2020版高考物理总复习第四章第2节平抛运动练习（含解析）.docx

第2节平抛运动1.物体做平抛运动时,下列描述物体速度变化量大小v随时间t变化的图像,可能正确的是(D)解析:根据平抛运动的规律v=gt,可得v与t成正比,v与t的关系图线是一条过原点的倾斜的直线,选项D正确.2.(2018山东泰安一模)如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(B)A.篮球两次撞墙的速度可能相等B.从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D.抛出时的动能,第一次一定比第二次大解析:将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,第二次下落的高度较小,所以运动时间较短,故B正确.由于水平射程相等,由x=v0t得知第二次水平分速度较大,即篮球第二次撞墙的速度较大,故A错误.由vy=gt可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小,故C错误.根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小关系,动能大小不能确定,故D错误.3.(2019北京师大附属实验中学测试)(多选)在一次投球游戏中,某同学想要将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方.不计空气阻力,则下次再投时,可作出的调整为(BD)A.增大初速度,抛出点高度不变B.减小初速度,抛出点高度不变C.初速度大小不变,提高抛出点高度D.初速度大小不变,降低抛出点高度解析:设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则由h=gt2得t=;水平位移x=v0t=v0.小球做平抛运动,飞到小桶的前方,说明水平位移偏大,要使球落在桶中,必须减小水平位移,由上式知,可采用的方法是:减小初速度,抛出点高度不变,或初速度大小不变,降低抛出点高度,故A,C错误,B,D正确.4.(多选)宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图(甲)所示,水平位移随时间变化的关系如图(乙)所示,则下列说法正确的是(AC)A.物体抛出的初速度为5 m/sB.物体落地时的速度为20 m/sC.星球表面的重力加速度为8 m/s2D.物体受到星球的引力大小为8 N解析:由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为5 m/s,选项A正确;由题图(甲)可知,物体在竖直方向经过2.5 s的位移为25 m,则星球表面重力加速度g=8 m/s2,选项C正确;落地时竖直速度vy=gt=20 m/s,选项B错误;由于物体质量不知,无法求出物体受到的引力,选项D错误.5.(2019山西省实验中学质检)如图所示,离地面高h处有甲、乙两个小球,甲以初速度v0水平抛出,同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为30的光滑斜面滑下.若甲、乙同时到达地面,不计空气阻力,则甲运动的水平距离为(A)A.hB.hC.hD.2h解析:甲做平抛运动的时间t=,乙沿斜面下滑的加速度a=g,根据2h=v0t+at2,代入数据得v0t=2h-g()2=h,即甲运动的水平距离x甲=v0t=h,选项A正确.6.(2019广州市毕业班综合测试)如图所示,某次军事演习中,轰炸机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放两颗炸弹,分别击中山坡上的M点和N点.释放两颗炸弹的时间间隔为t1,击中M,N的时间间隔为t2,不计空气阻力,则(B)A.t2=0 B.t2t1解析:由题意可知释放两颗炸弹的时间间隔为t1,即释放位置两点间距为x=v0t1,落点M,N水平位移x=v0t2,若第二颗炸弹落到与M点相同的高度,此时两炸弹的水平距离为x,可知xx,故t1t2,即B正确.7.(2019江苏如东测试)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,则两只飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是(C)解析:因vavb,则根据t=可知tatb;根据h=gt2,知hatan b,所以ab,故C正确.8.如图所示,将两小球以20 m/s的初速度分别从A,B两点相差1 s先后水平相向抛出,小球从A点抛出后经过时间t,两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,g取10 m/s2,则抛出点A,B间的水平距离是(A)A.180 m B.140 m C.200 m D.100 m解析:设从抛出到相遇B球用时为t,在相遇点A球速度与水平方向的夹角为,B球速度与水平方向的夹角为,则tan =,tan =;由于两球相遇时速度方向相互垂直,故tan tan =1,解得t=5 s;抛出点A,B间的水平距离L=xA+xB=v0t+v0(t-1 s)=180 m.9.