.沿AB轨迹渡河所用的时间最短C.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小D.沿AD轨迹运动时,船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动解析:本题考查以小船渡河为模型的运动合成与分解问题.小船渡河的实际运动为小船相对静水的运动与在水流方向的运动的合运动.当小船相对于静水做匀加速直线运动时,加速度垂直河岸指向对岸,合运动轨迹曲线凹向加速度方向,即轨迹为AC;同理,AB为小船相对静水做匀速直线运动时的轨迹;AD为小船相对于静水做匀减速直线运动时的轨迹.运动性质不同,则渡河时间也不同,根据合运动与各分运动互不影响可知,当小船相对于静水做匀加速直线运动时,渡河时间最短.故选项A、B、C错误,选项D正确.答案:D4.如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力,则运动员()A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后B.在空中水平方向先加速后减速C.在空中的速度先增大后减小D.越过杆后仍落在从滑板起跳的位置解析:运动员离开滑板后做斜抛运动,水平速度不变,竖直方向有速度,可知起跳时脚对滑板的作用力竖直向下,故选项A错误;运动员在空中做斜抛运动,水平速度不变,竖直方向速度先减小后增大,故合速度先减小后增大,故选项B、C错误;运动员和滑板在水平方向始终做相同速度的匀速直线运动,故选项D正确.答案:D5.小刘同学在水平桌面上用练习本和课本做成了一个斜面,使一个小钢球从斜面上某一位置滚下,最后小钢球沿桌面水平滚出,做平抛运动,如图所示.下列说法正确的是 ()A.测量小球运动起点离地的高度,可得到小球做平抛运动的时间B.测量桌子离地的高度,可求出小球落地时的速度C.测量桌子离地高度和小球从桌子飞出后的水平距离,可求出小球做平抛运动的初速度D.测量小球运动起点离地高度和小球从桌子飞出后的水平距离,可求出小球做平抛运动的初速度解析:小球做平抛运动的时间由桌子的高度决定,并不由小球运动起点离地高度决定,选项A错误;小球落地时的速度等于竖直速度与水平速度的合速度,跟水平速度有关,选项B错误;知道桌子的离地高度能求平抛运动的时间,再知道水平距离能求平抛运动的初速度,选项C正确,选项D错误.答案:C6.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞,处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它松脱后在相撞瞬间从车顶被抛出陷在泥里.为了判断卡车是否超速,忽略空气阻力,需要测量的量是 ()A.车的长度和车的质量B.车的高度和车的质量C.车的长度和零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度和零件脱落点与陷落点的水平距离解析:碰撞瞬间,松脱零件由于惯性而开始做平抛运动,由平抛运动规律知,为了判断车是否超速,需测量车的高度及零件脱落点与陷落点的水平距离.答案:D7.一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,球网的高度为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.l12g6h<vB.l14ghC.l12g6hD.l14gh解析:本题考查平抛运动临界极值问题,分析思路:(1)确定研究对象的运动性质;(2)根据题意确定临界状态;(3)确定临界轨迹,画出轨迹示意图;(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解.发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动.当速度v最小时,球沿中线恰好过网,有3hh=gt122,l12=v1t1当速度最大时,球斜向右侧台面两个角发射,有l222+l12=v2t2联立得v2=12所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v的最大取值范围为l14gh<答案:D二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成θ角,如图所示.已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l,则下列判断正确的是 ()A.乙船先到达对岸B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变C.不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ角,甲船总能到达正对岸的A点D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为l解析:将小船的运动沿平行于河岸和垂直于河岸两个方向分解,抓住分运动和合运动具有等时性,知甲、乙两船到达对岸的时间相等,渡河的时间t=dvsinθ,故选项A错误;若仅是河水流速v0增大,渡河的时间为t=dvsinθ,则两船的渡河时间都不变,故选项B正确;只有甲船速度大于水流速度时,不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ角,甲船总能到达河的正对岸A答案:BD9.如图所示,一小球从某固定位置以一定初速度水平抛出,已知当抛出速度为v0时,小球落到一倾角为θ=60°的斜面上,且球发生的位移最小,不计空气阻力.则()A.小球从抛出到落到斜面的时间为3B.小球从抛出到落到斜面的时间为2C.小球的抛出点到斜面的距离为4D.小球的抛出点到斜面的距离为2解析:球做平抛运动的位移最小,则抛出点和落点的连线与斜面垂直,分解位移,如图所示.设做平抛运动的时间为t,结合几何关系知,tanθ=xy,x=v0t,y=12gt2,解得t=23v03g,故选项A错误,选项B正确;s答案:BC10.套圈游戏是通过投掷圆环来套中物品的.某次圆环以初速度v0从A点水平向左抛出,恰好套中放在B处的物品,不计空气阻力,其运动轨迹如图所示.当抛出的圆环能到达B处,且到达B处的速度方向与图中相同时,则一定能套中物品.下列可能实现套中物品的是 ()A.在A点正上方以小于v0的某一初速度向左水平抛出圆环B.在A点右侧等高处以小于v0的某一初速度向左水平抛出圆环C.在A、B两点连线上某点以小于v0的某一初速度水平向左抛出圆环D.在A、B两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于v0的某一初速度抛出圆环解析:设某次抛出的圆环到达B处时速度方向与水平方向的夹角为α,则根据平抛运动的特点,水平方向有x=v0t,竖直方向有h=12gt2,tanα=vyv0=gtv0,解得x=2htanα,v0=2ghtanα.在A点正上方以小于v0的某一初速度向左水平抛出圆环,则角度一定变大,不能套中物品,故选项A错误;在A点右侧等高处以小于v0的某一初速度向左水平抛出圆环,水平位移需要变大,高度不变,则角度一定变小,故不能套中物品,故选项B错误;在A答案:CD三、非选择题:共54分.11.(8分)如图所示,在用频闪照片研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=10cm,g取10m/s2,若小球在途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示.(1)闪光时间为s.

