2023年高考物理总复习第四章曲线运动万有引力与航天第2课时平抛运动课时训练教科版20230723374

第页第2课时平抛运动1.物体做平抛运动时,以下描述物体速度变化量大小Δv随时间t变化的图像,可能正确的选项是(D)解析:根据平抛运动的规律Δv=gt,可得Δv与t成正比,Δv与t的关系图线是一条过原点的倾斜的直线,选项D正确.2.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a,b由同一位置水平投出,飞镖投出的初速度va>vb,不计空气阻力,那么两只飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是(A)解析:因va>vb,那么根据t=,可知ta<tb,根据h=gt2,ha<hb,根据tanθ==,对于飞镖a,时间短,初速度大,那么tanθa>tanθb,所以θa>θb,应选项A正确.3.(2023·河南洛阳期中)(多项选择)一个物体以初速度大小为v0被水平抛出,落地时速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,那么(AB)A.物体做平抛运动的时间为B.物体做平抛运动的竖直分位移为C.物体做平抛运动的位移为D.物体做平抛运动的水平分位移为解析:由v2=+(gt)2,解得t=,选项A正确;由h=gt2,解得物体做平抛运动的竖直分位移为h=,选项B正确;物体做平抛运动的水平分位移为x=v0t=v0,选项D错误;物体的位移L=≠,选项C错误.4.(2023·陕西宝鸡质检)平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的速度大小随时间变化的v-t图像,如下图.假设平抛运动的时间大于2t1,以下说法中正确的选项是(C)A.图中直线2表示水平方向分运动的v-t图像B.t1时刻的速度方向与水平方向夹角为30°C.t1时间内的竖直分位移与水平分位移大小之比为D.2t1时刻的速度方向与水平方向夹角为60°解析:直线2表示物体做匀加速运动,是竖直方向的分运动,选项A错误;t1时刻,水平方向与竖直方向速度大小相同,合速度方向与水平方向夹角为45°,选项B错误;t1时刻竖直速度vy与水平速度v0大小相等,那么t1时间内的竖直分位移y=t1,水平分位移x=v0t1,二者之比为,选项C正确;2t1时刻竖直方向速度大小vy=2v0,合速度方向与水平方向夹角不是60°,选项D错误.5.导学号58826080(多项选择)宇航员在某星球外表做平抛运动,测得物体离星球外表的高度随时间变化的关系如图(甲)所示,水平位移随时间变化的关系如图(乙)所示,那么以下说法正确的选项是(AC)A.物体抛出的初速度为5m/sB.物体落地时的速度为20m/sC.星球外表的重力加速度为8m/s2D.物体受到星球的引力大小为8N解析:由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为5m/s,选项A正确;由题图(甲)可知,物体在竖直方向经过2.5s的位移为25m,那么星球外表重力加速度g==8m/s2,选项C正确;落地时竖直速度vy=gt=20m/s,选项B错误;由于物体质量不知,无法求出物体受到的引力,选项D错误.6.如下图,一圆柱形容器高、底部直径均为L,球到容器左侧的水平距离也是L,一可视为质点的小球离地高为2L,现将小球水平抛出,要使小球直接落在容器底部,重力加速度为g,小球抛出的初速度v的大小范围为(空气阻力不计)(A)A.<v< B.<v<2C.<v< D.<v<解析:如图中①虚曲线,设小球的初速度为v1,那么L=v1t1,L=g,得出v1=.如图中②虚曲线,设小球的初速度为v2,那么2L=v2t2,2L=g,得出v2=.所以小球直接落在容器底部的初速度v的大小范围为<v<.7.(2023·福建厦门质检)(多项选择)如图,将a,b两小球以不同的初速度同时水平抛出,它们均落在水平地面上的P点,a球抛出时的高度较b球的高,P点到两球起抛点的水平距离相等,不计空气阻力.与b球相比,a球(AD)A.初速度较小B.速度变化率较大C.落地时速度一定较大D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大解析:P点到两球起抛点的水平距离相等,那么两个小球水平方向的位移大小相等,a球高度更高,那么a球运动时间长,a球水平速度较小,A正确;速度变化率即加速度,两小球的加速度都为重力加速度,B错误;由于a球与b球的高度差未知,故落地时的速度大小无法确定,C错误;a球水平速度比b小,竖直速度比b大,故落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大,D正确.8.