2019版高考物理大第四章曲线运动万有引力与航天课时达标11抛体运动的规律及应用.docx

第11讲 抛体运动的规律及应用解密考纲考查有约束条件的平抛运动、平抛运动的规律和研究方法，注重数理结合1(2017北京东城区模拟)如图所示，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(炮弹运动过程视为竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足(C)Av1v2Bv1v2Cv1v2Dv1v2解析炮弹拦截成功，即炮弹与炸弹同时运动到同一位置设此位置距地面的高度为h，则xv1t，hv2tgt2，Hhgt2，由以上各式联立解得v1v2，故选项C正确2(多选)做平抛运动的物体(BD)A每秒内速率的变化相等B每秒内速度的变化相等C水平飞行的距离只与初速度大小有关D水平飞行的时间只与抛出点高度有关解析做平抛运动的物体，每秒内速度的变化量为gt10 m/s，方向竖直向下，但每秒内速率的变化不相等，故选项A错误，B正确；水平飞行距离xv0，与h、v0均有关，选项C错误；飞行时间t，只与h有关，选项D正确3.(2017湖北襄阳诊断)(多选)如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线中点的正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中(BC)A初速度大小关系为v1v2B速度变化量相等C水平位移大小相等D都不是匀变速运动解析由题意可知，两球的水平位移相等，选项C正确；由于两球在运动过程中只受重力的作用，故都是匀变速运动，且相同时间内速度变化量相等，选项B正确，选项D错误；又由v1tv2xt可得选项A错误4斜面上有a，b，c，d四点，如图所示，abbccd，从a点正上方O点，以速度v水平抛出一个小球，它落到斜面上b点，若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落到斜面上的(A)Ab与c之间某一点Bc点Cc与d之间某一点Dd点解析过b点设定一落地水平面OM，在等高的前提下，小球在水平面上的落地点分别为b，A，则ObbA，又由于abbc，所以过A作Oa的平行线与斜边的交点必为c点，如图所示，由图可知，它在斜面上的落地点必在b、c之间故选项A正确5如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且ABBCCD从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点则三个物体抛出时的速度大小之比为vAvBvC为(A)AB1C123D111解析由平抛运动的规律可知竖直方向上hgt2，水平方向上xv0t，两式联立解得v0x，知v0.设hA3h，hB2h，hCh，代入上式可知选项A正确6.如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60.重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为(B)ABCD解析小球由A至B的过程，由平抛运动的规律得，Rv0t，vygt，又有tan 30，解得v0，选项B正确7A、B、C、D四个完全相同的小球自下而上等间距地分布在一条竖直线上，相邻两球的距离等于A球到地面的距离现让四球以相同的水平速度同时向同一方向抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(C)AA球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地时间间隔相等BA球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落点间距小于C、D落点间距CA球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地时间差大于C、D落地时间差DA球落地前，四球分布在一条抛物线上，A、B落地时间差大于C、D落地时间差解析A球落地前，四个球在水平方向均做初速度为v0的匀速运动，在同一时刻一定在同一竖直线上，选项D错误；设A球开始离地的距离为h，则有tA，tB，tC，tD，可见tDtCxCD，选项B错误8如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处，其速度方向恰好沿着斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下下列图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度时间图象，其中正确的是(C)解析物体抵达斜面上后，受到重力和支持力两个力作用，此时水平方向上做匀加速运动，竖直方向做加速度小于g的加速运动，故选项C正确9如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道O是圆弧的圆心，1是OA与竖直方向的夹角，2是BA与竖直方向的夹角则tan 1tan 2等于(B)A1B2C3D4解析由题意可知tan 1，tan 2，所以tan 1tan 22，故选项B正确10(多选)以某一初速度水平抛出一物体，若以抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴的正方向，物体所受重力方向为y轴的正方向，它的运动轨迹恰好满足方程yx2，经过一段时间速度大小变为初速度的倍，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是(AC)A物体水平抛出的初速度为B该过程的运动时间为C该过程平均速度大小为D该过程的位移方向与水平方向的夹角为解析根据题述可知物体的运动情况如图所示，由xv0t，ygt2，消去t可得yx2，可见，整理得v0，故选项A正确；由图可见，一段时间后物体的速度方向与水平方向的夹角为，则cos ，知，故由推论可知位移的方向与水平方向夹角为时，则有tan 2tan ，故选项D错误；由vyv0和vygt得t，故选项B错误；平均速度，故选项C正确11(2017湖北黄冈模拟)如图所示，从高为H的A点平抛一物体，其水平射程为2s.在A点正上方高为2H的B点向同一方向平抛另一物体，其水平射程为s，两物体的轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一个屏的顶端M擦过，求屏的高度解析如图所示，物体从A、B两点抛出后的运动轨迹都是顶点在y轴上的抛物线，即可设两轨迹方程分别为y1a1xH，y2a2x2H.因为C、D在抛物线上，把坐标C(2s,0)和D(s,0)分别代入以上两方程，从而求出a1、a2，进而可得方程组y1xH，y2x2H，过M点时，y1y2，x1x2，解这个方程组，得y1y2，即为屏的高度答案12一探险队在探险时遇到一山沟，山沟的一侧OA竖直，另一侧的坡面OB呈抛物线形状，与一平台BC相连，如图所示已知山沟竖直一侧OA的高度为2h，平台在离沟底h高处，C点离OA的水平距离为2h.以沟底的O点为原点建立直角坐标系xOy，坡面的抛物线方程为y.质量为m的探险队员在山沟的竖直一侧从A点沿水平方向跳向平台人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.求：(1)若探险队员从A点以速度v0水平跳出时，掉在坡面OB的某处，则他在空中运动的时间为多少？(2)为了能跳在平台上，他在A点的初速度应满足什么条件？请计算说明解析(1)