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doc 2019-2020年高中物理阶段验收评估一抛体运动粤教版 一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.如图1所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是(  ) 图1 A.质点经过C点的速率比D点的大 B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90° C.质点经过D点时的加速度比B点的大 D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 解析:选A 小球做匀变速曲线运动,所以加速度不变;由于在D点速度方向与加速度方向垂直,则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角,所以质点由C到D速率减小,即C点速率比D点大;在A点速度方向与加速度方向的夹角也为钝角;而从B到E的过程中加速度方向与速度方向间的夹角越来越小,故正确答案为A。 2.一个物体在F1、F2、F3等几个力的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去力F1,则物体(  ) A.可能做曲线运动 B.不可能继续做直线运动 C.必然沿F1的方向做直线运动 D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动 解析:选A 物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确,可能相同、相反或不在同一条直线上。因此,撤去F1后物体所受合力的方向与速度的方向关系不确定,物体的运动情况也不能确定,所以只有A项正确。 3.如图2所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则(  ) 图2 A.v2=v1        B.v2>v1 C.v2≠0 D.v2=0 解析:选D 如图所示,分解A上升的速度v,v2=vcos α,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,α=90°,故v2=0,即B的速度为零,故选D。 4.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图3中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是(  ) 图3 A.① B.② C.③ D.④ 解析:选A 不计空气阻力的情况下,两球沿同一方向以相同速率抛出,其运动轨迹是相同的,选项A正确。 5.如图4所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,则C点到B点的距离为(  ) 图4 A.R B. C. D. 解析:选D 设小球由C点到D点的位移偏角为θ,则有tan θ=tan α= 又由几何关系知tan θ= 解得h=R。 6.如图5所示,吊车以v1的速度沿水平直线向右匀速行驶,同时以v2的速度匀速收拢绳索提升物体,下列表述正确的是(  ) 图5 A.物体的实际运动速度为v1+v2 B.物体的实际运动速度为 C.物体相对地面做曲线运动 D.绳索保持竖直状态 解析:选BD 物体参与了水平方向上的匀速直线运动,速度为v1,又参与了竖直方向上的匀速直线运动,速度为v2,合运动为匀速直线运动,合速度v=,选项A、C错误,B正确。由于物体做匀速直线运动,所受合外力为零,所以绳索拉力应竖直向上,绳索应保持竖直状态,选项D正确。 7.如图6所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,且AB为沿水平方向的直径,圆弧上有一点C,且∠COD=60°。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D;若在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。重力加速度为g,圆的半径为R,下列正确的是(  ) 图6 A.R= B.R= C.R= D.R= 解析:选AC 由v1t1=R,gt12=R得:R=,A正确,B错误;由v2t2=Rsin 60°,gt22=R-Rcos 60°, 得:R=,故C正确,D错误。 8.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图7甲、乙所示,下列说法中正确的是(  ) 图7 A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动 B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向 C.4 s末物体的坐标为(4 m,4 m) D.4 s末物体的坐标为(6 m,2 m) 解析:选AD 前2 s内物体在y轴方向速度为0,由题图甲知物体只沿x轴方向做匀加速直线运动,A正确;后2 s内物体在x轴方向做匀速运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速运动,加速度沿y轴正方向,合运动是曲线运动,B错误;4 s内物体在x轴方向上的位移是x=m=6 m,在y轴方向上的位移为y=×2×2 m=2 m,所以4 s末物体的坐标为(6 m,2 m),C错误,D正确。 二、实验题(本题共2小题,共16分) 9.(6分)某学习小组设计了如图8所示的装置研究平抛运动。图中M、N是两个完全相同的弧形轨道,两轨道上端均装有电磁铁,末端水平;A、B是两个完全相同的小铁球。(不计空气阻力和摩擦的影响) 图8 (1)实验时,该小组同学将小铁球A、B吸在电磁铁上,保持h1=h2,调整H到合适高度;然后断开电源,两小球同时由静止开始沿轨道滚下。经过多次重复实验,都能观察到A、B同时到达光滑水平面上的P点相碰。请你解释其中的道理:_________________________ ________________________________________________________________________。 (2)保持其他条件不变,如果增大H,A、B还能否在光滑水平面上某点相碰? 你的猜想是___________________________________________________________。 理由是_________________________________________________________________。 解析:(1)A、B两个小球同时开始做平抛运动和匀速直线运动,而球在水平方向做匀速直线运动,所以能在光滑水平面上的P点相碰。道理是:A、B两个小球在水平方向的运动状态相同。 (2)A、B两个小球同时开始做平抛运动和匀速直线运动,如果增大H,只能使A、B两个小球相碰的位置不在P点,但还能在光滑水平面上某点相碰。 所以猜想是:能在光滑水平面上某点相碰。 理由是:A、B两个小球在水平方向上的运动状态相同。 答案:见解析 10.(10分)未来在一个未知星球上用如图9甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则: 图9 (1)由已知信息,可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。 (2)由已知信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2。 (3)由已知信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s。 (4)由已知信息可以算出小球在b点时的速度是________m/s。 解析:(1)由初速度为零的匀加速直线运动在相邻的相等的时间内通过位移之比为1∶3∶5可知,a点为抛出点。 (2)由ab、bc、cd水平距离相同可知,a到b、b到c、c到d运动时间相同,设为T,在竖直方向有Δh=gT2,T=0.1 s,可求出g=8 m/s2。 (3)由两位置间的时间间隔为0.10 s,实际水平距离为8 cm,由x=vxt,得水平速度为0.8 m/s。 (4)b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度,根据速度的合成求b点的合速度,vy b= m/s=0.8 m/s,所以vb== m/s。 答案:(1)是 (2)8 (3)0.8 (4) 三、计算题(共2小题,共36分,解答时应写出必要文字说明、方程式和演算步骤,有数值的要注明单位) 11. (16分)如图10所示,玻璃生产线上,宽9 m的成型玻璃板以2 m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,切割刀的切割速度为10 m/s。为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,应如何控制切割刀的轨道?切割一次的时间是多长? 图10 解析:切割刀相对地面的速度v=10 m/s,这一速度产生两个分速度:一是沿玻璃板前进方向的速度v1=2 m/s,二是垂直于玻璃板前进方向的切割速度v2,如图所示。设切割刀的合速度v与v1之间成的夹角为θ,则cos θ== 即切割刀与玻璃板前进方向的夹角θ的余弦值为。 切割时间t== 代入数据得t≈0.92 s。 答案:切割刀与玻璃板前进方向的夹角θ的余弦值为 0.92 s 12.(20分)汽车以1.6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一货物(可视作质点),架高1.8 m。由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,货物从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s(即刹车距离)与刹车前车速v的关系如图11所示,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10 m/s2。求: 图11 (1)汽车刹车过程中的加速度多大。 (2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离。 解析:(1)汽车以速度v刹车,匀减速到零,刹车距离为s,由运动学公式v2=2as、v­s关系图像知: 当v=4 m/s时,s=2 m,代入数据得: a=4 m/s2。 (2)刹车后,货物做平抛运动, h=gt2,t=0.6 s 货物的水平位移为: s2=vt=0.96 m 汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t′, 则t′==0.4 s<0.6 s 则汽车的实际位移为: s1==0.32 m 故Δs=s2-s1=0.64 m。 答案:(1)4 m/s2 (2)0.64 m