章末綜合檢測（一） 拋體運動

模塊綜合檢測（一）(時間：75分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題只有一個選項符合題意)1.如圖所示，跳傘運動員以4m/s的速度沿豎直方向勻速下降，下降一段距離后刮起了水平方向的風(fēng)，最終運動員以5m/s的速度勻速運動，則此時風(fēng)速大小是()A．5m/s B．3m/sC．9m/s D.eq\r(41)m/s解析：選B跳傘運動員參與了水平和豎直兩方向的運動，水平方向上的分運動不影響豎直方向上的分運動，根據(jù)平行四邊形定則可知風(fēng)速v2＝eq\r(v2－v12)＝eq\r(52－42)m/s＝3m/s，B選項正確。2.圖為“玉兔二號”巡視器在月球上從O處行走到B處的照片。軌跡OA段是直線，AB段是曲線，巡視器質(zhì)量為135kg，則巡視器()A．受到月球的引力為1350NB．在AB段運動時一定有加速度C．OA段與AB段的平均速度方向相同D．從O到B的位移大小等于OAB軌跡長度解析：選B月球上的g值與地球不同，故質(zhì)量為135kg的巡視器受到月球的引力不是1350N，故A錯誤；由于巡視器在AB段運動時做曲線運動，速度方向一定改變，一定有加速度，故B正確；平均速度的方向與位移方向相同，由題圖可知OA段與AB段的位移方向不同，故平均速度方向不同，故C錯誤；根據(jù)位移的定義可知從O到B的位移大小等于OB的連線長度，小于OAB軌跡長度，故D錯誤。3．下列關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的說法中，正確的是()A．由a＝eq\f(v2,r)知a與r成反比B．由a＝ω2r知a與r成正比C．由ω＝eq\f(v,r)知ω與r成反比D．由ω＝2πn知ω與轉(zhuǎn)速n成正比解析：選D由a＝eq\f(v2,r)知，只有當(dāng)v一定時a才與r成反比；同理，由a＝ω2r知，只有當(dāng)ω一定時a才與r成正比；由ω＝eq\f(v,r)知v一定，ω與r成反比，故A、B、C均錯誤；而ω＝2πn中，2π是定值，ω與轉(zhuǎn)速n成正比，D正確。4．神舟十三號飛船采用“快速返回技術(shù)”，在近地軌道上，返回艙脫離天和核心艙，在圓軌道環(huán)繞并擇機返回地面。則()A．天和核心艙所處的圓軌道距地面高度越高，環(huán)繞速度越大B．返回艙中的宇航員處于失重狀態(tài)，不受地球的引力C．質(zhì)量不同的返回艙與天和核心艙可以在同一軌道運行D．返回艙穿越大氣層返回地面過程中，機械能守恒解析：選C根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，可得v＝eq\r(\f(GM,r))，可知圓軌道距地面高度越高，環(huán)繞速度越??；而只要環(huán)繞速度相同就可以在同一軌道運行，與返回艙和天和核心艙的質(zhì)量無關(guān)，A錯誤，C正確；返回艙中的宇航員處于失重狀態(tài)，仍然受到地球引力作用，地球的引力提供宇航員繞地球運動的向心力，B錯誤；返回艙穿越大氣層返回地面過程中，有阻力做功產(chǎn)生熱量，機械能減小，D錯誤。5.如圖所示，重力為G的物體受一向上的拉力F，向下以加速度a做勻減速運動，則()A．重力做正功，拉力做正功，合力做正功B．重力做正功，拉力做負功，合力做負功C．重力做負功，拉力做正功，合力做正功D．重力做正功，拉力做負功，合力做正功解析：選B由于物體向下運動，因此重力做正功，拉力做負功，物體向下做勻減速運動，說明加速度的方向向上，合力向上，故合力做負功，B正確。6．如圖甲所示，有一物體由O點以初速度v0沿水平面向右滑行，物體始終受到一個水平向左的恒力F，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，其動能Ek隨離開O點的距離x變化的圖線如圖乙所示，則以下說法正確的是()A．物體的質(zhì)量為m＝2kgB．物體受到水平向左的恒力F＝2NC．物體與水平面間的摩擦力大小Ff＝3ND．由于摩擦力做負功，物體的機械能不斷減小解析：選A根據(jù)圖像可以判斷，動能改變量等于合力做的功，因此圖像的斜率代表合力，即F＋Ff＝5N，F(xiàn)－Ff＝1N，聯(lián)立可得F＝3N、Ff＝2N，B、C錯誤；物體先經(jīng)歷減速停止階段，機械能減小，在外力F作用下，反向加速，動能變大，機械能增加，所以D錯誤；根據(jù)Ff＝μmg可知m＝2kg，A正確。7.“反向蹦極”是蹦極運動中的一種類型，如圖所示，將彈性繩拉長后固定在運動員上，并通過其他力作用使運動員停留在地面上，當(dāng)撤去其他力后，運動員從A點被“發(fā)射”出去沖向高空，當(dāng)上升到B點時彈性繩恢復(fù)原長，運動員繼續(xù)上升到最高點C，若運動員始終沿豎直方向運動并視為質(zhì)點，忽略彈性繩質(zhì)量與空氣阻力。下列說法正確的是()A．運動員在A點時彈性繩的彈性勢能最小B．運動員在B點的動能最大C．運動員在C點時的加速度大小為0D．