鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 平抛运动课时作业
展开1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.运动过程中相同时间内速率改变量相等
B.运动过程中相同时间内位移改变量相同
C.运动过程中相同时间内速度改变量相同
D.若运动时间足够长,速度方向可能和加速度方向相同
【答案】C;
【解析】平抛运动是匀变速曲线运动,加速度不变,因而运动过程中相同时间内速度改变量相同,选项A、B错误,选项C正确;运动时间足够长,速度方向与加速度方向无限接近,但不能相同,选项D错误。
2.下列物理量都是矢量的是( )
A.速度和时间
B.加速度和速度变化量
C.路程和时间
D.位移和质量
【答案】B;
【解析】A、速度是矢量,时间是标量,故A错误;
B、加速度和速度变化量都是既有大小又有方向的矢量,故B正确;
C、路程和时间都是只有大小没有方向的标量,故C错误;
D、位移是矢量,而质量是标量,故D错误。
3.平抛物体的运动可以看成( )
A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
D.水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
【答案】C;
【解析】解:平抛运动的物体只受重力,水平方向不受外力,由于惯性做匀速运动,竖直方向初速度为零,做自由落体运动,所以平抛物体的运动可以看成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成.故C正确,ABD错误.
故选:C
4.将一质量为m的带电粒子(不计重力)放在电场中无初速释放,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子的轨迹一定和电场线重合
B.带电粒子的速度方向总是与所在处的电场线切线方向一致
C.带电粒子的加速度方向总是与所在处的电场线切线方向重合
D.带电粒子将沿电场线的切线方向抛出,做抛物线运动
【答案】C;
【解析】带电粒子的轨迹与电场线重合必须满足:①电场线是直线,②只受电场力,③v0=0或v0方向与场强方向共线,所以A错;带电粒子的速度方向不一定与E方向相同,但其所受电场力的方向必与该处电场线的切线重合,故选项B错,C对;因为电场不一定为匀强电场,其合力不一定为恒力,故不一定做抛物线运动,选项D错。
5.下列说法正确的是( )
A.物体在变力作用下不可能做直线运动
B.物体做曲线运动,其所受的外力不可能是恒力
C.不管外力是恒力还是变力,物体都有可能作直线运动
D.不管外力是恒力还是变力,物体都有可能作匀速圆周运动
【答案】C;
【解析】A、当作用力与速度方向在同一直线上时,物体做直线运动,作用力的大小可以变化,故A错误,C正确;
B、物体作曲线运动,其所受的外力可能是恒力,如平抛运动,只受重力,故B错误;
C、物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力,且合外力的大小不变,方向时刻改变,所以恒力作用下不能做匀速圆周运动,故D错误.
故选C。
6.关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是( )
A.带电粒子可能做匀变速直线运动
B.带电粒子可能做匀速直线运动
C.带电粒子可能做匀变速曲线运动
D.带电粒子一定做匀速圆周运动
【答案】B;
【解析】若带电粒子初速与磁场平行,不受洛伦兹力做匀速直线运动,若带电粒子初速与磁场垂直,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,若带电粒子初速与磁场成其他夹角,做螺旋线运动,B对。
7.(多选)关于抛体运动,下列说法正确的是( )
A.抛体运动可能是曲线运动,也可能是直线运动
B.任何抛体运动都可以看成是两个分运动的合运动
C.斜抛或平抛运动是变加速曲线运动
D.竖直方向上的抛体运动都可以看成初速度不为零的匀变速直线运动
【答案】ABD;
【解析】解:A、抛体运动可能是曲线运动(如:平抛运动),也可能是直线运动(如:竖直上抛运动),故A正确;
B、任何抛体运动都可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动,故B正确;
C、斜抛或平抛运动只受重力,加速度恒定,是匀变速曲线运动,故C错误;
D、由于加速度不变,故竖直方向上的抛体运动都可以看成初速度不为零的匀变速直线运动,全程考虑,故D正确;
故选:ABD.
