【文档说明】高考物理一轮复习巩固提升第4章第2节 抛体运动 (含解析).doc,共(6)页,167.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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(建议用时:40分钟)一、单项选择题1.如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点(ha>hb)分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点,若不计空气阻力,则()A.ta>tb,va<vbB.ta>tb,va>vbC.
ta<tb,va<vbD.ta<tb,va>vb解析:选A.由平抛运动规律可知:h=12gt2,x=v0t,根据题中条件,因为ha>hb,所以ta>tb,又因为xa=xb,故va<vb,所以A选项正确.2.距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小
车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h等于()A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75
m解析:选A.根据两球同时落地可得2Hg=dABv+2hg,代入数据得h=1.25m,选项A正确.3.如图所示,在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均
落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为()A.16∶9B.9∶16C.3∶4D.4∶3解析:选B.对于A球有tan37°=hx=gtA2v0,解得tA=2v0tan37°g;同理对B有tB=2v0t
an53°g,由此解得tAtB=916,故选项B正确,A、C、D错误.4.如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球甲、乙(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球初
速度之比v1v2为()A.tanαB.cosαsinαC.tanα·tanαD.cosα·cosα解析:选C.根据平抛运动得甲小球水平方向的位移为xA=Rsinα=v1t1,竖直方向的位移为yA=Rcosα=12gt21,解得v1=12gRsinαcosα;乙
小球水平方向的位移为xB=Rcosα=v2t2,竖直方向的位移为yB=Rsinα=12gt22,解得v2=12gRcosαsinα,所以有v1v2=tanα·tanα.选项C正确.5.一阶梯如图所示,
其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,g取10m/s2,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A.6m/s<v≤22m/sB.22m/s<v≤3.5m/sC.2m/s<v<6m/sD.22m/s<v<6m/s解析:选A.根据平抛运动规律有:x=vt,
y=12gt2,若打在第3台阶与第4台阶边沿,则根据几何关系有:vt=12gt2,得v=12gt,如果落到第四台阶上,有:3×0.4<12gt2≤4×0.4,代入v=12gt,得6m/s<v≤22m/s,A正确.6.2016年里约奥运会上,中国女排再次夺冠.如图所示,在某次比赛中,
我国女排队员将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出,排球正好擦着球网落在对方底线的B点上,且AB平行于边界CD.已知网高为h,球场的长度为s,不计空气阻力且排球可看成质点,则排球被发出时,击球点的高度H和水平初速度v分别为()A.H=34hB.H=32hC.v=s3h3ghD.v=s4
h6gh解析:选D.由平抛运动知识可知12gt2=H,H-h=12gt22,得H=43h,A、B错误.由vt=s,得v=s4h6gh,D正确,C错误.二、多项选择题7.如图所示,小球从斜面底端A点正上方h高处,以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时,小球到达斜面的位移最小(
重力加速度为g),则()A.小球平抛的初速度v0=gh2sinθB.小球平抛的初速度v0=sinθgh2cosθC.飞行时间t=2hgcosθD.飞行时间t=2hg·cosθ解析:选AC.过抛出点作斜面的
垂线,如图所示,当小球落在斜面上的B点时,位移最小,设运动的时间为t,则水平方向:x=hcosθ·sinθ=v0t竖直方向:y=hcosθ·cosθ=12gt2,解得v0=gh2sinθ,t=2hgcosθ.8.(2019·
广州测试)如图,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B,A以速度v1斜向上抛出,B以速度v2竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇.不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度为g,以下判断正确的是()A.相遇时A的速度一定为零B.相遇时B的速度一
