新教材高考物理一轮复习课时规范练11抛体运动含答案

这是一份新教材高考物理一轮复习课时规范练11抛体运动含答案，共10页。试卷主要包含了如图所示,一个质量为0等内容，欢迎下载使用。

1.(平抛运动规律)从某高度水平抛出一小球,经过t时间到达地面时,小球速度方向与水平方向的夹角为θ。不计空气阻力,重力加速度为g,下列结论正确的是( )
A.小球初速度为gttan θ
B.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
C.小球着地速度大小为gtsinθ
D.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ
2.(平抛运动分析)(2023广西南宁模拟)如图所示,在摩托车越野赛中的水平路段前方有一个圆弧形的坑,若摩托车从与圆心O等高的a点以初速度v水平飞出,落在坑中。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.初速度越大,飞行时间越长
B.初速度越小,飞行时间越长
C.初速度越大,位移越大
D.初速度越小,位移越大
3.(平抛运动规律)某同学练习投篮,如图所示,篮球第一次击中竖直篮板上的a点,第二次击中a点正上方的b点,若两次篮球抛出点的位置相同,且都是垂直击中篮板,不计空气阻力,与第一次相比,第二次( )
A.篮球击中篮板时,速度较大
B.在篮球从投出到击中篮板的过程中,所用时间较多
C.在篮球从投出到击中篮板的过程中,速度变化率较大
D.篮球投出时,初速度较大
4.(平抛运动的应用)(2023黑龙江双鸭山开学)某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的游泳池中。现制作一个为实际尺寸1100的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度应为实际的( )
A.12B.14
C.110D.116
5.(与斜面有关的平抛运动)如图所示,小球A位于斜面上,小球B与小球A位于同一高度,现将小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为45°的斜面上的同一点,且小球B恰好垂直打到斜面上,则v1∶v2为( )
A.3∶2B.2∶1
C.1∶1D.1∶2
素养综合练
6.(多选)如图所示,一个质量为0.4 kg的小物块以v0=1 m/s的初速度从水平台上的O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程y=x2-6(单位为m),不计一切摩擦和空气阻力,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.小物块从O点运动到P点的时间为1 s
B.小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
C.小物块刚到P点时速度的大小为10 m/s
D.小物块的位移大小为26 m
7.(2022广东茂名信宜期末)如图所示,某次投篮过程中,运动员将篮球抛出,篮球以水平速度垂直碰撞篮板上a点后反向弹回,篮球砸到球筐的外边缘后弹出球筐。若再次投篮,仍使篮球水平垂直撞击篮板上a点,已知弹回速率变为撞击前速率的k(0A.运动员应靠近球筐,减小抛出速率
B.运动员应靠近球筐,增大抛出速率
C.运动员应远离球筐,减小抛出速率
D.运动员应远离球筐,增大抛出速率
8.(多选)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下,已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0;它们的下端水平,距地面的高度分别为h1=h0、h2=2h0、h3=3h0,如图所示,若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3,不计空气阻力,则( )
A.s1>s2B.s2>s3
C.s1=s3D.s2=s3
9.(2023河北衡水期末)如图甲、乙所示,某公园的两处不同地形的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷罐装置。两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端,当喷嘴将水流水平射出时,水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转,喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。两种情形O点距水平地面的高度相等,图乙情形中水不会喷出坡面范围,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.图甲情形中,喷水速度越大,水在空中的时间越长
