《2020版高考物理一轮复习第四章课时作业12抛体运动的规律及应用新人教版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020版高考物理一轮复习第四章课时作业12抛体运动的规律及应用新人教版(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业12抛体运动的规律及应用时间:45分钟1在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力要使两球在空中相遇,则必须(C)A先抛出A球B先抛出B球C同时抛出两球D使两球质量相等解析:由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同,由hgt2可以判断两球下落时间相同,即应同时抛出两球,故C正确,A、B错误;下落时间与球的质量无关,故D错误2(多选)中国女排享誉世界排坛,曾经取得辉煌的成就在某次比赛中,我国女排名将冯坤将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出,排球正好擦着球网落在对方底线的B点上,且AB平行于边界CD.已知网高为h,球场的长度为s,不计
2、空气阻力且排球可看成质点,则排球被发出时,击球点的高度H和水平初速度v分别为(AD)AHh BHhCv Dv解析:排球被发出后做平抛运动,由平抛运动规律可知gt2H,Hhg()2,得Hh,又知vts,得v,A、D正确,B、C错误3如图所示是倾角为45的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.若在小球A抛出的同时,小球B从同一点Q处开始自由下落,下落至P点的时间为t2,则A、B两球运动的时间之比t1t2为(不计空气阻力)(D)A12 B1C13 D1解析:因小球A恰好垂直落在斜坡上,则此时其速度方向与水平方向的夹角为45,
3、则有tan451,y,得Q点高度hxy3y,则A、B两球下落高度之比为13,由h可得t,则A、B两球运动时间之比为1,D正确4如图所示,可视为质点的小球,位于半径为 m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)(C)A. m/s B4 m/sC3 m/s D. m/s解析:飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,知速度与水平方向的夹角为30,设位移与水平方向的夹角为,则有:tan,因为tan.则竖直位移为yR,v2gygR,tan30.联立以上各式
4、解得:v0 m/s3 m/s,选项C正确5如图所示,斜面固定在水平面上,两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出,B为AO连线的中点,最后两球都垂直落在斜面上,A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为(B)A.1 B21C4 D41解析:设落到斜面上的位置分别为P、Q,由题意知,落到斜面上时两小球的速度与水平面夹角相等,根据平抛运动的推论知,位移AP、BQ与水平面夹角也相等,则POA与QOB相似,对应边成比例,B正确6(多选)如图所示,倾角为的斜面固定在水平面上,从斜面顶端以速度v0水平抛出一小球,经过时间t0恰好落在斜面底端,速度是v,不计空气阻力下列说法正确的是(BD)A若以
5、速度2v0水平抛出小球,则落地时间大于t0B若以速度2v0水平抛出小球,则落地时间等于t0C若以速度v0水平抛出小球,则撞击斜面的速度方向与v成角D若以速度v0水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v同向解析:若以速度2v0水平抛出小球,小球将落在水平面上,下落的高度与小球落在斜面底端时相等,而平抛运动的时间是由下落的高度决定的,所以落地时间等于t0,选项A错误、B正确;以速度v0水平抛出小球,小球落在斜面上,则有tan,设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为,则得tan,可得tan2tan,与小球的初速度无关,所以若以速度v0水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为,速度方向与v
6、同向,选项C错误、D正确7如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB,AO是高h3 m的竖直峭壁,OB是以A点为圆心的弧形坡,OAB60,B点右侧是一段水平跑道选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出,求该选手在空中的运动时间解析:(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,则水平方向有hsin60v0t,竖直方向有hcos60gt2
7、,解得v0 m/s(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出,因v1v0,人将落在弧形坡上人下降高度为ygt2水平前进距离xv1t,又x2y2h2,解得t0.6 s答案:(1) m/s(2)0.6 s8如图所示,斜面体ABC固定在水平地面上,斜面的高AB为 m,倾角为37,且D是斜面的中点,在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球,结果两个小球恰能落在地面上的同一点,则落地点到C点的水平距离为(D)A. m B. mC. m D. m解析:设斜面的高AB为h,落地点到C点的距离为x,由几何关系及平抛运动规律有,求得x m,选项D正确9(2019天津模拟)如图所示,在水平地面上M点的正上方h
8、高度处,将S1球以初速度v1水平向右抛出,同时在地面上N点处将S2球以初速度v2竖直向上抛出,在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇,不计空气阻力,则两球在这段过程中(D)A做的都是变加速运动B速度变化量的大小不相等C速度变化量的方向不相同D相遇点在N点上方处解析:由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,加速度恒定,做的都是匀变速运动,而非变加速运动,选项A错误;由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,由vatgt,知它们速度的变化量相同,速度变化量的方向都竖直向下,选项B、C错误;S1球做平抛运动,竖直方向则有h1gt2;S2球竖直上抛,则有v2gt,h2v2tgt2,
9、由题意得hh1h2,解得h1h2,所以相遇点在N点上方处,选项D正确10如图,竖直平面内有一段圆弧MN,小球从圆心O处水平抛出若初速度为va,将落在圆弧上的a点;若初速度为vb,将落在圆弧上的b点已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为、,不计空气阻力,则(D)A. B.C. D.解析:小球水平抛出,其做平抛运动,由平抛运动规律知,若落到a点,则有RsinvataRcosgt得vasin若落到b点,则有RsinvbtbRcosgt得vbsin则 ,故D正确11(2019广东五校一联)某科技比赛中,参赛者设计了一个轨道模型,如图所示模型放到80 cm高的桌子上,最高点距离地面2 m,右端出口水平现让
10、小球由最高点静止释放,忽略阻力作用,为使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设计为(C)A0 m B0.1 mC0.2 m D0.3 m解析:从最高点到出口,满足机械能守恒,有(Hh)mgmv2,从出口飞出后小球做平抛运动,有xvt,hgt2,可得x2,根据数学知识知,当Hhh时,x最大,即h1 m时,小球飞得最远,此时出口距离桌面高度为h1 m0.8 m0.2 m.12如图所示,小球自楼梯顶的平台上以水平速度v0做平抛运动,所有阶梯的高度为0.20 m,宽度为0.40 m,重力加速度g取10 m/s2.(1)求小球抛出后能直接打到第1级阶梯上v0的范围;(2)求小球抛出后能直接打到第2级阶
11、梯上v0的范围;(3)若小球以10.4 m/s的速度水平抛出,则小球直接打到第几级阶梯上?解析:(1)运动情况如图甲所示,根据题意及平抛运动规律有h,xv0t1,可得v02 m/s,故直接打到第1级阶梯上v0的范围是0v02 m/s.(2)运动情况如图乙所示,根据题意及平抛运动规律有2h,2xv0t2,可得v02 m/s,故直接打到第2级阶梯上v0的范围是2 m/sv02 m/s(3)同理推知,直接打到第3级阶梯上v0的范围是2 m/sv02 m/s直接打到第n级阶梯上v0的范围是2 m/sv02 m/s设能直接打到第n级阶梯上,有210.42解得27.04n28.04,故能直接打到第28级阶梯上答案:(1)0v02 m/s(2)2 m/sv02 m/s(3)288