2025版高考物理一輪復習第四章曲線運動萬有引力與航天課時2拋體運動課時訓練含解析新人教版

PAGE10-課時2拋體運動1.對做平拋運動的物體,下列說法正確的是(C)A.運動軌跡可能是始終線B.在任何相等時間內(nèi)的位移增量總是相等的C.在任何相等時間內(nèi)的速度變更總是大小相等,方向相同D.在任何相等時間內(nèi)的速度變更大小不等,但方向相同解析:平拋運動是勻變速曲線運動,所以在相同時間內(nèi)位移的變更量是不相等的,但速度變更肯定相等,方向相同,C正確。2.如圖所示,P,Q為兩個相同的小球,用小錘打擊彈性金屬片后,P球沿水平方向拋出,同時Q球做自由落體運動,不計空氣阻力。關于P,Q兩球在空中運動的下列說法中,錯誤的是(A)A.速度方向始終相同B.加速度大小肯定相同C.所受重力大小肯定相同D.同一時刻始終處于同一高度解析:P球和Q球的速度方向不同,但加速度和重力都是相同的,在相同時間內(nèi)在豎直方向上的位移相同,故同一時刻在同一高度,B,C,D正確,A錯誤。3.如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A,B,分別落在地面上的M,N點,兩球運動的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?則(D)A.B的加速度比A的大B.B的飛行時間比A的長C.B在最高點的速度與A在最高點的速度一樣大D.B在落地時的速度比A在落地時的大解析:在同一位置拋出的兩小球,不計空氣阻力,在運動過程中的加速度等于重力加速度,故A,B的加速度相等,選項A錯誤;依據(jù)h=12gt24.a,b兩個物體做平拋運動的軌跡如圖所示,設它們拋出時的初速度分別為va,vb,從拋出至遇到臺上的時間分別為ta,tb,則(D)A.va=vb B.va<vbC.ta>tb D.ta<tb解析:由題圖知,hb>ha,由h=12gt2得ta<tb又因為x=v0t,且xa>xb,所以va>vb,選項D正確。5.某物體做平拋運動時,它的速度方向與水平方向的夾角為θ,其正切值tanθ隨時間t變更的圖象如圖所示,(g取10m/s2)則(A)A.第1s物體下落的高度為5mB.第1s物體下落的高度為10mC.物體的初速度為5m/sD.物體的初速度為8m/s解析:因tanθ=gtv0=gv0t,對應圖象可得gv0=1,v0=10m/s,C,D錯誤;第1s內(nèi)物體下落的高度h=12gt2=16.(2024·浙江6月學考)如圖所示,玩具槍槍管保持水平且與固定靶中心位于同一水平線上,槍口與靶心距離不變。若不考慮空氣阻力,子彈擊中靶后即停止,則子彈放射速度越大(D)A.位移越大 B.空中飛行時間不變C.空中飛行時間越長 D.擊中點離靶心越近解析:由平拋運動規(guī)律x=vt,y=12gt27.物體以肯定的初速度水平拋出,不計空氣阻力。經(jīng)過t1時間,其速度方向與水平方向夾角為37°,再經(jīng)過t2時間,其速度方向與水平方向夾角為53°,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則t1∶t2為(A)A.9∶7 B.7∶9 C.16∶9 D.9∶16解析:設初速度為v0,則tan37°=vyv0=gt1v0,解得t1=3v04g。tan53°=vy'v0,解得vy′=43v0錯誤。8.某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球。忽視空氣阻力,兩只小球落到水平地面的(B)A.時刻相同,地點相同 B.時刻相同,地點不同C.時刻不同,地點相同 D.時刻不同,地點不同解析:彈出的小球做平拋運動,豎直方向的分運動為自由落體運動,水平方向的分運動為勻速直線運動。彈射管沿光滑豎直軌道自由下落,兩只小球始終處于同一水平面,因此兩只小球同時落地。由h=12gt29.如圖所示,水平面內(nèi)放置一個直徑d=1m,高h=1m的無蓋薄油桶,沿油桶直徑距左桶壁s=2m處的正上方有一點P,P點的高度H=3m,從P點沿直徑方向水平拋出一小球,不考慮小球的反彈,下列說法不正確的是(取g=10m/s2)(B)A.小球的速度范圍為15m/s<v<32B.小球的速度范圍為15m/s<v<32C.小球的速度范圍為2315m/s<v<D.若P點的高度變?yōu)?.8m,則小球無論初速度多大,均不能落在桶底(桶邊沿除外)解析:如圖所示,由平拋運動規(guī)律可知,若小球落在A點時,vA=sg2H=2315m/s,當小球落在D點時,vD=sg2(H-h)=10m/s,當小球落在B點時,vB=(s+d)g2H=15m/s,當小球落在C點時,vC=(s+d)g2(H-h)=3210m/s,可知15m/s<v<v″=(s+d)g2H0=5m/s,由此可知,在此高度上初速度大于5m10.一輛小車沿水平面始終做勻變速直線運動。一根細線的上端固定在車頂,下端系一個小球M,穩(wěn)定時,細線的位置如圖所示,P點為小球正下方小車地板上的點。某時刻細線突然斷裂,小球第一次落到小車的地板上Q點(Q點未標出,該過程小車的運動方向沒有變,小球沒有跟左右兩壁相碰,不計空氣阻力)。則下列說法正確的是(B)A.無論小車向左運動還是向右運動,Q點都肯定在P點的左側B.無論小車向左運動還是向右運動,Q點都肯定在P點的右側C.若小車向左運動,則Q點肯定在P點的左側D.若小車向右運動,則Q點肯定在P點的左側解析:由題圖可知,系統(tǒng)具有向左的恒定加速度,當細線斷裂后,小球在水平方向上做勻速運動,小車仍舊具有向左的加速度,向左運動則加速,相同時間內(nèi)小車位移大于小球位移,小球落在P點右側;向右運動則減速,相同時間內(nèi)小車位移小于小球位移,小球仍落在P點右側,B正確。11.羽毛球運動員表演羽毛球定點擊鼓,如圖是他表演時的羽毛球場地示意圖。圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高。若運動員每次發(fā)球時羽毛球飛出位置不變且均做平拋運動,則(B)A.擊中甲、乙的兩球初速度v甲=v乙B.擊中甲、乙的兩球初速度v甲>v乙C.假設某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓D.擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大解析:由題圖可知,甲、乙兩鼓的高度相同,所以羽毛球到達兩鼓用時相同,但由于兩鼓離運動員的水平距離不同,甲鼓的水平距離較遠,由v=xt可知,擊中甲、乙的兩球初速度v甲>v乙12.