2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 課時(shí)規(guī)范練11 平拋運(yùn)動(dòng) 新人教版.doc

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課時(shí)規(guī)范練11平拋運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)鞏固組1.(平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)投飛鏢是深受人們喜愛(ài)的一種娛樂(lè)活動(dòng)。如圖所示,某同學(xué)將一枚飛鏢從高于靶心正上方的位置水平投向豎直懸掛的靶盤(pán),結(jié)果飛鏢打在靶心的正下方。忽略飛鏢運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力,在其他條件不變的情況下,為使飛鏢命中靶心,他在下次投擲時(shí)應(yīng)該()A.換用質(zhì)量稍大些的飛鏢B.適當(dāng)增大投飛鏢的初速度C.到稍遠(yuǎn)些的地方投飛鏢D.適當(dāng)減小投飛鏢時(shí)的高度答案B解析飛鏢做的是平拋運(yùn)動(dòng),飛鏢打在靶心的正下方說(shuō)明飛鏢豎直方向的位移太大,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得,水平方向上:x=v0t豎直方向上:h=12gt2所以要想減小飛鏢豎直方向的位移,在水平位移不變的情況下,可以適當(dāng)增大投飛鏢的初速度來(lái)減小飛鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以B正確,故選B。2.(平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)如圖所示,在M點(diǎn)以不同的速度分別將兩小球水平拋出,兩小球落在水平地面上的P點(diǎn)、Q點(diǎn)。已知O點(diǎn)是M點(diǎn)在地面上的豎直投影,OPPQ=13,且不考慮空氣阻力的影響。下列說(shuō)法中正確的是()A.兩小球的下落時(shí)間之比為13B.兩小球的下落時(shí)間之比為14C.兩小球的初速度大小之比為13D.兩小球的初速度大小之比為14答案D解析兩小球做平拋運(yùn)動(dòng),高度相同,則下落的時(shí)間相同,故A、B錯(cuò)誤;由于兩球的水平位移之比為14,根據(jù)v0=xt知,兩小球的初速度大小之比為14,故C錯(cuò)誤,D正確。3.(多選)(與斜面相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題)(2017江蘇泰興月考)如圖所示,斜面傾角為,從斜面的P點(diǎn)分別以v0和2v0的速度水平拋出A、B兩個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,若兩小球均落在斜面上且不發(fā)生反彈,則()A.A、B兩球的水平位移大小之比為14B.A、B兩球飛行時(shí)間之比為12C.A、B兩球下落的高度之比為12D.A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為14答案AB解析由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有x1=v0t1,y1=12gt12,tan =y1x1;x2=2v0t2,y2=12gt22,tan =y2x2;聯(lián)立得A、B兩球飛行時(shí)間之比為t1t2=12,A、B兩球的水平位移大小之比為x1x2=14,選項(xiàng)A、B正確;A、B下落的高度之比為y1y2=14,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;A、B兩球落到斜面上的速度大小分別為v1=v02+(gt1)2,v2=(2v0)2+(gt2)2=(2v0)2+(2gt1)2=2v02+(gt1)2,A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為12,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.(與斜面相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題)如圖所示,在傾角=37的斜面底端的正上方H處,平拋一個(gè)物體,該物體落到斜面上的速度方向正好與斜面垂直,則物體拋出時(shí)的初速度為()A.gH4B.9gH17C.3gH4D.gH3答案B解析設(shè)飛行的時(shí)間為t,則x=v0ty=12gt2因?yàn)槭谴怪弊采闲泵?斜面與水平面之間的夾角為37,所以v0=34gt因?yàn)樾泵媾c水平面之間的夾角為37由三角形的邊角關(guān)系可知,H=y+xtan 37解得v0=9gH175.(平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過(guò)選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是()A.L12g6hvL1g6hB.L14ghv(4L12+L22)g6hC.L12g6hv12(4L12+L22)g6hD.L14ghv12(4L12+L22)g6h導(dǎo)學(xué)號(hào)06400120答案D解析發(fā)射機(jī)無(wú)論向哪個(gè)方向水平發(fā)射,乒乓球都做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度v最小時(shí),球沿中線恰好過(guò)網(wǎng),有3h-h=gt122L12=v1t1聯(lián)立得v1=L14gh當(dāng)速度最大時(shí),球斜向右側(cè)臺(tái)面兩個(gè)角發(fā)射,有124L12+L22=v2t23h=12gt22聯(lián)立得v2=12(4L12+L22)g6h所以使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,v的最大取值范圍為L(zhǎng)14ghvhb,故b球先落地,B正確,A錯(cuò)誤;兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡相交于P點(diǎn),但兩球不會(huì)同時(shí)到達(dá)P點(diǎn),故無(wú)論兩球初速度大小多大,兩球總不能相遇,C錯(cuò)誤,D正確。7.(多選)(追擊問(wèn)題)(2017河南鄭州模擬)如圖所示,小球a從傾角為=60的固定粗糙斜面頂端以速度v1沿斜面恰好勻速下滑,同時(shí)將另一小球b在斜面底端正上方與a球等高處以速度v2水平拋出,兩球恰在斜面中點(diǎn)P相遇,則下列說(shuō)法正確的是()A.v1v2=21B.v1v2=11C.