第15讲 抛体运动（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测 12页

‎ ‎ 第15讲 抛体运动——测 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)‎ ‎1．图为三个小球初始时刻的位置图，将它们同时向左水平抛出都会落到D点，DE=EF=FG，不计空气阻力，则关于三小球 A． 若初速度相同，高度hA:hB:hC=1:2:3‎ 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，落地时间tA：tB：tC=1：2：3‎ D． 若高度hA:hB:hC=1:2:3，初速度v1:v2:v3=1::‎ ‎【答案】 D ‎【点睛】知道小球做平抛运动，平抛运动可分解为水平方向的匀速运动与竖直方向的自由落体运动，熟练运动匀速运动与自由落体运动的运动规律即可正确解题．‎ ‎2．如图所示,一小球从地面上方某点水平向右抛出,落到水平地面上。若仅将小球抛出点的距地高度增加为原来的2倍,不计空气阻力,则下列关于这段运动的说法正确的是（ ）‎ A． 时间等于原来的2倍 B． 水平位移的大小等于原来的2倍 C． 落地时速度的大小等于原来的倍 D． 落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的倍 ‎【答案】 D ‎【解析】‎ 由得时间等于原来的倍，选项错误；由得水平位移的大小等于原来的倍，选项错误；由得落地速度的大小不等于原来的倍，选项错误；由得落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的倍，选项正确；故选D。‎ ‎3．消防车的高压水龙头竖直向上喷水，喷出的水可上升到距离管口40m的最大高度：当高压水龙头固定在高为3m的消防车上，仍以同样大小的速度将水斜向上喷出，可以使水流以的水平速度射入某楼层的窗户，不计空气阻力，，则该楼层的窗户距离地面的高度约为（ ）‎ A． 35m B． 38m C． 40m D． 44m ‎【答案】 B ‎【解析】‎ ‎4．如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力．以下说法正确的是 A． 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1：2‎ B． 甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同 C． 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1：3‎ D． 甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同 ‎【答案】 B ‎【解析】‎ AC：因为两球下落的高度之比为1：2，据得，可知甲乙两球运动的时间之比是；又因为两球运动的水平位移之比为1：2，据得初速度之比为。故AC两项错误。‎ 点睛：平抛运动的两个推论：1、从抛出点开始，经过任意时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向正切值的两倍；2、平抛任意时刻速度的反向延长线交水平位移的中点。关于这两个推论要能推理及应有。‎ ‎5．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，在空中相遇时两球下落的高度为h，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇下落的高度为 A． B． C． h D． 2h ‎【答案】 B ‎【解析】‎ 两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据x=vAt+vBt知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，根据，时间变为原来的一半，所以下落高度变为原来的四分之一，故B正确。‎ ‎6．如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g取10m/s2)，可知物体完成这段飞行的时间是(　　)‎ A． B． C． D． 2 s ‎【答案】 C ‎【解析】‎ 小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图所示：‎ 则，则vy=v0tan60°=gt，所以，故选C。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据竖直方向上的分速度求出运动的时间．‎ ‎7．如图所示，以10m/s的水平初速度抛出的物体，不计空气阻力，g=10m/s2，飞行一段时后，垂直地撞在倾角θ为300的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（ ）‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． 2s ‎【答案】 C ‎【解析】‎ 物体垂直地撞在倾角θ为300的斜面上，对速度进行分解得：‎ 点睛：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,将速度进行分解,根据平行四边形定则求出撞在斜面上竖直方向上的分速度,从而根据速度时间公式求出运动的时间。‎ ‎8．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)( )‎ A． 适当减少v0 B． 适当提高h C． 适当减小m D． 适当减小L ‎【答案】 A ‎【解析】‎ 欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝gt2，水平方向L＝v0t，得y＝，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．‎ 点睛：本题考查平抛运动的规律，注意应用水平和竖直方向上的时间一定相等，若水平位移一定，则水平速度决定时间，若竖直高度一定，则高度决定时间．‎ ‎9．如图，一小球以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出，到达斜面上的P点时速度方向恰好水平。现将该质点以2v0的速度从斜面底端沿同样方向抛出，之后到达斜面上的Q点。不计空气阻力，下列说法正确的是 A． 小球到达Q点时速度方向也恰好水平 B． 小球到达P、Q两点的速度之比为1∶1‎ C． P、Q两点距离斜面底端的高度之比为1∶2‎ D． 小球到达P、Q两点的时间之比为1∶2‎ ‎【答案】 AD ‎【解析】‎ 知，落到P和Q两点时间之比为1：2，故D正确；故选AD。