【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动 运动的合成与分解课时作业(1)

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【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动 运动的合成与分解课时作业(1)

‎2020届一轮复习人教版 曲线运动 运动的合成与分解 课时作业 ‎1.从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体(不计空气阻力),要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大,则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组(  )‎ A.h=30 m,v0=10 m/s B.h=30 m,v0=30 m/s C.h=50 m,v0=30 m/s D.h=50 m,v0=10 m/s 解析 根据平抛运动竖直方向v=2gh,tanθ==,由此可知当h最大,v0最小时的夹角最大,D项正确。‎ 答案 D ‎ ‎2.(2017·江苏)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为(  )‎ A.t    B.t C.    D. 解析 两球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,始终在同一水平面上,根据x=vAt+vBt知,当两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为,所以C项正确,A、B、D项错误。‎ 答案 C ‎ ‎3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2,则(  )‎ A.v1=v2 B.v1>v2‎ C.t1=t2 D.t1>t2‎ 解析 根据平抛运动的规律h=gt2知,运动的时间由下落的高度决定,故t1>t2,所以C项错误,D项正确;由题图知,两圈水平位移相同,再根据x=vt,可得v1<v2,故A、B项错误。‎ 答案 D ‎ ‎4.(与斜面相关的平抛运动问题)如图所示,在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为(  )‎ A. B.‎ C. D.‎ 答案B 解析设飞行的时间为t,‎ 则x=v0t y=gt2‎ 因为是垂直撞上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37°,‎ 所以v0=gt 因为斜面与水平面之间的夹角为37°‎ 由三角形的边角关系可知,‎ H=y+xtan 37°‎ 解得v0=‎ ‎5.(平抛运动中的临界问题)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是(  )‎ A.hb,故b球先落地,B正确,A错误;两球的运动轨迹相交于P点,但两球不会同时到达P点,故无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇,C错误,D正确。‎ ‎7.[2017·山东枣庄模拟]在竖直杆上安装一个光滑导向槽,使竖直上抛的小球通过导向槽能改变方向做平抛运动。不计经导向槽时小球的能量损失,设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v,那么当小球有最大水平位移时,下列说法正确的是(  )‎ A.导向槽位置应在高为的位置 B.最大水平距离为 C.小球在上、下两过程中,在经过某相同高度时,合速度的大小总有v下=2v上 D.当小球落地时,速度方向与水平方向成45°角 答案 AD 解析 设小球平抛时的速度为v0,根据机械能守恒定律可得mv+mgh=mv2,解得v0=;根据平抛运动的知识可得下落时间t=,水平位移x=v0t=,所以当-2h=2h时水平位移最大,解得h=,A正确;最大的水平位移为x==2h=,B错误;根据机械能守恒定律可知,在某高度处时上升的速率和下落的速率相等,C错误;设速度与水平方向成θ,位移与水平方向的夹角为α,根据平抛运动的规律可知,tanθ=2tanα=1,则θ=45°,所以D正确。‎ ‎8. [2018·吉林模拟]如图所示,从半径为R=1 m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4 s小球落到半圆上。已知当地的重力加速度g=10 m/s2,据此判断小球的初速度可能为(  )‎ A.1 m/s B.2 m/s ‎ C.3 m/s D.4 m/s 答案 AD 解析 小球下降的高度h=gt2=×10×0.42=0.8 m。若小球落在左边四分之一圆弧上,根据几何关系有:R2=h2+(R-x)2,解得水平位移x=0.4 m,则初速度v0== m/s=1 m/s。若小球落在右边四分之一圆弧上,根据几何关系有:R2=h2+x′2,解得x′=0.6 m,则水平位移x=1.6 m,初速度v0== m/s=4 m/s ‎。故A、D正确,B、C错误。故选A、D。‎ ‎9.如图所示,固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°,现由A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点),不计空气阻力,其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点,飞行时间为t,以v2抛出的小球落在PO斜面上的B点,且B、C在同一水平面上,则(  )‎ A.落于B点的小球飞行时间为t B.v2=gt C.落于C点的小球的水平位移为gt2‎ D.A点距水平面MN的高度为gt2‎ 答案 ACD 解析 落于C点的小球强调了速度垂直QO,则分解速度,如图则v1=gt,水平位移x=v1t=gt2,故C正确;落于B点的小球强调了落点位置,则分解位移如图,‎ 其中,BC在同一平面,下落高度相同,故飞行时间都为t 有:tan45°==,v2=,故A正确,B错误;‎ 设C点距地面为h,由几何关系知 ‎2h=v1t-v2t,h=gt2‎ 故A距水平面高度 H=h+gt2=gt2,故D正确。‎ ‎10.(多选)如图所示,A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连,现在将A球以速度v向左匀速移动,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,下列说法正确的是(  )‎ A.此时B球的速度为v B.此时B球的速度为v C.在β增大到90°的过程中,B球做匀速运动 D.在β增大到90°的过程中,B球做加速运动 〚导学号06400118〛‎ 答案AD 解析由于绳连接体沿绳方向的速度大小相等,因此vcos α=vBcos β,解得vB=v,A项正确,B项错误;在β增大到90°的过程中,α在减小,因此B球的速度在增大,B球在做加速运动,C项错误,D项正确。‎ ‎11.如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4 m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g取10 m/s2)求:‎ ‎(1)小球在M点的速度大小v1;‎ ‎(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;‎ ‎(3)小球到达N点的速度v2的大小。‎ 答案(1)6 m/s (2)(12,0)‎ ‎(3)4 m/s 解析(1)设正方形的边长为s0。竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=t1,解得 s0=0.4 m。水平方向做匀加速直线运动,3s0=t1,解得v1=6 m/s。‎ ‎(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1回到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由x1∶x2=1∶22可知,小球回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。‎ ‎(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4 m/s,水平分速度vx=a水平tN=2v1=12 m/s,故v2==4 m/s。‎ ‎12.(2017·陕西武功县月考)在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图象和vy-t图象分别如图所示,求:‎ ‎(1)前4 s内质点的最大速度;‎ ‎(2)4 s末质点离坐标原点的距离。‎ 答案(1)2 m/s (2)8 m 解析(1)由题图可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx==2 m/s,在前4 s内,沿y轴方向运动的最大速度为4 m/s,则前4 s内质点运动的最大速度为vm==2 m/s;‎ ‎(2)0~2 s内质点沿y轴正方向做匀加速直线运动,2~4 s内先沿y轴正方向做匀减速直线运动,再沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a= m/s2=3 m/s2‎ 则质点沿y轴正方向做匀减速运动的时间t2= s 则前4 s内沿y轴方向的位移 y=×2× m-×4× m=0‎ 因此4 s末质点离坐标原点的距离等于沿x轴方向的位移 由题图可知,4 s末质点离坐标原点的距离s=x=8 m。 〚导学号 ‎06400119〛‎
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