2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章《曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力》第2課時(shí) 平拋運(yùn)動(dòng)課時(shí)沖關(guān) 新人教版

2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力第2課時(shí) 平拋運(yùn)動(dòng)課時(shí)沖關(guān) 新人教版一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1(68520090)(2017·廣東廣州綜合測(cè)試)如圖，窗子上、下沿間的高度H1.6 m，墻的厚度d0.4 m某人在離墻壁距離L1.4 m，距窗子上沿高h(yuǎn)0.2 m處的P點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出，小物體直接穿過窗口并落在水平地面上，g取10 m/s2，則v的取值范圍是()Av7 m/sBv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s解析：C小物體穿過窗口并落在地上，需滿足的條件為能穿過窗口的右上沿(即水平位移xL時(shí)，豎直位移yh)，同時(shí)能穿過窗口的左下沿(即水平位移xLd，豎直位移yHh)，結(jié)合公式h，xvt，解得3 m/sv7 m/s，故選C.2(2017·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示，一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(dòng)(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60°，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)的初速度為()A. B.C. D.解析：C小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，則知速度與水平方向的夾角為30°，則有vyv0tan 30°，又vygt，則得v0tan 30°gt，則t.水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有RRcos 60°v0t.聯(lián)立解得v0 ，故選C.3(2017·湖南衡陽(yáng)縣一中月考)如圖所示，小球由傾角為45°的斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處自由下落，下落至P點(diǎn)的時(shí)間為t1，若小球從同一點(diǎn)Q處以速度v0水平向左拋出，恰好垂直撞在斜坡上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，不計(jì)空氣阻力，則t1t2等于()A12 B.1C1 D1解析：B小球自Q處自由下落，下落至P點(diǎn)，則有Hgt；小球自Q處水平向左拋出，恰好垂直撞在斜坡上，如圖所示，則有vyv0gt2，hgt，xv0t2，由幾何關(guān)系知x2h，Hxh，聯(lián)立解得t1t21，故B正確4(2017·安徽合肥一中、蕪湖一中等六校聯(lián)考)有一半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，如圖所示，O為圓心，AB為水平直徑，有一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)以不同速度向右平拋，不計(jì)空氣阻力，在小球從拋出到碰到軌道這個(gè)過程中，下列說法正確的是()A初速度越大的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)B初速度不同的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相同C落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球末速度一定最大D小球落到半圓形軌道的瞬間，速度方向可能沿半徑方向解析：B平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由下落高度決定，與水平初速度無(wú)關(guān)，初速度大時(shí)，與半圓接觸時(shí)下落的距離不一定比速度小時(shí)下落的距離大，故A錯(cuò)誤；速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞點(diǎn)關(guān)于半圓過O點(diǎn)的豎直軸對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故B正確；落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球下落的距離最大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，末速度v，由于初速度不是最大，故末速度不一定最大，故C錯(cuò)誤若小球落到半圓形軌道的瞬間，速度方向沿半徑方向，則其速度的反向延長(zhǎng)線過水平位移的中點(diǎn)，由此推知水平位移等于直徑，不存在這樣的點(diǎn)，故D錯(cuò)誤5(68520091)(2017·遼寧撫順一中一模)橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起，如圖所示，固定在水平面上，它們的豎直邊長(zhǎng)都是底邊長(zhǎng)的一半，小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上，其中有三次的落點(diǎn)分別是a、b、c.下列判斷正確的是()A圖中三次平拋比較，落在a點(diǎn)時(shí)小球飛行時(shí)間最短B圖中三次平拋比較，落在c點(diǎn)時(shí)小球飛行過程速度變化最大C圖中三次平拋比較，落在c點(diǎn)時(shí)小球飛行過程速度變化最快D無(wú)論小球拋出時(shí)初速度多大，落到兩個(gè)斜面上的瞬時(shí)速度都不可能與斜面垂直解析：D小球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是由豎直方向上的位移決定的，由圖可知，落在a點(diǎn)時(shí)下落的高度最大，所以落在a點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；速度變化的快慢是指物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小，三次小球都是做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度都是重力加速度，所以速度變化的快慢是相同的，C錯(cuò)誤；三次小球都是做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度是不變的，只有豎直方向的速度在變化，由于落在a點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，所以落在a點(diǎn)時(shí)速度的變化最大，B錯(cuò)誤；首先落在a點(diǎn)時(shí)速度不可能與斜面垂直，然后看落在b、c點(diǎn)時(shí)，豎直速度是gt，水平速度是v，斜面傾角是arctan 0.5，要使合速度垂直斜面，把兩個(gè)速度合成后，需要tan ，即v0.5 gt，t時(shí)間內(nèi)豎直位移為0.5 gt2，水平位移為vt(0.5 gt)·t0.5 gt2，即若要滿足這個(gè)關(guān)系，需要水平位移和豎直位移都是一樣的，顯然在圖中b、c點(diǎn)不存在此種情況，因?yàn)槁湓赽、c點(diǎn)時(shí)水平位移必定大于豎直位移，D正確6(2017·湖南四縣聯(lián)考)如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時(shí)水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長(zhǎng)是其豎直高度的2倍若小球b能落到斜面上，下列說法正確的是()Aa、b不可能同時(shí)分別落在半圓軌道和斜面上Ba球一定先落在半圓軌道上Ca球可能先落在半圓軌道上Db球一定先落在斜面上解析：C將半圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點(diǎn)為A，可知若初速度合適，小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在A點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，即同時(shí)落在半圓軌道和斜面上由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在半圓軌道上故A、B、D錯(cuò)誤，C正確二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分全部選對(duì)的得6分，部分選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7(2017·山東濱州黃山高中模擬)如圖為湖邊一傾角30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O.