曲线运动 抛体运动-2027高考物理好题汇编(解析版)_第1页
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文档简介

曲铁通劭林体运劭

考点01曲线运动运动的合成与分解

1.(2026・河北・高考真题)(多选)某千斤顶的结构如图所示,四根等长杆由钱链相连。摇动手柄竖直抬升重

物过程中,4。两点的间距每秒均匀缩短2rnm,当ZCXB=45°时,下列说法正确的是()

A,4与C两点速度大小相等,方向相反B.B点速度方向竖直向上,大小为2mmzs

C.C点速度方向沿C7?向上,入小为Imm/sD.4点相对。点的速度沿水平方向,大小为2mmzs

【答案】

【详解】ABC.由题意可知,四边形力石CD是菱形,摇动手柄竖直抬升重物过程中,石点的速度方向竖直

向上,A、C两点的速度方向分别垂直力。、8方向,大小相等,月、(7两点的间距每秒均匀缩短2mm,

可知4、。两点速度的水平分量大小相等为vAx=vCx=-^x~^inni/s=ImniZs

当/CAB=45°时,B点和。点沿6c方向的分速度大小相等,即。值in45°=2c

又^cx=vccos45°

可得。c=V2mmZs,vH=2mmzs

/、C两点的速度大小相等,方向相互垂直,故AC错误,B正确;

D.4、C两点竖直方向的速度大小相等,方向相同,水平方向速度大小相等,方向相反,所以4点相对

C点的速度沿水平方向,大小为&Ar+vCx=2mmA,故。正确。

故选3D。

2.(2025・湖南•高考真题)如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位

%表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是()

A.OXB.OX

【答案】c

【详解】根据题意可知,物块沿斜面向上做匀减速直线运动,设初速度为3,加速度为大小叫斜面倾角为

0

AB.物块在水平方向上做匀减速直线运动,初速度为00r=0°cose,加速度大小为ax=acosO,则有磅一

稿工=-2axx

整理可得%=J(geos时—2QCOS9•①

可知,啊—z图像为类似抛物线的一部分,故AB错误;

CD.物块在竖直方向上做匀减速直线运动,速度为“)y=幼)sin。,加速度大小为Qy=asin〃,则有说一优》

二一2项

界理可得%=J(,osin3)2—2c/n/?,n

可知,与一。图像为类似抛物线的一部分,故。正确,。错误,

故选C。

3.(2025•黑吉辽蒙卷•高考真题)如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同

一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率。相向运动。为使塔块沿竖

直方向匀速下落,则。()

A.一直减小B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小

【答案】3

【详解】设两边绳与竖直方向的夹角为。,塔块沿竖直方向匀速下落的速度为。块,将幼夬沿绳方向和垂直

绳方向分解,将e沿绳子方向和垂直绳方向分解,可得0块cos。=esinJ

由于塔块匀速下落时0在减小,故可知。一直增大。

故选6。

4.(2024.安徽.高考真题)(多选)一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立。阳直

角坐标系,如图(1)所示。从£=0开始,将一可视为质点的物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿:

出轴正方向的力E和尺,其大个与时间£的关系如图(2)所示。己知物块的质量为1.2kg,重力加速度g;

取10ni/s2,不计空气阻力。则();

............B

A.物块始终做匀变速曲线运动B.£=1s时,物块的“坐标值为2.5m

C.£=ls时,物块的加速度大小为5v8m/s2D.t=2s时,物块的速度大小为102m/s

【答案】

【详解】A.根据图像可得E=4—九£=3九故两力的合力为

F=4+2t(7V)

物块在g轴方向受到的力不变为m(/sin30°,i轴方向的力在改变,合力在改变,故物块做的不是匀变速

曲线运动,故力错误;

B.在y轴方向的加速度为

%_叱■30_gsin30。=5m/s2

故力=Is时,物块的y坐标值为

2

y=-^-ayt=2.i)m

故B正确:

C.Z=1s时,R=6N,故此时加速度大小为

a=Ja?+a;=N^&2=5A/2m/s2

故C错误;

D.对i轴正方向,对物块根据动量定理

Ft—mv工—0

由于歹与时间2成线性关系故可得

(,1+2x0)+(4+2x2)

2人/一

解得

vx=10m/s

此时y轴方向速度为

vy=gsin30°-t=5x2m/s=lOm/s

故此时物块的速度大小为

v=J.+.=1()V2m/s

故。正确。

故选

5.(2023・江苏・高考真题)达・芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速

运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则卜列图中能反映空中沙子排列的几何图形是()

D.

