【全优课堂】高中物理粤教版必修二同步练习：滚动检测3抛体运动(二)-Word版含答案.docx

滚动检测3　抛体运动(二)

(本栏目对应同学用书P111)
(时间：50分钟　满分：100分)
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，共4个小题，每小题4分，共计16分)

1．降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞(　　)
A．下落的时间越短 B．下落的时间越长
C．落地时速度越小 D．落地时速度越大
【答案】D
【解析】由h＝gt2知下落时间不变，依据v＝，若风速越大，vx越大，则降落伞落地速度越大．

图1
2．如图1所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1放射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上放射弹簧拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足(　　)
A．v1＝v2 B．v1＝v2 C．v1＝ v2 D．v1＝v2
【答案】D
【解析】水平方向s＝v1t，竖直方向自由落体位移与竖直上抛位移之和为H，即gt2＋v2t－gt2＝H，由以上两式得v1＝.
3．气球吊着物体匀速上升到某一高度时，绳子突然断了，则在绳断的瞬间物体将具有(不计空气阻力)(　　)
A．重力加速度为g，没有速度
B．向下的速度，而加速度为零
C．向上的速度和向下的加速度
D．物体将做自由落体运动
【答案】C
【解析】绳断的瞬间，由于惯性，物体具有向上的速度，又因物体只受重力，由牛顿其次定律可知，物体还具有向下的加速度．所以C正确，A、B、D错误．
4．在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图2所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是(　　)
图2
A．vA＞vB＞vC　tA＞tB＞tC
B．vA＝vB＝vC　tA＝tB＝tC
C．vA＜vB＜vC　tA＞tB＞tC
D．vA＞vB＞vC　tA＜tB＜tC
【答案】C
【解析】由三个物体轨迹可知hA＞hB＞hC，水平位移xA＜xB＜xC，由h＝gt2，x＝v0t可知，tA＞tB＞tC，vA＜vB＜vC.
二、双项选择题(每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对得6分，只选1个且正确得3分，错选或不选得0分，共5个小题，共计30分)
5．关于物体的运动状态与受力关系，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的运动状态发生变化，物体的受力状况确定变化
B．物体在恒力作用下，确定做匀变速直线运动
C．物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零
D．物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力
【答案】CD
【解析】运动状态变化了，说明有加速度，即合外力不为零，选项A错误，选项C正确．恒力作用与匀变速相对应，合外力方向与速度方向是否共线打算了物体做直线还是曲线运动，选项B错误．物体做曲线运动，只能说明合外力与速度不共线，与是否是恒力无关，选项D正确．
6．平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v－t图线，如图3所示，若平抛运动的时间大于2t1，则下列说法中正确的是(　　)
图3
A．图线2表示竖直分运动的v－t图线
B．t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C．t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切值为
D．2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为60°
【答案】AC
【解析】平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，A正确；t1时刻水平分速度vx和竖直分运动vy相等，此时速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tan θ＝＝1，则θ＝45°，故B错误；此时，位移方向与初速度方向夹角的正切值为tan α＝＝tan θ＝，C正确；同理可知，2t1时刻位移方向与初速度方向夹角的正切值为
tan α′＝tan θ′＝·＝·＝1，α′＝45°，D错误．
7．河宽为d，水流速度为v1，船在静水中速度为v2，要使小船在渡河过程中通过的路程x最短，下列说法中正确的是(　　)
A．v1＜v2时，x＝d
B．v1＜v2时，x＝d
C．v1＞v2时，x＝d
D．v1＞v2时，x＝d
【答案】AC
【解析】
渡河的最短路程有两种状况：
当v2＞v1时，可以使实际运动垂直于河岸，即x＝d，A正确，B错误；
当v2＜v1时，不行能垂直河岸过河，但存在最短路程，即使实际运动方向与垂直于河岸方向的夹角最小，此时实际速度v与v2垂直，如图所示，由几何关系知最短路程(OA间的距离)x＝d，故C正确，D错误．
8．如图4所示，物体A和B质量均为m，分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦)，当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动时，下列推断正确的是(　　)

