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1、 課后限時(shí)集訓(xùn)11
拋體運(yùn)動(dòng)
建議用時(shí):45分鐘
1.(2019·東北師大附中一模)在空中同一位置水平拋出初速度不同的兩個(gè)小球(忽略空氣的影響),則從拋出開始( )
A.下降相同高度時(shí)初速度較大的球的速度與水平方向的夾角大
B.下降相同高度時(shí)初速度較小的球在豎直方向上的速度較小
C.通過(guò)同一水平距離時(shí)初速度較大的球在豎直方向上的速度較大
D.通過(guò)同一水平距離時(shí)初速度較大的球在豎直方向上的速度較小
D [設(shè)球的速度與水平方向的夾角為θ,則tan θ=,由2gh=v可知,下降相同高度時(shí)vy相同,初速度越大則球的速度與水平方向的夾角越小,故A、B錯(cuò)誤;由球在水平方向做勻速直線運(yùn)
2、動(dòng)可知t=,x相同時(shí),初速度大的小球所用時(shí)間少,由vy=gt可知,初速度較大的小球在豎直方向上的速度較小,故C錯(cuò)誤,D正確。]
2.(多選)(2019·玉溪模擬)正在水平勻速飛行的飛機(jī),每隔1秒鐘釋放一個(gè)小球,先后共釋放5個(gè),不計(jì)阻力,則( )
A.這5個(gè)球在空中排成一條直線
B.這5個(gè)球在空中處在同一拋物線上
C.在空中,第1、2兩球間的距離保持不變
D.相鄰兩球的落地點(diǎn)間距離相等
AD [小球被釋放后做平拋運(yùn)動(dòng),其在水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等,飛機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以5個(gè)小球始終在飛機(jī)的正下方,且相鄰小球落地點(diǎn)的間距相等,故A、D正確,B錯(cuò)誤;豎直方向上5個(gè)小球均做自
3、由落體運(yùn)動(dòng),由于第2個(gè)小球釋放時(shí)第1個(gè)小球的速度已經(jīng)為v0=gt0=10 m/s,所以第2個(gè)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí),第1、2兩小球的間距為Δh=-gt2=v0t,所以兩小球的間距逐漸增大,故C錯(cuò)誤。]
3.(2019·貴州黔東南州一模)如圖所示,A球在B球的斜上方,兩球相向水平拋出。若要使兩球在與兩球拋出的距離相等的豎直線上相遇,則( )
A.A、B兩球要同時(shí)拋出
B.B球要先拋出
C.A球拋出時(shí)的速度大于B球拋出時(shí)的速度
D.A球拋出時(shí)的速度小于B球拋出時(shí)的速度
D [兩球都做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),則有h=gt2,得t=,可知A球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng),由于兩
4、球在水平距離相等的豎直線上相遇,所以A球要先拋出,故A、B錯(cuò)誤;水平方向有x=v0t,因?yàn)閤相等,A平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng),所以A球拋出時(shí)的速度小于B球拋出時(shí)的速度,故C錯(cuò)誤,D正確。]
4.(2019·江蘇鹽城三模)如圖所示,某同學(xué)由O點(diǎn)先后拋出完全相同的3個(gè)小球(可將其視為質(zhì)點(diǎn)),分別依次垂直打在豎直木板M、N、P三點(diǎn)上。已知M、N、P、O四點(diǎn)距離水地面高度分別為4h、3h、2h、h。不計(jì)空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是( )
A.擊中P點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能最小
B.分別到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的小球的飛行時(shí)間之比為1∶2∶3
C.分別到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的小球的初速度的豎直分量之比為3∶2∶1
D
5、.到達(dá)木板前每個(gè)小球的加速度相同