【答案】。

【详解】以漏下的沙子为参考系,罐子向右上角做匀加速直线运动(竖直方向上加速度为g,方向向上,水

平方向上加速度为恒定加速度Q,方向向右),加速度大小方向恒定,对于每一个瞬间落下的沙子都满足

该条件,即任何时刻落下的沙子都在罐子的左下角且跟罐子的连线与水平线的夹角恒定,所以沙子排列

的几何形为一条直线

选。。

6.(2021.辽宁・高考真题)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林

弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300M,水流速度3m/s,木船相对静水速度lm/s,则突

击队渡河所需的最短时间为()

A.75sB.95sC.lOO.sD.300s

【答案】。

【详解】河宽d=300m一定,当木船船头垂直河岸时,在河宽方向上的速度最大,渡河用时最短,即木船

相对繇水的速度°=lm/s,渡河时间最短为

^min=—=—300s

v1

故选。。

7.(2023・辽宁・高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力尸的

示意图可能正确的是()

【答案】力

【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。

故选4。

8.(2023・全国乙卷・高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线

段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是()

【答案】。

【详解】小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故工B错误;

CD,小车沿枕道从左向右运劫,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,。错误,。正确“

故选。。

考点2平抛运动运动

9.(2026・江苏・高考真题)如图所示,小明跳起从同一高度将排球水平击出三次,排球分别落于a、b、c三点,

不计空气阻力,关于该过程,下列说法正确的是()

A.排球的飞行时间满足力>th>tcB.排球的飞行时间满足勿<tb<tc

\c.排球的初速度满足%vqv心D.排球的初速度满足%=Vb=5

【答案】c

q..................

【详解】AB.竖直方向上,根据自由落体运动公式九=jg£2,可得飞行时间t=岸区

乙V9

因为排球从同一高度抛出,且落在同一水平面上,所以下落高度九相同,故三次飞行的时间相等,即加=

tb=勿,故/错误,B错误;

CD.水平方向上,根据匀速直线运动公式c=%九可得初速度%,=*■

由图可知"非球的水平位移关系为g<4<生,且已知飞行时间力相等,所以初速度满足[V为V1,故

。正确,。错误。

故选。。

10.(2026・广东・高考真题)如图是月球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。假定某飞行器在月面上空〃=

1.28km向坑中心方向以速度比匀速水平飞行。在距坑边2=1.2km的P点正上方关闭动力,此后只受

月球重力,直至抵达着陆线。已知坑直径d=3km,月面至着陆线深度九=1.6km,月面重力加速度取g月

=1.6m/s2,飞行器可视为质点。飞行器安全到达着陆线,则电的大小可能是()

A.20ni/sB.50rn/sC.110ni/sD.120rri/s

【答案】B

【详解】根据题意可知飞行器安全到达着陆线,速度最小时会刚好通过月面坑边到达着陆线,此时根据平

抛运动规律在竖直方向有H。g月彘代入数据解得力=40s

在水平方向有I=voii,代入数据可得%=30m/s;

飞行器安全到达着陆线,速度最大时会到达着陆线最右端的坑边缘,此时根据平抛运动规律在竖直方向

有//+九=~^9月*,代入数据解得力2=60$

在水平方向有Z+d=v()t2,代入数据可得/)=70m/s

所以飞行器安全到达着陆线需满足30m/s4%&70m/s

故选6。

11.(2026・河南・高考真题)如图1,网球运动员将球沿水平方向击出,球运动轨迹所在平面与球网面的夹角为

45°,球恰好擦过球网上沿的P点,图2为球运动轨迹在球网所在平面的投影,轨迹投影在P点的切线与

球网上沿的夹角为9。已知击出时球的速度大小为20°m/s,tan①=0.2,重力加速度大小取g=10°

m/s2,不计阻力,则击球点到球网面的距离为()

