2020屆高三物理總復(fù)習(xí)精品課時(shí)作業(yè) 第15講 運(yùn)動(dòng)的合成和分解 拋體運(yùn)動(dòng) 1．電動(dòng)自行車?yán)@圖所示的400 m標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動(dòng)，車上的車速表指針一直指在36 km/h處不動(dòng)．則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電動(dòng)車的速度一直保持不變 B．電動(dòng)車沿彎道BCD運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，車一直具有加速度 C．電動(dòng)車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向不可能沿切線方向 D．以上說(shuō)法都不對(duì) 【解析】電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中車速表指針一直指在36 km/h處不動(dòng)，只能說(shuō)明其速度大小保持不變，而運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的方向在發(fā)生變化．經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，速度方向始終沿彎道的切線方向，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，合外力一定和速度方向有一夾角，即合外力方向不可能沿切線方向． 【答案】BC 2．質(zhì)點(diǎn)沿軌道AB做曲線運(yùn)動(dòng)，速率逐漸減?。畧D中能正確表示質(zhì)點(diǎn)在C處的加速度的是(　　) 【解析】運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)處于加速度(合外力)和速度方向的夾角中，根據(jù)這點(diǎn)可看出A、D不對(duì)；又因物體做的是減速運(yùn)動(dòng)，加速度的切向分量應(yīng)和速度方向相反，根據(jù)這點(diǎn)可看出B不對(duì)，所以本題選擇C. 【答案】C 3．在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力．要使兩球在空中相遇，則必須(　　) A．先拋出A球 B．先拋出B球 C．同時(shí)拋出兩球 D．使兩球質(zhì)量相等 【解析】因兩球的拋出點(diǎn)等高，要讓兩球相遇必須同時(shí)拋出兩球，只不過(guò)還要使A球的初速度大于B球的初速度． 【答案】C 4．在一次投球游戲中，小剛同學(xué)調(diào)整好力度，將球水平拋向放在地面的小桶中，結(jié)果球沿如圖所示的一條弧線飛到小桶的右方．不計(jì)空氣阻力，則下次再投時(shí)，他可能作出的調(diào)整為(　　) A．增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變 B．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變 C．初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度 D．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度 【解析】要減小水平位移，如拋出點(diǎn)高度不變，球飛行的時(shí)間一定，應(yīng)減小初速度，B正確，A不對(duì)；若初速度大小不變，要減小水平位移，應(yīng)降低拋出點(diǎn)高度，D正確，C不對(duì)． 【答案】BD 5．第24屆世界大學(xué)生冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)在哈爾濱閉幕．中國(guó)代表隊(duì)以18金18銀的好成績(jī)雄踞榜首．在眾多比賽項(xiàng)目中，跳臺(tái)滑雪是非常好看刺激的項(xiàng)目．若一大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員以10 m/s的初速度從傾角為60°的斜坡頂端水平滑出，如圖所示，該運(yùn)動(dòng)員再次落到斜面上時(shí)所需的時(shí)間為(已知g＝10 m/s2)(　　) A. s　　　　　　　　B. s C. s D．2 s 【解析】設(shè)運(yùn)動(dòng)員下落的高度為H，水平位移為s，飛行時(shí)間為t，那么H＝gt2，s＝vt，tan θ＝，聯(lián)立解得H＝60 m，再根據(jù)H＝gt2可求出t＝2 s. 【答案】D 6．一快艇從離岸邊100 m遠(yuǎn)的河中向岸邊行駛．已知快艇在靜水中的速度圖象如圖甲所示，流水的速度圖象如圖乙所示．則(　　) A．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為直線 B．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為曲線，也可能為直線 C．快艇最快到達(dá)岸邊所用的時(shí)間為20 s D．快艇最快到達(dá)岸邊經(jīng)過(guò)的位移為100 m 【解析】由圖象可知，快艇在流水中的運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)合成的，其所受合力方向一定和其速度方向不在一條直線上，快艇一定做曲線運(yùn)動(dòng)；快艇要最快到達(dá)岸邊，船頭應(yīng)直指河岸，但實(shí)際的運(yùn)動(dòng)方向卻是偏向下游，位移大于100 m，設(shè)渡河時(shí)間為t，那么x＝at2，所以t＝＝20 s，所以本題的正確選項(xiàng)是C. 【答案】C 7．如圖所示，一個(gè)注滿水的光滑玻璃管中有一個(gè)紅蠟塊(圖中黑色矩形)，豎直玻璃管，蠟塊在水中會(huì)緩慢上浮，將玻璃管安裝在小車上并置于光滑水平導(dǎo)軌上． (1)給小車一個(gè)初速度v，頻閃照相獲得的蠟塊位置變化如圖甲所示，則玻璃管靜止時(shí)，蠟塊在水中上浮的運(yùn)動(dòng)應(yīng)最接近________運(yùn)動(dòng)(填寫運(yùn)動(dòng)的名稱)． (2)若小車一端連接細(xì)線繞過(guò)光滑定滑輪懸掛小物體，如圖乙所示．從A位置由靜止釋放小車，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小車運(yùn)動(dòng)到虛線表示的B位置，試在圖中建立的坐標(biāo)系中，畫出蠟塊大致的運(yùn)動(dòng)軌跡． (3)若測(cè)得(2)中小車前進(jìn)的距離s，蠟塊上升的高度h及豎直上升速度v，則可知小車的加速度大小為________． 【解析】(2)蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示．