《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第10課 拋體運(yùn)動練習(xí)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第10課 拋體運(yùn)動練習(xí)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第10課 拋體運(yùn)動
1.平拋運(yùn)動、斜拋運(yùn)動
a.以分解速度為突破口求解平拋運(yùn)動與弧面結(jié)合問題
(1)(2017.04浙江選考,3分)圖中給出了某一通關(guān)游戲的示意圖,安裝在軌道AB上可上下移動的彈射器,能水平射出速度大小可調(diào)節(jié)的彈丸,彈丸射出口在B點(diǎn)正上方,豎直面內(nèi)的半圓弧BCD的半徑R=2.0 m,直徑BD水平且與軌道AB處在同一豎直面內(nèi),小孔P和圓心O連線與水平方向夾角為37°,游戲要求彈丸垂直于P點(diǎn)圓弧切線方向射入小孔P就能進(jìn)入下一關(guān),為了能通關(guān),彈射器離B點(diǎn)的高度和彈丸射出的初速度分別是(不計(jì)空氣阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.0.15
2、 m,4 m/s B.1.50 m,4 m/s
C.0.15 m,2 m/s D.1.50 m,2 m/s
答案:A
解析:如圖所示,彈丸從P點(diǎn)射出時(shí)的速度方向就是半徑OP的方向,即與水平方向成37°。由平拋運(yùn)動規(guī)律有=tan 37°,豎直方向的速度vy=gt,豎直方向上的位移h+Rsin 37°=gt2,水平方向上的位移R+Rcos 37°=vxt聯(lián)立解得h=0.15 m,v0=vx=4 m/s,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。
b.利用平拋運(yùn)動水平方向與豎直方向的運(yùn)動規(guī)律求解問題
(2)(2017全國Ⅰ,6分)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依
3、次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng)。其原因是( )
A.速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多
B.速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大
C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少
D.速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大
答案:C
解析:發(fā)球機(jī)發(fā)出的球,速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng),原因是發(fā)球機(jī)到網(wǎng)的水平距離一定,速度大,則所用的時(shí)間較少,球下降的高度較小,容易越過球網(wǎng),故C項(xiàng)正確,A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。
c.利用幾何關(guān)系尋找平拋運(yùn)動中的隱含條件
(3)(2015浙
4、江理綜,6分)如圖所示為足球球門,球門寬為L。一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))。球員頂球點(diǎn)的高度為h。足球做平拋運(yùn)動(足球可看成質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力),則( )
A.足球位移的大小x=
B.足球初速度的大小v0=
C.足球末速度的大小v=
D.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan θ=
答案:B
解析:如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知,足球做平拋運(yùn)動的豎直高度為h,水平位移為x水平=,則足球位移的大小為x==,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。由h=gt2,x水平=v0t,可得足球的初速度為v0=,故B項(xiàng)正確。由豎直方向自由落體運(yùn)動可知,v=2
5、gh,足球的末速度大小v==,或者對足球應(yīng)用動能定理有mgh=-,可得足球末速度v==,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。初速度方向與球門線夾角的正切值為tan θ=,即tan θ=,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
d.利用平拋運(yùn)動的推論快速找到解題的切入點(diǎn)
(4)(多選)(經(jīng)典題,6分)如圖所示,轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行,到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h,山坡傾角為θ,由此可算出( )
A.轟炸機(jī)的飛行高度 B.轟炸機(jī)的飛行速度
C.炸彈的飛行時(shí)間 D.炸彈投出時(shí)的動能
答案:ABC
解析:根據(jù)A點(diǎn)的高度可求得A點(diǎn)到底端的水平位移,即也是炸彈的水平位
