單元素養(yǎng)檢測(一)(第五章)(90分鐘　100分)【合格性考試】(60分鐘　60分)一、選擇題(本題共9小題,每小題3分,共27分)1.一個物體在力F1、F2、F3…Fn共同作用下做勻速直線運動,若突然撤去F2,而其他力不變,則該物體 (　　)A.可能做曲線運動B.不可能繼續(xù)做直線運動C.一定沿F2的方向做直線運動D.一定沿F2的反方向做勻減速直線運動【解析】選A。根據(jù)題意,物體開始做勻速直線運動,物體所受的合力一定為零,突然撤去F2后,物體所受其余力的合力與F2大小相等、方向相反,而物體速度的方向未知,故有多種可能情況:若速度的方向和F2的方向在同一直線上,物體做勻變速直線運動,若速度的方向和F2的方向不在同一直線上,物體做曲線運動,A正確。2.春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達對新年的祝福。如圖所示,孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動,在水平Ox方向做勻速運動,孔明燈的運動軌跡可能為圖中的(　　)A.直線OA　　　　  B.曲線OBC.曲線OC    D.曲線OD【解析】選D?？酌鳠粼谪Q直O(jiān)y方向做勻加速運動,在水平Ox方向做勻速運動,則合力沿Oy方向,所以合運動的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,故孔明燈做曲線運動,結(jié)合合力指向軌跡凹側(cè)可知軌跡可能為題圖中的曲線OD,故D正確。3.從離地面h高處釋放A、B、C三個小球,A球自由下落,B球以速度v水平拋出,C球以速度2v水平拋出,則它們落地時間tA、tB、tC的關(guān)系是????????????? (　　)A.tA<tB<tC　　　　 B.tA>tB>tCC.tA<tB=tC    D.tA=tB=tC【解析】選D。平拋運動物體在空中運動時間僅與高度有關(guān),與水平方向的初速度大小無關(guān),故tB=tC,而平拋運動的豎直分運動為自由落體運動,所以tA=tB=tC,D正確。4.翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項目。如圖所示,翻滾過山車(可看成質(zhì)點)從高處沖下,過M點時速度方向如圖所示,在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點。下列說法正確的是????????????? (　　) A.過山車做勻速運動B.過山車做變速運動C.過山車受到的合力等于零D.過山車經(jīng)過A、C兩點時的速度方向相同【解析】選B。過山車做曲線運動,其速度方向時刻變化,速度是矢量,故過山車的速度是變化的,即過山車做變速運動,A錯誤,B正確;做變速運動的物體具有加速度,由牛頓第二定律可知物體所受合力一定不為零,C錯誤;過山車經(jīng)過A點時速度方向豎直向上,經(jīng)過C點時速度方向豎直向下,D錯誤。5.如圖所示,不計所有接觸面之間的摩擦,斜面體固定,兩物體質(zhì)量分別為m1和m2,且m1<m2。若將m2從位置A由靜止釋放,當(dāng)落到位置B時,m2的速度為v2,且繩子與豎直方向的夾角為θ,則這時m1的速度大小v1等于????????????? (　　) A.v2sinθ　　　　  B.C.v2cosθ　    D.【解析】選C。m1的速度與繩子上各點沿繩子方向的速度大小相等,所以繩子的速度等于m1的速度v1,而m2的實際運動應(yīng)是合運動(沿桿向下),合速度v2可由沿繩子方向的分速度和垂直于繩子的分速度來合成(即兩個實際運動效果)。因此v1跟v2的關(guān)系如圖所示,由圖可得m1的速度大小v1=v2cosθ,C正確。6.如圖,小船在靜水中航行速度為10 m/s,水流速度為5 m/s,為了在最短距離內(nèi)渡河,則小船船頭應(yīng)該保持的方向為(圖中任意兩個相鄰方向間的夾角均為30°)(　　) A.a方向　　　　　　 B.b方向C.c方向     D.d方向【解析】選C。因為水流速度小于船在靜水中的速度,則合速度與河岸垂直時,渡河航程最短,最短航程等于河的寬度;因船在靜水中速度為10 m/s,水流速度為5 m/s,設(shè)船頭與河岸的夾角為θ,則有cos θ=,即θ=60°;則船頭與河岸的夾角為60°,且偏向上游,由圖可知,選項C正確,A、B、D錯誤。