专题06 平抛运动与斜面曲面相结合的模型(解析版)

1、2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题06平抛运动与斜面曲面相结合的模型专练目标专练内容目标1顺着斜面平抛模型（IT6T）目标2对着斜面平抛模型（7T10T）目标3与曲面相结合模型（11T15T）【典例专练】一、顺着斜面平抛模型如图所示，小球甲从斜面的人点水平抛出，经过时间落到斜面上的B点。带有小孔的水平挡板一端固定在斜面的B点，小孔与B点的距离等于甲平抛运动的水平位移。将小球乙从斜面的亠点水平抛出，正好通过小孔，经过时间落到斜面上的C点。乙从亠点到达1：1：21:1：；21:1:tC.-1212FD3【答案】ACD.CF1故C正确,FD3D错误。故选AC。如图1,某沙丘AB段为

2、斜坡，BC段水平。一小钢球从坡顶以初速度v水平向右飞出，在空中的飞行时间为t（钢球掉进沙丘后不再反弹）。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。已知t与v的关系如图2所示。根据以上信息可以求得（）A.斜坡AB的长度C.BC的长度【答案】AB斜坡AB的倾角D.小钢球落在B点前瞬间的动能【详解】AB.由图像可知，当水平速度为7.5m/s时，经过2s落到B点，则根据x=v0f可求1解斜面的底边长度；根据h=2gt2可求得斜面的竖直高度，则可求解斜坡AB的长度以及倾角，选项AB正确；当水平速度大于7.5m/s时，物体落在水平面BC上，根据题中条件不能求解BC的长度,选项C错误；小钢球的质量未知，则不

3、能求解落在B点前瞬间的动能，选项D错误。故选AB。二、对着斜面平抛模型如图所示，长木板AB倾斜放置，板面与水平方向的夹角为&，在板的A端上方P点处，以大小为v0的水平初速度向右抛出一个小球，结果小球恰好能垂直打在板面上；现让板绕A端逆时针转过一个角度到图上虚线的位置，要让球从P点水平抛出后仍能垂直打在板面上,则抛出的水平速度v（不计空气阻力）（）A.定大于voC.可能等于v0【答案】AB.定小于v0D.大于v、小于v、等于v都有可能000【详解】将速度分解如图所示x根据几何关系可得v=vtan0=gt-tan0水平方向x=哄则t=整理得v2=gx-tan9让板0y0卩0绕人端逆时针转过一个角度

4、到图上的位置，0变大，由图可知x增大，故抛出的水平速度v增大，即vv0故A正确，BCD错误。故选A.8如图所示，水平面的右端固定一倾角0=37。的斜面，在水平面上A点正上方O点水平向右以v0=5m/s的速度抛出一个小球，同时位于斜面底端B点、质量m=lkg的滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F=13N作用下由静止开始向上匀加速运动，经时间t=Is恰好在P点被小球击中。已知AB=3m，sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力，则滑块与斜面间的动摩擦因数卩为（）A.0.15B.0.25C.0.35D.0.45【答案】B【详解】小球离开O点后平抛运动的水平位移大

5、小为x=v0t=5m由几何关系可知滑块的位移大小为x_ab1s=一夫=2.5m由s二at2，得滑块向上运动的加速度大小为a=5m/s2由牛顿第二定律cos372得F_mgsin37。-卩mgcos37=ma解得滑块与斜面间的动摩擦因数卩=0.25故选B。9如图所示，ABCD为竖直平面内正方形的四个顶点，边长为L，AD水平。分别从A点和D点同时各平抛一个小球M、N，其速度分别为v，v，若两小球能同时到达AC上的某点，12当它们相遇时，下列说法正确的是（）（重力加速度为g,不计空气阻力）若N球速度恰好垂直于Ac，则两小球的初速度大小关系为vi=2v2B.若N球速度恰好垂直于AC，则两小球到达AC的

6、时间为学3g若N球位移恰好垂直于AC，则两小球初速度大小关系为笃=vi若N球位移恰好垂直于AC，则两小球到达AC的时间为【答案】BC【详解】A.若N球到达AC时，N球速度恰好垂直于AC，如图1所示%v21M球位移偏角为45,N球速度偏角为45,对M求有2g-1对N球有=1可得v=2vv21vt2i故A错误；N球速度恰好垂直于AC时，M、N两小球水平位移之比为1:2，小球下落高度为L,故两小球到达AC的时间为学，故B正确;g若N球到达AC时，N球位移恰好垂直于AC，如图2所示图2M球位移偏角为45，N球位移偏角为45，由平抛运动的特征可知乙-故C正确;若N球位移恰好垂直于AC，两小球的水平位移之比为1:1，两小球下落高度为L，故两小球到达AC的时间为”1，故D错误。故选BC。10.如图所示，直杆AB斜靠在墙角，囹ABO=53,0AOB=9O,AO=5m。现从距A点正下方1.8m的C点以初速度v0水平抛出一小球（可视为质点）。已知重力加速度g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,空气阻力不计。若使小球不能碰到杆AB,则v0的值可能为（）D.6m/s4m/sB.4.4m/sC.5m/s【答案】AB【详解】若小球刚与杆接触时的末速度与水平方向夹角为53,设此时小球竖直方向下落高h度为力，