通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版必考知识点归纳.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必考知识点归纳通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版必考知识点归纳 单选题 1、多物体的抛体运动同一水平线上相距为的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A甲球要先抛出才能相遇 B甲、乙两球必须同时抛出才能相遇 C从抛出到相遇过程中，甲球运动的时间更长 D两球相遇时乙球加速度更大 答案：B ABC根据题意，由图可知，两球相遇时，甲、乙两球下落的高度相同，由=122可得，下落的时间相同，所以甲、乙两球必须同时抛出才能相遇，故 AC 错误，B 正确；D因为两球做平抛运动，只受重力，所以加速度为重力加速度，所以两球相遇时加速度相等，故 D 错误。故选 B。2、如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业，为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说2 法中正确的是（）A当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动 B当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动 C当消防车匀加速前进时，消防队员做变加速曲线运动 D当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动 答案：B AB当消防车匀速前进时，根据运动的合成，可知消防队员一定做匀速直线运动。故 A 错误，B 正确；CD当消防车匀加速前进时，结合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故 CD 错误。故选 B。3、一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然减小到F1-F，则该质点以后（）A一定做非匀变速曲线运动 B在相等的时间内速度的变化一定相等 C可能做匀速直线运动 D可能做非匀变速直线运动 答案：B 质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，将F13 突然减小为F1-F，合力的方向和速度的方向不在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于改变后的合力仍为恒力，则质点的加速度是定值，所以在相等的时间里速度的变化一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动。故选 B。4、2021 年夏天暴雨灾害频发。若雨滴（可视为球形、密度一定）在空中下落时受到的空气阻力为=22，是常量，为雨滴半径，为雨滴速度。所有雨滴从同一足够高的高度由静止下落，无风时最终匀速落到地面上。重力加速度为，落地过程雨滴保持球形不变，下列说法正确的是（）A无风时，雨滴落到地面时的速度与雨滴质量成正比 B无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度可能相等 C刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不会改变 D刮水平风时，雨滴落地速率与无风时相等 答案：C A雨滴落地前匀速下落，则 22=其中 =433 解得 =43343 16 A 错误；B落地前匀速下落，由 22=4 其中 =433 解得 =43 可知无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度不相等，B 错误；C刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不受水平风力的影响，则落地的竖直速度不会改变，C 正确；D刮水平风时，雨滴落地水平速度要改变，竖直速度不变，则落地的速率与无风时不相等，D 错误。故选 C。5、如图所示，在摩托车障碍赛中，运动员越过一个高度差h=0.8m 的壕沟，若运动员所做的运动可视为平抛运动，取g=10m/s2，则运动员恰好安全越过壕沟的时间是（）A0.4 sB0.8 s C1.2 sD1.6 s 答案：A 由平抛运动的规律可知，摩托车在空中的时间由竖直方向上的位移决定，由 =122 得 =2=0.4s 5 故选 A。6、竖直边长为L，倾角正切值tan=12的直角斜面固定在水平面上，若将某小球a以速度v0从斜面顶端水平抛出，正好落在该斜面的中点上，现将该小球b以 2v0的初速度水平抛出，下面说法正确的是（）A小球b的水平位移为 2L B小球a与小球b落在斜面上的时间之比为 12 C小球a落在斜面上的速度与水平方向夹角为 45 D小球a与小球b落在接触面上的速度方向平行 答案：C C根据题意，小球a落在斜面的中点，即 2=122 L=v0ta 由此可知=0=所以小球a落在斜面上时与水平方向夹角为 45，即选项 C 正确；AB假设小球水平位移是 2L，则根据平抛运动规律可求 6 0=22=2=20 当以 2v0速度水平抛出球b时，球b会飞出斜面，落在水平面上，因此 =122=20=22=22 AB 错误；D小球b落地的速度=2=2 0=20=2 所以 tan=22 所以两者速度角不一样，D 错误。故选 C。