《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 基礎(chǔ)課2 拋體運動練習(xí)(含解析)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 基礎(chǔ)課2 拋體運動練習(xí)(含解析)新人教版(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、基礎(chǔ)課2 拋體運動
一、選擇題
1.(2018年江蘇卷)某彈射管每次彈出的小球速度相等.在沿光滑豎直軌道自由下落過程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球.忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的( )
A.時刻相同,地點相同 B.時刻相同,地點不同
C.時刻不同,地點相同 D.時刻不同,地點不同
解析:選B 小球不論是在管內(nèi)還是在管外,它們豎直方向的加速度都等于g,因此,落地時間與離開彈射管的先后無關(guān),所以落地時刻相同.先彈出的小球做平拋運動的時間長,后彈出的小球做平拋運動的時間短,因此,兩球的水平位移不同,落地點不同,故選項B正確.
2.一水平固定的水管,水從管口以不變
2、的速度源源不斷地噴出.水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距離x=1.2 m.不計空氣及摩擦阻力,水從管口噴出的初速度大小是( )
A.1.2 m/s B.2.0 m/s
C.3.0 m/s D.4.0 m/s
解析:選B 水平噴出的水,運動規(guī)律為平拋運動,根據(jù)平拋運動規(guī)律h=gt2可知,水在空中的時間為0,6 s,根據(jù)x=v0t可知水平速度為v0=2 m/s,因此選項B正確.
3.(2019屆北京四中練習(xí))如圖所示,一名運動員在參加跳遠比賽,他騰空過程中離地面的最大高度為L,成績?yōu)?L,假設(shè)跳遠運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為α,運動員可視為質(zhì)點,
3、不計空氣阻力,則有( )
A.tanα=2 B.tanα=1
C.tanα= D.tanα=
解析:選B 騰空過程中離地面的最大高度為L,落地過程中,做平拋運動,根據(jù)平拋運動規(guī)律,L=gt2,解得t= ,運動員在空中最高點的速度即為運動員起跳時水平方向的分速度,根據(jù)分運動與合運動的等時性,則水平方向的分速度為:vx==,根據(jù)運動學(xué)公式,在最高點豎直方向速度為零,那么運動員落到地面時的豎直分速度為:vy=gt=,運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角的正切值為:tanα===1,故B正確,A、C、D錯誤.
4.如圖所示,斜面體ABC固定在水平地面上,斜面的高AB為 m,傾
4、角為θ=37°,且D是斜面的中點,在A點和D點分別以相同的初速度水平拋出一個小球,結(jié)果兩個小球恰能落在地面上的同一點,則落地點到C點的水平距離為( )
A. m B. m
C. m D. m
解析:選D 設(shè)斜面的高AB為h,落地點到C點的距離為x,則由幾何關(guān)系及平拋運動規(guī)律有=,求得x= m,選項D正確.
5.(2018屆山東煙臺一中月考)如圖所示,從地面上同一位置同時拋出兩小球A、B分別落在地面上的M、N點,兩球運動的最大高度相同.空氣阻力不計,則下列說法正確的是( )
A.在運動過程中的任意時刻有vB>vA
B.B的飛行時間比A的長
C.B的加速度比A的大
5、
D.在落地時的水平速度與合速度的夾角,B比A大
解析:選A 由題可知,A、B兩小球均做斜拋運動,由運動的分解可知:水平方向做勻速直線運動,豎直方向做豎直上拋運動,由兩球運動的最大高度相同,可知兩球的豎直方向速度相同,由圖可知B球水平位移大,則B球水平速度大,在運動過程中的任意時刻有vB>vA,選項A正確;兩球的加速度均為重力加速度,選項C錯誤;設(shè)上升的最大高度為h,在下落過程,由h=gt2,可知兩球飛行時間相同,選項B錯誤;落地時,豎直方向的速度vyA=vyB,在落地時的水平速度與合速度的夾角θ,tanθ=,因為vxA小于vxB,所以在落地時的水平速度與合速度的夾角,A比B大,選項D錯誤
6、.
6.(2017年江蘇卷)如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時水平拋出,經(jīng)過時間t在空中相遇.若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為( )
A.t B.t
C. D.
解析:選C 設(shè)兩球間的水平距離為L,第一次拋出的速度分別為v1、v2,由于小球拋出后在水平方向上做勻速直線運動,則從拋出到相遇經(jīng)過的時間t=,若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則從拋出到相遇經(jīng)過的時間為t′==,C項正確.
