（新教材）2022年高中物理（浙江）人教版必修第二册单元专项突破练 第五章　抛 体 运 动（含解析）.doc

1、单元专项突破练单元专项突破练( (一一) ) 一、选择题 1.如图,在一次消防演习中,消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处 进行救人。为了节省救援时间,当消防车匀速前进的同时,消防队员沿 倾斜的梯子匀加速向上运动,则关于消防队员相对地面的运动,下列说 法中正确的是 ( ) A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动 C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变 【解析】选 B。以地面为参考系,消防队员同时参与水平方向的匀速运 动和斜向上的匀加速运动,其合运动为匀变速曲线运动,故选项 A、C 错 误,B 正确;由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度包含了消防

2、 队员斜向上速度在水平方向上的分量,斜向上速度变大,则水平速度变 大,故选项 D 错误。 2.在运动的合成和分解的实验中,红蜡块在长为 1 m 的玻璃管中沿竖直 方向向上做匀速直线运动,现在某同学拿着玻璃管沿水平方向向右做 匀加速直线运动,则关于红蜡块的运动轨迹的描述正确的是 ( ) 【解析】选 C。在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线 运动,因此合运动为曲线运动,曲线运动的合外力在水平方向,合外力 指向运动轨迹凹侧,因此 C 正确。 3.一质点在水平面内运动,在水平面内沿相互垂直的方向建立xOy直角 坐标系,质点在 x、y 两方向上的速度图像分别如图所示,则以下说法错 误的是 (

3、 ) A.该质点做匀变速直线运动 B.该质点做匀变速曲线运动 C.t=1 s 时,质点速度的大小为 2.5 m/s D.t=2 s 时,质点位移的大小为 5 m 【解析】选 A。质点在 x 方向做匀加速运动,y 方向做匀速运动,则合运 动是匀变速曲线运动,故 A 错误,B 正确;t=1 s 时,质点速度的大小为 v1= m/s=2.5 m/s,选项 C 正确;t=2 s 时,质点 在 x 方向的位移为 x= 23 m=3 m;y 方向的位移 y=22 m=4 m,则 质点位移的大小为 s=5 m,故 D 正确;此题选择不正确的选项, 故选 A。 4.如图,一块橡皮用细线悬挂于 O 点,用铅笔靠

4、着线的左侧水平向右匀 速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ) A.大小和方向均不变 B.大小不变,方向改变 C.大小改变,方向不变 D.大小和方向均改变 【解析】选 A。橡皮在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀速直 线运动,其合运动仍是匀速直线运动,其速度大小和方向均不变,故选 项 A 正确。 5.(2020济宁高一检测)弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预 定轨道飞行,关闭发动机后按抛体轨迹飞行的导弹。若关闭发动机时导 弹的速度是水平的,不计空气阻力,则导弹从此时起水平方向的位移 ( ) A.只由水平速度决定 B.只由离地高度决定 C.由水平速度、离地高度共同决定 D.

5、与水平速度、离地高度都没有关系 【解析】选 C。不计空气阻力,关闭发动机后导弹水平方向的位移 x=v0t=v0,可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定,选项 C 正确。 6.(2020黄山高一检测)有甲、乙两只船,它们在静水中航行速度分别 为 v1、v2且 v1=v2,现在两船从同一渡口向河对岸开去,已知甲船用最 短时间渡河,乙船以最短航程渡河,结果两船抵达对岸的地点恰好相 同。则甲、乙两船渡河所用时间之比 t1t2为 ( ) A.1 B.1 C.13 D.31 【解析】选 C。画出两船运动速度的示意图,如图所示。 设河宽为 d,甲船用最短时间渡河,所用时间为:t1= 乙船用最短航程渡河

6、,v2与航线垂直,设航线与河岸夹角为,由图可 知:t2= 由题图知:cos= 联立各式解得: = ,故选 C。 7.(2020东莞高一检测)如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行 进速度为 v,拉船的绳与水平方向夹角为 ,则船速度为 ( ) A.v B.v C.v D.v 【解析】选 C。将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解, 如图所示,由平行绳子的分速度等于车拉绳子的速度可得:v=vcos, 代入数据 v=v,故 C 正确,A、B、D 错误。 8.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度 v 匀 速向右运动到如图所示位置时,物体 P 的速度为 ( ) A.v B.

