2022年高考物理一輪復習 第五章 第2講 拋體運動練習 魯科版

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1、2022年高考物理一輪復習 第五章 第2講 拋體運動練習 魯科版 [課時作業(yè)]                    單獨成冊 方便使用 [基礎題組] 一、單項選擇題 1. (2017·高考江蘇卷)如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時水平拋出,經(jīng)過時間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)過的時間為(  ) A.t    B.t    C.     D. 解析:依據(jù)運動的獨立性原理,在水平方向上,兩球之間的距離d= (v1+v2)t=(2v1+2v2)t′,得t′=,故選項C正確. 答案:C 2.(2018·四川綿陽診斷)甲同學以速度v1將鉛球

2、水平推出,推出點距地面高度為H1,乙同學身高較高,將鉛球在距地面H2高度處水平推出(H2>H1),兩位同學推出鉛球的水平位移恰好一樣,不計空氣阻力的作用,則乙同學推出鉛球的速度為 (  ) A. v1  B. v1 C.v1  D.v1 解析:由h=gt2得t=,物體飛行的水平距離為x=v0t=v0·;由于兩位同學推出鉛球的水平位移恰好一樣,則=,即v2=v1.故B正確,A、C、D錯誤. 答案:B 3.物體以v0的速度水平拋出,當豎直分位移與水平分位移大小相等時,以下說法不正確的是(  ) A.豎直分速度等于水平分速度 B.瞬時速度的大小為v0 C.運動時間為 D.運動

3、位移的大小為 解析:平拋運動在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做自由落體運動,由此可得當兩者位移大小相等時有v0t=gt2,可得物體運動時間t=,此時豎直方向的分速度vy=gt=2v0,物體的瞬時速度大小v==v0,運動位移的大小為s==x=v0t=v0·=,所以A錯誤,B、C、D正確. 答案:A 4.(2018·湖南衡陽高三模擬)如圖所示,水平路面出現(xiàn)了一個地坑,其豎直截面為半圓.AB為沿水平方向的直徑.一輛行駛的汽車發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車安全停下,但兩顆石子分別以v1、v2速度從A點沿AB方向水平飛出,分別落于C、D兩點,C、D兩點距水平路面的高度分別為圓半徑的0.6倍和1倍.則v1∶

4、v2的值為(  ) A.  B. C.    D. 解析:設圓半徑為R,依平拋運動規(guī)律得x1=v1t1,x2=v2t2,聯(lián)立相比得===.又y1=gt,y2=gt,由兩式相比得=,其中y2=R,y1=0.6R,則有==,代入速度比例式子得=. 答案:C 5.(2018·江西南昌模擬)如圖,窗子上、下沿間的高度差為H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,某人在離墻壁L=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m處的P點將可視為質點的小物體以速度v水平拋出,小物體穿過敞開的窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2.則v的取值范圍是 (  ) A.v>7 m/s B.v<2

5、.3 m/s C.3 m/s≤v≤7 m/s D.2.3 m/s≤v≤3 m/s 解析:小物體做平拋運動,恰好擦著窗子上沿右側穿過時v最大,此時有L=vmaxt,h=gt2,代入解得vmax=7 m/s.恰好擦著窗口下沿左側穿過時速度v最小,則有L+d=vmint′,H+h=gt′2,解得vmin=3 m/s.故v的取值范圍是3 m/s≤v≤ 7 m/s,C正確. 答案:C 二、多項選擇題 6.如圖所示,在斜面頂端先后水平拋出同一小球,第一次小球落到斜面中點,第二次小球落到斜面底端,從拋出到落至斜面上(忽略空氣阻力)(  ) A.兩次小球運動時間之比t1∶t2=1∶ B.兩次

6、小球運動時間之比t1∶t2=1∶2 C.兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02=1∶ D.兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02=1∶2 解析:兩次小球在豎直方向上均做自由落體運動,兩次小球下落高度之比為1∶2,由自由落體運動規(guī)律可知,運動時間之比為1∶,選項A正確,B錯誤;水平方向兩次小球均做勻速直線運動,由水平位移關系以及時間關系可得初速度之比為1∶,選項C正確,D錯誤. 答案:AC 7.如圖所示,斜面傾角為θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出,小球到達斜面經(jīng)過的時間為t,重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  ) A.若小球以最小位移到達斜面,則

7、t= B.若小球垂直擊中斜面,則t= C.若小球能擊中斜面中點,則t= D.無論小球怎樣到達斜面,運動時間均為t= 解析:小球以最小位移到達斜面時,位移與水平方向的夾角為-θ,則tan(-θ)=,即t=,A正確;小球垂直擊中斜面時,速度與水平方向夾角為-θ,則tan(-θ)=,即t=,B正確,D錯誤;小球擊中斜面中點時,設斜面長為2L,則水平射程為Lcos θ=v0t,下落高度為Lsin θ=gt2,聯(lián)立兩式得t=,C錯誤. 答案:AB 8.如圖所示,AB為斜面,BC為水平面.從A點以水平速度v向右拋出小球(可視為質點)時,其落點與A點的水平距離為s1;從A點以水平速度3v向右拋出

