资源描述
高中物理学业水平测试复习资料(9-4)
专项四 抛体运动
考纲内容
复习指南
1.运动合成和分解(Ⅰ)
2.抛体运动(Ⅰ)
本专项中要重点注意如下几种方面:
(1)理解物体做曲线运动条件.
(2)运用运动合成和分解知识解决匀变速曲线运动和抛体运动.
(3)从备考方向讲,要注意抛体运动知识与实际问题之间联系和应用.
考点1
1.曲线运动速度方向:运动质点在某一点瞬时速度方向沿曲线在该点________
2.曲线运动特点:速度方向________,因此曲线运动一定是________运动.
3.做曲线运动条件: 物体所受合外力方向与速度方向______________,即物体加速度方向与它速度方向______________.
阐明:
(1)如果该合外力是大小、方向都不变,即为恒力,则加速度不变,物体就做________,如平抛运动;
(2)如果该合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直,物体就做________;
(3)做曲线运动物体,其轨迹向合外力所指一侧弯曲.
考点1
1.切线方向
2.时刻在变化 变速
3.不在同始终线上 不在同始终线上 匀变速曲线运动 匀速圆周运动
►小试身手
1.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时忽然使它受力反向,而大小不变,即由F变为-F,在此力作用下,有关物体后来运动状况,也许是( )
A.沿曲线Ba运动
B.沿直线Bb运动
C.沿曲线Bc运动
D.沿原曲线由B返回A
1.解析:由曲线运动产生条件可知,物体运动轨迹始终弯向合外力所指一侧.该题中物体受到外力反向后来,物体运动瞬时速度方向仍沿本来切线方向,但曲线弯曲方向也随合外力方向变化而变化,因而物体也许沿曲线Bc运动.
答案:C
2.(多选)下列有关力与运动关系,对旳说法是( )
A.物体在恒力作用下,也许做曲线运动
B.物体在变力作用下,一定做曲线运动
C.物体在恒力作用下,也许做直线运动
D.物体在变力作用下,一定做直线运动
2.解析:在恒力作用下,若物体速度方向与力方向不在同始终线上,物体做曲线运动,A选项对旳,C选项对旳;如果变力和物体速度方向不在同始终线上,物体做曲线运动;若变力与物体初速度方向在同始终线上,物体将做变加速直线运动,故B、D选项错误.
答案:AC
措施归纳
1.做曲线运动物体,运动轨迹一定处在合外力方向和速度方向夹角之中,且向合外力所在方向一侧弯曲.
2.判断一种物体在外力作用下与否做曲线运动,要看合外力与物体速度方向与否在同始终线上.并且曲线运动合外力方向指向曲线凹一侧.
考点2
1.曲线运动条件和特点.
(1)曲线运动条件 :当运动物体所受________方向跟其________方向____________________时,物体做曲线运动.
(2)曲线运动特点:①速度方向.在曲线运动中,物体在某一点瞬时速度方向,就是通过这一点曲线________方向.②曲线运动是变速运动.做曲线运动物体速度方向时刻变化,因此它一定是变速运动.
2.运动合成与分解.
(1)运动合成:已知分运动求跟它们等效合运动叫做______________.
(2)运动分解:已知合运动求跟它等效分运动叫做____________.
(3)合运动与分运动关系:
①合运动与分运动经历时间总是相等,这叫运动________性.
②一种物体同步参与几种分运动,各个分运动独立进行,不受其她分运动影响,这叫运动________性.
③各分运动规律叠加起来与合运动规律有完全相似效果,这叫运动______性.
(4)运算规则:运动合成与分解是指位移、速度、加速度合成与分解,由于它们是矢量,因此遵循____________________.
考点2
1.(1)合外力 运动 不在同始终线上 (2)切线
2.(1)运动合成 (2)运动分解 (3)①等时
②独立 ③等效 (4)平行四边形定则
►小试身手
3.(·南京学业水平考试)小船在静水中速度为4 m/s,它在宽为200 m,流速为3 m/s河中渡河,船头始终垂直河岸,如图所示.则渡河需要时间为( )
A.40 s B.50 s
C.66.7 s D.90 s
3.解析:根据运动合运动与分运动等时性,渡河所需时间等于小船在静水中渡河时间,即t= s=50 s,B选项对旳.
