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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 第2講 拋體運動練習(xí)
選擇題(每題5分,共25分)
1.(xx浙江紹興一中期中,12)如圖所示,將小球以v0正對傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面的位移最小,則飛行時間t為(重力加速度為g)( )
A.v0 tan θ B.
C. D.
2.(xx江蘇無錫調(diào)研,4)如圖所示,從同一條豎直線上兩個不同點P、Q分別向右平拋兩個小球,平拋的初速度分別為v1、v2,結(jié)果它們同時落到水平面上的M點處(不考慮空氣阻力)。下列說法中正確的是( )
A.一定是P先拋出的,并且v1=v2
B.一定是P先拋出的,并且v1
v2
3.(xx北京東城期中,14)如圖為研究平拋運動時使用的裝置,初始時電路閉合,小球B被電磁鐵吸引處于靜止?fàn)顟B(tài)。將小球A從軌道頂端釋放,離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落,軌道末端出口與小球B處于同一高度?？煽吹紸、B兩球同時落地,則( )
A.該實驗可證明平拋運動的豎直分運動為自由落體運動
B.該實驗可證明平拋運動的水平分運動為勻速直線運動
C.將小球A在軌道上更低的位置釋放,可使兩球在空中相撞
D.增加裝置距離地面的高度H,可使兩球在空中相撞
4.(xx北京四中期中,6)火車車廂在水平軌道上以速度v向西做勻速直線運動,車上有人以相對于車廂為u的速度向東平拋出一個小球,已知v >u,站在地面上的人看到小球的運動軌跡應(yīng)是(圖中箭頭表示列車運動方向)( )
5.(xx浙江紹興一中期中,15)將一籃球從地面上方B點斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點,不計空氣阻力。若拋射點B向籃板方向水平移動一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點,則可行的是( )
A.增大拋射速度v0,同時減小拋射角θ
B.減小拋射速度v0,同時減小拋射角θ
C.增大拋射角θ,同時減小拋出速度v0
D.增大拋射角θ,同時增大拋出速度v0
B組 xx模擬提升題組
時間:35分鐘 分值:50分
一、選擇題(每題5分,共20分)
1.(xx浙江學(xué)易大聯(lián)考期中,12)如圖所示,斜面與水平面夾角為θ,在斜面上空A點水平拋出兩個小球a、b,初速度分別為va、vb,a球恰好垂直打到斜面上M點,而b球落在斜面上的N點,而AN恰好垂直于斜面,則( )
A.a、b兩球水平位移之比為va∶2vb
B.a、b兩球水平位移之比為∶2
C.a、b兩球下落的高度之比為∶2
D.a、b兩球下落的高度之比為∶4
2.(xx浙江麗水中學(xué),2)如圖所示,一細(xì)木棍AB斜靠在地面與豎直墻壁之間。木棍AB與水平面之間的夾角為45。A點到地面的距離為1 m。已知重力加速度為10 m/s2?？諝庾枇Σ挥?現(xiàn)一跳蚤從豎直墻上距地面0.8 m的C點以水平速度v0跳出,要到達(dá)細(xì)木棍上,水平速度v0至少為( )
A.1 m/s B.2 m/s C.2.5 m/s D. m/s
3.(xx北京師大附中月考,6)如圖所示,水平面上固定有一個斜面,從斜面頂端向右平拋一只小球,當(dāng)初速度為v0時,小球恰好落到斜面底端,平拋的飛行時間為t0?，F(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這只小球,以下哪個圖像能正確表示平拋的飛行時間t隨v變化的函數(shù)關(guān)系( )
4.(xx浙江衢州月考,19)高山滑雪(圖甲)是冬奧會項目之一,它分為滑降、回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、超級大回轉(zhuǎn)、全能五個小項。在滑降過程中,可以簡化為圖乙所示的模型。運動員可視為質(zhì)點,從斜坡上的A點由靜止開始下滑,到B點水平躍出,最后落在斜坡上的C點,測得B、C的距離為20 m,豎直高度為10 m,不計空氣阻力,重力加速度取10 m/s2。則下列說法正確的是( )
A.運動員落到C點時的速度方向與水平方向夾角為30
B.運動員可用于空中動作的時間是 s
C.A、B兩點間的高度差一定大于7.5 m
D.如果從更高處滑下,運動員落到斜坡上時的速度方向不變
二、非選擇題(每題15分,共30分)
5.(xx浙江大聯(lián)考二聯(lián),15)如圖所示,一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1 kg的木塊從P點以初速度v0=5 m/s向右運動,木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4,木塊運動到M點后水平拋出,恰好沿豎直的粗糙圓弧AB的A點的切線方向進(jìn)入圓弧(不計空氣阻力)。已知圓弧的半徑R=0.5 m,半徑OA與豎直半徑OB間的夾角θ=53,木塊到達(dá)A點時的速度vA=5 m/s,sin 53=0.8,cos 53=0.6,g=10 m/s2。
(1)求P到M的距離l。
(2)求M、A間的距離s。
(3)若木塊到達(dá)圓弧底端B點時速度大小vB=5 m/s,求此時木塊對軌道的壓力。
6.(xx浙江稽陽聯(lián)考,23)動畫片《熊出沒》中有這樣一個情節(jié):某天熊大和熊二中了光頭強設(shè)計的陷阱,被掛在了樹上(如圖甲),聰明的熊大想出了一個辦法,讓自己和熊二蕩起來使繩斷裂從而得救,其過程可簡化如圖乙所示,設(shè)懸點為O,離地高度為H=6 m,兩熊可視為質(zhì)點且總質(zhì)量m=500 kg,重心為A,蕩下過程重心到懸點的距離l=2 m且保持不變,繩子能承受的最大張力為T=104 N,光頭強(可視為質(zhì)點)位于距離O點水平距離s=5 m的B點處,不計一切阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)熊大和熊二為了解救自己,蕩至最高點時繩與豎直方向的夾角α至少為多大?
