高考物理一轮总复习 专题4 曲线运动万有引力与航天 第2讲 平抛运动课后提能演练.docVIP

平抛运动一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求1从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体，要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大，则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组 ()ah30 m，v010 m/sbh30 m，v030 m/sch50 m，v030 m/sdh50 m，v010 m/s【答案】d【解析】要使落地速度与水平方向夹角较大，应使tan 中较大，应使自由下落的高度h较大，同时使水平速度v0较小，故选项d符合题意2(2017届北京模拟)如图所示，在一次空地联合军事演习中，离地面h高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标p，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程视为竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1，v2的关系应满足()av1v2bv1v2cv1v2dv1v2【答案】c【解析】炮弹拦截成功，即炮弹与炸弹同时运动到同一位置设此位置距地面的高度为h，则xv1t，hv2tgt2，hhgt2，由以上各式联立解得v1v2，选项c正确3(2017届洛阳名校联考)如图所示，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中abc是以o为圆心的一段圆弧，位于竖直平面内现有一小球从一水平桌面的边缘p点向右水平飞出，该小球恰好能从a点沿圆弧的切线方向进入轨道oa与竖直方向的夹角为1，pa与竖直方向的夹角为2.下列说法正确的是 ()atan 1tan 22bcot 1tan 22ccot 1cot 22dtan 1cot 22【答案】a【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动速度与水平方向的夹角为1，tan 1.位移与竖直方向的夹角为2，tan 2，则tan 1tan 22.故选项a正确，b、c、d错误4如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m，平抛的初速度大小v0，小球通过p点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息 ()a可以计算出m，v0和vb可以计算出v，v0和gc只能计算出v0和vd只能计算出v0和g【答案】b【解析】在竖直方向：y5l3lgt2，可求出g；水平方向：v0，且p点竖直方向分速度vy，故p点速度大小为：v；但无法求出小球质量m，故选项b正确5(2017届太原模拟)如图所示，将一篮球从地面上方b点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上a点，不计空气阻力，若抛射点b向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中a点，则可行的是()a增大抛射速度v0，同时减小抛射角b减小抛射速度v0，同时减小抛射角c增大抛射角，同时减小抛出速度v0d增大抛射角，同时增大抛出速度v0【答案】c【解析】由于篮球始终垂直击中a点，可应用逆向思维，把篮球的运动看作从a开始的平抛运动当b点水平向左移动一小段距离时，a点抛出的篮球仍落在b点，则竖直高度不变，水平位移减小，球到b点的时间t不变，竖直分速度vy不变，水平方向由xvxt知x减小，vx减小，合速度v0变小，与水平方向的夹角tan 变大，综合可知选项c正确6静止的城市绿化洒水车，由横截面积为s的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力(重力加速度g取10 m/s2)，以下说法正确的是()a水流射出喷嘴的速度大小为gttan b空中水柱的水量为c水流落地时的位移大小为d水流落地时的速度大小为2gtcos 【答案】b【解析】根据题意可得tan ，由平抛运动规律得ygt2，xvt，联立解得水流射出喷嘴的速度大小为v，选项a错误；由vsvt得空中水柱的水量v，选项b正确；水流落地时位移大小为s，选项c错误；水流落地时的速度大小为gt，选项d错误7如图所示，从半径为r1 m的半圆ab上的a点水平抛出一个可视为质点的小球，经t0.4 s小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g10 m/s2，则小球的初速度v0可能为 ()a1 m/sb2 m/sc3 m/sd4 m/s【答案】ad【解析】由于小球经0.4 s落到半圆上，下落的高度hgt20.8 m，位置可能有两处，如图所示第一种可能：小球落在半圆左侧v0tr0.4 m，v01 m/s第二种可能：小球落在半圆右侧v0tr1.6 m，v04 m/s，选项a、d正确8跳台滑雪是比赛项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则 ()a如果v0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同b如果v0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，但速度方向相同c运动员在空中经历的时间是d运动员落到雪坡时的速度大小是【答案】bc【解析】运动员落到雪坡上时，初速度越大，落点越远；位移与水平方向的夹角为，速度与水平方向的夹角为，则有tan 2tan ，所以初速度不同时，落点不同，但速度方向与水平方向的夹角相同，故选项a错误，b正确；由平抛运动规律可知xv0t，ygt2且tan ，可解得t，故选项c正确；运动员落到雪坡时，速度vv0，故选项d错误9如图所示，两个物体以相同大小的初速度从o点同时分别向x轴正、负方向水平抛出，它们的轨迹恰好满足抛物线方程yx2，那么以下说法正确的是()a物体被抛出时的初速度为b物体被抛出时的初速度为c两个物体抛出后，经时间t二者相距为td两个物体抛出后，经时间t二者与o点所构成的三角形面积为gt3【答案】ac【解析】根据平抛运动规律xv0t，ygt2，解得yx2，对比已知条件yx2可知，因此物体的初速度为v0，选项a正确，b错误；两个物体抛出后，经时间t二者相距s2x2tt，选项c正确；两个物体抛出后，经时间t二者与o点所构成的三角形面积为sgt2gt3，选项d错误二、非选择题10如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角为53的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，求：(1)小球水平抛出的初速度v0是多少？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？解： (1)由题意知，小球落到斜面上沿斜面下滑，并未弹起，说明此时小球的速度方向与斜面平行，如图所示，则有vyv0tan 53又v2gh代入数据得vy4 m/s，v03 m/s.(2)设小球离开平台到达斜面顶端所需时间为t1由vygt1得t10.4 s则xv0t130.4 m1.2 m.11如图所示，水平屋顶高h5 m，围墙高h3.2 m，围墙到房子的水平距离l3 m，围墙外马路宽x10 m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v的大小范围(g取10 m/s2)解：若v太大，小球落在马路外边，因此，要使球落在马路上，v的最大值v max为球落在马路最右侧a点时的平抛初速度，如图所示，小球做平抛运动，设运动时间为t1则小球的水平位移：lxvmaxt1小球的竖直位移：hgt解以上两式得vmax(lx)13 m/s若v太小，小球被墙挡住，因此，球不能落在马路上，v的最小值vmin为球恰好越过围墙的最高点p落在马路上b点时的平抛初速度，设小球运动到p点所需时间为t2，则此过程中小球的水平位移：lvmint2小球的竖直方向位移：hhgt解以上两式得vminl5 m/s因此v0的范围是vminvvmax即5 m/sv13 m/s.12(2017届河北名校质检)在水平地面上固定一倾角37，表面光滑的斜面体，物体a以v16 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，如图所示如果当a上滑到最高点时恰好被b物体击中(a，b均可看作质点，sin 370.6，cos 370.8，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；