新教材物理粵教版課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)14生活和生產(chǎn)中的拋體運(yùn)動(dòng)

1.4生活和生產(chǎn)中的拋體運(yùn)動(dòng)(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.如圖所示,某同學(xué)在一次投籃表演時(shí)將籃球直接投入籃圈,籃圈高度為H,籃球出手高度為h,初速度大小為v,初速度與水平方向夾角為θ,籃球出手點(diǎn)到籃圈的水平距離為L,重力加速度為g。不計(jì)空氣阻力并把籃球看成質(zhì)點(diǎn),已知下列數(shù)據(jù)可以求出籃球從出手到剛?cè)牖@圈的時(shí)間的是 ()A.L、θ、vB.H、L、gC.L、θ、h D.H、h、g【解析】選A。已知水平距離L,初速度v和初速度與水平方向的夾角θ,根據(jù)平行四邊形定則知,水平分速度vx=vcosθ,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=QUOTE=QUOTE,故選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;根據(jù)H-h=vyt-QUOTEgt2知,若知道H、h和v、初速度與水平方向的夾角θ,可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故B、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打乒乓球,某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離,恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn),已知球拍與水平方向夾角θ=60°,A、B兩點(diǎn)高度差h=1m,忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則球剛要落到球拍上時(shí)速度大小為 ()A.2QUOTEm/s B.2QUOTEm/sC.4QUOTEm/s D.QUOTEm/s【解析】選C。根據(jù)h=QUOTEgt2得t=QUOTE=QUOTEs,豎直分速度vy=gt=2QUOTEm/s,球剛要落到球拍上時(shí)的速度大小v=QUOTE=4QUOTEm/s,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。3.(2020·佛山高一檢測(cè))有一步槍,先后以不同的速度v1、v2、v3射出三顆子彈,各速度矢量如圖所示,那么其中射高最大、射程最遠(yuǎn)的子彈分別是 ()A.甲;乙 B.甲、乙、丙;丙C.甲;丙 D.乙;甲【解析】選B。三顆子彈的射高相同,丙子彈的射程最遠(yuǎn)。從題圖中可知三顆子彈的初速度的豎直分量是相等的,即v1sinθ1=v2sinθ2=v3sinθ3。根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的射高公式y(tǒng)=QUOTE和飛行時(shí)間公式t=QUOTE可知,三顆子彈的射高和飛行時(shí)間都是相等的。從題圖中還可以看出丙子彈的初速度的水平分量v3cosθ3最大,而三顆子彈的飛行時(shí)間是相等的,根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的射程公式;x=v0cosθ·t可知,丙子彈的射程最遠(yuǎn)。故選項(xiàng)B正確。4.在水平面上一質(zhì)點(diǎn)以一定的速度通過P點(diǎn)時(shí),開始受到一個(gè)與速度方向垂直的恒力F的作用,則此后該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的 ()A.a C.c 【解析】選B。質(zhì)點(diǎn)在與速度方向垂直的恒力作用下,做類平拋運(yùn)動(dòng),所以運(yùn)動(dòng)軌跡為b,選項(xiàng)B正確。5.(2020·杭州高一檢測(cè))林丹在浙江衛(wèi)視綜藝節(jié)目《來吧!冠軍》中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓。表演時(shí)主持人拋出羽毛球給林丹,讓林丹擊球后打中固定在場(chǎng)地上的鼓。假設(shè)林丹擊球的位置不變且球的運(yùn)動(dòng)可看作平拋運(yùn)動(dòng)。表演時(shí)的情景示意圖如圖所示,圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高。下列說法正確的是 ()A.若擊中甲、乙兩鼓,則羽毛球的初速度大小相等B.若擊中甲、乙兩鼓,則擊中甲鼓的羽毛球的初速度大C.假設(shè)某次發(fā)球時(shí)能擊中甲鼓,用相同的速度發(fā)球也可能擊中丁鼓D.若擊中丙、丁鼓,則擊中丙鼓的羽毛球的初速度大【解析】選B。由圖可知,甲、乙兩鼓的高度相同,所以羽毛球到達(dá)兩鼓用時(shí)相同,但由于甲鼓離林丹的水平距離較遠(yuǎn),由v=QUOTE可知,擊中甲、乙兩鼓的兩羽毛球的初速度v甲>v乙,故A錯(cuò)誤,B正確;由圖可知,甲、丁兩鼓不在同一直線上,所以用與能擊中甲鼓相同的速度發(fā)球不可能到達(dá)丁鼓,C錯(cuò)誤;丁鼓與丙鼓高度相同,但丁鼓離林丹的水平距離較遠(yuǎn),所以擊中丁鼓的羽毛球的初速度一定大于擊中丙鼓的羽毛球的初速度,D錯(cuò)誤。