轟炸機沿水平方向勻速飛行,到達山坡底端正上方時釋放一顆炸彈,如圖所示,并垂直擊中山坡上的目標A。已知A點高度為h,山坡傾角為θ,由以上條件不能算出(D)A.轟炸機的飛行高度 B.轟炸機的飛行速度C.炸彈的飛行時間 D.炸彈投出時的動能解析:依據(jù)題述,tanθ=vgt,x=vt,tanθ=hx,H=h+y,y=12實力提升13.如圖所示為足球球門,球門寬為L,一個球員在球門中心正前方距離球門線s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點)。球員頂球點的高度為h。頂球后足球做平拋運動(足球可看做質點,忽視空氣阻力)則(B)A.足球位移大小x=LB.足球初速度的大小v0=gC.足球末速度的大小v=gD.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tanθ=L解析:由幾何學問得足球的位移x=L24+h2+s2,A錯誤;足球做平拋運動有x′=L24+s2=v0t,h=12gt2,解得v14.(多選)如圖(a),在跳臺滑雪競賽中,運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳,每次都從離開跳臺起先計時,用v表示他在豎直方向的速度,其vt圖象如圖(b)所示,t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則(BD)A.其次次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B.其次次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C.其次次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D.豎直方向速度大小為v1時,其次次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大解析:vt圖象與時間軸所圍的面積表示豎直方向的位移,依據(jù)題意結合圖象可知,其次次面積大于第一次面積,表示其次次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大,故A錯誤;依據(jù)幾何關系可知,其次次滑翔過程中豎直方向上的位移大,其在水平方向上的位移就大,故B正確;依據(jù)加速度的定義式a=ΔvΔt,結合圖象知Δv1>Δv2,Δt1<Δt2,則a1>a2,即其次次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的小,故C錯誤;豎直方向速度為v1時,第一次滑翔過程的圖象的切線斜率比其次次的大,即a1>a2,由mg-fy=ma,可知,f15.在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡扮裝置如圖所示。P是一個微粒源,能持續(xù)水平向右放射質量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置,離P點的水平距離為L,上端A與P點的高度差也為h。(1)若微粒打在探測屏AB的中點,求微粒在空中飛行的時間;(2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍;(3)若打在探測屏A,B兩點的微粒的動能相等,求L與h的關系。解析:(1)打在AB中點的微粒,在豎直方向有32h=12解得t=3h(2)打在B點的微粒初速度最小,有v1=Lt1,2h=1v1=Lg同理,打在A點的微粒初速度最大,為v2=Lg2微粒初速度范圍Lg4h≤v≤L(3)由能量關系12mv22+mgh=1解得L=22h。答案:(1)3hg(2)Lg4h≤v≤L16.如圖所示,水平地面的B點右側有一扇形擋板,半徑R=4m,B為圓心,BC連線與豎直方向夾角為37°。滑塊靜止在水平地面上的A點,AB間距L=4.5m?，F(xiàn)用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑塊,持續(xù)作用一段距離后撤去,滑塊恰落在扇形擋板的C點,已知滑塊質量m=2kg,與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)拉力F作用的距離;(2)滑塊從A點運動到圓弧上C點所用的時間。解析:(1)滑塊落在C點,其從B點射出的速度v2滿意Rsin37°=v2t3又Rcos37°=12g在水平面上加速前進x1時,物塊恰好落到C點,由動能定理Fx1-μmgL=12m解得x1=2.5m。(2)起先時的加速度為a1,由牛頓其次定律F-μmg=ma1,x1=12a1t12,vmax=a撤力后滑塊在水平面上減速運動的加速度為a2,運動時間為t2μmg=ma2v2=vmax-a2t2運動總時間為t=t1+t2+t3=2.3s。答案:(1)2.5m(2)2.3s17.如圖所示,裝甲車在水平地面上以速度v0=20m/s沿直線前進,車上機槍的槍管水平,距地面高度為h=1.8m。在車正前方直立一塊高度為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時,機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對于槍口的初速度為v=800m/s。在子彈射出的同時,裝甲車起先勻減速運動,行進x=90m后停下。裝甲車停下后,機槍手以相同方式射出其次發(fā)子彈。(不計空氣阻力,子彈看成質點,重力加速度g=10m/s2)(1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大小;(2)當L=410m時,求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度,并計算靶上兩個彈孔之間的距離;(3)若靶上只有一個彈孔,求L的范圍。解析:(1)裝甲車減速過程中有0-v0代入數(shù)據(jù)得a=209m/s2(2)第一發(fā)子彈對地飛行的初速度v1=v0+v=820m/s,第一發(fā)子彈的運動時間t1=Lv第一發(fā)子彈下落高度h1=12gt第一發(fā)子彈彈孔離地高度為H=h-h1,代入數(shù)據(jù)可知H=0.55m。同理,其次發(fā)子彈的運