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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 第2講 拋體運(yùn)動(dòng)練習(xí)
選擇題(每題5分,共25分)
1.(xx浙江紹興一中期中,12)如圖所示,將小球以v0正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面的位移最小,則飛行時(shí)間t為(重力加速度為g)( )
A.v0 tan θ B.
C. D.
2.(xx江蘇無(wú)錫調(diào)研,4)如圖所示,從同一條豎直線上兩個(gè)不同點(diǎn)P、Q分別向右平拋兩個(gè)小球,平拋的初速度分別為v1、v2,結(jié)果它們同時(shí)落到水平面上的M點(diǎn)處(不考慮空氣阻力)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.一定是P先拋出的,并且v1=v2
B.一定是P先拋出的,并且v1
v2
3.(xx北京東城期中,14)如圖為研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)使用的裝置,初始時(shí)電路閉合,小球B被電磁鐵吸引處于靜止?fàn)顟B(tài)。將小球A從軌道頂端釋放,離開(kāi)軌道末端(末端水平)時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落,軌道末端出口與小球B處于同一高度。可看到A、B兩球同時(shí)落地,則( )
A.該實(shí)驗(yàn)可證明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)
B.該實(shí)驗(yàn)可證明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.將小球A在軌道上更低的位置釋放,可使兩球在空中相撞
D.增加裝置距離地面的高度H,可使兩球在空中相撞
4.(xx北京四中期中,6)火車(chē)車(chē)廂在水平軌道上以速度v向西做勻速直線運(yùn)動(dòng),車(chē)上有人以相對(duì)于車(chē)廂為u的速度向東平拋出一個(gè)小球,已知v >u,站在地面上的人看到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是(圖中箭頭表示列車(chē)運(yùn)動(dòng)方向)( )
5.(xx浙江紹興一中期中,15)將一籃球從地面上方B點(diǎn)斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn),則可行的是( )
A.增大拋射速度v0,同時(shí)減小拋射角θ
B.減小拋射速度v0,同時(shí)減小拋射角θ
C.增大拋射角θ,同時(shí)減小拋出速度v0
D.增大拋射角θ,同時(shí)增大拋出速度v0
B組 xx模擬提升題組
時(shí)間:35分鐘 分值:50分
一、選擇題(每題5分,共20分)
1.(xx浙江學(xué)易大聯(lián)考期中,12)如圖所示,斜面與水平面夾角為θ,在斜面上空A點(diǎn)水平拋出兩個(gè)小球a、b,初速度分別為va、vb,a球恰好垂直打到斜面上M點(diǎn),而b球落在斜面上的N點(diǎn),而AN恰好垂直于斜面,則( )
A.a、b兩球水平位移之比為va∶2vb
B.a、b兩球水平位移之比為∶2
C.a、b兩球下落的高度之比為∶2
D.a、b兩球下落的高度之比為∶4
2.(xx浙江麗水中學(xué),2)如圖所示,一細(xì)木棍AB斜靠在地面與豎直墻壁之間。木棍AB與水平面之間的夾角為45。A點(diǎn)到地面的距離為1 m。已知重力加速度為10 m/s2?？諝庾枇Σ挥?jì),現(xiàn)一跳蚤從豎直墻上距地面0.8 m的C點(diǎn)以水平速度v0跳出,要到達(dá)細(xì)木棍上,水平速度v0至少為( )
A.1 m/s B.2 m/s C.2.5 m/s D. m/s
3.(xx北京師大附中月考,6)如圖所示,水平面上固定有一個(gè)斜面,從斜面頂端向右平拋一只小球,當(dāng)初速度為v0時(shí),小球恰好落到斜面底端,平拋的飛行時(shí)間為t0。現(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這只小球,以下哪個(gè)圖像能正確表示平拋的飛行時(shí)間t隨v變化的函數(shù)關(guān)系( )
4.(xx浙江衢州月考,19)高山滑雪(圖甲)是冬奧會(huì)項(xiàng)目之一,它分為滑降、回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、超級(jí)大回轉(zhuǎn)、全能五個(gè)小項(xiàng)。在滑降過(guò)程中,可以簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型。運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),從斜坡上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,到B點(diǎn)水平躍出,最后落在斜坡上的C點(diǎn),測(cè)得B、C的距離為20 m,豎直高度為10 m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度取10 m/s2。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向與水平方向夾角為30
