高考物理一轮复习第四章曲线运动与万有引力第2课时平抛运动课时冲关新人教版.docx

第四章 第2课时 平抛运动一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(68520090)(2017广东广州综合测试)如图，窗子上、下沿间的高度H1.6 m，墙的厚度d0.4 m某人在离墙壁距离L1.4 m，距窗子上沿高h0.2 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，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，g取10 m/s2，则v的取值范围是()Av7 m/sBv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s解析：C小物体穿过窗口并落在地上，需满足的条件为能穿过窗口的右上沿(即水平位移xL时，竖直位移yh)，同时能穿过窗口的左下沿(即水平位移xLd，竖直位移yHh)，结合公式h，xvt，解得3 m/sv7 m/s，故选C.2(2017吉林省实验中学二模)如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为()A. B.C. D.解析：C小球做平抛运动，在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，则知速度与水平方向的夹角为30，则有vyv0tan 30，又vygt，则得v0tan 30gt，则t.水平方向上小球做匀速直线运动，则有RRcos 60v0t.联立解得v0 ，故选C.3(2017湖南衡阳县一中月考)如图所示，小球由倾角为45的斜坡底端P点正上方某一位置Q处自由下落，下落至P点的时间为t1，若小球从同一点Q处以速度v0水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，运动时间为t2，不计空气阻力，则t1t2等于()A12 B.1C1 D1解析：B小球自Q处自由下落，下落至P点，则有Hgt；小球自Q处水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，如图所示，则有vyv0gt2，hgt，xv0t2，由几何关系知x2h，Hxh，联立解得t1t21，故B正确4(2017安徽合肥一中、芜湖一中等六校联考)有一半圆形轨道在竖直平面内，如图所示，O为圆心，AB为水平直径，有一质点从A点以不同速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法正确的是()A初速度越大的小球运动时间越长B初速度不同的小球运动时间可能相同C落在圆形轨道最低点的小球末速度一定最大D小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向解析：B平抛运动的时间由下落高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大，故A错误；速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞点关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点，运动的时间相等，故B正确；落在圆形轨道最低点的小球下落的距离最大，运动时间最长，末速度v，由于初速度不是最大，故末速度不一定最大，故C错误若小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向沿半径方向，则其速度的反向延长线过水平位移的中点，由此推知水平位移等于直径，不存在这样的点，故D错误5(68520091)(2017辽宁抚顺一中一模)横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，如图所示，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其中有三次的落点分别是a、b、c.下列判断正确的是()A图中三次平抛比较，落在a点时小球飞行时间最短B图中三次平抛比较，落在c点时小球飞行过程速度变化最大C图中三次平抛比较，落在c点时小球飞行过程速度变化最快D无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直解析：D小球做平抛运动，运动的时间是由竖直方向上的位移决定的，由图可知，落在a点时下落的高度最大，所以落在a点时的运动时间最长，A错误；速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小，三次小球都是做平抛运动，加速度都是重力加速度，所以速度变化的快慢是相同的，C错误；三次小球都是做平抛运动，水平方向的速度是不变的，只有竖直方向的速度在变化，由于落在a点时的运动时间最长，所以落在a点时速度的变化最大，B错误；首先落在a点时速度不可能与斜面垂直，然后看落在b、c点时，竖直速度是gt，水平速度是v，斜面倾角是arctan 0.5，要使合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要tan ，即v0.5 gt，t时间内竖直位移为0.5 gt2，水平位移为vt(0.5 gt)t0.5 gt2，即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c点不存在此种情况，因为落在b、c点时水平位移必定大于竖直位移，D正确6(2017湖南四县联考)如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的2倍若小球b能落到斜面上，下列说法正确的是()Aa、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上Ba球一定先落在半圆轨道上Ca球可能先落在半圆轨道上Db球一定先落在斜面上解析：C将半圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为A，可知若初速度合适，小球做平抛运动落在A点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在半圆轨道上故A、B、D错误，C正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)7(2017山东滨州黄山高中模拟)如图为湖边一倾角30的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石块，已知AO40 