《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力定律 第11講 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用練習(xí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力定律 第11講 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用練習(xí)(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第11講 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用
[解密考綱]考查有約束條件的平拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和研究方法,注重?cái)?shù)理結(jié)合.
1.(2019·臨沂第十九中高三調(diào)研)甲、乙兩個(gè)小球的質(zhì)量相等,從同一高度分別做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng),最后落在同一水平地面上.不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.甲、乙在飛行的整個(gè)過(guò)程中,時(shí)間相同
B.甲、乙在飛行的整個(gè)過(guò)程中,加速度相同
C.甲、乙在飛行的整個(gè)過(guò)程中,速度變化相同
D.甲、乙在飛行的整個(gè)過(guò)程中,速度變化不同
D 解析 兩物體在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動(dòng),則加速度均為g,根據(jù)h=gt2可知,兩物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,根據(jù)Δv=gt可知,速度的變化相
2、同,故選項(xiàng)A、B、C正確,D錯(cuò)誤.
2.(2019·湖南G10教育聯(lián)盟高三聯(lián)考)一位同學(xué)做平拋實(shí)驗(yàn)時(shí),只在紙上記下重垂線y方向,未在紙上記下斜槽末端位置,并只描出如圖所示的一段平拋軌跡曲線.現(xiàn)在曲線上取A、B兩點(diǎn),用刻度尺分別量出到y(tǒng)的距離,AA′=x1,BB′=x2,以及AB的豎直距離h,從而可求出小球拋出的初速度v0為( )
A. B.
C. D.(x2-x1)
A 解析 水平方向小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),
則由初始點(diǎn)O到A過(guò)程有x1=v0t0,①
由初始點(diǎn)O到B過(guò)程有x2=v0t,②
豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則有h=gt2-gt,③
聯(lián)立①②③得 v0=,選項(xiàng)A正確,
3、B、C、D錯(cuò)誤.
3.(2019·江淮十校高三聯(lián)考)某同學(xué)在操場(chǎng)練習(xí)投籃,設(shè)某次投籃籃球最后正好垂直擊中籃板,擊中點(diǎn)到籃球脫手點(diǎn)高度大約為0.45 m,同學(xué)離籃板的水平距離約為3 m,忽略空氣阻力的影響(g取10 m/s2).則球出手時(shí)的速度大約為 ( )
A.14.21 m/s B.6.25 m/s
C.8.16 m/s D.10.44 m/s
D 解析 因籃球最后正好垂直擊中籃板,則研究逆過(guò)程為平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得x=v0t,h=gt2可得t=0.3 s,v0=x=3× m/s=10 m/s,則球出手時(shí)的速度大約為v== m/s≈10.44 m/s,故選項(xiàng)D正
4、確.
4.(2019·青島高三調(diào)研)(多選)如圖所示,小球甲從A點(diǎn)水平拋出,同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放,兩小球先后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小相等,方向夾角為37°,已知B、C高度差h=5 m,g=10 m/s2,兩小球質(zhì)量相等,不計(jì)空氣阻力,由以上條件可知( )
A.小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為6 m/s
B.小球甲到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為0.8 s
C.A、B兩點(diǎn)高度差為3.2 m
D.兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等
AB 解析 根據(jù)h=gt2,可得小球乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=1 s,所以小球乙的速度為 v=gt=10 m/s,所以小球甲沿水平方向的分速度,即平拋的初速度為 vx=vsin
5、37°=6 m/s,故選項(xiàng)A正確;小球甲沿豎直方向的分速度為vy=vcos 37°=8 m/s,由vy=gt1,所以B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1==0.8 s,故選項(xiàng)B正確;小球甲下降的高度為 h甲=gt=×10×(0.8)2 m=3.2 m,A、B兩點(diǎn)間的高度差 Δh=h-h(huán)甲=5 m-3.2 m=1.8 m,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩個(gè)小球完全相同,則兩小球在C點(diǎn)重力的功率之比為===,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.(2019·鄂州高三三模)如圖所示,甲、乙兩個(gè)小球從同一固定斜面的頂端O點(diǎn)水平拋出,分別落到斜面上的A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)為OB的中點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)
6、的初速度大小之比為1∶2
B.甲、乙兩球接觸斜面的瞬間,速度的方向相同
C.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶3
D.甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度變化量的方向不相同
B 解析 因?yàn)閮汕蛳侣涞母叨戎葹?∶2,據(jù)h=gt2得t=,可知甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比是1∶;又因?yàn)閮汕蜻\(yùn)動(dòng)的水平位移之比為1∶2,據(jù)v0=得初速度之比為1∶,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;設(shè)小球落在斜面上時(shí),速度方向與水平方向的夾角為α,位移與水平方向的夾角為θ,則tan α=,tan θ==,可知tan α=2tan θ;因?yàn)樾∏蚵湓谛泵嫔蠒r(shí),位移與水平方向的夾角為定值,可知甲、乙兩球接觸斜面的瞬間,速度的方向相同,故選項(xiàng)B正確
7、;由Δv=gt知速度變化量的方向與重力加速度的方向相同,即豎直向下,甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度變化量的方向相同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.(2019·鄭州高三二模)(多選)如圖所示為一半球形的坑,其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與圓心等高且在同一豎直面內(nèi).現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn),同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出,發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q,已知∠MOQ=60°,忽略空氣阻力.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩球拋出的速率之比為1∶3
B.若僅增大v1,則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?