若小球b以2v2水平拋出,則兩小球仍能相遇D.若小球b以2v2水平拋出,則b球落在斜面上時(shí),a球在b球的下方答案AD解析小球在P點(diǎn)相遇,知兩球的水平位移相等,有v1tsin 30=v2t,解得v1v2=21,A正確,B錯(cuò)誤;若小球b以2v2水平拋出,如圖所示,若沒(méi)有斜面,將落在B點(diǎn),與P點(diǎn)等高,可知將落在斜面上的A點(diǎn),由于a球、b球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知a球落在A點(diǎn)的時(shí)間小于b球落在A點(diǎn)的時(shí)間,所以b球落在斜面上時(shí),a球在b球的下方,C錯(cuò)誤,D正確。8.(類平拋)如圖所示,兩個(gè)傾角分別為30、45的光滑斜面放在同一水平面上,斜面高度相等,有三個(gè)完全相同的小球a、b、c,開(kāi)始均靜止同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a、c兩小球在斜面頂端,兩斜面間距大于小球直徑,若同時(shí)靜止釋放,a、b、c小球到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3,若同時(shí)沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3,下列關(guān)于時(shí)間的關(guān)系正確的是()A.t1t2t3B.t1=t1、t2=t2、t3=t3C.t1t2t3D.t1t1、t2t2、t3t3t2。第二種情況:a、b、c三球都沿水平方向有初速度,而水平方向不受力,故做勻速直線運(yùn)動(dòng);a、c小球沿斜面向下方向分運(yùn)動(dòng)不變,b球豎直方向分運(yùn)動(dòng)也不變,故t1=t1、t2=t2、t3=t3。所以只有B正確,A、C、D錯(cuò)誤。能力提升組9.(2018山東泰安月考)如圖所示,A、B為兩個(gè)挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足夠長(zhǎng),在釋放B球的同時(shí),將A球以某一速度v0水平拋出,當(dāng)A球落于斜面上的P點(diǎn)時(shí),B球的位置位于()A.P點(diǎn)以下B.P點(diǎn)以上C.P點(diǎn)D.由于v0未知,故無(wú)法確定答案B解析設(shè)A球落到P點(diǎn)的時(shí)間為tA,AP的豎直位移為y;B球滑到P點(diǎn)的時(shí)間為tB,BP的豎直位移也為y,A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng),由y=12gt2得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tA=2yg,B球做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的位移為s=ysin,加速度的大小為a=gsin ,根據(jù)位移公式s=12at2得,B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tB=2ygsin2=1sin2ygtA(為斜面傾角)。所以B正確。故選B。10.有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍。現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計(jì)空氣阻力。圖中為A的運(yùn)動(dòng)軌跡,則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A.B.C.D.答案A解析A、B兩小球速度大小、方向都相同,并且只受重力,其加速度為重力加速度,與質(zhì)量無(wú)關(guān),因此也相同,則軌跡相同,選項(xiàng)A正確。11.如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)半徑為R。一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是()A.v0越大,小球落在圓環(huán)時(shí)的時(shí)間越長(zhǎng)B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.若v0取值適當(dāng),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D.無(wú)論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)導(dǎo)學(xué)號(hào)06400121答案D解析小球落在環(huán)上的最低點(diǎn)C時(shí)時(shí)間最長(zhǎng),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角不相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。要使小球垂直撞擊半圓環(huán),設(shè)小球落點(diǎn)與圓心的連線與水平方向夾角為,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,v0t=R(1+cos ),Rsin =12gt2,tan =gtv0,聯(lián)立解得cos =1,即垂直撞擊到B點(diǎn),這是不可能的,所以選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。12.(2017河南南陽(yáng)模擬)如圖所示為“快樂(lè)大沖關(guān)”節(jié)目中某個(gè)環(huán)節(jié)的示意圖。參與游戲的選手會(huì)遇到一個(gè)人造山谷OAB,OA是高h(yuǎn)=3 m的豎直峭壁,AB是以O(shè)點(diǎn)為圓心的弧形坡,AOB=60,B點(diǎn)右側(cè)是一段水平跑道。選手可以自O(shè)點(diǎn)借助繩索降到A點(diǎn)后再爬上跑道,但身體素質(zhì)好的選手會(huì)選擇自A點(diǎn)直接躍上跑道。選手可視為質(zhì)點(diǎn),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(yùn)動(dòng)時(shí)間。答案(1)3102 m/s(2)0.6 s解析(1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,則有hsin 60v0thcos 60=12gt2解得v03102 m/s。(2)若選手以速度v1=4 m/s水平跳出,因v1v0,人將落在弧形坡上下降高度y=12gt2水平前進(jìn)距離x=v1t且x2+y2=h2聯(lián)立解得t=0.6 s。