適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第4章拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動第2講拋體運(yùn)動

第2講拋體運(yùn)動基礎(chǔ)對點(diǎn)練題組一平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用1.(2024全國甲卷)一同學(xué)將鉛球水平推出,不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響,鉛球在平拋運(yùn)動過程中()A.機(jī)械能始終增加B.加速度保持不變C.速度大小保持不變D.被推出后瞬間動能最大2.(2024江蘇無錫模擬)某人在河谷邊以確定初速度水平拋出一小石塊,拋出的小石塊可以落在拋出點(diǎn)左側(cè)的任何位置,其簡化模型如圖所示,下列說法正確的是()A.初速度越大,小石塊落地時間越長B.初速度越大,小石塊落地時間越短C.以不同的初速度水平拋出,小石塊落地速度與水平方向的夾角可能相同D.初速度越大,小石塊落地速度與水平方向的夾角越小題組二落點(diǎn)有約束條件的平拋運(yùn)動3.跳臺滑雪是一項英勇者的運(yùn)動,某運(yùn)動員從跳臺A處沿水平方向飛出,在斜面AB上的B處著陸,斜面AB與水平方向夾角為30°且足夠長,不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.運(yùn)動員在空中相同時間內(nèi)的速度變更相同B.運(yùn)動員在斜面上的落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離與初速度成正比C.運(yùn)動員落在B處的速度與水平方向夾角為60°D.運(yùn)動員的質(zhì)量越大,落點(diǎn)離A越遠(yuǎn)4.(多選)A、D分別是斜面的頂端和底端,B、C是斜面上的兩個點(diǎn),lAB=lBC=lCD,E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方,與A等高。從E點(diǎn)以確定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點(diǎn),球2落在C點(diǎn),關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動過程,下列說法正確的是()A.球1和球2運(yùn)動的時間之比為2∶1B.球1和球2動能增加量之比為1∶2C.球1和球2拋出時初速度之比為22∶1D.球1和球2運(yùn)動時的加速度之比為1∶2題組三平拋運(yùn)動中的臨界、極值問題5.(2024廣東江門一模)如圖所示,正方體空間圖形ABCD-A1B1C1D1的邊長為1m,其下表面在水平地面上,將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從頂點(diǎn)A在∠BAD所在范圍內(nèi)(包括邊界)分別沿不同的水平方向拋出,落點(diǎn)都在A1B1C1D1平面范圍內(nèi)(包括邊界)。不計空氣阻力,g取10m/s2,則()A.小球落在B1點(diǎn)時,初速度為10m/s,是拋出速度的最小值B.小球落在C1點(diǎn)時,初速度為5m/s,是拋出速度的最大值C.落在B1D1線段上的小球,平拋時初速度的最小值與最大值之比是1∶2D.落在B1D1線段上的小球,平拋時初速度的最小值與最大值之比是1∶26.(2024浙江紹興聯(lián)考)某農(nóng)場安裝的一種自動澆水裝置可以簡化為如圖所示的模型。農(nóng)田中心O點(diǎn)處裝有高度為h的豎直細(xì)水管,其上端安裝有長度為l的水平噴水嘴。水平噴水嘴可以繞軸轉(zhuǎn)動,角速度為ω=g2h,出水速度v0可調(diào)整,其調(diào)整范圍滿意ωl≤v0≤2ωl,重力加速度大小為g,忽視空氣阻力。則下列說法正確的是(A.自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田離O點(diǎn)最近距離為2lB.自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為10lC.自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田面積為4πl(wèi)2D.自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田面積為6πl(wèi)2題組四類平拋運(yùn)動與斜拋運(yùn)動7.(2024湖北黃石模擬)如圖所示,小滑塊以初速度v1從傾角θ=37°的固定光滑斜面底端A處沿斜面對上滑動,同時從A處以初速度v2斜向上拋出一個小球,經(jīng)0.6s滑塊滑到斜面頂端B,恰好被小球水平擊中。