《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 課時作業(yè)12 拋體運動的規(guī)律及應(yīng)用 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 課時作業(yè)12 拋體運動的規(guī)律及應(yīng)用 新人教版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時作業(yè)12 拋體運動的規(guī)律及應(yīng)用
時間:45分鐘
1.在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向水平拋出兩小球A和B,其運動軌跡如圖所示,不計空氣阻力.要使兩球在空中相遇,則必須( C )
A.先拋出A球
B.先拋出B球
C.同時拋出兩球
D.使兩球質(zhì)量相等
解析:由于相遇時A、B做平拋運動的豎直位移h相同,由h=gt2可以判斷兩球下落時間相同,即應(yīng)同時拋出兩球,故C正確,A、B錯誤;下落時間與球的質(zhì)量無關(guān),故D錯誤.
2.(多選)中國女排享譽世界排壇,曾經(jīng)取得輝煌的成就.在某次比賽中,我國女排名將馮坤將排球從底線A點的正上方以某一速度水平發(fā)出,排球正好擦著球網(wǎng)落在對方底線
2、的B點上,且AB平行于邊界CD.已知網(wǎng)高為h,球場的長度為s,不計空氣阻力且排球可看成質(zhì)點,則排球被發(fā)出時,擊球點的高度H和水平初速度v分別為( AD )
A.H=h B.H=h
C.v= D.v=
解析:排球被發(fā)出后做平拋運動,由平拋運動規(guī)律可知gt2=H,H-h(huán)=g()2,得H=h,又知vt=s,得v=,A、D正確,B、C錯誤.
3.如圖所示是傾角為45°的斜坡,在斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,運動時間為t1.若在小球A拋出的同時,小球B從同一點Q處開始自由下落,下落至P點的時間為t2,則A、B兩球運動的時間之
3、比t1t2為(不計空氣阻力)( D )
A.12 B.1
C.13 D.1
解析:因小球A恰好垂直落在斜坡上,則此時其速度方向與水平方向的夾角為45°,則有tan45°====1,y=,得Q點高度h=x+y=3y,則A、B兩球下落高度之比為13,由h=可得t=,則A、B兩球運動時間之比為1,D正確.
4.如圖所示,可視為質(zhì)點的小球,位于半徑為 m半圓柱體左端點A的正上方某處,以一定的初速度水平拋出小球,其運動軌跡恰好能與半圓柱體相切于B點.過B點的半圓柱體半徑與水平方向的夾角為60°,則初速度為(不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2)( C )
A
4、. m/s B.4 m/s
C.3 m/s D. m/s
解析:飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點,知速度與水平方向的夾角為30°,設(shè)位移與水平方向的夾角為θ,則有:tanθ==,因為tanθ=.則豎直位移為y=R,v=2gy=gR,tan30°=.聯(lián)立以上各式解得:v0== m/s=3 m/s,選項C正確.
5.如圖所示,斜面固定在水平面上,兩個小球分別從斜面底端O點正上方A、B兩點向右水平拋出,B為AO連線的中點,最后兩球都垂直落在斜面上,A、B兩球擊中斜面位置到O點的距離之比為( B )
A.1 B.21
C.4 D.41
解析:
設(shè)落到斜面
5、上的位置分別為P、Q,由題意知,落到斜面上時兩小球的速度與水平面夾角相等,根據(jù)平拋運動的推論知,位移AP、BQ與水平面夾角也相等,則△POA與△QOB相似,對應(yīng)邊成比例,B正確.
6.(多選)如圖所示,傾角為θ的斜面固定在水平面上,從斜面頂端以速度v0水平拋出一小球,經(jīng)過時間t0恰好落在斜面底端,速度是v,不計空氣阻力.下列說法正確的是( BD )
A.若以速度2v0水平拋出小球,則落地時間大于t0
B.若以速度2v0水平拋出小球,則落地時間等于t0
C.若以速度v0水平拋出小球,則撞擊斜面的速度方向與v成θ角
D.若以速度v0水平拋出小球,則撞擊斜面時速度方向與v同向
解析:
6、若以速度2v0水平拋出小球,小球?qū)⒙湓谒矫嫔?,下落的高度與小球落在斜面底端時相等,而平拋運動的時間是由下落的高度決定的,所以落地時間等于t0,選項A錯誤、B正確;以速度v0水平拋出小球,小球落在斜面上,則有tanθ==,設(shè)撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角為α,則得tanα=,可得tanα=2tanθ,與小球的初速度無關(guān),所以若以速度v0水平拋出小球,則撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角也為α,速度方向與v同向,選項C錯誤、D正確.