B.图乙情形中,喷水速度越大,水在空中的时间越长
C.若两种情形喷水速度大小相同,则水能直接喷到的水平距离相等
D.若甲情形中喷水的最大速度加倍,则直接喷到草坪的面积加倍
10.(2023湖南岳阳期末)如图所示,滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出,均落至B点,第二次的滞空时间比第一次长,则( )
A.两次滑出速度方向相同
B.两次腾空最大高度相同
C.第二次滑出速度一定大
D.第二次在最高点速度小
11.(多选)在校运动会三级跳远比赛中,某同学的跳跃过程可简化为如图所示的情况。该同学在空中过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用,地面水平、无杂物、无障碍,该同学和地面的作用时间不计,假设人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,该同学从A点开始起跳到D点的整个过程中均在同一竖直平面内运动,下列说法正确的是( )
A.每次从最高点下落的过程都是平抛运动
B.每次起跳到着地水平位移xAB∶xBC∶xCD=1∶3∶5
C.从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等
D.三段过程时间相等
12.由于空气阻力的影响,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是“弹道曲线”,如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹,O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点,其中O点为发射点,d点为落地点,b点为轨迹的最高点,a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是( )
A.到达b点时,炮弹的速度为零
B.到达b点时,炮弹的加速度为零
C.炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度
D.炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间
13.右图为车站使用的水平传送装置的示意图,绷紧的传送带始终保持以4.0 m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.8 m。现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2。
(1)若行李包从B端水平抛出的初速度v=4.0 m/s,求它在空中运动的时间和飞行的水平距离。
(2)若行李包以v0=1.0 m/s的初速度从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,要使它从B端抛出后,飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件。
答案：
1.C 解析 如图所示,小球落地时在竖直方向的分速度为vy=gt,则初速度为v0=gttanθ,落地时速度v=gtsinθ,选项C正确,A错误;平抛运动的时间t=2yg,仅由下落高度决定,选项B错误;设位移方向与水平方向的夹角为α,则tan α=yx=gt2v0,而tan θ=vyv0=gtv0,故tan θ=2tan α,选项D错误。
2.C 解析 平抛运动的时间取决于下落高度,飞行时间最长时,摩托车落到圆心正下方,所以A、B错误;由几何关系可知ad>ac>ab,则初速度越大,位移越大,故C正确,D错误。
3.B 解析 篮球做斜抛运动,到篮板时速度垂直篮板,则vy均为零,由x=vxt和y=12gt2得y=gx22vx2,而yavxb,所以A错误;结合x=vxt,x相同时tavya, 而v=vx2+vy2,故初速度va和vb大小不确定,所以D错误。
4.C 解析 水流从高处水平流出槽道后做平抛运动,制作一个为实际尺寸1100的模型,可知模型中竖直高度和水平位移应都为原来的1100。根据平抛运动的规律,h=12gt2,x=v0t,解得v0=xg2h。h模=1100h实,x模=1100x实 ,可知v模=110v0,选项C正确,A、B、D错误。
5.D 解析 对小球A,水平方向上x=v1t,竖直方向上y=12gt2,tan 45°=yx=12gt2v1t,解得2v1=gt=vy;对小球B,由于下落的高度与A相同,故竖直速度相同,因垂直打到斜面上,故vy=v2,则v1∶v2=1∶2,D正确。
