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2019年高考物理一輪復習 第四章 第2講平拋運動的規(guī)律及應用課時提升作業(yè) 教科版必修2 一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。多選題已在題號后標出,選不全得4分) 1.關于做平拋運動的物體，正確的說法是( ) A.速度始終不變 B.加速度始終不變 C.受力始終與運動方向垂直 D.受力始終與運動方向平行 2.(xx蚌埠模擬)如圖所示，在A點有一個小球，緊靠小球的左方有一個點光源S?，F(xiàn)將小球從A點正對著豎直墻水平拋出，不計空氣阻力，則打到豎直墻之前，小球在點光源照射下的影子在墻上的運動是( ) A.勻速直線運動 B.自由落體運動 C.變加速直線運動 D.勻減速直線運動 3.(多選)有一個物體在 h 高處，以水平初速度v0拋出，落地時的速度為v，豎直分速度為vy，下列公式能用來計算該物體在空中運動時間的是( ) A. B. C. D. 4.如圖所示，在傾角θ=37的斜面底端的正上方H處，平拋一個物體，該物體落到斜面上的速度方向正好與斜面垂直，則物體拋出時的初速度為( ) A. B. C. D. 5. (多選)(xx鄭州模擬)如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，從靜止釋放，運動到底端B的時間為t1，若給小球不同的水平初速度，落到斜面上的A點，經過的時間為t2，落到斜面底端B點，經過的時間為t3，落到水平面上的C點，經過的時間為t4，則( ) A.t2>t1 B.t3>t2 C.t4>t3 D.t1>t4 6.(多選)(xx臨汾模擬)在交通事故中,測定碰撞瞬間汽車速度對于事故責任的認定具有重要作用,《中國汽車駕駛員》雜志曾給出一個估算碰撞瞬間車輛速度的公式v=，式中ΔL是被水平拋出的散落在事故現(xiàn)場路面上的兩個物體A、B沿公路方向上的水平距離,h1、h2分別是散落物A、B在同一輛車上時距離落點的高度。只要用米尺測量出事故現(xiàn)場的ΔL、h1、h2三個量,根據(jù)上述公式就能夠估計出碰撞瞬間車輛的速度,則下列敘述正確的是( ) A.A、B落地時間相同 B.落地時間差與車輛速度無關 C.落地時間與車輛速度成正比 D.A、B落地時間差和車輛碰撞瞬間速度的乘積等于ΔL 7.如圖所示，我某集團軍在一次空地聯(lián)合軍事演習中，離地面H高處的飛機以水平對地速度v1發(fā)射一顆炸彈轟炸地面目標P，反應靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以初速度v2豎直向上發(fā)射一顆炮彈攔截(炮彈運動過程看作豎直上拋)，設此時攔截系統(tǒng)與飛機的水平距離為s，若攔截成功，不計空氣阻力，則v1、v2的關系應滿足( ) A. B. C. D.v1=v2 8.物塊從光滑曲面上的P點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點，若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉動起來，使傳送帶隨之運動，如圖所示，再把物塊放到P點自由滑下，則( ) A.物塊將仍落在Q點 B.物塊將會落在Q點的左邊 C.物塊將會落在Q點的右邊 D.物塊有可能落不到地面上 9.(xx上海高考)如圖，斜面上a、b、c三點等距，小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點。若小球初速變?yōu)関，其落點位于c，則( ) A.v03v0 10.(多選)(能力挑戰(zhàn)題)如圖所示，一高度為h的光滑水平面與一傾角為θ的斜面連接，一小球以速度v從平面的右端P點向右水平拋出，則小球在空中運動的時間t( ) A.一定與v的大小有關 B.一定與v的大小無關 C.當v大于時，t與v無關 D.當v小于時，t與v有關 二、計算題(本大題共2小題，共30分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(xx黃岡模擬)(14分)如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點分別以水平速度v1、v2拋出兩個小球(可視為質點)，最終它們分別落在圓弧上的A點和B點，已知OA與OB相互垂直且OA與豎直方向成α角，求兩小球初速度之比v1∶v2。 12.(16分)在光滑的水平面內，一質量m=1 kg的質點以速度v0=10 m/s沿x軸正方向運動，經過原點后受一沿y軸正方向上的水平恒力F=15 N作用，直線OA與x軸成α=37角，如圖所示曲線為質點的軌跡圖(g取10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)，求： (1)如果質點的運動軌跡與直線OA相交于P點，質點從O點到P點所經歷的時間以及P點的坐標； (2)質點經過P點的速度大小。 答案解析 1.【解析】選B。