6.(2020·梅州高一檢測(cè))物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),下列描述物體速度變化量大小Δv隨時(shí)間t變化的圖像,可能正確的是 ()【解析】選D。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律Δv=gt,可得Δv與t成正比,Δv與t的關(guān)系圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,選項(xiàng)D正確。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)如圖所示,小球從離地h=5m高,離豎直墻水平距離s=4m處水平拋出,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,則:(1)若要使小球落地前碰不到墻,則它的初速度應(yīng)滿足什么條件?(2)若以v0=8m/s的初速度向墻水平拋出小球,求碰撞點(diǎn)離地面的高度?！窘馕觥?1)若小球以水平初速度v拋出時(shí)恰好落到墻角,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,有s=vt,h=QUOTEgt2,解得v=4m/s,若要使小球落地前碰不到墻,則它的初速度應(yīng)不超過4m/s。(2)若以v0=8m/s的初速度向墻水平拋出小球,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=QUOTE=0.5s,下落的高度h1=QUOTEgQUOTE=1.25m,碰撞點(diǎn)離地面的高度h2=h-h1=3.75m。答案:(1)不超過4m/s(2)3.75m8.(12分)假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球,在月球的一個(gè)山坡上水平拋出一個(gè)小球,落到山坡上一個(gè)低洼處,如圖所示。已知拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的高度差為h,拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的連線與水平面之間的夾角為θ,月球上重力加速度是地球表面重力加速度g的QUOTE。求:(1)小球在空中的飛行時(shí)間;(2)小球拋出時(shí)的速度大小。【解析】(1)月球上重力加速度g′=QUOTE,小球做平拋運(yùn)動(dòng),由h=QUOTEg′t2得小球在空中的飛行時(shí)間t=QUOTE=2QUOTE。(2)小球水平位移x=vt又x=QUOTE聯(lián)立解得v=QUOTE。答案:(1)2QUOTE(2)QUOTE【加固訓(xùn)練】圖甲是消防車正在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行水柱滅火演練的情景。一學(xué)生模擬消防水柱的示意圖如圖乙所示,水在空中運(yùn)動(dòng),A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),已知水在A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=6m/s,方向與豎直方向的夾角為45°;它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度方向與豎直方向的夾角為37°(sin37°=0.6)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。試估算:(1)水到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)A、B兩點(diǎn)間的高度差。【解析】(1)水在A點(diǎn)時(shí)的水平速度v1=vsin45°水在B點(diǎn)時(shí)的速度vB=QUOTE聯(lián)立解得vB=5QUOTE(2)水在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),從A到B的豎直位移h=QUOTE而vAy=vcos45°,vBy=vBcos37°聯(lián)立解得h=0.7m。答案:(1)5QUOTE(15分鐘·40分)9.(6分)(2020·河源高一檢測(cè))如圖,某次空中投彈的軍事演習(xí)中,戰(zhàn)斗機(jī)以恒定速度沿水平方向飛行,先后自由釋放兩顆炸彈,分別擊中山坡上的M點(diǎn)和N點(diǎn)。釋放兩顆炸彈的時(shí)間間隔為Δt1,擊中M、N的時(shí)間間隔為Δt2,不計(jì)空氣阻力,則 ()2>Δt12<Δt1【解析】選B。設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)的速度為v0,釋放第一顆炸彈時(shí)為零時(shí)刻,此時(shí)戰(zhàn)斗機(jī)離M點(diǎn)的高度為h1、水平距離為x1,炸彈擊中M點(diǎn)的時(shí)刻為t1,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有h1=QUOTEgQUOTE,x1=v0t1。第二顆炸彈釋放時(shí)為Δt1時(shí)刻,則第二顆炸彈的飛行時(shí)間為t1+Δt2-Δt1,釋放第二顆炸彈時(shí)戰(zhàn)斗機(jī)離N點(diǎn)的高度為h2=QUOTEg(t1+Δt2-Δt1)2,水平距離為x2=v0(t1+Δt2-Δt1)。