2019-2020年人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案8.doc

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2019-2020年人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案8 1. 圖4－1－15 物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖4－1－15所示裝置測(cè)量物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．他們經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)和計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：在地面上沿拋出的速度方向水平放置一把刻度尺，讓懸掛在拋出點(diǎn)處的重錘線的投影落在刻度尺的零刻度線上，則利用小球在刻度尺上的落點(diǎn)位置，就可直觀地得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．如圖四位同學(xué)在刻度尺旁邊分別制作了速度標(biāo)尺(圖中P點(diǎn)為重錘所指位置)，可能正確的是(　　) 解析：由于高度一定，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝ 一定，水平速度v＝，即v與x成正比，在刻度線上速度分布均勻，A正確． 答案：A 2. 圖4－1－16 如圖4－1－16為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(　　) A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大 B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90 C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大 D．從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小 解析：質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯(cuò)誤；由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下，故質(zhì)點(diǎn)由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確．A點(diǎn)的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90，B錯(cuò)誤，從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯(cuò)誤． 答案：A 3. 圖4－1－17 (xx北京西城區(qū)抽樣)隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂．如圖4－1－17所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球．由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的A穴．則(　　) A．球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng) B．該球從被擊出到落入A穴所用的時(shí)間為 C．球被擊出時(shí)的初速度大小為L(zhǎng) D．球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為mgh/L 解析：由于受到恒定的水平風(fēng)力的作用，球被擊出后在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由h＝gt2得球從被擊出到落入A穴所用的時(shí)間為t＝ ，B正確；由題述高爾夫球豎直地落入A穴可知球水平末速度為零，由L＝v0t/2得球被擊出時(shí)的初速度大小為v0＝L ，C正確；由v0＝at得球水平方向加速度大小a＝gL/h，球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為F＝ma＝mgL/h，D錯(cuò)誤． 答案：BC 4. 圖4－1－18 如圖4－1－18所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經(jīng)過時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)處．若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是(　　) A．va＝vb B．va＝vb C．ta＝tb D．ta＝tb 解析：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直方向的高度決定t＝ ，a物體下落的高度是b的2倍，有ta＝tb，D正確；水平方向的距離由高度和初速度決定x＝v0 ，由題意得a的水平位移是b的2倍，可知va＝vb，B正確． 答案：BD 5. 圖4－1－19 甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距為H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60角，如圖4－1－19所示，已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)，則下列判斷正確的是(　　) A．甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同 B．v＝2v0 C．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇 D．甲船也在A點(diǎn)靠岸 解析：渡河時(shí)間均為，乙能垂直于河岸渡河，對(duì)乙船，由vcos 60＝v0，可得v＝2v0，甲船在該時(shí)間內(nèi)沿水流方向的位移為(vcos 60＋v0)＝H剛好到A點(diǎn)．綜上所述，A、C錯(cuò)誤，B、D正確． 答案：BD 6. 圖4－1－20 如圖4－1－20所示，在距地面高為H＝45 m處，有一小球A以初速度v0＝10 m/s水平拋出，與此同時(shí)，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度v0同方向滑出，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A球從拋出到落地的時(shí)間和這段時(shí)間內(nèi)的水平位移； (2)A球落地時(shí)，A、B之間的距離． 解析：(1)根據(jù)H＝gt2得t＝3 s，由x＝v0t　得x＝30 m. (2)對(duì)于B球，根據(jù)F合＝ma，F(xiàn)合＝μmg，可得加速度大小a＝5 m/s2.判斷得在A落地之前B已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，xA＝x＝30 m，由v＝2axB　xB＝10 m，則Δx＝xA－xB＝20 m 答案：(1)3 s　30 m　(2)20 m 1．一個(gè)物體在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，突然撤去F2，則物體的運(yùn)動(dòng)情況將是(　　) A．物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B．