高考物理 运动的合成与分解 平抛运动练习.doc

2011年高考物理 运动的合成与分解 平抛运动练习一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1(2009·高考广东理基)船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2.为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为()【答案】C2在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则()A垒球落地瞬时速度的大小仅由初速度决定B垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定【解析】垒球落地时瞬时速度的大小是v，其速度方向与水平方向的夹角满足：tan，由此可知，A、B错；垒球在空中运动的水平位移xv0tv0，故C错；垒球在空中运动的时间t，故D对【答案】D3(2009·云南第一次模拟)如图所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B，这时，突然使它所受的力反向，大小不变，即由F变为F，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是 ()A物体不可能沿曲线Ba运动B物体不可能沿直线Bb运动C物体不可能沿曲线Bc运动D物体不可能沿原曲线由B返回A【答案】ABD4跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升飞机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关【解析】运动员下落过程中，下落时间仅与竖直方向的运动有关，与水平方向的运动无关，即A错，C正确着地速度是竖直方向速度与风速的合成即B正确D错【答案】BC5(2010·河北冀州中学摸底测试)如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系为()Av1v2Bv1v2Cv1v2 Dv1v2【解析】飞机发射的炮弹做平抛运动，拦截系统发射的炮弹做竖直上抛运动则有：sv1t，hgt2，hv2tgt2，又Hhh，所以有Hv2t，于是v1v2，故D正确【答案】D6(2010·湖北八校联考)一个做平抛运动的物体，从运动开始发生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为d1；紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向发生的位移为d2.已知重力加速度为g，则做平抛运动的物体的初速度为()AsBsC.Ds【解析】设发生水平位移s用时为t，则有sv0t，d2d1gt2，且d1/d2，所以v0sss.【答案】ABD7甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一方向水平抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A同时抛出，且v1<v2B甲比乙后抛出，且v1>v2C甲比乙早抛出，且v1>v2D甲比乙早抛出，且v1<v2【解析】乙球击中甲球，也就是在某一时刻两球同时到达空中某一位置，甲、乙两球的竖直位移y1>y2，由hgt2得t1>t2，甲球早抛出甲、乙两球的水平位移x1x2，根据xvt得v1t1v2t2，所以v1<v2，故选D.【答案】D8火车以1m/s2的加速度，在水平轨道上匀加速行驶，车厢中一乘客把手伸到窗外，从距地面高处自由释放一物体，不计空气阻力，则物体落地时与乘客的水平距离为(g10m/s2)()A0 B C D1m【解析】以火车为参考系，被释放的物体在水平方向将向后做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动设落地时间为t，则hgt2.落地点距乘客的距离x，即为物体在落地时间内相对于火车的水平位移的大小xat2由以上两式可得x.【答案】B9A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是、时，如图所示物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力) ()Av1sin/sin Bv1cos/sinCv1sin/cos Dv1cos/cos【解析】设物体B的运动速度为vB，此速度为物体B合运动的速度，根据它的实际运动效果两分运动分别为：沿绳收缩方向的分运动，设其速度为v绳B；垂直绳方向的圆周运动，速度分解如图所示，则有vB 物体A的合运动对应的速度为v1，它也产生两个分运动效果，分别是：沿绳伸长方向的运动，设其速度为v绳A；垂直绳方向的圆周运动，它的速度分解如图所示，则有v绳Av1cos 由于对应同一根绳，其长度不变，故：v绳Bv绳A 根据三式解得：vBv1cos/cos.选项D正确【答案】D10(2009·济南模拟)一物体运动规律是x3t2m，y4t2m，则下列说法中正确的是()A物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动C物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动D物体的合运动是加速度为5m/s2的曲线运动【解析】由x3t2及y4t2知物体在x、y方向上的初速度为0，加速度分别为ax6m/s2，ay8m/s2，故a10m/s2.【答案】AC二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航速是4m/s，求：(1)当小船的船头始终正对对岸时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达正对岸，应如何行驶？历时多长？【解析】小船参与了两个运动：随水漂流和船在静水中的运动因分运动之间是互不干扰的，具有等时的性质，故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间：tt1s50s，沿河流方向的位移s水v水t2×50m100m，即在正对岸下游100m处靠岸(2)要小船垂直河岸过河，即合速度应垂直于河岸，如右图所示，则cos，所以60°，即航向与上游河岸成60°角，渡河时间tt1ss57.7s.【答案】(1)50s后在正对岸下游100m处靠岸12在一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30m/s，不计空气阻力，取g10m/s2，请估算能扑灭地面上火灾的面积【解析】已知h320m，v030m/s，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，扑灭地面上火灾的面积最大由平抛物体的运动规律有xv0t，hgt2，联立以上两式并代入数据得xv0240m.由于水管可从水平方向到竖直方向旋转90°，所以灭火面积是半径为x的圆面积，其大小为Sx2×2402m2×105m2【答案】×105m213如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h，重力加速度g10m/s2，sin53°0.8，cos53°0.6，求：(1)小球水平抛出的初速度v0是多少？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？(3)若斜面顶端高H，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？【解析】(1)由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以vyv0tan53°v2gh代入数据，得vy4m/s，v03m/s.(2)由vygt1得：t1sv0t13×.(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a8m/s2初速度v5m/svt2at代入数据，整理得：4t5t2260解得t22s或t2s(不合题意舍去)所以tt1t22.4s.【答案】(1)3m/s(2)