高考物理二輪復(fù)習專項訓(xùn)練模型8平拋運動模型（解析版）

模型8平拋運動模型1.（2023高考全國甲卷）一同學(xué)將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，鉛球在平拋運動過程中，A.機械能一直增加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【參考答案】B【命題意圖】本題考查平拋運動及其相關(guān)知識點?！窘忸}思路】將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，鉛球在平拋運動過程中，只有重力做功，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，速度大小變化，AC錯誤；鉛球在平拋運動過程中，只受重力，加速度為g，B正確；被推出后，重力做功，動能逐漸增大，所以被推出后瞬間動能最小，D錯誤。2.（2023高考湖南卷）如圖（a），我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為SKIPIF1<0，且軌跡交于SKIPIF1<0點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0方向水平，SKIPIF1<0方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（）A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B.谷粒2在最高點的速度小于SKIPIF1<0C.兩谷粒從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的運動時間相等 D.兩谷粒從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的平均速度相等【參考答案】B【名師解析】拋出的兩粒谷粒在空中運動都是只受重力，加速度都是重力加速度，所以谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A錯誤；根據(jù)拋體運動規(guī)律，可知谷粒2在最高點的速度小于SKIPIF1<0，兩谷粒從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的運動時間不相等，B正確C錯誤；由于兩谷粒在空中運動時間不相等，所以兩谷粒從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的平均速度不相等，D錯誤。3.（2023高考全國甲卷）（12分）如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈簧的彈性勢能為Ep。釋放后，小球在彈簧作用下有靜止開始在桌面上運動，與彈簧分離后，從桌面水平飛出。小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的4/5。小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求：（1）小球離開桌面時的速度大?。唬?）小球第一次落地點距桌面上其飛出點的水平距離。【參考答案】（1）SKIPIF1<0（2）SKIPIF1<0【命題意圖】本題考查機械能守恒定律、平拋運動及其相關(guān)知識點?！窘忸}思路】（1）由Ep=SKIPIF1<0，解得v0=SKIPIF1<0（2）根據(jù)題述，小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h，由SKIPIF1<0解得v’y=SKIPIF1<0由題述，碰撞地面后垂直于地面速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的4/5，即SKIPIF1<0vy=v’y，可知碰撞前瞬間垂直于地面速度分量大小為vy=SKIPIF1<0v’y=SKIPIF1<0SKIPIF1<0。由vy=gt，x=v0t，解得x=SKIPIF1<0?！痉椒偨Y(jié)】平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，依據(jù)相關(guān)物理規(guī)律列方程解答。4．（2023全國高考新課程卷）（10分）將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。要使石子從水面跳起產(chǎn)生“水漂”效果，石子接觸水面時的速度方向與水面的夾角不能大于θ。為了觀察到“水漂”，一同學(xué)將一石子從距水面高度為h處水平拋出，拋出速度的最小值為多少？（不計石子在空中飛行時的空氣阻力，重力加速度大小為g）【名師解析】可以把“打水漂”理想化為平拋運動。從高h處水平拋出扁平石子，落到水面時豎直方向速度為vy=SKIPIF1<0（3分）要使扁平石子落水速度與水平面夾角小于θ，則SKIPIF1<0＜tanθ，（3分）解得v0≥SKIPIF1<0（3分）即拋出的速度最小值為vmin=SKIPIF1<0（1分）5．（2022·高考廣東物理）圖2是滑雪道的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后飛入空中，在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是（）A．B．C．D．