7.兩相同高度的斜面,傾角分別為30°、60°,小球1、2分別由斜面頂端以水平初速度v1、v2拋出(如圖所示),兩球均恰好落在斜面底端,則兩球的????????????? (　　) A.水平位移之比為2∶1B.位移之比為3∶1C.飛行時間之比為2∶1D.水平初速度之比為3∶1【解析】選D。由題意可知,設(shè)豎直高度為h,水平位移之比====3∶1,A錯誤;位移之比===∶1,B錯誤;豎直位移相同,時間相同,C錯誤;根據(jù)v=可知,水平初速度之比為3∶1,D正確。8.如圖所示,從傾角為θ的斜面上的M點水平拋出一個小球,小球的初速度為v0,最后小球落在斜面上的N點,則(重力加速度為g)下列說法錯誤的是????????????? (　　) A.可求M、N之間的距離B.可求小球落到N點時速度的大小和方向C.可求小球到達N點時的動能D.可以斷定,當(dāng)小球速度方向與斜面平行時,小球與斜面間的距離最大【解析】選C。設(shè)小球從拋出到落到N點經(jīng)歷t s,則有tanθ==,t=,因此可求出dMN==,vN=,方向:tanα=,故A、B正確。但因小球的質(zhì)量未知,因此小球在N點的動能不能求出,C錯誤。當(dāng)小球速度方向與斜面平行時,小球在垂直斜面方向的速度為零,此時小球與斜面間的距離最大,D正確。9.如圖所示,在某次空投演習(xí)中,離地距離為H處的飛機發(fā)射一顆導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以水平速度v1射出,欲轟炸地面上的目標(biāo)P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以速度v2豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈進行攔截。設(shè)飛機發(fā)射導(dǎo)彈時與攔截系統(tǒng)的水平距離為s,如果攔截成功,不計空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿足????????????? (　　) A.v1=v2　　　　　　　B.v1= v2C.v1=v2    D.v1= v2【解析】選B。設(shè)經(jīng)過時間t攔截成功,此時飛機發(fā)射的導(dǎo)彈在豎直方向上下落了h(導(dǎo)彈做平拋運動),則攔截系統(tǒng)的導(dǎo)彈豎直上升了H-h。由題意知,水平方向上有s=v1t,豎直方向上有h=gt2,H-h=v2t-gt2,聯(lián)立以上三式得,v1、v2的關(guān)系為v1=v2,故B正確。二、實驗題(6分)10.在做“研究平拋物體的運動”實驗時:(1)“研究平拋物體的運動”實驗的裝置如圖所示,下列說法錯誤的是　　　　。 A.在實驗前應(yīng)將斜槽的末端切線調(diào)成水平B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C.小球每次必須從斜面上同一位置由靜止開始釋放D.斜槽對小球的摩擦對本實驗有影響,應(yīng)該選擇盡量光滑的斜槽(2)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為5 cm,如果取g=10 m/s2, 那么:照相機的閃光頻率是　　　　Hz;小球平拋的初速度的大小是　　　　m/s;小球經(jīng)過B點時的速度大小是　　　　　m/s。 【解析】(1)選D。實驗中必須保證小球做平拋運動,而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用,故A正確;根據(jù)平拋運動的特點可知其運動軌跡在豎直平面內(nèi),因此在實驗前,應(yīng)使用重垂線調(diào)整木板在豎直平面內(nèi),即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行,故B正確;如要記錄小球的運動軌跡,必須重復(fù)多次,才能畫出幾個點,因此為了保證每次平拋的軌跡相同,要求小球每次從同一高度由靜止釋放,故C正確;斜槽軌道是否是光滑的,不會影響小球做平拋運動,故D錯誤。