B.運(yùn)動(dòng)員可用于空中動(dòng)作的時(shí)間是 s
C.A、B兩點(diǎn)間的高度差一定大于7.5 m
D.如果從更高處滑下,運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)的速度方向不變
二、非選擇題(每題15分,共30分)
5.(xx浙江大聯(lián)考二聯(lián),15)如圖所示,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1 kg的木塊從P點(diǎn)以初速度v0=5 m/s向右運(yùn)動(dòng),木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,木塊運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)后水平拋出,恰好沿豎直的粗糙圓弧AB的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力)。已知圓弧的半徑R=0.5 m,半徑OA與豎直半徑OB間的夾角θ=53,木塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度vA=5 m/s,sin 53=0.8,cos 53=0.6,g=10 m/s2。
(1)求P到M的距離l。
(2)求M、A間的距離s。
(3)若木塊到達(dá)圓弧底端B點(diǎn)時(shí)速度大小vB=5 m/s,求此時(shí)木塊對(duì)軌道的壓力。
6.(xx浙江稽陽(yáng)聯(lián)考,23)動(dòng)畫(huà)片《熊出沒(méi)》中有這樣一個(gè)情節(jié):某天熊大和熊二中了光頭強(qiáng)設(shè)計(jì)的陷阱,被掛在了樹(shù)上(如圖甲),聰明的熊大想出了一個(gè)辦法,讓自己和熊二蕩起來(lái)使繩斷裂從而得救,其過(guò)程可簡(jiǎn)化如圖乙所示,設(shè)懸點(diǎn)為O,離地高度為H=6 m,兩熊可視為質(zhì)點(diǎn)且總質(zhì)量m=500 kg,重心為A,蕩下過(guò)程重心到懸點(diǎn)的距離l=2 m且保持不變,繩子能承受的最大張力為T(mén)=104 N,光頭強(qiáng)(可視為質(zhì)點(diǎn))位于距離O點(diǎn)水平距離s=5 m的B點(diǎn)處,不計(jì)一切阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)熊大和熊二為了解救自己,蕩至最高點(diǎn)時(shí)繩與豎直方向的夾角α至少為多大?
(2)設(shè)熊大和熊二剛好在向右擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子斷裂,則他們的落地點(diǎn)離光頭強(qiáng)的距離為多少?
(3)如果重心A到O的距離l可以改變,且兩熊向右擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷裂,有無(wú)可能在落地時(shí)砸中光頭強(qiáng)?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。
A組 xx模擬基礎(chǔ)題組
選擇題
1.D 過(guò)拋出點(diǎn)作斜面的垂線AB,如圖所示:
當(dāng)小球落在斜面上的B點(diǎn)時(shí),位移最小,設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則水平方向:x=v0t,豎直方向:y=gt2,由幾何知識(shí)得tan θ=,解得t=,所以本題選擇D。
2.B 由豎直方向y=gt2可知,tP>tQ,即P先拋出。由水平方向x=v0t可知,x相同時(shí)t大的小球初速度小,即v1u,因此小球?qū)嶋H的水平速度大小為v-u,方向向西,因此小球做向西的平拋運(yùn)動(dòng),只有D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
5.C 可以將籃球的運(yùn)動(dòng),等效成籃球做逆向的平拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)水平速度越大時(shí),拋出后下落相同高度時(shí)速度越大,水平位移越大,與水平面的夾角越小。若水平速度減小,則下落相同高度時(shí)速度變小,水平位移變小,但與水平面的夾角變大。因此只有增大拋射角,同時(shí)減小拋出速度,才能仍垂直打到籃板上同一點(diǎn),所以只有C正確。
B組 xx模擬提升題組
一、選擇題
1.BD 由于a球落到斜面上時(shí)速度垂直于斜面,因此tan θ=,因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=,由于b球位移與斜面垂直,因此tan θ=,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=,由s=vt可知,a的水平位移sa=vat1=,b的水平位移sb=vbt2=,因此B正確;根據(jù)h=gt2可知,a下落的高度ha=g=,b下落的高度hb=g=,因此D正確。
2.