【參考答案】C【命題意圖】本題考查勻變速直線運動，勻速直線運動，平拋運動和對v-t圖像、a—t圖像的理解?！窘忸}思路】根據(jù)題述情景，可知運動員在斜坡上有靜止滑下，做加速度小于g的加速運動，在NP段做勻速直線運動，從P飛出，做平拋運動，加速度為g，速度不均勻增大，所以圖像C正確。6.（2023高考湖北卷）如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道SKIPIF1<0在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道SKIPIF1<0內(nèi)側(cè)，并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點。求：（1）小物塊到達D點的速度大??；（2）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小。【參考答案】（1）SKIPIF1<0；（2）0；（3）SKIPIF1<0【名師解析】（1）由mg=mSKIPIF1<0，解得：SKIPIF1<0（2）小物塊由C到D，由機械能守恒定律，SKIPIF1<0+mgR（1+cos60°）=SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0將小球在C點沿圓弧切線方向進入軌道的速度沿水平方向和豎直方向分解，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0，聯(lián)立解得：h=1.5R（3）由SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0對小物塊從A運動到B的過程，由動能定理，μmgπ·2R=SKIPIF1<0-SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0最新模擬題1.(2024長春重點高中質(zhì)檢)如圖所示，半徑為5m的四分之一圓弧ABC固定在水平地面上，O為圓心。在圓心O右側(cè)同一水平線上某點處，水平向左拋出一個小球，小球可視為質(zhì)點，恰好垂直擊中圓弧上的D點，D點到水平地面的高度為2m，g取10m/s2，則小球的拋出速度是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【參考答案】C【名師解析】小球在豎直方向做自由落體運動，則豎直分速度vy=SKIPIF1<0m/s=2SKIPIF1<0m/s垂直擊中D點，速度反向延長線過圓心，如下圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，有sinθ=SKIPIF1<0解得θ=37°則在D點，分解速度可得v0=SKIPIF1<0m/s故選C。2.(2024浙江嘉興質(zhì)檢)如圖所示是比賽過程中擊出的羽毛球在空中運動過程的頻閃照片。O、P、Q三點分別是羽毛球在上升、到達最高點和下落階段，羽毛球的泡沫頭所在的位置。羽毛球從O運動到Q過程中的合力大小F、水平位移大小x、速度大小v、機械能E隨時間變化的關(guān)系中，可能正確的是【參考答案】D【名師解析】羽毛球在空中運動，受到與運動方向相反的空氣阻力，所受合力隨時間變化，水平方向分速度不是衡量，水平位移x與時間不是成正比，圖像AB錯誤；速度大小隨時間不是均勻變化，圖像C錯誤；羽毛球機械能隨時間減小，圖像D正確。3.（2023年7月安徽合肥六校聯(lián)考）如圖所示，小球以v0=12m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為37°，在B點小球速度方向與水平方向的夾角為53°?？諝庾枇雎圆挥?，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。以下判斷正確的是（）A.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=0.7sB.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=1.6sC.拋出點到B點間的豎直高度差h=15mD.拋出點到B點間的豎直高度差h=12.8m【參考答案】AD【名師解析】小球經(jīng)過A點時，有SKIPIF1<0小球經(jīng)過B點時，有SKIPIF1<0小球豎直方向做勻加速直線運動，有SKIPIF1<0聯(lián)立，可得SKIPIF1<0故A正確；B錯誤；小球經(jīng)過B點時，豎直方向滿足SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)，得h=12.8m故C錯誤；D正確。4.(2024長春重點高中質(zhì)檢)如圖所示為某同學(xué)研究一鋼球去做平拋運動時的一段軌跡，在軌跡上取SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三點，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的水平間距相等且均為SKIPIF1<0，測得SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的豎直間距分別是SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0的值不可能為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【參考答案】C【名師解析】鋼球在豎直方向做初速度為0的勻加速運動，如果A點為拋出點，則根據(jù)連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的豎直位移比為SKIPIF1<0，可知SKIPIF1<0最小為SKIPIF1<0，故不可能為選項C。