高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練11 平拋運動（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題

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1、考點規(guī)范練11　平拋運動 一、單項選擇題 1.如圖所示,某同學(xué)將一枚飛鏢從高于靶心的位置水平投向豎直懸掛的靶盤,結(jié)果飛鏢打在靶心的正下方。忽略飛鏢運動過程中所受空氣阻力,在其他條件不變的情況下,為使飛鏢命中靶心,他在下次投擲時可以(　　) A.換用質(zhì)量稍大些的飛鏢 B.適當(dāng)增大投飛鏢的高度 C.到稍遠(yuǎn)些的地方投飛鏢 D.適當(dāng)減小投飛鏢的初速度 答案:B 解析:飛鏢做平拋運動,飛鏢打在靶心的正下方說明飛鏢豎直方向的位移偏大,根據(jù)平拋運動的規(guī)律,水平方向上x=v0t,豎直方向上h=12gt2,所以要想減小飛鏢豎直方向的位移,在水平位移不變的情況下,可以適當(dāng)增大投飛鏢的初速度來減

2、小飛鏢的運動時間,故D錯誤;初速度不變時,時間不變,適當(dāng)增大投飛鏢的高度,可以使飛鏢命中靶心,飛鏢的質(zhì)量不影響平拋運動的規(guī)律,故A錯誤,B正確;在稍遠(yuǎn)些地方投飛鏢,則運動時間變長,下落的高度變大,反而不會擊中靶心,故C錯誤。 2.如圖所示,a、b兩小球從同一豎直線上的不同位置拋出后,恰好在c位置相遇,已知a、b兩球拋出時的速度分別為v1、v2,不計空氣阻力,下列說法正確的是(　　) A.兩球從拋出到運動至c點的時間相等 B.a先拋出,且v1>v2 C.b先拋出,且v1

3、知,下降的高度越高,時間越長,根據(jù)題圖可知,ha>hb,則a球運動的時間長,b球運動的時間短,可知a球一定是早些拋出的,水平位移相等,根據(jù)x=v0t知,a球的運動時間長,則a球的初速度小,即v1

4、θ C.增大拋射角θ,同時減小拋出速度v0 D.增大拋射角θ,同時增大拋出速度v0 答案:C 解析:由于籃球都是垂直擊中A點,可應(yīng)用逆向思維,把籃球的運動看作從A點開始的平拋運動。當(dāng)將B點水平向左移動一小段距離時,在A點拋出的籃球仍落在B點,則平拋運動的豎直高度不變,水平位移減小,球到B點的時間t=2?g不變,豎直分速度vy=2g?不變,水平方向上由x=vxt知,x減小,vx減小,則合速度v0=vx2+vy2變小,與水平方向的夾角tanθ=vyvx變大,綜上所述選項C正確。 4.(2019·河南百校聯(lián)盟模擬)如圖所示,斜面體ABC固定在水平地面上,斜面的高AB為2 m,傾角為θ=37

5、°,且D是斜面的中點,在A點和D點分別以相同的初速度水平拋出一個小球,結(jié)果兩個小球恰能落在地面上的同一點,則落地點到C點的水平距離為(　　) A.34 m B.23 m C.22 m D.43 m 答案:D 解析:設(shè)斜面的高AB為h,落地點到C點的距離為x,則由幾何關(guān)系及平拋運動規(guī)律有?tanθ+x2?g=?2tanθ+x?g,解得x=43m,選項D正確。 5.如圖所示,P是水平面上的圓弧凹槽。從高臺邊緣B點以某速度v0水平飛出的小球,恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道。O是圓弧的圓心,θ1是OA與豎直方向的夾角,θ2是BA與豎直方向的夾角。則(　　

6、) A.tanθ2tanθ1=2 B.tan θ1·tan θ2=2 C.1tanθ1·tanθ2=2 D.tanθ1tanθ2=2 答案:B 解析:由題意可知tanθ1=vyvx=gtv0,tanθ2=xy=v0t12gt2=2v0gt,所以tanθ1·tanθ2=2,故B正確。 6.(2017·全國卷Ⅰ)發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(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間較多 B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大 C.速度較大的球通過同一水平

