浙江省高考物理 能力突破 4.2平抛运动的规律及应用.doc

浙江2013年物理高考能力突破：4.2平抛运动的规律及应用(40分钟 100分)一、单项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分，每小题只有一个选项符合题意)1.关于做平抛运动的物体，正确的说法是( )a.速度始终不变b.加速度始终不变c.受力始终与运动方向垂直d.受力始终与运动方向平行2.(2012海口模拟)为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如表.以下探究方案符合控制变量法的是( )序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)10.202.00.4020.203.00.6030.452.00.6040.454.01.2050.802.00.8060.806.02.40a.若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据b.若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据c.若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据d.若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据3.(创新题)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的是( )a.笔尖留下的痕迹是一条抛物线b.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线c.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变d.在运动过程中，笔尖的运动为变加速运动4.(预测题)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(炮弹运动过程看做竖直上抛)，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( )a.b.c.d.v1=v2二、不定项选择题(本题共3小题，每小题7分，共21分，每小题至少一个选项符合题意)5.(2011广东高考)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面h处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为l、重力加速度取g.将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是( )a.球的速度v等于b.球从击出至落地所用时间为c.球从击球点至落地点的位移等于ld.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关6.(2012宁波模拟)如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端p点;今在p点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点处,若不计空气阻力,下列关系式正确的是( ) a.va=vbb.va=vbc.ta=tbd.ta=tb7.(易错题)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d.运动员在空中经历的时间是三、计算题(本大题共3小题，共51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)8.(易错题)(16分)如图为一网球场长度示意图，球网高为h=0.9 m，发球线离网的距离为x=6.4 m，某一运动员在一次击球时，击球点刚好在发球线上方h=1.25 m高处，设击球后瞬间球的速度大小为v0=32 m/s，方向水平且垂直于网，试通过计算说明网球能否过网？若过网，试求网球的直接落地点离对方发球线的距离l？(不计空气阻力，重力加速度g取10 ms2)9.(16分)如图所示，静止放在水平光滑的桌面上的纸带，其上有一质量为m1.0 kg的铁块，它与纸带右端的距离为l0.5 m，铁块与纸带间的动摩擦因数为0.1.现用力f水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为x0.8 m已知g10 m/s2，桌面高度为h0.8 m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不翻滚.求：(1)铁块抛出时速度大小；(2)纸带从铁块下抽出所用时间t1.10.(2012温州模拟)(19分)一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的a点处,如图所示.第二只球直接擦网而过,也落在a点处.设球与地面的碰撞过程没有能量损失,且运动过程不计空气阻力,试问:(1)两只球抛出时的初速度之比v1v2为多少?(2)运动员击球点的高度h与网高h之比为多少?答案解析1.【解析】选b.物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物体的加速度始终不变，大小为g,b正确；物体的平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，其合运动是曲线运动，速度的大小和方向时刻变化，a错误；运动过程中，物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行，c、d错误.2.【解析】选b.应用控制变量法进行实验时，如果研究其中两个量的关系，必须使其他变量为定值，因此若探究水平射程与初速度的关系，应使抛出点的高度一定，故a、d均错；若探究水平射程与高度的关系，应使水平初速度为定值，故b对，c错.3. 【解析】选a.铅笔尖做类平抛运动，水平方向上向右匀速运动，竖直方向上从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，故笔尖留下的痕迹是一条抛物线，在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上保持不变，故a正确,b、c、d错误.4.【解析】选c.由题意知从发射到拦截成功水平方向应满足：x=v1t，同时竖直方向应满足：,所以有，即，c选项正确.5.【解析】选a、b.由平抛运动规律知，在水平方向上有:l=vt,在竖直方向上有：，联立解得,所以a、b正确；球从击球点至落地点的位移为,c、d错误. 6. 【解析】选b、d.设斜面高为h,底边长为d.则对a球：h=gta2 d=vata对b球：gtb2=vbtb由得ta=tbc错，d对.由得:va=vb,a错,b对.【变式备选】一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )a.b.c.tand.2tan【解析】选b.如图所示,平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有：,则下落高度与水平射程之比为，b正确.7.【解析】选b、d.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，故c错；由几何关系得，解出运动员在空中经历的时间，故d对.【总结提升】平抛运动的解题技巧(1)突出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)突出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.8. 【解题指南】首先确定网球是否能过网，若能过网,再根据平抛运动的规律计算出网球的水平射程.【解析】网球在水平方向通过网所在处历时为t1=0.2 s(3分)下落高度h1=gt12=0.2 m(3分)因h1h-h=0.35 m，故网球可过网.(1分)网球到落地历时t=0.5 s(3分)水平方向的距离x=v0t=16 m(3分)所求距离为l=x-2x=3.2 m(3分)答案：能过网3.2 m9.【解析】(1)铁块做平抛运动水平方向：xvt (3分)竖直方向： (3分)联立两式解得：v2 m/s.(2分)(2)设铁块的加速度为a1，由牛顿第二定律得:mgma1 (3分)纸带抽出时，铁块的速度va1t1 (3分)联立两式解得：t12 s.(2分)答案：(1)2 m/s(2)2 s10. 【解析】(1)由于两只球从等高做平抛运动,所以平抛运动的时间相等,第一只球落地后反弹做斜抛运动,球在水平方向的速度不变，如图所示.o、d两点关于落地点b对称，(1分)则可知水平射程之比为s1s2=13(2分)