统考版高考物理复习热点专项练四曲线运动万有引力与航天第30练平抛运动含答案

这是一份统考版高考物理复习热点专项练四曲线运动万有引力与航天第30练平抛运动含答案，共5页。
思维方法
1．无论是平抛运动还是斜抛运动，都是加速度为g的匀变速曲线运动，在任意相等的时间内速度的变化量是相同的，但速率的变化量不同．
2．解答抛体运动，要注意三个基本关系：速度分解关系、位移分解关系、加速度分解关系．
选择题
1．[2022·江苏通州区、海门市、启东市联考]质量不同的两个小球A、B从同一位置水平抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，则( )
A．B的初速度一定大
B．B的加速度一定大
C．A的质量一定小
D．A水平方向的平均速度一定小
2．[2022·大教育名校联盟一模]如图所示，几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径．身高为1.80 m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中投掷小石子，石子刚好落到池底的正中央，小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6 s，不计空气阻力，重力加速度取10 m/s2.可知水池的直径为( )
A．3.6 m B．11 m
C．12.8 m D．22 m
3．为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为θ＝37°、长为L＝300 m的斜坡的中点P，如图，若sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2，则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为( )
A．h＝170 m v＝30 m/s
B．h＝135 m v＝40 m/s
C．h＝80 m v＝30 m/s
D．h＝45 m v＝40 m/s
4．[2022·广东茂名市第一次综合测试]如图所示，有一内壁光滑的高为H＝5 m、宽为L＝1 m的直立长方形容器，可视为质点的小球在上端口边缘O以水平初速度v0向左抛出，正好打在E点，若球与筒壁碰撞时无能量损失，不计空气阻力，重力加速度的大小为g＝10 m/s2.则小球的初速度v0的大小可能是( )
A．2 m/s B．4 m/s
C．6 m/s D．9 m/s
5．(多选)如图所示，宽为L＝0.6 m的竖直障碍物中间有一间距d＝0.6 m的矩形孔，其下沿离地高h＝0.8 m，与障碍物相距s＝1.0 m处有一小球以v0＝5 m/s的初速度水平向右抛出．空气阻力忽略不计，g取10 m/s2，为使小球能无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度H可以为( )
A．1.5 m B．1.4 m
C．1.3 m D．1.2 m
6．(多选)[2022·安徽阜阳联考]如图所示，b是长方形acfd对角线的交点，e是底边df的中点，a、b、c处的三个小球分别沿图示方向做平抛运动，不计空气阻力，下列表述正确的是( )
A．若a、b、c处三球同时抛出，a处、c处小球不可能在落地前与b处小球相遇
B．要b、c处两球在空中相遇，则c球必须先抛出
C．若a、b处两球能在地面相遇，则a，b在空中运动的时间之比为2∶1
D．若a、c处两球在e点相遇，则一定满足vA＝vC
7．如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，竖直转轴OO′的O′端距桌面的高度为h，发射器O′A部分长度也为h.打开开关后，可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，其中 eq \r(2gh) ≤v0≤2 eq \r(2gh) .设发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球自身尺寸及空气阻力不计．若使该发射器绕转轴OO′在90度角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，则乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S为( )
A．2πh2 B．3πh2
C．4πh2 D．8πh2
第30练 平抛运动
1．答案：D
解析：小球在竖直方向上只受重力，所以在竖直方向上做自由落体运动，由于高度相同，由t＝ eq \r(\f(2h,g)) 可知，两小球运动时间相同，由题图可知，A小球水平位移小于B小球水平位移，所以A水平方向的平均速度一定比B的小，由于条件不足，所以无法判断两球的初速度大小，从而无法判断两球的质量大小和加速度大小关系，故选D.
2．答案：D
解析：设水池的半径为R，人身高为h，根据平抛运动的规律，小石子竖直方向做自由落体运动，则h＋R＝ eq \f(1,2) gt2，代入数据解得R＝11 m，则水池的直径为22 m，选项A、B、C错误，D正确．
3．答案：A
解析：根据速度的分解有：tan θ＝ eq \f(v,vy) ＝ eq \f(v,gt) ，x＝ eq \f(L,2) cs 37°＝vt，联立解得t＝4 s，v＝30 m/s；则炸弹竖直位移为y＝ eq \f(1,2) gt2＝80 m，故无人机距A点的高度h＝y＋ eq \f(L,2) sin θ＝170 m，故选A.
4．答案：D
解析：根据平抛运动的规律分析可知H＝ eq \f(1,2) gt2，t＝ eq \r(\f(2H,g)) ＝1 s，（2n＋1）L＝v0t，n＝0，1，2，3…，解得v0＝ eq \f(（2n＋1）L,t) ，n＝0，1，2，3…，所以v0的可能值为1 m/s，3 m/s，5 m/s，7 m/s，9 m/s…，故D正确，A、B、C错误．
5．答案：AB
解析：若小球恰能从小孔的左边缘上边射入小孔，由平抛运动规律得s＝v0t1，H－d－h＝ eq \f(1,2) gt eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(1)) ，由以上两式解得H＝1.6 m，若小球恰能从小孔的右边缘下边射出小孔，由平抛运动规律得s＋L＝v0t2，H－h＝ eq \f(1,2) gt eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(2)) ，由以上两式解得H＝1.312 m，为使小球能无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度应满足1.312 m≤H≤1.6 m，选项A、B正确，C、D错误．
6．答案：ABD
解析：若a、b、c处三球同时抛出，竖直分运动均是自由落体运动，故a处、c处的小球不可能与b处小球相遇，选项A正确；由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，要b、c处两球在空中相遇，则c球必须先抛出，选项B正确；若a、b处两球能在地面相遇，根据h＝ eq \f(1,2) gt2可知，两个球运动时间之比为 eq \r(2) ∶1，选项C错误；若a、c处两球在e点相遇，由于水平分运动是匀速直线运动，水平分位移相等，运动时间也相等，故水平分速度相等，即初速度相等，有vA＝vC，选项D正确．
7．答案：C
解析：乒乓球做平抛运动的时间t＝ eq \r(\f(2h,g)) ，当速度最大时，水平位移xmax＝vmaxt＝2 eq \r(2gh) × eq \r(\f(2h,g)) ＝4h，当速度最小时，水平位移xmin＝vmint＝ eq \r(2gh) × eq \r(\f(2h,g)) ＝2h，故圆环的半径为3h≤r≤5h；乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S＝ eq \f(π,4) [（5h）2－（3h）2]＝4πh2，故A、B、D错误，C正确．