格物学 力学抛体运动的规律

平抛运动中的临界问题-抛体运动的规律知识点月考进阶自测题答案-山东省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-25
平抛运动中的临界问题-抛体运动的规律知识点月考进阶自测题答案-山东省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['平抛运动中的临界问题']

正确率40.0%中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面一手拿刀,直接将面削到开水锅里.如图,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为$${{h}{,}}$$与锅沿的水平距离为$${{L}{,}}$$锅的半径也为$${{L}{,}}$$将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为$${{g}{,}}$$则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是(

C

A.运动的时间都相同

B.速度的变化量都相同

C.落入锅中时,最大速度是最小速度的$${{3}}$$倍

D.若初速度为$${{v}_{0}{,}}$$则$$L \sqrt{\frac{g} {2 h}} < v_{0} < 3 L \sqrt{\frac{g} {2 h}}$$

2、['平抛运动与斜面相结合的问题', '平抛运动中的临界问题', '静电力做功', '带电体(计重力)在电场中的运动']

正确率40.0%如图,倾角为$${{3}{0}{°}}$$的斜面上有一个电荷量为$${{q}}$$($${{q}{>}{0}}$$)质量为$${{m}}$$的小球以$${{v}_{0}}$$的初速度水平抛出。竖直平面内有一水平向左的匀强电场,电场强度为$${{E}}$$。已知小球回到斜面时速度方向与斜面的夹角不变,克服电场力做功$$\frac{3 m v_{0}^{2}} {8}$$。从抛出小球到小球回到斜面的运动过程中,下列说法正确的是(
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D

A.$$E=\frac{\sqrt{3} m g} {q}$$

B.该系统的机械能不变

C.小球最小速度为$$\frac{v_{0}} {2}$$

D.若第二次抛出小球时撤去电场,则两次小球离斜面最远距离之差为$$\frac{\sqrt3 v_{0}^{2}} {4 8 g}$$

3、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率60.0%在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球$${{A}}$$、$${{B}}$$、$${{C}}$$,它们离地面的高度分别为$${{3}{h}}$$、$${{2}{h}}$$和$${{h}}$$,当小车遇到障碍物$${{P}}$$时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示.下列说法正确的是(

C

A.三个小球落地的时间差与车速有关

B.三个小球落地点的间隔距离满足$${{L}_{1}{=}{{L}_{2}}}$$

C.三个小球落地点的间隔距离满足$${{L}_{1}{<}{{L}_{2}}}$$

D.三个小球落地点的间隔距离满足$${{L}_{1}{>}{{L}_{2}}}$$

4、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率60.0%打乒乓球是人们较为喜爱的一项娱乐活动。发球时,人用球拍拍打乒乓球,球先会落到自己一侧,再反弹到对方一侧,如果反弹后撞网或未落到对方区域,则判为负。某同学在某次发球的过程中,用球拍水平拍球,却使球反弹后在上升的过程中撞网了。现忽略空气阻力,在其他条件不变的情况下,为使球能落到对方区域,下列操作可行的是(

B

A.换用质量稍大的乒乓球

B.增大水平拍球的高度

C.后退一些再水平拍球

D.增大水平拍球的初速度

5、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率40.0%在$${{2}{0}{1}{2}}$$

A

A.乒乓球的初速度$$v_{0}=\frac{L} {3} \sqrt{\frac{g} {2 h}}$$

B.乒乓球从发出到落在球台边缘的时间$$t=2 \sqrt{\frac{2 h} {g}}$$

C.乒乓球从发出到落在球台边缘的过程中距离球台的最大高度大于$${{h}}$$

D.乒乓球从发出到落在球台边缘的过程中距离球台的最大高度小于$${{h}}$$

6、['平抛运动中的临界问题']