(3)蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．蠟塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝，設(shè)小車的加速度為a，那么s＝at2，聯(lián)立兩式可求出小車的加速度大小為. 【答案】(1)勻速直線　(2)如圖丙所示　(3) 8．農(nóng)民在精選谷種時(shí)，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進(jìn)行分選．在同一風(fēng)力作用下，谷種和癟谷(空殼)谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點(diǎn)不同，自然分開，如圖所示．若不計(jì)空氣阻力，對(duì)這一現(xiàn)象，下列分析正確的是(　　) A．谷種飛出洞口時(shí)的速度比癟谷飛出洞口時(shí)的速度大些 B．谷種和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．谷種和癟谷從飛出洞口到落地的時(shí)間不相同 D．M處是谷種，N處為癟谷 【解析】因風(fēng)力相同，谷種的質(zhì)量較大，所以谷種的加速度較小，飛出洞口時(shí)的速度小些，A不對(duì)；不計(jì)空氣阻力，谷種和癟谷都只受重力，加速度恒為重力加速度g，所以選項(xiàng)B正確；谷種和癟谷在豎直方向下落的高度相同，兩者飛行的時(shí)間相同，又因癟谷的初速度較大，所以落在M處的為癟谷，選項(xiàng)C、D都不對(duì)． 【答案】B 9．如圖所示，在四川地震救災(zāi)過(guò)程中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在水中的傷員B，在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起，在某一段時(shí)間內(nèi)，A、B之間的距離以l＝H－t2(式中H為直升機(jī)A離水面的高度，各物理量的單位均為國(guó)際單位制單位，不計(jì)空氣阻力)規(guī)律變化，則在這段時(shí)間內(nèi)(　　) A．懸索的拉力等于傷員的重力 B．懸索是豎直的 C．傷員做勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．傷員做速度增大的曲線運(yùn)動(dòng) 【解析】因直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)，所以傷員B在水平方向不受力，懸索應(yīng)是豎直的，B正確；A、B之間的距離以l＝H－t2規(guī)律變化，說(shuō)明傷員在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，傷員處于超重狀態(tài)，A不對(duì)；根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，傷員做速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)，D正確，C不對(duì)． 【答案】BD 10．在水平地面上M點(diǎn)的正上方某一高度處，將A球以初速度v1水平向右拋出，同時(shí)在M點(diǎn)右方地面上N點(diǎn)處，將B球以初速度v2斜向左上方拋出，兩球恰在M、N連線的中點(diǎn)正上方相遇. 不計(jì)空氣阻力，則兩球從拋出到相遇過(guò)程中(　　) A．初速度大小關(guān)系為 v1＝v2 B．速度變化量相等 C．水平位移相同 D．都不是勻變速運(yùn)動(dòng) 【解析】從拋出到相遇過(guò)程中兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，兩球的加速度都是g，所以兩球的速度變化量都是gt，兩球都做勻變速運(yùn)動(dòng)，B正確，D不對(duì)；兩球在水平方向的位移大小相等，但方向相反，所以v2的水平分量和v1等大，可見(jiàn)v2 > v1，選項(xiàng)A、C都不對(duì)． 【答案】B 11．2020年5月17日，洛杉磯湖人隊(duì)主場(chǎng)以128比107戰(zhàn)勝菲尼克斯太陽(yáng)隊(duì)．有一個(gè)球打到豎直的籃板上后垂直反彈，運(yùn)動(dòng)員科比(甲)豎直跳起來(lái)去搶籃板，剛好沒(méi)有碰到球，球從站在他身后的奧多姆(乙)的頭頂擦過(guò)，落到了地面上，如圖所示．已知科比跳起的摸高是h1，起跳時(shí)距籃板的水平距離為s1；奧多姆的身高是h2，站立處距離甲的水平距離為s2.請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)求出籃球垂直于籃板反彈的速度v0. 【解析】設(shè)籃球從籃板處飛到甲處所用的時(shí)間為t1，從甲處飛到乙處所用的時(shí)間為t2，則： t1＝，t2＝ 籃球從甲處飛到乙處的過(guò)程中，有： h1－h(huán)2＝gt1·t2＋gt 聯(lián)立解得：v0＝. 【答案】 12．“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)力杠桿．如圖甲所示，某研究小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過(guò)程．所用拋石機(jī)長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L＝4.8 m，質(zhì)量m＝10.0 kg的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中．開始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角α＝30°，對(duì)短臂施力，使石塊經(jīng)較長(zhǎng)路徑獲得較大的速度，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊被水平拋出，石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s＝19.2 m．不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.求： (1)石塊剛被拋出時(shí)的速度大小v0. (2)石塊剛落地時(shí)的速度vt的大小和方向． 【解析】(1)石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng) 水平方向s＝v0t 豎直方向h＝gt2 h＝L＋L·sin α 解得：v0＝16 m/s. (2)落地時(shí)，石塊豎直方向的速度vy＝gt＝12 m/s 落地速度vt＝＝20 m/s 設(shè)落地速度與水平方向間的夾角為θ，如圖乙所示．則： tan θ＝＝ 所以θ＝37° 或θ＝tan－1. 【答案】(1)16 m/s　(2)大小為20 m/s，方向與水平面間的夾角為37°或tan－1