(2)設(shè)熊大和熊二剛好在向右擺到最低點時繩子斷裂,則他們的落地點離光頭強的距離為多少?
(3)如果重心A到O的距離l可以改變,且兩熊向右擺到最低點時繩子恰好斷裂,有無可能在落地時砸中光頭強?請通過計算說明。
A組 xx模擬基礎(chǔ)題組
選擇題
1.D 過拋出點作斜面的垂線AB,如圖所示:
當(dāng)小球落在斜面上的B點時,位移最小,設(shè)運動的時間為t,則水平方向:x=v0t,豎直方向:y=gt2,由幾何知識得tan θ=,解得t=,所以本題選擇D。
2.B 由豎直方向y=gt2可知,tP>tQ,即P先拋出。由水平方向x=v0t可知,x相同時t大的小球初速度小,即v1u,因此小球?qū)嶋H的水平速度大小為v-u,方向向西,因此小球做向西的平拋運動,只有D正確,A、B、C錯誤。
5.C 可以將籃球的運動,等效成籃球做逆向的平拋運動,當(dāng)水平速度越大時,拋出后下落相同高度時速度越大,水平位移越大,與水平面的夾角越小。若水平速度減小,則下落相同高度時速度變小,水平位移變小,但與水平面的夾角變大。因此只有增大拋射角,同時減小拋出速度,才能仍垂直打到籃板上同一點,所以只有C正確。
B組 xx模擬提升題組
一、選擇題
1.BD 由于a球落到斜面上時速度垂直于斜面,因此tan θ=,因此運動時間t1=,由于b球位移與斜面垂直,因此tan θ=,則運動時間t2=,由s=vt可知,a的水平位移sa=vat1=,b的水平位移sb=vbt2=,因此B正確;根據(jù)h=gt2可知,a下落的高度ha=g=,b下落的高度hb=g=,因此D正確。
2.
B 據(jù)題意,由平拋運動規(guī)律可得當(dāng)跳蚤剛好跳到木棍上時速度偏向角的正切值為tan 45=vy/vx=gt/v0,速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍,設(shè)位移偏向角為θ,則tan 45=2 tan θ,tan θ=1/2,由于木棍與水平面夾角為45,所以木棍上與C點等高的位置到C點的距離為0.2 m,則跳蚤做平拋運動的水平距離為x=0.4 m,而豎直距離為y=0.2 m,所以跳蚤做平拋運動的時間為t==0.2 s,則可以計算出跳蚤的水平速度為v0==2 m/s,所以B選項正確。
3.C 平拋運動豎直方向為自由落體運動,h=g,水平方向為勻速直線運動,s=v0t0,若初速度大于v0,在高度不變時水平位移就會大于s,此時平拋運動落在水平面上,高度不變,所以時間不變,結(jié)合圖像排除A、B項。若初速度小于v0,則會落在斜面上,此時設(shè)斜面傾角為θ則有tan θ===,得到時間t=,可見t∝v,圖像C對D錯。
4.BCD 對于從B點拋出之后的運動,根據(jù)幾何知識求得運動員落到斜坡上時,位移方向與水平方向的夾角為30,速度方向與水平方向夾角的正切值是位移方向與水平方向夾角正切值的2倍,因此速度方向與水平方向的夾角一定大于30,不管運動員的速度多大,運動員只要能落到斜面上,運動員運動的位移方向與水平方向間的夾角都為30,速度方向與水平方向夾角的正切值是位移方向與水平方向夾角正切值的2倍,因此速度方向不變,A錯誤,D正確;由h=gt2得運動員用于空中動作的時間為 s,B正確;由幾何關(guān)系得運動員在空中運動的水平位移為10 m,運動員飛出的水平速度v0==5 m/s,從A點到B點,根據(jù)動能定理得mgh-|Wf|=m,解得h>7.5 m,C正確。
二、非選擇題
5.答案 (1)2 m (2) m (3)60 N,方向豎直向下
解析 (1)木塊做平拋運動的初速度v等于vA的水平分速度,由題圖可知:
v=vA cos θ=3 m/s
木塊在水平面上滑行時的加速度大小a=μg=4 m/s2
P到M的距離l==2 m。
(2)由題圖可知,木塊運動至A點時豎直方向的分速度為:
vy=vA sin θ=4 m/s
設(shè)M點與A點的水平距離為x,豎直距離為h,有:
vy=gt
=2gh
x=vt
s== m。
(3)根據(jù)向心力公式得FN-mg=m
代入數(shù)據(jù)得FN=60 N
由牛頓第三定律可知,木塊對軌道的壓力大小FN=FN=60 N,方向豎直向下。
6.答案 (1)60 (2)1 m (3)沒有可能砸中光頭強,計算見解析
解析 (1)最低點有T-mg=m
由機械能守恒得mgl(1-cos α)=mv2
解得α=60
(2)由平拋運動得:H-l=gt2
x0=vt
d=s-x0
解得d=1 m
(3)仍在最低點使繩恰好斷裂,則可知擺角仍為α=60,令擺長為l,則平拋速度為v==
平拋時間為t=
則平拋距離為x=vt=
由數(shù)學(xué)知識可知l==3 m時x有最大值,xm=3 m<5 m
故沒有可能砸到光頭強。
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