7、如图所示是排球场的场地示意图，设排球场的总长为L，前场区的长度为6，网高为h，在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度小于某个临界值H，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界。设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处，正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出，不计空气阻力，关于该种情况下临界值H的大小，下列关系式正确的是（）7 A=4948B=16(+)15C=1615D=+答案：C 将排球水平击出后排球做平抛运动，排球刚好触网到达底线时，则有 6=02()6+2=02 联立解得 =1615 故选 C。8、北京冬奥会报道中利用“AI+8K”技术，把全新的“时间切片特技效果首次运用在8K直播中，更精准清晰地抓拍运动员比赛精彩瞬间，给观众带来全新的视觉体验。“时间切片”是一种类似于多次“曝光”的呈现手法。如图所示为我国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中第三跳的时间切片特技图。忽略空气阻力，将运动员看做质点，其轨迹abc段为抛物线。已知起跳点a的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法不正确的是（）A“时间切片”特技每次“曝光”的时间间隔均相同 8 B运动员从a到b的时间为2 C运动员到达最高点时速度的大小为2-2 D运动员从a到b的过程中速度变化的大小为2 答案：A A运动员竖直方向做上抛运动，若时间间隔相同应该满足=2 从图中可以看出运动员在各点竖直方向位移差并不相同，“时间切片”特技每次“曝光”的时间间隔不同，故 A 错误，符合题意；B运动员做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，运动到最高点满足=122 所以运动员从a到b的时间为=2 故 B 正确，不符合题意；C运动员竖直方向初速度=2 则水平方向初速度=2-2=2-2 运动员在水平方向做匀速直线运动，到达最高点时只有水平速度，即最高点时速度的大小为2-2，故 C 正确，不符合题意；D运动员从a到b的过程中速度变化的大小为 9 =2 故 D 正确，不符合题意。故选 A。9、一根长为L的杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球 A，靠在一个质量为M，高为h的物块上，如图所示，若物块与地面摩擦不计，试求当物块以速度v向右运动时，小球 A 的线速度A（此时杆与水平方向夹角为）为（）Acos2Bsin2CsinDcos 答案：B 将B点的速度分解如图所示 根据运动的合成与分解可知，接触点B的实际运动为合运动，可将B点运动的速度vB沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v2和v1，其中 v2vBsinvsin v2为B点做圆周运动的线速度。v1vBcos 10 v1为B点沿杆运动的速度。当杆与水平方向夹角为 时 =sin 由于B点的线速度为 v2vsinOB 所以 =sin=sin2 由于A、B在同一杆上绕O点做圆周运动，故A、B绕O做圆周运动的角速度相同；所以A的线速=sin2 A、C、D 错误，B 正确；故选 B。10、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。11 11、物体 a 在距地面高度为处以初速度0做平抛运动，距 a 的抛出点水平距离为且等高的物体 b 同时开始无初速度下落，两物体在空中相遇。两物体可看做质点，不考虑空气阻力，则以下说法正确的是（）A如果增大物体 a 的初速度0，则 ab 在空中不能相遇 B如果增大物体 a 的初速度0，则 ab 在空中一定相遇 C如果物体 b 的竖直初速度不是零，则 ab 在空中可以相遇 D如果物体 b 的水平初速度不是零，则 ab 在空中不能相遇 答案：B ABab 在空中相遇是因为在竖直方向上两物体都是自由落体运动，在相同的时间内竖直位移相同，相遇时 a 的水平位移为；如果增大物体 a 的初速度0，a 在水平位移为所用的时间变短，但 ab 的竖直位移相同，所以 ab在空中一定相遇，故 B 正确，A 错误；C如果物体 b 的竖直初速度不是零，则 ab 在相同的时间内竖直位移不相同，ab 在空中不能相遇，故 C 错误；D如果物体 b 的水平初速度不是零，且水平方向相向而行，ab 在水平位移的代数和为，所用的时间变短，ab的竖直位移相同，ab 在空中一定相遇，故 D 错误。故选 B。12、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 12 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；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ra 23时，A、B 相对于转盘会滑动 B当 2，绳子一定有弹力 C 在2 23范围内增大时，B 所受摩擦力变大 D 在0 23时，A、B 相对于转盘会滑动，故 A 正确；B当 B 所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即有 =2 2 解得 =2 可知当 2时，绳子有弹力，故 B 正确；19 C当 2时，B 已达到最大静摩擦力，则 在2 23范围内增大时，B 受到的摩擦力不变，故 C错误；D 在0 23范围内，A 相对转盘是静止的，A 