正确率40.0%里约奥运会我国女排获得世界冠军,女排队员$${{“}}$$

B

A.$$2 2 m / s$$

B.$$2 3 m / s$$

C.$$2 5 m / s$$

D.$$2 8 m / s$$

7、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率40.0%套圈游戏是一项很受欢迎的群众运动,要求每次从同一位置水平抛出圆环,套住与圆环前端水平距离为$${{3}{m}}$$处的$${{2}{0}{{c}{m}}}$$高的竖直细杆即为获胜.一身高$${{1}{.}{7}{m}}$$的老人从距地面$${{1}{m}}$$高度处水平抛出圆环,圆环半径为$${{8}{{c}{m}}{,}}$$要想套住细杆,他水平抛出的速度可能为$${{(}{g}}$$取$${{1}{0}{{m}{/}{s}^{2}}{)}}$$(

B

A.$${{7}{.}{4}{{m}{/}{s}}}$$

B.$${{7}{.}{8}{{m}{/}{s}}}$$

C.$${{8}{.}{2}{{m}{/}{s}}}$$

D.$${{8}{.}{6}{{m}{/}{s}}}$$

8、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率40.0%如图所示为四分之一圆柱体$${{O}{A}{B}}$$的竖直截面,半径为$${{R}}$$,在$${{B}}$$点上方的$${{C}}$$点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在$${{D}}$$点与圆柱体相切,$${{O}{D}}$$与$${{O}{B}}$$的夹角为$${{6}{0}^{∘}}$$,则$${{C}}$$点到$${{B}}$$点的距离为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{R} {4}$$

B.$$\frac{3 R} {4}$$

C.$$\frac{R} {2}$$

D. $${{R}}$$

9、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率40.0%如图所示,一同学在玩闯关类的游戏,他站在平台的边缘,想在$${{2}{s}}$$

A

A.$${{1}}$$$${{m}}$$

B.$${{1}{.}{5}}$$$${{m}}$$

C.$${{2}{m}}$$

D.$${{2}{0}}$$$${{m}}$$

10、['平抛运动中的临界问题', '平抛运动基本规律及推论的应用', '匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']

正确率40.0%一个小球在高$${{h}{=}{{2}{0}}{m}}$$处的$${{A}}$$点被水平抛出的同时在其正下方水平粗糙地面的$${{B}}$$点有一物块经过,物块在$${{B}}$$点的速度为$$v_{1}=1 2 m / s$$,小球平抛初速度$${{v}_{0}}$$与$${{v}_{1}}$$方向相同。若物块停止运动时,恰好被落下的小球击中,不计空气阻力,小球和物块均可视为质点,取$$g=1 0 m / s^{2}$$,则(

D

A.物块的运动时间为$${{1}{s}}$$

B.物块的位移大小为$${{2}{4}{m}}$$

C.物块与地面间的动摩擦因数为$${{0}{.}{3}}$$

D.小球平抛初速度的大小为$${{6}{m}{/}{s}}$$

1. 题目分析:小面圈做平抛运动,高度$$h$$相同,时间$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$相同(A正确)。速度变化量$$\Delta v = gt$$相同(B正确)。落入锅中时,水平位移范围$$L \leq x \leq 3L$$,初速度$$v_0$$范围$$L \sqrt{\frac{g}{2h}} \leq v_0 \leq 3L \sqrt{\frac{g}{2h}}$$(D正确)。最大速度$$v_{\text{max}} = \sqrt{(3L \sqrt{\frac{g}{2h}})^2 + 2gh}$$,最小速度$$v_{\text{min}} = \sqrt{(L \sqrt{\frac{g}{2h}})^2 + 2gh}$$,计算得$$v_{\text{max}} = \sqrt{\frac{9L^2 g}{2h} + 2gh}$$,$$v_{\text{min}} = \sqrt{\frac{L^2 g}{2h} + 2gh}$$,比值不为3倍(C错误)。

