全优课堂·物理·必修第二册(粤教版) 课后提升训练 试题及答案 第1章　第4节

第一章第四节基础对点练考点1竖直上抛运动1．背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方．如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为()A．2m/s B．5m/sC．8m/s D．11m/s【答案】B【解析】运动员跳高过程可以看作竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高的高度约为h≈1m，根据竖直上抛运动规律，解得v＝eq\r(2gh)≈eq\r(20)m/s≈4.5m/s.故B正确，A、C、D错误．2．(多选)某撑竿跳高运动员在男子撑竿跳高比赛中取得5.94m的好成绩．若该运动员下落到厚为1.94m的垫子中，当地重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，关于运动员的撑竿跳高，下列说法正确的是()A．运动员运动到最高点时处于平衡状态B．运动员撑竿上升过程中他先处于超重状态，后处于失重状态C．运动员在空中下落过程约用时1.5sD．运动员下落到垫子上时的速度大小为eq\r(80)m/s【答案】BD【解析】运动员到最高点时，仅受重力作用，故不处于平衡状态，A错误；撑竿上升过程中先向上加速运动，后减速上升，故先处于超重状态，后处于失重状态，B正确；运动员下落的高度大约为h＝5.94m－1.94m＝4m，由公式h＝eq\f(1,2)gt2，解得下落时间约为t＝eq\r(0.8)s，根据公式v＝gt，代入数据，可得运动员下落到垫子上时的速度大小为v＝eq\r(80)m/s，D正确．3．一种“冲天炮”如图所示，若“冲天炮”点火后，它由静止竖直升空的过程可以看成做加速度为6m/s2的匀加速直线运动(火药燃烧完之前)，3s末(火药未燃尽)从“冲天炮”尾部掉出一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．“冲天炮”能达到的最大速度为18m/sB．碎片从“冲天炮”上脱落后上升的时间为3sC．碎片距离地面的最大高度为27mD．火药燃烧完后，“冲天炮”做匀变速直线运动【答案】D【解析】3s末“冲天炮”的速度为v＝at＝18m/s，由于3s末火药未燃尽，所以会继续向上加速，“冲天炮”能达到的最大速度应大于18m/s，A错误；碎片从“冲天炮”上脱落时的速度为18m/s，方向向上，脱落后加速度为重力加速度，可得脱落后上升的时间为t1＝eq\f(v,g)＝1.8s，B错误；3s末，碎片离地面的高度为h＝eq\f(1,2)at2＝27m，碎片从“冲天炮”尾部掉出后，会继续上升一段距离，所以碎片距离地面的最大高度大于27m，C错误；火药燃烧完后，“冲天炮”只受重力，加速度恒定，所以做匀变速直线运动，D正确．4．(2024年万州校考)有一喷泉，喷水管口的横截面积为S，流量(单位时间内流出的水的体积)为Q.已知水的密度为ρ，重力加速度为g.假设喷出的水做竖直上抛运动，不计水流之间的相互作用和空气阻力的影响，则空中水的质量为()A．eq\f(ρQ2,gS) B．eq\f(2ρQ2,gS)C．eq\f(ρQ2,2gS) D．eq\f(4ρQ2,gS)【答案】B【解析】设喷出的水初速度为v0，不计水流之间的相互作用和空气阻力的影响，则从喷出到落回喷口所用时间为t＝2eq\f(v0,g)，上升的高度为h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)，时间t内从喷水管口喷出的水的体积V＝Q·t＝Sv0t，解得v0＝eq\f(Q,S)，t＝eq\f(2Q,gS)，则有V＝eq\f(2Q2,gS)，则空中水的质量为m＝ρV＝eq\f(2ρQ2,gS)，故选B．考点2斜上抛运动5．(多选)(2023年汕头一中月考)如图所示为某喷灌机的喷头正在进行农田喷灌，喷头出水速度的大小和方向可以调节，已知图示出水速度与水平方向夹角θ＝30°，假设喷头贴近农作物表面，忽略空气阻力，下列哪种调整方式会使水喷得更远()A．减小出水速度 B．增大出水速度C．适当减小θ角 D．适当增大θ角【答案】BD【解析】设出水速度为v，根据斜抛运动规律可得水在空中做斜抛运动的时间为t＝eq\f(2vsinθ,g)，则喷水距离为x＝(vcosθ)t＝eq\f(v2sin2θ,g)，45°时射程最远，由于此时2θ＝60°，根据上式可知若要使水喷得更远，即增大x，可以增大出水速度、适当增大θ角，B、D正确．6．(多选)(2023年厦门一中期中)某城市边缘的一小山岗，在干燥的秋季发生了山顶局部火灾，消防员及时赶到，用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火．