答案:B
4.(多选)有关运动合成,如下说法对旳是( )
A.两个直线运动合运动一定是直线运动
B.两个不在同始终线上匀速直线运动合运动一定是直线运动
C.两个初速度为零匀加速直线运动合运动一定是匀加速直线运动
D.匀加速直线运动和匀速直线运动合运动一定是直线运动
4.解析:两个直线运动合成,其合运动性质和轨迹由分运动性质及合初速度与合加速度方向关系来决定:两个匀速直线运动合运动无论它们方向如何,它们合运动仍是匀速直线运动.一种匀速直线运动和一种匀变速直线运动合运动一定是匀变速运动——也许是匀变速直线运动,也也许是匀变速曲线运动.两个匀变速直线运动合运动仍为匀变速运动——当合初速度与合加速度共线时为匀变速直线运动,当合初速度与合加速度不在同始终线时是匀变速曲线运动.
答案:BC
措施归纳
1.运动合成与分解遵循平行四边形定则.
2.合运动与分运动之间具有等时性、独立性和等效性等关系.
3.解决曲线运动常用措施:把曲线运动当作两个方向上直线运动.
考点3
1.平抛运动概念:物体沿水平方向抛出,只在重力作用下运动叫平抛运动.
2.平抛物体运动规律.
(1)物体做平抛运动条件:只受________作用,初速度不为零且沿水平方向.
(2)平抛运动解决措施:平抛运动看做为两个分运动合运动:一种是水平方向____________运动,一种是竖直方向____________运动.
(3)运动规律:
在水平方向:ax=0;vx=v0;x=v0t.
在竖直方向:ay=g;vy=gt;y=.
t时刻位移与速度大小:s=;v=.
(4)运动性质:平抛运动是__________运动,平抛运动轨迹是抛物线.
考点3
2.(1)重力 (2)匀速直线 自由落体 (4)匀变速曲线
►小试身手
5.如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动同步b小球做自由落体运动,观测到实验现象是( )
A.两小球同步达到地面
B.a小球先达到地面
C.b小球先达到地面
D.a小球初速度越大在空中运动时间越长
5.A
6.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法中对旳是( )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
6.解析:物体做平抛运动,空中运动时间仅由抛出点高度决定,与质量等因素无关,选项A、C错;竖直方向分速度由高度决定,B选项错;落地速度vt=,高度相似时初速度越大,落地速度也越大.对旳选项为D.
答案:D
措施归纳
平抛运动有如下几种有用结论:
1.平抛运动飞行时间仅取决于下落高度即t=,与初速度v0无关.
2.平抛运动水平位移大小与初速度v0和下落高度h有关,即x=v0,与其她因素无关.
3.平抛运动落地速度大小也只与初速度v0和下落高度h有关即v=.
一、单项选用题Ⅰ:在每题列出四个选项中,只有一种选项符合题目规定.
1.在某一时刻,一物体沿水平和竖直方向分速度分别为8 m/s和6 m/s,则该物体速度大小为( )
A.2 m/s B.6 m/s
C.10 m/s D.14 m/s
1.C
2.下列运动物体中,做平抛运动是( )
A.升空火箭
B.树上落下果实
C.投向篮框篮球
D.水平飞行飞机释放物体
2.D
3.在某一高度以3 m/s速度沿水平方向抛出一物体(忽视空气阻力),当物体速度为5 m/s时,其竖直方向分速度为( )
A.3 m/s B.4 m/s
C.5 m/s D.6 m/s
3.B
4.向空中抛出一种石子,若不计空气阻力,石子在飞行过程中,下列说法对旳是( )
A.石子质量越大,加速度越大
B.石子质量越大,加速度越小
C.石子加速度不不不小于重力加速度
D.石子加速度等于重力加速度
4.D
5.船在安静湖水中匀速航行,船上有同窗竖直向上抛出一种小球.有关小球运动轨迹,下列说法对旳是( )
A.船上同窗观测到是抛物线
B.船上同窗观测到是斜线
C.岸上同窗观测到是竖直线
D.岸上同窗观测到是抛物线
5.D
6.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法对旳是( )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,在空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
6.解析:水平位移由运动时间和平抛速度决定,与质量无关,A错;平抛运动竖直速度分量由高度决定,与水平抛出速度无关,B错;在空中运动时间由高度决定,与平抛速度无关,C错;落地速度为水平初速度和竖直速度合速度,高度相似,竖直速度相似,水平速度越大,合速度越大.