一人站在A點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石塊，已知AO40 m，g取10 m/s2.下列說法正確的是()A若v018 m/s，則石塊可以落入水中B若石塊能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越小C若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越大D若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越小解析：AB根據(jù)hgt2得，t s 2 s，則石塊落入水中的最小平拋初速度v0 m/s10 m/s<18 m/s，即v018 m/s時(shí)，石塊可以落入水中，故A正確若石塊能落入水中，則下落的高度一定，可知豎直分速度一定，根據(jù)tan 知，初速度越大，則落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越小，故B正確若石塊不能落入水中，速度方向與水平方向的夾角的正切值tan ，位移方向與水平方向夾角的正切值tan ，可知tan 2tan ，因?yàn)橐欢ǎ瑒t速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無(wú)關(guān)，故C、D錯(cuò)誤8(68520092)(2017·安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)以速度v0從傾角為的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點(diǎn)且速度水平向右現(xiàn)將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點(diǎn)下列說法正確的是()A落到M和N兩點(diǎn)時(shí)間之比為12B落到M和N兩點(diǎn)速度之比為11CM和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為12D落到N點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右解析：AD由于落到斜面上M點(diǎn)時(shí)速度水平向右，故可把質(zhì)點(diǎn)在空中的運(yùn)動(dòng)逆向看成從M點(diǎn)向左的平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在M點(diǎn)的速度大小為u，把質(zhì)點(diǎn)在斜面底端的速度v分解為水平u和豎直vy，由xut，ygt2，tan ，得空中飛行時(shí)間t，vygt2utan ，v和水平方向夾角的正切值2tan 為定值，即落到N點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右，故D正確；vu，即v與u成正比，故落到M和N兩點(diǎn)速度之比為12，故B錯(cuò)誤；由t知落到M和N兩點(diǎn)時(shí)間之比為12，A正確；由ygt2，知y和u2成正比，M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為14，C錯(cuò)誤9(2017·湖南湘潭一模)如圖，半圓形凹槽的半徑為R，O點(diǎn)為其圓心在與O點(diǎn)等高的邊緣A、B兩點(diǎn)分別以速度v1、v2水平同時(shí)相向拋出兩個(gè)小球，已知v1v213，兩小球恰落在弧面上的P點(diǎn)則以下說法中正確的是()AAOP為60°B若要使兩小球落在P點(diǎn)右側(cè)的弧面上同一點(diǎn)，則應(yīng)使v1、v2都增大C改變v1、v2，只要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn)，v1與v2之和就不變D若只增大v1，兩小球可在空中相遇解析：AD連接OP，過P點(diǎn)作AB的垂線，垂足為D，如圖甲所示甲乙兩球在豎直方向運(yùn)動(dòng)的位移相等，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，兩球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，而ADBD2R，所以ADR，所以O(shè)DR，所以cosAOP，即AOP60°，故A正確；若要使兩小球落在P點(diǎn)右側(cè)的弧面上同一點(diǎn)，則A球水平方向位移增大，B球水平位移減小，而兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以應(yīng)使v1增大，v2減小，故B錯(cuò)誤；要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn)，則水平位移之和為2R，則(v1v2)t2R，落點(diǎn)不同，豎直方向位移就不同，t也不同，所以v1v2也不是一個(gè)定值，故C錯(cuò)誤；若只增大v1，而v2不變，則兩球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，由圖可知，兩球必定在空中相遇，故D正確10(2017·河南洛陽(yáng)尖子生一聯(lián))一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻開始受到恒力F的作用，質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為.質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中()A經(jīng)歷的時(shí)間為 B經(jīng)歷的時(shí)間為C發(fā)生的位移為 D發(fā)生的位移為解析：AD質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)的最小速度不為0，說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動(dòng)，是做類斜拋運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為，分析可知初速度與恒力的夾角為150°.在沿恒力方向上有v0cos 30°t0，xt；在垂直恒力方向上有yt，質(zhì)點(diǎn)的位移s，聯(lián)立解得經(jīng)歷的時(shí)間t，發(fā)生的位移為，故選A、D.三、非選擇題(本題共2小題，共40分寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(68520093)(20分)(2017·江西八校聯(lián)考)如圖所示，在水平地面上固定一傾角37°表面光滑的斜面體，物體A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)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(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B物體擊中(A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求：(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；(2)物體B拋出時(shí)的初速度v2.解析：(1)物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsin ma解得：a6 m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t物體A上滑到最高點(diǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：0v1at，解得：t1 s.(2)平拋物體B的水平位移：xv1tcos 37°2.4 m平拋速度：v22.4 m/s.答案：(1)1 s(2)2.4 m/s12(68520094)(20分)(2017·遼寧鞍山一中二模)用如圖甲所示的水平斜面裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于粗糙水平面上的O點(diǎn)，O點(diǎn)距離斜面頂端P點(diǎn)為s.每次用水平拉力F，將物塊由O點(diǎn)從靜止開始拉動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)撤去拉力F.實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如圖乙所示的圖象，若物塊與水平部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平地面之間的夾角45°，g取10 m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力則O、P間的距離s是多少？(保留兩位有效數(shù)字)解析：根據(jù)牛頓第二定律，在OP段有Fmgma，又2asv，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系有物塊的水平射程xvPt，物塊的豎直位移ygt2，由幾何關(guān)系有yxtan ，聯(lián)立以上各式可以得到x，解得F xmg.由圖象知mg5，10，解得s0.25 m.答案：0.25 m