通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版重点知识归纳.docx

通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版重点知识归纳1单选题1、如图所示，某同学用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，不计空气阻力。打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB:BC:CD=1:3:5。则v1、v2、v3之间的正确关系是（）Av1:v2:v3=3:2:1Bv1:v2:v3=5:3:1Cv1:v2:v3=6:3:2Dv1:v2:v3=9:4:1答案：C三个小球做平抛运动，水平位移相同，由x=vt可得v=xt竖直方向有y1=AB=12gt12y2=AB+BC=12gt22y3=AB+BC+CD=12gt32解得t1=2ABgt2=2（AB+BC）gt3=2（AB+BC+CD）g所以v1:v2:v3=1t1:1t2:1t3=1AB:1AB+BC:1AB+BC+CD=1:12:13=6:3:2故选C。2、“幸得有你，山河无恙。千里驰援，勇士凯旋”，2020年4月10日，载着最后一批广东援鄂医疗队英雄的客车返回。假设某车在水平公路上转弯，沿曲线MPN行驶，速度逐渐减小，v是汽车经过P点时的速度。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（）ABCD答案：CAD汽车在水平公路上转弯，汽车沿曲线由M向P行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹的凹侧，故AD错误；BC汽车的速度在减小，则合力在做负功，合力的方向与速度方向的夹角大于90，故B错误，C正确。故选C。3、物体a在距地面高度为H处以初速度v0做平抛运动，距a的抛出点水平距离为s且等高的物体b同时开始无初速度下落，两物体在空中相遇。两物体可看做质点，不考虑空气阻力，则以下说法正确的是（）A如果增大物体a的初速度v0，则ab在空中不能相遇B如果增大物体a的初速度v0，则ab在空中一定相遇C如果物体b的竖直初速度不是零，则ab在空中可以相遇D如果物体b的水平初速度不是零，则ab在空中不能相遇答案：BABab在空中相遇是因为在竖直方向上两物体都是自由落体运动，在相同的时间内竖直位移相同，相遇时a的水平位移为s；如果增大物体a的初速度v0，a在水平位移为s所用的时间变短，但ab的竖直位移相同，所以ab在空中一定相遇，故B正确，A错误；C如果物体b的竖直初速度不是零，则ab在相同的时间内竖直位移不相同，ab在空中不能相遇，故C错误；D如果物体b的水平初速度不是零，且水平方向相向而行，ab在水平位移的代数和为s，所用的时间变短，ab的竖直位移相同，ab在空中一定相遇，故D错误。故选B。4、如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在水平杆OC上的小环M运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的加速度将（）A逐渐增大B先减小后增大C先增大后减小D逐渐减小答案：A如图所示环沿OC向右运动，其速度v可分为垂直AB的速度v1，沿AB方向的v2，则v1=r=hcos故环的速度v=v1cos=hcos2环的加速度a=vt=v(cos)(cos)t即a=-2hsin3(-cos)=22xcossin3因为变小，则a变大。故选A。5、如图所示，以10m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，g取10m/s2，这段飞行所用的时间为（）A23sB233sC3sD2s答案：C物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为的斜面上时，把物体的速度分解如图所示tan=v0gt代入数据解得t=3s故选C。6、已知河水流速小于小船在静水中的速度，如果用小箭头表示小船及船头的指向，能正确反映小船渡河位移最小的情景图是（）ABCD答案：B根据题意，知河水流速小于小船在静水中的速度，故最短位移即为河宽，应使合速度垂直河岸，则小船在静水中的速度应指向河岸上游，实际路线为B所示，B正确，ACD错误。故选B。7、如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，物体完成这段飞行需要的时间是（）A33sB233sC3sD0.2s答案：C分解物体末速度，如图所示由于平抛运动水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，末速度v的水平分速度仍为v0，竖直分速度为vy，则vy=gt由图可知v0vy=tan30所以t=v0gtan30=3s故选C。