高考物理專題04圓運(yùn)動(dòng)及平拋備考強(qiáng)化訓(xùn)練9運(yùn)動(dòng)的合成與分解平拋運(yùn)動(dòng)新人教版

1、強(qiáng)化訓(xùn)練9 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 平拋運(yùn)動(dòng)本套強(qiáng)化訓(xùn)練搜集近年來各地高中物理高考真題、模擬題及其它極有備考價(jià)值的習(xí)題等篩選而成。主要目的在于理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有的等時(shí)性和等效性；理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，掌握平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式及其應(yīng)用。.這些試題的特點(diǎn)是聯(lián)系實(shí)際很緊密，有鮮明的時(shí)代感，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一、破解依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解（略）平拋運(yùn)動(dòng)1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt3.水平方向位移x= Vot 4.豎直方向位移y=gt2/25.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2y/g）1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt

2、)21/2 合速度方向與水平夾角: tg=Vy/Vx=gt/Vo7.合位移S=(x2+ y2)1/2 ,位移方向與水平夾角: tg=y/xgt/2Vo注：(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān)。（3）與的關(guān)系為tg2tg 。（4）在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。二、精選習(xí)題選擇題（每小題5分，共40分）（14四川）有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河，小明駕著小船渡

3、河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，去程與回程所用時(shí)間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（ ）A B C D圖-12.（15新課標(biāo)II）如圖-2，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接。不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。則（ ）A. a落地前，輕桿對(duì)b一直做正功 B. a落地時(shí)速度大小為C. a下落過程中，其加速度大小始終不大于gD. a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg圖-2（17江蘇）如圖-3所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過

4、時(shí)間t在空中相遇若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為( )At B.t C. D. 圖-3（17全國(guó)）發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)，其原因是()A速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多B速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大C速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少D速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大（高考模擬）如圖-4所示,轟炸機(jī)沿水平勻速飛行，距地面的高度H=2000m.速度大小v=200m/s，想用兩枚炸彈分別炸前方山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)A、B。已知山高

5、h=720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯xs=1000m，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。則投彈的時(shí)間應(yīng)間隔為（ ）A.4s B.5s C.9s D.16s 圖-4(15新課標(biāo)I).帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖-5所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1、L2，中間球網(wǎng)高度為h，發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面高度為3h，不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g，若乒乓球的發(fā)射速率v在其范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是（ ）圖-5A BC D（15山東）距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖-6。小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速

6、運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小,可求得h等于A1.25m B 2.25m C3.75m D 4.75m圖-6（15武平一中）如圖-7所示，豎直平面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道，其端點(diǎn)P在圓心0的正上方，另一個(gè)端點(diǎn)Q與圓心0在同一水平面上一只小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從Q點(diǎn)正上方某一高度處自由下落為使小球從Q點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后從P點(diǎn)飛出，且恰好又從Q點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，小球開始下落時(shí)的位置到P點(diǎn)的高度差h應(yīng)該是： （ ） 圖-7AR BR/4 C3R/2 D無論h是多大都不可能填空題（共24分）（16上海）（

7、6分）如圖-8，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心的一段圓弧，OA與豎直方向的夾角為。一小球以速度從桌面邊緣P水平拋出，恰好從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入凹槽。小球從P到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_;直線PA與豎直方向的夾角=_。圖-8（14安徽）（18分）圖-9是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）以下實(shí)驗(yàn)過程的一些做法，其中合理的有_.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接圖-9（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，

8、以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖-10中y-x圖象能說明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是_.圖-10（3） 圖-11是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,測(cè)得A、B兩點(diǎn)水平距離為40.0cm，則平拋小球的初速度為_m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度為_m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）. 圖-11 計(jì)算題（共36分）（15浙江）（8分）在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖-12所示。P是一個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置，

