2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理12

金太阳教育平台()专题11曲线运动、运动合成与分解选择题1.某人向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，如图所示。为了让水平抛出的小球落入桶中，以下调整方案可行的是（不计空气阻力）（）A.只降低抛出点高度 B.只向前移动一小步C.只增大初速度 D.增大初速度并提高抛出点高度【答案】A【解析】ACD．设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶口的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为，水平位移为，由题知小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能球抛进小桶中，由上式可知，可只减小初速度或只降低抛出点的高度，故A正确，CD错误。B．人向桶方向移动一段距离后再抛出后，小球的运动情况不变，会落到小桶更远的前方，故B错误。故选A。2．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设大人和小孩的抛出点离地面的高度之比H1：H2=2：l，则v1：v2等于（）A．1：2 B．2：l C．1： D．：1【答案】C【解析】根据得，则初速度，因为水平位移相等，高度之比为2：1，可知初速度之比1：．故选C．3.气球下挂一重物，以的速度匀速上升，当到达离地面处时，悬挂重物的绳子突然断裂，不计空气阻力，，则从绳子断裂到重物落到地面的时间为（）A B. C. D.【答案】D【解析】绳子断裂后，重物做竖直上抛运动，设绳子断后重物经t时间落地，有解得（舍去），选项D正确，ABC错误4.2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看做质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（）A.能过网的最小初速度为B.能落在界内的最大位移为C.能过网而不出界的最大初速度为D.能落在界内的最大末速度为【答案】C【解析】根据平抛运动的两分运动规律，，联立可得，A．刚能过网的条件为，，带入轨迹方程可得最小初速度为，故A错误；B．能落在界内的最大位移是落在斜对角上，构成的直角三角形，由几何关系有，故B错误；C．能过网而不出界是落在斜对角上，条件为，，带入轨迹方程可得最大初速度为，故C正确；D．根据末速度的合成规律可知，能落在界内的最大末速度为，故D错误。故选C。5.如图所示，固定斜面的倾角为，高为h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为()A. B. C. D.【答案】D【解析】对于整个平抛运动过程，根据h=gt2得,则平抛运动的初速度为：；当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时竖直分速度为vy=v0tanα=．则经历的时间为．故选D。6.下列说法正确的是（）

A.图a是自由落体运动竖直方向的位移——时间图像B.图b是自由落体运动竖直方向的速度——时间图像C.图c是平抛运动的物体速度方向与水平方向夹角θ的正切值——时间图像D.图d是平抛运动的物体位移方向与水平方向夹角α的正切值——时间图像【答案】C【解析】A．自由落体运动是初速度为零的加速度为g的匀加速直线运动，则，y－t图象是抛物线，故图a不是自由落体运动竖直方向的位移－时间图象，故A错误；B．自由落体运动是初速度为零的加速度为g的匀加速直线运动，则v=gt，v－t图象应是过原点的倾斜直线，故图b不是自由落体运动竖直方向的速度－时间图象，故B错误；C．平抛运动的物体速度方向与水平方向夹角θ的正切值，tanθ－t图象是过原点的倾斜直线，故C正确；D．平抛运动的物体位移方向与水平方向夹角α的正切值，tanα－t图象是过原点的倾斜直线，故D错误。故选C。7．如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。要使两小球在空中相遇，则必须()A．同时抛出两球B．先抛出A球C．先抛出A球D．两球质量相等【答案】A【解析】在同一高度水平抛出，相遇时两球下降的高度相同，根据t＝eq\r(\f(2h,g))知，运动的时间相同，则两球同时抛出，与两球的质量无关，故A正确。8．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落在斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等。