2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第10課 拋體運(yùn)動(dòng)練習(xí)

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1、 第10課　拋體運(yùn)動(dòng) 1．平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng) a．以分解速度為突破口求解平拋運(yùn)動(dòng)與弧面結(jié)合問(wèn)題 (1)(2017.04浙江選考，3分)圖中給出了某一通關(guān)游戲的示意圖，安裝在軌道AB上可上下移動(dòng)的彈射器，能水平射出速度大小可調(diào)節(jié)的彈丸，彈丸射出口在B點(diǎn)正上方，豎直面內(nèi)的半圓弧BCD的半徑R＝2.0 m，直徑BD水平且與軌道AB處在同一豎直面內(nèi)，小孔P和圓心O連線與水平方向夾角為37°，游戲要求彈丸垂直于P點(diǎn)圓弧切線方向射入小孔P就能進(jìn)入下一關(guān)，為了能通關(guān)，彈射器離B點(diǎn)的高度和彈丸射出的初速度分別是(不計(jì)空氣阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A．0.15

2、 m，4 m/s　　　　　　B．1.50 m，4 m/s C．0.15 m，2 m/s D．1.50 m，2 m/s 答案：A 解析：如圖所示，彈丸從P點(diǎn)射出時(shí)的速度方向就是半徑OP的方向，即與水平方向成37°。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有＝tan 37°，豎直方向的速度vy＝gt，豎直方向上的位移h＋Rsin 37°＝gt2，水平方向上的位移R＋Rcos 37°＝vxt聯(lián)立解得h＝0.15 m，v0＝vx＝4 m/s，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 b．利用平拋運(yùn)動(dòng)水平方向與豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解問(wèn)題 (2)(2017全國(guó)Ⅰ，6分)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依

3、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(guò)球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過(guò)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(guò)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 答案：C 解析：發(fā)球機(jī)發(fā)出的球，速度較大的球越過(guò)球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過(guò)球網(wǎng)，原因是發(fā)球機(jī)到網(wǎng)的水平距離一定，速度大，則所用的時(shí)間較少，球下降的高度較小，容易越過(guò)球網(wǎng)，故C項(xiàng)正確，A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 c．利用幾何關(guān)系尋找平拋運(yùn)動(dòng)中的隱含條件 (3)(2015浙

4、江理綜，6分)如圖所示為足球球門，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)(足球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力)，則(　　) A．足球位移的大小x＝ B．足球初速度的大小v0＝ C．足球末速度的大小v＝ D．足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan θ＝ 答案：B 解析：如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，足球做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直高度為h，水平位移為x水平＝，則足球位移的大小為x＝＝，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。由h＝gt2，x水平＝v0t，可得足球的初速度為v0＝，故B項(xiàng)正確。由豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)可知，v＝2

5、gh，足球的末速度大小v＝＝，或者對(duì)足球應(yīng)用動(dòng)能定理有mgh＝－，可得足球末速度v＝＝，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。初速度方向與球門線夾角的正切值為tan θ＝，即tan θ＝，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 d．利用平拋運(yùn)動(dòng)的推論快速找到解題的切入點(diǎn) (4)(多選)(經(jīng)典題，6分)如圖所示，轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h，山坡傾角為θ，由此可算出(　　) A．轟炸機(jī)的飛行高度 B．轟炸機(jī)的飛行速度 C．炸彈的飛行時(shí)間 D．炸彈投出時(shí)的動(dòng)能 答案：ABC 解析：根據(jù)A點(diǎn)的高度可求得A點(diǎn)到底端的水平位移，即也是炸彈的水平位

6、移，由于炸彈垂直擊中目標(biāo)A，可知速度與水平方向的夾角，抓住平拋運(yùn)動(dòng)速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，可知平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移，從而得出轟炸機(jī)的飛行高度，故A項(xiàng)正確。求出平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移，根據(jù)y＝gt2得出炸彈平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)時(shí)間和水平位移求出轟炸機(jī)的初速度，故B項(xiàng)、C項(xiàng)均正確。由于炸彈的質(zhì)量未知，則無(wú)法求出炸彈投出時(shí)的動(dòng)能，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (5)(經(jīng)典題，6分)如圖所示，墻壁上落有兩只飛鏢，它們是從同一位置水平射出的，飛鏢甲與豎直墻壁成α＝53°角，飛鏢乙與豎直墻壁成β＝37°角，兩者相距為d。假設(shè)飛鏢的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)，求射出點(diǎn)離墻壁的水平距離。(sin 37°