如图所示,在一竖直墙壁上有一窗口,窗口上、下沿间的高度H=1.6 m,墙的厚度d=0.4 m,某人在离墙壁距离L=1.4 m、距窗口上沿高h=0.2 m处的P点,将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出,不计空气阻力,小物体直接穿过窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2,则v的取值范围是(C)A.v7 m/s B.v2.3 m/sC.3 m/sv7 m/sD.2.3 m/sv3 m/s解析:当小物体的速度最大时,小物体正好从窗口的右侧上沿边经过,如图中轨迹1,设此时的速度为v1,由平抛运动规律可得L=v1t1,h=g,联立可得v1=7 m/s;当小物体的速度最小时,其正好从窗口左侧下沿边经过,如图中轨迹2,设此时的速度为v2,由平抛运动规律可得L+d=v2t2,h+H=g,联立可得v2=3 m/s,即v的取值范围是3 m/sv7 m/s,选项C正确.10.如图所示,将小球从斜面顶端A以速度v0=10 m/s水平抛出,不计空气阻力,小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中.已知斜面的直角边ABBC=12,重力加速度大小g=10 m/s2. (1)求小球在空中飞行的时间;(2)P点是小球运动轨迹上距离斜面最远的点,求小球经过P点的速度大小;(3)求小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角.解析:(1)设小球从A到C的时间为t,由平抛运动规律有AB=gt2,BC=v0t又ABBC=12,联立解得t=1 s.(2)小球在P点的速度方向与斜面平行,则vP=而cos =,联立解得vP=5 m/s.(3)小球落到C点时的竖直分速度vy=gt=10 m/s,而v0=10 m/s,设为小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角,tan =1,即=45.答案:(1)1 s(2)5 m/s(3)4511.(2018福建莆田期中)(多选)如图所示,斜面倾角为,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是(AB)A.若小球以最小位移到达斜面,则t=B.若小球垂直击中斜面,则t=C.若小球能击中斜面中点,则t=D.无论小球怎样到达斜面,运动时间均为t=解析:过抛出点作斜面的垂线CD,如图所示,当小球落在斜面上的D点时,位移最小.设运动的时间为t,在水平方向有x=v0t,在竖直方向有y=gt2;根据几何关系有=tan ,即有=tan ,解得t=,故选项A正确.若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为,则tan =,得t=,故选项B正确.若小球能击中斜面中点时,小球下落的高度设为h,水平位移设为x,由几何关系可得tan =,得t=,故选项C,D错误.12.(2019湖南祁阳测试)如图,竖直平面内有一段圆弧MN,小球从圆心O处水平抛出.若初速度为va,将落在圆弧上的a点;若初速度为vb,将落在圆弧上的b点.已知Oa,Ob与竖直方向的夹角分别为,不计空气阻力,则(D)A.= B.=C.=D.=解析:设圆弧MN的半径为R.在a点,根据Rcos =g,得t1=,则va=Rsin ;在b点,根据Rcos =g,得t2=,则vb=Rsin ;解得=,故选项D正确.13.(2018山西太原期末)某同学在体育场上拋出铅球,其运动轨迹如图所示.已知铅球在B点时速度与加速度方向相互垂直,且AB,BC,CD间的竖直高度之比为112.忽略空气阻力,下列说法正确的是(B)A.铅球在AB与BC间速度的变化量不同B.铅球在BC间速度的变化量大于在CD间速度的变化量C.从A到D,铅球的水平分速度先减小后增大D.从A到D,铅球速度与加速度方向间的夹角先增大后减小解析:铅球做斜抛运动,在水平方向做匀速运动,竖直方向做竖直上抛运动.由于B点为最高点,AB与BC间的高度相同,由对称性可知,在AB与BC间的运动时间相同;又根据v=gt可知,速度的变化量相同,故选项A错误.假如BC,CD间的高度之比为13,那么铅球在BC之间的运动时间等于CD之间的运动时间;但BC,CD间的高度之比为12,则铅球在BC之间的运动时间大于CD之间的运动时间;由v=gt可知,铅球在BC间速度的变化量大于在CD间速度的变化量,选项B正确;铅球在水平方向做匀速运动,则从A到D,铅球的水平分速度不变,故选项C错误.铅球的加速度方向竖直向下,则从A到D,铅球速度与加速度方向间的夹角一直减小,故选项D错误.14.如图所示,在水平地面上固定一倾角=37,表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.A,B均可看做质点(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2).求:(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;(2)物体B抛出时的初速度v2的大小;(3)物体A,B间初始位置的高度差h.