7、vcos C. D.vcos 2 【解析】选 B。根据小车的运动情况得出 P 的运动情况。绳子与水平方 向的夹角为 ,将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿 绳子方向的速度等于 P 的速度,根据平行四边形定则得,vP=vcos,故 B 正确,A、C、D 错误。 二、非选择题 9.一个同学在“探究平抛运动的规律”的实验中,只画出了如图所示 的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离 x 相等的三点 A、B、C, 量得 x=0.4 m,又量出它们之间的竖直距离分别为 h1=0.1 m,h2=0.5 m。 g 取 10 m/s 2,利用这些数据,可得: (1)物体从 A 到 B 所用的时间 t

8、=_s; (2)物体抛出时的初速度为_m/s; (3)物体经过 B 点时速度为_m/s。 【解析】(1)在竖直方向上根据y=gt 2得 t= s=0.2 s。 (2)物体抛出时的初速度 v0= m/s=2 m/s。 (3)经过 B 点时的竖直分速度: vBy= m/s=1.5 m/s 物体经过 B 点的速度: vB= m/s=2.5 m/s。 答案:(1)0.2 (2)2 (3)2.5 10.(2020上饶高一检测)一艘小艇从河岸 A 处出发渡河,小艇保持与 河岸垂直方向行驶,经过 10 min 到达正对岸下游 120 m 的 C 处,如图所 示,如果小艇保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成角方

9、向行驶,则 经过 12.5 min 恰好到达正对岸的 B 处,求:河的宽度。 【解析】设河宽为 d,河水流速为 v1,船速大小为 v2,船两次运动速度合 成如图所示。 依题意有:v2t1=v2sint2 BC 的距离为:=v1t1 速度关系为:=cos 联立可得:v1=12 m/min 由上可得:sin=0.8,故 cos=0.6, 河宽:d=v2t1=10 m=200 m。 答案:200 m 11.如图所示,河水流动的速度为 v 且处处相同,河宽度为 a,在船下水 点 A 的下游距离为 b 处是瀑布。 为了使小船安全渡河(不掉到瀑布里去, 且不考虑船在 A 对面的上游靠岸),则 ( ) A.

10、小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为 t= B.小船轨迹沿 y 轴方向渡河位移最小,合速度最大,最大值为 vmax=v C.小船沿轨迹 AB 运动位移最大,船速最小值为 vmin= D.小船沿轨迹 AB 运动位移最大,船速最小值为 vmin= 【解析】 选 D。 当小船船头垂直河岸渡河时时间最短,最短时间为:t=, 故 A 错误;小船轨迹沿 y 轴方向渡河位移最小,为 a,但沿着船头指向的 分速度必须指向上游,合速度不是最大,因此船的航行速度也不是最大 的,故 B 错误;合速度要沿着 AB 方向,此时位移显然是最大的,划船的速 度最小,即当船在静水中速度垂直合速度时,则有:=,则 有:vm

11、in=,故 C 错误,D 正确。 12.在水平面上有 A、B 两物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳相连,现 A 物体以 v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面的夹角分别为 、 时(如图所示),B 物体的运动速度 vB为(绳始终有拉力) ( ) A. B. C. D. 【解析】选 D。将物体 A 的速度分解为使绳右端伸长和逆时针转动两个 分量,如图(a)所示,则绳端伸长的速度 v=v1cos;同理对物体 B,速 度分解如图(b)所示,绳端缩短的速度 v=v,因此物体 B 的运动速度 vB=,D 项正确。 13.设“歼20”质量为m,以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在 此过程中水平速度保持

12、不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该 升力由其他力的合力提供,不含重力)。求: (1)若测得当飞机在水平方向的位移为 L 时,它的上升高度为 h。 求“歼 20”受到的升力大小。 (2)当飞机水平位移为 L,上升到 h 高度时飞机的速度大小和方向。 【解析】(1)水平方向:L=v0t 竖直方向:h= at 2 得:a= 由牛顿第二定律:F-mg=ma 所以 F=mg(1+) (2)水平方向速度:vx=v0 竖直方向速度:vy= 由于两速度垂直,合速度: v= 合速度与水平方向夹角为,则有:tan= 答案:(1)mg(1+) (2),与水平方向夹角,tan= 14.如图所示,从距离地面高为

13、 H=5 m 的 A 点平抛一个小球,B 点右侧 4 m 处有一高为 h=1.8 m 的竖直墙 CD,墙的厚度不计,C 点右侧有一水池,水 池的左边界为 E,右边界为 F,CE=EF=3 m。现在 A 点向右以不同的速度 平抛小球,求: (1)速度满足什么条件,小球碰到竖直墙上? (2)速度在哪个范围内,小球落入水池中。 (3)若速度大小为 4.5 m/s,小球是否碰在竖直墙上。若是,求碰撞点离 C 点的距离。 【解析】(1)设平抛速度为 v1时,小球恰好过 D 点, 则有 H-h= g,v1t1=xBC,得 v1=5 m/s, 设平抛速度为 v2时,小球恰好过 C 点, 则有 H= g,v2t2=xBC,得 v2=4 m/s, 4 m/sv5 m/s 时,小球碰到竖直墙上。 (2)H= g,若满足 xBExxBF, 则小球落在水池内,7 mvt210 m 得 7 m/sv10 m/s。 (3)根据上述数据可知,若速度大小为 4.5 m/s,小球碰在竖直墙上,水 平位移一定, 设运动时间为 t3,有 v4t3=xBC,t3= s, 小球的竖直位移为 H3= g= m, 碰撞点离 C 点的距离 y=(5-) m= m。 答案:(1)4 m/sv5 m/s (2)7 m/sv10 m/s (3)碰在墙上 m