...................0

A.4mB.6mC.8mD.10m

【答案】力

【详解】网球被水平击出后做平抛运动,初速度大小为为=20m/s,轨迹平面与球网面夹角为45°,将初速

度g分解,垂直于球网面的速度vz=伙1sin45°

平行于球网面的速度与=v()cos45°

网球在竖直方向做自由落体运动,设从击球点到P点的运动时间为却网球在P点的竖直速度与=gt

P点的切线与球网上沿夹角为“切线斜率满足tanw=%

%

代入%…8S45。,得

g

网球在垂直于球网方向匀速运动,位移a

代5*sin45。和土的表达式,得d=-345。

9

解得■d=4m

因此击球点到球网面的距离为4a。

故选力。

12.(2026・贵州・高考真题)如图,机舱内装有质量均为孙=5kg的甲、乙两个灭火弹模型的弹射型无人机,静

止在0=30°的斜直轨道上,无人机空载时质量m(l=30kgo无人机在弹射系统作用下以w=15m/s的速

度沿轨道离开,随后无人机依靠自身动力飞行,达到高度〃=125m时,开始以%=20m/s的速度沿水平

方向做匀速直线运动,并进行投弹训练。设两弹所受空气阻力不计,落地点均在同一水三面上.,取重力

加速度g=10m/s2。

(1)求载弹无人机在斜直轨道上运动过程中所受合力的冲量大小和方向;

(2)设水平飞行过程中,载弹无人机水平方向动力与质量满足9=型典(国际单位制),所受空气阻力大

m

小恒为/=49N,方向与飞行方向相反,若两弹相对无人机无初速度先后被释放,时间间隔A£=2s,求两

弹落地点之间的距离;

(3)设无人机水平飞行过程中,先相对无人机无初速度释放甲,当甲落地时沿水平方向发生乙,此时乙相

对地面的速度大小为明若无人机的速度始终不变,求乙从发射到落地的过程中,两弹之间距离的最小值

与O取值的关系。

【答案】(l)600N・s,方向与水平方向夹角为30°

⑵42.4m

J1252一豆苇产m,0.V25禽m/s

(3)Smin=

125m,o'252m/s

【详解】(1)载弹无人机在斜直轨道上运动过程中,由动量定理有/合=(2m|+外))硒)

代入数据解得I合=600Ms

则载弹无人机在斜直软道上运动过程中所受合力的冲量大小为600N・s,方向沿斜直轨道向上,即与水

平方向夹角为30°。

(2)先释放一个灭火弹后载弹无人机水平方向的动力大小为E=」^_N=56N

水平方向由牛顿第二定律有R_f=(mi+mn)a

则释放第一个灭火弹后,第二个灭火弹与无人机一起做匀加速直线运动,所以后释放的灭火弹释放时的

速度为=幼+a't

从释放第一个灭火弹到释放第二个灭火弹的过程,由速度位移公式可知后释放的灭火弹的位移为电=

位一忧

2a

由于两弹所受空气阻力不计,则两弹释放后均做平抛运动,有H=笳

财两弹落地点之间的距离为Arc=①1+%曲一力心=42.4m

⑶相对无人机无初速度释放甲,且无人机的速度始终不变,则根据平抛运动规律可知,甲落地时,乙在

甲的正上方H处,设发射乙后乙的运动时间为人则此时两弹之间的距离为5==

,弓。2#+("-。〃)『+序

由二次函数知识可知,当V=2(g"f),两弹之间距离最小,即跖面="(四丁2)2

g-Vg?

由于产-0,上述对称轴产='S"-只有在ga-二「o即&顾=25与m/s时,才落在有效区间

ST

内。

当0>25V2m/s时,对称轴廿V0,二次函数在P>0区间单调递增,最小值在力=0(发射瞬间)取得,此

叶两弹水平距离为0,竖直距离为H,故Smin="=125。m

用上有s1nhi=[J1252一(您常用°<Y25ZH/S

[125m,v>25V2m/s

13.(2025♦江西•高考真题)如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率

。.水平向右抛球,小孩以速率W水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为鼠当小孩与机器人水平

距离为2时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度为g。若小孩能接到球,则仍为()

...........»