7、距離所用的時間較少 D.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大 答案:C 解析:A、B、D項,同一高度射出的乒乓球在豎直方向上做自由落體運動,下降相同的距離,所用的時間相同,在豎直方向上的速度相同;下降相同的時間間隔,下降的距離相同,故A、B、D項錯誤。C項,乒乓球在水平方向上做勻速運動。通過同一水平距離,速度較大的球所用的時間較少,下落的高度較小,故能過網(wǎng),故C項正確。 7.(2019·廣東茂名五校聯(lián)考)如圖所示,一足夠長的斜面傾角為45°,一彈性小球,在與斜面上端等高的A點處由靜止釋放,小球落到斜面上的B點后反彈,反彈時速度大小不變,反彈前后,速度方向與斜面夾角相等,小球反彈后

8、落到斜面上C點,不計空氣阻力,則小球在AB段和BC段運動中(　　) A.運動時間之比為tAB∶tBC=1∶1 B.重力做功的平均功率之比為PAB∶PBC=1∶3 C.運動的豎直高度之比為hAB∶hBC=1∶2 D.若小球釋放點自A點向右平移少許,則小球反彈后再次落到斜面上時的速度方向與落到C點的相同 答案:D 解析:設(shè)AB=h,則落到斜面上時的時間tAB=2?g,速度為v=2g?,則反彈速度也為v=2g?,在斜面上做平拋運動vtBC=12gtBC2,解得tBC=2vg=22?g,即tAB∶tBC=1∶2,選項A錯誤;在AB段重力做功的平均功率PAB=mg?tAB=mgg?2,在

9、BC段重力做功的平均功率PBC=mg·12gtBC2tBC=12mg2tBC=mg2g?,則PAB∶PBC=1∶2,選項B錯誤;運動的豎直高度之比為hAB∶hBC=h∶12gtBC2=1∶4,選項C錯誤;若設(shè)小球從斜面上水平拋出后落到斜面上時速度方向與水平方向夾角為θ,則根據(jù)平拋運動的推論可知tanθ=2tan45°=2,則小球落到斜面上時的速度方向一定;若小球釋放點自A點向右平移少許,則小球反彈后仍水平拋出,則再次落到斜面上時速度方向與落到C點的相同,選項D正確。 8.如圖所示,在水平放置的半徑為R的圓柱體的正上方的P點,將一個小球以水平速度v0沿垂直于圓柱體的軸線方向拋出,小球飛行一段時

10、間后恰好從圓柱體的Q點沿切線飛過,測得O、Q連線與豎直方向的夾角為θ。那么小球完成這段飛行的時間是(　　) A.t=v0gtanθ B.t=gtanθv0 C.t=Rsinθv0 D.t=Rcosθv0 答案:C 解析:小球做平拋運動,tanθ=vyv0=gtv0,則時間t=v0tanθg,選項A、B錯誤;在水平方向上有Rsinθ=v0t,則t=Rsinθv0,選項C正確,D錯誤。 二、多項選擇題 9.如圖所示,a、b兩個小球從不同高度同時沿相反方向水平拋出,其平拋運動軌跡的交點為P,則以下說法正確的是(　　) A.a、b兩球同時落地 B.b球先落地 C.a、b兩球在

11、P點相遇 D.無論兩球初速度大小多大,兩球總不能相遇 答案:BD 解析:由h=12gt2可得t=2?g,因ha>hb,故b球先落地,B正確,A錯誤;兩球的運動軌跡相交于P點,但兩球不會同時到達(dá)P點,故無論兩球初速度大小多大,兩球總不能相遇,C錯誤,D正確。 10.如圖所示,水平地面的上空有一架飛機在進(jìn)行投彈訓(xùn)練,飛機沿水平方向做勻加速直線運動。當(dāng)飛機飛經(jīng)觀察點B點正上方A點時投放一顆炸彈,經(jīng)時間t炸彈落在觀察點B正前方l1處的C點,與此同時飛機投放出第二顆炸彈,最終落在距觀察點B正前方l2處的D點,且l2=3l1,空氣阻力不計。以下說法正確的有(　　) A.飛機第一次投彈時的速度

