《山东专用2020版高考物理一轮复习第四章第2节平抛运动练习含解析新人教版.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东专用2020版高考物理一轮复习第四章第2节平抛运动练习含解析新人教版.pdf（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 2 节 平抛运动第 2 节 平抛运动 1.(2019北京东城区质检)在水平地面上方某处将物体沿水平方向抛出,不计空气阻力的影 响,对于物体在下落过程中的下列说法,其中正确的是( B ) A.物体的加速度逐渐减小 B.物体运动的时间只由高度决定 C.物体落地的位置与初速度无关 D.物体落地时的速度方向竖直向下 解析:物体沿水平方向抛出,不计空气阻力的影响,只受重力作用,则物体的加速度 a=g,选项 A错误;由平抛运动规律得,物体运动的时间t=,故物体下落的时间只由高度决定,选项B 正确;由物体落地的位置x=v0t=v0,故物体落地的位置与初速度、 下落的高度有关,选项C 错误;物体落地时的速
2、度为 v0,vy的矢量和,方向斜向下,选项 D 错误. 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,已知飞镖投出的初速度 vavb,不计空气阻力,则两只飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是( A ) 解析:因 vavb,则根据 t= ,可知 tatan b,所以ab,故选项 A 正确. 3. (多选)如图所示,从某高度处水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的 夹角为,不计空气阻力,重力加速度为 g.下列说法正确的是( AD ) A.小球水平抛出时的初速度大小为 B.小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
3、 D.若小球初速度增大,则减小 解析:由 tan =可得小球平抛的初速度大小 v0=,A 正确;由 tan = = tan 可知 B 错误;小球做平抛运动的时间 t=,与小球初速度无关,C 错误;由 tan = 可知,v0越大,越小,D 正确. 4. (2019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,如图所示.若平抛运动的时 间大于 2t1,下列说法中正确的是( 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
4、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,则 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.(多选)宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面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,
5、则下列说法正确的是( AC ) A.物体抛出的初速度为 5 m/s B.物体落地时的速度为 20 m/s C.星球表面的重力加速度为 8 m/s2 D.物体受到星球的引力大小为 8 N 解析:由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为 5 m/s,选项 A 正确;由题图(甲)可知,物体在 竖直方向经过 2.5 s 的位移为 25 m,则星球表面重力加速度 g=8 m/s2,选项 C 正确;落地时 竖直速度 vy=gt=20 m/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. 如图所示,一个小球从距A点一定高度h处以水平速度v0=10 m/s 抛出,小球恰好
6、垂直撞在 倾角=45的斜面 BC 的中点 P,已知 AC=2 m,g 取 10 m/s2,则小球抛出点的高度 h 及斜面的 高度 H 分别为( C ) A.8 m,13 mB.10 m,15 m C.13 m,16 m D.15 m,20 m 解析:因小球垂直撞在倾角=45的斜面的中点 P,由图知在 P 点有 tan =,代入数值得 t=1 s,由平抛运动规律和几何知识知 AC+PCcos =v0t,h-PCsin = gt2,联立并代入数值得 PC=8 m,h=13 m,由图知 H=2PCsin =16 m,C 对. 7. (2019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
7、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,则 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,如图所示.根据位移偏向角的正切 值是速度偏向角的正切值的 ,可得= tan 60,B 到 D 的竖直高度为 h=R-Rcos 60= R,故 C 点到 B 点的距离为 y-h= R,选项 A 正确. 8. 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,如图所示,下列比较 P1,P