8.(多选)如果射击运动沿水平方向开枪,射击100m远处的靶,则可以肯定( )
A.子弹一定是做直线运动
B.子弹可能是做直线运动
C.子弹一定是做曲线运动
D.必须用直角坐标系才能准确描述子弹的运动
【答案】CD;
【解析】解:子弹飞出枪口后,水平速度保持不变;竖直方向受重力,做自由落体运动;由于子弹受力方向与运动方向不在同一直线;故子弹一定做曲线运动;为了准确描述子弹的运动;应建立直角坐标系,分别对水平和竖直方向进行分析即可;故CD正确;
故选:CD.
9.(多选)物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪个量是相等的( )
A.位移
B.加速度
C.平均速度
D.速度的增量
【答案】BD;
【解析】解:A、平抛运动在相等时间内水平方向上的位移相等,竖直方向上的位移不等,根据运动的合成知位移不等.故A错误.
B、平抛运动的加速度不变.故B正确.
C、平均速度等于位移除以时间,位移不等,平均速度也不等.故C错误.
D、平抛运动的加速度不变,根据△v=g△t,知速度的增量在相等时间内相同.故D正确.
故选:BD.
10.(多选)做平抛运动的物体,在运动过程的任何相等时间间隔内相等的物理量为( )
A.物体受到的冲量
B.重力对物体做的功
C.物体速度的增量
D.重力对物体做功的平均功率
【答案】AC;
【解析】A. 根据动量定理知,mgt=m•△v,知物体受到的冲量在相等时间间隔内相等,物体速度的增量相等,故A、C正确;
B. 由于相等时间间隔内物体下落的位移不等,则重力做功不相等,重力做功的平均功率不相等,故B、D错误。
故选AC。
如图所示,在水平地面上固定一倾角,表面光滑的斜面体,物体A以的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。A,B均可看做质点(,,g取)。
求:(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
物体B抛出时的初速度v2的大小;
物体A,B间初始位置的高度差h。
【答案】12(1).1 s; (2).2.4 m/s; (3).6.8 m;
【解析】(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得,mgsin θ=mamgsin θ=ma
代入数据得,a=6 m/s2 a=6 m/s2
设物体A滑到最高点所用时间为t,由运动学公式知,0=v1−at0=v1-at,解得t=1 s。
物体B平抛的水平位移x=1/2v1tcs 37°=2.4 mx=1/2v1tcs 37°=2.4 m,,物体B平抛的初速度v2=xt=2.4 m/sv2=xt=2.4 m/s。。
物体A,B间的高度差h=hA⊥ +hB=1/2v1tsin 37°+12gt2=6.8 m。
12.如图是某同学设计的“鱼龙戏水”景观示意图。鲤鱼的喷水口离水池底面的高度H=4m使用效率η=80%的水泵从旁边的水池抽水,当水到达喷水口后以不变的速率沿水平方向射出,恰好沿龙首入口的切线方向被“吸入”,然后流入水池中循环利用。已知龙首入口切线方向与水平面成a角,α=37∘,入口离水池底面的高度h=2.2m,喷水口的横截面积为10cm2,水的密度为1×103kg/m3,若不计空气阻力,g=10m/s2
(1)水从鲤鱼口喷出的初速度多大?
(2)鲤鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离应该设计为多少?
(3)带动该水泵的电动机的输出功率至少为多少?
【答案】(1)水从鲤鱼口喷出的初速度为8m/s8m/s。
(2)鲤鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离应该设计为。
(3)带动该水泵的电动机的输出功率至少为320W320W。
【解析】设水从鲤鱼口喷出的初速度为v0.水从鲤鱼口喷出后做平抛运动,有:
v2y=2g(H−h)2g(H-h)
代入数据解得:
vy=6m/s
结合水进入龙首的速度方向与水平面成α角,有:v0=vytanα=8m/s 。
由vy=gt得:
t=0.6s
鯉鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离为:
x=v0t=8×0.6m=4.8m。
带动该水泵的电动机每秒做功为:W=1/2mv20=1/2(ρSv0t)v02电动机的输出功率为:P=Wηt其中t=1s,S=10cm2
解得:
P=320W。
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