2024届高考物理一轮总复习课时跟踪检测十五抛体运动

这是一份2024届高考物理一轮总复习课时跟踪检测十五抛体运动，共5页。
课时跟踪检测（十五）  抛体运动一、立足主干知识，注重基础性和综合性1．一物块从某高处水平抛出，落地时下落的高度是水平位移的倍，不计空气阻力，则落地时物块的速度方向与水平方向的夹角为(　 )A.  B.  C.  D.解析：选A　设物块运动时间为t。物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为α。根据题意有：gt2＝v0t，得：t＝。则tan α＝＝，得：α＝。A正确。2. 某幼儿园举行套圈比赛，如图为一名儿童正在比赛，他将圈从A点水平抛出，圈正好套在地面上B点的物体上，若A、B间的距离为s，A、B两点连线与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，不计圈的大小，不计空气的阻力。则圈做平抛运动的初速度为(　 )A．sin θ   B．cos θ C.   D. 解析：选B　由题可知，圈做平抛运动的水平位移x＝scos θ，而下落的高度h＝ssin θ，因此下落的时间t＝＝，则初速度v0＝＝cos θ ，B正确。3．(2022·广东高考)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是(　 )解析：选C　运动员从M到N点，做匀加速直线运动，设斜面的倾角为θ，则aMN＝gsin θ，vMN＝gsin θ·t，从N到P点，运动员做匀速直线运动；从P到Q点，运动员做平抛运动，有aPQ＝g>aMN，且平抛过程中v＝，速度大小与时间的图像不可能为直线，故C正确，A、B、D错误。4.(2022·广州高三模拟)如图，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向被抛出，恰好均落在斜面底端，不计空气阻力，则以下说法正确的是(　 )A．小球a、b离开斜面的最大距离之比为2∶1B．小球a、b沿水平方向抛出的初速度之比为2∶1C．小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1D．小球a、b到达斜面底端时速度与水平方向的夹角之比为2∶1解析：选A　因为两球下落的高度之比为2∶1，根据h＝gt2，可知a、b两球运动的时间之比为ta∶tb＝∶1，因为两球水平方向位移有vata＝2vbtb，因此初速度之比va∶vb＝∶1，在小球平抛过程中，速度方向与斜面平行时，离开斜面的距离为最大，根据运动的分解，将初速度与加速度分解成垂直斜面与平行斜面两方向，设斜面的倾角为α，因此垂直斜面方向的位移为：x＝，那么离开斜面的最大距离与初速度的平方成正比，即小球a、b离开斜面的最大距离之比为 2∶1，故A正确，B、C错误。小球落在斜面上时，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，比值为1∶1，故D错误。5.(多选)如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是(　 )A．h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长B．h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地的水平位移与v0和高度h均有关D．运动员落地的水平位移只和v0有关解析：选BC　运动员和滑板做平抛运动，有h＝gt2，故运动时间与初速度无关，故A错误；运动员在竖直方向做自由落体运动，落地时竖直方向的分速度为vy＝，得落地速度大小为v＝，故h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确；运动员落地的水平位移x＝v0t＝v0，故水平位移与v0和高度h均有关，故C正确D错误。6．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，a、b均可视为质点，则(　 )A．a球一定先落在半圆轨道上B．b球一定先落在斜面上C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D．