答案:D
7.做曲线运动物体,在运动过程中,一定变化物理量是( )
A.速率 B.速度
C.加速度 D.合外力
7.B
8.有关平抛物体运动(不计空气阻力),下列说法对旳是( )
A.平抛运动初速度为零
B.平抛运动是加速度不变运动
C.平抛运动是加速度变化运动
D.平抛运动是速度大小不变运动
8.解析:做平抛运动物体只受重力作用,故加速度为重力加速度(恒定);物体速度方向沿抛物线轨迹切线方向,故它速度始终在变化.
答案:B
9.一种物体做曲线运动,如下说法对旳是( )
A.物体速度方向在时刻变化
B.物体速度大小在时刻变化
C.物体所受合力为零
D.物体速度方向与其所受合外力方向始终在一条直线上
9.解析:做曲线运动物体速度大小也许不发生变化,但速度方向时刻变化;加速度不为零即合力不为零,速度方向总是沿着曲线切线方向;加速度方向(即合力方向)与速度方向不在同始终线上.B、C、D错误,A对旳.
答案:A
10.铅球运动员在比赛中将铅球斜向上推出后,铅球沿曲线运动,这是由于( )
A.铅球惯性太小
B.铅球重力太大
C.铅球被推出时速度较大
D.铅球所受重力与速度方向不在同始终线上
10.解析:物体做曲线运动条件是合外力方向与初速度方向不在同始终线上.
答案:D
11.抛体运动是物体仅在重力作用下抱负运动,下列几种状况中,最接近于抛体运动是( )
A.被抛出乒乓球在空中运动
B.被抛出足球在空中运动
C.被抛出篮球在空中运动
D.被抛出铅球在空中运动
11.D
12.下列说法不对旳是( )
A.物体在恒力作用下也许做曲线运动
B.物体在变力作用下也许做曲线运动
C.曲线运动一定是变速运动
D.曲线运动一定是加速度不变运动
12.D
13.体育课上小华抛出篮球在空中做平抛运动,图中曲线为篮球运动轨迹.篮球通过轨迹上O点时速度方向为( )
A.Oa方向 B.Ob方向
C.Oc方向 D.Od方向
13.解析:曲线运动速度方向沿轨迹切线方向.
答案:C
14.军事演习中,演习炮弹从炮口射出后,飞行一段时间后速度方向与水平方向成角α,速度大小为v,如图所示.把这个速度沿水平方向和竖直方向分解,其水平分速度大小是( )
A.vsin α
B.vcos α
C.水平方向做加速运动,速度将增大
D.水平方向做减速运动,速度将减小
14.解析:将速度沿水平、竖直方向分解,根据三角函数得vx=vcos α,由于它在水平方向不受力,故水平方向加速度为零,做匀速直线运动.
答案:B
15.有关运动合成,下列说法中对旳是( )
A.合速度一定比每个分速度都大
B.合速度一定比每个分速度都小
C.两个匀速直线运动合运动一定也是匀速直线运动
D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动
15.解析:根据平行四边形定则可知合速度也许不不不小于、不不小于或等于分速度;两直线运动合运动形式取决于合初速度方向和合加速度方向与否在同始终线上.
答案:C
16.物体在做平抛运动过程中,如下物理量不变是( )
A.物体运动速度
B.物体加速度和水平方向速度
C.物体运动速率
D.物体位移方向及位移大小
16.B
二、单项选用题Ⅱ:在每题列出四个选项中,只有一种选项符合题目规定.