靠在一起的甲、乙高压水枪，它们的喷水口径相同，所喷出的水在空中运动的轨迹几乎在同一竖直面内，如图所示．则由图可知()A．甲水枪喷出水的速度较大B．乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大C．甲水枪喷水的功率一定较小D．乙水枪喷出的水在空中运动的时间一定较长【答案】BC【解析】由图可知，两水枪喷出的水到达高度相同，说明竖直分速度相同，而甲水枪喷出水的水平位移较小，说明甲的水平分速度较小，到达最高点时只有水平分速度，所以乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大，B正确；乙水枪喷出的水在最高点的速度较大，根据抛出时竖直速度相等，则乙水枪喷出水的速度较大，A错误；乙水枪喷出水的速度较大，则乙水枪喷水的功率较大，C正确；两水枪喷出的水到达高度相同，则在空中运动的时间一样长，D错误．7．如图所示，从水平地面上不同位置斜向上抛出的三个小球沿三条不同的路径运动，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的．若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是()A．沿路径1抛出的小球落地的速率最小B．沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长C．三个小球抛出的初速度的竖直分量相等D．三个小球抛出的初速度的水平分量相等【答案】C【解析】将斜抛运动分解到水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动．竖直方向上，根据h＝eq\f(1,2)gt2，且vy＝gt，由于三个小球竖直上升的高度相同，因此运动时间相同，并且抛出的初速度的竖直分量相等，B错误，C正确；由于在相等的时间内，球1的水平位移最大，因此抛出时，球1的初速度的水平分量最大，而落地时竖直分量相等，因此落地时，球1的速率最大，A、D错误．综合提升练8．如图所示，篮球比赛中运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点．若该运动员向前运动到等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需()A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θB．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θC．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0【答案】A【解析】根据题意可知，篮球垂直击中篮板上A点，则逆过程就是平抛运动，竖直高度不变，水平方向位移越大，水平速度越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小，则该运动员向前运动到等高的C点投篮，水平位移减小，还要求垂直击中篮板上A点，则需减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ.9．(多选)(2024年厦门一中期中)如图是某款手机游戏的截图．忽略空气阻力，小鸟脱离弹弓后做斜上抛运动，假设小鸟能获得的初速度是10m/s，方向与水平方向成53°角，g取10m/s2，则以下选项正确的是()A．小鸟飞到最高点的速度大小是6m/sB．小鸟飞到最高点的速度大小是0C．小鸟落地速度大小为8m/sD．若目标的位置距离弹弓有10m远，则这只小鸟不能完成任务【答案】AD【解析】小鸟在最高点时只有水平速度，可知其速度大小vx＝vcos53°＝6m/s，A正确，B错误；由于不计空气阻力，落回地面时竖直方向的速度大小与抛出时相等，而水平速度大小一直不变，故小鸟落地时的速度大小仍为10m/s，C错误；小鸟在空中飞行的时间t＝eq\f(2vsin53°,g)＝1.6s，水平飞行的距离x＝vxt＝6×1.6m＝9.6m，小鸟不能完成任务，D正确．10．(多选)在巴黎奥运会女子跳水10m跳台比赛中，我国小将全红婵再次上演“水花消失术”，最终卫冕冠军．假设全红婵在完成某次动作过程中，跳起的最大高度是0.8m，在离水面1m的时候她已经完成所有动作，开始调整姿态准备压水花，入水后减速的加速度大小是20m/s2，在粗略估算中，可以把运动员当作质点处理，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是()A．起跳的竖直速度是4m/sB．落水的速度约为18m/sC．运动员在空中运动的时间约为1.4sD．若要保证运动员安全，水池的深度至少要5.4m【答案】AD【解析】起跳的竖直速度是v0＝eq\r(2gh1)＝eq\r(2×10×0.8)m/s＝4m/s，A正确；落水的速