2019届高考物理第四单元曲线运动题组层级快练17平抛运动新人教版.docx

题组层级快练(十七)一、选择题1(2017江苏模拟)如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是()A小球水平抛出时的初速度大小为gttanB小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大，则减小答案D解析到达地面时速度分解如图所示，由tan可得小球平抛的初速度大小v0，A项错误；设位移与水平方向的夹角为，由tantan可知，B项错误；小球平抛运动的时间t，与小球初速度无关，C项错误；由tan可知，v0越大，越小，D项正确2(2017江苏四市调研)某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度vavb，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是()答案A解析因vavb，则根据t可知tatb，根据hgt2，hahb，根据tan，对于飞镖a，时间短，初速度大，则tanatanb，所以ab.故A项正确，故选A项3(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(0，L)抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处不计空气阻力，下列说法正确的是()Aa和b初速度相同Bb和c运动时间相同Cb的初速度是c的两倍Da的运动时间是b的两倍答案BC解析b、c的高度相同，小于a的高度，由hgt2，得t，知b、c的运动时间相同，a的运动时间为b的倍，B项正确，D项错误；因为a的运动时间长，a、b的水平位移相同，根据xv0t知，a的初速度小于b的初速度，A项错误；b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的初速度的两倍，C项正确4(2017郑州模拟)某跳远运动员离开地面时速度方向与水平面的夹角为，运动员的成绩为4L，腾空过程中离地面的最大高度为L，若不计空气阻力，运动员可视为质点，则tan()A1/4B1/2C1 D2答案C解析跳远运动可视为斜抛运动，从最高点的下落过程和运动员离开地面到最高点的过程对称从最高点的下落过程为平抛运动，设运动员从最高点落至地面时间为t，水平方向速度为v0，根据平抛运动规律可得，2Lv0t，Lgt2，解得t，v0.跳远运动员离开地面时竖直方向分速度v1gt，tan1，C项正确5.(2017广安模拟)我国在陕西省西安市建立了一座航空母舰所使用的滑跳式甲板跑道，用来让飞行员练习在航空母舰上的滑跳式甲板起飞如图所示的AOB为此跑道纵截面示意图，其中AO段水平，OB为抛物线，O点为抛物线的顶点，抛物线过O点的切线水平，OB的水平距离为x，竖直高度为y.某次训练中，观察战机(视为质点)通过OB段时，得知战机在水平方向做匀速直线运动，所用时间为t，则战机离开B点的速率为()A. B.C. D.答案D解析战机的运动轨迹是抛物线，当水平方向做匀速直线运动时，竖直方向做匀加速直线运动，则战机到达B点时的水平分速度大小vx，竖直分速度大小vy，合速度大小为v，D项正确6(2017广东模拟)某同学在竖直砖墙前的高处P平行墙面水平抛出一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示，测得每块砖的厚度均为6.4 cm，长度均为24 cm.取g10 m/s2，石子在P处的初速度大小约为()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s答案B解析6.4 cm0.064 m；24 cm0.24 m在图中找到几个水平距离相等的点，找出对应的竖直方向的位移差，如图：设AB、BC之间的时间间隔都是T，在竖直方向：yBCyAB3h2hh由导出公式：gT2h联立得：T0.08 s水平方向：Lv0T代入数据得：v03 m/s.故B项正确，A、C、D项错误7.(2017江苏二模)如图所示，平板MN和PQ水平放置，O、M、P在同一竖直线上，且OMMPh，PQ长为h，MN明显比PQ短，从O点水平向右抛出一个小球，落在MN上反弹前后水平分速度不变，竖直方向分速度等大反向，结果小球刚好落在Q点，则小球从O点抛出的初速度为()A(1) B(1)C. D.答案D解析小球的运动轨迹如图所示，由图可知，O到A的时间和A到B的时间相等，t1t2，由B到Q的时间t3，则运动的总时间tt1t2t32，小球平抛运动的初速度v0，故D项正确，A、B、C三项错误8(2017孝义市一模)如图所示，质量为1 kg的小球从距地面h1.6 m的A点水平抛出，恰好垂直撞在固定在水平面上的半圆形物体上的B点，圆半径为1 m，已知BO与竖直方向间的夹角37，sin370.6，cos370.8，g10 m/s2，下列说法正确的是()A圆心O与A点间的水平距离为2 mB小球平抛的初速度0为3 m/sC小球运动到B点时重力的瞬时功率为60 WD小球从A运动到B的时间为0.6 s答案B解析A、D项，恰好垂直撞在水平面上半圆形轨道的B点，B点速度分解如图所示，由几何关系，得tan(9037)竖直方向上物体做自由落体运动则：hRcos37gt2半圆形轨道的圆心与A点的水平距离为xxRsin37v0t0.6R联立，得x1.8 m，t0.4 s故A项错误，D项错误；B项，由联立得：小球平抛的初速度为v03 m/s，故B项正确；C项，根据图，由几何关系，可得vygt4 m/s，由PFv，得Pmgvy1104 W40 