7.如圖為“快樂大沖關(guān)”節(jié)目中某個環(huán)節(jié)的示意圖.參與游戲的選手會遇到一個人造山谷AOB,AO是高h(yuǎn)=3 m的豎直峭壁,OB是以A點為圓心的弧形坡,∠OAB=6
7、0°,B點右側(cè)是一段水平跑道.選手可以自A點借助繩索降到O點后再爬上跑道,但身體素質(zhì)好的選手會選擇自A點直接躍到水平跑道.選手可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2.
(1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;
(2)若選手以速度v1=4 m/s水平跳出,求該選手在空中的運動時間.
解析:(1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,則水平方向有hsin60°≤v0t,
豎直方向有hcos60°=gt2,解得v0≥ m/s
(2)若選手以速度v1=4 m/s水平跳出,因v1
8、距離x=v1t,又x2+y2=h2,解得t=0.6 s
答案:(1) m/s (2)0.6 s
8.如圖所示,斜面體ABC固定在水平地面上,斜面的高AB為 m,傾角為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( D )
A. m B. m
C. m D. m
解析:設(shè)斜面的高AB為h,落地點到C點的距離為x,由幾何關(guān)系及平拋運動規(guī)律有=,求得x= m,選項D正確.
9.(2019·天津模擬)如圖所示,在水平地面上M點的正上方h高度處,將S1球以初速度v1水平向右拋出,同
9、時在地面上N點處將S2球以初速度v2豎直向上拋出,在S2球上升到最高點時恰與S1球相遇,不計空氣阻力,則兩球在這段過程中( D )
A.做的都是變加速運動
B.速度變化量的大小不相等
C.速度變化量的方向不相同
D.相遇點在N點上方處
解析:由于兩個球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,加速度恒定,做的都是勻變速運動,而非變加速運動,選項A錯誤;由于兩個球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,由Δv=at=gt,知它們速度的變化量相同,速度變化量的方向都豎直向下,選項B、C錯誤;S1球做平拋運動,豎直方向則有h1=gt2;S2球豎直上拋,則有v2=gt,h2=v2t-g
10、t2,由題意得h=h1+h2,解得h1=h2=,所以相遇點在N點上方處,選項D正確.
10.如圖,豎直平面內(nèi)有一段圓弧MN,小球從圓心O處水平拋出.若初速度為va,將落在圓弧上的a點;若初速度為vb,將落在圓弧上的b點.已知Oa、Ob與豎直方向的夾角分別為α、β,不計空氣阻力,則( D )
A.= B.=
C.= D.=
解析:小球水平拋出,其做平拋運動,由平拋運動規(guī)律知,
若落到a點,則有Rsinα=vata Rcosα=gt
得va=·sinα
若落到b點,則有Rsinβ=vbtb Rcosβ=gt
得vb=·sinβ
則= ,故D正確.
11.(2019·
11、廣東五校一聯(lián))某科技比賽中,參賽者設(shè)計了一個軌道模型,如圖所示.模型放到80 cm高的桌子上,最高點距離地面2 m,右端出口水平.現(xiàn)讓小球由最高點靜止釋放,忽略阻力作用,為使小球飛得最遠(yuǎn),右端出口距離桌面的高度應(yīng)設(shè)計為( C )
A.0 m B.0.1 m
C.0.2 m D.0.3 m
解析:從最高點到出口,滿足機(jī)械能守恒,有(H-h(huán))mg=mv2,從出口飛出后小球做平拋運動,有x=vt,h=gt2,可得x=2,根據(jù)數(shù)學(xué)知識知,當(dāng)H-h(huán)=h時,x最大,即h=1 m時,小球飛得最遠(yuǎn),此時出口距離桌面高度為Δh=1 m-0.8 m=0.2 m.
12.如圖所示,小球自樓梯頂?shù)?/p>
12、平臺上以水平速度v0做平拋運動,所有階梯的高度為0.20 m,寬度為0.40 m,重力加速度g取10 m/s2.
(1)求小球拋出后能直接打到第1級階梯上v0的范圍;
(2)求小球拋出后能直接打到第2級階梯上v0的范圍;
(3)若小球以10.4 m/s的速度水平拋出,則小球直接打到第幾級階梯上?
解析:(1)運動情況如圖甲所示,根據(jù)題意及平拋運動規(guī)律有h=,x=v0t1,可得v0=2 m/s,故直接打到第1級階梯上v0的范圍是0