（通用版）高考物理一轮复习第四章第2讲平抛运动的规律及应用课时作业（含解析）.docx

平抛运动的规律及应用一、选择题(本题共10小题，16题为单选题，710题为多选题)1(2018广东四校联考)从同一高度同时将a、b两个完全相同的小球分别竖直上抛和斜上抛，它们的初速度大小相同；若不计空气阻力，则以下说法中正确的是()A在空中运动的过程中，两球的加速度相同B两球触地时的瞬时速率不同C两球在空中运动的时间相同D两球运动的位移相同解析：A两球在空中都只受重力作用，两球的加速度都为重力加速度g，A项正确因两球都只受重力，则机械能均守恒，据机械能守恒定律有mvmghmv，可知两球触地时的速率相同，B项错误因两球以相同的速率分别竖直上抛和斜上抛，则知两球在空中运动时间不同，C项错误因两球落地点不同，则它们发生的位移不同，D项错误2在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中相遇，则必须()A先抛出A球 B先抛出B球C同时抛出两球 D使两球质量相等解析：C由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由hgt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故C正确，A、B错误；下落时间与球的质量无关，故D错误3.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为60，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为45.质点运动到A点与质点运动到B的时间之比是()A. B.C. D条件不够，无法求出解析：B设初速度大小为v0，将A、B两点的速度分解，在A点：tan(9060)在B点：tan 45由以上两式可求得：，故选项B正确4在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆，车上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C，它们离地面的高度分别为3h、2h和h，当小车遇到障碍物P时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，先后落到水平路面上，如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A三个小球落地时间差与车速有关B三个小球落地点的间隔距离L1L2C三个小球落地点的间隔距离L1L2解析：C落地时间只与下落的高度有关，故A项错误；三个小球在竖直方向上做自由落体运动，由公式t可得下落时间之比为tAtBtC1，水平位移之比xAxBxC1，则L1L2()(1)，故L1L2，故C正确，B、D错误5.一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v飞出，g取10 m/s2，空气阻力不计，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是()A. m/sv2 m/sB2 m/sv3.5 m/sC. m/sv m/sD2 m/sv m/s解析：A小球做平抛运动，根据平抛运动规律有xvt，ygt2，小球恰好经过台阶边缘时，根据几何关系有vtgt2，得vgt2，如果落到第四台阶上，则有30.4 mgt240.4 m，代入vgt，得 m/sl，又t ，即A、B第1次落地前能否相碰取决于A的初速度，故A正确若A、B在第1次落地前未相碰，则由于A、B反弹后的竖直分运动仍然相同，且A的水平分速度不变，A、B一定能相碰，而且在B运动的任意位置均可能相碰，故B、C错误，D正确8.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCDA1B1C1D1，从顶点A沿不同方向平抛一小球(可视为质点)关于小球的运动，下列说法正确的是()A落点在A1B1C1D1内的小球，落在C1点时平抛的初速度最大B落点在B1D1上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是1C运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同D运动轨迹与A1C相交的小球，在交点处的速度方向都相同解析：ABC依据平抛运动规律有hgt2，得飞行时间t，水平位移xv0，落点在A1B1C1D1内的小球，h相同，而水平位移xAC1最大，则落在C1点时平抛的初速度最大，A项正确落点在B1D1上的小球，由几何关系可知最大水平位移xmaxL(L为正方体的棱长)，最小水平位移xminL，据v0x，可知平抛运动初速度的最小值与最大值之比vminvmaxxminxmax1，B项正确凡运动轨迹与AC1相交的小球，位移偏转角相同，设速度偏转角为，由平抛运动规律有tan 2tan ，故相同，则运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同，C项正确，同理可知D项错误9从O点以水平速度v抛出一小物体，经过M点时速度大小为v，N点为O到M之间轨迹上与直线OM距离最远的点，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小物体经N点时的速度方向与OM平行B小物体从O到N经历的时间为CO、N之间的距离为D曲线ON与MN关于过N点且与OM垂直的直线对称解析：AB小物体运动过程中与OM的距离最远，即沿与OM垂直方向的分速度为零，所以此时的速度方向与OM平行，A正确；经过M点时的速度与水平方向的夹角为45，设OM与水平方向的夹角为，由几何关系可知tan ，所以经N点时的速度竖直分量v2vtan ，故从O到N的时间为t，B正确；ON之间的水平位移xvt，竖直位移ygt2，O、N之间的距离为，C错误；初速度为v、末速度为v，所以曲线ON与MN不对称，D错误10.如图所示，一个质量为0.4 kg的小物块从高h0.05 m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程yx26(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A小物块从O点运动到P点的水平位移为2 mB小物块从O点运动到P点的时间为1 sC小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于10D小物块刚到P点时速度的大小为10 m/s解析：BC对小物块，从释放至到达O点的过程中，由动能定理得mghmv0，代入数据解得v0 m/s1 m/s.小物块从O点水平抛出做平抛运动，竖直方向ygt2.水平方向xv0t，解得y5x2；又有yx26，联立解得x1 m，y5 m，根据ygt2，解得t s1 s，A错误，B正确竖直方向的速度大小vygt101 m/s10 m/s，设刚到P点时速度方向与水平方向夹角为，则有tan 10，C正确根据速度的合成法则，小物块刚到P点时速度大小v m/s m/s，D错误二、计算题(本题共2小题，需写出规范的解题步骤)11.如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB，OA是高h3 m的竖直峭壁，AB是以O点为圆心的弧形坡，AOB60，B点右侧是一段水平跑道选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O点直接跃上跑道选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间解析：(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则hsin 60v0thcos 60gt2解得：v0 m/s(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，因v1v0，人将落在弧形坡上下降高度ygt2水平前进距离xv1t且x2y2h2解得t0.6 s.答案：(1) m/s(2)0.6 s12.如图所示，直角边长为0.4 m的等腰直角斜面体AOB固定在水平地面上，C为斜面的中点一小球从C点正上方与A等高的位置自由落下与斜面碰撞后做平抛运动，不计碰撞时的能量损失g取10 m/s2.(1)求小球从开始下落到落到水平地面上所用的时间(2)以OB为x轴，OA为y轴，建立xOy坐标系小球从坐标为(x，y)处自由下落，与斜面碰撞一次后落到B点，写出y与x的关系式解