通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版常考点.pdf

1 通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版常考点通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版常考点 单选题 1、2019 年 10 月 28 日发生了天王星冲日现象，即太阳、地球、天王星处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为R0，天王星和地球的公转周期分别为T和T0，则天王星与太阳的距离为（）A2023R0B 202R0 C0223R0D 022R0 答案：A 由开普勒第三定律可知 32=0302 所以 =20230 故选 A。2、有关运动的合成，下列说法中正确的是（）A合运动的速度大小一定大于分运动速度大小 B分运动为两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 C两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 D若合运动为曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动 2 答案：C A合运动的速度是分运动速度的矢量和，既可能比分运动速度大，也可能比分运动速度小，故 A 错误；B两个匀变速直线运动的合成，若合初速度与合加速度共线，则合运动是匀变速直线运动；若合初速度与合加速度不共线，则合运动是匀变速曲线运动，选项 B 错误；C两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，因为合速度不为零而加速度为零，故选项 C 正确；D合运动是曲线运动是因为合速度与合加速度不共线，两个分运动可以都是直线运动，故 D 错误。故选 C。3、地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入。赤道剖面外的地磁场可简化为包围地球的一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示。图中给出了速度在图示平面内、分别从O点沿与地面平行和与地面垂直两个不同方向入射的微观带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c，且它们都恰不能到达地面，则下列相关说法中正确的是（）A沿a轨迹运动的粒子带正电 B若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子，则沿轨迹a运动的粒子的速率更大 C某种粒子运动轨迹为a，若它速率不变，只改变射入地磁场的方向，则只要其速度在图示平面内，无论沿什么方向入射，都会到达地面 D某种粒子运动轨迹为b，若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射，则有可能到达地面 答案：D A由左手定则可知沿轨迹a、c运动的粒子带负电，沿轨迹b运动的粒子带正电，A 错误；3 B带电粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有 =2 得 =又由图可知rarc，所以沿轨迹a运动的粒子的速率更小，B 错误；C沿轨迹a运动的粒子平行于地面射入且恰好不能到达地面，轨迹a与地面相切，所以沿轨迹a运动的粒子恰好不能到达地面时在地磁场中的位移为 2ra，已达到最大值，故只要该粒子速率不变，不论沿着什么方向入射都不会到达地面，C 错误；D结合图像由分析可知沿轨迹b运动的粒子在磁场中的位移还未达到 2rb时，就已经与地面相切，因此改变入射方向，该粒子有可能到达地面，D 正确。故选 D。4、陕西面食种类繁多，其中“刀削面”堪称一绝，从同一位置依次削出三个小面条，分别落在水面上A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，小面条被削离面团后均水平飞出，假设三个小面条质量相等，从面条削离到落在水面的过程中，下列说法正确的是（）A三个小面条被削离时速度相等 B三个小面条速度的变化量不同 C落在A点的小面条在空中运动时间最短 D三个小面条落在水面时重力的功率一样 答案：D 4 AC根据=122 下落高度相同，则下落时间相同，水平位移不同，则水平初速度不同，故 AC 错误；B根据=三个小面条速度的变化量相同，故 B 错误；D根据=竖直方向速度相同，根据=三个小面条落在水面时重力的功率一样，故 D 正确。故选 D。5、物体在做平抛运动时，在相等时间内，相等的量是（）A速度的增量 B速率的增量 C平均速度 D位移 答案：A A物体做平抛运动时，水平方向上为匀速直线运动，竖直方向上为自由落体运动，加速度恒为重力加速度g，在相同时间 t内，速度的增量为 =A 正确；B而速率的增量为 5 =02+(+)2 02+()2 速率的增量随着t而变化，B 错误；CD在相同时间 t内，水平方向的位移相等，竖直方向的位移越来越大，所以合位移不相同，则平均速度也不相同，CD 错误。