（新課標(biāo)）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 第2講 拋體運(yùn)動(dòng)夯基提能作業(yè)本.docx

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第2講拋體運(yùn)動(dòng)A組基礎(chǔ)過關(guān) 1.如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)(hahb)分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經(jīng)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn),若不計(jì)空氣阻力,則()A.tatb,vatb,vavbC.tatb,vavbD.tavb答案A由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知:h=12gt2,x=v0t,根據(jù)題中條件,因?yàn)閔ahb,所以tatb,又因?yàn)閤a=xb,故vavc;對(duì)于a、b,a的拋出高度小,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短,而a的水平位移大,則vavb;由此可知小球a的初速度最大,故C項(xiàng)正確。由圖知b、c的拋出高度相同,落地時(shí)豎直方向的速度大小相等,而水平方向上b的速度大于c的速度,所以b的末速度大于c的末速度,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2017安徽合肥六校聯(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,現(xiàn)從A點(diǎn)以不同速度水平拋出可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,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.小球落在半圓形軌道的瞬間,速度方向可能沿半徑方向答案B平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由下落高度決定,與水平初速度無關(guān),與半圓軌道相碰時(shí),水平初速度大的小球下落的距離不一定比速度小的下落距離大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;初速度不同的小球下落的高度可能相等,如小球到達(dá)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項(xiàng)正確;落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球下落的高度最大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,末速度v=v02+vy2=v02+g2t2,由于初速度不是最大,故末速度不一定最大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;小球落到半圓形軌道的瞬間,其速度的反向延長線一定經(jīng)過水平位移的中點(diǎn),若速度方向沿半徑方向,則由此推知水平位移等于直徑,不存在這樣的點(diǎn),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(多選)跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作驚險(xiǎn)而優(yōu)美,其實(shí)滑雪運(yùn)動(dòng)可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動(dòng)。如圖所示,設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動(dòng)員,從傾角為的斜坡頂端P處,以初速度v0水平飛出,運(yùn)動(dòng)員最后又落到斜坡上A點(diǎn)處,A、P之間距離為L,在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,改變初速度v0的大小,L和t都隨之改變。關(guān)于L、t與v0的關(guān)系,下列說法中正確的是() A.L與v0成正比B.L與v02成正比C.t與v0成正比D.t與v02成正比答案BC運(yùn)動(dòng)員落在斜坡上,則位移與水平方向的夾角就等于斜坡的傾角,因此有tan =yx,其中y=12gt2,x=v0t,則 t=2v0 tang,C正確;L=xcos=v0tcos=2v02 tangcos,B正確。5.如圖所示,戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行,每隔相等時(shí)間釋放一顆炸彈,第一顆落在a點(diǎn),第二顆落在b點(diǎn),斜坡上c、d兩點(diǎn)與a、b共線,且ab=bc=cd,不計(jì)空氣阻力。第三顆炸彈將落在()A.b、c之間B.c點(diǎn)C.c、d之間D.d點(diǎn)答案A如圖所示,假設(shè)第二顆炸彈的軌跡經(jīng)過A、b,第三顆炸彈的軌跡經(jīng)過P、Q(Q與C點(diǎn)在同一豎直線上),a、A、B、P、C在同一水平線上。