【全程复习方略】高考物理一轮总复习 第四章 第2讲 抛体运动的规律及应用课时提能演练 新人教版(1).doc

抛体运动的规律及应用(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(2014漳州模拟)一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,重力加速度为g。则正确的说法是()a.它的运动时间是vt-v0gb.它的运动时间是vt2-v02gc.它的水平方向位移是vt2-v022gd.它的位移是vt2-v022g【解析】选b。物体落地时的竖直速度为vy=vt2-v02,所以它的运动时间是vt2-v02g,选项b正确,a错;物体的水平位移为v0vt2-v02g,所以选项c错;物体的竖直位移为vt2-v02vt2-v022g=vt2-v022g,所以选项d错。2.如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标p后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标p,则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行,不计空气阻力)()a.此时飞机正在p点上方偏西b.此时飞机是否处在p点正上方取决于飞机飞行速度的大小c.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在p点正上方d.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在p点偏西一些的位置【解析】选d。炸弹被投出后做平抛运动,水平方向的运动与飞机的水平匀速飞行运动完全相同,当炸弹击中目标p时,飞机正在p点正上方,选项a、b错误;炸弹爆炸后,声音传到飞行员处,飞机已经飞过p点上方,在p点偏西一些,因此,选项c错误,选项d正确。3.在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿弧线飞到小桶的右方。不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为()a.将小桶向左移动b.初速度大小不变,提高抛出点高度c.抛出点高度不变,减小初速度d.抛出点高度不变,增大初速度【解析】选c。小球被抛出后做平抛运动,则满足h=12gt2,水平位移s=v02hg,若v0及h不变,则水平位移不变,应将小桶向右移动,选项a错误;若v0不变,h变大,则s变大,小球应落在小桶右侧更远处,选项b错误;若h不变,v0减小,则s减小,小球的水平位移减小,小球有可能落在小桶内,选项c正确,选项d错误。4. (2013上海高考改编)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标a。已知a点高度为h,山坡倾角为,由此不可算出()a.轰炸机的飞行高度b.轰炸机的飞行速度c.炸弹的飞行时间d.炸弹投出时的动能【解析】选d。根据题述,tan=vgt,x=vt,tan=hx,h=h+y,y=12gt2,由此可算出轰炸机的飞行高度h,轰炸机的飞行速度v,炸弹的飞行时间t,选项a、b、c能算出。由于题述没有给出炸弹质量,不能得出炸弹投出时的动能,选项d不能算出。【变式备选】如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则()a.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同b.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的c.运动员落到雪坡时的速度大小是v0cosd.运动员在空中经历的时间是v0tang【解析】选b。如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的位置不同,但位移方向均沿斜坡,即位移方向与水平方向的夹角均为,由tan=2tan得速度方向与水平方向的夹角均为,故a错、b对;将运动员落到雪坡时的速度沿水平和竖直方向分解,求出运动员落到雪坡时的速度大小为v0cos,故c错;由几何关系得tan=12gt2v0t,解得运动员在空中经历的时间t=2v0tang,故d错。5.如图所示,光滑斜面固定在水平面上,顶端o有一小球,从静止释放,运动到底端b的时间为t1,若给小球不同的水平初速度,落到斜面上的a点,经过的时间为t2,落到斜面底端b点,经过的时间为t3,落到水平面上的c点,经过的时间为t4,则()a.t2t1b.t3t1c.t4t3d.t1t4【解析】选d。设斜面高为h,底角为,则当小球沿斜面下滑时,其加速度a=gsin,由hsin=12at12得t1=1sin2hg。小球平抛时,由h=12gt2得,t3=t4=2hgt2=2hag,故t1t3=t4t2,选项a、b、c错误,d正确。6.以v0水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法正确的是()a.竖直分速度大小是v0b.瞬时速度的大小是3v0c.运动时间是v0gd.运动时间是2v0g【解析】选d。平抛运动的水平分位移与竖直分位移相等时,应满足12gt2=v0t,则运动时间为t=2v0g,选项c错误,选项d正确;此时竖直分速度vy=gt=2v0,选项a错误;平抛运动的瞬时速度大小为v=v02+vy2=5v0,选项b错误。