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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第2課時 平拋運動分組訓(xùn)練(含解析)
A組 平拋運動規(guī)律的應(yīng)用
1.如圖14,一個電影替身演員準備跑過一個屋頂,然后水平跳躍并離開屋頂,在下一個建筑物的屋頂上著地。如果他在屋頂跑動的最大速度是4.5 m/s,那么下列關(guān)于他能否安全跳過去的說法正確的是(g取9.8 m/s2)( )
圖14
A.他安全跳過去是可能的
B.他安全跳過去是不可能的
C.如果要安全跳過去,他在屋頂跑動的最小速度應(yīng)大于6.2 m/s
D.如果要安全跳過去,他在屋頂跑動的最小速度應(yīng)大于4.5 m/s
【答案】BC
【解析】根據(jù)y=gt2,當他降落在下一個屋頂時,下落
2、的高度y=4.9 m,所用時間t== s=1.0 s,最大水平位移:x=vmt=4.5×1.0 m=4.5 m<6.2 m,所以他不能安全到達下一個屋頂.要想安全跳過去,他的跑動速度至少要大于 m/s,即6.2 m/s.故B、C正確.
2.(xx·江蘇)如圖15所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點,兩球運動的最大高度相同.空氣阻力不計,則( )
圖15
A.B的加速度比A的大
B.B的飛行時間比A的長
C.B在最高點的速度比A在最高點的大
D.B在落地時的速率比A在落地時的大
【答案】CD
【解析】本題考查拋體運動的規(guī)律及運動的合成與分解.
3、難度中等.做拋體運動的物體只受重力作用,加速度都是重力加速度,A項錯誤;由于兩球在豎直方向做的是豎直上拋運動,上升的高度相等,因此運動的時間相等,B項錯誤;由于水平方向都做勻速直線運動,且在相等時間內(nèi)B運動的水平位移大,因此B在水平方向的分速度較大,在最高點時豎直分速度為零,因此最高點的速度等于水平分速度,C項正確;兩小球回到地面時在豎直方向的分速度相等,但B的水平分速度大,因此落回地面時B的合速度大,D項正確.
3.滑雪比賽驚險刺激,如圖16所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點.已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,運動員的
4、質(zhì)量m=50 kg.不計空氣阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80;g取10 m/s2)求:
圖16
(1)A點與O點的距離L.
(2)運動員離開O點時的速度大小.
(3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間.
【答案】(1)75 m (2)20 m/s (3)1.5 s
【解析】(1)運動員在豎直方向做自由落體運動,有Lsin 37°=gt2,L==75 m.
(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0,運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動,有 Lcos 37°=v0t,即v0==20 m/s.
(3)方法一:運動員的平拋運動可分解為沿斜面
5、方向的勻加速運動(初速度為v0cos 37°、加速度為gsin 37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運動(初速度為v0sin 37°、加速度為gcos 37°).
當垂直斜面方向的速度減為零時,運動員離斜坡距離最遠,有v0sin 37°=gcos 37°·t,解得t=1.5 s.
方法二:當運動員的速度方向平行于斜坡或與水平方向成37°時,運動員與斜坡距離最遠,有=tan 37°,t=1.5 s.
B組 拋體相遇問題
4.如圖17所示,在距地面2l的高空A處以水平初速度v0=投擲飛鏢,在與A點水平距離為l的水平地面上的B點有一個氣球,選擇適當時機讓氣球以速度v0=勻速上升,在升空過程中被
6、飛鏢擊中.飛鏢在飛行過程中受到的空氣阻力不計,在計算過程中可將飛鏢和氣球視為質(zhì)點,已知重力加速度為g.試求:
圖17
(1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的;
(2)擲飛鏢和釋放氣球兩個動作之間的時間間隔Δt.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)飛鏢被投擲后做平拋運動,從擲出飛鏢到擊中氣球,經(jīng)過時間t1==
此時飛鏢在豎直方向上的分速度vy=gt1=
故此時飛鏢的速度大小v==
(2)飛鏢從擲出到擊中氣球過程中,下降的高度h1=gt=,氣球從被釋放到被擊中過程中上升的高度
h2=2l-h(huán)1=
氣球的上升時間t2===
可見,t2>t1,所以應(yīng)先釋放氣球.
釋放氣球與擲飛鏢之間的時間間隔Δt=t2-t1=.