由題意可知,設(shè)aA=AP=x0,ab=bc=L,斜面的傾角為,三顆炸彈到達(dá)a點(diǎn)所在水平面的豎直分速度為vy,水平分速度為v0,對(duì)第二顆炸彈從A到b過程:在水平方向上有x1=L cos -x0=v0t1,豎直方向上有y1=vyt1+12gt12;對(duì)第三顆炸彈從P到Q過程:水平方向上有x2=2L cos -2x0=v0t2,豎直方向上有y2=vyt2+12gt22,解得t2=2t1,y22y1,所以Q點(diǎn)在c點(diǎn)的下方,也就是第三顆炸彈將落在b、c之間,故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(多選)如圖所示,A、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度v0拋出,A在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P1,B沿光滑斜面運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P2,不計(jì)空氣阻力,比較P1、P2在x軸方向上距拋出點(diǎn)的遠(yuǎn)近關(guān)系及落地瞬時(shí)速度的大小關(guān)系,則()A.P1較近B.P1、P2一樣遠(yuǎn)C.A落地時(shí)速率大D.A、B落地時(shí)速率一樣大答案AD設(shè)A、B兩質(zhì)點(diǎn)拋出時(shí)距離水平地面的高度為h,斜面傾角為。質(zhì)點(diǎn)A做平拋運(yùn)動(dòng),則xA=v02hg,vyA=2gh,vA=v02+vyA2;質(zhì)點(diǎn)B做類平拋運(yùn)動(dòng),則xB=v02hgsin2,vyB=g sin 2hgsin2=2gh,vB=v02+vyB2。聯(lián)立以上各式得xAv2時(shí),12B.當(dāng)v1v2時(shí),123答案CD將運(yùn)動(dòng)逆向看,可視為3個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)且到達(dá)O點(diǎn)時(shí)水平位移相等。由H=12gt2得t=2Hg,則到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的飛刀的飛行時(shí)間之比為321,B錯(cuò)誤。在水平方向有l(wèi)=vMt1=vNt2=vPt3,由Ek=12mv2知3把飛刀在擊中木板時(shí)打在M點(diǎn)處的動(dòng)能最小,打在P點(diǎn)處的動(dòng)能最大,A錯(cuò)誤。由vy=gt可知到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的飛刀的初速度的豎直分量之比為321,C正確。作出拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡,可知123,D正確。11.(多選)(2019湖北宜昌期末)車手要駕駛一輛汽車飛越寬度為d的河流。在河岸左側(cè)建起如圖所示高為h、傾角為的斜坡,車手駕車從左側(cè)沖上斜坡并從頂端飛出,接著無碰撞地落在右側(cè)高為H、傾角為的斜坡上,順利完成了飛越。已知hH,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,汽車可看成質(zhì)點(diǎn),忽略車在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的空氣阻力。根據(jù)題設(shè)條件可以確定()A.汽車在左側(cè)斜坡上加速的時(shí)間tB.汽車離開左側(cè)斜坡時(shí)的動(dòng)能EkC.汽車在空中飛行的最大高度HmD.兩斜坡的傾角滿足H,汽車落在右側(cè)斜坡上時(shí),豎直方向的分速度vy大于從左側(cè)斜坡飛出時(shí)豎直方向的分速度vy,但水平方向分速度大小相同,故tan =vyvxvyvx=tan ,所以,選項(xiàng)D正確;因汽車的質(zhì)量未知,故汽車離開左側(cè)斜坡時(shí)的動(dòng)能無法求解,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因汽車在左側(cè)斜坡運(yùn)動(dòng)過程的初速度及加速度均未知,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間無法求解,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。12.(多選)(2018湖南長沙聯(lián)考)在某次高爾夫球比賽中,美國選手羅伯特-斯特布擊球后,球恰好落在洞的邊緣,假定洞內(nèi)bc表面為14球面,半徑為R,且空氣阻力可忽略,重力加速度大小為g,把此球以大小不同的初速度v0沿半徑方向水平擊出,如圖所示,球落到球面上,下列說法正確的是()A.落在球面上的最大速度為22gRB.落在球面上的最小速度為3gRC.小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與v0大小無關(guān)D.無論調(diào)整v0大小為何值,球都不可能垂直撞擊在球面上答案BD平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),由h=12gt2,得t=2hg。設(shè)小球落在A點(diǎn)時(shí),OA與豎直方向之間的夾角為,水平方向的位移為x,豎直方向的位移為y,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為vy,則x=v0t=R sin ,y=vy22g=gt22=R cos ,得vy2=2gR cos ,v02=gRsin22cos,又由vt=v02+vy2=gRsin22cos+2gRcos=32 cos+12cosgR,所以落在球面上的小球有最小速度,當(dāng)32 cos =12cos時(shí),速度最小,最小速度為3gR,故A錯(cuò)誤,B正確;由以上的分析可知,小球下落的時(shí)間t=vyg=2Rcosg,其中 cos 與小球的初速度有關(guān),故C錯(cuò)誤;小球撞擊在球面上時(shí),根據(jù)“平拋運(yùn)動(dòng)速度的反向延長線交于水平位移的中點(diǎn)”結(jié)論可知,由于O點(diǎn)不在水平位移的中點(diǎn),所以小球撞在球面上的速度反向延長線不可能通過O點(diǎn),也就不可能垂直撞擊在球面上,故D正確。