5.(2023天津二校期末)以初速度SKIPIF1<0水平拋出一物體，當它的豎直速度與水平速度大小相等時（重力加速度為g），則（）A.物體運動時間為SKIPIF1<0B.物體瞬時速度的大小是SKIPIF1<0C.物體的豎直位移是水平位移的2倍D.物體運動位移的大小是SKIPIF1<0【參考答案】AD【名師解析】物體豎直方向做自由落體運動，可得物體運動的時間為SKIPIF1<0A正確；物體瞬時速度的大小為SKIPIF1<0，B錯誤；水平位移為SKIPIF1<0由豎直方向平均速度可得豎直位移為SKIPIF1<0即SKIPIF1<0物體運動位移的大小為SKIPIF1<0C錯誤，D正確。。6．(2024江蘇鹽城期初摸底質(zhì)檢)如圖所示，足夠大的粗糙斜面傾角為θ，小滑塊以大小為v0的水平初速度開始沿斜面運動，經(jīng)過一段時間后，小滑塊速度大小為v、方向與初速度垂直。此過程小滑塊加速度的最大值為a1、最小值為a2。已知小滑塊與斜面動摩擦因數(shù)μ=v=v0 B．C．a(chǎn)2=【參考答案】．D【名師解析】．小滑塊在斜面上滑動，摩擦力力大小始終不變?yōu)槠浯笮∨c重力沿著斜面向下的分力大小相等，滑塊速度從水平到豎直過程中根據(jù)動能定理其中為垂直初速度方向滑塊沿斜面下滑的長度，為滑塊運動軌跡的長度，根據(jù)幾何關(guān)系可知可知故AB錯誤；CD．摩擦力速度的方向始終與滑塊相對斜面的速度方向相反，可知的方向與重力沿斜面向下的分力的方向的夾角為到，則合力的大小范圍結(jié)合牛頓第二定律可得則故D正確，C錯誤。7.（2023安徽合肥六校聯(lián)考）如圖所示，小球以v0=12m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為37°，在B點小球速度方向與水平方向的夾角為53°?？諝庾枇雎圆挥嫞琯取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。以下判斷正確的是（）A.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=0.7sB.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=1.6sC.拋出點到B點間的豎直高度差h=15mD.拋出點到B點間的豎直高度差h=12.8m【參考答案】AD【名師解析】小球經(jīng)過A點時，有SKIPIF1<0小球經(jīng)過B點時，有SKIPIF1<0小球豎直方向做勻加速直線運動，有SKIPIF1<0聯(lián)立，可得SKIPIF1<0故A正確；B錯誤；小球經(jīng)過B點時，豎直方向滿足SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)，得h=12.8m故C錯誤；D正確。8.(2023年7月重慶期末)如圖所示，一小球以速度SKIPIF1<0從傾角為SKIPIF1<0的斜面頂端A處水平拋出，垂直落到在斜面底端與斜面垂直的擋板上的B點，已知重力加速度為g，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）A.小球到達B點的速度大小為SKIPIF1<0B.斜面的長度為SKIPIF1<0C.小球到達B點時經(jīng)歷的時間為SKIPIF1<0D.B點到水平面高度為SKIPIF1<0【參考答案】AD【名師解析】將B點速度分解為水平和豎直方向，根據(jù)幾何關(guān)系B點速度與水平方向的夾角為SKIPIF1<0，分解速度SKIPIF1<0A正確；BC．B點的豎直分速度SKIPIF1<0，由幾何關(guān)系SKIPIF1<0得SKIPIF1<0小球離開桌面到B點的時間SKIPIF1<0初速度沿斜面方向的分量SKIPIF1<0重力加速度沿斜面的分量SKIPIF1<0由勻變速直線運動的公式得斜面長為SKIPIF1<0BC錯誤；D．斜面的豎直高度為SKIPIF1<0平拋的豎直位移為SKIPIF1<0則B點到水平面的高度為SKIPIF1<0D正確。。9.(2023重慶期末)如圖所示，質(zhì)量為SKIPIF1<0、長SKIPIF1<0、高SKIPIF1<0的矩形滑塊A置于水平面上，上表面的左端有一質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊B，A與B、地面間的動摩擦因數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，用水平力打擊滑塊A的右端，使之獲得向左的速度SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0．SKIPIF1<0開始運動時，滑塊A加速度；SKIPIF1<0要使小物塊B不滑出滑塊，SKIPIF1<0應(yīng)滿足的條件；SKIPIF1<0如果SKIPIF1<0，則小物塊B落地時，跟滑塊A右端的距離．