高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 2 平抛运动考点规范练.doc

平抛运动一、单项选择题1.如图所示,某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他在下次投掷时可以() a.换用质量稍大些的飞镖b.适当增大投飞镖的高度c.到稍远些的地方投飞镖d.适当减小投飞镖的初速度解析飞镖做平抛运动,飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移偏大,根据平抛运动的规律,水平方向上x=v0t,竖直方向上h=12gt2,所以要想减小飞镖竖直方向的位移,在水平位移不变的情况下,可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间,故d错误;初速度不变时,时间不变,适当增大投飞镖的高度,可以使飞镖命中靶心,飞镖的质量不影响平抛运动的规律,故a错误,b正确;在稍远些地方投飞镖,则运动时间变长,下落的高度变大,反而不会击中靶心,故c错误。答案b2.(2016陕西模拟)如图所示,在m点以不同的速度分别将两小球水平抛出,两小球落在水平地面上的p点、q点。已知o点是m点在地面上的竖直投影,oppq=13,且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是()a.两小球的下落时间之比为13b.两小球的下落时间之比为14c.两小球的初速度大小之比为13d.两小球的初速度大小之比为14解析两小球做平抛运动,高度相同,则下落的时间相同,故a、b错误;由于两球的水平位移之比为14,根据v0=xt知,两小球的初速度大小之比为14,故c错误,d正确。答案d3.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解析由于篮球都是垂直击中a点,可应用逆向思维,把篮球的运动看做从a点开始的平抛运动。当将b点水平向左移动一小段距离时,在a点抛出的篮球仍落在b点,则平抛运动的竖直高度不变,水平位移减小,球到b点的时间t=2hg不变,竖直分速度vy=2gh不变,水平方向上由x=vxt知,x减小,vx减小,则合速度v0=vx2+vy2变小,与水平方向的夹角tan =vyvx变大,综上所述选项c正确。答案c4.(2016山东师大附中一模)以v0的速度水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是()a.此时速度的大小是 5v0b.运动时间是2v0gc.竖直分速度大小等于水平分速度大小d.运动的位移是22v02g解析根据平抛运动的规律可得,水平方向上x=v0t,竖直方向上h=12gt2,当其水平分位移与竖直分位移相等时有x=h,即v0t=12gt2,解得t=2v0g,所以b不符合题意;平抛运动在竖直方向上的速度为vy=gt=g2v0g=2v0,所以c符合题意;此时合速度的大小为v02+vy2=5v0,所以a不符合题意;由于此时的水平分位移与竖直分位移相等,所以x=h=v0t=v02v0g=2v02g,所以此时运动的合位移的大小为x2+h2=2x=22v02g,所以d不符合题意。答案c5.如图所示,p是水平面上的圆弧凹槽。从高台边缘b点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端a点沿圆弧切线方向进入轨道。o是圆弧的圆心,1是oa与竖直方向的夹角,2是ba与竖直方向的夹角。则()a.tan 2tan 1=2b.tan 1tan 2=2c.1tan 1tan 2=2d.tan 1tan 2=2导学号17420117解析由题意可知tan 1=vyvx=gtv0,tan 2=xy=v0t12gt2=2v0gt,所以tan 1tan 2=2,故b正确。答案b6.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为l1和l2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是()a.l12g6hvl1g6hb.l14ghv(4l12+l22)g6hc.l12g6hv12(4l12+l22)g6hd.l14ghv12(4l12+l22)g6h导学号17420118解析当垂直球网方向发射且乒乓球刚好过网时,初速最小,设为v1,则有3h-h=12gt2,l12=v1t1,解得v1=l14gh;当小球落到右侧台面某一角上时,初速最大,设为v2,则3h=12gt22,l12+(l22)2=v2t2,解得v2=12(4l12+l22)g6h,因此v的最大取值范围是l14ghvhb,故b球先落地,b正确,a错误;两球的运动轨迹相交于p点,但两球不会同时到达p点,故无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇,c错误,d正确。答案bd11.(2016山东临沂质检)跳台滑雪是奥运比赛项目之一,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2v0tangd.运动员落到雪坡时的速度大小是v0cos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,则速度与水平方向的夹角为,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x=v0t,y=12gt2,且tan =yx,解得t=2v0tang,故选项c正确;运动员落到雪坡上时,速度v=v02+(gt)2=v01+4tan2,故选项d错误。答案bc三、非选择题12.如图所示,一小球自平台上水平抛出,落在邻近平台的一倾角为=53的光滑斜面顶端,并恰好沿光滑斜面下滑。已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6,求:(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大?(3)若斜面顶端高h=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?导学号17420120解析(1)由题意可知,小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行(如图所示),所以vy=v0tan 53,又vy2=2gh,代入数据,解得vy=4 m/s,v0=3 m/s。(2)由vy=gt1得t1=0.4 s,则斜面顶端与平台边缘的水平距离为x=v0t1=30.4 m=1.2 m。(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度为a=mgsin53m=8 m/s2初速度为v=v02+vy2=5 m/s,则有hsin53=vt2+12at22代入数据,整理得4t22+5t2-26=0解得t2=2 s或t2=-134 s(不合题意舍去)所以小球从离开平台到到达斜面底端的时间为t=t1+t2=2.4 s。答案(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s13.(2016重庆江北测试)如图所示,倾角为37的斜面长l=1.9 m,在斜面底端正上方的o点将一小球以v0=3 m/s的速度水平抛出,与此同时静止释放顶端的滑块,经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块。(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求:(1)抛出点o离斜面底端的高度。(2)滑块与斜面间的动摩擦因数。导学号17420121解析(1)设小球击中滑块时的速度为v,竖直速度为vy,由几何关系得v0vy=tan 37设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得vy=gt,y=12g