運動員從A點運動到B點的過程，彈性繩的彈性勢能減小量大于運動員重力勢能的增加量解析：選D運動員在A點時彈性繩的形變量最大，所以彈性勢能最大，A錯誤；當(dāng)向上彈回的過程中，當(dāng)向上的作用力等于重力時，速度最大，在B處時彈性繩恢復(fù)原長，所以速度最大的位置在AB之間，B錯誤；在C處，彈性繩彈力為零，但C處還受重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，在C處的加速度不為零，C錯誤；從A到B過程中，彈性繩的彈性勢能減少量等于人的機械能變化量，因B點運動員的動能大于0，故彈性繩的彈性勢能的減少量大于重力勢能的增加量，所以D正確。二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8.如圖所示，某長為R的輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端有光滑的固定軸O，現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，以下說法中正確的是()A．小球過最高點時，桿所受的彈力可以為零B．小球過最高點時，最小速度為eq\r(gR)C．小球過最低點時，桿對球的作用力一定大于重力D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定小于重力解析：選AC小球在最高點時，桿可以表現(xiàn)為支持力，也可以表現(xiàn)為拉力，最小速度為零，故A正確，B錯誤；在最低點，合力提供向心力，指向圓心，所以桿對球的作用力一定大于重力，故C正確，D錯誤。9．一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是()A．運動員到達最低點前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運動員和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變量與重力勢能零點的選取有關(guān)解析：選ABC在運動的過程中，運動員一直下降，則重力勢能一直減小，A正確；蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力與運動方向相反，彈力做負功，彈性勢能增加，B正確；蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，C正確；根據(jù)重力做功與重力勢能的改變量的關(guān)系WG＝－ΔEp，而蹦極過程中重力做功不變，與重力勢能零點的選取無關(guān)，所以重力勢能的改變量與重力勢能零點的選取無關(guān)，D錯誤。10．如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩小球用長度不同的兩輕繩懸于等高的O1、O2點，繩長LA、LB的關(guān)系為LA>LB，將輕繩水平拉直，并將小球A、B由靜止開始同時釋放，取釋放的水平位置為零勢能的參考面，則下列說法正確的是()A．在下落過程中，當(dāng)兩小球到同一水平線L上時具有相同的重力勢能B．兩小球分別落到最低點的過程中減少的重力勢能相等C．A球通過最低點時的重力勢能比B球通過最低點時的重力勢能大D．A、B兩小球只要在相同的高度，它們所具有的重力勢能就相等解析：選AD下落過程中，當(dāng)兩小球到同一水平線L上時，因它們的質(zhì)量相同，則具有相同的重力勢能，故A正確；根據(jù)重力勢能的變化與重力及下落的高度有關(guān)知兩小球分別落到最低點的過程中下落高度不相等，故減少的重力勢能不相等，故B錯誤；取釋放的水平位置為零勢能的參考面，則根據(jù)重力勢能的定義知，A球通過最低點時的重力勢能比B球通過最低點時的重力勢能小，故C錯誤；兩小球只要在相同的高度，它們所具有的重力勢能就相等，故D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11.(7分)在做“探究平拋運動的特點”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所在的位置，實驗時用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)成水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處。使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A。將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B。又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C。若測得木板每次移動距離x＝10.00cm，A、B間距離y1＝4.78cm，B、C間距離y2＝14.58cm。g取9.8m/s2。(1)根據(jù)以上直接測量的物理量得小球初速度v0＝_____________(用題中所給字母表示)。(2)小球初速度的測量值為________m/s。