8、在24届冬奥会跳台比赛中，设某运动员从跳台B处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，如图所示。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。若测得运动员在空中飞行的时间约为4s，A、B两点间的水平距离约为80m，则运动员从B点飞出时的速度大小约为（）A1m/sB2m/sC10m/sD20m/s答案：D运动员在水平方向上做匀速直线运动，则运动员从B点飞出时的速度大小约为vB=xt=804m/s=20m/s故ABC错误，D正确。故选D。小提示：运动员在空中做平抛运动，水平方向为匀速直线运动。9、质点Q在xOy平面内运动，其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示，下列说法正确的是（）A质点Q做匀变速直线运动，初速度为12m/sB质点Q做匀变速曲线运动，加速度为5m/s2C质点Q做匀变速直线运动，2s末的速度为20m/sD质点Q做匀变速曲线运动，2s内的位移为45m答案：CAB根据图像甲可得xt=k1t+v0x根据匀变速直线运动位移公式x=v0t+12at2可得xt=12at+v0所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度v0x=6m/s加速度为ax=2k1=29-62m/s2=3m/s2根据图像乙可知，质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度v0y=8m/s加速度为ay=k2=16-82m/s2=4m/s2因为v0xv0y=axay=34可知质点的初速度和加速度在同一条直线上，所以质点做匀变速直线运动，初速度为v0=v0x2+v0y2=10m/s加速度为a=ax2+ay2=5m/s2故AB错误；C质点做匀变速直线运动，2s末的速度为v=v0+at=（10+52）m/s=20m/s故C正确；D质点做匀变速直线运动，2s内的位移为x=v0t+12at2=（102+12522）m=30m故D错误。故选C。10、为了抗击新冠疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是（）A0t1时间内，无人机做曲线运动Bt2时刻，无人机运动到最高点Ct3t4时间内，无人机做匀速直线运动Dt2时刻，无人机的速度为v02+v22答案：DA0t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，故A错误；B0t4时间内，无人机速度一直为正，即一直向上运动，则t2时刻，无人机还没有运动到最高点，故B错误；Ct3t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，故C错误；Dt2时刻，无人机的水平速度为v0，竖直速度为v2，则合速度为v02+v22，故D正确。故选D。11、2022年北京冬奥会在北京和张家口举行，北京成为历史上第一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。图示为某滑雪运动员训练的场景，运动员以速度v1=10m/s沿倾角=37，高H=15m的斜面甲飞出，并能无碰撞地落在倾角=60的斜面乙上，顺利完成飞越。将运动员视为质点，忽略空气阻力，已知重力加速度g取10m/s2（sin37=0.6，cos37=0.8）。以下说法正确的是（）A运动员落至斜面乙时的速率为16m/sB斜面乙的高度为8.2mC运动员在空中飞行时离地面的最大高度为20mD两斜面间的水平距离约为11.1m答案：AA将速度v1沿水平和竖直方向分解，可得vx=v1cos37=8m/svy=v1sin37=6m/s运动员恰能无碰撞地落在斜面乙顶端，说明运动员此时的速度方向恰好沿着斜面乙向下，设为v2，将v2沿水平和竖直方向分解v2cos=vx=8m/svy=v2sin解得v2=16m/svy=83m/sA正确；B设斜面乙的高度为h，对运动员从斜面甲运动到斜面乙的过程分析，由动能定理得mg(H-h)=12mv22-12mv12解得h=7.2mB错误；C当运动员竖直方向的速度减为零时，距离地面的最大高度hmax=H+vy22g=16.8mC错误；D设运动员在空中运动的时间为t，由竖直方向运动规律得t=vy+vyg=3+435s由水平方向运动规律得x=vxt=8(3+43)5m15.9mD错误；故选A。12、如图所示，间距为0.3m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，大小随时间变化的规律为B=(2+2t)T。