【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版平抛运动限时过关练（解析版） 13页

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：平抛运动（解析版)‎ ‎1．如图所示，竖直平面内有A、B、C三点，三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点。一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点。若物体从A运动到E的时间为tl，从A运动到D的时间为t2，则tl : t2为 ‎ A．1 : 1 B．1 : ‎2 ‎C．2 : 3 D．1 : 3‎ ‎2．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎3．刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为‎0.8 m ‎，最近的水平距离为‎0.5 m，锅的半径为‎0.5 m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度不符合条件的是(g取‎10 m/s2)(　　)‎ A．‎1.5m/s B．‎2.5m/s C．‎3.5m/s D．‎4.5m/s ‎4．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（　　）‎ A．初速度大，运动时间长 B．初速度大，运动时间短 C．初速度小，运动时间短 D．初速度小，运动时间长 ‎5．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列图中能表示出速度矢量的演变过程的是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为 ‎ ‎ A．:1 B．2 : ‎1 C．4 : D．4 : 1‎ ‎7．在同一水平直线上的两位置沿同方向分别抛出两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要两球在空中相碰，则（　　）‎ A．球先抛出 B．球先抛出 C．两球同时抛出 D．两球质量相等 ‎8．如图所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为θ＝30°的固定斜面上，则这段飞行过程中 ‎ A．所用时间为 B．所用时间为 C．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 D．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 ‎9．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大 ‎10．如图所示，两个挨得很近的小球，从斜面上的同一位置O以不同的初速度vA、vB做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，空中运动的时间分别为tA、tB，碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为α、β，已知OB＝2OA。则有（ ）‎ A．vA：vB=1： ‎ B．tA： tB = 1：2‎ C．α> β ‎ D．B球离斜面最远的位置在A点的正上方 ‎11．如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m＝‎1.0 kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O点的距离s＝‎5 m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R＝‎5 ‎m，今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F＝5 N的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g取‎10 m/s2.‎ ‎(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F作用的最长时间；‎ ‎(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标.‎ ‎12．如图所示，一小球从倾角θ为37°的足够长的斜面顶端做平抛运动，初速度为‎8m/s，A点是小球离斜面最远点．‎ ‎(1)求小球从抛出点到再次落到斜面上的时间．‎ ‎(2)求到达A点时的运动时间．(g取‎10m/s2)‎ ‎13．(15分)如图所示，飞机距地面高为H＝‎500 m，v1＝‎100 m/s，追击一辆速度为v2＝‎20 m/s的同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车多远处投弹？(g取‎10 m/s2‎ ‎，不计空气阻力)‎ ‎14．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有方格的纸记录运动的轨迹，如图所示，方格的边长L=‎2.5cm，a、b、c、d是轨迹中的四点，求：‎ ‎(1)平抛运动的初速度；‎ ‎(2)平抛运动抛出点的位置(g=‎10m/s2)。‎ ‎ 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设∠C=θ，∠ADB=α，由几何关系知，tanα=2tanθ，物体初速度为v0，根据平抛运动规律，质点由A到E，‎ 解得：‎ ‎ ；‎ ‎ 同理：质点由A到D，‎ 解得：‎ ‎；‎ 故 t1：t2=1：2；‎ A. 1 : 1，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 1 : 2，与结论相符，选项B正确；‎ C. 2 : 3，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 1 : 3，与结论不相符，选项D错误。‎ ‎2．D ‎【解析】‎ 发射机无论向哪个方向水平发射，乒乓球都是平抛运动，竖直高度决定了运动的时间，水平方向匀速直线运动，水平位移最小即沿中线方向水平发射恰好过球网，此时从发球点到球网，下降高度为，水平位移大小为，可得运动时间对应的最小初速度。