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2022年高考物理一轮复习 课时检测(二十一)平抛运动规律及应用(含解析)新人教版.doc

上传人:高**** 文档编号:527922 上传时间:2024-05-28 格式:DOC 页数:6 大小:175.50KB
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资源描述

1、平抛运动规律及应用1一物块从某高处水平抛出,落地时下落的高度是水平位移的倍,不计空气阻力,则落地时物块的速度方向与水平方向的夹角为()A. B.C. D.解析:选A设物块运动时间为t。物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为。根据题意有:gt2v0t,得:t。则tan ,得:。A正确。2某幼儿园举行套圈比赛,如图为一名儿童正在比赛,他将圈从A点水平抛出,圈正好套在地面上B点的物体上,若A、B间的距离为s,A、B两点连线与水平方向的夹角为,重力加速度为g,不计圈的大小,不计空气的阻力。则圈做平抛运动的初速度为()Asin Bcos C. D. 解析:选B由题可知,小球做平抛运动的水平位移xscos

2、 ,而下落的高度hssin ,因此下落的时间t,则初速度v0cos ,故B项正确。3如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放两颗炸弹,分别击中山坡上的M点和N点。释放两颗炸弹的时间间隔为t1,此过程中飞机飞行的距离为s1;击中M、N的时间间隔为t2,M、N两点间水平距离为s2。不计空气阻力。下列判断正确的是()At1t2,s1s2 Bt1t2,s1s2Ct1s2 Dt1t2,s1t2,同理可知,由于炸弹和飞机水平方向的速度相同,时间越小,飞行的距离越小,所以s1s2,故A正确。4如图所示,三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出

3、,最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力,x轴所在处为地面,则可判断A、B、C三个小球()A在空中运动过程中,重力做功之比为123B在空中运动过程中,动量变化率之比为123C初始时刻纵坐标之比为149D到达O点时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为149解析:选C根据xv0t,水平初速度相同,A、B、C水平位移之比为123,所以它们在空中运动的时间之比为123,初始时刻纵坐标之比即该过程小球的下落高度之比,根据hgt2,初始时刻纵坐标之比为149,重力做功之比为高度之比,即为149,故A错误,C正确;动量的变化率为合外力即重力,重力相同,则动量的变化率相等,故B错误;竖直方向速度之比为123,

4、水平方向速度相等,而速度方向与水平方向夹角的正切值为,则其比值为123,故D错误。5某羽毛球运动员曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高。若每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则()A击中甲、乙的两球初速度v甲v乙B击中甲、乙的两球初速度v甲v乙C假设某次发球能够击中甲鼓,用相同速度发球可能击中丁鼓D击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大解析:选B由题图可知,甲、乙两鼓的高度相同,所以羽毛球到达两鼓用时相同,但由于离运动员的水平距离不同,甲鼓的水平距离较远,所以由v可知,击中甲、乙的两球初速度v甲v乙,故A错误

5、,B正确;由题图可知,甲、丁两鼓与运动员不在同一直线上,所以用相同速度发球不可能到达丁鼓,故C错误;由于丁、丙两鼓高度相同,但由图可知,丁鼓离运动员的水平距离最大,所以击中丁鼓的初速度一定大于击中丙鼓的初速度,故D错误。6甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30角,如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度大小v1与乒乓球击打乙的球拍的速度大小v2的比值为()A. B.C. D.解析:选C将乒乓球击打球拍时的速度分解为水平方向和竖直方向,则有乒

6、乓球击打甲的球拍和击打乙的球拍的水平方向分速度大小相等,由v1sin 45v2sin 30,解得v1v2,选项C正确。7某同学在竖直砖墙前的高处P点平行墙面水平抛出一个石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示,测得每块砖的厚度均为6.4 cm,长度均为24 cm。取g10 m/s2,石子在P处的初速度大小约为()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s解析:选Bh6.4 cm0.064 m,L24 cm0.24 m。在图中找到几个水平距离相等的点,找出对应的竖直方向的位移差,如图:设AB、BC之间的时间间隔都是T,在竖直方向:yBCyAB3h2hh,由导出公式:gT2h,联立得:

7、T0.08 s。水平方向:Lv0T,代入数据得:v03 m/s。故B项正确。8.如图所示为一半径为0.6 m的四分之一圆柱体OAB的竖直截面,在A点正上方的C点(图中未标出)水平向左抛出一个小球,小球恰好在D点沿DO方向撞向圆柱体表面。已知OD与OA的夹角37,忽略空气阻力,sin 370.6,cos 370.8,重力加速度g10 m/s2,则A、C两点间的距离为()A0.363 m B0.405 mC0.46 m D0.52 m解析:选B小球做平抛运动,速度偏转角为37,而速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的2倍,故:tan 37,结合几何关系,有:hRsin 37y,xRcos 37R,联