做平拋運動的物體只受豎直向下的重力作用，且與初速度方向垂直，物體做的是勻變速曲線運動，速度方向時刻改變，故選項B正確，A、C、D錯誤。 2.【解析】選A。由圖中兩個三角形相似可得，；而，聯(lián)立解得，所以小球在點光源照射下的影子在墻上的運動是勻速直線運動，選項A正確。 3.【解析】選A、D。平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。水平方向x=v0t，豎直方向，h=，vy=gt,vy=，解得，選項A、D正確。 4.【解析】選A。物體從離斜面高H處做平拋運動，落到斜面上的速度與斜面垂直，此時水平方向分速度為v0，豎直方向分速度為vy，所用時間為t，水平位移為x，則，下落高度y=，水平方向x=v0t，又有H-y= xtan37，解得v0=，選項A正確。 【變式備選】(多選)如圖所示，在某次自由式滑雪比賽中，一運動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖所示，若斜面雪坡的傾角為θ，飛出時的速度大小為v0，不計空氣阻力，運動員飛出后在空中的姿勢保持不變，重力加速度為g，則( ) A.如果v0不同，則該運動員落到雪坡時的速度方向也就不同 B.不論v0多大，該運動員落到雪坡時的速度方向都是相同的 C.運動員落到雪坡時的速度大小是 D.運動員在空中經歷的時間是 【解析】選B、D。如果v0不同，則該運動員落到雪坡時的位置不同，但位移方向均沿斜坡，即位移方向與水平方向的夾角均為θ，由tanφ=2tanθ得速度方向與水平方向的夾角均為φ，故A錯、B對；將運動員落到雪坡時的速度沿水平和豎直方向分解，求出運動員落到雪坡時的速度大小為，故C錯；由幾何關系得tanθ=，解得運動員在空中經歷的時間t=，故D對。 5.【解析】選B、D。設斜面高為h，底角為θ，則當小球沿斜面下滑時，其加速度a=gsinθ，由得。小球平拋時，由h=得，t3=t4=>t2=，故t1>t3=t4>t2，選項A、C錯誤，B、D正確。 6.【解析】選B、D。A、B都做平拋運動，h1=，h2=，ΔL=v(t1-t2)，則v=。由此可知，A、B落地時間不相同，時間差與車輛速度無關,且和車輛碰撞瞬間速度的乘積等于ΔL，選項A、C錯誤，B、D正確。 7.【解析】選C。由題知從發(fā)射到攔截成功應滿足：s=v1t，同時豎直方向應滿足:，所以有，即，C選項正確。 8.【解析】選A。物塊從光滑曲面上滑下來，當傳送帶靜止時，物塊在水平方向受到與運動方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運動，離開傳送帶時做平拋運動；當傳送帶逆時針轉動時，物塊相對傳送帶向前運動，受到的滑動摩擦力方向與運動方向相反，兩種情況下滑動摩擦力相同，物塊做勻減速運動，離開傳送帶時，也做平拋運動，且與傳送帶不動時的拋出速度相同，故落在Q點，選項A正確。 9.【解析】選A。過b點作一水平線MN，分別過a點和c點作出MN的垂線分別交MN于a′、c′點，由幾何關系得：a′b=bc′，作出小球以初速度v拋出落于c點的軌跡如圖中虛線所示，必交b、c′之間的一點d，設a′、b間的距離為x，則研究小球從拋出至落至MN面上的運動可知，a′、d間的距離x′滿足：x＜x′＜2x,故v0＜v＜2v0，選項A正確，B、C、D錯誤。 10.【解析】選C、D。球有可能落在斜面上，也有可能落在水平面上，可用臨界法求解。如果小球恰好落在斜面與水平面的交點處，則滿足，聯(lián)立可得，故當v大于時，小球落在水平地面上，t=，與v無關；當v小于時，小球落在斜面上，x=vt，,，聯(lián)立可得，即與v有關，故選項C、D正確。 【總結提升】平拋運動的解題技巧 (1)解決落點位置問題一般要建立水平位移和豎直位移之間的關系。 (2)解決落點方向即末速度的方向的問題，一般要建立水平速度和豎直速度之間的關系。 (3)注意挖掘和利用合運動、分運動及題設情境之間的幾何關系。 11.【解析】兩質點拋出后都做平拋運動，設容器的半徑為R，兩質點運動的時間分別為tA、tB 對A球：Rsinα=v1tA, (3分) Rcosα= (3分) 對B球：Rcosα=v2tB (3分) Rsinα= (3分) 聯(lián)立解得 (2分) 答案： 12.【解題指南】求解此題應把握以下三點： (1)明確質點是在水平面內做類平拋運動。 (2)寫出質點在兩個方向上位移的表達式。 (3)明確質點運動到P點時位移的方向。 【解析】(1)質點在水平面內做曲線運動，在x方向上不受外力作用做勻速直線運動，y方向受恒力F作用做勻加速直線運動，在豎直方向上光滑平面的支持力與重力平衡。 由牛頓第二定律得： (2分) 設質點從O點到P點經歷的時間為t， P點坐標為(xP,yP) 則xP=v0t， (2分) yP=， (2分) 又tanα= (2分) 聯(lián)立解得：t=1 s，xP=10 m，yP=7.5 m (2分) 即P點坐標為(10 m,7.5 m) (2分) (2)質點經過P點時沿y方向的速度 vy=at=15 m/s (2分) 故P點的速度大小 (2分) 答案：(1)1 s (10 m,7.5 m) (2) m/s