D [將運(yùn)動(dòng)逆向看,可看成是三個(gè)平拋運(yùn)動(dòng),且達(dá)到O點(diǎn)時(shí)水平位移相等,根據(jù)h=gt2,可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=,則到達(dá)M、N、P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為∶∶1,故B錯(cuò)誤;水平方向有x=vt,則水平方向的速度之比為1∶∶,由Ek=mv2可知,擊中M點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能最小,故A錯(cuò)誤;由v=gt可知,達(dá)到M、N、P三點(diǎn)的小球的初速度的豎直分量之比為∶∶1,故C錯(cuò)誤;做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度為重力加速度,故到達(dá)木板前小球的加速度相同,故D正確。]
5.(2019·沈陽(yáng)模擬)如圖所示,斜面固定在水平面上,兩個(gè)小球分別從斜面底端O點(diǎn)正上方A、B兩點(diǎn)向右水平拋出,B為AO連線的中點(diǎn),最后兩球都垂
6、直落在斜面上,A、B兩球擊中斜面的位置到O點(diǎn)的距離之比為( )
A.∶1 B.2∶1
C.4∶ D.4∶1
B [設(shè)落到斜面上的位置分別為P、Q,由題意知,落到斜面上時(shí)兩小球的速度與水平面夾角相等,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論知,位移AP、BQ與水平面夾角也相等,則△POA與△QOB相似,對(duì)應(yīng)邊成比例,B正確。]
6.(2019·江蘇南京師大附中高考模擬)飛機(jī)在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行,每隔相等時(shí)間投放一個(gè)物體。以第一個(gè)物體a的落地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),飛機(jī)飛行方向?yàn)闄M坐標(biāo)正方向,豎直向上為縱坐標(biāo)正方向,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,下列選項(xiàng)給出了當(dāng)?shù)?個(gè)物體剛要離開飛機(jī)時(shí),已
7、經(jīng)拋出的4個(gè)物體(a、b、c、d)在坐標(biāo)系中的可能分布情況,正確的是( )
A B
C D
A [不計(jì)空氣阻力,以地面為參考系,每個(gè)物體都做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在水平方向上,四個(gè)物體的速度總是與飛機(jī)速度相同的,水平位移相同,故沒有位移差,看起來(lái)在一條豎直線上;豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),最先釋放的物體間的距離大些,相當(dāng)于同一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)在不同時(shí)刻的位置,故A正確,B、C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中a、b、c三個(gè)物體落到地面,水平方向間隔2個(gè)格,c和d在水平方向也間隔2個(gè)格,那么d也一定落到地面,從圖象可得d并未落到地面,所以D錯(cuò)誤。]
8、7.(2019·永州二模)如圖所示,在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間ta恰好落在斜面底端c處。今在c點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間tb恰好落在斜面的三等分點(diǎn)d處。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是( )
A.ta=tb B.ta=3tb
C.va=vb D.va=vb
C [由于a、b兩球下降的高度之比為3∶1,根據(jù)h=gt2可知下落時(shí)間t=,則兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是ta=tb,故A、B錯(cuò)誤;因?yàn)閮汕蛩轿灰浦葹?∶2,由v0=得va=vb,故C正確,D錯(cuò)誤。]
8.(2019·江蘇海安高級(jí)中學(xué)高三月考)如圖所示,將一小球從斜
9、面上方的P點(diǎn)沿不同的方向以相同的速率拋出,不計(jì)空氣阻力。要使得小球從拋出到落到斜面的時(shí)間最短,小球拋出的方向是( )
A.水平向左 B.豎直向下
C.垂直斜面向下 D.平行于斜面向下
C [小球拋出后加速度都為g,方向豎直向下,各個(gè)小球垂直于斜面方向的分加速度相等。由x=v0t+at2,x、a相等,垂直斜面向下拋出時(shí)垂直斜面向下方向的分初速度最大,所用時(shí)間最短,故C項(xiàng)正確,B、C、D錯(cuò)誤。]
9.(2018·江蘇高考)某彈射管每次彈出的小球速度相等,在沿光滑豎直軌道自由下落過(guò)程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的( )
A.