7.如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面h高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标p,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()a.v1=hsv2b.v1=v2shc.v1=shv2d.v1=v2【解析】选c。由题知从发射到拦截成功应满足:s=v1t,同时竖直方向应满足:h=12gt2+v2t-12gt2=v2t,所以有sv1=hv2,即v1=shv2,c选项正确。8.在一个竖直的支架上固定着两个水平的弹簧枪a和b,弹簧枪a、b在同一竖直平面内,如图所示,a比b高h,弹簧枪b的出口距水平面h3,弹簧枪a、b射出的子弹的水平射程之比为xaxb=12。设弹簧枪a、b的高度差h不变,且射出子弹的初速度不变,要使两个弹簧枪射出的子弹落到水平面上的同一点,则()a.竖直支架向上移动,移动的距离为2hb.竖直支架向下移动,移动的距离为415hc.竖直支架向下移动,移动的距离为2hd.竖直支架向上移动,移动的距离为415h【解析】选b。a、b两弹簧枪射出的子弹均做平抛运动,则t=2hg,故tatb=2,又知xaxb=12,那么vavb=14,若要使子弹落到水平面上的同一点,射出的水平速度不变,需满足tatb=4,即h+hh=4,那么,h=h15,需要将竖直支架向下移动到h位置,即移动的距离为h3-h=415h,选项b正确,其他选项均错。9.(2012上海高考)如图,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方o点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点。若小球初速变为v,其落点位于c,则()a.v0v2v0b.v=2v0c.2v0v3v0【解析】选a。过b点作一水平线mn,分别过a点和c点作出mn的垂线分别交mn于a、c点,由几何关系得:ab=bc,作出小球以初速度v抛出落于c点的轨迹如图中虚线所示,必交b、c之间的一点d,设a、b间的距离为x,则研究小球从抛出至落至mn面上的运动可知,a、d间的距离x满足:xx2x,故v0v2v0,选项a正确,b、c、d错误。10.(2014漳州模拟)如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37,物体a以初速度v1从斜面顶端水平抛出,物体b在斜面上距顶端l=15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体a和b在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)()a.v1=16m/s,v2=15m/s,t=3sb.v1=16m/s,v2=16m/s,t=2sc.v1=20m/s,v2=20m/s,t=3sd.v1=20m/s,v2=16m/s,t=2s【解析】选c。a、b相遇时对b有x2=v2t,对a竖直方向有(l+x2)sin37=12gt2,水平方向有(l+x2)cos37=v1t,解以上各式得gtv1=32,将c项中数据代入以上各式可知满足条件,c正确。【总结提升】平抛运动的解题技巧(1)解决落点位置问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系。(2)解决落点方向即末速度的方向的问题,一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系。(3)注意挖掘和利用合运动、分运动及题设情境之间的几何关系。二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心o点分别以水平速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的a点和b点,已知oa与ob相互垂直且oa与竖直方向成角,求两小球初速度之比v1v2。【解析】两质点抛出后都做平抛运动,设容器的半径为r,两质点运动的时间分别为ta、tb对a球:rsin=v1ta,(3分)rcos=12gta2(3分)对b球:rcos=v2tb(3分)rsin=12gtb2(3分)联立解得v1v2=tantan(2分)答案:tantan12.(能力挑战题)(16分)在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向上的水平恒力f=15n作用,直线oa与x轴成=37角,如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求:(1)如果质点的运动轨迹与直线oa相交于p点,质点从o点到p点所经历的时间以及p点的坐标;(2)质点经过p点的速度大小。【解题指南】求解此题应把握以下三点:(1)明确质点是在水平面内做类平抛运动。(2)写出质点在两个方向上位移的表达式。(3)明确质点运动到p点时位移的方向。【解析】(1)质点在水平面内做曲线运动,在x方向上不受外力作用做匀速直线运动,y方向受恒力f作用做匀加速直线运动,在竖直方向上光滑平面的支持力与重力平衡。由牛顿第二定律得:a=fm=151m/s2=15m/s