A-iB.Z在石^ic.V

【答案】B

【详解】若小孩能接到球,则有=/=幼£+3£

联立解得幼=’后方木一外

故选8。

14.(2()25•浙江・高考真题)如图所示,在水平桌面上放置一斜面,在桌边水平放置一块高度可调的木板。让

钢球从斜面上同一位置静止滚卜.,越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时,钢球在木

板上的落点离桌边的水平距离为c,则(

B.钢球在空中飞行时间为J车

C.增大九,钢球撞击木板的速度方向不变D.减小山钢球落点离桌边的水平距离不变

【答案】8

【详解】力8.根据平抛运动的规律可知,钢球在空中飞行时间为£=J个

钢球平抛初速度为伙产专=可会,为错误,8正确;

C.钢球撞击木板时速度方向与水平方向的夹角满足tan。=%=&观

%比

可知,增大九,钢球撞击木板的速度方向与水平方向的夹角变大,。错误;

D.根提x=v叭暮可知,减小山钢球落点离桌边的水平距离c减小,。错误。

故选口。

15.(2025・北京・高考真题)某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出,经过时间方到达最高点。在最高点该

物体炸裂成/、6两部分,质量分别为2m和m•,其中/以速度e沿水平方向飞出。重力加速度为g,不

计空气阻力。求:

(1)该物体抛出时的初速度大小狗;

(2)炸裂后瞬间6的速度大小如;

⑶46落地点之间的距离d。

【答案】⑴仍=g£

(2)VB=2V

(3)d=3况

【详解】(1)物体竖直上抛至最高点时速度为0,由运动学公式0=5—/

可得5=8

⑵爆炸瞬间水平方向动量守恒,爆炸前总动量为0。人速度为明设口速度为沏,由动量守恒定律得o

=2m-v-\-Tn'VB

解得e8=-2〃

即大小为2v

(3)根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为£,则4的水平位移以二vt

B的加平位移xfi=vHt=2vt

所以落地点4、B之间的距离d=|孙|+\xB\=vt4-2vt='3vt

16.(2025・湖南•高考真题)(多选)如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,。是可以在滑轨上运

书的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为九的水平面上。测量时,将弹

药放入装载台圆筒内,两端用物块/和6封装,装载台与滑轨等高。升爆后,假设弹药释放的能量完全

转化为4和8的动能。极短时间内6嵌入。中形成组合体。,。与滑轨间的动摩擦因数为〃。。在滑

轨上运动S1距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为S2,根据S2可计算出弹药释放的能量。某次测量

中,A、3、C质量分别为3m,如5m,S尸包,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加

U-

速度大小为g。则()

78

A.。的初动能与爆炸后瞬间4的动能相等B.。的初动能与其落地时的动能相等

C.弹药释放的能量为36"刷1+京)弹药释放的能量为48〃她(1+算)

D.

【答案】

【详解】71.爆炸后,4/?组成的系统动量守恒,即3m&i=77W2

3与。碰撞过程动量守恒mv>=

联立解得&=0.5幼。

_____________________________________8

爆炸后瞬间人的动能EkA=。•3m,•资

。的初动能EkD=-1--6m•(0.5幼y

两者不相等,故4错误;

B.。水平滑动过程中摩擦力做功为W(=-fi-6mg-S\=_fi,6mg,—=—()mgh

做平抛运动过程中重力做的功为心=6mgh

故。从开始运动到落地瞬间合外力做功为0,根据动能定理可知。的初动能与其落地时的动能相等,故

B正确:

CD.。物块平抛过程有/I=]/2,S2=%[

联立可得&0=S2j^

Z)水平滑动过程中根据动能定理有一Singh=;-6TTW;:--y•(5mv2

化简得川=粤+2加

乙1I

弹药释放的能量完全转化为A和£的动能,则爆炸过程的能量为后=春力恒优+春・7n次=24m4=

24m(鬃+2g力=487*1+奈)

故。错误,。正确。

故选BD。

17.(2025・河北・高考真题)如图,一长为2m的平台,距水平地面高度为1.8m.质量为0.01kg的小物块以

3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点,

不考虑空气阻力,重力加速度g取10in/s2o

小物块

平台?

