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- 2021-05-31 发布
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章末检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共9小题,共63分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,选错或不选的得0分)
1.关于曲线运动,下列叙述不正确的是 ( ).
A.物体之所以做曲线运动,是由于物体受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用
B.物体只有受到一个方向不断改变的力,才可能做曲线运动
C.物体受到不平行于初速度方向的合外力作用时,物体做曲线运动
D.平抛运动是一种匀变速曲线运动
答案 B
2.一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30 m/s,当它的位移为25 m时经历的时间为(g=10 m/s2) ( ).
A.1 s B.2 s
C.5 s D.3 s
答案 AC
3.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图1甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图1乙所示,若要使船以最短时间渡河,则 ( ).
图1
A.船渡河的最短时间是60 s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
答案 BD
4.柯受良驾驶汽车飞越黄河,汽车从最高点开始到着地为止这一过程的运动可以看做平抛运动.记者从侧面用照相机通过多次曝光,拍摄到汽车在经过最高点以后的三幅运动照片,如图2所示,相邻两次曝光时间间隔相等,均为Δt,已知汽车的长度为l,则 ( ).
图2
A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小
B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度
C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小,以及汽车曾经到达的最大高度(此时汽车刚落地)
D.根据实验测得的数据从右边一幅照片可推算出汽车水平分速度大小
解析 在汽车落地之前,可从左边一幅照片得出水平间距Δx,汽车水平分速度大小vx=,Δt为间隔时间.
从中间一幅照片可知落地前一个Δt内的竖直位移Δy,由此可以求得最大高度和从最高点至落地点所用时间,设此时间为t,则Δy=gt2-g(t-Δt)2,求得t后,由h=gt2可求得高度.由中间一幅照片也可知汽车在Δt内的水平位移,因此也可得v0.至于右边一幅,由于汽车落地时刻不一定是闪光拍摄时刻,有可能是汽车落地后过了一段时间才闪光,并且当汽车落地时由于地面作用而使水平速度一般会改变,因此无法由右边照片求v0.故本题选项A、C正确.
答案 AC
5.如图3所示,A、B两点在同一竖直平面内,A点比B点高h,两点间的水平距离为s,现从A、B两点同时相向抛出两个小球,不计空气阻力,则 ( ).
图3
A.若只调整h,两球不可能在空中相遇
B.若只调整s,两球有可能在空中相遇
C.若只调整h,两球有可能在空中相遇
D.若只调整两球抛出的初速度大小,两球可能在空中相遇
答案 C
6.一河宽60 m,船在静水中的速度为4 m/s,水流速度为3 m/s,则( ).
A.过河的最短时间为15 s,此时的位移是75 m
B.过河的最短时间为12 s,此时的位移是60 m
C.过河的最小位移是75 m,所用时间是15 s
D.过河的最小位移是60 m,所用时间是12 s
解析 小船的行驶方向垂直于河岸时,过河用时最短,时间tmin== s=15 s,此时小船的实际速度v==5 m/s,小船的实际位移x=vt=5×15 m=75 m,A对、B错.当小船行驶方向指向上游与河岸夹角为α,且cos α==时,小船过河的最小位移等于河宽为60 m,此时小船过河的时间t=≈23 s,故C、D错.
答案 A
7.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.垒球落地时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 α=,由此可知,A、B均错;垒球在空中运动的水平位移x=v0t=v0,故C错;垒球在空中运动的时间t= ,故D对.
答案 D
8.如图4所示,从一根空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平射入一小钢球,球与钢管相碰撞后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但内径较粗的钢管B,用同样的方法射入此钢球,则运动时间( ).
图4
A.在A管中的运动时间长
B.在B管中的运动时间长
C.在两管中的运动时间一样长
D.无法确定
解析 在两管中,小球在竖直方向上的运动均为自由落体运动,在高度相等的情况下,运动时间相同.
答案 C
图5
9.甲、乙、丙三小球分别位于如图5所示的竖直平面内,甲、乙在同一条竖直线上,甲、丙在同一条水平线上,水平面上的P点在丙的正下方.在同一时刻甲、乙、丙开始运动,甲以水平速度v0做平抛运动,乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动,丙做自由落体运动.则
( ).
A.若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P点
B.若甲、丙二球在空中相遇,此时乙球一定在P点
C.若只有甲、乙二球在水平面上相遇,此时丙球还未着地
D.无论初速度v0大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇
答案 AB
二、实验题(共7分)
10.如图6所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5 cm.g取10 m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
图6
(1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=______.
(2)从抛出点到b点所经历的时间是________.
解析 (1)由Δy=gT2得
T= = s=0.05 s
得v0==1.0 m/s
(2)vb==0.75 m/s
由v0=gt得:tb==0.075 s
答案 (1)1 m/s (2)0.075 s
三、解答题(本题共2小题,共30分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)如图7所示,飞机距地面高为H=500 m,v1=100 m/s,追击一辆速度为v2=20 m/s的同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,飞机应在距汽车多远处投弹?(g取10 m/s2,不计空气阻力)
图7
解析 由H=gt2,得t= ,
炸弹下落时间t= s=10 s,
由水平方向的位移关系知:v1t-v2t=s.
解得s=800 m.
答案 800 m
12.(15分)如图8所示,参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L0=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端.
图8
(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间.
(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时速度大小是多少?
解析 (1)设选手落在传送带前的运动时间为t1,水平运动距离为x1;选手在传送带上的运动时间为t2,运动距离为x2,由运动学公式可得H=,t1= =0.6 s.
x1=v0t1=1.8 m,
x2=L0-(x1-x0)=,t2=4.4 s.
t=t1+t2+Δt=6.0 s.
(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为x1′,则x1′=uΔt=1 m.
然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为x2′,则x2′==0.25 m.
不从传送带上掉下,平抛水平位移x≥x0+x1′+x2′=2.45 m,
则v1≥=4.08 m/s,最小速度为4.08 m/s.
设在此情况下到达B点时速度大小为v,则v2=2aL0,v== m/s=4
eq
(5) m/s.
答案 (1)6.0 s (2)4.08 m/s 4 m/s