由h2<h1,可得Δt1>Δt2,則x2<x1。故A、C、D錯(cuò)誤,B正確?！炯庸逃?xùn)練】(多選)如圖所示,一小球從某曲面頂端滑下并恰能在斜面頂端沿水平方向飛出,后又落回到斜面上。若斜面的傾角為θ,從斜面頂端飛出時(shí)的速度大小為v0,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則 ()QUOTEQUOTEC.若飛出時(shí)的速度大小改變,則小球落到斜面上的速度方向也將改變0水平飛出,假設(shè)小球仍能落到斜面上,則小球落到斜面上的速度大小是以v0飛出時(shí)落到斜面上的2倍【解析】選A、D。設(shè)小球在空中飛行的時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知tanθ=QUOTE=QUOTE,可得t=QUOTE,A正確;設(shè)小球落到斜面上時(shí)速度與水平方向的夾角為φ,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論知tanφ=2tanθ,無論初速度v0怎樣變化,小球落到斜面上的速度方向都不會(huì)變化,此時(shí)速度大小v=QUOTE≠Q(mào)UOTE,B、C錯(cuò)誤;小球落到斜面上的速度v=QUOTE,當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),落到斜面上的速度大小也將變?yōu)樵瓉淼?倍,D正確。10.(6分)(多選)(2020·中山高一檢測(cè))一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻開始受到恒力F的作用,質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大,最小值為QUOTE。質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中 ()QUOTEQUOTEQUOTE QUOTE【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)(1)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及受力特點(diǎn)可知,質(zhì)點(diǎn)做類斜拋運(yùn)動(dòng)。(2)將質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分解為沿恒力方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)和垂直恒力方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析?！窘馕觥窟xA、D。質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)的最小速度不為0,說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動(dòng),是做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。分析可以知初速度方向與恒力方向的夾角為150°,在沿恒力方向上有v0cos30°-QUOTEt=0,x=QUOTEt,在垂直恒力方向上有y=QUOTEt,質(zhì)點(diǎn)的位移s=QUOTE,聯(lián)立解得經(jīng)歷的時(shí)間為t=QUOTE,s=QUOTE,所以A、D正確,B、C錯(cuò)誤。11.(6分)(多選)有一物體在離水平地面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出,落地時(shí)速度為v,豎直分速度為vy,水平射程為l,不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度為g,則物體在空中飛行的時(shí)間為 ()A.QUOTEB.QUOTEC.QUOTED.QUOTE【解析】選A、D。由l=v0t得物體在空中飛行的時(shí)間為QUOTE,故A正確;由h=QUOTEgt2,得t=QUOTE,故B錯(cuò)誤;由vy=QUOTE以及vy=gt,得t=QUOTE,故C錯(cuò)誤;由于豎直方向?yàn)槌跛俣葹?的勻變速直線運(yùn)動(dòng),故h=QUOTEt,所以t=QUOTE,故D正確。12.(22分)如圖所示,有甲、乙、丙三個(gè)球,甲球的位置A點(diǎn)距地面較高,乙球的位置B點(diǎn)其次,丙球的位置C點(diǎn)最低,A、C兩點(diǎn)相距10m,在同一豎直平面內(nèi)的三球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),丙做豎直上拋運(yùn)動(dòng),乙做平拋運(yùn)動(dòng),甲做豎直下拋運(yùn)動(dòng),三個(gè)球初速度大小相等,5s后三個(gè)球相遇,不計(jì)空氣阻力,求:(1)三個(gè)球的初速度大小;(2)開始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙球與丙球的水平距離和豎直距離?！窘馕觥恳駻、C兩點(diǎn)相距10m,且在同時(shí)拋出5s后相遇,所以甲、丙兩球的相遇點(diǎn)必在C