物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng) C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．物體沿F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析：物體在相互垂直的恒力F1和F2的作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其速度方向與F合的方向一致，經(jīng)過一段時(shí)間后，撤去F2，F(xiàn)1與v不在同一直線上，故物體必做曲線運(yùn)動(dòng)；由于F1恒定，由a＝，a也恒定，故應(yīng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確． 答案：A 2. 圖4－1－21 一小船在河中xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖4－1－21所示，下列判斷正確的是(　　) A．若小船在x方向始終勻速，則y方向先加速后減速 B．若小船在x方向始終勻速，則y方向先減速后加速 C．若小船在y方向始終勻速，則x方向先減速后加速 D．若小船在y方向始終勻速，則x方向先加速后減速 解析：小船運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的切線方向?yàn)樾〈暮纤俣确较颍粜〈趚方向始終勻速，由合速度方向的變化可知，小船在y方向的速度先減小再增加．故A錯(cuò)誤，B正確；若小船在y方向始終勻速，由合速度方向的變化可知，小船在x方向的速度先增加后減小，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：BD 3. 圖4－1－22 平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線，如圖4－1－22所示．若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1，下列說法中正確的是(　　) A．圖線2表示豎直分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線 B．t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為30 C．t1時(shí)間內(nèi)的豎直位移與水平位移之比為1∶2 D．2t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為60 解析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，其豎直方向速度v2＝gt，選項(xiàng)A正確；t1時(shí)刻水平速度與豎直速度相等，v1＝gt1，合速度方向與初速度方向夾角為45，選項(xiàng)B錯(cuò)；t1時(shí)間內(nèi)的水平位移x＝v1t1，豎直位移y＝gt＝v1t1＝x，選項(xiàng)C正確；2t1時(shí)刻豎直速度v2′＝2gt1，tan α＝v2′/v1＝2，合速度方向與初速度方向夾角為α＝arctan 2＞60，選項(xiàng)D錯(cuò)． 答案：AC 4. 圖4－1－23 如圖4－1－23所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成α角，則兩小球初速度之比為(　　) A．tan α B．cos α C．tan α D．cos α 解析：兩小球被拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)容器半徑為R，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為tA、tB，對(duì)A球：Rsin α＝vAtA，Rcos α＝at；對(duì)B球：Rcos α＝vBtB，Rsin α＝at，解四式可得：＝tan α，C項(xiàng)正確． 答案：C 5．“512”汶川大地震，牽動(dòng)了全國(guó)人民的心．一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī)，以10 m/s的速度水平飛行，在距地面180 m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則(　　) A．物資投出后經(jīng)過6 s到達(dá)地面目標(biāo) B．物資投出后經(jīng)過18 s到達(dá)地面目標(biāo) C．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離60 m處投出物資 D．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180 m處投出物資 解析：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．物資投出后做平拋運(yùn)動(dòng)，其落地所用時(shí)間由高度決定，t＝ ＝6 s，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；拋出后至落地的水平位移為x＝vt＝60 m，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：AC 6. 圖4－1－24 在一個(gè)光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1 kg的物體原來靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)，從t＝0時(shí)刻起受到如圖4－1－24所示隨時(shí)間變化的外力作用，F(xiàn)y表示沿y軸方向的外力，F(xiàn)x表示沿x軸方向的外力，下列說法中正確的是(　　) A．前2 s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．后2 s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向 C．4 s末物體坐標(biāo)為(4 m,4 m) D．4 s末物體坐標(biāo)為(12 m,4 m) 解析：前2 s內(nèi)物體只受x軸方向的作用力，故沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；其加速度為ax＝2 m/s2，位移為x1＝axt2＝4 m．后2 s內(nèi)物體沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為x1＝8 m，沿y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為ay＝2 m/s2，位移為y＝ayt2＝4 m，故4 s末物體坐標(biāo)為(12 m,4 m)，D正確． 答案：AD 7. 圖4－1－25 (xx開封期末)如圖4－1－25所示，取稍長(zhǎng)的細(xì)桿，其一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做一個(gè)尾翼，做成A、B兩只飛鏢，將一軟木板掛在豎直墻壁上，作為鏢靶．在離墻壁一定距離的同一處，將它們水平擲出，不計(jì)空氣阻力，兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖4－1－25所示(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是(　　) A．A鏢擲出時(shí)的初速度比B鏢擲出時(shí)的初速度大 B．B鏢插入靶時(shí)的末速度比A鏢插入靶時(shí)的末速度大 C．B鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比A鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) D．