故选 A。6、运动员在体育场上奋力抛出铅球，其运动轨迹如图所示。已知B点为铅球运动的最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小 BA点的加速度与速度的夹角小于 90 CA点的加速度比D点的加速度大 D从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小 答案：A B由题意得，物体在A点仅受重力，重力方向向下，而速度的方向向左上方，A点的加速度与速度的夹角大于90，故 B 错误；C物体仅受重力，因此合外力不变，加速度也不变，因此A点加速度与D点加速度相同，故 C 错误；AD由于物体仅受重力，重力方向竖直向下，加速度方向竖直向下，由题图可知由A到B速度的方向从斜向左上变为水平向左，从B到D速度的方向从水平向左变为斜向左下，因此加速度与速度方向夹角一直减小，故 A正确，D 错误。故选 A。6 7、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（）Aa的向心加速度等于重力加速度g Bb在相同时间内转过的弧长最长 Cc在 4 小时内转过的圆心角是6 Dd的运动周期有可能是 20 小时 答案：B A对a有 2 N=又 2=联立可得 vbBvatbDtaha，xaxb 可知 tavb 故选 AD。21、一质点做匀变速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则此后（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B质点单位时间内速度变化量总是不变 C质点可能做曲线运动也可能做直线运动 D质点加速度的方向不可能总是与该恒力的方向相同 答案：BC A若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，A 错误；B加速度为单位时间内的速度变化量，因为施加的力为恒力，原来作用在质点上的力不发生改变，所以质点的合外力不变、加速度不变，即质点单位时间内速度变化量总是不变，B 正确；C若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，若该恒力方向与质点原运动方向共线，则质点做直线运动，C 正确；D根据牛顿第二定律，质点加速度方向与其原受合外力方向相同，若施加的恒力与质点原所受合外力方向相同，则与质点加速度方向相同，则此时质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，D 错误。20 故选 BC。22、如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向，图中画出了从y轴上不同位置沿 x 轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从（0，2L）抛出，落在（2L，0）处；小球b、c均从（0，L）抛出，分别落在（2L，0）和（L，0）处。不计空气阻力，下列说法正确的是（）Aa和c的初速度相同 Bb和c的运动时间相同 Cb的初速度是c的 2 倍 Da的运动时间是b的 2 倍 答案：BC BDa、b和c小球竖直方向下落高度分别为 2L、L、L，由 =122 可得它们运动时间分别为=4=2 B 正确，D 错误；ACa、b和c小球水平方向位移分别为 2L、2L、L，由 =0 可得它们初速度分别为=21 =2=2 可知，b的初速度是c的 2 倍，A 错误，C 正确。故选 BC。23、如图所示，高为=1.25m的平台上，覆盖一层薄冰，现有一质量为60kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45（重力加速度=10m/s2）。由此可知正确的是（）A滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/s B滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.0m C滑雪者在空中运动的时间为0.5s D滑雪者着地的速度大小为52m/s 答案：ACD A落地时竖直方向的速度=2=5m/s 则 tan45=0 解得 22 0=5m/s 故 A 正确；BC滑雪者在空中运动的时间为 =2=0.5s 则 =0=2.5m 故 B 错误，C 正确；D雪者着地的速度大小为 =0cos45=52m/s 故 D 正确。故选 ACD。24、2022 年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌以 188.25 分的成绩获得金牌。