17.从水平匀速向右飞行飞机上按相等时间间隔,依次放出a、b、c三个球,不考虑空气阻力,在地面上以静止不动人看到小球下落状况是( )
17.B
18.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
A.速度一定在不断地变化,加速度也一定在不断地变化
B.速度一定在不断地变化,加速度可以不变
C.速度可以不变,加速度一定在不断变化
D.速度和加速度都可以不变
18.解析:曲线运动条件是,加速度方向与速度方向不在同始终线上,曲线运动速度方向是曲线上该点切线方向,因此速度方向一定变化,加速度却不一定变化.
答案:B
19.如图所示,质点通过位置P时速度、加速度及P附近一段轨迹都在图上标出,其中也许对旳是( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②③
19.解析:曲线运动速度方向是曲线上该点切线方向,加速度方向指向曲线轨迹凹一侧,②③对旳.
答案:D
20.下列说法对旳是( )
A.曲线运动也也许分解为两个直线运动
B.直线运动不能分解为两个直线分运动
C.两个分运动是初速度为零匀加速直线运动,它们合运动也许是曲线运动
D.两个分运动是初速度不为零匀加速直线运动,它们合运动一定是曲线运动
20.解析:平抛运动可以分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动,A对旳;竖直上抛运动可以分解为竖直向上匀速直线运动和自由落体运动,B错误;两个分运动是初速度为零匀加速直线运动,合运动一定是直线运动,两个分运动是初速度不为零匀加速直线运动,当时速度合速度与合加速度在同始终线上时,合运动就可以是直线运动,因此CD错误.
答案:A
21.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直,洪水沿江向下游流去速度为v1,摩托艇在静水中速度为v2,如图所示.战士救人地点A离岸边近来处距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆地点离O点距离为( )
A.0 B.dv1v2
C. D.
21.解析:垂直河岸方向分运动,可得救人最短时间t=,沿河流方向,向下游发生位移s=v1t=.
答案:C
22.小华将小球以8 m/s速度水平抛出,不计空气阻力,落到水平地面时小球速度为10 m/s,取g=10 m/s2,那么小球从抛出到落地时间及水平位移分别是( )
A.1.0 s,3.2 m B.1.0 s,8 m
C.0.8 s,3.2 m D.0.6 s,4.8 m
22.解析:由小球抛出速度和落地速度可知,小球落地竖直速度vy== m/s=6 m/s.可见,小球从抛出到落地时间为t== s=0.6 s,水平位移为sx=v0t=8×0.6 m=4.8 m.
答案:D
23.在体育课上,小华将一篮球竖直向上抛出,不计空气阻力,有关篮球在竖直方向运动,下列说法对旳是( )
A.篮球从小华手中抛出时速度与再回到她手中时速度相似
B.篮球达到最高点速度、加速度均为零
C.篮球所受重力和加速度不变
D.篮球上升最大高度由加速度决定
23.解析:篮球做竖直上抛运动,只受重力,加速度为g,在最高点速度为零,加速度也为g,上升最大高度由初速度和加速度共同决定.因而选C.
答案:C
24.小华以一定速率垂直河岸向对岸游,水匀速流动,她所游过路程、过河所用时间与水速关系是( )
A.水速大时,路程长,时间长
B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变
D.路程、时间与水速无关
24.解析:小华以一定速率垂直河岸向对岸游,小华游水速度就是渡河速度,并且不受水流速度影响,因此小华渡河时间不变.水流速度增大,小华被水冲向下游距离增大,渡河位移和路程增大.因而选C.
答案:C
25.如果抛出球以5 m/s初速度做平抛运动,当它运动了1 s时(取g=10 m/s2),则( )
A.竖直方向速度为10 m/s
B.其速度大小为20 m/s
C.其位移大小为10 m
D.竖直方向位移大小与水平方向位移大小不相等
25.解析:物体在竖直方向上做自由落体运动,1 s后竖直分速度为:
vy=gt=10×1 m/s=10 m/s,
合速度大小为:
v== m/s=5 m/s,
1 s内水平位移为:
x=v0t=5×1 m=5 m,
竖直位移为:
y=gt2=×10×12 m=5 m,
1 s内总位移为:
s== m=5 m.