地而

(1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。

(2)若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45M,物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共

计l.so求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离地面时水平速度的大小。

【答案】(1)0.6丁汴⑵IN=01N,s;vx'=0

【详解】(1)小物块在平台做句减速直线运动,根据牛顿第二定律有Q=ng

则小物块从开始运动到离开平台有送一优二一2。%.

小物块从平台飞出后做平抛运动有h=!gt:,x=vxti

联立解得%=06注

(2)物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45砧,则物块弹起至最大高度所用时间和弹起的初速度

有人'二~^g废,与2=gt-i

则物块与地面接触的时间At=t—=0.1s

物块与地面接触的过程中根据动量定理,取竖直向上为正,在竖直方向有几—%△£=m^-m(

一=Qt\

解得IN=O.lMs

取水平向右为正,在水平方向有一fiNM=mVx—mvx,IN=N&t

解得■。/=-Im/s

但由于减小为0将无相对运动和相对运动的趋势,故%/=0

18.(2025・安徽•高考真题)如图,M、N为固定在竖直平面内同一高度的两根细钉,间距乙=0.5朋八一根长

为3L的轻绳一端系在河上,另一端竖直悬挂质量m=0.1kg的小球,小球与水平地面接触但无压力。t

=0时,小球以水平向右的初速度劭)=10m/s开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引着绳:绕过N、

M,运动到M正下方与M相距L的位置时,绳子刚好被拉断,小球开始做平抛运动。小球可视为质点,

绳子不可伸长,不计空气阻力,重力加速度g取lOm/s?。

(1)求绳子被拉断时小球的速度大小,及绳子所受的最大拉力大小:

(2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点的水平距离;

(3)若在2=0时,只改变小球的初速度大小,使小球能通过N的正上方且绳子不松弛,求初速度的最小

值。

【答案】⑴&=4/m/s,T=17N(2)4m(3)2VT5m/s

【详解】(1)小球从最下端以速度为抛出到运动到M正下方距离为L的位置时,根据机械能守恒定律

■yrrwo=mg-2L+-1-mv2

在该位置时根据牛顿第二定律T—p=a/

解得&=44m/s,T=17N

(2)小球做平抛运动时x=vt,2L=~g^2

解得x=4m

(3)若小球经过N点正上方绳子恰不松弛,则满足mg=小(;

2L

从最低点到该位置由动能定理;mv^=mg•5L+Jmv2

解得就=2V15m/s

19.(2025・山东・高考真题)(多选)如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上:

以。点为圆心,半径R=5m的圆形区域,OO,垂直地面,无人机在离地面高度H=20ni的空中绕O':

点、平行地面做半径见=3m的匀速圆周运动,为圆周上的两点,/407?=90°。若物品相对无人:

..........由

机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为①max。当无人机以

3mx沿圆周运动经过4点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视

为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是()

A.8max=wrad/s

o

2

B.toIIUlx=yrad/s

C.无人机运动到1?点时,在人点释放的物品已经落地

D.无人机运动到6点时,在4点释放的物品尚未落地

【答案】

【详解】AI3.物品从无人机上释放后,做平抛运动,竖直方向H=看gF

可得£=2s

要使得物品落点在目标区域内,水平方向满足力=y/RlRi=vt

最大角速度等于COmax=看

联立可得3x=rad/s

nHiJ

故力错误,8正确;

.

CD.无人机从4到6的时间廿=」一=芈$

①max4

由于£'>±

可知无人机运动到B点时,在小点释放的物品已经落地,故。正确,。错误。

故选ZC。

20.(2025・云南•高考真题)如图所示,某同学将两颗鸟食从。点水平抛出,两只小鸟分别在空中的“点和N

点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则()

A.两颗鸟食同时抛出B.在N点接到的鸟食后抛出

C.两颗鸟食平抛的初速度相同D.在M点接到的鸟食平抛的初速度较大

【答案】。

【详解】AB.鸟食的运动视为平抛运动,则在竖直方向有仁品产

由于/如</卬,则编<小,要同时接到鸟食,则在N点接到的鸟食先抛出,故错误;

CD.在水平方向有c二%九如图

过M点作一水平面,可看出在相同高度处“点的水平位移大,则M点接到的鸟食平抛的初速度较大,

故C错误,。正确。

故选。。

21.(2024.浙江.高考真题)如图为水流导光实验,出水口受激光照射,下面桶中的水被照亮,则()

