江苏省2020版高考物理第四章曲线运动万有引力与航天第二节抛体运动检测.docx

第二节 抛体运动(建议用时：40分钟)一、单项选择题1.如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点(hahb)分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，则() Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavb Dtatb，vavb解析：选A.由平抛运动规律可知：hgt2，xv0t，根据题中条件，因为hahb，所以tatb，又因为xaxb，故vavb，所以A选项正确2.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g10 m/s2.可求得h等于() A1.25 m B2.25 mC3.75 m D4.75 m解析：选A.根据两球同时落地可得 ，代入数据得h1.25 m，选项A正确3如图所示，在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为()A169 B916C34 D43解析：选B.对于A球有tan 37，解得tA；同理对B有tB，由此解得，故选项B正确，A、C、D错误4.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球甲、乙(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成角，则两小球初速度之比 为() Atan BCtan Dcos 解析：选C.根据平抛运动得甲小球水平方向的位移为xARsin v1t1，竖直方向的位移为yARcos gt，解得v1；乙小球水平方向的位移为xBRcos v2t2，竖直方向的位移为yBRsin gt，解得v2，所以有tan .选项C正确5.一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v飞出，g取10 m/s2，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是()A. m/sv2 m/sB2 m/sv3.5 m/sC. m/sv m/sD2 m/sv m/s解析：选A.根据平抛运动规律有：xvt，ygt2，若打在第3台阶与第4台阶边沿，则根据几何关系有：vtgt2，得vgt，如果落到第四台阶上，有：30.4gt240.4，代入vgt，得 m/sv 2 m/s，A正确62016年里约奥运会上，中国女排再次夺冠如图所示，在某次比赛中，我国女排队员将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD.已知网高为h，球场的长度为s，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度H和水平初速度v分别为()AHh BHhCv Dv解析：选D.由平抛运动知识可知gt2H，Hhg，得Hh，A、B错误由vts，得v，D正确，C错误二、多项选择题7如图所示，小球从斜面底端A点正上方h高处，以某一速度正对倾角为的斜面水平抛出时，小球到达斜面的位移最小(重力加速度为g)，则()A小球平抛的初速度v0sin B小球平抛的初速度v0sin C飞行时间tcos D飞行时间t解析：选AC.过抛出点作斜面的垂线，如图所示，当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：xhcos sin v0t竖直方向：yhcos cos gt2，解得v0 sin ，tcos .8如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置，图乙是其工作原理的简化图将质量为m10 kg的石块装在距离转轴L4.8 m的长臂末端口袋中发射前长臂与水平面的夹角30.发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止，石块靠惯性被水平抛出若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s19.2 m不计空气阻力，g10 m/s2.则以下判断正确的是()A石块被抛出瞬间速度大小为12 m/sB石块被抛出瞬间速度大小为16 m/sC石块落地瞬间速度大小为20 m/sD石块落地瞬间速度大小为16 m/s解析：选BC.石块被抛出后做平抛运动，水平方向sv0t，竖直方向hgt2，抛出点到地面的高度hLLsin ，解得v016 m/s，选项B正确；石块落地时，竖直方向的速度vygt12 m/s，落地速度vt20 m/s，选项C正确9(2019徐州模拟)如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A3把飞刀在击中木板时动能相同B到达M、N、P三点的飞行时间之比为1C到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为1D设到达M、N、P三点，抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2、3，则有123解析：选BCD.将运动逆向看，可视为3个平抛运动且到达O点时水平位移相等由Hgt2得t ，则到达M、N、P三点的飞行时间之比为1，B正确在水平方向有lvMt1vNt2vPt3，由Ekmv2知3把飞刀在击中木板时打在M点处的动能最小，打在P点处的动能最大，A错误由vygt可知到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为1，C正确作出抛体运动的轨迹，可知123，D正确10车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流在河岸左侧建起如图所示高为h、倾角为的斜坡，车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出，接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为的斜坡上，顺利完成了飞越已知hH，当地重力加速度为g，汽车可看成质点，忽略车在空中运动时所受的空气阻力根据题设条件可以确定()A汽车在左侧斜坡上加速的时间tB汽车离开左侧斜坡时的动能EkC汽车在空中飞行的最大高度HmD两斜坡的倾角满足解析：选CD.设汽车从左侧斜坡飞出时的速度大小为v，飞出后，汽车水平方向以vcos 做匀速直线运动，竖直方向以vsin 为初速度做竖直上抛运动，则汽车从飞出到最高点的过程中，竖直方向有Hmh，汽车无碰撞地落在右侧斜坡上，说明车落在斜坡上时速度方向与斜坡平行，故汽车落在斜坡上时的速度大小为v，对汽车从最高点到右侧斜坡的过程，竖直方向有HmH，联立以上三式，解得Hm，选项C正确；因为hH，汽车落在右侧斜坡上时，竖直方向的分速度vy大于从左侧斜坡飞出时竖直方向的分速度vy，但水平方向分速度大小相同，故tan tan ，所以，选项D正确；因汽车的质量未知，故汽车离开左侧斜坡时的动能无法求解，选项B错误；因汽车在左侧斜坡运动过程的初速度及加速度均未知，故运动时间无法求解，选项A错误三、非选择题11在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，取重力加速度为g.(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系解析：(1)打在探测屏AB中点的微粒下落的高度hgt2t .(2)打在B点的微粒初速度v1；2hgtv1L 同理，打在A点的微粒初速度v2L 能被屏探测到的微粒初速度范围：L vL .(3)由功能关系mvmghmv2mgh代入式得L2h.答案：见解析12(2019四川成都树德中学高三模拟)如图所示，在倾角为37的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v15 m/s，在二者相距L30 m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，人和动物都可看成质点(已知sin 370.6，g10 m/s2)(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；(2)若动物在斜坡末端时，动物离人的高度h80 m，此人以速度v1水平抛出一石块打击动物，同时动物开始沿水平面运动，动物速度v15 m/s，动物在水平面上被石块击