2017年高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力定律第2课时抛体运动习题.doc

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1、第2课时 抛体运动一、平抛运动1定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动2性质：加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线3基本规律：以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，则：(1)水平方向：做匀速直线运动，速度vxv0，位移xv0t(2)竖直方向：做自由落体运动，速度vygt，位移ygt2.(3)合速度：v，方向与水平方向的夹角为，则tan .(4)合位移：s，方向与水平方向的夹角为，tan .二、斜抛运动1斜抛运动的定义将物体以速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运

2、动2运动性质加速度为g的匀变速曲线运动，轨迹为抛物线3基本规律(以斜向上抛为例说明，如图所示)(1)水平方向：v0xv0cos_，F合x0.(2)竖直方向：v0yv0sin_，F合ymg.1以一定的初速度水平抛出的运动就是平抛运动()2做平抛运动的物体质量越大，水平位移越大()3平抛运动的轨迹是抛物线，速度方向时刻改变，加速度方向也时刻改变()4不论是平抛运动还是斜抛运动都是匀变速曲线运动()5平抛运动的物体初速度越大，在空中运动的时间就越长()6从同一高度水平抛出的物体，不计空气阻力，初速度越大，水平位移越大()1 (多选)(2016秦皇岛模拟)如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度为h的

3、平台末端水平飞出，落在水平地面上忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()Av0越大，运动员在空中运动时间越长Bv0越大，运动员落地瞬间速度越大C运动员落地瞬间速度与高度h有关D运动员落地位置与v0大小无关解析：在平抛运动中，飞行时间仅由高度决定，所以A错误；水平位移、落地速度(末速度)由高度和初速度共同决定，所以B、C对，D错误答案：BC2(2016洛阳模拟)如图所示的塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，物体B先匀加速上升，后匀减速上升，则地面上的指挥员看来，物体B在

4、空中的运动轨迹应该是()解析：由于物体B在水平方向上匀速运动，因此水平方向所受的合力为零；竖直方向上，物体B先加速上升，后减速上升，因此合力方向开始竖直向上，后竖直向下，物体B的运动轨迹应先向上弯曲，后向下弯曲，故选项D正确答案：D3(多选)俄军苏34攻击机2015年10月1日空袭了叙利亚境内“伊斯兰国”组织“首都”拉卡市以东70公里的一处训练营地，并将其彻底摧毁如图所示，苏34攻击机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h，山坡倾角为，由此可算出()A苏34攻击机的飞行高度B苏34攻击机的飞行速度C炸弹的飞行时间D炸弹的质量解析：设苏3

5、4攻击机投弹位置高度为H，炸弹水平位移为s，则Hhvyt，sv0t，二式相除，因为，s，所以Hh，A正确；根据Hhgt2可求出飞行时间，再由sv0t可求出飞行速度，故B、C正确；炸弹质量无法求出，D错误答案：ABC4(多选)(2015黄冈模拟)如图所示，从半径为R1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t0.4 s小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g10 m/s2，则小球的初速度v0可能为()A1 m/sB2 m/sC3 m/s D4 m/s解析：由于小球经0.4 s落到半圆上，下落的高度hgt20.8 m，位置可能有两处，如图所示第一种可能：小球落在半圆左侧v0tR0.4

6、m，v01 m/s.第二种可能：小球落在半圆右侧v0tR，v04 m/s，选项A、D正确答案：AD一、单项选择题1(2016菏泽模拟)一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点，如图所示假设不考虑飞刀的转动，并可将其看作质点，已知O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A三把刀在击中木板时动能相同B三次飞行时间之比为1C三次初速度的竖直分量之比为321D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2、3，则有123解析：初速度为零的匀变速直线运动推论：(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1t2t31

7、(1)()(2)前h、前2h、前3h所用的时间之比为1对末速度为零的匀变速直线运动，也可以运用这些规律倒推三把刀在击中木板时速度不等，动能不相同，选项A错误；飞刀击中M点所用时间长一些，选项B错误；三次初速度的竖直分量之比等于1，选项C错误；由平抛运动偏转角满足tan ，可知运动时间越长的偏转角越大，选项D正确答案：D2(2016长春模拟)静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力(重力加速度g取10 m/s2)，以下说法正确的是()A水流射出喷嘴的速度大小为gttan B空中水柱的水

8、量为C水流落地时位移大小为D水流落地时的速度大小为2gtcos 解析：根据题意可得tan ，由平抛运动规律得ygt2，xvt，联立解得水流射出喷嘴的速度大小为v，选项A错误；由VSvt得空中水柱的水量V，选项B正确；水流落地时位移大小为s，选项C错误；水流落地时的速度大小为gt，选项D错误答案：B3 (2016郑州模拟)平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图线，如图所示若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是()A图线1表示竖直分运动的vt图线Bt1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为30Ct1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切值为D2t