将谷爱凌视为质点，图甲是谷爱凌从3m高跳台斜向上冲出的运动示意图，图乙是谷爱凌在空中运动时离跳台底部所在水平面的高度随时间变化的图线，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，则谷爱凌（）A在空中相同时间内的位移相等 B在空中相同时间内的速度变化量相等 C冲出跳台的速度大小为14m/s 23 D在空中运动的时间为3s 答案：BD A在空中相同时间内的平均速度不等，则位移不相等，选项 A 错误；B根据=可知，在空中相同时间内的速度变化量相等，选项 B 正确；C因 1.4s 末上升到最高点，根据=1 可知，冲出跳台的竖直速度大小为=14m/s 则冲出跳台的速度大于14m/s，选项 C 错误；D上升的高度为 =2=9.8m 则下降的时间 2=2(+0)=2(9.8+3)10s=1.6s 在空中运动的时间为 =1+2=3s 选项 D 正确。故选 BD。25、民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为1，运动员静止时射出的箭速度为2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（）24 A运动员放箭处离目标的距离为21 B运动员放箭处离目标的距离为12+222 C箭射到固定目标的最短时间为2 D箭射到固定目标的最短时间为2212 答案：BC CD箭射到固定目标，在垂直跑道方向的位移为d，而箭在垂直跑道方向的最大速度为v2，因此箭射到固定目标的最短时间为2，此时v2垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，故 C 正确，D 错误；AB当箭射到固定目标时，沿跑道方向位移 =1=12 因此运动员放箭处离目标的距离为 2+2=2+(12)2=12+222 故 A 错误，B 正确。故选 BC。填空题 26、以速度v0沿水平方向抛出一物体，以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴方向，竖直向下的方向为y轴方向，建立如图所示的平面直角坐标系。25 （1）水平方向：不受力，加速度是_，=_。（2）竖直方向：只受重力，由牛顿第二定律得到=，所以=_；竖直方向的初速度为_，=_ 答案：0 v0 g 0 gt（1）12根据题意可知，平抛运动水平方向不受力，则加速度为 0，做匀速直线运动，则水平速度为=0（2）123根据题意可知，平抛运动竖直方向，初速度为 0，只受重力，做自由落体运动，由=可得 =由运动学速度公式可得=27、如图所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管内注满清水，管内有一个用红蜡块做成的圆柱体，能在玻璃管中匀速上升。在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平向右匀速运动。已知圆柱体匀速上升的速度大小为0.03m/s，玻璃管水平运动的速度大小为0.04m/s。则圆柱体做_（填“匀速直线运动”或“匀变速曲线运动”），圆柱体的合运动的速度大小为_m s。26 答案：匀速直线运动 0.05 1圆柱体同时参与水平向右的匀速直线运动和竖直向上的匀速直线运动，可知圆柱体受到的合外力一定为零，圆柱体的合运动一定是匀速直线运动；2根据速度合成遵守平行四边形定则可得圆柱体的合运动的速度大小为 =2+2=0.042+0.032m/s=0.05m/s 28、如图所示，已知做平抛运动的物体从抛出点A运动到B的过程中速度改变量的大小为 v，且到B时速度方向与水平方向成 角，不计空气阻力，则A、B两点间的水平距离为_，竖直高度差为_。答案：2tan 22 12设物体从A运动到B时间为t，初速度为v0，由匀变速运动特点和平抛规律知 v=gt=vy，tan=0=0 可得 0=tan，=则A、B两点间的水平距离和竖直高度差分别为 =0=2tan =122=22 29、将一物体从空中某处以5m/s的初速度沿水平方向抛出，经1s时间落地，取=10m/s2，则抛出点到落点的竖直高度为_m，水平距离为_m。27 答案：5 5 1竖直方向 =122=5m 2水平方向 =0=5m 30、知识点 1（1）实验观察蜡块的运动 蜡块在竖直玻璃管内向上匀速运动的同时，将玻璃管沿水平方向向右做匀速运动，观察到蜡块向_运动。（2）蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx。从蜡块开始运动的时刻计时，于是，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示x_，y_。（3）蜡块运动的轨迹 由以上两式消去t，得y_，由于vx和vy均是常量，所以蜡块运动的轨迹是一条过原点的直线。y_为轨迹方程。（4）蜡块的速度 由勾股定理可得：v_，v与x轴正方向间夹角的正切为 tan _。答案：右上方 vxt vyt x x 2+2 （1）1蜡块在竖直玻璃管内向上匀速运动的同时，将玻璃管沿水平方向向右做匀速运动，观察到蜡块向右上方28 运动。（2）23蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx。从蜡块开始运动的时刻计时，于是，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示为 =（3）4由以上两式消去t，蜡块运动的轨迹为 =5由于vx和vy均是常量，所以蜡块运动的轨迹是一条过原点的直线 =为轨迹方程。（4）67由勾股定理可得 =2+2 v与x轴正方向间夹角的正切为 tan=