《高考备考指南 物理 》课件-第2讲　抛体运动

第2讲抛体运动(本栏目对应配套训练P30~31)知识巩固练习1.(2023年揭阳模拟)如图所示，在排球比赛中如果运动员在近网处沿水平方向扣球，若把扣球后排球的运动近似看作平抛运动，则下列四种情况中，排球最有可能不过网的是()A.扣球点较高，扣出时排球的速度较大B.扣球点较高，扣出时排球的速度较小C.扣球点较低，扣出时排球的速度较大D.扣球点较低，扣出时排球的速度较小【答案】D【解析】排球的运动近似看作质点做平抛运动，有x＝v0t，y＝12gt2，联立解得x＝v02yg.可知扣球点较低，扣出时排球的速度较小时，排球最有可能不过网，2.(2023年茂名一模)如图所示，某同学用玩具枪练习射击，用电磁铁吸住一小球作为“靶子”，在玩具枪沿水平方向对着“靶子”射出一球形“子弹”的同时，电磁铁释放“靶子”小球.已知两小球完全相同，空气阻力与速度成正比，则下列说法中正确的是()A.只要h足够大，“子弹”一定能击中“靶子”B.由于空气阻力，“子弹”不可能击中“靶子”C.“子弹”和“靶子”运动的过程中在同一水平线上D.“子弹”落地速度可能小于“靶子”落地速度【答案】C【解析】若“子弹”的初速度较小，落地时的水平位移小于d，则不能击中“靶子”，A错误；竖直方向上的运动状态和受力情况是完全一样的，因此，竖直方向位移相同，“子弹”和“靶子”运动过程中在一水平线上，并且只要水平初速度足够大或者d足够小就能够击中“靶子”，B错误，C正确；“子弹”由于具有水平方向的一个初速度，因此落地时不仅有竖直方向上的一个分速度，还有水平方向上的一个初速度，两分速度的合速度肯定大于竖直方向上的分速度，而“子弹”和“靶子”在竖直方向上的运动状态相同，即“子弹”落地速度肯定大于“靶子”落地速度，D错误.3.(多选)(2023年广州一中模拟)如图所示，以v0＝6m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间，垂直地撞在倾角θ＝37°的斜面上.g取10m/s2，则()A.增大v0将使飞行时间变长B.物体飞行的时间是0.8sC.物体的位移大小为4.8mD.物体撞击斜面时的速度大小为10m/s【答案】BD【解析】增大v0，小球在斜面上的落点将上移，竖直方向位移变小，由h＝12gt2可知，飞行时间变短，A错误；根据题意可知，小球垂直撞在斜面上，小球的速度方向如图所示由几何关系可知，速度与水平方向的夹角α＝π2－θ＝53°.根据平抛运动规律，水平方向上vx＝v0，竖直方向上vy＝gt，又有tanα＝vyvx，整理得tan53°＝gtv0，解得t＝0.8s，B正确；由h＝12gt2可得，物体下降的距离是h＝12×10×(0.8)2m＝3.2m，水平方向位移为s＝v0t＝4.8m，位移为x＝h2＋s2＝8135m，C错误；物体的竖直分速度为vy＝gt4.某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中.现制作一个116实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的(A.12 B.14 C.18【答案】B【解析】由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的116，则有h＝12gt2，得t＝2hg，所以时间变为实际的14，则水流出的速度v＝xt，由于水平位移变为实际的116，时间变为实际的5.(2022年汕头模拟)如图所示，某趣味游戏中小球从圆柱形水杯口边缘沿直径方向水平射入，球与杯壁的碰撞是弹性碰撞，不计空气阻力.则小球入水前的运动轨迹情景图可能正确的是()A B C D【答案】A【解析】若小球不与杯壁相碰，则做完整的平抛运动直至落水，A正确；若小球与杯壁相碰，由于碰撞是弹性碰撞，可知小球在水平方向往返速度大小不变，故向右运动时间与向左运动时间相等，小球在竖直方向做自由落体运动，相同时间的位移比应为h1∶h2＝1∶3，B、C、D错误.6.