导学号58826081(2023·辽宁丹东模拟)如图为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,那么C点到B点的距离为(A)A. B. C. D.R解析:由于小球做平抛运动,其轨迹在D点与圆柱体相切,如下图.根据位移偏向角的正切值是速度偏向角的正切值的,可得=tan60°,B到D的竖直高度为h=R-Rcos60°=R,故C点到B点的距离为y-h=R,选项A正确.9.A,B两个质点以相同的水平速度v0抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,不计阻力,如下图,以下比拟P1,P2在x轴上远近关系的判断正确的选项是(B)A.P1较远B.P2较远C.P1,P2等远D.A,B两项都有可能解析:A质点水平抛出后,做平抛运动,在竖直方向有h=g,t1=;B质点水平抛出后,受重力和支持力作用,在斜面平面内所受合力为mgsinθ,大小恒定且与初速度方向垂直,所以B质点做类平抛运动.在沿斜面向下方向上=gsinθ·,解得t2==.A的水平位移x1=v0t1,B的水平位移x2=v0t2,由于t2>t1,所以x2>x1,P2较远,选项B正确.10.导学号58826082(多项选择)如下图是在月球外表水平抛出小球的闪光照片的一局部.照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知(BC)A.月球上的重力加速度为B.小球平抛的初速度为C.照片上A点一定是平抛的起始位置D.小球运动到D点时速度大小为解析:由闪光照片可知,小球竖直方向位移差为Δy=2a,由Δy=gT2可得月球上的重力加速度g=,选项A错误;由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a=v0T,解得v0=,选项B正确;小球在抛出后第1个T时间内竖直方向位移y1=gT2=××T2=a,恰好与图示情况吻合,所以照片上A点一定是平抛运动的起始位置,选项C正确;小球运动到D点时竖直速度vy=g·3T=·3T=,水平速度为v0=,其速度大小为v==,选项D错误.11.导学号58826083(2023·湖北重点中学摸底)如下图,挡板ON与竖直方向夹锐角θ=53°放置.一小球(可视为质点)从O点正下方的P点以v0=8m/s的初速度水平抛出,小球运动过程中恰好不与挡板碰撞(小球轨迹所在平面与挡板垂直).sin53°=0.8,cos53°=0.6,取重力加速度g=10m/s2,求O,P间的距离.解析:小球做平抛运动,刚好不与挡板碰撞时,速度方向恰好与挡板平面平行,那么有vy=gt,=tan53°x=v0t,y=gt2,由几何关系=tan53°联立以上各式解得d=1.8m.答案:1.8m12.(2023·武汉局部学校摸底)如下图,将小球从斜面顶端A以速度v0=10m/s水平抛出,小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中.斜面的直角边AB∶BC=1∶2,重力加速度大小g=10m/s2.(1)求小球在空中飞行的时间;(2)P点是小球运动轨迹上距离斜面最远的点,求小球经过P点的速度大小;(3)求小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角.解析:(1)设小球从A到C的时间为t,由平抛运动规律有AB=gt2,BC=v0t联立解得t==1s.(2)小球在P点的速度方向与斜面平行,那么vP=而cosα==,联立解得vP=5m(3)小球落到C点时的竖直分速度vy=gt=10m/s,而v0=10m/s,设β为小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角tanβ==1,即β=45°.答案:(1)1s(2)5m/s(3)4513.(2023·河北石家庄质检)如下图,在水平地面上固定一倾角θ=37°、外表光滑的斜面,物体A以初速度v1沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出,当A上滑到最高点时,恰好被B物体击中.A,B均可看做质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.求:(1)物体A上滑时的初速度v1;(2)物体A,B间初始位置的高度差h.解析:(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得mgsinθ=ma,设物体A滑到最高点