定为零C.A从抛出到最高点的时间为v2gD.从抛出到相遇A、B动量的变化量相同解析:选BCD.A做斜上抛运动,B做竖直上抛运动,A到达最高点时恰好相遇,据分运动和合运动的关系,A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同,A球在最高点只具有水平方向的分速度,故A错误
;A球在最高点竖直方向的速度为零,所以相遇时B的速度也为零,故B正确;同时抛出后相遇,所以用时相同,t=v2g,故C正确;据动量定理Δp=F合t=mgt,故D正确.9.(2019·安徽六安一中段考)如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛
出完全相同的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上.假设不考虑飞刀的转动,并可将其视为质点,已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是()A.3把飞
刀在击中木板时动能相同B.到达M、N、P三点的飞行时间之比为1∶2∶3C.到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1D.设到达M、N、P三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3解析:选CD.将运动逆
向看,可视为3个平抛运动且到达O点时水平位移相等.由H=12gt2得t=2Hg,则到达M、N、P三点的飞行时间之比为3∶2∶1,B错误.在水平方向有l=vMt1=vNt2=vPt3,由Ek=12mv2知3把飞刀在击中木板时打在M点处的动能最小,打在P点处的动能最大,A错误.由v
y=gt可知到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1,C正确.作出抛体运动的轨迹,可知θ1>θ2>θ3,D正确.10.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流.在河岸左侧建起如图所示高为h、倾角为
α的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为θ的斜坡上,顺利完成了飞越.已知h>H,当地重力加速度为g,汽车可看成质点,忽略车在空中运动时所受的空气阻力.根据题设条件可以确定
()A.汽车在左侧斜坡上加速的时间tB.汽车离开左侧斜坡时的动能EkC.汽车在空中飞行的最大高度HmD.两斜坡的倾角满足α<θ解析:选CD.设汽车从左侧斜坡飞出时的速度大小为v,飞出后,汽车水平方向以vcosα做匀速直线运动,竖直方向以vs
inα为初速度做竖直上抛运动,则汽车从飞出到最高点的过程中,竖直方向有Hm-h=v2sin2α2g,汽车无碰撞地落在右侧斜坡上,说明车落在斜坡上时速度方向与斜坡平行,故汽车落在斜坡上时的速度大小为v′=vcosαcosθ,对汽车从最高点到右侧斜坡的过程,竖直方向有Hm-H=v′2sin2
θ2g,联立以上三式,解得Hm=htan2θ-Htan2αtan2θ-tan2α,选项C正确;因为h>H,汽车落在右侧斜坡上时,竖直方向的分速度v′y大于从左侧斜坡飞出时竖直方向的分速度vy,但水平方向分速度大小相同,故tanα=vyv
x<v′yvx=tanθ,所以α<θ,选项D正确;因汽车的质量未知,故汽车离开左侧斜坡时的动能无法求解,选项B错误;因汽车在左侧斜坡运动过程的初速度及加速度均未知,故运动时间无法求解,选项A错误.三、非选择题11.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图
所示.P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,取重力加速度为g.(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范
围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.解析:(1)打在探测屏AB中点的微粒下落的高度32h=12gt2①t=3hg.②(2)打在B点的微粒初速度v1=Lt1;2h=12gt21③v1=Lg4h④同理,打在A点的微粒初速度v2=Lg2h⑤能被屏探测到的微粒初速度范围:L
g4h≤v≤Lg2h.⑥(3)由功能关系12mv22+mgh=12mv21+2mgh⑦代入④⑤式得L=22h.答案:见解析12.(2019·四川成都树德中学高三模拟)如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物
沿斜坡匀速向下奔跑,速度v=15m/s,在二者相距L=30m时,此人以速度v0水平抛出一石块,击打动物,人和动物都可看成质点.(已知sin37°=0.6,g=10m/s2)(1)若动物在斜坡上被石块击中,求v0的大小;(2)若动物在斜坡末端时,动物离人的高度h=
80m,此人以速度v1水平抛出一石块打击动物,同时动物开始沿水平面运动,动物速度v=15m/s,动物在水平面上被石块击中的情况下,求速度v1的大小.解析:(1)设过程中石块运动所需时间为t对于动物:运动的位移s=vt对于石块:竖直方向(L+s)sin37
°=12gt2水平方向:(L+s)cos37°=v0t代入数据,由以上三式可得:v0=20m/s.(2)对动物:x1=vt1,对于石块:竖直方向h=12gt21,解得t1=2hg=4s水平方向:htanθ+x1=v1t1,联立可得v1≈
41.7m/s.答案:见解析