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 物理實驗小組利用如圖4－1－15所示裝置測量物體平拋運動的初速度．他們經多次實驗和計算后發(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位置，就可直觀地得到小球做平拋運動的初速度．如圖四位同學在刻度尺旁邊分別制作了速度標尺(圖中P點為重錘所指位置)，可能正確的是(　　) 解析：由于高度一定，平拋運動的時間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為一個做勻變速曲線運動的質點的軌跡示意圖，已知在B點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(　　) A．D點的速率比C點的速率大 B．A點的加速度與速度的夾角小于90 C．A點的加速度比D點的加速度大 D．從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小 解析：質點做勻變速曲線運動，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質點由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確．A點的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90，B錯誤，從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯誤． 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，高爾夫球將逐漸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質量為m的高爾夫球．由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴．則(　　) A．球被擊出后做平拋運動 B．該球從被擊出到落入A穴所用的時間為 C．球被擊出時的初速度大小為L D．球被擊出后受到的水平風力的大小為mgh/L 解析：由于受到恒定的水平風力的作用，球被擊出后在水平方向做勻減速運動，A錯誤；由h＝gt2得球從被擊出到落入A穴所用的時間為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力的大小為F＝ma＝mgL/h，D錯誤． 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，經過時間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經過時間tb恰好落在斜面的中點處．若不計空氣阻力，下列關系式正確的是(　　) A．va＝vb B．va＝vb C．ta＝tb D．ta＝tb 解析：做平拋運動的物體運動時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對岸A點，則下列判斷正確的是(　　) A．甲、乙兩船到達對岸的時間不同 B．v＝2v0 C．兩船可能在未到達對岸前相遇 D．甲船也在A點靠岸 解析：渡河時間均為，乙能垂直于河岸渡河，對乙船，由vcos 60＝v0，可得v＝2v0，甲船在該時間內沿水流方向的位移為(vcos 60＋v0)＝H剛好到A點．綜上所述，A、C錯誤，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，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與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，A、B均可看做質點，空氣阻力不計，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A球從拋出到落地的時間和這段時間內的水平位移； (2)A球落地時，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已經停止運動，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 1．一個物體在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由靜止開始運動，經過一段時間后，突然撤去F2，則物體的運動情況將是(　　) A．物體做勻變速曲線運動 B．物體做變加速曲線運動 C．物體做勻速直線運動 D．物體沿F1的方向做勻加速直線運動 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動，其速度方向與F合的方向一致，經過一段時間后，撤去F2，F(xiàn)1與v不在同一直線上，故物體必做曲線運動；由于F1恒定，由a＝，a也恒定，故應為勻變速曲線運動，選項A正確． 答案：A 2. 圖4－1－21 一小船在河中xOy平面內運動的軌跡如圖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：小船運動軌跡上各點的切線方向為小船的合速度方向，若小船在x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錯誤，D正確． 答案：BD 3. 圖4－1－22 平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運動，在同一坐標系中作出這兩個分運動的v－t圖線，如圖4－1－22所示．若平拋運動的時間大于2t1，下列說法中正確的是(　　) A．圖線2表示豎直分運動的v－t圖線 B．t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為30 C．t1時間內的豎直位移與水平位移之比為1∶2 D．2t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為60 解析：平拋運動在豎直方向做自由落體運動，其豎直方向速度v2＝gt，選項A正確；t1時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B錯；t1時間內的水平位移x＝v1t1，豎直位移y＝gt＝v1t1＝x，選項C正確；2t1時刻豎直速度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D錯． 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點分別以水平初速度v1、v2拋出兩個小球(可視為質點)，最終它們分別落在圓弧上的A點和B點，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動，設容器半徑為R，兩小球運動時間分別為tA、tB，對A球：Rsin α＝vAtA，Rcos α＝at；對B球：Rcos α＝vBtB，Rsin α＝at，解四式可得：＝tan α，C項正確． 