故B、C、D错误.
答案:A
26.如果两球以同一速度水平抛出,不计空气阻力,有关两球下落过程中速度、加速度以及下落时间,下列说法对旳是( )
A.质量越大,加速度越大
B.高度越大,落地时速度越小
C.高度越大,在空中运动时间越短
D.高度越大,落地时速度越大
26.解析:物体质量大小不影响竖直加速度大小,不影响飞行时间和加速度等,水平位移也不受质量影响,A选项错误;飞行时间决定于下落高度,与初速度无关,高度越大下落时间越长,C选项错误;落地时速度只决定于下落高度和初速度,下落高度越大落地时竖直方向速度越大,故落地时速度越大,B选项错误.
答案:D
27.小华在做研究平抛物体运动实验时,特别细心地调节实验装置,使斜槽末端切线水平,小华这样做目是( )
A.保证小球在空中运动时间不太长
B.保证小球飞出时,速度方向水平
C.保证小球飞出时,速度不太大
D.保证小球运动轨迹是一条曲线
27.解析:要使小球做平抛运动,初速度必须水平,即斜槽末端切线水平.故B对旳.
答案:B
28.将一小球以5 m/s速度水平抛出,通过1 s小球落地,不计空气阻力,取g=10 m/s2,有关这段时间内小球运动,下列说法对旳是( )
A.着地速度是10 m/s
B.竖直方向位移是10 m
C.着地速度是5 m/s
D.水平方向位移是5 m
28.解析:小球水平方向速度为v0=5 m/s,水平位移为5 m,竖直方向着地速度为v1=gt=10 m/s,竖直位移为s=gt2=5 m,着地速度为v==5 m/s.
答案:D
29.小华在同一水平直线上两位置分别沿同方向水平抛出两个小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必要( )
A.同步抛出两球,且抛出时A球速度不不不小于B球速度
B.先抛出球A
C.与两球抛出先后无关
D.抛出时B球速度不不不小于A球速度
29.解析:它们能相遇,下落高度相似,就要同步抛出并且vA>vB.故A对旳.
答案:A
30.从距地面高为h处水平抛出质量为m小球,小球落地点与抛出点水平距离刚好等于h.不计空气阻力,抛出小球速度大小为( )
A. B.
C. D.
30.解析:由x=v0t=v0,可知水平位移等于h时,初速度为.
答案:A
31.甲、乙两球在同一时刻从同一高度,甲球水平抛出,乙球自由下落,则下列说法对旳是( )
A.甲球先落到地面
B.落到地面时两球速率同样大
C.落到地面时两球速度方向相似
D.两球加速度相似,且同步落到地面上
31.D
32.在距水平地面不同高度以相似水平初速度分别抛出甲、乙两物体,若两物体由抛出点到落地点水平距离之比为∶1,则甲、乙两物体抛出点到地面高度之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.4∶1
32.解析:由x=v0t可知,甲、乙两物体平抛运动时间之比为∶1,由y=gt2可得位移之比为3∶1.
答案:C
三、多项选用题:在每题列出四个选项中,至少有两个选项符合题目规定.
33.若物体做匀变速曲线运动,在运动过程中一定不变物理量是( )
A.速度 B.加速度
C.合外力 D.位移
33.解析:物体做匀变速曲线运动时合外力方向与速度方向不在同始终线上,但合外力一定是恒力,其加速度大小和方向不变,位移时刻变化,速度时刻变化.故B、C对旳.
答案:BC
34.小华水平抛出一种小球,小球在空中做曲线运动,不计空气阻力,则其加速度和速度( )
A.一定都不等于零
B.也许都不变
C.速度一定变,加速度一定不变
D.一定都不变
34.解析:不计阻力,小球只受重力,加速度为g,故A、C对旳.