解析：由于每次移動距離x＝10.00cm，所以小球從打A點到打B點與從打B點到打C點的時間相同，設(shè)此時間為t。由于y2－y1＝gt2，所以t＝eq\r(\f(y2－y1,g))＝0.1s，故小球初速度v0＝eq\f(x,t)＝xeq\r(\f(g,y2－y1))＝1m/s。答案：(1)xeq\r(\f(g,y2－y1))(2)112．(9分)為了驗證機械能守恒定律，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，裝置如圖1所示，物塊A的質(zhì)量為m1，物塊B和遮光片的總質(zhì)量為m2，用通過定滑輪的輕細線連接，m1＜m2，開始用手托著B靜止，細線伸直。此時遮光片到光電門的距離為H，然后釋放物塊B，當(dāng)遮光片通過光電門時，光電門記錄的遮光時間是2.11×10－3s。已知遮光片的寬度為d，且d＜H，在測遮光片的寬度d時，使用20分度的游標卡尺來測量，準確操作后，部分刻度線如圖2所示，重力加速度為g。(1)遮光片的寬度d為________cm。(2)物塊B經(jīng)過光電門時的速度為______m/s(保留兩位有效數(shù)字)。(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，需要滿足關(guān)系式______________________，即可驗證機械能守恒定律(用題中所給的字母表示)。(4)在實際運算驗證時，第(3)中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異，你認為原因可能是________________________(答對一條即可給分)。解析：(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標尺讀數(shù)為0.05×11mm＝0.55mm，則遮光片的寬度d＝10.55mm＝1.055cm。(2)物塊B經(jīng)過光電門的瞬時速度為v＝eq\f(d,Δt)＝eq\f(10.55×10－3,2.11×10－3)m/s＝5.0m/s。(3)系統(tǒng)重力勢能的減小量ΔEp＝(m2－m1)gH，系統(tǒng)動能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2＝eq\f(1,2)(m1＋m2)eq\f(d2,Δt2)，當(dāng)eq\f(1,2)(m1＋m2)eq\f(d2,Δt2)＝(m2－m1)gH時，系統(tǒng)機械能守恒。(4)在實際運算驗證時，第(3)中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異，可能的原因是存在阻力作用。答案：(1)1.055(2)5.0(3)eq\f(1,2)(m1＋m2)eq\f(d2,Δt2)＝(m2－m1)gH(4)存在阻力作用13．(11分)排球比賽時，某運動員進行了一次跳發(fā)球，若擊球點恰在發(fā)球處底線上方3.04m高處，擊球后排球以25.0m/s的速度水平飛出，球的初速度方向與底線垂直，排球場的有關(guān)尺寸如圖所示，試計算說明：(不計空氣阻力，g取10m/s2)(1)此球能否過網(wǎng)？(2)球是落在對方界內(nèi)，還是界外？解析：(1)設(shè)排球下降到網(wǎng)的上端所在高度所用時間為t1則Δh＝eq\f(1,2)gt12，x＝v0t1，其中Δh＝(3.04－2.24)m＝0.8m解以上兩式得x＝10m＞9m，故此球能過網(wǎng)。(2)當(dāng)排球落地時h＝eq\f(1,2)gt22，x′＝v0t2，將h＝3.04m代入得x′≈19.5m＞18m，故排球落在對方界外。答案：(1)能過網(wǎng)(2)界外14．(12分)有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋。取g＝10m/s2，求：(1)若汽車到達橋頂時速度為5m/s，橋?qū)ζ嚨闹С至的大??；(2)若汽車經(jīng)過橋頂時恰好對橋頂沒有壓力而騰空，汽車此時的速度大小v；(3)已知地球半徑R＝6400km，現(xiàn)設(shè)想一輛沿赤道行駛的汽車，若不考慮空氣的影響，也不考慮地球自轉(zhuǎn)，汽車速度多大時就可以“飛”起來。解析：(1)以汽車為研究對象，由牛頓第二定律得mg－F＝meq\f(v2,r)，代入數(shù)據(jù)解得F＝7600N。(2)當(dāng)F＝0時有mg＝meq\f(v2,r)得v＝eq\r(gr)＝10eq\r(5)m/s。(3)當(dāng)v＝eq\r(gR)時汽車就會“飛”起來，將R＝6400km代入得v＝8000m/s。答案：(1)7600N(2)10eq\r(5)m/s(3)8000m/s15．(15分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1＝0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后做勻變速運動，物塊由B到D位