2014年高考物理二轮专题复习专题二物体的运动2-2课后作业(含解析)

-1-2014年高考物理二轮专题复习课后作业：专题二物体的运动2-21．(2013·福州模拟)为保卫我国神圣领土“钓鱼岛”，我国派遣了10余艘海监船赴“钓鱼岛”海域执行公务。其中一艘海监船在海中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列说法正确的是()A．若船在x方向始终匀速，则船在y方向始终匀速B．若船在x方向始终匀速，则船在y方向先减速后加速C．若船在y方向始终匀速，则船在x方向始终匀速D．若船在y方向始终匀速，则船在x方向先加速后减速[答案]BD[解析]做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，若船在x方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，船在y方向先减速后加速，A错，B对；同理可知，C错，D对。2．(2013·临沂模拟)物体做平抛运动时，下列描述物体速度变化量大小Δv随时间t变化的图象，可能正确的是()[答案]D[解析]由平抛运动规律可知，平抛运动的加速度恒定，对比各选项可知，答案选D。3.-2-(2013·上海青浦区教学质量调研)如图所示，一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游1003m处有一危险的急流区，当时水流速度为4m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少为()A.433m/sB.833m/sC．2m/sD．4m/s[答案]C[解析]要使小船避开危险区沿直线到达对岸，只要使小船合速度方向指向对岸危险区上游即可，为使船速最小，应使合速度刚好指向对岸危险区边缘且船速v2垂直于合速度，如图所示，则v2＝v1sinθ，根据题意得θ＝30°，所以v2＝2m/s，C正确。4．(2013·南京模拟)如图所示，小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25m，g取10m/s2，小球抛出后首先落到的台阶是()A．第一级台阶B．第二级台阶C．第三级台阶D．第四级台阶[答案]D-3-[解析]小球做平抛运动，设小球第一次落在第n级台阶上，水平方向上有nl＝v0t，竖直方向上有nl＝12gt2，解得n＝3.2，故小球将落在第四级台阶上，选项D正确。5．(2013·北京理综)在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x1、x2、x3，机械能的变化量依次为ΔE1、ΔE2、ΔE3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()A．x2－x1＝x3－x2，ΔE1＝ΔE2＝ΔE3B．x2－x1x3－x2，ΔE1＝ΔE2＝ΔE3C．x2－x1x3－x2，ΔE1ΔE2ΔE3D．x2－x1x3－x2，ΔE1ΔE2ΔE3[答案]B[解析]平抛运动的物体在竖直方向为匀加速运动，因此小球通过竖直方向上相等距离所用的时间Δt越来越短，由Δx＝v0Δt可知，x2－x1x3－x2，小球平抛运动的过程中机械能守恒，则有ΔE1＝ΔE2＝ΔE3＝0，选项B正确。6．(2013·淄博模拟)一质量为2kg的物体在光滑水平面上沿相互垂直的两个方向的分运动图象如图甲、乙所示，根据运动图象可知，4s末物体运动的加速度、速度的大小分别是()-4-A．2m/s245m/sB．2m/s24m/sC．1m/s245m/sD．1m/s22m/s[答案]A[解析]图甲是位移—时间图象，斜率代表速度，图象是直线，说明物体在x轴方向做匀速直线运动，速度大小为v0＝164m/s＝4m/s；图乙是速度—时间图象，斜率代表加速度，图象是直线，说明物体在y轴方向做匀加速直线运动，加速度a＝84m/s2＝2m/s2；4s末物体的速度是v＝v20＋v2y＝42＋82m/s＝45m/s，选项A正确。7.(2013·山东济南一模)如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h1和h2。某时刻从A点以速度v1水平抛出一个小球，经过时间t后，又从B点以速度v2水平抛出另一球，结果两球同时落在P、Q连线上的O点，则有()A．h1－h2＝gt22B．＝v1h212h22C．＝v1h12h2D．＝v1h12h2[答案]C[解析]设B飞行的时间为tB，则有h1－h2＝12g(tB＋t)2－12gt2B＝gtB＋12gt2，A错误；A飞行的时间tA＝2h1g，B飞行的时间tB＝2h2g，而PO＝v1tA，QO＝v2tB，故＝v1h12h2，C正确，B、D错误。8．(2013·杭州模拟)-5-在2012年雪灾救援中，一架在500m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的运输机，要将两批救援物资分别投放到山腰的D点(D位于AC的中点)和山脚的C点。已知山AB高360m，水平距离BC长1200m。若不计空气阻力，g取10m/s2，则两次空投的时间间隔应为()A．1sB．2sC．3sD．5s[答案]A[解析]救援物资从运输机上投放后做平抛运动，物资下落到D点所用时间t1＝2h1g＝2×32010s＝8s，物资下落到C点所用时间t2＝2h2g＝2×50010s＝10s。所以第一次投放时距D点的水平距离为x1＝v0t1＝1600m，第二次投放时距C点的水平距离为x2＝v0t2＝2000m，所以两次投放的水平距离差Δx＝x1＋600m－x2＝200m，故两次空投的时间间隔应为1s，A选项正确。