水平位移最大即斜向对方台面的两个角发射，根据几何关系此时的位移大小为，所以平抛的初速度，对照选项D对。‎ ‎【考点定位】曲线运动 ‎【方法技巧】平抛运动一定要和实际情况相结合，题目中，最小的水平位移一定要保证越过球网。‎ ‎3．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 面片的运动如图所示：‎ 在竖直方向，由自由落体运动可得：‎ 解得面片下落的时间为 面片的水平位移范围为：‎ 根据的，初速度的范围为：‎ 由题目给出的速度值，A、B和C选项的速度在此范围，D选项的速度不在此范围，故符合条件的是D选项。‎ ‎4．B ‎【解析】解：落到B处的石块下落的高度较小，根据 ，知落在B处的石块运动时间较短，根据初速度 知，落在B处的石块水平位移大，时间短，则初速度较大．故B正确，ACD错误．‎ ‎5．C ‎【解析】‎ 小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向上的速度在均匀的增加，C正确。‎ ‎6．B ‎【解析】‎ 设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θ． 据题小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ=v0； 又vy=gt 可得： 根据几何关系得： 据题有OA=2OB，则得：vA=vB． 击中斜面位置到O点的距离为 故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为 2：1，故选B.‎ 点睛：解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用．‎ ‎7．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球。物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，所以A的初速度要大。‎ A.A球先抛出，与结论不相符，选项A错误；‎ B. B球先抛出，与结论不相符，选项B错误；‎ C.两球同时抛出，与结论相符，选项C正确；‎ D.两球质量相等，与结论不相符，选项D错误。‎ ‎8．BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球撞在斜面上，抓住速度关系，结合平行四边形定则求出竖直分速度，根据速度时间公式求出运动的时间．根据运动的时间和初速度求出水平位移，结合位移时间公式求出竖直位移，从而得出竖直位移和水平位移之比．‎ ‎【详解】‎ 小球垂直撞到斜面上，其速度的分解如图所示：‎ 根据几何关系可知：，解得：，故A错误，B正确。小球在水平方向上的距离，竖直方向上的距离，则小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为，故C错误，D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，结合平抛运动的公式灵活求解。‎ ‎9．BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；‎ C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；‎ D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确。‎ ‎【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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.‎ ‎10．AD ‎【解析】A、根据结合几何关系可知，AB两球运动的竖直方向位移之比，水平位移，两球都做平抛运动，根据，得： ，则， 水平位移为： ，则，故A正确，B错误； C、两球都落在斜面上，位移与水平方向的夹角为定值，故有： ，位移与水平面的夹角相同，所以，故C错误； D、当速度方向与斜面平行时，B球离斜面最远，此时有，而，解得： ，即运动时间为总时间一半时，离斜面最远，此时水平位移为总水平位移一半，即在A点正上方，故D正确。‎ 点睛：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值，明确当速度方向与斜面平行时，球离斜面最远，注意几何关系在解题中的应用。‎ ‎11．（1） （2）、‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）为使小物块不会击中挡板，拉力F作用最长时间t时，小物块刚好运动到O点．‎ 由牛顿第二定律得：（1分）‎ 解得：（1分）‎ 减速运动时的加速度大小为：（1分）‎ 由运动学公式得：（1分）‎ 而（1分）‎ 解得：（1分）‎ ‎（2）水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：（1分）‎ 解得小物块到达O点时的速度为：（1分）‎ 小物块过O点后做平抛运动．‎ 水平方向：（1分）‎ 竖直方向：（1分）‎ 又（2分）‎ 解得位置坐标为：x=‎5m，y=‎5m （1分）‎ 考点：牛顿第二定律，平抛运动 ‎12．（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）当小球再次落到斜面上时：‎ 水平分位移为：‎ 竖直分位移为：‎ 由几何关系可得：‎ 联立以上方程解得：‎ ‎（2）把小球的运动分解为平行斜面和垂直斜面的两个分运动，小球在垂直斜面方向做匀减速运动，但速度减为零时，小球距斜面最远，如图所示：‎ 垂直斜面的分速度为：‎ 垂直斜面向下的分加速度为：‎ 由速度公式可得：‎ 解得时间为：‎ ‎13．‎‎800 m ‎【解析】由H＝gt2，得t＝，‎ 炸弹下落时间t＝ s＝10 s，‎ 由水平方向的位移关系知：v1t－v2t＝s.‎ 解得s＝‎800 m.‎ ‎14．(1)‎1m/s；(2)抛出点在a点的左方一格、上方格 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)在竖直方向:‎ Δy=L=gT2‎ 在水平方向：‎ 解得：‎ v0=‎1m/s ‎(2)在竖直方向：‎ 又：‎ 解得：‎ 则有：‎ 所以抛出点在a点的左方一格、上方格。‎