(2)在豎直方向上,根據(jù)Δy=2L=gT2得,T== s=0.1 s,則照相機的閃光頻率f== Hz=10 Hz小球平拋運動的初速度,v0== m/s=1.5 m/s,B點的豎直分速度vyB== m/s=2.0 m/s,根據(jù)平行四邊形定則知,B點的速度vB== m/s=2.5 m/s。答案:(1)D　(2)10　1.5　2.5三、計算題(本題共3小題,共27分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11.(8分)如圖所示,射擊槍水平放置,射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標(biāo)靶之間的距離x=100 m,子彈射出的水平速度v=200 m/s,子彈從槍口射出的瞬間,目標(biāo)靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)從子彈由槍口射出開始計時,經(jīng)多長時間子彈擊中目標(biāo)靶?(2)目標(biāo)靶由靜止開始釋放到被子彈擊中,下落的距離h為多少?【解析】(1)子彈做平拋運動,它在水平方向的分運動是勻速直線運動,設(shè)子彈經(jīng)t時間擊中目標(biāo)靶,則t=　　 (2分)代入數(shù)據(jù)得t=0.5 s　　 (2分)(2)目標(biāo)靶做自由落體運動,則h=gt2 (2分)代入數(shù)據(jù)得h=1.25 m　 (2分)答案:(1)0.5 s　(2)1.25 m12.(9分)小球以15 m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出,飛行一段時間后,恰好垂直撞在斜面上。取g=10 m/s2,tan 53°=,求:(1)小球在空中的飛行時間。(2)拋出點距落點的高度。【解析】如圖所示。由幾何關(guān)系知β=90°-37°=53°。 (1分)(1)由圖得tan β==, (3分)得飛行時間t=tan β=2 s。 (2分)(2)高度h=gt2=×10×22 m=20 m。 (3分)答案:(1)2 s　(2)20 m13.(10分)如圖所示,練習(xí)雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成,其中傾斜雪道的傾角θ=45°,A處離水平地面的高度H=5 m。運動員每次練習(xí)時在A處都沿水平方向飛出,不計空氣阻力。取g=10 m/s2。(1)求運動員在空中運動的最長時間tm。(2)若運動員要落在AB段,求其在A處飛出時的最大速度vm大小。(3)運動員在A處飛出的速度為v,當(dāng)其落到BC段時,速度方向與豎直方向的夾角為α,試通過計算畫出tanα-v圖像。【解析】(1)運動員在空中運動的最長時間對應(yīng)運動員下落的高度H=5 m,根據(jù)H=gt2 (2分)得,tm== s=1 s(1分)(2)若運動員落在斜面上,速度最大時恰好落在B點,由于θ=45°,則運動員的水平位移:x=H=5 m(1分)運動員飛出時的最大初速度vm== m/s=5 m/s(1分)(3)運動員到達BC段時,下落的時間是1 s,則落地時豎直方向的分速度vy=gtm=10×1 m/s=10 m/s(1分)運動員到達BC的過程中水平方向的分速度不變,到達B點的水平方向的分速度為5 m/s,所以到達B點時速度方向與豎直方向的夾角滿足: tanα=== (1分)在BC段:tanα==v (1分)所以畫出tanα -v圖像如圖。 (2分)答案:(1)1 s(2)5 m/s　(3)見解析【等級性考試】(30分鐘　40分)14.(5分)(多選)一物體在光滑的水平桌面上運動,在相互垂直的x方向和y方向上的分速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體的運動,下列說法正確的是(　　)A.物體做曲線運動B.物體做直線運動C.物體運動的初速度大小是50 m/sD.物體運動的初速度大小是10 m/s【解析】選A、C。由圖線可知物體在x方向做勻速直線運動,合力為零,在y方向物體做勻變速直線運動,合力恒定,所以物體做勻變速曲線運動,A正確,B錯誤;在t=0時,vx=30 m/s,vy=-40 m/s,所以v==50 m/s,選項C正確,D錯誤。15.(5分)某同學(xué)前、后兩次從同一位置水平投出飛鏢1和飛鏢2到靶盤上,飛鏢落到靶盤上的位置如圖所示,忽略空氣阻力,則兩支飛鏢在飛行過程中????????????? (　　)A.