滑塊和小球均視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力忽視不計,已知g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列說法正確的是()A.小滑塊的初速度v1=3.6m/sB.小球的初速度v2=8m/sC.小球從拋出到離斜面最遠(yuǎn)處所閱歷的時間為0.3sD.斜面AB的長度為3.6m8.(多選)如圖所示,兩個傾角分別為30°和45°的光滑斜面放在同一水平面上,兩斜面間距大于小球直徑,斜面高度相等。有三個完全相同的小球a、b、c,起先時均靜止于同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a、c兩小球在斜面頂端。若同時釋放,小球a、b、c到達(dá)水平面的時間分別為t1、t2、t3。若同時沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,小球a、b、c到達(dá)水平面的時間分別為t1'、t2'、t3'。下列關(guān)于時間的關(guān)系正確的是()A.t1>t3>t2B.t1=t1'、t2=t2'、t3=t3'C.t1'>t2'>t3'D.t1<t1'、t2<t2'、t3<t3'綜合提升練9.(2024廣東梅州模擬)體育課上,某同學(xué)跳起投籃,籃球脫手后斜向上飛出,如圖所示?；@球在上升過程中速度方向與水平方向的夾角θ的正切值為tanθ,不計空氣阻力,關(guān)于tanθ與籃球運(yùn)動時間t的關(guān)系,下列圖像可能正確的是()10.(2024廣東模擬)如圖所示,某次排球競賽中,排球在距網(wǎng)面水平距離為4.8m、距地面高度為3.24m時,運(yùn)動員將排球沿垂直網(wǎng)面的方向以16m/s的速度水平擊出。已知排球場網(wǎng)高2.24m,重力加速度取10m/s2,忽視空氣對排球的影響,則排球越過網(wǎng)的瞬間()A.速度方向豎直向下B.豎直速度大小為3m/sC.恰好擦過網(wǎng)的上沿D.距離網(wǎng)的上沿0.45m11.(2024廣東深圳高三?？?圖甲是我國傳統(tǒng)農(nóng)具——風(fēng)鼓車,圖乙是其工作原理示意圖。轉(zhuǎn)動搖柄,聯(lián)動風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)葉向車斗內(nèi)送風(fēng),入料倉漏口H漏出的谷物經(jīng)過車斗,質(zhì)量大于2.0×10-5kg的谷粒為飽粒,落入第一出料口A1B;質(zhì)量為1.2×10-5~2.0×10-5kg的谷粒為癟粒,落入其次出料口A2B;質(zhì)量小于1.2×10-5kg的草屑被吹出出風(fēng)口。已知A1、B、A2三點(diǎn)在同一水平線上,A1B的寬度為0.6m,A1在H正下方,A1H的高度為0.8m,質(zhì)量為2.0×10-5kg的谷粒從H漏出,恰好經(jīng)B點(diǎn)落入A2B。設(shè)谷物從H漏出時速度為零,谷粒在車斗內(nèi)所受水平風(fēng)力恒定且相等,只考慮其所受重力和水平風(fēng)力作用,重力加速度取10m/s2。甲乙(1)求谷粒從H落到出料口所閱歷的時間。(2)求谷粒所受水平風(fēng)力的大小。(3)若癟粒恰好能全部落入A2B,求A2B的寬度。12.(2024廣東梅州模擬)如圖所示,在一次紅、藍(lán)兩軍的對抗模擬演習(xí)中,攜帶炸彈的紅軍飛機(jī)(可視為質(zhì)點(diǎn))在藍(lán)軍上空飛行,飛行高度h=500m,飛機(jī)的速率v=100m/s。藍(lán)軍地面上A點(diǎn)位置固定著一門高射炮(可視為質(zhì)點(diǎn)),A點(diǎn)與飛機(jī)原飛行路徑(直線MN)在水平面上豎直方向的投影(直線M'N')間的距離L=2000m。已知重力加速度g取10m/s2,空氣對炮彈、炸彈的阻力均不計。(1)若高射炮放射2s后,炮彈正好到達(dá)直線MN上的B點(diǎn),求高射炮放射炮彈的初速度方向與水平方向的夾角的正切值。(2)若紅軍飛機(jī)在炮彈飛過后到達(dá)B點(diǎn),并且發(fā)覺高射炮的位置A點(diǎn),飛行員立即駕駛飛機(jī)從B點(diǎn)起先在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,并在恰當(dāng)?shù)奈恢冕尫乓幻墩◤?炸彈釋放時具有與飛機(jī)相同的速度,炸彈正好落在A點(diǎn)。求飛機(jī)做圓周運(yùn)動的半徑大小。參考答案第2講拋體運(yùn)動1.B解析鉛球被水平推出后,只有重力對鉛球做功,鉛球的機(jī)械能守恒,選項A錯誤;不計鉛球受到的空氣阻力,鉛球只受重力,加速度等于重力加速度,平拋運(yùn)動過程中重力加速度保持不變,選項B正確;鉛球被水平推出后機(jī)械能守恒,鉛球在平拋運(yùn)動過程中鉛球的重力勢能減小,動能增大,速度大小增大,選項C、D錯誤。