9、1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60解析：由vt图线可以看出，图线1表示水平分运动，图线2表示竖直分运动，故A错误；t1时刻vxvy，合速度与水平方向的夹角为45，B错误；由tan ，v1gt1，得tan ，C正确；2t1时间内tan 1，45，故D错误答案：C4 (2015银川模拟)如图所示，距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动，从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c水平抛出甲、乙、丙三个物体，抛出的时间间隔均为T，三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点，若ABl1、ACl2，不计空气阻力，下列说法正确的是()A物体甲在空中运动的时间t甲t乙t丙B飞机的加速度为C

10、物体乙刚离开飞机时飞机的速度为D三个物体在空中运动时总在一条竖直线上解析：物体甲在空中做平抛运动，在竖直方向上有hgt2，解得t，甲、乙、丙用时相等，选项A错误；AB等于ab，BC等于bc，由xaT2可得a，选项B错误；物体乙刚离开飞机时，飞机的速度为v，等于a、c之间的平均速度，则v，选项C正确；三个物体在空中运动时，并不在一条竖直线上，选项D错误答案：C5 如图所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为()A. sB. sC. s D2 s解析：如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分

11、速度vy，则有cot 30，又vygt.将数值代入以上两式得t s.答案：C6 (2016济南模拟)如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点已知COD60，则两小球初速度大小之比v1v2为(小球视为质点)()A12 B13C.2 D.3解析：小球从A点平抛Rv1t1，Rgt，小球从C点平抛Rsin 60v2t2，R(1cos 60)gt，联立解得，故选项D正确答案：D二、多项选择题7(2016运城模拟)“嫦娥三号”探月卫星的成功发射

12、，标志着我国航天又迈上了一个新台阶假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知()A月球上的重力加速度为B小球平抛的初速度为C照片上A点一定是平抛的起始位置D小球运动到D点时速度大小为解析：由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为y2a，由ygT2可得月球上的重力加速度g，选项A错误；由小球在水平方向做匀速直线运动可得3av0T，解得v0，选项B正确；小球在平抛出后第1个T时间内竖直方向位移y1gT2T2a，所以照片上A点一定是平抛的起始位置，选项C正确；小球运动到D点时竖直速度vyg3T3T，水

13、平速度为v0，小球运动到D点时速度大小为v，选项D错误答案：BC8从O点以水平速度v抛出一小物体，经过M点时速度大小为 v，N点为O到M之间轨迹上与直线OM距离最远的点，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小物体经N点时的速度方向与OM平行B小物体从O到N经历的时间为CO、N之间的距离为D曲线ON与MN关于过N点且与OM垂直的直线对称解析：小物体运动过程中与OM的距离最远，即沿与OM垂直方向的分速度为零，所以此时的速度方向与OM平行，A对；经过M点时的速度与水平方向的夹角为45，设OM与水平方向的夹角为，由几何关系可知tan ，所以经N点时的速度竖直分量v2vtan ，故从O到N的时间为t，B

14、对；ON之间的水平位移xvt，竖直位移ygt2，O、N之间的距离为，C错；初速度为v，末速度为v，所以曲线ON与MN不对称，D错答案：AB9 (2016唐山模拟)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则()AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CB在最高点的速度比A在最高点的大DB在落地时的速度比A在落地时的大解析：在同一位置抛出的两小球，不计空气阻力，在运动过程中的加速度等于重力加速度，故A、B的加速度相等，选项A错误；根据hgt2，两球运动的最大高度相同，故两球飞行的时间相等，选项B错误；由于B的射程大，根据水平方向匀

15、速运动的规律xvt，故B在最高点的速度比A的大，选项C正确；根据竖直方向自由落体运动，A、B落地时在竖直方向的速度相等，B的水平速度大，速度合成后B在落地时的速度比A的大，选项D正确答案：CD三、非选择题10(2015濮阳模拟)如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：(1)物块由P运动到Q所用的时间t；(2)物块由P点水平射入时的初速度v0；(3)物块离开Q点时速度的大小v.解析：(1)沿水平方向有bv0t，沿斜面向下的方向有mgsin ma，lat2.联立解得t .(2)物块由P点水平射入时的初速度v0b .(3

16、)物块离开Q点时的速度大小v .答案：(1) (2)b (3)11如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg(不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)求：(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间解析：(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37gt2，L75 m.(2)设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有Lcos 37v0t，即v020 m/s.(3)解法一运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为v0cos 37、加速度为gsin 37)和垂直斜面方向的类似竖直上抛运动(初速度为v0sin 37、加速度为gcos 37)当垂直斜面方向的速度减为零时，运动员离斜坡最远，有v0sin 37gcos 37t，解得t1.5 s.解法二当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向成37角时，运动员离斜坡最远，有tan 37，t1.5 s.答案：(1)75 m (2)20 m/s(3)1.5 s12