m，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A若v018 m/s，则石块可以落入水中B若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小C若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小解析：AB根据hgt2得，t s 2 s，则石块落入水中的最小平抛初速度v0 m/s10 m/s18 m/s，即v018 m/s时，石块可以落入水中，故A正确若石块能落入水中，则下落的高度一定，可知竖直分速度一定，根据tan 知，初速度越大，则落水时速度方向与水平面的夹角越小，故B正确若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值tan ，位移方向与水平方向夹角的正切值tan ，可知tan 2tan ，因为一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关，故C、D错误8(68520092)(2017安徽江南十校联考)如图所示，一质点以速度v0从倾角为的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度水平向右现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的N点下列说法正确的是()A落到M和N两点时间之比为12B落到M和N两点速度之比为11CM和N两点距离斜面底端的高度之比为12D落到N点时速度方向水平向右解析：AD由于落到斜面上M点时速度水平向右，故可把质点在空中的运动逆向看成从M点向左的平抛运动，设在M点的速度大小为u，把质点在斜面底端的速度v分解为水平u和竖直vy，由xut，ygt2，tan ，得空中飞行时间t，vygt2utan ，v和水平方向夹角的正切值2tan 为定值，即落到N点时速度方向水平向右，故D正确；vu，即v与u成正比，故落到M和N两点速度之比为12，故B错误；由t知落到M和N两点时间之比为12，A正确；由ygt2，知y和u2成正比，M和N两点距离斜面底端的高度之比为14，C错误9(2017湖南湘潭一模)如图，半圆形凹槽的半径为R，O点为其圆心在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，已知v1v213，两小球恰落在弧面上的P点则以下说法中正确的是()AAOP为60B若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则应使v1、v2都增大C改变v1、v2，只要两小球落在弧面上的同一点，v1与v2之和就不变D若只增大v1，两小球可在空中相遇解析：AD连接OP，过P点作AB的垂线，垂足为D，如图甲所示甲乙两球在竖直方向运动的位移相等，所以运动时间相等，两球水平方向做匀速直线运动，所以，而ADBD2R，所以ADR，所以ODR，所以cosAOP，即AOP60，故A正确；若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则A球水平方向位移增大，B球水平位移减小，而两球运动时间相等，所以应使v1增大，v2减小，故B错误；要两小球落在弧面上的同一点，则水平位移之和为2R，则(v1v2)t2R，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以v1v2也不是一个定值，故C错误；若只增大v1，而v2不变，则两球运动轨迹如图乙所示，由图可知，两球必定在空中相遇，故D正确10(2017河南洛阳尖子生一联)一个质量为m的质点以速度v0做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为.质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中()A经历的时间为 B经历的时间为C发生的位移为 D发生的位移为解析：AD质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，是做类斜抛运动质点的速度先减小后增大，其最小值为，分析可知初速度与恒力的夹角为150.在沿恒力方向上有v0cos 30t0，xt；在垂直恒力方向上有yt，质点的位移s，联立解得经历的时间t，发生的位移为，故选A、D.三、非选择题(本题共2小题，共40分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(68520093)(20分)(2017江西八校联考)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 370.6，cos 370.8)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.解析：(1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin ma解得：a6 m/s2设经过时间t物体A上滑到最高点，由运动学公式：0v1at，解得：t1 s.(2)平抛物体B的水平位移：xv1tcos 372.4 m平抛速度：v22.4 m/s.答案：(1)1 s(2)2.4 m/s12(68520094)(20分)(2017辽宁鞍山一中二模)用如图甲所示的水平斜面装置研究平抛运动，一物块(可视为质点)置于粗糙水平面上的O点，O点距离斜面顶端P点为s.每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到P点时撤去拉力F.实验时获得物块在不同拉力作用下落在