2.C解析落地時間長短與小石塊豎直方向上的位移有關(guān),由于落點(diǎn)不確定,落地時間長短無法確定,故A、B錯誤;依據(jù)平拋運(yùn)動速度方向夾角α和位移方向夾角θ的關(guān)系tanα=2tanθ可知,當(dāng)小球落在拋出點(diǎn)所在斜面時,落地速度與水平方向的夾角相同,與水平初速度無關(guān),故C正確,D錯誤。3.A解析運(yùn)動員在空中只受重力,加速度恒定,相同時間內(nèi)的速度變更相同,A正確;利用平拋規(guī)律有x=v0t,h=12gt2,tan30°=hx,落點(diǎn)到A的距離s=hsin30°,得t=23v034.BC解析因為lAC=2lAB,則E、C的高度差是E、B高度差的2倍,依據(jù)h=12gt2得t=2hg,解得運(yùn)動的時間比為1∶2,故A錯誤;依據(jù)動能定理得,mgh=ΔEk,知球1和球2動能增加量之比為1∶2,故B正確;球1在水平方向上的位移是球2在水平方向上位移的2倍,結(jié)合x=v0t,解得初速度之比為22∶5.D解析小球做平拋運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,水平方向做勻速直線運(yùn)動,由L=12gt2得t=2Lg,因為下落高度相同,所以平拋運(yùn)動的時間相等,由幾何關(guān)系可知,小球的落點(diǎn)離A1越近,則小球在水平方向的位移越小,小球的拋出速度越小,所以小球落在B1時的初速度不是拋出速度的最小值,落在C1時水平位移最大,為2L,由2L=v0t得v0=gL=10m/s,為拋出速度的最大值,故A、B錯誤;由幾何關(guān)系可得B1D1線段上的點(diǎn)中,B1D1的中點(diǎn)離A1最近,B1或D1離A6.B解析水在空中做平拋運(yùn)動,豎直方向有h=12gt2,解得t=2hg,水被噴出時,水平方向同時具有兩個速度,沿徑向向外的出水速度v0,垂直徑向的水平速度v1=ωl,則水平方向的兩個位移分別為s0=v0t,s1=v1t=ωlt=g2h·l·2hg=l,其中s0的范圍滿意ωlt=l≤s0≤2ωlt=2l,依據(jù)幾何關(guān)系可知,自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田離O點(diǎn)最近距離為smin=(l+l)2+l2=5l,自動澆水裝置能澆灌到的農(nóng)田離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為smax=7.C解析將小球的運(yùn)動逆向看作是從B到A的平拋運(yùn)動,則x=v0t,y=12gt2,依據(jù)幾何關(guān)系有tanθ=yx=gt2v0=34,解得v0=4m/s,小球的初速度為v2=v02+(gt)2=213m/s≠8m/s,故B錯誤;當(dāng)小球離斜面最遠(yuǎn)時,速度方向平行于斜面,有tanθ=vyv0=34,解得vy=3m/s,則小球從離斜面最遠(yuǎn)處到B點(diǎn)所用時間為t'=vyg=0.3s,所以小球從拋出到離斜面最遠(yuǎn)處所閱歷的時間為Δt=t-t'=0.3s,故C正確;斜面AB8.AB解析第一種狀況,b小球做自由落體運(yùn)動,a、c做勻加速運(yùn)動,設(shè)斜面的高度為h,則對a小球有hsin30°=12gsin30°t12,對b小球有h=12gt22,對c小球有hsin45°=12gsin45°t32,由數(shù)學(xué)學(xué)問得t1>t3>t2;其次種狀況,a、c兩小球都做類平拋運(yùn)動,沿斜面對下方向都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,a的加速度為gsin30°,c的加速度為gsin45°,b球做平拋運(yùn)動,則對a小球有hsin30°=12gsin30°t1'2,對b小球有h=12gt2'2,對c小球有h9.C解析籃球拋出后做勻變速運(yùn)動,依據(jù)題意,有tanθ=vyvx=vy0-gtvx010.B解析排球具有水平分速度,實際速度不行能豎直向下,故A錯誤;排球做平拋運(yùn)動,運(yùn)動到網(wǎng)正上方時用時t=4.816s=0.3s,此時豎直方向上下落高度h=12gt2=0.45m,到網(wǎng)上沿的距離h'=3.24m-2.24m-h=0.55m>0,故C、D錯誤;豎直速度大小為11.答案(1)0.4s(2)1.5×10-4N(3)0.4m解析(1)豎直方向上有h=12gt將h=0.8m代入可得t=0.4s。(2)對質(zhì)量為2.0×10-5kg的谷粒,從H漏出恰好經(jīng)B點(diǎn),水平方向有x1=12at設(shè)風(fēng)力大小為F,由牛頓其次定律F=ma代入數(shù)據(jù),解得F=1.5×10-4N。(3)對質(zhì)量等于1.2×10-5kg的癟粒,從H漏出恰好經(jīng)過A2點(diǎn),設(shè)A2B寬度為x2,則有x1+x2=12a0tF=m0a0代入數(shù)據(jù),聯(lián)