加速度a1>a2　　　B.飛行時間t1<t2C.初速度v1=v2 D.角度θ1=θ2【解析】選B。忽略空氣阻力,兩支飛鏢都只受重力,加速度都為g,則a1=a2,故選項A錯誤;飛鏢1下落的高度小,根據(jù)h=gt2,t=知,t1<t2,故選項B正確;由于水平位移相等,根據(jù)x=v0t,知v1>v2,故選項C錯誤;根據(jù)tanθ=,由于vy1<vy2,v1>v2,則tan θ1>tan θ2,所以θ1>θ2,故選項D錯誤。16.(5分)(多選)如圖所示,從同一豎直線上不同高度A、B兩點處,分別以速率v1、v2同向水平拋出兩個小球,P為它們運動軌跡的交點。則下列說法正確的是 (　　)A.兩球在P點一定具有相同的速率B.若同時拋出,兩球不可能在P點相碰C.若同時拋出,落地前兩球豎直方向的距離逐漸變大D.若同時拋出,落地前兩球之間的距離逐漸變大【解析】選B、D。兩球的初速度大小關(guān)系未知,在P點,A的豎直分速度大于B的豎直分速度,根據(jù)平行四邊形定則知,兩球在P點的速度大小不一定相同,故選項A錯誤;若同時拋出,在P點,A下落的高度大于B下落的高度,則A下落的時間大于B下落的時間,可知兩球不可能在P點相碰,故選項B正確;若同時拋出,根據(jù)h=gt2知,經(jīng)過相同的時間下落的高度相同,則豎直方向上的距離保持不變,故選項C錯誤;若同時拋出,由圖可知,下落相同的高度,B的水平位移大于A的水平位移,可知B的初速度大于A的初速度,由于兩球在豎直方向上的距離不變,水平距離逐漸變大,則兩球之間的距離逐漸變大,故選項D正確。17.(10分)如圖1,某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置,在水平桌面上放置一個斜面,讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下,鋼球滾過桌邊后便做平拋運動,在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出,木板可以上下自由調(diào)節(jié),在木板上固定一張白紙,該同學(xué)在完成裝置安裝后進行了如下步驟的實驗。A.實驗前在白紙上畫一條直線,并在線上標(biāo)出a,b,c三點,且ab=bc,如圖2,量出ab長度L=20.00 cmB.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中a點,記下此時木板離地面的高度,h1=90.00 cmC.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中b點,記下此時木板離地面的高度,h2=80.00 cmD.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中c點,記下此時木板離地面的高度,h3=60.00 cm則該同學(xué)由上述測量結(jié)果即可粗略測出鋼球的平拋初速度大小v0=　　　m/s,鋼球擊中b點時其速度大小為vb=　　　m/s(空氣阻力不計)。 【解析】由Δh=gT2,將Δh=0.1 m代入得T=0.1 s由v0=得v0= m/s=2 m/s擊中b點時其豎直分速度vy==1.5 m/s所以vb==2.5 m/s。答案:2　2.518.(15分)女排比賽時,某運動員進行了一次跳發(fā)球,若擊球點恰在發(fā)球處底線上方3.04 m高處,擊球后排球以25.0 m/s的速度水平飛出,球的初速度方向與底線垂直,排球場的有關(guān)尺寸如圖所示,試計算說明: (1)此球能否過網(wǎng)?(2)球是落在對方界內(nèi),還是界外?(不計空氣阻力,g取10 m/s2)【解析】(1)設(shè)排球在豎直方向下落Δh=(3.04-2.24) m=0.8 m, (2分)所用時間為t1,滿足Δh=g,x=v0t1。 (3分)解以上兩式得x=10 m>9 m,故此球能過網(wǎng)。 (3分)(2)當(dāng)排球落地時h=g,x′=v0t2。 (4分)將h=3.04 m代入得x′≈19.5 m>18 m,故排球落在界外。 (3分)答案:(1)能過網(wǎng)　(2)落在界外 

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