8、立解得:x0.12 m,y0.045 m,h0.405 m,故B项正确。9(2021滨州模拟)如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面方程为yx2,在y轴上有一点P,坐标为(0,6 m)。从P点将一小球水平抛出,初速度为1 m/s。则小球第一次打在曲面上的位置为(g取10 m/s2)()A(3 m,3 m) B(2 m,4 m)C(1 m,1 m) D(1 m,2 m)解析:选C设小球第一次打在曲面上的位置为(x,y),小球在水平方向有:xv0t;竖直方向有:6ygt2,x、y满足曲面方程,则yx2,联立各式并把g10 m/s2、v01 m/s代入解得x1 m,y1 m,则小球第一次打在曲面上的位

9、置为(1 m,1 m),故选项C正确。10.如图所示,倾角为37的粗糙斜面的底端有一质量m1 kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数0.25。现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出,经过0.4 s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin 370.6,cos 370.8),g取10 m/s2,求:(1)小球水平抛出的速度v0的大小;(2)小滑块的初速度的大小。解析:(1)设小球落入凹槽时竖直速度为vy,则有:vygt100.4 m/s4 m/s根据平行四边形定则得:v0vytan 373 m/s(2)小球落入凹槽时的水

10、平位移为:xv0t30.4 m1.2 m则滑块的位移为:s m1.5 m滑块上滑时:mgsin 37mgcos 37ma代入数据解得:a8 m/s2根据公式有:svtat2代入数据解得:v5.35 m/s。答案:(1)3 m/s(2)5.35 m/s潜能激发11(2021年1月新高考8省联考广东卷)(多选)如图所示,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员击出,球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点,N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高,不计空气阻力。下列说法正确的有()A排球两次飞行过程中加速度相同B排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等C排球离开M点的速率比经过Q

11、点的速率大D排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大解析:选ACD不计空气阻力,排球在空中的抛体运动只受重力而做匀变速曲线运动,加速度均为重力加速度g,故A正确;设排球第一次从M到P下落高度为h,重力做正功为WGmgh,第二次做斜上抛运动从P点经Q点到N点,重力做功为零,故B错误;排球从M点到P点和从Q点到N点都是平抛运动,在M、Q点均只有水平方向的速度,下落高度h相同,由hgt2知运动时间相同,但xMPxQN,由xv0t可推出离开M点的速率大于经过Q点的速率,故C正确;将排球从P点到Q点的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q点到P点的平抛运动,则由M点到P点和Q点到P点的平抛运动比较,下落高度相

12、同,则运动时间相同,竖直分速度vy一样,但M到P的水平位移大,则水平速度v0较大,由v,可知从M到P的末速度大小大于从P到Q的初速度大小,故D正确。12(多选)如图所示,宽为L的竖直障碍物上开有间距d0.6 m的矩形孔,其下沿离地高h1.2 m,离地高H2 m、可视为质点的小球与障碍物相距x,在障碍物以v04 m/s的速度匀速向左运动的同时,小球自由下落,忽略空气阻力,g10 m/s2,则下列说法正确的是()AL1 m、x1 m时小球可以穿过矩形孔BL0.8 m、x0.8 m时小球可以穿过矩形孔CL0.6 m、x1 m时小球可以穿过矩形孔DL0.6 m、x1.2 m时小球可以穿过矩形孔解析:选

13、BC小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间为:t1 s0.2 s;小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间为t2 s0.4 s,则小球通过矩形孔的时间为tt2t10.2 s,根据等时性知L的最大值为Lmv0t40.2 m0.8 m,故A错误;若L0.8 m,x的最小值为xminv0t140.2 m0.8 m,x的最大值为xmaxv0t2L40.4 m0.8 m0.8 m,x的取值范围是x0.8 m,B正确;若L0.6 m,x的最小值为xminv0t140.2 m0.8 m,x的最大值为xmaxv0t2L40.4 m0.6 m1 m,所以0.8 mx1 m,C正确,D错误。13.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球以水平速度v飞出,g取10 m/s2,求:(1)任意改变初速度v的大小,求小球落在第四台阶上的长度范围是多少?(答案可保留根号)(2)当速度v5 m/s,小球落在哪个台阶上?(要有计算过程)解析:(1)据题有xh0.4 m,小球打在第三台阶的末端时初速度为v1,则3hgt123xv1t1。联立得v1 m/s以速度v1打到第四台阶的水平距离为x。4hgt22xv1t2。可得x m小球落在第四台阶上的长度范围为:x4xxm。(2)设台阶数为n,有nhgt2nxvt解得n12.5,取13。答案:(1)m(2)13

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