不计空气阻力，则()A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为eq\r(2)∶3D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为eq\r(2)∶3【答案】C【解析】根据h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，由于小球落到B、C时下落的高度相同，则这两次小球飞行时间相同，大于落在A处时的飞行时间，故A错误；小球落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向的位移比值一定，即有，故eq\f(vy,v0)＝2，因此小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，则小球落在A、B两点处的速度方向相同，故B错误；小球落到A、B两点，竖直位移，水平位移，则，根据P、A、B在水平方向间隔相等可得，两次抛出时小球的速率之比为v0A∶v0B＝1∶eq\r(2)，小球落到B、C两点时，运动的时间相等，而P、A、B、C在水平方向间隔相等，根据v0＝eq\f(x,t)可知，两次抛出时小球的速率之比为v0B∶v0C＝2∶3，所以v0A∶v0C＝eq\r(2)∶3，故C正确，D错误。二、非选择题9.如图所示，一小球以的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取），则：(1)小球经过A、B两点间的时间；(2)A、B两点间的高度。【答案】(1)；(2)10m【解析】(1)设小球从抛出运动到A点的时间为，则有设小球从抛出运动到B点的时间为，则有解得，则小球经过A、B两点间的时间为(2)从抛出点到A点的高度为从抛出点到B点的高度为则A、B两点间的高度为10.如图所示，玩具气手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点，B、C间距且处于同一水平线上。弹丸以的速度从枪管射出，到达墙面时打在D点。（不计空气阻力，g＝10m/s2）求：(1)C、D两点间的距离；(2)弹丸打到D点时的速度（用根式表示即可）。【答案】(1)20m；(2)m/s，与水平方向的夹角为45°【解析】(1)弹丸B到D做平抛运动∶水平方向xBC=v0t竖直方向解得t=2sh=20m(2)弹丸打到D点，竖直方向速度vDy=gt=20m/s故D点速度速度与水平方向夹角为θ=45°。11．如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度，，，求（1）小球水平抛出的初速度是多少？（2）面顶端与平台边缘的水平距离是多少？（3）若斜面顶端高，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？【答案】（1）小球水平抛出的初速度是；（2）面顶端与平台边缘的水平距离是；（3）小球离开平台后经时间到达斜面底端．【解析】解：（1）由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以代入数据，得，（2）由得（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度，初速度代入数据，整理得解得或（不合题意舍去）所以1.如图所示，长为L的水平传送带始终水平向右以恒定速率v运行，一小物块（可视为质点）无初速地放在传送带左端A处，一段时间后小物块相对于传送带静止，最终在传送带右端B处水平飞出。若还知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，落到地面时速度与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力。求∶(1)小物块在传送带上运动的总时间t；(2)B点离地的高度h。【答案】（1）；（2）【解析】（1）物体在传送带上的加速度解得物体加速到和传送带速度相同的时间物体加速的位移物体匀速运动位移物体匀速运动的时间则物块在传送带上运动的总时间（2）小物块从B点做平抛运动，落到地面时速度与水平面的夹角为θ在竖直方向上解得2.2019年12月14日，北京国际雪联单板及自由式滑雪大跳台世界杯在首钢园圆满落幕。如图，某运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度v0飞出，落到斜坡上的B点，已知AB两点距离s=75m，斜坡与水平面的夹角α=37°，不计空气阻力。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）。求：(1)运动员在空中飞行的时间；(2)运动员刚要落在B点瞬间速度vB；(3)若运动员从A点以不同的水平速度v0飞出落到斜坡上，求AB两点间距离s（用g和v0表示）。【答案】(1)3s；(2)；(3)【解析】(1)将运动员位移分解为水平位移x=scos37°=60m竖直位移y=ssin37°=45m运动员在竖直方向做自由落体运动解得t=3s(2)运动员在水平方向做匀速直线运动x=v0tv0=20m/s运动员在竖直方向做自由落体运动vy=gtvy=30m/s运动员刚要落在B点瞬间速度大小设运动员刚要落在B点瞬间速度方向与水平成θ，(3)运动员的始末位置都在斜面上，位移方向沿斜面向下，因而运动员运动的位移方向与水平方向夹角为37°，将其运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。x=v0t