如图所示，将一小球从坐标原点沿着水平轴Ox以v0＝2m/s的速度抛出，经过一段时间到达P点，M为P点在Ox轴上的投影，作小球轨迹在P点的切线并反向延长，与Ox轴相交于Q点，已知QM＝3m，则小球运动的时间为()A.5s B.3s C.2s D.1s【答案】B【解析】由做平抛运动的物体任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点可知，Q为OM的中点，则从O点运动到P点的过程中，小球发生的水平位移s水＝OM＝2QM＝6m；由于水平方向做匀速直线运动，则小球在这段过程中运动的时间为t＝s水v0＝3s，7.(2023年佛山实验中学模拟)如图所示，某同学先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出.已知飞镖投出的初速度va＞vb，若不计空气阻力，从侧视的角度看，这两支飞镖插在水平泥地上的状态可能是()A BC D【答案】A【解析】设飞镖抛出时的高度为h，竖直方向有h＝12gt2，解得t＝2hg，两飞镖的水平位移分别为xa＝vat，xb＝vbt，由va＞vb，可知xa＞xb，即飞镖a在飞镖b的右侧.设两飞镖落地瞬间速度与水平方向的夹角分别为θa、θb，则tanθa＝vyva＝2ghva，tanθb＝vyvb＝综合提升练习8.(多选)如图所示，某同学在距离篮筐中心水平距离为x的地方跳起投篮.出手点离地面的高度为h，篮筐离地面的高度为H.该同学出手的瞬时速度v＝8g(H－h)，要使篮球到达篮筐中心时，竖直速度刚好为零.将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，重力加速度为A.出手时瞬时速度与水平方向的夹角为45°B.出手时瞬时速度与水平方向的夹角为30°C.水平距离x＝23(H－h)D.水平距离x＝22(H－h)【答案】BC【解析】根据题意可知，篮球到达篮筐时，竖直速度刚好为零.可以看成从篮筐处开始做平抛运动.设出手时瞬时速度与水平方向的夹角为θ，由平抛运动可知x＝vcosθ·t，H－h＝12gt2，vy2－0＝2g(H－h)，vy＝vsinθ.联立解得θ＝30°，x＝23(H－h)，故B、9.如图所示，射击训练场内，飞标从水平地面A点以仰角θ斜向上飞出，落在相距100m的B点，最高点距地面20m.忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2.以下说法正确的是()A.飞标从A到B的飞行时间为2sB.飞标在最高点的速度为20m/sC.抬高仰角θ，飞标的飞行距离增大D.抬高仰角θ，飞标的飞行时间增大【答案】D【解析】飞标在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得飞标从A到B的飞行时间为t＝2t1＝22hg＝4s，A错误.飞标在水平方向的速度vx＝xt＝25m/s，在最高点竖直方向速度为零，则飞标在最高点的速度为25m/s，B错误.根据运动的分解可得vx＝vcosθ，vy＝vsinθ.飞标飞行的时间t＝2vyg＝2vsinθg，则飞行距离x＝vxt＝2v2sinθcosθg10.如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘7.75m，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2.用F＝20N的水平拉力拉动木块，木块向右运动s1＝4.0m时撤去F.不计空气阻力，g取10m/s2，求：(1)F作用于木块的时间；(2)木块离开平台时的速度大小；(3)木块落地时距平台边缘的水平距离.解：(1)拉力F作用于木块时，对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律，有F－f＝ma，由竖直方向受力平衡得mg－FN＝0，摩擦力f＝μFN，由运动学公式有s1＝12at2代入数据得a＝8.0m/s2，t＝1.0s.(2)设木块离开平台时的速度为v，拉力F撤去时木块只受摩擦