2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章《曲線運(yùn)動與萬有引力》第2課時 平拋運(yùn)動課時沖關(guān) 新人教版.doc

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第四章 第2課時 平拋運(yùn)動 一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分) 1．(68520090)(2017廣東廣州綜合測試)如圖，窗子上、下沿間的高度H＝1.6 m，墻的厚度d＝0.4 m．某人在離墻壁距離L＝1.4 m，距窗子上沿高h(yuǎn)＝0.2 m處的P點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出，小物體直接穿過窗口并落在水平地面上，g取10 m/s2，則v的取值范圍是(　　) A．v＞7 m/s　　　　　 B．v＞2.3 m/s C．3 m/s＜v＜7 m/s D．2.3 m/s＜v＜3 m/s 解析：C　[小物體穿過窗口并落在地上，需滿足的條件為能穿過窗口的右上沿(即水平位移x＝L時，豎直位移y＞h)，同時能穿過窗口的左下沿(即水平位移x＝L＋d，豎直位移y＜H＋h)，結(jié)合公式h＝，x＝vt，解得3 m/s＜v＜7 m/s，故選C.] 2．(2017吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示，一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)．O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60，重力加速度為g，則小球拋出時的初速度為(　　) A. 　　　　　　　　　B. C. D. 解析：C　[小球做平拋運(yùn)動，在飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，則知速度與水平方向的夾角為30，則有vy＝v0tan 30，又vy＝gt，則得v0tan 30＝gt，則t＝.水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動，則有R＋Rcos 60＝v0t.聯(lián)立解得v0＝ ，故選C.] 3．(2017湖南衡陽縣一中月考)如圖所示，小球由傾角為45的斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處自由下落，下落至P點(diǎn)的時間為t1，若小球從同一點(diǎn)Q處以速度v0水平向左拋出，恰好垂直撞在斜坡上，運(yùn)動時間為t2，不計空氣阻力，則t1∶t2等于(　　) A．1∶2 B.∶1 C．1∶ D．1∶ 解析：B　[小球自Q處自由下落，下落至P點(diǎn)，則有H＝gt；小球自Q處水平向左拋出，恰好垂直撞在斜坡上，如圖所示，則有vy＝v0＝gt2，h＝gt，x＝v0t2，由幾何關(guān)系知x＝2h，H＝x＋h，聯(lián)立解得t1∶t2＝∶1，故B正確．] 4．(2017安徽合肥一中、蕪湖一中等六校聯(lián)考)有一半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，如圖所示，O為圓心，AB為水平直徑，有一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)以不同速度向右平拋，不計空氣阻力，在小球從拋出到碰到軌道這個過程中，下列說法正確的是(　　) A．初速度越大的小球運(yùn)動時間越長 B．初速度不同的小球運(yùn)動時間可能相同 C．落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球末速度一定最大 D．小球落到半圓形軌道的瞬間，速度方向可能沿半徑方向 解析：B　[平拋運(yùn)動的時間由下落高度決定，與水平初速度無關(guān)，初速度大時，與半圓接觸時下落的距離不一定比速度小時下落的距離大，故A錯誤；速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞點(diǎn)關(guān)于半圓過O點(diǎn)的豎直軸對稱的兩個點(diǎn)，運(yùn)動的時間相等，故B正確；落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球下落的距離最大，運(yùn)動時間最長，末速度v＝，由于初速度不是最大，故末速度不一定最大，故C錯誤．若小球落到半圓形軌道的瞬間，速度方向沿半徑方向，則其速度的反向延長線過水平位移的中點(diǎn)，由此推知水平位移等于直徑，不存在這樣的點(diǎn)，故D錯誤．] 5．(68520091)(2017遼寧撫順一中一模)橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，如圖所示，固定在水平面上，它們的豎直邊長都是底邊長的一半，小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上，其中有三次的落點(diǎn)分別是a、b、c.下列判斷正確的是(　　) A．圖中三次平拋比較，落在a點(diǎn)時小球飛行時間最短 B．圖中三次平拋比較，落在c點(diǎn)時小球飛行過程速度變化最大 C．圖中三次平拋比較，落在c點(diǎn)時小球飛行過程速度變化最快 D．