W，故C项错误9(湖北省八校2017联考)(多选)如图所示，倾角为的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，今测得ABBCCD，不计空气阻力，由此可以判断()A从A、B、C处抛出的三个小球运动时间之比为1B从A、B、C处抛出的三个小球落在斜面上时速度与斜面的夹角相同C从A、B、C处抛出的三个小球的初速度大小之比为321D从A、B、C处抛出的三个小球距斜面最远时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1答案AB解析根据下降的高度之比求出平抛运动的时间之比，结合水平位移之比求出初速度之比平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍与斜面平行时距斜面最远，分析解题三球下降的高度之比为321，根据t知，A、B、C处的三个小球运动时间之比为1，故A项正确；因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，三个小球落在斜面上，位移方向相同，则速度方向相同，故B项正确；三个小球的水平位移之比为321，根据xv0t知，初速度之比为1，故C项错误；与斜面平行时距斜面最远，此时由于速度方向都平行于斜面，所以三者的速度方向相同，与水平方向的夹角相同，故与水平方向夹角的正切值相同，D项错误10如图，长、宽、高分别为2L、L、h的长方形盒子固定在水平地面上，M为盒子右侧底边中点，O为地面上一点，OM间距为L，且与盒子右侧底边垂直一小球(可视为质点)从O点正上方相距3h处水平抛出，若抛出的速度大小和方向合适，小球可以不和盒子有任何接触直接落在盒子底面上，则小球平抛速度的最大取值范围为()ALvL BLvLCLvL DLvL答案A解析当小球恰好擦着盒子右侧边缘落到盒子底面上时初速度最小，设为v1.则3hhgt12，Lv1t1.联立解得v1L当小球恰好落在左侧底边端点时初速度最大，设为v2.则3hgt22v2t2.联立解得v2L所以小球平抛速度的最大取值范围为Lv0L.11.如图所示，正方形ABCD在竖直平面内，AD水平，分别从A点和D点以速度v1、v2各平抛一个小球，两小球均能经过AC上的E点，且从D点抛出的小球经过E时的速度方向与AC垂直，不计空气阻力则下列说法正确的是()A两小球到达E点所用时间不等B两小球从抛出点到E点的速度变化不相同C两小球的初速度大小关系为：v22v1D若v1、v2取合适的值，则E可以是AC的中点答案C解析A点和D点到E点的竖直距离相等，所以两小球到达E点所用的时间相等，A项错误两小球均做平抛运动，加速度相同，所用时间相等，由gv/t可知，两小球从抛出点到E点的速度变化v相同，B项错误根据题述，从D点抛出的小球经过E时的速度方向与AC垂直，可知v2gt，设DE的水平距离为x，竖直距离为y，由平抛运动规律，xDv2t，ygt2，联立解得xD2y，而xAyv1t，所以，两小球的初速度大小关系为：v22v1，C项正确无论v1和v2取何值，要使从D点抛出的小球经过E时的速度方向与AC垂直，E都不可以是AC的中点，D项错误12(2017嘉庆模拟)(多选)如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动当飞机飞过观察点B点正上方A点时投放一颗炸弹，经时间T炸弹落在距观察点B正前方L1处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B正前方L2处的D点，且L23L1，空气阻力不计以下说法正确的有()A飞机第一次投弹时的速度为B飞机第二次投弹时的速度为C飞机水平飞行的加速度为D两次投弹时间间隔T内飞机飞行的距离为答案AD解析飞机第一次投弹的速度v1，A项正确；第一颗炸弹落地时，飞机的速度v2v1aT，在时间T内飞机的位移x1v1TaT2，第二颗炸弹的水平位移x2v2T，由题意得x2L2x1，解得v2，a，x1，B、C项错误，D项正确二、非选择题13(2017安徽学业考试)如图所示，练习雪道由倾斜部分AB段和水平部分BC段组成，其中倾斜雪道的倾角45，A处离水平地面的高度H5 m运动员每次练习时在A处都沿水平方向飞出，不计空气阻力取g10 m/s2.(1)求运动员在空中运动的最长时间tm.(2)求运动员要落在AB段，求其在A处飞出时的最大速度vm大小(3)运动员在A处飞出的速度为v，当其落到BC段时，速度方向与竖直方向的夹角为，试通过计算画出tanv图像答案(1)1 s(2)5 m/s(3)见解析解析(1)运动员在空中运动的最长时间对应运动员下落的高度H5 m，根据Hgt2，得tm s1 s.(2)若运动员落在斜面上，速度最大时恰好落在B点，由于45，则运动员的水平位移：xH5 m运动员起跳的最大初速度：vm m/s5 m/s.(3)运动员到达BC段时，下落的时间是1 s，则落地时竖直方向的分速度：vygtm101 m/s10 m/s运动员到达BC的过程中水平方向的分速度不变，到达B点的水平方向的分速度为5 m/s，所以到达B点时速度方向与竖直方向的夹角满足：tan在BC段：tanv所以画出tanv图像如图14(2017杭州一模)体育课上同学们进行了一项抛球入框游戏，球框(框壁厚忽略不计)紧靠竖直墙壁放在水平地面上，如图所示，某同学将球(可视为质点)正对竖直墙壁水平抛出并投入框中，球框高度和球框左侧壁离墙壁的距离均为L0.4 m，球的抛出点离地面的高度H1.2 m，离墙壁的水平距离d2.0 m，球与墙壁碰撞前后瞬间速度大小相等，方向关于墙壁对称，求：g10 m/s2，空气阻力不计，求：(1)为使球落入框中，球抛出时的最小速度；(2)为使球落入框中，球与墙壁碰撞的最高点离地面的高度；(3)若水平抛出的高度可以任意调整，为让小球入框口时的动能最小，则球水平抛出时的高度答案(1)4 m/s(2)0.64 m(3)y1.2 m时取最小值解析(1)设球抛出时的最小速度为v，运动到框左侧上边缘的时间为t，则HLgt2dLvt联立解得：v(dL)(20.4) m/s4 m/s(2)设球与墙壁碰撞