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大 解析：平拋運(yùn)動(dòng)可以分為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．即x＝v0t，y＝gt2.題目中兩飛鏢在同一處水平拋出，飛鏢B在豎直方向下落的距離大，說明飛鏢B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)．又因?yàn)閮娠w鏢拋出時(shí)距墻壁的水平距離相同，所以飛鏢B的水平速度?。赃x項(xiàng)A、C正確；兩飛鏢的質(zhì)量大小不能確定，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；飛鏢B的水平速度比飛鏢A小，但飛鏢B的豎直速度比飛鏢A大，而末速度指的是水平速度和豎直速度的合速度．因此不能確定兩飛鏢的末速度，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤． 答案：AC 8. 圖4－1－26 如圖4－1－26所示，高為h＝1.25 m的平臺(tái)上，覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60 kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺(tái)邊緣滑去，著地時(shí)的速度方向與水平地面的夾角為45(取重力加速度g＝10 m/s2)．由此可知正確的是(　　) A．滑雪者離開平臺(tái)邊緣時(shí)的速度大小是5.0 m/s B．滑雪者著地點(diǎn)到平臺(tái)邊緣的水平距離是2.5 m C．滑雪者在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.5 s D．滑雪者著地的速度大小為5 m/s 解析：滑雪者平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝ ＝0.5 s，落地時(shí)的豎直速度vy＝gt＝5.0 m/s，因著地速度與水平方向的夾角為45，由vcos 45＝v0，vsin 45＝vy，可得滑雪者離開平臺(tái)的水平速度v0＝5.0 m/s，著地的速度大小為v＝5 m/s，平拋過程的水平距離為x＝v0t＝2.5 m，故A、B、C、D均正確． 答案：ABCD 9. 圖4－1－27 乒乓球在我國(guó)有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有“國(guó)球”的美譽(yù)，中國(guó)乒乓球的水平也處于世界領(lǐng)先地位．現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，已知球臺(tái)長(zhǎng)L、網(wǎng)高h(yuǎn)，假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力．若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方某高度處以一定的速度被水平發(fā)出(如圖4－1－27所示)，球恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過球網(wǎng)，則根據(jù)以上信息可以求出(　　) A．發(fā)球的初速度大小 B．發(fā)球時(shí)的高度 C．球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間 D．球從發(fā)出到對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間 解析：由運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知，發(fā)球位置距球臺(tái)的高度等于網(wǎng)高h(yuǎn)，發(fā)球點(diǎn)到球第一次落在臺(tái)上P1點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)/4，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律h＝gt2，＝v0t，由此兩式可求出發(fā)球時(shí)的速度v0和球從發(fā)出到第一次落在臺(tái)上的時(shí)間t，所以A、B、C項(xiàng)均正確；但由于不知道對(duì)方運(yùn)動(dòng)員在何處接住球，故無法求出總時(shí)間，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：ABC 10. 圖4－1－28 (xx西安質(zhì)檢)質(zhì)量為0.2 kg的物體，其速度在x、y方向的分量vx、vy與時(shí)間t的關(guān)系如圖4－1－28所示，已知x、y方向相互垂直，則(　　) A．0～4 s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng) B．0～6 s內(nèi)物體一直做曲線運(yùn)動(dòng) C．0～4 s內(nèi)物體的位移為12 m D．4～6 s內(nèi)物體的位移為2 m 答案：AD 11. 圖4－1－29 如圖4－1－29所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為α＝53的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h＝0.8 m，g＝10 m/s2，sin 53＝0.8，cos 53＝0.6，則 (1)小球水平拋出的初速度v0是多大？ (2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s是多少？ (3)若斜面頂端高H＝20.8 m，則小球離開平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間t到達(dá)斜面底端？ 解析：(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行，否則小球會(huì)彈起，所以vy＝v0tan 53，v＝2gh，則vy＝4 m/s，v0＝3 m/s. (2)由vy＝gt1得t1＝0.4 s，x＝v0t1＝30.4 m＝1.2 m. (3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝gsin 53，初速度v＝5 m/s.則 ＝vt2＋at，解得t2＝2 s．(或t2＝－ s不合題意舍去) 所以t＝t1＋t2＝2.4 s. 答案：(1)3 m/s　(2)1.2 m　(3)2.4 s 12. 圖4－1－30 如圖4－1－30所示，在距地面80 m高的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)上每隔1 s依次放下a、b、c三物體，拋出點(diǎn)a、b與b、c間距分別為45 m和55 m，分別落在水平地面上的A、B、C處．求： (1)飛機(jī)飛行的加速度； (2)剛放下b物體時(shí)飛機(jī)的速度大??； (3)b、c兩物體落地點(diǎn)BC間距離． 解析：(1)飛機(jī)水平方向上，由a經(jīng)b到c做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由Δx＝aT2得，a＝＝＝10 m/s2. (2)因位置b對(duì)應(yīng)a到c過程的中間時(shí)刻，故有vb＝＝50 m/s. (3)設(shè)物體落地時(shí)間為t，由h＝gt2得：t＝ ＝4 s，BC間距離為：BC＝bc＋vct－vbt， 又vc－vb＝aT，得：BC＝bc＋aTt＝95 m. 答案：(1)10 m/s2　(2)50 m/s　(3)95 m