1、章末综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,共48分,在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得零分)1游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河,当水速突然变大时,对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()A路程变大,时间延长B路程变大,时间缩短C路程变大,时间不变D路程和时间均不变【解析】运动员渡河可以看成是两个运动的合运动:垂直河岸的运动和沿河岸的运动运动员以恒定的速率垂直河岸渡河,在垂直河岸方向的分速度恒定,由分运动的独立性原理可知,渡河时间不变;但是水速变大,沿河岸方向
2、的运动速度变大,因时间不变,则沿河岸方向的分位移变大,总路程变大,故选项C正确【答案】C2如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度v匀速向右运动到如图1所示位置时,物体P的速度为()图1AvBvcos C. Dvcos2 【解析】如图所示,绳子与水平方向的夹角为,将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,沿绳子方向的速度等于P的速度,根据平行四边形定则得,vPvcos ,故B正确,A、C、D错误【答案】B3甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图2所示,甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出,且不计空气阻力,则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是(
3、) 【导学号:22852023】图2A同时抛出,且v1v2B甲比乙后抛出,且v1v2C甲比乙早抛出,且v1v2D甲比乙早抛出,且v1v2【解析】两球在竖直方向均做自由落体运动,要相遇,则甲竖直位移需比乙大,那么甲应早抛,乙应晚抛;要使两球水平位移相等,则乙的初速度应该大于甲的初速度,故D选项正确【答案】D4弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行,关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹,若关闭发动机时导弹的速度是水平的,不计空气阻力,则导弹从此时起水平方向的位移()A只由水平速度决定B只由离地高度决定C由水平速度、离地高度共同决定D与水平速度、离地高度都没有关系【解析】不计空气阻力,关闭
4、发动机后导弹水平方向的位移xv0tv0,可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定,选项C正确【答案】C5以初速度v0水平抛出一个物体,经过时间t物体的速度大小为v,则经过时间2t,物体速度大小的表达式正确的是()Av02gt BvgtC. D.【解析】物体做平抛运动,vxv0,vyg2t,故2t时刻物体的速度v,C正确,A错误;t时刻有v2v(gt)2,故v,B、D错误【答案】C6(多选)有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出,落地时的速度为v,竖直分速度为vy,水平射程为l,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为() 【导学号:22852024】A. B.C. D.【解析】由lv
5、0t得物体在空中飞行的时间为,故A正确;由hgt2,得t,故B错误;由vy以及vygt,得t,故C正确;由于竖直方向为初速度为0的匀变速直线运动,故ht,所以t,故D正确【答案】ACD7如图3所示,一个小球从楼梯的某一级台阶边缘正上方的O点水平抛出,当抛出时的速度为v1时,小球经过时间ta正好落在a点,当抛出时的速度为v2时,小球经过时间tb正好落在b点,则()图3Av22v1 Dtatb【解析】根据hgt2,由于hahb,故tatb,D正确由于xb2xa,而tatb,故v22v1,C正确【答案】CD8如图4所示,一小球以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30的固定斜面上,并立即
6、反方向弹回已知反弹速度的大小是入射速度大小的,则下列说法中正确的是()图4A在碰撞中小球的速度变化大小为v0B在碰撞中小球的速度变化大小为v0C小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为D小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为【解析】小球垂直落到斜面上,根据平行四边形定则将速度分解,如图所示,则v2v0,反弹后的速度大小为vvv0,碰撞中小球的速度变化大小为v|vv|v0,选项A正确,选项B错误;小球在竖直方向下落的距离为y,水平方向通过的距离为xv0tv0,位移之比为,选项D正确,选项C错误【答案】AD二、非选择题(共4小题,共52分,按题目要求作答)9(10分)在研
7、究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图5中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度v0_(用L、g表示),其值是_(g取9.8 m/s2)图5【解析】根据题意,仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置,发现相邻的两点间的水平距离均为2L,则物体在相邻的两点间运动时间相等,设这个相等时间为T0,由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动,由yaT2可得LgT,再由水平方向是匀速运动得2Lv0T0,联立上述两式解得v020.70 m/s.【答案】20.70 m/s10(12分)河宽d60 m,水流速度v16 m/s,小船在静水中速
8、度v23 m/s,则:(1)小船渡河的最短时间是多少;(2)小船渡河的最短航程是多少【解析】(1)当船头垂直河岸前进时,渡河时间最短,有:tmins20 s.(2)由于v2v1,无论船的航向如何,合速度均不可能垂直于河岸,船不可能到达正对岸,而应到达其下游某点由于v1、v2和v之间满足平行四边形定则,其中v1确定,v2大小确定,方向可调,画出v2所有可能的方向,从中选择v与河岸夹角最大的方向,即为最短位移如图所示,先作出OA表示水流速度v1,然后以A为圆心,以v2的大小为半径作圆,过O作圆的切线OC与圆相切于C,连接AC,再过O作AC的平行线OB,过C作OA的平行线交OB于B,则OB表示船对水
9、的速度v2和船对水的航向,从图中不难看出,船沿OCD行驶到对岸航程最短此时v2与河岸的夹角满足cos ,故最短位移x120 m.【答案】20 s120 m11. (14分)某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图6所示从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37的斜坡上的A点已知每块砖的平均厚度为10 cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖,g取10 m/s2.(sin 370.6,cos 370.8)求:图6(1)石子在空中运动的时间t;(2)石子水平抛出的速度v0. 【导学号:22852025】【解析】(1)由题意可知:石子落到A点的竖直位移y200101
10、02 m20 m由y得t2 s.(2)由A点的速度分解可得v0vytan 37又因vygt,解得vy20 m/s故v015 m/s.【答案】(1)2 s(2)15 m/s12(16分)如图7所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m1.0 kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数0.25,且与台阶边缘O点的距离s5 m在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R5 m,今以O点为原点建立平面直角坐标系现用F5 N的水平恒力拉动小物块,已知重力加速度g取10 m/s2.图7(1)为使小物块不能击中挡板,求拉力F作用的最长时间;(2)若小物块在水平台阶上运动时,水平恒力一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力,求小物块击中挡板上的位置的坐标【解析】(1)为使小物块不会击中挡板,设拉力F作用最长时间t1时,小物块刚好运动到O点由牛顿第二定律得:Fmgma1解得:a12.5 m/s2减速运动时的加速度大小为:a2g2.5 m/s2由运动学公式得:sa1ta2t而a1t1a2t2解得:t1t2 s.(2)水平恒力一直作用在小物块上,由运动学公式有:v2a1s解得小物块到达O点时的速度为:v05 m/s小物块过O点后做平抛运动水平方向:xv0t竖直方向:ygt2又x2y2R2解得位置坐标为:x5 m,y5 m.【答案】(1) s(2)x5 m,y5 m