图4
A．物体A也做匀速直线运动
B．绳子拉力始终大于物体A所受的重力
C．物体A的速度小于物体B的速度
D．物体A的速度大于物体B的速度
【答案】BC
【解析】

对连接物体B的绳端点的速度进行分解得到v2＝v·cos θ，v2就是物体A上升的速度，由于θ渐渐变小而v即物体B的速度不变，故v2渐渐变大，即A向上做加速运动，则F－mAg＝ma，故绳子的拉力始终大于物体A的重力，由于cos θ＜1，所以B、C正确．
9．甲、乙、丙三小球分别位于如图5所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方．在同一时刻甲、乙、丙开头运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面对右做匀速直线运动，丙做自由落体运动．则(　　)

图5
A．若甲、乙、丙三球同时相遇，则确定发生在P点
B．若甲、丙二球在空中相遇，此时乙球确定在P点
C．若只有甲、乙二球在水平面上相遇，此时丙球还未着地
D．无论初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球确定会同时在P点相遇
【答案】AB
【解析】依据题意可知，甲、乙两球在水平方向上的位移相同，甲、丙在竖直方向上的位移相同，故三球同时相遇时确定在P点，A正确，甲、丙二球在空中相遇时，乙球确定运动到P点，B正确．
三、非选择题(本题共3小题，10题22分，11、12小题各16分，共计54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式重要解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
10．三个同学依据不同的试验条件，进行了“探究平抛运动规律”的试验：

图6
(1)甲同学接受如图6甲所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观看到两球同时落地，转变小锤打击的力度，即转变A球被弹出时的速度，两球照旧同时落地，这说明____________________.
(2)乙同学接受如图6乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于放射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调整电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．试验可观看到的现象应是________________．仅仅转变弧形轨道M的高度，重复上述试验，仍能观看到相同的现象，这说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)丙同学接受频闪摄影的方法拍摄到如图6丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s.(g取9.8 m/s2)
【答案】
(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动
(2)P球击中Q球　平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动　(3)3.57×10－2　0.7
【解析】
(1)通过对比试验，说明两球具有等时性，由此说明竖直方向做自由落体运动．
(2)两球在水平轨道上相遇，水平方向运动状况相同，说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．
(3)小球在竖直方向上做加速度为g的匀加速直线运动，所以有Δy＝gT2，Δy＝1.25×10－2 m，
得T＝3.57×10－2 s.
又由于每个闪光时间内水平位移
s＝2×1.25×10－2 m＝2.5×10－2 m，
则v0＝＝ m/s＝0.7 m/s.
11．为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标，求炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小．(不计空气阻力)
【答案】x＝v0　v＝
【解析】炸弹做平抛运动，设炸弹从脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为x.x＝v0t，H＝gt2，联立以上各式解得x＝v0.
设击中目标时的竖直速度大小为vy，击中目标时的速度大小为v，vy＝gt＝，v＝，
联立以上各式解得v＝.
12．在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止动身，如图7所示，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最终落在水池中．设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调整(取g＝10 m/s2)．

图7
(1)求运动员到达B点的速度与高度h的关系；
(2)运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离smax为多少？
(3)若图中H＝4 m，L＝5 m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到2 m，h值应为多少？
【答案】
(1)vB＝ (2)h＝(H－μL)　smax＝L＋H－μH (3)0.38 m
【解析】(1)设斜面倾角为θ，斜面长为L1，由牛顿其次定律得：
mgsin θ－μmgcos θ＝ma，
由运动学公式得：v＝2aL1，
又由于L1sin θ＝(H－h)，L1cos θ＝L，
由以上四式得：vB＝.
(2)由平抛运动公式：水平方向x＝vBt，竖直方向h＝gt2，
把v0代入后面解得：x＝2，
故当h＝(H－μL)时，smax＝L＋H－μH.
(3)代入数据x＝2 m，H＝4 m，L＝5 m，μ＝0.2，
则可得到h1＝ m≈2.62 m，h2＝ m≈0.38 m.