C.兩球的初速度無(wú)論怎樣變化,只要落在坑中的同一點(diǎn),兩球拋出的速率之和不變
D.若僅從M點(diǎn)水平
8、拋出小球,改變小球拋出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中
AB 解析 根據(jù)幾何關(guān)系知,Q到O點(diǎn)的水平方向的距離等于0.5R,所以M的水平位移xM=R-=,N的水平位移為 xN=R+=,則落在Q點(diǎn)的水平位移之比為1∶3,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則初速度之比為1∶3,選項(xiàng)A正確;若只增大v1,而v2不變,則小球運(yùn)動(dòng)的軌跡的落點(diǎn)將向右一些,兩球可在空中相遇,選項(xiàng)B正確;要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn),則水平位移之和為2R,則(v1+v2)t=2R,落點(diǎn)不同,豎直方向位移就不同,t也不同,所以v1+v2也不是一個(gè)定值,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論:速度的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn),因?yàn)榍蛐腛并不是水平位移的中點(diǎn),
9、所以不可能使小球沿半徑方向落在圓弧坑壁內(nèi),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
7.(2019·衡水中學(xué)高三二調(diào))如圖所示,斜面傾角為α,且tan α=0.5,現(xiàn)從斜面上O點(diǎn)與水平方向成45°角以速度v0、2v0分別拋出小球P、Q,小球P、Q剛要落在斜面上A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為vP、vQ,設(shè)O、A間的距離為s1,O、B間的距離為s2,不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.s2=4s1,vP、vQ方向相同
B.s2=4s1,vP、vQ方向不同
C.2s1
10、=v,豎直分速度為vy=vsin 45°=v,則有位移關(guān)系tan α===,解得t=,則落點(diǎn)與拋出點(diǎn)的距離為L(zhǎng)==∝v2,則由題意可知初速度為v0、2v0分別拋出小球P、Q,則有s2=4s1;落到斜面上的速度方向與水平方向的夾角滿(mǎn)足tan θ===0,即速度方向均為水平,vP、vQ方向相同,選項(xiàng)A正確.
8.(2019·揭陽(yáng)高三一模)如圖所示是傾角為45°的斜坡,在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個(gè)小球,小球落在斜坡上時(shí)速度方向與斜坡向上的方向成105°,不計(jì)空氣阻力,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程( )
A.速度變化量的大小為v0
B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C.落在斜坡前瞬
11、間重力的瞬時(shí)功率為2mgv0
D.小球水平位移與豎直位移之比為1∶1
A 解析 由于斜面的傾角為45°,所以速度與水平面之間的夾角為60°,設(shè)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則tan 60°=,解得 t=,速度改變了Δv=gt=g·=v0,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;落在斜坡前瞬間重力的瞬時(shí)功率為P=mg·gt=mg·v0=mgv0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;小球水平位移與豎直位移之比為=,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
9.(2019·濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三月考)如圖所示為三個(gè)小球初始時(shí)刻的位置圖,將它們同時(shí)向左水平拋出都會(huì)落到D點(diǎn),DE=EF=FG,不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于三小球( )
A.若初速度相同,高度hA∶hB∶hC=1∶2∶
12、3
B.若初速度相同,高度hA∶hB∶hC=1∶3∶5
C.若高度hA∶hB∶hC=1∶2∶3,落地時(shí)間tA∶tB∶tC=1∶2∶3
D.若高度hA∶hB∶hC=1∶2∶3,初速度vA∶vB∶vC=1∶∶
D 解析 若初速度相同,根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)知,運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA∶tB∶tC=1∶2∶3,則由h=gt2,得下落高度hA∶hB∶hC=1∶4∶9,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;若hA∶hB∶hC=1∶2∶3,由h=gt2,得tA∶tB∶tC=1∶∶,而v==x·,得vA∶vB∶vC=1∶∶,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.