12、為l1t B.飛機第二次投彈時的速度為2l1t C.飛機水平飛行的加速度為l1t2 D.兩次投彈時間間隔t內(nèi)飛機飛行距離為4l13 答案:AD 解析:由運動學(xué)規(guī)律可知第一次投彈時的速度v1=l1t,A正確;設(shè)飛機加速度為a,第二次投彈時的速度為v2,由勻變速運動規(guī)律可知v1t+12at2=l2-(v1+at)t,而l2=3l1,得a=2l13t2,C錯誤;v2=v1+at=5l13t,B錯誤;兩次投彈間隔t內(nèi)飛機飛行距離s=v1t+12at2=4l13,D正確。 11.如圖所示,水平面內(nèi)放置一個直徑d=1 m,高h(yuǎn)=1 m的無蓋薄油桶,沿油桶直徑距左桶壁s=2 m處的正上方有一點P

13、,P點的高度H=3 m,從P點沿直徑方向水平拋出一小球,不考慮小球的反彈,下列說法正確的是(g取10 m/s2)(　　) A.小球的速度范圍為15 m/s

14、時,v3=(s+d)g2H=15m/s,當(dāng)小球落在C點時,v4=(s+d)g2(H-?)=3210m/s,選項A、C正確,B錯誤;若P點的高度變?yōu)镠0,軌跡同時過D點和B點,則此時的初速度v'=sg2(H0-?)=(s+d)g2H0,解得H0=1.8m,v'=5m/s,在此高度上初速度大于5m/s,小球落在油桶右側(cè)內(nèi)壁上,當(dāng)速度小于5m/s時,小球至多落在油桶左側(cè)外壁,選項D正確。 三、非選擇題 12.(2019·安徽蚌埠一中期中)車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖如圖所示,繃緊的傳送帶始終保持3 m/s的恒定速率運行,傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度h=0.45 m?，F(xiàn)有一行李包

15、(可視為質(zhì)點)由A端被傳送到B端,且傳送到B端時沒有被及時取下,從B端水平拋出,不計空氣阻力,g取10 m/s2。 (1)若行李包從B端水平拋出的初速度v=3 m/s,求它在空中運動的時間和飛行的水平距離。 (2)若行李包以v0=1 m/s的初速度從A端向右滑行,行李包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離,求傳送帶的長度l應(yīng)滿足的條件。 答案:(1)0.3 s　0.9 m　(2)l≥2.0 m 解析:(1)設(shè)行李包在空中運動的時間為t,飛出的水平距離為s, 則h=12gt2,t=0.3s,s=vt=0.9m。 (2)設(shè)行李包的質(zhì)

16、量為m,與傳送帶相對運動時的加速度為a,則滑動摩擦力Ff=μmg=ma,代入數(shù)值,得a=2.0m/s2 要使行李包從B端飛出的水平距離等于(1)中所求水平距離,行李包從B端水平拋出的初速度應(yīng)為v=3.0m/s,設(shè)此時通過的距離為s0,則2as0=v2-v02 代入數(shù)值,得s0=2.0m,故傳送帶的長度l應(yīng)滿足的條件為l≥2.0m。 13.如圖所示,傾角為37°的斜面長l=1.9 m,在斜面底端正上方的O點將一小球以v0=3 m/s的速度水平拋出,與此同時靜止釋放頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊。(小球和滑塊均可視為質(zhì)點,重力加速度g取10 m/s2,sin

17、37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)拋出點O離斜面底端的高度; (2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。 答案:(1)1.7 m　(2)0.125 解析:(1)設(shè)小球擊中滑塊時的速度為v,豎直速度為vy,由幾何關(guān)系得v0vy=tan37° 設(shè)小球下落的時間為t,豎直位移為y,水平位移為x,由運動學(xué)規(guī)律得 vy=gt,y=12gt2,x=v0t 設(shè)拋出點到斜面最低點的距離為h,由幾何關(guān)系得h=y+xtan37° 由以上各式得h=1.7m。 (2)在時間t內(nèi),滑塊的位移為x',由幾何關(guān)系得x'=l-xcos37° 設(shè)滑塊的加速度為a,由運動學(xué)公式得x'=12at2 對滑塊由牛頓第二定律得mgsin37°-μmgcos37°=ma 由以上各式得μ=0.125。