答案:C

2. 题目分析:小球受电场力和重力,合力方向决定运动轨迹。由题意,小球回到斜面时速度方向不变,说明电场力与重力分量平衡,即$$qE = mg \sin 30^\circ$$,解得$$E = \frac{mg}{2q}$$(A错误)。电场力做功改变机械能(B错误)。最小速度为垂直斜面分量,由能量守恒得$$v_{\text{min}} = \frac{v_0}{2}$$(C正确)。撤去电场后,两次最大高度差由运动学公式计算得$$\frac{\sqrt{3} v_0^2}{48g}$$(D正确)。

答案:CD

3. 题目分析:三个小球平抛时间由高度决定,分别为$$t_A = \sqrt{\frac{6h}{g}}$$,$$t_B = \sqrt{\frac{4h}{g}}$$,$$t_C = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$,时间差与车速无关(A错误)。水平位移$$x = v t$$,由于$$t_A > t_B > t_C$$,且车速相同,故$$L_1 = x_A - x_B = v (t_A - t_B)$$,$$L_2 = x_B - x_C = v (t_B - t_C)$$。由于$$t_A - t_B < t_B - t_C$$,故$$L_1 < L_2$$(C正确)。

答案:C

4. 题目分析:反弹后撞网说明水平位移不足或初速度过小。增大水平拍球高度可增加飞行时间,从而增大水平位移(B可行)。后退一些再拍球也能增加水平位移(C可行)。增大初速度直接增加水平位移(D可行)。换用质量大的球不影响运动轨迹(A不可行)。

答案:BCD

5. 题目分析:乒乓球平抛运动,水平位移$$L = v_0 t$$,竖直位移$$h = \frac{1}{2} g t^2$$,解得$$v_0 = \frac{L}{t} = \frac{L}{\sqrt{\frac{2h}{g}}} = L \sqrt{\frac{g}{2h}}$$(A错误)。时间$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$(B错误)。最大高度由竖直分速度决定,可能大于$$h$$(C正确)。

答案:C

6. 题目分析:排球做斜抛运动,水平位移$$x = v_0 \cos \theta \cdot t$$,竖直位移$$y = v_0 \sin \theta \cdot t - \frac{1}{2} g t^2$$。代入数据解得$$v_0 \approx 25 \, \text{m/s}$$。

答案:C

7. 题目分析:圆环平抛运动,竖直位移$$0.2 \, \text{m} = \frac{1}{2} g t^2$$,解得$$t = 0.2 \, \text{s}$$。水平位移$$3 \, \text{m} = v t$$,得$$v = 15 \, \text{m/s}$$。但考虑抛出高度和环半径,实际速度范围更小,合理值为$$7.4 \, \text{m/s}$$至$$8.6 \, \text{m/s}$$。

答案:B

8. 题目分析:小球轨迹与圆柱相切,几何关系得$$R \sin 60^\circ = \frac{1}{2} g t^2$$,$$R (1 - \cos 60^\circ) = v_0 t$$。解得$$t = \sqrt{\frac{2 R \sin 60^\circ}{g}}$$,$$v_0 = \frac{R (1 - \cos 60^\circ)}{t}$$。$$C$$点到$$B$$点距离为$$R - R \cos 60^\circ = \frac{R}{2}$$。

答案:C

9. 题目分析:平台高度$$h = \frac{1}{2} g t^2 = \frac{1}{2} \times 10 \times 2^2 = 20 \, \text{m}$$。水平位移$$x = v_0 t$$,若$$v_0 = 10 \, \text{m/s}$$,则$$x = 20 \, \text{m}$$。

答案:D

10. 题目分析:小球下落时间$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}} = 2 \, \text{s}$$。物块停止时间$$t = 2 \, \text{s}$$,初速度$$v_1 = 12 \, \text{m/s}$$,加速度$$a = \frac{v_1}{t} = 6 \, \text{m/s}^2$$。位移$$x = \frac{v_1 t}{2} = 12 \, \text{m}$$。动摩擦因数$$\mu = \frac{a}{g} = 0.6$$。小球初速度$$v_0 = \frac{x}{t} = 6 \, \text{m/s}$$。

答案:D

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