8、2在 x 轴上远近关系的判断正确的是( B ) A.P1较远 B.P2较远 C.P1,P2一样远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 mgsin ,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= gsin ,解得 t2=.A 的 水平位移 x1=v0t1,B 的水平位移 x2=v0t2,由于 t2t1,所以 x2x1,P2较远,选项 B 正确. 9. (多选)如图所示是在月球表面水平抛出的小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格 的实际边长为
9、 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y=2a,由y=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=g3T=3T=,水平速度为 v0=,其速度大
10、小为 v=,选项 D 错误. 10.(多选) 假设某滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点时速度方 向刚好沿斜坡向下,接着从 N 点沿斜坡下滑,又经 t0时间到达坡底 P 处.已知斜坡 NP 与水平 面夹角为 60,不计摩擦阻力和空气阻力,则( AD ) A.滑雪者到达 N 点的速度大小为 2v0 B.M,N 两点之间的距离为 2v0t0 C.滑雪者沿斜坡 NP 下滑的加速度大小为 D.M,P 之间的高度差为v0t0 解析:滑雪者到达 N 点时的竖直分速度为 vy=gt0=v0tan 60,得 g=,到达 N 点时的速度 大小为 v=2v0,A 正确;M,N 两点之间的水
11、平位移为 x=v0t0,竖直高度差为 y= g= v0t0,M,N 两点之间的距离为 s= =v0t0,B 错误;由 mgsin 60=ma,解得滑雪者沿斜坡 NP 下滑的加速度大小为 a=gsin60=,C错误;N,P之间的距离为s=vt0+ a=v0t0,N,P两点之间的高度差为 ssin 60=v0t0,M,P 之间的高度差为 h=y+ssin 60=v0t0,D 正确. 11.(2018广东广州模拟)如图所示,在一竖直墙壁上有一窗口,窗口上、 下沿间的高度 H=1. 6 m,墙的厚度 d=0.4 m,某人在离墙壁距离 L=1.4 m、距窗口上沿高 h=0.2 m 处的 P 点,将可视为
12、 质点的小物体以速度 v 垂直于墙壁水平抛出,不计空气阻力,小物体直接穿过窗口并落在水 平地面上,取 g=10 m/s2,则 v 的取值范围是( C ) A.v7 m/s B.v2.3 m/s C.3 m/sv7 m/s D.2.3 m/sv3 m/s 解析:当小物体的速度最大时,小物体正好从窗口的右侧上沿边经过,如图中轨迹1,设此时的 速度为 v1,由平抛运动规律可得 L=v1t1,h= g,联立可得 v1=7 m/s;当小物体的速度最小时, 其正好从窗口左侧下沿边经过,如图中轨迹 2,设此时的速度为 v2,由平抛运动规律可得 L+d= v2t2,h+H= g,联立可得 v2=3 m/s,即
13、 v 的取值范围是 3 m/sv7 m/s,选项 C 正确. 12. 如图所示,将小球从斜面顶端 A 以速度 v0=10 m/s 水平抛出,小球恰好落入斜面底端 C 处 的接收盒中.已知斜面的直角边 ABBC=12,重力加速度大小 g=10 m/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 又 ABBC=12, 联立解得 t=1 s. (2)小球在 P 点的速度方向与斜面
14、平行, 则 vP= 而 cos =, 联立解得 vP=5 m/s. (3)小球落到 C 点时的竖直分速度 vy=gt=10 m/s,而 v0=10 m/s, 设为小球落到 C 点时的速度方向与水平面所夹的锐角, tan =1,即=45. 答案:(1)1 s (2)5 m/s (3)45 13. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图.参与游戏的选手会遇到一个人造山谷 AOB,AO 是高 h=3 m 的竖直峭壁,OB 是以 A 点为圆心的弧形坡,OAB=60,B 点右侧是一段水 平跑道.选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A点 直接跃上水平跑道.选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2. (1)若选手以速度 v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求 v0的最小值; (2)若选手以速度 v1=4 m/s 水平跳出,求该选手在空中的运动时间. 解析:(1)若选手以速度 v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,则 水平方向有 hsin 60v0t, 竖直方向有 hcos 60= gt2 解得 v0 m/s. (2)若选手以速度 v1=4 m/s 水平跳出,因 v1v0,人将落在弧形坡上. 人下降高度为 y= gt2 水平前进距离 x=v1t 又 x2+y2=h2 解得 t=0.6 s. 答案:(1) m/s (2)0.6 s