(2)小球做平抛运动的初速度v0=m/s.

(3)小球在b点的速率是m/s(保留根号).

(4)小球从抛出点运动到b点的时间是s.

解析:(1)设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向gT2=l,得到T=lg,代入数据,解得T(2)水平方向v0=3l(3)小球在b点竖直方向分速度为vby=l+2l2T=1.5m/s,小球在b点的速度大小为vb=(4)小球从抛出点到b点所用时间tb=vby答案:(1)0.1(2)3(3)3512.(10分)物理兴趣小组用如图所示装置研究平抛物体的运动.(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端水平,检查方法是.

(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用来确定的.

(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,假设他在安装实验装置和进行其他操作时只有一处错误,该错误是.

(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为.根据上述操作可知,测量值比真实值(填“偏大”“偏小”或“不变”).

解析:(1)斜槽末端水平时,小球在其上能静止不动;(2)用铅垂线确定竖直线最准确;(3)描绘小球的运动轨迹时起始点应是球心在白纸上的投影,因此坐标原点应在平抛起点的球心在白纸上对应的位置,即坐标原点应该是小球在斜槽末端出口处时球心在白纸上的投影点;(4)根据x=v0t,y=12gt2,两式联立得v0=xg2y,坐标原点靠下,造成y偏小,从而答案:(1)将小球放置在斜槽末端的水平轨道上,小球能保持静止(2)铅垂线(3)坐标原点在斜槽末端出口处(4)xg213.(10分)在足够高处将质量m=1kg的小物块沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小物块速度大小为25m/s,不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)第2s末小物块下降的竖直高度;(2)小物块沿水平方向抛出时的初速度大小;(3)2s内小物块位移的大小.解析:(1)小物块在竖直方向做自由落体运动,第2s末小物块下降的竖直高度h=12gt2(2)第2s末小物块在竖直方向的分速度大小vy=gt=20m/s,由速度的分解可知,小物块沿水平方向抛出时的初速度大小v0=v2(3)2s内水平位移大小x=v0t=30m,则2s内小物块位移的大小s=h2+x答案:(1)20m(2)15m/s(3)1013m14.(12分)一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行,以v1=1003m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰,如图所示.要准确击中敌舰,飞机应在离敌舰水平距离为x处释放炸弹.释放炸弹时,炸弹与飞机的相对速度为0,空气阻力不计,g取10m/s2.求:(1)炸弹从被投出到落到水面的时间;(2)炸弹刚落到水面时的速度大小;(3)要能准确击中敌舰,x应为多大.解析:(1)投下的炸弹做平抛运动,竖直方向有h=12gt2,得t=2(2)炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为vy=gt=100m/s,则炸弹刚落到水面时的速度大小为v=v1(3)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为x1=v1t=10003m,在这段时间内敌舰前进的位移为x2=v2t=200m,所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上的距离为x=x1x2=1532m.答案:(1)10s(2