所受摩擦力为静摩擦力，当0 2时，绳上无拉力，则 =2 当 增大时，静摩擦力也增大；当2 2两小可以在空中相遇 D若两小球初速度大小 且能在空中相遇，相遇点离 A 的平台近 答案：BC 根据题意，设 A 球的初速度为A，B 球的初速度为 AB竖直方向由=122可得，小球在空中的飞行时间为 =2 水平方向有 =A+B 在两球初速度均加倍后，设两球相遇时的时间为1，则水平方向有 =2A1+21 可得 1=2(A+B)=12 则小球的下降高度为 25 =1212=14 则两球将在离地34高处相遇，故 A 错误 B 正确；C根据题意，由 AB 分析可知，两小球恰好在地面相遇时有 =A+B 可得 A+B=2 则当+2 时，两小可以在空中相遇，故 C 正确；D若两小球初速度大小 且能在空中相遇，水平方向由=0可知 A=A，=由于下落时间相等，则有 A B 即相遇时，相遇点离 A 所在平台远，故 D 错误。故选 BC。25、两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则（）26 AvavbBvatbDtaha，xaxb 可知 tavb 故选 AD。填空题 26、南山高一物理兴趣小组同学研究发现，山下江水的流速随离河岸的距离的变化关系可以简化为图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则船渡河的最短时间是_秒，船在河水中的最大速度是_m/s。答案：100 5 27 1 由运动的独立性可知，垂直河岸方向速度越大，渡河时间越短，即船头始终与河岸垂直，航行时所用时间最短 min=船=100 2 当水流速最大时，合速度最大，最大速度为 =静2+水2=32+42m/s=5m/s 27、某人在O点将质量为m的飞镖以不同大小的初速度沿OA水平投出，A为靶心且与O在同一高度，如图所示，飞镖水平初速度分别是1、2时打在靶上的位置分别是B、C，且:=1:3，两次飞镖从投出后到达靶的时间之比1:2=_，初速度大小之比1:2=_，速度变化量大小之比1:2=_。答案：12 21 12 1根据题意可知，忽略空气阻力，则飞镖被投出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 =122 可得 =2 又有:=1:3 则两次飞镖运动的时间之比 1:2=1:2 28 2根据题意，由图可知，水平位移相等，根据公式 =可得 1:2=2:1=2:1 3根据题意可知，飞镖的速度变化量为 =则两次飞镖的速度变化量大小之比 1:2=1:2=1:2 28、（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，B 球就水平飞出，同时 A 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；在如图乙所示的实验中，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2 与光滑水平木板平滑连接，则将观察到的现象是球 1 落到水平木板上时恰好击中球 2，这两个实验说明_。A甲实验只能说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 B乙实验只能说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 C不能说明上述规律中的任何一条 D甲、乙两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质（2）小球与斜槽之间有摩擦对研究平抛运动规律的实验_（“有”或者“没有”）影响。29 答案：AB#BA 没有（1）1A用小锤击打弹性金属片，B 球就水平飞出，同时 A 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，可知 B 球竖直方向上的运动规律与 A 球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动，故 A 正确；B把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2 与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球 1 落到水平木板上击中球 2，可知球 1 在水平方向上的运动规律与球 2 相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故 B 正确；CD根据选项 A、B 的分析可知，甲实验可以说明选项 A 的规律，乙实验可以说明选项 B 的规律，故 C、D 错误；故选 AB。（2）2只要保证两个小球离开斜槽时的初速度相同，小球与斜槽之间有摩擦就不会影响研究平抛运动规律。29、如图所示，将一个小球以0=103m/s 的速度水平抛出，小球飞行一段时间后垂直地撞在倾角=30的斜面上，取重力加速度大小=10m/s2，则小球飞行时间为_s，小球撞击斜面时的速度大小为_m/s。答案：3 203 1 小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为 30，根据速度的分解可得 竖直方向的速度=0tan30=30m/s 运动时间 =3s 2 物体撞击斜面时的速度为合速度，大小为 30 =0sin30=20=203m/s 30、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。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