9、離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，上端A與P點(diǎn)的高度差也為h。（1）若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時(shí)間；（2）求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍；圖-12（16上海）（12分）風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖-13，將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度H=3.2m處，桿上套一質(zhì)量m=3kg，可沿桿滑動(dòng)的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15N，方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右離開桿端，假設(shè)小球所受風(fēng)力不變，取g=10m/s2。求：（1）小球落地所需時(shí)間和離開桿端的水平距離；（2）小球落地時(shí)的動(dòng)能。（3）小球離開桿端后經(jīng)過多少時(shí)間動(dòng)能為78J？ 圖-13 （15重慶）（16分）同學(xué)們

10、參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如題圖-14所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M 板上部有一半徑為的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為的小球從P處?kù)o止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為處。不考慮空氣阻力，重力加速度為.求：（1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；（2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向；（3）摩擦力對(duì)小球做的功.圖-14 (四)選做題14.（15浙江）如圖-16所示為足球球門，球門寬為L(zhǎng)，一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門

11、s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角（圖中P點(diǎn)）。球員頂球點(diǎn)的高度為h。足球做平拋運(yùn)動(dòng)（足球可看做質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力）則A足球位移大小B足球初速度的大小圖-16C足球末速度的大小D足球初速度的方向與球門線夾角的正切值15.（15四川）在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則落在同一水平地面時(shí)的速度大小（ ）A一樣大 B水平拋的最大 C斜向上拋的最大 D斜向下拋的最大圖-1716. “投壺”是我國(guó)的一種傳統(tǒng)投擲游戲。如圖-17，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”（可視為質(zhì)點(diǎn)），都能投入地面上的“壺”內(nèi)，“箭矢”在

12、空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2。忽略空氣阻力，則（ ）A.t1t2 B. t1=t2 C. v1v2 D. v1v217.(16江蘇)有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍?，F(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計(jì)空氣阻力。圖-18中為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ ） A） （B） （C） （D）圖-18圖-1918.(16天津)如圖-19所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。有一帶正電的小球，質(zhì)量，電荷量，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)（不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)

13、象），取，求：（1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v的大小和方向；（2）從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過P點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)歷的時(shí)間t。三、參考答案選擇題答案：B?！窘饴浴俊敬鸢浮緽D【答案】C.【解析】設(shè)A和B兩小球的水平距離為xAB，A和B兩小球平拋的初速度分別為vA和vB，小球從拋出到相遇的時(shí)間。當(dāng)A和B兩小球平拋的速度都變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，小球從拋出到相遇的時(shí)間，所以C正確?！敬鸢浮緾.【解析】水平射出的乒乓球做平拋運(yùn)動(dòng)，兩乒乓球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況相同，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律xv0t可得速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少，選項(xiàng)C正確【答案】9

14、s. 【分析】首先，以飛機(jī)、前后兩次投放的炸彈為“研究對(duì)象”。聯(lián)想到記憶系統(tǒng)儲(chǔ)存的形象解題經(jīng)驗(yàn)，空氣阻力不計(jì)，則系統(tǒng)只受重力作用（此為受力狀態(tài)分析），依平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可初步判斷出飛機(jī)、炸彈的“運(yùn)動(dòng)模型”分別為勻速、平拋運(yùn)動(dòng)。進(jìn)而，通過對(duì)飛機(jī)投彈運(yùn)動(dòng)的全過程分析可知，欲使兩次投彈均命中目標(biāo)，使炸彈先、后自O(shè)、O/做平拋運(yùn)動(dòng)必須進(jìn)行“兩次”。其次，弄清明顯“已知條件”飛機(jī)（和炸彈）的初速度v=200m/s，在拋點(diǎn)距地面的高度H=2000m，山高h(yuǎn)=720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯xl=1000m，待求結(jié)論為投彈的時(shí)間應(yīng)間隔。由飛機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可挖掘出水平勻速運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)在位移內(nèi)的時(shí)間差與先后兩次投

