2022届高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2讲 抛体运动作业 新人教版

2022届高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2讲 抛体运动作业 新人教版课时作业单独成册方便使用基础题组一、单项选择题1.(2017高考江苏卷)如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()AtB.tC. D.解析：依据运动的独立性原理，在水平方向上，两球之间的距离d(v1v2)t(2v12v2)t，得t，故选项C正确答案：C2(2018四川绵阳诊断)甲同学以速度v1将铅球水平推出，推出点距地面高度为H1，乙同学身高较高，将铅球在距地面H2高度处水平推出(H2H1)，两位同学推出铅球的水平位移恰好一样，不计空气阻力的作用，则乙同学推出铅球的速度为()A. v1 B. v1C.v1 D.v1解析：由hgt2得t，物体飞行的水平距离为xv0tv0；由于两位同学推出铅球的水平位移恰好一样，则，即v2v1.故B正确，A、C、D错误答案：B3物体以v0的速度水平抛出，当竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法不正确的是()A竖直分速度等于水平分速度B瞬时速度的大小为v0C运动时间为D运动位移的大小为解析：平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，由此可得当两者位移大小相等时有v0tgt2，可得物体运动时间t，此时竖直方向的分速度vygt2v0，物体的瞬时速度大小vv0，运动位移的大小为sxv0tv0，所以A错误，B、C、D正确答案：A4.(2018湖南衡阳高三模拟)如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆AB为沿水平方向的直径一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出，分别落于C、D两点，C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍则v1v2的值为()A. B.C. D.解析：设圆半径为R，依平抛运动规律得x1v1t1，x2v2t2，联立相比得.又y1gt，y2gt，由两式相比得，其中y2R，y10.6R，则有，代入速度比例式子得.答案：C5.(2018江西南昌模拟)如图，窗子上、下沿间的高度差为H1.6 m，墙的厚度d0.4 m，某人在离墙壁L1.4 m、距窗子上沿h0.2 m处的P点将可视为质点的小物体以速度v水平抛出，小物体穿过敞开的窗口并落在水平地面上，取g10 m/s2.则v的取值范围是()Av7 m/s Bv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s解析：小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大，此时有Lvmaxt，hgt2，代入解得vmax7 m/s.恰好擦着窗口下沿左侧穿过时速度v最小，则有Ldvmint，Hhgt2，解得vmin3 m/s.故v的取值范围是3 m/sv7 m/s，C正确答案：C二、多项选择题6.如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上(忽略空气阻力)()A两次小球运动时间之比t1t21B两次小球运动时间之比t1t212C两次小球抛出时初速度之比v01v021D两次小球抛出时初速度之比v01v0212解析：两次小球在竖直方向上均做自由落体运动，两次小球下落高度之比为12，由自由落体运动规律可知，运动时间之比为1，选项A正确，B错误；水平方向两次小球均做匀速直线运动，由水平位移关系以及时间关系可得初速度之比为1，选项C正确，D错误答案：AC7.如图所示，斜面倾角为，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A若小球以最小位移到达斜面，则tB若小球垂直击中斜面，则tC若小球能击中斜面中点，则tD无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t解析：小球以最小位移到达斜面时，位移与水平方向的夹角为，则tan()，即t，A正确；小球垂直击中斜面时，速度与水平方向夹角为，则tan()，即t，B正确，D错误；小球击中斜面中点时，设斜面长为2L，则水平射程为Lcos v0t，下落高度为Lsin gt2，联立两式得t，C错误答案：AB8.如图所示，AB为斜面，BC为水平面从A点以水平速度v向右抛出小球(可视为质点)时，其落点与A点的水平距离为s1；从A点以水平速度3v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为s2.不计空气阻力，则s1s2可能为()A13 B18C112 D124解析：本题可分三种情况进行讨论：若两次小球都落在BC水平面上，则下落的高度相同，所以运动的时间相同，由xv0t知，水平距离之比等于水平初速度之比，可得s1s213；若两次小球都落在斜面AB上，设斜面倾角为，则在竖直方向上，小球做自由落体运动，在水平方向上小球做匀速直线运动，设两次运动的时间分别为t1和t2，则tan ，得t，可得t1t2v3v13，再由水平位移xv0t，可得s1s219；若第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根据平抛运动的基本规律可知其水平位移之比在13到19之间综上所述可知A、B正确答案：AB能力题组一、选择题9.如图所示，可视为质点的小球，位于半径为 m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60，则初速度为(不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2)()A. m/sB4 m/sC3 m/s D. m/s解析：小球飞行过程中恰好与半圆柱体相切于B点，可知在B点的速度与水平方向的夹角为30，设位移与水平方向的夹角为，则有tan .因为tan ，则竖直位移为yR，v2gygR，又有tan 30，联立以上各式解得v0 m/s3 m/s，故选C.答案：C10.如图所示，一固定斜面倾角为，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，击中了斜面上的P点将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，恰好垂直斜面击中Q点不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则tan 2tan B若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则tan 2tan C小球A、B在空中运动的时间之比为tan 1D小球A、B在空中运动的时间之比为tan21解析：对于小球A，有tan ，得t，tan ，则有tan 2tan ，故A错误，B正确；对于小球B，tan ，得t，所以小球A、B在空中运动的时间之比为tt2tan2 1，故C、D错误答案：B11某物理兴趣小组成员为了探究平抛运动规律，他们把频闪仪器A、B分别安装在如图甲所示的位置，图乙是实验得到的频闪照片，其中O为抛出点，P为运动轨迹上某点，测得图乙(a)中OP距离为20 cm，(b)中OP距离为10 cm，g取10 m/s2，则()A图乙中，摄像头A所拍摄的频闪照片为(a)B物体运动到P点的时间为0.2 sC平抛物体的初速度大小为2 m/sD物体在P点的速度大小为2 m/s解析：由于摄像头A拍摄的是小球沿水平方向做匀速直线运动的轨迹，摄像头B拍摄的是小球沿竖直方向做自由落体运动的轨迹，所以图乙中，摄像头A所拍摄的频闪照片为(b)，选项A错误；图乙(a)中OP距离为20 cm，根据hgt2，解得t0.2 s，选项B正确；由(b)中OP距离为10 cm，有sv0t，解得平抛物体的初速度大小为v00.5 m/s，选项C错误；物体在P点的竖直分速度大小为vygt2 m/s，则在P点的速度大小为v m/s，选项D错误答案：B二、非选择题12.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h3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，OAB60，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v14 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 60gt2解得v0 m/s(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，因v1v0，人将落在弧形坡上人下降高度为ygt2水平前进距离xv1t又x2y2h2 解得t0.6 s答案： m/s(2)0.6 s13.(2018湖南岳阳联考)如图所示，在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方有一物体B以某一初速度水平抛出，如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中(A、B均可看成质点，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)求：(1)物体A上滑到最高点所用的时间t；(2)物体B抛出时的初速度v2；(3)物体A、B间初始位置的高度差h.解析：(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得mgsin ma，代入数据得a6 m/s2，经过t时间上滑到最高点，由运动学公式有0v1at，代入数据解得t1 s.(2)平抛物体B的水平位移xv1tcos 372.4 m，平抛初速度v22.4 m/s.(3)物体A、B间初始位置的高度差hv1tsin 37gt26.8 m.答案：(1)1 s(2)2.4 m/s(3)6.8 m