答案：C 5．“512”汶川大地震，牽動了全國人民的心．一架裝載救災物資的直升飛機，以10 m/s的速度水平飛行，在距地面180 m的高度處，欲將救災物資準確投放至地面目標，若不計空氣阻力，g取10 m/s2，則(　　) A．物資投出后經過6 s到達地面目標 B．物資投出后經過18 s到達地面目標 C．應在距地面目標水平距離60 m處投出物資 D．應在距地面目標水平距離180 m處投出物資 解析：本題考查平拋運動的規(guī)律．物資投出后做平拋運動，其落地所用時間由高度決定，t＝ ＝6 s，A項正確，B項錯誤；拋出后至落地的水平位移為x＝vt＝60 m，C項正確，D項錯誤． 答案：AC 6. 圖4－1－24 在一個光滑水平面內建立平面直角坐標系xOy，質量為1 kg的物體原來靜止在坐標原點O(0,0)，從t＝0時刻起受到如圖4－1－24所示隨時間變化的外力作用，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內物體沿x軸做勻加速直線運動 B．后2 s內物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向 C．4 s末物體坐標為(4 m,4 m) D．4 s末物體坐標為(12 m,4 m) 解析：前2 s內物體只受x軸方向的作用力，故沿x軸做勻加速直線運動，A正確；其加速度為ax＝2 m/s2，位移為x1＝axt2＝4 m．后2 s內物體沿x軸方向做勻速直線運動，位移為x1＝8 m，沿y軸方向做勻加速直線運動，加速度為ay＝2 m/s2，位移為y＝ayt2＝4 m，故4 s末物體坐標為(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，取稍長的細桿，其一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做一個尾翼，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，不計空氣阻力，兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖4－1－25所示(側視圖)．則下列說法中正確的是(　　) A．A鏢擲出時的初速度比B鏢擲出時的初速度大 B．B鏢插入靶時的末速度比A鏢插入靶時的末速度大 C．B鏢的運動時間比A鏢的運動時間長 D．A鏢的質量一定比B鏢的質量大 解析：平拋運動可以分為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動．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在空中運動的時間長．又因為兩飛鏢拋出時距墻壁的水平距離相同，所以飛鏢B的水平速度?。赃x項A、C正確；兩飛鏢的質量大小不能確定，所以選項D錯誤；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B錯誤． 答案：AC 8. 圖4－1－26 如圖4－1－26所示，高為h＝1.25 m的平臺上，覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質量為60 kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時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．滑雪者離開平臺邊緣時的速度大小是5.0 m/s B．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m C．滑雪者在空中運動的時間為0.5 s D．滑雪者著地的速度大小為5 m/s 解析：滑雪者平拋運動的時間t＝ ＝0.5 s，落地時的豎直速度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 乒乓球在我國有廣泛的群眾基礎，并有“國球”的美譽，中國乒乓球的水平也處于世界領先地位．現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，已知球臺長L、網高h，假設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和空氣阻力．若球在球臺邊緣O點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)，球恰好在最高點時越過球網，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)球時的高度 C．球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間 D．球從發(fā)出到對方運動員接住的時間 解析：由運動對稱性可知，發(fā)球位置距球臺的高度等于網高h，發(fā)球點到球第一次落在臺上P1點的水平距離為L/4，根據(jù)平拋運動的規(guī)律h＝gt2，＝v0t，由此兩式可求出發(fā)球時的速度v0和球從發(fā)出到第一次落在臺上的時間t，所以A、B、C項均正確；但由于不知道對方運動員在何處接住球，故無法求出總時間，D項錯誤． 答案：ABC 10. 圖4－1－28 (xx西安質檢)質量為0.2 kg的物體，其速度在x、y方向的分量vx、vy與時間t的關系如圖4－1－28所示，已知x、y方向相互垂直，則(　　) A．0～4 s內物體做曲線運動 B．0～6 s內物體一直做曲線運動 C．0～4 s內物體的位移為12 m D．4～6 s內物體的位移為2 m 答案：AD 11. 圖4－1－29 如圖4－1－29所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在臨近平臺的一傾角為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，則小球離開平臺后經多長時間t到達斜面底端？ 解析：(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時小球速度方向與斜面平行，否則小球會彈起，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動的加速度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動的飛機上每隔1 s依次放下a、b、c三物體，拋出點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)飛機飛行的加速度； (2)剛放下b物體時飛機的速度大??； (3)b、c兩物體落地點BC間距離． 解析：(1)飛機水平方向上，由a經b到c做勻加速直線運動，由Δx＝aT2得，a＝＝＝10 m/s2. (2)因位置b對應a到c過程的中間時刻，故有vb＝＝50 m/s. (3)設物體落地時間為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