B 據(jù)題意,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得當(dāng)跳蚤剛好跳到木棍上時(shí)速度偏向角的正切值為tan 45=vy/vx=gt/v0,速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍,設(shè)位移偏向角為θ,則tan 45=2 tan θ,tan θ=1/2,由于木棍與水平面夾角為45,所以木棍上與C點(diǎn)等高的位置到C點(diǎn)的距離為0.2 m,則跳蚤做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為x=0.4 m,而豎直距離為y=0.2 m,所以跳蚤做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t==0.2 s,則可以計(jì)算出跳蚤的水平速度為v0==2 m/s,所以B選項(xiàng)正確。
3.C 平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng),h=g,水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng),s=v0t0,若初速度大于v0,在高度不變時(shí)水平位移就會(huì)大于s,此時(shí)平拋運(yùn)動(dòng)落在水平面上,高度不變,所以時(shí)間不變,結(jié)合圖像排除A、B項(xiàng)。若初速度小于v0,則會(huì)落在斜面上,此時(shí)設(shè)斜面傾角為θ則有tan θ===,得到時(shí)間t=,可見(jiàn)t∝v,圖像C對(duì)D錯(cuò)。
4.BCD 對(duì)于從B點(diǎn)拋出之后的運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何知識(shí)求得運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí),位移方向與水平方向的夾角為30,速度方向與水平方向夾角的正切值是位移方向與水平方向夾角正切值的2倍,因此速度方向與水平方向的夾角一定大于30,不管運(yùn)動(dòng)員的速度多大,運(yùn)動(dòng)員只要能落到斜面上,運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的位移方向與水平方向間的夾角都為30,速度方向與水平方向夾角的正切值是位移方向與水平方向夾角正切值的2倍,因此速度方向不變,A錯(cuò)誤,D正確;由h=gt2得運(yùn)動(dòng)員用于空中動(dòng)作的時(shí)間為 s,B正確;由幾何關(guān)系得運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移為10 m,運(yùn)動(dòng)員飛出的水平速度v0==5 m/s,從A點(diǎn)到B點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理得mgh-|Wf|=m,解得h>7.5 m,C正確。
二、非選擇題
5.答案 (1)2 m (2) m (3)60 N,方向豎直向下
解析 (1)木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v等于vA的水平分速度,由題圖可知:
v=vA cos θ=3 m/s
木塊在水平面上滑行時(shí)的加速度大小a=μg=4 m/s2
P到M的距離l==2 m。
(2)由題圖可知,木塊運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為:
vy=vA sin θ=4 m/s
設(shè)M點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離為x,豎直距離為h,有:
vy=gt
=2gh
x=vt
s== m。
(3)根據(jù)向心力公式得FN-mg=m
代入數(shù)據(jù)得FN=60 N
由牛頓第三定律可知,木塊對(duì)軌道的壓力大小FN=FN=60 N,方向豎直向下。
6.答案 (1)60 (2)1 m (3)沒(méi)有可能砸中光頭強(qiáng),計(jì)算見(jiàn)解析
解析 (1)最低點(diǎn)有T-mg=m
由機(jī)械能守恒得mgl(1-cos α)=mv2
解得α=60
(2)由平拋運(yùn)動(dòng)得:H-l=gt2
x0=vt
d=s-x0
解得d=1 m
(3)仍在最低點(diǎn)使繩恰好斷裂,則可知擺角仍為α=60,令擺長(zhǎng)為l,則平拋速度為v==
平拋時(shí)間為t=
則平拋距離為x=vt=
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知l==3 m時(shí)x有最大值,xm=3 m<5 m
故沒(méi)有可能砸到光頭強(qiáng)。
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