7.(2018屆黑龍江哈爾濱第一中學(xué)期中)如圖所示,斜面AC與水平方向的夾角為α,在A點正上方與C等高處水平拋出一小球,其速度垂直落到斜面上D點,則CD與D
7、A的比值為( )
A. B.
C. D.
解析:選D 設(shè)小球水平方向的速度為v0,將D點的速度進行分解,水平方向的速度等于平拋運動的初速度,通過角度關(guān)系求得豎直方向的末速度為v2=,設(shè)該過程用時為t,則D、A間水平距離為x=v0t,故DA==;C、D間豎直距離為h=,故CD==,得=,故選項D正確.
8.(2018屆商丘一中押題卷)如圖所示,一小球從一半圓軌道左端A點正上方某處開始做平拋運動(小球可視為質(zhì)點),飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點.O為半圓軌道圓心,半圓軌道半徑為R,OB與水平方向夾角為60°,重力加速度為g,則小球拋出時的初速度為( )
A.
8、 B.
C. D.
解析:選B 飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點,則知速度與水平方向的夾角為30°,則有vy=v0tan30°,
又vy=gt,則得v0tan30°=gt,t=①
水平方向上小球做勻速直線運動,則有
R+Rcos60°=v0t②
聯(lián)立①②解得v0= .
9.如圖所示,兩小球a、b從直角三角形斜面的頂端以相同大小的水平速度v0向左、向右水平拋出,分別落在兩個斜面上,三角形的兩底角分別為30°和60°,則兩小球a、b運動時間之比為( )
A.1∶ B.1∶3
C.∶1 D.3∶1
解析:選B 設(shè)a、b兩球運動的時間分別為ta和tb,則t
9、an30°==,tan60°==,兩式相除得:==.
10.(多選) (2018屆鄭州一中模擬)如圖所示,小球a從傾角為θ=60°的固定粗糙斜面頂端以速度v1沿斜面恰好勻速下滑,同時將另一小球b在斜面底端正上方與a球等高處以速度v2水平拋出,兩球恰在斜面中點P相遇,則下列說法正確的是( )
A.v1∶v2=2∶1
B.v1∶v2=1∶1
C.若小球b以2v2水平拋出,則兩小球仍能相遇
D.若小球b以2v2水平拋出,則b球落在斜面上時,a球在b球的下方
解析:選AD 小球在P點相遇,知兩球的水平位移相等,有:v1tsin30°=v2t,解得v1∶v2=2∶1,A正確,B錯誤;若
10、小球b以2v2水平拋出,如圖所示,若沒有斜面,將落在B點,與P點等高,可知將落在斜面上的A點,由于a球、b球在水平方向上做勻速直線運動,可知a球落在A點的時間小于b球落在A點的時間,所以b球落在斜面上時,a球在b球的下方,C錯誤,D正確.
二、非選擇題
11. (2019屆重慶江北區(qū)聯(lián)考)如圖所示,傾角為37°的斜面長l=1.9 m,在斜面底端正上方的O點將一小球以v0=3 m/s的速度水平拋出,與此同時由靜止釋放斜面頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后,小球恰好能夠以垂直于斜面的速度在斜面P點處擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=
11、0.8).求:
(1)拋出點O離斜面底端的高度;
(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.
解析: (1)設(shè)小球擊中滑塊時的速度為v,豎直速度為vy,如圖所示,由幾何關(guān)系得=tan37°
設(shè)小球下落的時間為t,豎直位移為y,水平位移為x,由運動學(xué)規(guī)律得vy=gt=gt2,x=v0t設(shè)拋出點到斜面底端的高度為h,由幾何關(guān)系得
h=y(tǒng)+xtan37°
聯(lián)立解得h=1.7 m.
(2)設(shè)在時間t內(nèi),滑塊的位移為s,由幾何關(guān)系得
s=l-
設(shè)滑塊的加速度為a,由運動學(xué)公式得s=at2
對滑塊,由牛頓第二定律得mgsin37°-μmgcos37°=ma
聯(lián)立解得μ=0.125
12、.
答案:(1)1.7 m (2)0.125
12.(2018屆遼寧鞍山一中模擬)用如圖甲所示的水平一斜面裝置研究平拋運動,一物塊(可視為質(zhì)點)置于粗糙水平面上的O點,O點與斜面頂端P點的距離為s.每次用水平拉力F,將物塊由O點從靜止開始拉動,當(dāng)物塊運動到P點時撤去拉力F.實驗時獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程,作出了如圖乙所示的圖象,若物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,斜面與水平地面之間的夾角θ=45°,g取10 m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則O、P間的距離s是多少?
解析:根據(jù)牛頓第二定律,在OP段有F-μmg=ma,
又2as=vP2
由平拋運動規(guī)律和幾何關(guān)系有
物塊的水平射程x=vPt
物塊的豎直位移y=gt2
由幾何關(guān)系有y=xtanθ
聯(lián)立以上各式可以得到x=
解得F=x+μmg
由題圖乙知μmg=5,=10
代入數(shù)據(jù)解得s=0.25 m.
答案:0.25 m
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