答案:AC
35.小华在地面上观测下列物体运动,其中物体做曲线运动是( )
A.向北运动球受到一种向东力作用
B.正在匀速上升气球忽然遭遇一阵北风
C.汽艇在缓缓流动西江上匀速驶向对岸
D.小华在缓缓行驶列车上以相对列车速度v水平抛出一种小球
35.解析:物体做曲线运动条件是加速度方向与初速度方向不在同始终线上.故A、D对旳.
答案:ABD
36.投飞镖是小华非常喜欢体育活动,小华投飞镖时正对准靶子中心水平投出飞镖,则飞镖( )
A.一定射到靶心
B.也许射到靶心左方或右方
C.无论飞镖飞出速度多大,它都将射到靶心下方
D.无论投镖人离靶远近如何,它都将射到靶心下方
36.解析:飞镖运动时受到空气阻力可忽视不计,故它运动可解决为平抛运动.将飞镖抛出后在竖直方向一定会下降,故总会射到靶心下方.
答案:CD
37.如图所示,工地上常用塔吊起吊重物时,塔吊水平横臂保持静止,悬挂重物小车沿水平横臂匀速运动,同步使吊钩下重物匀速上升.有关重物运动,下列判断对旳有( )
A.做曲线运动
B.做直线运动
C.速度大小不变,方向变化
D.速度大小和方向都不变
37.BD
38.从水平匀速飞行直升机上向外自由释放一种物体,不计空气阻力,下列说法对旳是( )
A.从飞机上看,物体做自由落体运动
B.从飞机上看,物体做匀速直线运动
C.从地面上看,物体做平抛运动
D.从地面上看,物体做匀速直线运动
38.AC
39.有关曲线运动速度,下列说法对旳是( )
A.速度大小与方向都在时刻变化
B.速度大小不断发生变化,速度方向不一定发生变化
C.速度方向不断发生变化,速度大小不一定发生变化
D.质点在某一点速度方向是在曲线这一点切线方向
39.解析:曲线运动速度方向是曲线上该点切线方向,因此速度方向时刻在变化,而速度大小可以不变,CD对旳.
答案:CD
40.下列论述对旳是( )
A.物体在恒力作用下不也许做曲线运动
B.物体在变力作用下不也许做直线运动
C.物体在变力或恒力作用下均有也许做曲线运动
D.物体在变力或恒力作用下都也许做直线运动
40.解析:曲线运动条件是,加速度方向与速度方向不在同始终线上,加速度方向与速度方向在同始终线上,则物体做直线运动,做直线运动还是做曲线运动与合外力是变力还是恒力无关.
答案:CD
41.一种物体,以10 m/s初速度做竖直上抛运动,g取10 m/s2,由抛出点算起,下列说法对旳是( )
A.上升时间是2 s
B.回到抛出点时间是2 s
C.上升最大高度是10 m
D.回到抛出点速度大小是10 m/s
41.解析:物体竖直上抛上升时间为t==1 s,因此回到抛出点时间是2 s,A错误,B对旳;上升最大高度为h==5 m,C对旳;由对称性知,回到抛出点速度大小等于竖直上抛初速度,D对旳.
答案:BD
42.消防队员手持水枪灭火,水枪跟水平面有一仰角,有关水枪射出水流射高和射程,下列说法对旳是( )
A.初速度大小相似时,仰角越大,射程越大
B.初速度大小相似时,仰角越大,射高越高
C.仰角相似时,初速度越大,射高一定越大
D.仰角相似时,初速度越大,射程一定越大
42.BCD
43.下图为自动喷水装置示意图.喷头高度为H,喷水速度为v,若要增大喷洒距离L,下列措施中可行有( )
A.减小喷水速度v
B.增大喷水速度v
C.减小喷头高度H
D.增大喷头高度H
43.BD
44.下列运动中,加速度不变是( )
A.平抛运动 B.斜抛运动
C.自由落体运动 D.匀速圆周运动
44.ABC
45.小船在200 m宽河中匀速横渡,船在静水中速度为4 m/s,水流速度是2 m/s,当小船船头始终正对对岸时,则小船( )
A.达到对岸所用时间为50 s
B.达到对岸所用时间为100 s
C.在出发点正对岸下游100 m处达到
D.在出发点正对岸下游200 m处达到
45.AC
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