a球可能垂直落在半圆轨道上   解析：选C　将半圆轨道和斜面轨道重叠一起，如图所示，可知若小球初速度合适，两小球可同时落在距离出发点高度相同的交点A的等高位置，改变初速度，可以先落在半圆轨道，也可以先落在斜面上，故A、B错误，C正确；若a小球垂直落在半圆轨道上，速度反向延长线必过水平位移中点，即圆心，那么水平位移就是直径，小球的水平位移一定小于直径，所以小球不可能垂直落在半圆轨道上，故D错误。7．如图所示是疯狂啤酒杯游戏的结构简图。在距离桌子右侧x＝4 m处将杯子以一定速度滑出，杯子滑行过程中只受到摩擦力作用，杯子停下来的点离桌子右边沿越近，则得分越高。假设在A点以4 m/s速度抛出杯子时，杯子恰好停在最右侧B点，求：(g取10 m/s2)(1)杯子与桌面间动摩擦因数；(2)以5 m/s初速度把杯子从A点抛出，则杯子到达B点时的速度；(3)桌面高度h＝1.25 m，第(2)问中杯子落地点离B点水平位移。解析：(1)杯子做匀减速运动v2－v02＝2ax，Ff＝－μmg＝ma联立以上两式解得μ＝0.2。(2)杯子从A点抛出到达B点过程有vB2－vA2＝2ax得到vB＝3 m/s。(3)杯子从B点滑出后，做平抛运动，竖直方向h＝gt2，得t＝0.5 s水平方向x＝vBt，得到x＝1.5 m。答案：(1)0.2　(2)3 m/s　(3)1.5 m二、强化迁移能力，突出创新性和应用性8．(2023·汕头质检)某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程(　 )A．两次在空中运动的时间相等B．两次抛出时的速度大小相等C．第1次抛出时速度的水平分量小D．第2次抛出时速度的竖直分量大解析：选C　将篮球的运动反向处理，即为平抛运动。由题图可知，第2次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误。第2次运动过程中的高度较小，故第2次抛出时速度的竖直分量较小，故D错误。平抛运动在水平方向是匀速直线运动，水平射程相等，由x＝v0t可知，第1次抛出时水平分速度较小，故C正确。水平分速度第2次较大，竖直分速度第1次较大，根据速度的合成可知，两次抛出时的速度大小关系不能确定，故B错误。9．(2022·山东等级考)(多选)如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为(　 )A．v＝5 m/s  B．v＝3 m/sC．d＝3.6 m   D．d＝3.9 m解析：选BD　设网球飞出时的速度为v0，竖直方向v0竖直2＝2g(H－h)，代入数据得v0竖直＝ m/s＝12 m/s，则v0水平＝ m/s＝5 m/s，网球水平方向到P点的距离x水平＝v0水平t＝v0水平·＝6 m，根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量v0水平⊥＝v0水平·＝4 m/s，平行墙面的速度分量v0水平∥＝v0水平·＝3 m/s，反弹后，垂直墙面的速度分量v水平⊥′＝0.75·v0水平⊥＝3 m/s，则反弹后的网球速度大小为v水平＝＝3 m/s，网球落到地面的时间t′＝ ＝  s＝1.3 s，着地点到墙壁的距离d＝v水平⊥′t′＝3.9 m，故B、D正确，A、C错误。10．人类探月的历程艰难重重，月球没有大气层，降落时只能靠探测器自身发动机的动力减速。(1)设月球表面附近的重力加速度g＝1.6 m/s2，探测器在距离月球表面H＝2 km处速度v0＝100 m/s，方向竖直向下，探测器的总质量m＝4 000 kg，探测器开动发动机，做匀减速直线运动，降落到月球表面时速度恰好为零，求这一过程需要的时间和发动机需要提供的力的大小。(不考虑探测器质量变化)(2)假设探测器降落失败落在A点，与月球碰撞后弹起到h＝80 m高空B点处速度恰好沿水平方向，落月点A点与B点直线距离为L＝100 m，求探测器在最高点的速度大小。解析：(1)由运动学公式H＝t1，得t1＝40 s所以加速度大小为a＝＝2.5 m/s2由牛顿第二定律得F－mg＝ma所以F＝mg＋ma＝16 400 N。(2)A、B之间直线距离为100 m，所以A、B之间水平距离为x＝＝60 m探测器做斜抛运动，因为在最高点速度水平，所以逆向可以看成平抛运动h＝gt22，x＝v1t2解得：t2＝10 s，v1＝6 m/s。答案：(1)40 s　16 400 N　(2)6 m/s