無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直 解析：D　[小球做平拋運(yùn)動，運(yùn)動的時間是由豎直方向上的位移決定的，由圖可知，落在a點(diǎn)時下落的高度最大，所以落在a點(diǎn)時的運(yùn)動時間最長，A錯誤；速度變化的快慢是指物體運(yùn)動的加速度的大小，三次小球都是做平拋運(yùn)動，加速度都是重力加速度，所以速度變化的快慢是相同的，C錯誤；三次小球都是做平拋運(yùn)動，水平方向的速度是不變的，只有豎直方向的速度在變化，由于落在a點(diǎn)時的運(yùn)動時間最長，所以落在a點(diǎn)時速度的變化最大，B錯誤；首先落在a點(diǎn)時速度不可能與斜面垂直，然后看落在b、c點(diǎn)時，豎直速度是gt，水平速度是v，斜面傾角是θ＝arctan 0.5，要使合速度垂直斜面，把兩個速度合成后，需要＝tan θ，即v＝0.5 gt，t時間內(nèi)豎直位移為0.5 gt2，水平位移為vt＝(0.5 gt)t＝0.5 gt2，即若要滿足這個關(guān)系，需要水平位移和豎直位移都是一樣的，顯然在圖中b、c點(diǎn)不存在此種情況，因?yàn)槁湓赽、c點(diǎn)時水平位移必定大于豎直位移，D正確．] 6．(2017湖南四縣聯(lián)考)如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長是其豎直高度的2倍．若小球b能落到斜面上，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b不可能同時分別落在半圓軌道和斜面上 B．a(chǎn)球一定先落在半圓軌道上 C．a(chǎn)球可能先落在半圓軌道上 D．b球一定先落在斜面上 解析：C　[將半圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點(diǎn)為A，可知若初速度合適，小球做平拋運(yùn)動落在A點(diǎn)，則運(yùn)動的時間相等，即同時落在半圓軌道和斜面上．由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在半圓軌道上．故A、B、D錯誤，C正確．]  二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．全部選對的得6分，部分選對的得3分，有選錯或不答的得0分) 7．(2017山東濱州黃山高中模擬)如圖為湖邊一傾角θ＝30的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O.一人站在A點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石塊，已知AO＝40 m，g取10 m/s2.下列說法正確的是(　　) A．若v0＝18 m/s，則石塊可以落入水中 B．若石塊能落入水中，則v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越小 C．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大 D．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越小 解析：AB　[根據(jù)h＝gt2得，t＝＝ s＝ 2 s，則石塊落入水中的最小平拋初速度v0＝＝ m/s＝10 m/s<18 m/s，即v0＝18 m/s時，石塊可以落入水中，故A正確．若石塊能落入水中，則下落的高度一定，可知豎直分速度一定，根據(jù)tan α＝知，初速度越大，則落水時速度方向與水平面的夾角越小，故B正確．若石塊不能落入水中，速度方向與水平方向的夾角的正切值tan α＝，位移方向與水平方向夾角的正切值tan θ＝＝，可知tan α＝2tan θ，因?yàn)棣纫欢ǎ瑒t速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無關(guān)，故C、D錯誤．] 8．(68520092)(2017安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)以速度v0從傾角為θ的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點(diǎn)且速度水平向右．現(xiàn)將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點(diǎn)．下列說法正確的是(　　) A．落到M和N兩點(diǎn)時間之比為1∶2 B．落到M和N兩點(diǎn)速度之比為1∶1 C．M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為1∶2 D．落到N點(diǎn)時速度方向水平向右 解析：AD　[由于落到斜面上M點(diǎn)時速度水平向右，故可把質(zhì)點(diǎn)在空中的運(yùn)動逆向看成從M點(diǎn)向左的平拋運(yùn)動，設(shè)在M點(diǎn)的速度大小為u，把質(zhì)點(diǎn)在斜面底端的速度v分解為水平u和豎直vy，由x＝ut，y＝gt2，＝tan θ，得空中飛行時間t＝，vy＝gt＝2utan θ，v和水平方向夾角的正切值＝2tan θ為定值，即落到N點(diǎn)時速度方向水平向右，故D正確；v＝＝u，即v與u成正比，故落到M和N兩點(diǎn)速度之比為1∶2，故B錯誤；由t＝知落到M和N兩點(diǎn)時間之比為1∶2，A正確；由y＝gt2＝，知y和u2成正比，M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為1∶4，C錯誤．] 9．(2017湖南湘潭一模)如圖，半圓形凹槽的半徑為R，O點(diǎn)為其圓心．在與O點(diǎn)等高的邊緣A、B兩點(diǎn)分別以速度v1、v2水平同時相向拋出兩個小球，已知v1∶v2＝1∶3，兩小球恰落在弧面上的P點(diǎn)．