15、彈的時(shí)間間隔相等的隱含條件。而這一時(shí)間差必等于。由此，習(xí)題即得以迅速破解?！窘獯稹客ń柚谙胂?、聯(lián)想，我們可作出飛機(jī)、炸彈運(yùn)動(dòng)的全息示意圖，如圖下所示。由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不難求出，先后兩次平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程 顯然 聯(lián)立四式，即可求出兩次投彈位置O、O/的水平距離 最后，不難求出飛機(jī)兩次投彈的時(shí)間應(yīng)間隔 因此，本題答案為：C?！军c(diǎn)撥】細(xì)心分析，可知之所以產(chǎn)生投彈的時(shí)間差，原因在于B對(duì)A的水平位移的增加和豎直位移的減少。若不細(xì)心思索，往往對(duì)先、后兩次投彈時(shí)，由于爆炸目標(biāo)之間存在豎直高度差而帶來的不良影響認(rèn)識(shí)不足，誤把飛機(jī)兩次投彈的時(shí)間間隔當(dāng)成兩次平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔，因而導(dǎo)致解題的失敗?！敬鸢浮?D

16、【解析】發(fā)射機(jī)無論從哪個(gè)方向發(fā)射，乒乓球射出后做是平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度決定了運(yùn)動(dòng)時(shí)間t ，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移最小的是沿中線方向水平發(fā)射，剛好觸網(wǎng)時(shí)的速度為v1,從發(fā)球點(diǎn)到球網(wǎng)，有 , 得 ，要落到球網(wǎng)右側(cè)，發(fā)射速度 , 故可判定A、C錯(cuò)；水平位移最大是斜向?qū)Ψ脚_(tái)面的兩個(gè)角發(fā)射，設(shè)剛好出臺(tái)角的發(fā)射速度為v2 ,有 ,。得：, 要落到球網(wǎng)右側(cè)上發(fā)射速度 , 可得選項(xiàng)B錯(cuò)、D正確?！敬鸢浮緼【解析】小車上的物體落地的時(shí)間，小車從A到B的時(shí)間；小球下落的時(shí)間；根據(jù)題意可得時(shí)間關(guān)系為：，即解得，選項(xiàng)A正確.【答案】。【解析】設(shè)小球在P點(diǎn)速度為v，則離開P點(diǎn)后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向R=vt

17、，豎直方向，由小球開始下落的位置到P點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律：解得：.填空題【答案】；【解析】據(jù)題意，小球從P點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)將速度分解，有，則小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為：；從P點(diǎn)到A點(diǎn)的位移關(guān)系有：，所以PA與豎直方向的夾角為：。【答案】.（1）ac（2）C（3）2.0，4.0?！窘馕觥浚?）“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)斜槽軌道末端保持水平為了保證水平初速度。從同一高度由靜止釋放為了保證每次使用水平初速度相同。a、c正確。（2）平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：，y-x2圖象是一條傾斜直線。c正確。（3）由 可得，則t1=0.1s、t2=0.3s，所以平拋小球的初速度。而，故C點(diǎn)的速度。計(jì)算題【答

18、案】（1）（2）【解析】（1）打在中點(diǎn)的微粒，可知（2）打在B點(diǎn)的粒子，則，同理，打在A點(diǎn)的微粒初速度微粒初速度范圍；答案：【答案】（1）4.8m （2）120J （3）0.24s【解析】（1）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為小球在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度水平位移（2）由動(dòng)能定理(3)小球離開桿后經(jīng)過時(shí)間t的水平位移由動(dòng)能定理帶入數(shù)據(jù)得【答案】（1）到底板的高度：（2）速度的大?。?，壓力的大?。?方向：豎直向下（3）摩擦力對(duì)小球做的功：.【解析】試題分析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，同理：，（四）選做題【答案】B【解析】根據(jù)幾何知識(shí)可得足球的位移為，A錯(cuò)誤； 足球做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上【答案】A【解析】三個(gè)小球被拋出后，均僅在重力作用下運(yùn)動(dòng)，三球從同一位置落至同一水平地面時(shí)，設(shè)其下落高度為h，并設(shè)小球的質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh，解得小球的末速度大小為：v，與小球的質(zhì)量無關(guān)，即三球的末速度大小相等，故選項(xiàng)A正確。C.【答案】17. 【答案】A ?！窘馕觥课覀冎?，物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與其初速度、加速度等有關(guān)，與其質(zhì)量、體