6.AD 解析 由题意可知,小物块从O点水平抛出后,根据平抛运动的规律有y=-12gt2, x=v0t,又有y=x2-6(单位为m),联立解得t=1 s,故A正确;到达P点时竖直分速度vy=gt=10×1 m/s=10 m/s,则P点的速度vP=1+100 m/s=101 m/s,方向与水平方向夹角的正切值tan α=vyv0=10,故B、C错误;小物块的水平位移x=v0t=1×1 m=1 m,竖直位移y=-5 m,根据平行四边形定则知,小物块的位移大小s=x2+y2=1+25 m=26 m,故D正确。
7.A 解析 篮球砸到球筐的外边缘后弹出球筐,说明篮球反弹后的水平速度偏大,即碰撞篮板前的水平速度偏大,由于a点到抛出点的竖直距离不变,所以球到篮板的运动时间不变,根据x=vxt可知,要减小水平速度,运动员应靠近球筐;由于竖直距离不变,则竖直速度不变,根据v=vx2+vy2可知,应减小抛出速率,故A正确,B、C、D错误。
8.BC 解析 对轨道1,小物块射出时的速度v1=2g·3h0=6gh0,射程s1=v12h0g=23h0;对轨道2,小物块射出时的速度v2=2g·2h0=4gh0,射程s2=v22·2h0g=4h0;对轨道3,小物块射出时的速度v3=2gh0,射程s3=v32·3h0g=23h0;则s2>s1=s3,故B、C正确,A、D错误。
9.B 解析 水做平抛运动,设高度为h,运动时间为t甲,由h=12gt甲2得t甲=2hg,知题图甲情形中,高度一定,则运动时间一定,与喷水速度无关,选项A错误。题图乙中,设斜面的倾角为θ,根据tan θ=12gt乙2v乙t乙,解得t乙=2v乙tanθg,图乙情形中,喷水速度越大,水在空中的时间越长,选项B正确。甲情形中水平距离为x甲=v甲t甲=v甲2hg,乙中水平距离为x乙=v乙t乙=2v乙2tanθg,x甲与x乙不一定相同,选项C错误。若甲情形中喷水的最大速度加倍,x甲=v甲2hg,到草坪的面积为S=πx甲2,则直接喷到草坪的面积变为4倍,选项D错误。
10.D 解析 设滑板爱好者从A点滑出后竖直方向的分速度为vy,则空中运动的时间t=2vyg,第二次的滞空时间比第一次长,则第二次竖直方向的分速度大;两次水平方向的分位移大小相等,则第二次水平方向的分速度vx小,滑出速度方向与水平方向之间的夹角满足tan θ=vyvx,所以两次滑出速度方向一定不相同,选项A错误。滑板爱好者从A到B做斜上抛运动,上升到的最大高度h=vy22g,第二次竖直方向的分速度大,则第二次腾空最大高度大,选项B错误。结合A的分析可知,第二次滑出竖直方向的分速度大,水平方向的分速度小,所以不能判断出两次滑出速度的大小关系,选项C错误。滑板爱好者到达最高点时竖直方向的分速度为零,在最高点的速度等于水平方向的分速度;第二次滑出水平方向的分速度小,则第二次滑出在最高点速度小,选项D正确。
11.CD 解析 平抛运动要求只受重力,而题目中说明有风力,所以从最高点下落的过程不是平抛运动,A错误;由题意可知,人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,每一次起跳的速度方向和第一次相同,由v2=2gh可知每次起跳高度相同,由h=12gt2知,每次起跳在空中的时间相同,而水平方向每次起跳都是加速度相同的匀加速直线运动,则三段过程中水平方向速度的变化量相等,由于水平方向的初速度不为零,故水平位移不满足1∶3∶5的关系,B错误,C、D正确。
12.C 解析 炮弹在最高点竖直方向上的速度为零,水平方向上的速度不为零,故炮弹在最高点速度不为零,A错误;在最高点受空气阻力(水平方向上的阻力与水平速度方向相反)和重力的作用,二力合力不为零,故加速度不为零,B错误;由于空气阻力恒做负功,所以根据动能定理可知经过a点时的速度大于经过c点时的速度,C正确;从O到b的过程中,在竖直方向上,受到重力和阻力竖直向下的分力,即mg+Ff1=ma,解得a1=mg+Ff1m,在从b到d的过程中,在竖直方向上,受到重力和阻力竖直向上的分力,即mg-Ff2=ma2,解得a2=mg-Ff2m,故a1>a2,根据逆向思维,两个阶段的运动可看作从b点向O点和从b点向d点的运动,竖直位移相同,加速度越大,时间越小,所以炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间,D错误。
13.答案 (1)0.4 s 1.6 m (2)L≥3.0 m
解析 (1)设行李包在空中运动的时间为t,飞行的水平距离为x
则h=12gt2,解得t=2hg=2×0.810 s=0.4 s
水平距离x=vt=4×0.4 m=1.6 m。
(2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则滑动摩擦力Ff=μmg=ma
解得a=μg=0.25×10 m/s2=2.5 m/s2
要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从B端水平抛出的速度应为v=4.0 m/s,设行李包在传送带上通过的距离为s0,根据速度和位移的关系式有2as0=v2-v02
代入数据解得s0=3.0 m
故传送带的长度L应满足的条件为L≥3.0 m。