6、移,由于炸彈垂直擊中目標(biāo)A,可知速度與水平方向的夾角,抓住平拋運(yùn)動速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍,可知平拋運(yùn)動豎直位移,從而得出轟炸機(jī)的飛行高度,故A項(xiàng)正確。求出平拋運(yùn)動的豎直位移,根據(jù)y=gt2得出炸彈平拋運(yùn)動的時(shí)間,根據(jù)時(shí)間和水平位移求出轟炸機(jī)的初速度,故B項(xiàng)、C項(xiàng)均正確。由于炸彈的質(zhì)量未知,則無法求出炸彈投出時(shí)的動能,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(5)(經(jīng)典題,6分)如圖所示,墻壁上落有兩只飛鏢,它們是從同一位置水平射出的,飛鏢甲與豎直墻壁成α=53°角,飛鏢乙與豎直墻壁成β=37°角,兩者相距為d。假設(shè)飛鏢的運(yùn)動是平拋運(yùn)動,求射出點(diǎn)離墻壁的水平距離。(sin 37°
7、=0.6,cos 37°=0.8)
答案:(6分)
解析:設(shè)射出點(diǎn)P離墻壁的水平距離為L,根據(jù)平拋運(yùn)動的推論:在任意時(shí)刻的速度方向的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。可知,兩飛鏢速度的反向延長線一定通過水平位移的中點(diǎn)Q,(2分)
如圖所示,由此得
cot β-cot α=d(3分)
代入數(shù)據(jù)解得L=(1分)
e.利用假設(shè)法求解平拋運(yùn)動與斜面結(jié)合問題
(6)(經(jīng)典題,6分)如圖所示,戰(zhàn)機(jī)在斜坡上進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行,每隔相等時(shí)間釋放一顆炸彈,第一顆落在a點(diǎn),第二顆落在b點(diǎn)。斜坡上c、d兩點(diǎn)與a、b共線,且ab=bc=cd,不計(jì)空氣阻力,第三顆炸彈將落在( )
8、
A.bc之間 B.c點(diǎn) C.cd之間 D.d點(diǎn)
答案:A
解析:如圖所示,設(shè)第二顆炸彈的軌跡經(jīng)過A、b,第三顆炸彈的軌跡經(jīng)過P、Q(Q點(diǎn)是軌跡與斜面的交點(diǎn)),則a、A、B、P、C在同一水平線上。由題意可知,設(shè)aA=AP=x0,ab=bc=L,斜面傾角為 θ,三顆炸彈到達(dá)a所在水平面的豎直速度為vy,水平速度為v0。對第二顆炸彈,水平方向x1=Lcos θ-x0=v0t1,豎直方向y1=vyt1+gt。假設(shè)第三顆炸彈的軌跡PQ經(jīng)過cC,則對第三顆炸彈,水平方向x2=2Lcos θ-2x0=v0t2,豎直方向y2=vyt2+gt,解得t2=2t1,y2>2y1,所以第三顆炸彈的軌
9、跡PQ不經(jīng)過cC,則第三顆炸彈將落在bc之間,故A項(xiàng)正確。
f.利用等時(shí)性解決多體平拋運(yùn)動
(7)(2017江蘇單科,3分)如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出,經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇,若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為( )
A.t B.t C. D.
答案:C
解析:兩球同時(shí)拋出,豎直方向上做自由落體運(yùn)動,相等時(shí)間內(nèi)下降的高度相同,始終在同一水平面上,根據(jù)x=vAt+vBt知,若兩球的拋出速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為,故C項(xiàng)正確,A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。
g.通過類比求解類平拋運(yùn)
10、動
(8)(2017深圳二模,6分)如圖所示,abcd是傾角為θ的光滑斜面,已知ab∥dc,ad、bc均與ab垂直。在斜面上的a點(diǎn),將甲球以速度v0沿ab方向入射的同時(shí),在斜面上的b點(diǎn)將乙球由靜止釋放,則以下判斷正確的是( )
A.甲、乙兩球不可能在斜面上相遇
B.甲、乙兩球一定在斜面上相遇
C.甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動的過程中,總是在同一水平線上
D.甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動的過程中,在相同時(shí)間內(nèi)速度的改變可能不相同
答案:C
解析:甲球做類平拋運(yùn)動,乙球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,與類平拋運(yùn)動沿斜面向下的分運(yùn)動規(guī)律相同,可知甲乙兩球在斜面上運(yùn)動的過程中,相同時(shí)間內(nèi)沿斜面向
11、下的位移相同,即總是在同一水平線上,若斜面足夠長,兩球一定會在斜面上相遇,但是斜面不是足夠長,所以兩球不一定在斜面上相遇,故A項(xiàng)、B項(xiàng)均錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。因?yàn)榧滓覂汕虻募铀俣认嗤瑒t相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
h.對斜拋運(yùn)動的軌跡進(jìn)行定性分析
(9)(2016江蘇單科,3分)有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍?,F(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計(jì)空氣阻力。圖中①為A的運(yùn)動軌跡,則B的運(yùn)動軌跡是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:A
解析:由題意知A、B兩球拋出的初速度相同,雖然質(zhì)量不同,但由牛頓第二定律可知,兩球運(yùn)動的加速度相同,均為重力加速度,所以運(yùn)動的軌跡相同,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。
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