10.(2019·臨沂高三三模)如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出,在空
13、中相遇時(shí)兩球下落的高度為h,若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則兩球從拋出到相遇下落的高度為( )
A. B. C.h D.2 h
B 解析 兩球同時(shí)拋出,豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),相等時(shí)間內(nèi)下降的高度相同,始終在同一水平面上,根據(jù)x=vAt+vBt知,當(dāng)兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過(guò)的時(shí)間為,根據(jù)H=gt2,時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的一半,所以下落高度變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一,故選項(xiàng)B正確.
11.(2019·東莞高三二模)如圖所示,小球A從第一臺(tái)階的邊緣以速度v1水平拋出,小球B從第二臺(tái)階的邊緣以速度v2水平拋出,最終兩球都落在第三臺(tái)階的邊緣
14、,已知所有臺(tái)階的臺(tái)高均為H,臺(tái)寬均為L(zhǎng),H=L,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球B平拋的初速度大
B.小球B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)
C.小球B落到臺(tái)面上的速度大
D.小球A和小球B落到第三臺(tái)階時(shí)的速度方向相同
D 解析 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知v0=x,則v0A=2L=;v0B=L=,則小球A平拋的初速度大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)t=可知,小球A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)v=可知vA==;vB==,則小球A落到臺(tái)面上的速度大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩小球的水平位移都等于豎直位移,則位移的偏向角相同,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論可知,速度的偏向角相同,則兩球落到第三臺(tái)階時(shí)的速度方向相同,選項(xiàng)D正確.
12.(201
15、9·湖北、山東部分重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)如圖所示,是某次研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程得到的頻閃照片的一部分.已知背景正方形的邊長(zhǎng)為b,閃光頻率為f.求:(各問(wèn)的答案均用b、f表示)
(1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的大??;
(2)小球通過(guò)C點(diǎn)瞬時(shí)速度vC的大小;
(3)小球從開(kāi)始平拋到運(yùn)動(dòng)到A位置經(jīng)歷的時(shí)間tA.
解析 (1)根據(jù)Δx=aT2可得g==bf2.
(2)水平速度v0==2bf,小球通過(guò)C點(diǎn)的豎直速度等于豎直方向上BD段的平均速度,則vCy==,
則小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC的大小
vC===bf.
(3)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的豎直速度 vAy=vCy-2gT=bf,則小球從開(kāi)始平拋到運(yùn)
16、動(dòng)到A位置經(jīng)歷的時(shí)間tA==.
答案 (1)g=bf2 (2)vC=bf (3)tA=
13.(2019·黃岡中學(xué)高三適應(yīng)性考試)如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平地面上,斜面的高度h=3.6 m,A球位于斜面的頂端,B球位于斜面底端正上方與A球等高處.現(xiàn)兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其中A球沿斜面向下運(yùn)動(dòng),B球向左水平拋出,且兩球具有相同大小的初速度v0=4 m/s,結(jié)果兩球在斜面上相遇.A、B兩個(gè)小球均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩球相遇所需要的時(shí)間;
(2)A球與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
解析 (1)對(duì)B球分析,有x=v0t,①
y=gt2,②
由幾何關(guān)系有 tan θ=,③
由①②③得t=0.6 s.④
(2)對(duì)A球分析,有 mgsin θ-μmgcos θ=ma,⑤
=v0t+at2,⑥
聯(lián)立②④⑤⑥解得 μ=.
答案 (1)0.6 s (2)
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