10、時(shí)刻相同,地點(diǎn)相同
B.時(shí)刻相同,地點(diǎn)不同
C.時(shí)刻不同,地點(diǎn)相同
D.時(shí)刻不同,地點(diǎn)不同
B [彈射管在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以彈出小球在豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,因此兩球應(yīng)同時(shí)落地;由于兩小球先后彈出,所以小球在水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不等,且彈出小球的初速度相同,所以水平位移不相等,因此落點(diǎn)不相同,故選項(xiàng)B正確。]
10.(多選)(2019·江蘇高三月考)如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員沿水平地面向前滑行,在橫桿前相對(duì)于滑板豎直向上起跳,人與滑板分離,分別從桿的上、下通過(guò),忽略人和滑板在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力。則運(yùn)動(dòng)員( )
A.起跳時(shí)腳對(duì)滑板的作用力斜向后
B.在空中水平方向先加速后減速
11、
C.在空中機(jī)械能不變
D.越過(guò)桿后仍落在滑板起跳的位置
CD [人相對(duì)滑板豎直向上起跳,所以起跳時(shí)腳對(duì)滑板的作用力豎直向下,A錯(cuò)誤;因?yàn)楹雎宰枇?,在空中水平方向不受外力,所以水平方向勻速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;在空中只有重力做功,機(jī)械能守恒,C正確;因?yàn)樗椒较虮3謩蛩偃耘c滑板水平速度相同,所以水平方向相對(duì)滑板靜止,還會(huì)落在滑板起跳的位置,D正確。]
11.(多選)“嫦娥四號(hào)”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)又邁上了一個(gè)新臺(tái)階。將來(lái)我國(guó)宇航員還會(huì)乘坐探月衛(wèi)星登上月球,如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上小方格代表的實(shí)際邊長(zhǎng)為a,閃光周期為T,據(jù)此可知(
12、)
A.月球上的重力加速度為
B.小球平拋的初速度為
C.照片上A點(diǎn)一定是平拋的起始位置
D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為
BC [由閃光照片可知,小球豎直方向位移差Δy=2a,由Δy=gT2可得月球上的重力加速度g=,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得3a=v0T,解得v0=,選項(xiàng)B正確;小球在平拋出后第1個(gè)T時(shí)間內(nèi)豎直方向位移y1=gT2=××T2=a,所以照片上A點(diǎn)一定是平拋的起始位置,選項(xiàng)C正確;小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)豎直速度vy=g·3T=·3T=,水平速度為v0=,小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為v==,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
12.如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C
13、為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)半徑為R。一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是( )
A.v0越大,小球落在圓環(huán)時(shí)的時(shí)間越長(zhǎng)
B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同
C.若v0取值適當(dāng),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)
D.無(wú)論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)
D [小球落在環(huán)上的最低點(diǎn)C時(shí)時(shí)間最長(zhǎng),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角不相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。要使小球垂直撞擊半圓環(huán),設(shè)小球落點(diǎn)與圓心的連線與水平方向夾角為θ,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,v0t=R(1+cos θ),Rsin θ=gt
14、2,tan θ=,聯(lián)立解得cos θ=1,即垂直撞擊到B點(diǎn),這是不可能的,所以選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。]
13.如圖所示,水平屋頂高h(yuǎn)0=5 m,圍墻高h(yuǎn)=3.2 m,圍墻到房子的水平距離l=3 m,圍墻外空地寬x=10 m。g取10 m/s2。為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,求:
(1)小球離開屋頂時(shí)的速度v0的大小范圍;
(2)小球落在空地上的最小速度。
[解析] (1)設(shè)小球恰好落到空地的右側(cè)邊緣時(shí)的水平初速度為v01,則小球的水平位移為l+x=v01t1
小球的豎直位移h0=gt
解以上兩式得v01=(l+x)=13 m/s
設(shè)小球恰好越過(guò)圍墻的邊緣時(shí)的水平初速度為v02,則此過(guò)程中小球的水平位移為l=v02t2
小球的豎直位移h0-h(huán)=gt
解以上兩式得v02=l=5 m/s
小球離開屋頂時(shí)的速度大小為5 m/s≤v0≤13 m/s。
(2)小球落在空地上,下落高度一定,落地時(shí)的豎直分速度一定,當(dāng)小球恰好越過(guò)圍墻的邊緣落在空地上時(shí),落地速度最小。
豎直方向有v=2gh0
又有vmin=
解得vmin=5 m/s。
[答案] (1)5 m/s≤v0≤13 m/s (2)5 m/s
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