9．(2013·云南部分名校第一次统考)如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石块，已知AO＝40m，忽略人的身高，不计空气阻力。下列说法正确的是()A．若v018m/s，则石块可以落入水中B．若v020m/s，则石块不能落入水中C．若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大[答案]A[解析]石块做平抛运动刚好落入水中时，40sin30°(m)＝12gt2,40cos30°(m)＝v0t，解得v0＝18m/s，A正确，B错误；设落水时速度方向与水平面的夹角为α，tanα＝vyv0＝2ghv0，v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，C错误；若石块不能落入水中，设落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为β，则有tanβ＝2tan30°，β为定值，与v0无关，故落到斜面上时速度方向与斜面的夹角也为定值，D错误。-6-10．(2013·吉林省吉林市二模)以初速为v0、射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体水平方向速度大小为()A.gs2v0B.gsv0C.gsv0v40＋g2s2D.2gsv0v20＋g2s2[答案]C[解析]当小球做平抛运动时，设平抛的水平高度为h，如图所示，则s＝v0t，h＝12gt2，故h＝gs22v20，tanα＝vyv0＝2ghv0＝sgv20。当物体由静止开始从轨道顶端滑下时，设到底端的速度为v′，根据动能定理得mgh＝12mv′2，则v′＝2gh＝gsv0，v′的方向与图中v的方向相同，物体水平方向速度大小v0′＝v′cosα，cosα＝11＋tan2α＝11＋s2gv40，故v0′＝gsv0v40＋g2s2，C正确。11.(2013·安徽大江中学、开城中学联考)如图所示，小球A从倾角37°足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑，速度大小v1＝6m/s，经过时间Δt后，从斜面顶点处以速度v2＝4m/s水平抛出一个飞镖，结果飞镖恰好在斜面上某处击中小球A。不计飞镖运动过程中的空气阻力，可将飞镖和小球视为质点。已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。试求：-7-(1)飞镖是以多大的速度击中小球的？(2)两个物体开始运动的时间间隔Δt应为多少？[答案](1)213m/s(2)0.1s[解析](1)飞镖落在斜面上有tanθ＝y/x＝gt22/(2v2t2)得t2＝2v2tanθ/g＝0.6svy＝gt2＝6m/s，故v＝v22＋v2y＝213m/s(2)飞镖落在斜面上的竖直分位移为y＝gt22/2＝1.8m得合位移s＝y/sinθ＝3m小球的运动时间t1＝s/v1＝0.5s故Δt＝t2－t1＝0.1s12．(2013·江西重点中学联考)辽宁号航空母舰是我国第一艘现代航母，辽宁舰舰长304米，舰宽70.5米，舰首滑跃式起飞甲板仰角为14°，最高航速32节(1节约等于0.5m/s)。2012年11月25日，飞行员驾驶歼－15航载机在辽宁舰上成功着舰并起飞，再一次表明我国的海防力量得到进一步的提升。歼－15舰载战斗机发动机的推力可达132千牛，最高速度可达2.4马赫(1马赫相当于330m/s)。如果歼－15舰载机在航母起飞时发动机的推力为1.3×105N，航母甲板有效滑行水平跑道长250m(不包括滑跃式甲板的长度)，飞机的总质量为2.4×104kg，飞机离舰时的速度达到50m/s，飞机通过滑跃式起飞甲板时速度大小不变。(1)飞机起飞时，辽宁舰静止在海面上，飞机在甲板上起飞水平滑行时所受的阻力为多大(设阻力大小不变)?(2)如果飞机起飞时相对舰的速度不变，辽宁舰正以20节的速率沿飞机起飞的方向航行，那么，飞机离舰时的速度方向与水平方向夹锐角的正切值为多大？(计算结果保留三位有效数字)(sin14°＝0.2419，cos14°＝0.9703)[答案](1)f＝1.00×104N(2)0.207[解析](1)由匀变速直线运动v2＝2as牛顿第二定律F－f＝ma得f＝1.00×104N-8-(2)飞机的水平速度vx′＝vcos14°＋v1＝58.5m/s，竖直速度vy′＝vsin14°＝12.1m/stanθ＝vy′/vx′＝0.20713.如图所示，质量为m的木块从A点水平抛出，抛出点离地面高度为l，不计空气阻力，在无风情况下落地点B到抛出点的水平距离为s；当有恒定的水平风力F时，仍以原来初速度抛出，落地点C到抛出点的水平距离为34s。试求：(1)无风情况下木块落地时的速度；(2)水平风力F的大小。[答案](1)gs22l＋2gl方向与水平面成arctan2lg(2)F＝mgs4l[解析](1)在无风的情况下，由平抛运动规律得s＝v0t，l＝12gt2联立得到水平初速度为v0＝sg2l木块落地的竖直速度为vy＝2gl所以木块落地时的速度大小为v＝v20＋v2y＝gs22l＋2gl落地速度与水平方向间的夹角θ满足tanθ＝vyv0＝2ls(2)在有风的情况下，水平方向木块做匀减速运动，有vx＝v0－axt＝v0－Fm2lg另由位移关系可知3s4＝v0＋vx22lg联立以上两式并消去vx，代入v0可得F＝mgs4l-9-