7、＝0.6，cos 37°＝0.8) 答案：(6分) 解析：設(shè)射出點(diǎn)P離墻壁的水平距離為L(zhǎng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論：在任意時(shí)刻的速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)?？芍瑑娠w鏢速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)水平位移的中點(diǎn)Q，(2分) 如圖所示，由此得 cot β－cot α＝d(3分) 代入數(shù)據(jù)解得L＝(1分) e．利用假設(shè)法求解平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合問(wèn)題 (6)(經(jīng)典題，6分)如圖所示，戰(zhàn)機(jī)在斜坡上進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行，每隔相等時(shí)間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點(diǎn)，第二顆落在b點(diǎn)。斜坡上c、d兩點(diǎn)與a、b共線，且ab＝bc＝cd，不計(jì)空氣阻力，第三顆炸彈將落在(　　)

8、 A．bc之間 B．c點(diǎn) C．cd之間 D．d點(diǎn) 答案：A 解析：如圖所示，設(shè)第二顆炸彈的軌跡經(jīng)過(guò)A、b，第三顆炸彈的軌跡經(jīng)過(guò)P、Q(Q點(diǎn)是軌跡與斜面的交點(diǎn))，則a、A、B、P、C在同一水平線上。由題意可知，設(shè)aA＝AP＝x0，ab＝bc＝L，斜面傾角為 θ，三顆炸彈到達(dá)a所在水平面的豎直速度為vy，水平速度為v0。對(duì)第二顆炸彈，水平方向x1＝Lcos θ－x0＝v0t1，豎直方向y1＝vyt1＋gt。假設(shè)第三顆炸彈的軌跡PQ經(jīng)過(guò)cC，則對(duì)第三顆炸彈，水平方向x2＝2Lcos θ－2x0＝v0t2，豎直方向y2＝vyt2＋gt，解得t2＝2t1，y2>2y1，所以第三顆炸彈的軌

9、跡PQ不經(jīng)過(guò)cC，則第三顆炸彈將落在bc之間，故A項(xiàng)正確。 f．利用等時(shí)性解決多體平拋運(yùn)動(dòng) (7)(2017江蘇單科，3分)如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過(guò)的時(shí)間為(　　) A．t B.t C. D. 答案：C 解析：兩球同時(shí)拋出，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)下降的高度相同，始終在同一水平面上，根據(jù)x＝vAt＋vBt知，若兩球的拋出速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過(guò)的時(shí)間為，故C項(xiàng)正確，A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 g．通過(guò)類比求解類平拋運(yùn)

10、動(dòng) (8)(2017深圳二模，6分)如圖所示，abcd是傾角為θ的光滑斜面，已知ab∥dc，ad、bc均與ab垂直。在斜面上的a點(diǎn)，將甲球以速度v0沿ab方向入射的同時(shí)，在斜面上的b點(diǎn)將乙球由靜止釋放，則以下判斷正確的是(　　) A．甲、乙兩球不可能在斜面上相遇 B．甲、乙兩球一定在斜面上相遇 C．甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，總是在同一水平線上 D．甲、乙兩球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在相同時(shí)間內(nèi)速度的改變可能不相同 答案：C 解析：甲球做類平拋運(yùn)動(dòng)，乙球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與類平拋運(yùn)動(dòng)沿斜面向下的分運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，可知甲乙兩球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相同時(shí)間內(nèi)沿斜面向

11、下的位移相同，即總是在同一水平線上，若斜面足夠長(zhǎng)，兩球一定會(huì)在斜面上相遇，但是斜面不是足夠長(zhǎng)，所以兩球不一定在斜面上相遇，故A項(xiàng)、B項(xiàng)均錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。因?yàn)榧滓覂汕虻募铀俣认嗤?，則相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 h．對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡進(jìn)行定性分析 (9)(2016江蘇單科，3分)有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍。現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計(jì)空氣阻力。圖中①為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是(　　) A．①　　　　　B．②　　　　　C．③　　　　　D．④ 答案：A 解析：由題意知A、B兩球拋出的初速度相同，雖然質(zhì)量不同，但由牛頓第二定律可知，兩球運(yùn)動(dòng)的加速度相同，均為重力加速度，所以運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 5