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【骄子之路】2023高考物理一轮复习 4.2平抛运动课时强化作业
【骄子之路】2023高考物理一轮复习 4.2平抛运动课时强化作业
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课时强化作业十五 平抛运动一、选择题1.人在距地面高h、离靶面距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )A.适当减小v0B.适当提高hC.适当减小mD.适当减小L解析:若不计空气阻力,飞镖做平抛运动,水平方向上:L=v0t,竖直方向上:y=gt2,解得y=,若让飞镖打在靶子中心,则应适当减小竖直位移,即增大v0或减小人和靶面间的距离L.若v0、L均不变,也可以增大飞镖投出时的高度h,故选项A、C错误,选项B、D正确.答案:BD2.如图所示,三个相同的小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,且O′A∶O′B∶O′C=1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5B.三个小球下落的时间相同C.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的动能相同解析:由于三个小球从同一高度水平抛出,则三个小球的落地时间相同,根据x=v0t可知选项A、B正确;小球落地时的速度v=.由于初速度不同,竖直分速度相同,所以选项C、D错误.答案:AB3.在同一水平直线上的两位置分别沿同一方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中P点相遇,则必须( )A.在P点A球速度大于B球速度B.在P点A球速度小于B球速度C.A球先抛出D.同时抛出两球解析:做平抛运动的物体,其飞行时间仅由下落高度决定,与其他因素无关,故从同一水平线水平抛出的两个小球,要在空中相遇,由此可得出两小球同时抛出,选项D正确.另由图可知,球A的水平距离比B大,故可知,A球抛出时的初速度比B大,故在相遇点A球速度大,选项A正确.答案:AD7\n4.如图所示,在足够长的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上的水平距离为x1;若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上的水平距离为x2,则x1∶x2为( )A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4解析:设斜面的倾角为θ,由于两次水平抛出小球均落在斜面上.则有tanθ===.故t=.水平位移x=v0t=.由此式可知,x∝v,故选项D正确.答案:D5.如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足( )A.v1=v2B.v1=v2C.v1=v2D.v1=v2解析:由题可知,从发射到拦截成功水平方向满足x=v1t,竖直方向满足:v2t-gt2+gt2=H,所以有=.解得v1=.故选项C正确.答案:C6.如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出甲、乙两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则甲、乙两小球初速度之比为( )A.tanαB.sinαC.tanαD.cosα解析:两小球被抛出后都做平抛运动,设半圆形容器的半径为R,两小球运动时间分别为t1、t2,对A球:Rsinα=v1t1,Rcosα=gt;对B球:Rcosα=v2t2,Rsinα=gt,联立解得:两小球初速度之比为=tanα,选项C正确.答案:C7\n7.如右图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )A.va=vbB.va=vbC.ta=tbD.ta=tb解析:做平抛运动的物体,运动时间由竖直方向的高度决定,t=,a物体下落的高度是b物体下落高度的2倍,有ta=tb,选项D正确;水平方向的距离由高度和初速度决定,x=v0,由题意可知,a物体的水平位移是b物体水平位移的2倍,即xa=va·ta=2xb=2vb·tb可得va=vb,选项B正确.答案:BD8.如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不相碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰解析:对A球,水平方向上x=vt,竖直方向上h=gt2,两式联立解得x=v,两球第一次落地间距为Δx=l-x=l-v,当v较小时,有l>x,两球不相碰,当v增大到恰好使得l=x时,两球恰好落地时第一次相碰,当v增大到一定值会有l<x即第一次落地前相碰,选项A正确;由于两球在竖直方向上同时从同一高度下落,碰撞时无机械能损失,两球始终处于同一高度,由于A球水平速度不变,在t=时两球一定相碰,选项B错误、D正确;当l=2nv(其中n=1、2、3…)时两球恰好能在最高点相碰,选项C错误.答案:AD9.a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,a7\n在竖直平面内运动,落地点为P1,b沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平面上,如图所示,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.a、b的运动时间相同B.a、b沿x轴方向的位移相同C.a、b落地时的速度大小相同D.a、b落地时的速度相同解析:质点a做平抛运动,在竖直方向h=gt,在水平方向x=v0t1,质点在光滑斜面上受到合力方向沿斜面向下与初速度垂直,质点b做类平抛运动,其加速度a=gsinθ,其中θ为斜面与水平面的夹角,质点b到达P2时,沿合力方向的位移h′==gsinθ·t,x′=v0t2,由于t2>t1,所以x′>x,故选项A、B错误;质点a、b运动过程中机械能守恒,即mgh+mv=mv2,由此式可知,a、b落地时速度大小相等,方向不同,故选项C正确,选项D错误.答案:C10.如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片.如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息( )A.可以计算出m、v0和vB.可以计算出v、v0和gC.只能计算出v0和vD.只能计算出v0和g解析:平抛运动的物体在竖直方向做匀变速直线运动,则有Δy=5l-3l=gT2.T=,则可求得g,水平方向做匀速直线运动,v0==3l·f.故可求得v0.小球通过P点时的竖直分速度vy=,则v=,故可求得v,但无法求得小球质量,选项B正确.答案:B二、非选择题11.如图所示,在水平地面上固定一个倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.若A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,试求:7\n(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;(2)物体B抛出时的初速度v2;(3)物体A、B间初始位置的高度差h.解析:(1)物体A沿斜面上滑过程中,由牛顿第二定律有mgsinθ=ma.解得a=gsinθ=6m/s2.由运动学公式0=v1-at,得t==1s.(2)B做平抛运动,击中A物体时的水平位移x=v2t.A物体上升到最高点时的位移s=t=3m.x=s·cos37°=2.4m解得v2=2.4m/s.(3)如图所示.物体B做平抛运动的竖直位移hB=gt2=5m.hA=s·sin37°=1.8m.则h=hA+hB=6.8m.答案:(1)1s (2)2.4m/s (3)6.8m12.如图所示,水平屋顶高H=5m,墙高h=3.2m,墙到房子的距离L=3m,墙外马路宽x=10m,小球从房顶水平飞出,落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度v0的取值范围.(取g=10m/s2)解析:设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v1,由平抛运动规律可知:7\n竖直方向:H-h=gt水平方向:L=v1t1联立以上两式解得v1=5m/s设小球恰落到马路右边缘时水平初速度为v2,由平抛运动的规律有:竖直方向H=gtL+x=v2t2解得v2=13m/s所以小球抛出时的速度5m/s≤v0≤13m/s.答案:5m/s≤v0≤13m/s13.如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.g取10m/s2,求:(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;(2)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?解析:(1)物体做平抛运动H-h=gt2.设到达C点时竖直分速度为vy,则vy=gtv1==v0=5m/s.方向与水平面的夹角为θ,tanθ==,即θ=37°.(2)从A到C由动能定理有mgH=mv-mv解得vC=2m/s.由题意可知小物块m对长木板的摩擦力,f=μ1mg=5N.长木板与地面间的最大静摩擦力f′=μ2(M+m)g=10N.因f<f′,所以小物块在长木板上滑行时,长木板静止不动,小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时,速度刚好为0,则长木板长度至少为l==2.8m.7\n答案:(1)5m/s 与水平方向成37°角,斜向下 (2)2.8m7
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 17:49:46
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