8、小球時,其落點與A點的水平距離為s2.不計空氣阻力,則s1∶s2可能為(  ) A.1∶3 B.1∶8 C.1∶12 D.1∶24 解析:本題可分三種情況進行討論:①若兩次小球都落在BC水平面上,則下落的高度相同,所以運動的時間相同,由x=v0t知,水平距離之比等于水平初速度之比,可得s1∶s2=1∶3;②若兩次小球都落在斜面AB上,設斜面傾角為θ,則在豎直方向上,小球做自由落體運動,在水平方向上小球做勻速直線運動,設兩次運動的時間分別為t1和t2,則tan θ===,得t=,可得t1∶t2=v∶3v=1∶3,再由水平位移x=v0t,可得s1∶s2=1∶9;③若第一次落在斜面AB上,

9、第二次落在水平面BC上,根據(jù)平拋運動的基本規(guī)律可知其水平位移之比在1∶3到1∶9之間.綜上所述可知A、B正確. 答案:AB [能力題組] 一、選擇題 9.如圖所示,可視為質點的小球,位于半徑為 m半圓柱體左端點A的正上方某處,以一定的初速度水平拋出小球,其運動軌跡恰好能與半圓柱體相切于B點.過B點的半圓柱體半徑與水平方向的夾角為60°,則初速度為(不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2)(  ) A. m/s       B.4 m/s C.3 m/s D. m/s 解析:小球飛行過程中恰好與半圓柱體相切于B點,可知在B點的速度與水平方向的夾角為30°,設位移與水平方向的夾

10、角為θ,則有tan θ==.因為tan θ==,則豎直位移為y=R,v=2gy=gR,又有tan 30°=,聯(lián)立以上各式解得v0= = m/s=3 m/s,故選C. 答案:C 10.如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點.將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點.不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是(  ) A.若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tan θ=2tan φ B.若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tan φ=2tan θ C.小球A、B在空中運

11、動的時間之比為tan θ∶1 D.小球A、B在空中運動的時間之比為tan2θ∶1 解析:對于小球A,有tan θ===,得t=,tan φ==,則有tan φ=2tan θ,故A錯誤,B正確;對于小球B,tan θ==,得t′=,所以小球A、B在空中運動的時間之比為t∶t′=2tan2 θ∶1,故C、D錯誤. 答案:B 11.某物理興趣小組成員為了探究平拋運動規(guī)律,他們把頻閃儀器A、B分別安裝在如圖甲所示的位置,圖乙是實驗得到的頻閃照片,其中O為拋出點,P為運動軌跡上某點,測得圖乙(a)中OP距離為20 cm,(b)中OP距離為10 cm,g取10 m/s2,則(  ) A.圖乙

12、中,攝像頭A所拍攝的頻閃照片為(a) B.物體運動到P點的時間為0.2 s C.平拋物體的初速度大小為2 m/s D.物體在P點的速度大小為2 m/s 解析:由于攝像頭A拍攝的是小球沿水平方向做勻速直線運動的軌跡,攝像頭B拍攝的是小球沿豎直方向做自由落體運動的軌跡,所以圖乙中,攝像頭A所拍攝的頻閃照片為(b),選項A錯誤;圖乙(a)中OP距離為20 cm,根據(jù)h=gt2,解得t=0.2 s,選項B正確;由(b)中OP距離為10 cm,有s=v0t,解得平拋物體的初速度大小為v0=0.5 m/s,選項C錯誤;物體在P點的豎直分速度大小為vy=gt=2 m/s,則在P點的速度大小為v==

13、m/s,選項D錯誤. 答案:B 二、非選擇題 12.如圖為“快樂大沖關”節(jié)目中某個環(huán)節(jié)的示意圖.參與游戲的選手會遇到一個人造山谷AOB,AO是高h=3 m的豎直峭壁,OB是以A點為圓心的弧形坡,∠OAB=60°,B點右側是一段水平跑道.選手可以自A點借助繩索降到O點后再爬上跑道,但身體素質好的選手會選擇自A點直接躍上水平跑道.選手可視為質點,忽略空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2. (1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值; (2)若選手以速度v1=4 m/s水平跳出,求該選手在空中的運動時間. 解析:(1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上

14、,則 水平方向有hsin 60°≤v0t, 豎直方向有hcos 60°=gt2 解得v0≥ m/s (2)若選手以速度v1=4 m/s水平跳出,因v1<v0,人將落在弧形坡上. 人下降高度為y=gt2 水平前進距離x=v1t 又x2+y2=h2 ,解得t=0.6 s 答案: m/s (2)0.6 s 13.(2018·湖南岳陽聯(lián)考)如圖所示,在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面體,物體A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同時在物體A的正上方有一物體B以某一初速度水平拋出,如果當A上滑到最高點時恰好被B物體擊中.(A、B均可看成質點,sin 37°=0.6,co

15、s 37°=0.8,g取10 m/s2)求: (1)物體A上滑到最高點所用的時間t; (2)物體B拋出時的初速度v2; (3)物體A、B間初始位置的高度差h. 解析:(1)物體A上滑的過程中,由牛頓第二定律得mgsin θ=ma,代入數(shù)據(jù)得a=6 m/s2, 經(jīng)過t時間上滑到最高點,由運動學公式有0=v1-at, 代入數(shù)據(jù)解得t=1 s. (2)平拋物體B的水平位移x=v1tcos 37°=2.4 m, 平拋初速度v2==2.4 m/s. (3)物體A、B間初始位置的高度差 h=v1tsin 37°+gt2=6.8 m. 答案:(1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m

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