2020高中物理 第一章 抛体运动 第3节 平抛运动 3 平抛运动的临界问题剖析同步练习 教科版必修2 5页

第3节 平抛运动3 平抛运动的临界问题剖析 ‎（答题时间：20分钟）‎ ‎1. 如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab＝bc＝cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ） ‎ A. c点 B. b与c之间某一点 ‎ C. d点 D. c与d之间某一点 ‎2. 某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以‎25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在‎10m至‎15m之间。忽略空气阻力，取重力加速度g＝‎10m/s2。则球在墙面上反弹点的高度范围是（ ）‎ A. ‎0.8‎m至‎1.8m B. ‎0.8m至‎1.6m ‎ C. ‎1.0m至‎1.6m D. ‎1.0m至‎1.8m ‎3. 如图所示，水平固定半球形的碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心以速度v0水平抛出一个小球，抛出点及O、B点在同一个竖直面内，下列说法正确的是（ ）‎ A. v0大小适当时小球可以垂直打在B点左侧内壁上 5‎ B. v0大小适当时小球可以垂直打在B点 C. v0大小适当时小球可以垂直打在B点右侧内壁上 ‎ D. 小球不能垂直打在碗内任何一个位置 ‎4. 一战斗机进行投弹训练，战斗机沿水平方向以恒定速度飞行，先后释放甲、乙两颗炸弹，分别击中竖直崖壁上的P、Q两点。释放两炸弹的时间间隔为t，击中P、Q两点的时间间隔为，不计空气阻力。关于两时间间隔大小，正确的是（ ）‎ A. ＝0 B. 0＜＜t C. ＝t D. ＞t ‎5. 随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐，如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（　　）‎ A. 球被击出后做平抛运动 ‎ B. 该球在空中运动的时间为 C. 该球被击出时的初速度大小为L ‎ D. 该球被击出后受到的水平风力大小为 ‎6. 如图，斜面上有a、b、c三点且ab＝bc，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则（ ）‎ A. v0＜v＜2v0 B. v＝2v‎0 ‎ C. 2v0＜v＜3v0 D. v＞3v0‎ ‎7. 如图所示，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接，一小球以速度v从平面的右端P点向右水平抛出，则小球在空中运动的时间t（　　）‎ 5‎ A. 一定与v的大小有关 B. 一定与v的大小无关 C. 当v大于cot θ，t与v无关 D. 当v小于cot θ，t与v无关 ‎8. 《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。假设小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示。（取重力加速度g＝‎10m/s2）‎ ‎（1）若，，，要使小鸟飞出去能直接打中肥猪的堡垒，小鸟的初速度应为多大？‎ ‎（2）如果小鸟弹出后，先掉到平台上（此时小鸟距抛出点的水平距离为），接触平台瞬间竖直速度变为零，水平速度不变，小鸟在平台上滑行一段距离后，若要打中肥猪的堡垒，小鸟和平台间的动摩擦因数与小鸟弹出时的初速度之间应满足什么关系（用题中所给的符号、、、、g表示）？‎ 5‎ ‎1. B 解析：过b作一条与水平面平行的直线，若没有斜面，当小球从O点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上c点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的bc之间，故B正确。‎ ‎2. A 解析：球做平抛运动，在水平方向上：x＝v0t；由初速度是‎25m/s，水平位移是‎10m至‎15m之间，所以球的运动时间是0.4s~0.6s之间，在竖直方向上做自由落体运动：，所以可以求得高度的范围是‎0.8m至‎1.8m，所以A正确。‎ ‎3. D 解析：因为平抛运动的速度等于水平速度和竖直速度的合速度，合速度的方向一定偏向右下方，不可能与A垂直相撞，也不可能垂直撞在B，故A、B错误；假设小球垂直打在C点，设速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向上的夹角为β，根据几何关系有：θ＝2β，根据平抛运动的推论，tanθ＝2tanβ，与θ＝2β相矛盾，所以小球不可能撞在C点，可知小球一定不能垂直打在碗内任何一个位置，故D正确，C错误。‎ ‎4. A 解析：平抛运动水平方向做匀速直线运动，故先后释放甲、乙两颗炸弹始终在竖直方向是一条直线，故会同时击中P、Q，即t′＝0，故B、C、D错误，A正确。‎ ‎5. BD 解析：该球被击出后受到重力和水平风力的作用，不是平抛运动，A错；竖直方向做自由落体运动，由得t＝，B对；水平方向做匀减速直线运动，由，得，C错；水平方向上有，由牛顿第二定律有，代入解得，D对，所以本题选择BD。‎ ‎6. A 解析：小球做平抛运动，由题可知，小球落到C点时，水平位移变为原来的2倍，若时间不变，初速度也应为原来的2倍，但题中abc为斜面，时间会变长，则初速度小于2v0，A对，BCD错，所以本题选择A。‎ ‎7. C 解析：球有可能落在斜面上，也有可能落在水平面上，可用临界法求解，如果小球恰好落在斜面与水平面的交点处，则满足hcot θ＝vt，h＝gt2，联立可得v＝cot θ，故当v大于cot θ时，小球落在水平面上，t＝，与v无关；当v小于cot θ时，小球落在斜面上，x＝vt，y＝gt2，＝tan θ，联立可得t＝，即与v有关，故选项C正确。‎ ‎8. 解：（1）设小鸟以v0水平弹出后能直接击中堡垒，由平抛运动规律得：‎ 小鸟在竖直方向上的位移有 ‎ 小鸟在水平方向上的位移 ‎ 解得：v0＝‎4 m/s ‎ ‎（2）小鸟在平台上滑行初速度仍为v0，若刚好击中堡垒，则有末速度为v＝0，‎ 则有 5‎ 解得： ‎ 可见，μ与v0应满足才能打中堡垒 5‎