則以下說法中正確的是(　　) A．∠AOP為60 B．若要使兩小球落在P點(diǎn)右側(cè)的弧面上同一點(diǎn)，則應(yīng)使v1、v2都增大 C．改變v1、v2，只要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn)，v1與v2之和就不變 D．若只增大v1，兩小球可在空中相遇 解析：AD　[連接OP，過P點(diǎn)作AB的垂線，垂足為D，如圖甲所示． 甲　　　　　　　　　　　乙 兩球在豎直方向運(yùn)動的位移相等，所以運(yùn)動時間相等，兩球水平方向做勻速直線運(yùn)動，所以＝＝，而AD＋BD＝2R，所以AD＝R，所以O(shè)D＝R，所以cos∠AOP＝＝，即∠AOP＝60，故A正確；若要使兩小球落在P點(diǎn)右側(cè)的弧面上同一點(diǎn)，則A球水平方向位移增大，B球水平位移減小，而兩球運(yùn)動時間相等，所以應(yīng)使v1增大，v2減小，故B錯誤；要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn)，則水平位移之和為2R，則(v1＋v2)t＝2R，落點(diǎn)不同，豎直方向位移就不同，t也不同，所以v1＋v2也不是一個定值，故C錯誤；若只增大v1，而v2不變，則兩球運(yùn)動軌跡如圖乙所示，由圖可知，兩球必定在空中相遇，故D正確．] 10．(2017河南洛陽尖子生一聯(lián))一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v0做勻速運(yùn)動，某一時刻開始受到恒力F的作用，質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為.質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中(　　) A．經(jīng)歷的時間為 B．經(jīng)歷的時間為 C．發(fā)生的位移為 D．發(fā)生的位移為 解析：AD　[質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動的最小速度不為0，說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動，是做類斜拋運(yùn)動．質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為，分析可知初速度與恒力的夾角為150.在沿恒力方向上有v0cos 30－t＝0，x＝t；在垂直恒力方向上有y＝t，質(zhì)點(diǎn)的位移s＝，聯(lián)立解得經(jīng)歷的時間t＝，發(fā)生的位移為，故選A、D.] 三、非選擇題(本題共2小題，共40分．寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11．(68520093)(20分)(2017江西八校聯(lián)考)如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ＝37表面光滑的斜面體，物體A以v1＝6 m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出．如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時恰好被B物體擊中．(A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8)求： (1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時間t； (2)物體B拋出時的初速度v2. 解析：(1)物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得： mgsin θ＝ma 解得：a＝6 m/s2 設(shè)經(jīng)過時間t物體A上滑到最高點(diǎn)，由運(yùn)動學(xué)公式： 0＝v1－at，解得：t＝1 s. (2)平拋物體B的水平位移：x＝v1tcos 37＝2.4 m 平拋速度：v2＝＝2.4 m/s. 答案：(1)1 s　(2)2.4 m/s 12．(68520094)(20分)(2017遼寧鞍山一中二模)用如圖甲所示的水平—斜面裝置研究平拋運(yùn)動，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于粗糙水平面上的O點(diǎn)，O點(diǎn)距離斜面頂端P點(diǎn)為s.每次用水平拉力F，將物塊由O點(diǎn)從靜止開始拉動，當(dāng)物塊運(yùn)動到P點(diǎn)時撤去拉力F.實(shí)驗(yàn)時獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如圖乙所示的圖象，若物塊與水平部分的動摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平地面之間的夾角θ＝45，g取10 m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則O、P間的距離s是多少？(保留兩位有效數(shù)字) 解析：根據(jù)牛頓第二定律，在OP段有F－μmg＝ma， 又2as＝v， 由平拋運(yùn)動規(guī)律和幾何關(guān)系有 物塊的水平射程x＝vPt， 物塊的豎直位移y＝gt2， 由幾何關(guān)系有y＝xtan θ， 聯(lián)立以上各式可以得到x＝， 解得F＝ x＋μmg. 由圖象知μmg＝5，＝10，解得s＝0.25 m. 答案：0.25 m