【參考答案】（1）SKIPIF1<0，方向向右（2）SKIPIF1<0（3）SKIPIF1<0【名師解析】SKIPIF1<0當滑塊A開始運動時，上下表面均受到摩擦力的作用：SKIPIF1<0SKIPIF1<0，方向向右SKIPIF1<0當小物塊B滑到大物塊的最右端時，速度相同，則小物塊不滑出，對小物塊B：SKIPIF1<0SKIPIF1<0速度為：SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0對大滑塊A：SKIPIF1<0速度為：SKIPIF1<0位移為為：SKIPIF1<0由SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立以上各式解得：SKIPIF1<0即給大滑塊的速度不大于2m/sSKIPIF1<0此時小滑塊一定從大滑塊上滑下，滑出后做平拋運動，大滑塊做減速運動；SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0聯(lián)立解得：SKIPIF1<0取SKIPIF1<0小滑塊滑出后，B的速度為：SKIPIF1<0A的速度為：SKIPIF1<0B平拋，豎直方向上有：SKIPIF1<0水平位移為：SKIPIF1<0聯(lián)立解得：SKIPIF1<0A滑塊做減速運動時的加速度為：SKIPIF1<0SKIPIF1<0A做減速時的位移：SKIPIF1<0相距距離為：SKIPIF1<015.（2023年7月安徽黃山期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為SKIPIF1<0的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌道右下方有一段弧形軌道SKIPIF1<0。質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊SKIPIF1<0與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0。以水平軌道末端SKIPIF1<0點為坐標原點建立平面直角坐標系SKIPIF1<0，SKIPIF1<0軸的正方向水平向右，SKIPIF1<0軸的正方向豎直向下，弧形軌道SKIPIF1<0端坐標為SKIPIF1<0，Q端在SKIPIF1<0軸上。重力加速度為SKIPIF1<0，則：（1）若物塊A從傾斜軌道上距SKIPIF1<0軸高度為SKIPIF1<0的位置由靜止開始下滑，求SKIPIF1<0到SKIPIF1<0點時速度與SKIPIF1<0的關(guān)系；（2）若SKIPIF1<0的曲線方程為SKIPIF1<0，證明物塊A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過SKIPIF1<0點落在弧形軌道SKIPIF1<0上的動能相同；（3）將質(zhì)量為SKIPIF1<0（SKIPIF1<0為常數(shù)且SKIPIF1<0）的小物塊SKIPIF1<0置于SKIPIF1<0點，物塊A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點的右側(cè)，求A下滑的初始位置距SKIPIF1<0軸高度的取值范圍?！緟⒖即鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【名師解析】（1）根據(jù)動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）當A落在任一點（x，y）時：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0Ek為定值，故物塊A經(jīng)O點落在PQ上的動能相同；（3）由動能定理得SKIPIF1<0碰撞時有SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)A碰撞后又回到O點的速度為v3，有SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0A落到弧形軌道上，故SKIPIF1<0A落到B落點右側(cè)，有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<016.(2024遼寧沈陽重點高中質(zhì)檢)如圖所示，一定高度的平臺右側(cè)有一沿豎直方向固定的光滑軌道，其中MNP為半徑R1=1m，圓心角SKIPIF1<0的光滑圓弧軌道，PQ為半徑R2=0.4m的SKIPIF1<0圓軌道（摩擦不可忽略），質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的小物塊由O點以初速度v0=7.5m/s沿水平方向拋出，結(jié)果小物塊由M點無碰撞地進入圓軌道，經(jīng)過一段時間小物塊離開Q點后剛好再次落到M點，重力加速度g取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。求：（1）OM兩點之間的水平間距x；（2）小物塊在Q點對軌道的壓力大?。唬?）小物塊再次落到M點時，速度與豎直方向夾角的余弦值SKIPIF1<0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮浚?）7.5m；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【名師解析】（1）小物塊從O點到M點的運動過程做平拋運動，由幾何關(guān)系可知小物塊從M點射入軌道時速度方向與水平方向的夾角為53°，則有SKIPIF1<0又有SKIPIF1<0OM兩點之間的水平