A.激光在水和空气中速度相同B.激光在水流中有全反射现象

C.水在空中做匀速率曲线运动D.水在水平方向做匀加速运动

【答案】/7

【详解】人.光在介质中的速度为。=且,故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度,故人错

n

、口

伏;

B.水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时入射角大于临界角,发生了全反射,故6正确;

C.水在空中只受到重力作用,做匀变速曲线运动,速度在增大,故。错误;

D.水在水平方向做匀速直线运动,故。错误。

故选6。

22.(2024・海南・高考真题)在跨越河流表演中,一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台,恰好跨过河流落在

河对岸平台上,已知河流宽度25m,不计空气阻力,取9=10m/s2,则两平台的高度差无为()

25m

A.0.5m13.5mC.10mD.20m

【一案】B

【详解】车做平抛运动,设运动计间为人竖直方向

九请

水平方向

d=v()t

其中

d=25m、VQ—25m/s

解得

h=5m

故选B。

23.(2024・北京・高考真题)如图所示,水平放置的排水管满口排水,管口的横截面积为S,管口离水池水面的

高度为拉,水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动,己知重力加速度为g,

九远大于管口内径。求:

(1)水从管口到水面的运动时间t;

(2)水从管口排出时的速度大小5;

(3)管口单位时间内流出水的体积Q。

【答案】⑴V?;⑵外称;⑶,气寡

【详解】(1)水在空中做平抛运动,由平抛运动规律得,竖直方向

二匏

解得水从管口到水面的运动时间

“传

(2)由平抛运动规律得,水平方句

d=v()t

解得水从管口排出时的速度大小

(3)管口单位时间内流出水的体积

Q=Svo=Sdy去

24.(2024.安徽.高考真题)在某地区的干旱季节,人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田,简化模型如图所

示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为人,与落地点的水平距离约

为2。假设抽水过程中月保持不变,水泵输出能量的袱倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。己知

水的密度为心水管内径的横截面积为S,重力加速度大小为g,不计空气阻力。则水泵的输出功率约为

()

pgSl^/2gh

A.B.

(H+计基)2r)h(2+哥

pgS/V^i

C.D.

24h2袱h-(^£)

【答案】Z?

【详解】设水从出水口射出的初速度为外,取£时间内的水为研究对象,该部分水的质量为

m=v()tSp

根据平抛运动规律

=I

解得

根据功能关系得

Pt"=^rmvl+mg(H+h)

联立解得水泵的输出功率为

pgSLj2gh(I2

H+/z+

0二2mI4h

故选6。

25.(2024.广西.高考真题)(多选)如图,在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N。A4水平向右运动,速

度大小为以M与静置于平台边缘的N发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒。若不计空气阻力,则碰撞

后,)

V

A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动

B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动

C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于。

D.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于。

【答案】

【详解】由于两小球碰撞过程中机械能守恒,可知两小球碰撞过程是弹性碰撞,根据动量守恒和能量守恒

可知

mv=rrvuM+mvN

+/砥

由于两小球质量相等,故碰撞后两小球交换速度,即

VM=0,=°

碰后小球N做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,即水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于0;

在竖直方向上做自由落体运动,即竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动。

故选氏7。

26.(2024・湖北・高考真题)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只吉蚌要从高处荷叶跳到低处荷叶忆

设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,Q、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上

方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳沃,则它应跳到()

A.荷叶aB.荷叶6C.荷叶cD.荷叶d

【答案】C

【详解】青蛙做平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向自由落体则有

x=vt,h=;g£2

可得

v=T深

因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。

故选C。

27.(2024.新疆河南.高考真题)如图,一长度/=1.0M的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端

与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离△/

=《时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到。点。已知物块与薄板的

质量相等。它们之间的动摩擦因数〃=0.3,重力加速度大小g=10m/s2。求

(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;