将一根长为0.3m、质量为0.2kg的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为1A、方向从a到b的电流。t=0和t=2s时刻，导体棒刚好都能处于静止状态。取g=10m/s2，已知sin37=0.6，则（）A平行导轨的倾角=30B导体棒对平行导轨的压力大小为1NC导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力大小为0.3NDt=1s时，导体棒所受的摩擦力为0答案：DACt=0和t=2s时刻，导体棒刚好都能处于静止状态，可知t=0时，导体棒刚好要沿导轨向下运动，t=2s时，导体棒刚好要沿导轨向上运动，又因为导体棒所受安培力的方向一定沿导轨向上，故根据平衡条件可知，t=0时有mgsin=fmax+B0ILt=2s时有mgsin+fmax=B2IL其中B0=2T，B2=(2+22)T=6T联立解得fmax=0.6N，sin=0.6即=37AC错误；B平行导轨对导体棒的支持力大小为N=mgcos37=1.6N根据牛顿第三定律可知，导体棒对平行导轨的压力大小为1.6N，B错误；Dt=1s时，导体棒受到的安培力为F安=B1IL=(2+21)10.3N=1.2N又mgsin=mgsin37=1.2N可知t=1s时，导体棒受到的安培力与重力沿导轨向下的分力平衡，此时导体棒所受摩擦力为零，D正确。故选D。13、如图，摄影师完美的捕获了山猫跃过堰坝的那令人印象深刻的瞬间，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A山猫在最高点速度为零B上升过程山猫处于失重状态C山猫受到重力、跳跃力D下落过程中山猫没有惯性答案：BA山猫做斜上抛运动，在最高点的速度不等于零，A错误；B上升过程中山猫的加速度向下，处于失重状态，B正确；C找不到跳跃力的施力物体，所以山猫不受跳跃力，C错误；D惯性是物体的基本属性，仅与物体质量有关，物体在任何时候都有惯性，所以下降过程中山猫有惯性，D错误。故选B。14、如图所示是消防车利用云梯（未画出）进行高层灭火，消防水炮离地的最大高度H=40m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20m的楼层，其水平射出的水的初速度在5m/sv015m/s之间，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（）A如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最大为40mB如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最小为10mC如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15m，则射出水的初速度最小为5m/sD若该着火点高度为40m，该消防车仍能有效灭火答案：BAB出水口与着火点之间的高度差为h=20m又h=12gt2解得t=2s又5m/sv015m/s因此出水口与着火点的水平距离x的范围10mx30m故B正确，A错误；C如果出水口与着火点的水平距离不能小于15m，则最小出水速度为7.5m/s，故C错误；D如果着火点高度为40m，保持出水口水平，则水不能到达着火点，故D错误。故选B。15、如图所示，物体仅在恒力F的作用下，将会做曲线运动的是（A图中v0=0）（）ABCD答案：B合力与速度不共线时物体做曲线运动。故选B。多选题16、将一个石子水平抛出，石子做平抛运动，设石子在运动过程中速度方向与水平方向的夹角为。tant图象如图所示。空气阻力忽略不计，平抛高度足够长，g取10m/s2。下列选项正确的是（）A石子做平抛运动的初速度大小为1033msB2s时石子速度的大小为15.77m/sC01s内石子的位移大小为5321mD1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为3答案：ACA由平抛运动规律和题图可知，1s时tan1=gt1v0=3解得v0=1033ms故A正确；B2s时石子速度的大小v2=v02+gt22=10339ms20.82ms故B错误；C01s内石子的位移大小为x1=x12+y12=v0t12+12gt122=5321m故C正确；D1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为tan=12gt12v0t1=gt12v0=tan2=32故D错误。故选AC。