‎ 点睛：斜抛运动的上升过程可看作是平抛运动的逆过程，平抛运动的位移偏角与速度偏角的关系为：2tanθ=tanα；同时也要注意由运动的合成与分解的知识，结合分运动的独立性求解．‎ ‎10．如图所示，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距为x，在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．忽略空气阻力，，则以下正确的是( )‎ A． L=1m，x=1m时小球可以穿过矩形孔 B． L=0.8m，x=0.8m时小球可以穿过矩形孔 C． L=0.6m，x=1m时小球可以穿过矩形孔 D． L=0.6m，x=1.2m时小球可以穿过矩形孔 ‎【答案】 BC ‎【解析】‎ ‎，B正确；若，x的最小值为，x的最大值为，所以，C正确D错误．‎ ‎11．将一抛球入框游戏简化如下：在地面上竖直固定一矩形框架，框架高1m、长3m，抛球点位于框架底边中点正前方2m，离地高度为，如图所示，假定球被水平抛出，方向可在水平面内调节，不计空气阻力，，忽略框架的粗细，球视为质点，球要在落地前进入框内，则球被抛出的速度大小可能为　　‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】 BC ‎【解析】‎ 球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动：，可得 水平方向做匀速直线运动，水平方向最小位移为xmin=2m，最大位移即球落在框的左右两角时，由几何关系可得xmax=2.5m，所以水平方向位移的取值 根据可得：，故BC正确。‎ ‎12．如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R。将一个小球从a点以初速度沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则 A． 当小球的初速度时，掉到环上时的竖直分速度最大 B． 当小球的初速度时，将撞击到环上的圆弧ac段 C． 无论取何值，小球都不可能垂直撞击圆环 D． 当取适当值，小球可以垂直撞击圆环 ‎【答案】 ABC ‎【解析】‎ 则将撞击到环上的圆弧ac段，故B正确；‎ CD、假如平抛运动末速度与圆弧垂直，则末速度反向延长线一定指向圆心，根据平抛运动末速度反向延长线与水平位移交点为中点判断，水平位移即为2R，而平抛运动不可能落在b点，所以小球都不可能垂直撞击圆环，故C正确，D错误；‎ 故选ABC。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能巧妙运用“中点”的推论分析小球速度的方向，也可以结合运动学公式列式进行分析。‎ 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上，斜面的高度h=3.6m，A球位于斜面的顶端，B球位于斜面底端正上方与A球等高处。现两球同时开始运动，其中A球沿斜面向下运动，B球向左水平抛出，且两球具有相同大小的初速度v0=4m/s，结果两球在斜面上相遇。A、B两个小球均视为质点，重力加速度 g=10m/s2， sin37°=0.6, cos37°=0.8。求：‎ ‎（1）从开始运动到两球相遇所需要的时间；‎ ‎（2）A球与斜面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】 (1) 0.6s (2) ‎ ‎【解析】（1）对B球分析，有：①，②‎ ‎14．嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为h，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手中．若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：‎ ‎（1）半圆形轨道的半径；‎ ‎（2）小球在C点抛出时的速度。‎ ‎【答案】 (1) 2h（2），‎ C到B的逆过程为平抛运动，有：，‎ A到C的过程，有：，‎ 解得：R＝2h ‎（2）从C点到B点的过程中，竖直方向：‎ 在C点，则有：，且有：‎ 解得：‎ 方向与水平方向夹角为：‎ ‎【点睛】本题考查了动能定理、牛顿定律与平抛运动和圆周运动的综合运用，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键．‎ ‎15．如图所示，一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动，到B点后撤去力F，物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段．已知物块的质量m＝1 kg，物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ＝0.5，AB段长L＝10 m，BE的高度差h＝0.8 m，BE的水平距离x＝1.6 m．若物块可看做质点，空气阻力不计，g取10 m/s2.‎ ‎(1)要越过“壕沟”，求物块在B点最小速度v的大小；‎ ‎(2)若θ＝37°，为使物块恰好越过“壕沟”，求拉力F的大小；‎ ‎【答案】 (1)4 m/s　(2)5.27 N ‎【解析】（1）设运动时间为t，则有：h＝gt2‎ 点睛：此题关键是抽象出物理模型：平抛和匀加速直线运动，熟悉其中的规律，对于运动学在没牵扯时间及加速度的情况下，应用动能定理应该比较简单，请试一下．‎ ‎16．现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：‎ ‎（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？‎ ‎（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？‎ ‎（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．‎ ‎【答案】 （1）2m/s（2）30N（3）0.34s ‎【解析】‎ ‎（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，所以由mg=m得：‎ ‎（2）因为v1＞v0，故绳中有张力，由牛顿第二定律得：‎ T+mg=m 代入数据解得，绳中的张力为：T=30N ‎（3）因为v2＜v0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，如图所示 点睛：要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，这是本题中的一个临界条件，与此时的物体的速度相对比，可以判断物体能否做圆周运动，进而再根据不同的运动的规律来分析解决问题，本题能够很好地考查学生的分析解决问题的能力，是道好题．‎ ‎ ‎