B組能力提升 13.(2018安徽安慶檢測(cè))如圖所示,橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,它們的豎直邊長都是底邊長的一半,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.圖中三次平拋相比較,落在a點(diǎn)時(shí)小球飛行時(shí)間最短B.圖中三次平拋相比較,落在c點(diǎn)時(shí)小球飛行過程速度變化最大C.圖中三次平拋相比較,落在c點(diǎn)時(shí)小球飛行過程速度變化最快D.無論小球拋出時(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答案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)小球下落的高度最大,所以落在a點(diǎn)時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,A項(xiàng)錯(cuò)誤;三次小球都做平拋運(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)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,所以落在a點(diǎn)時(shí)小球速度的變化最大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;三次小球都做平拋運(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項(xiàng)錯(cuò)誤;首先落在a點(diǎn)時(shí)小球的速度不可能與斜面垂直,然后看落在b、c點(diǎn)時(shí),豎直方向的分速度是gt,水平分速度是v,斜面傾角滿足tan =0.5,要使合速度垂直斜面,需要滿足vgt=tan ,即v=0.5gt,t時(shí)間內(nèi)小球的豎直位移為0.5gt2,水平位移為vt=(0.5gt)t=0.5gt2,即若要滿足這個(gè)關(guān)系,需要水平位移和豎直位移大小相等,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項(xiàng)正確。14.如圖所示為一同學(xué)制作的研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置,其中水平臺(tái)AO長s=0.70 m,長方體薄壁槽緊貼O點(diǎn)豎直放置,槽寬d=0.10 m,高h(yuǎn)=1.25 m?，F(xiàn)有一彈性小球從平臺(tái)上A點(diǎn)水平射出,已知小球與水平臺(tái)間的阻力為其重力的0.1,重力加速度取g=10 m/s2。(1)若小球不碰槽壁且恰好落到槽底上的P點(diǎn),求小球在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)若小球碰壁后能立即原速率反彈,為使小球能擊中O點(diǎn)正下方槽壁上的B點(diǎn),B點(diǎn)和O點(diǎn)間的距離hB=0.8 m,求小球從O點(diǎn)出射速度的所有可能值。答案(1)1 s(2)0.5n m/s(n=1,2,3,)解析(1)小球從A點(diǎn)射出后做勻減速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),從O點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),小球恰好落到P點(diǎn)時(shí),設(shè)小球在O點(diǎn)拋出時(shí)的速度為v0,做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,則有水平方向:d=v0t1豎直方向:h=12gt12解得v0=0.2 m/s設(shè)小球在水平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a,則0.1mg=ma,解得a=1 m/s2設(shè)小球在A點(diǎn)射出時(shí)的速度為vA,在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則從A到O,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vA2-v02=2as,vA-v0=at2解得t2=1 s。(2)當(dāng)小球與豎直壁相碰時(shí),豎直壁對(duì)小球的作用力與壁垂直,小球的豎直分速度不變,由題給條件“原速率反彈”可知碰后小球的水平分速度大小不變,方向反向,故小球碰壁后的運(yùn)動(dòng)軌跡與沒有碰撞情況下平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡關(guān)于豎直壁對(duì)稱。當(dāng)小球擊中B點(diǎn)時(shí),小球在水平方向運(yùn)動(dòng)的路程滿足x=2nd(n=1,2,3,)。水平方向:2nd=v0t(n=1,2,3,)豎直方向:hB=12gt2解得v0=0.5n m/s(n=1,2,3,)。