(2)平台距地面的高度。

P—————10

,7/77777777777777777

/

/

/

/

/

✓/

/

/,,,,,,,,,,,,,

【答案】(l)4m/s;qs;(2片TR

【详解】(1)物块在薄板上做匀成速运动的加速度大小为

2

ax=ng=3m/s

薄板做加速运动的加速度

°2=丝型=3m/s2

m

对物块

l+AZ—Vot——Ojt2

对薄板

A[=1~电产

解得

"Vo=4m/s

(2)物块飞离薄板后薄板得速度

v2=a2t=lin/s

物块飞离薄板后薄板做匀速运动,物块做平抛运动,则当物块落到地面时运动的时间为

,,261

t=-----=小

V-i3

则平台距地面的高度

28.(2024•新疆河南•高考真题)福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进:

行弹射测试,测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后,落到海面上。调整弹射装置,使小车水平;

离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力,则小车在海面.上的落点与其离开甲板处的水平距;

..........由

离为调整前的()

A.0.25倍B.0.5倍C.2倍D.4倍

【答案】。

【详解】动能表达式为

Ek=^-TTlvl

由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍,则离开甲板时速度变为调整前的2倍;小车

离开甲板后做平抛运动,从离开甲板到到达海面上时间不变,根据

x=vt

可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2倍。

故选。。

29.(2024-吉林•高考真题)如图,高度无=0.8馆的水平桌面上放置两个相同物块A、氏质量77TA="5=

O.lkgoA、6间夹一压缩量At=0.1m的轻弹簧,弹簧与A、6不栓接。同时由静止释放弹簧恢

复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程S=0-4m;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离

费=0.25a后停止。A、6均视为质点,取重力加速度g=lCm/s2。求:

(1)脱离弹簧时4、B的速度大小孙和。小

(2)物块与桌面间的动摩擦因数小

(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能△玛。

ABB

/h

A/

«''

【答案】⑴lm/s,lm/s;(2)0.2;(3)0.12J

【详解】(1)对A物块由平抛运动知识得

仁匏

办=。力

代入数据解得,脱离弹簧时A的速度大小为

vA=lm/s

物块质量相等,同时受到大小相等方向相反的弹簧弹力及大小相等方向相反的摩擦力,则48物块

整体动量守恒,则

mAvA=mBVfi

解得脱离弹簧时3的速度大小为

vB=lin/s

(2)对物块6由功能定理

i.)

-ixm^xn=0n--rrinUii

a

代入数据解得,物块与桌面的初摩擦因数为

Zz=0.2

(3)弹簧的弹性势能转化为AB物块的动能及这个过程中克服摩擦力所做的功,即

>Ep=以"+吗+/imAg^xA+umDg^xB

其中

mA=mB,Ac=^xA+NXB

解得整个过程中,弹簧释放的弹性势能

A4=0.12J

30.(2024.浙江.高考真题)如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,

在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿Ao已知桶高为人直径为D,则水离开出

水口的速度大小为()

细水管

(V2+DZ?叵D.(血+1必炼

B.C-2-V2h

【答案】C

【详解】设出水孔到水桶中心距离为M则

落到桶底力点时

解得

(V24-1)Z?/g

Vo=2N2h

故选C。

31.(2023・湖南•高考真题)如图(Q),我国某些农村地区人们川手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒

中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时

谷粒1和谷粒2的初速度分别为0和外,其中上方向水平,外方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒

在空中的运动,下列说法正确的是()

图(a)图(b)

A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于上

C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从。到P的平均速度相等

【答案】B

【详解】力.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1的加速度等于谷粒

2的加速度,为错误;

C.谷粒2做斜向上抛运动,谷粒1做平抛运动,均从O点运动到尸点,故位移相同。在竖直方向上谷粒

2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长,C错误;

B.谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。

与谷粒1比较水平位移相同,但运动时间较长,故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于幼,

B正确:

D.两谷粒从。点运动到P点的位移相同,运动时间不同,故平均速度不相等,谷粒1的平均速度大于谷

粒2的平均速度,。错误。

故选3。

32.(2022.北京.高考真题)体育课上,甲同学在距离地面高儿=2.5m处将排球击出,球的初速度沿水平方

向,大小为%=8.Om/s;乙同学在离地也=0.7m处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等,方向相反。

已知排球质量m=0.3kg,取重力加速度g=10m/s'2。不计空气阻力。求:

⑴排球被垫起前在

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