17、2022年2月18日，我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘AD的夹角为90-，腾空后沿轨道边缘AD上的N点进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A运动员腾空过程中处于超重状态B运动员腾空过程中离开AD的最大距离为v2cos2gC运动员腾空的时间为2vcosgsinDM、N两点的距离为4v2sing答案：BDA加速度方向向上则超重，加速度方向向下则失重，运动员腾空过程中加速度方向一直向下，运动员一直处于失重状态，故A错误；B运动员在M点时垂直AD方向的速度大小v1=vsin（90-）设运动员在ABCD面内垂直AD方向的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有mgcos=ma1设运动员腾空过程中离开AD的最大距商为d，根据匀变速直线运动的规律有v12=2a1d解得d=v2cos2g故B正确；C运动员在M点时平行AD方向的速度大小v2=vcos(90-)设运动员在ABCD面内平行AD方向的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有mgsin=ma2可得运动员从M点到离开AD最远的时间t0=v2a2=vg根据对称性可知，运动员腾空的时间t=2t0=2vg故C错误；D根据匀变速直线运动的规律可知，M、N两点的距离x=v2t+12a2t2=4v2sing故D正确。故选BD。18、如图所示，地铁站中设有步行楼梯和自动扶梯。步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30，自动扶梯前进的速度是0.56m/s。两位体重相同的乘客分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在匀速上行的自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。则（）A乙先到达楼上B上楼的过程中自动扶梯对甲的支持力大于重力C上楼的过程中自动扶梯对甲的摩擦力方向与运动方向相同D上楼的过程中自动扶梯对甲的摩擦力方向与运动方向相反答案：ACA两人的速度分别为v甲=0.56sin30m/s=0.28m/sv乙=20.15m/s=0.30m/s乙先到达楼上，A正确；B甲做匀速运动，支持力等于重力沿垂直电梯斜面的分力mgcos30=32mgB错误；CD上楼的过程中自动扶梯对甲的摩擦力方向沿电梯斜面向上与运动方向相同，C正确，D错误。故选AC。19、如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为vcosC船的加速度为Fcos-FfmD船的加速度为Fsin-Ffm答案：ACAB船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和垂直绳子方向速度的合速度，如图所示根据平行四边形定则有v人=vcos则人拉绳行走的速度为vcos，故B错误A正确；CD对小船受力分析，如图所示根据牛顿第二定律有Fcos-Ff=ma船的加速度大小为a=Fcos-Ffm故D错误C正确。故选AC。20、一小船船头垂直指向河对岸行驶，最后到达河对岸下游180m处。已知两河岸平行，河宽为300m，小船在静水中速度为5m/s。则下列说法正确的是（）A不论怎样调整船头方向，小船都不能垂直到达河对岸B若小船垂直到达河对岸，小河的渡河时间为75sC小船的最短渡河时间为60sD水流的速度为4m/s答案：BCAD依题意，设河岸宽为d，船在静水中的速度为v1，水流速度为v2，当船头垂直指向河对岸行驶时，根据分运动与合运动的等时性和独立性，可得船渡河时间为t=dv1=3005s=60s则水速为v2=18060m/s=3m/s因为v2v。摩托艇最短的靠岸时间为t，则探险者离岸的最短距离d=_。如果探险者在最短距离处靠岸，则摩托艇的合速度v合=_（用题中物理量符号表示）答案：utu2-v21摩托艇最短的靠岸，则需要摩托艇在静水中航速垂直河岸，则探险者离岸的最短距离为d=ut2因uv，则船速u斜向上方，合速度垂直河岸渡河所走的位移最短，速度满足勾股定律，有v合=u2-v229、高空抛物非常危险，容易引发人身事故。一位小朋友玩耍时失手从自家阳台处以2m/s的初速度水平抛出一物体，经2s恰好砸中地面上趴着的一只小猫，则小朋友家阳台距地面的高度是_m，小猫距抛出点的水平距离是_m。（不计空气阻力，取g=10m/s2）。答案：2041物体在竖直方向上做自由落体运动，有h=12gt2=20m2物体在水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t=4m30、将一物体从空中某处以5m/s的初速度沿水平方向抛出，经1s时间落地，取g=10m/s2，则抛出点到落点的竖直高度为_m，水平距离为_m。答案：551竖直方向y=12gt2=5m2水平方向x=v0t=5m33