2022届高三物理一轮复习知能检测：4-2抛体运动的规律及应用-.docx

随堂演练1(2022年高考新课标全国卷改编)如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的不计空气阻力，则下列说法正确的是()Aa的飞行时间比b的长Bb的飞行时间比c的长Ca的水平初速度比b的小Db的水平初速度比c的大解析：依据平抛运动的规律hgt2，得t，因此平抛运动的时间只由高度打算，由于hbhcha，所以b与c的飞行时间相同，大于a的飞行时间，因此选项A、B错误；又由于xaxb，而tavc，即b的水平初速度比c的大，选项D正确答案：D2如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB相互垂直，且OA与竖直方向成角，则两小球初速度之比为()Atan Bcos Ctan Dcos 解析：两小球被抛出后都做平抛运动，设容器半径为R，两小球运动时间分别为t1、t2，对A球：Rsin v1t1，Rcos gt；对B球：Rcos v2t2，Rsin gt，解四式可得：tan ，C项正确答案：C3如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，水平距离为8 m，则运动员跨越壕沟的初速度至少为(取g10 m/s2)()A0.5 m/s B2 m/sC10 m/s D20 m/s解析：运动员做平抛运动的时间t0.4 s，v m/s20 m/s.答案：D4(2021年高考江苏卷改编)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则()AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CA、B在最高点的速度相同DB在落地时的速度比A在落地时的大解析：两球在空中的加速度都为重力加速度g，选项A错误；由于两球运动的最大高度相同，则在空中飞行的时间相同，选项B错误；B小球的射程大，则水平方向的分速度大，在最高点的速度大，选项C错误；两球的最大高度相同，则竖直分速度相同，由于B球的水平分速度大，则B球抛出时的速度大，落地时的速度也大，选项D正确答案：D限时检测(时间：45分钟，满分：100分)命题报告老师用书独具学问点题号平抛运动的特点及规律1、3、6斜面上的平抛运动4、7平抛运动的应用2、9、10斜抛运动的应用8类平抛运动5平抛运动临界问题11平抛运动的综合应用12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2022年亳州模拟)如图所示，三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O是O在水平面上的射影点，且OAOBOC135.若不计空气阻力，则下列说法正确的是()Av1v2v3123B三个小球下落的时间相同C三个小球落地的速度相同D三个小球落地的动能相同解析：由于三个小球从同一高度处抛出，所以做平抛运动的时间相同，由xv0t可知选项A错误，B正确；由于初速度不相同，但三种状况重力做功相同，由动能定理可得落地的动能不相同，速度也不相同，故选项C、D错误答案：B2如图，从半径为R1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t0.4 s小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g10 m/s2，则小球的初速度v0可能为()A1 m/s或2 m/s B2 m/s或3 m/sC3 m/s或4 m/s D1 m/s或4 m/s解析：由于小球经0.4 s落到半圆上，下落的高度hgt20.8 m，位置可能有两处，如图所示第一种可能：小球落在半圆左侧，v0tR0.4 m，v01 m/s其次种可能：小球落在半圆右侧，v0tR，v04 m/s，选项D正确答案：D3一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A. B.Ctan D2tan 解析：如图，平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有tan .则下落高度与水平距离之比为，B项正确答案：B4a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，a在竖直平面内运动，落地点为P1，b沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，如图所示，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()Aa、b的运动时间相同Ba、b沿x轴方向的位移相同Ca、b落地时的速度大小相同Da、b落地时的速度相同解析：质点a在竖直平面内做平抛运动，质点b在斜面上运动时，只受沿斜面方向垂直于斜面底边的重力的分力mgsin 的作用，如图所示，质点b做类平抛运动分析如下：对a，运动时间ta；对b，gsin t，所以运动时间tbta，则A项错误；对a，沿x轴方向位移xav0ta，对b，沿x轴方向位移xbv0tbxa，则B项错误；由动能定理知：mghmv2mv，所以v的大小相等，则C项正确；a、b落地时速度的方向不同，不能说速度相同，则D项错误答案：C5以速度v0水平抛出一小球后，不计空气阻力，某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下推断正确的是()A此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B此时小球速度的方向与位移的方向相同C此时小球速度的方向与水平方向成45角D从抛出到此时，小球运动的时间为解析：将平抛运动分解，水平方向的匀速直线运动：xv0t.竖直方向的自由落体运动：ygt2，vygt，tan ，tan ，联立得：tan 2tan ；t.所以vy2v0，故A、B、C错误，D正确答案：D7(2021年高考上海卷改编)如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h，山坡倾角为，由此不能算出()A轰炸机的飞行高度B轰炸机的飞行速度C炸弹的飞行时间D炸弹投出时的动能解析：炸弹的末速度与水平方向的夹角为90，又tan ，tan ，tan ，而cot 2tan ，由此可以求出高度yh.若g已知，则可以求出时间t和水平速度v0，由于质量未知，故无法求动能，选D.答案：D7如图所示，斜面上a、b、c、d四个点，abbccd，从a点以初动能E0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，若小球从a点以初动能2E0水平抛出，不计空气阻力，则下列推断正确的是()A小球可能落在d点与c点之间B小球确定落在d点C小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角确定增大D小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角确定相同解析：设第一次平抛的初速度为v0，v0与斜面的夹角为则有asin gt，v0t1acos .当时速度变为2E0时，速度变为v0.设此时小球在斜面上的落点到a点的距离为x，则有xcos v0t2，xsin gt，解得x2a，即小球确定落在c点，A、B项错误由tan 2tan 知，斜面倾角确定时，也确定，C项错误，D项正确答案：D8一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点，如图所示假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A三把刀在击中木板时动能相同B三次飞行时间之比为1C三次初速度的竖直重量之比为321D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2、3，则有123解析：初速度为零的匀变速直线运动推论：(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1t2t31(1)()(2)前h、前2h、前3h所用的时间之比为1，对末速度为零的匀变速直线运动，也可以运用这些规律倒推三把刀在击中木板时速度不等，动能不相同，选项A错误；飞刀击中M点所用时间长一些，选项B错误；三次初速度的竖直重量之比等于1，选项C错误只有选项D正确答案：D9(2021年高考安徽卷)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为60，在最高处正好到达着火位置，忽视空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)()A28.8 m1.12102 m3B28.8 m0.672 m3C38.4 m1.29102 m3D38.4 m0.776 m3解析：水沿竖直方向的速度vvsin 6024 m/s，由v2gh可得h28.8 m，运动时间t2.4 s，所以空中水柱的水量VQt1.12102 m3.A项正确答案：A10(2022年安庆模拟)如图所示，一长为L的木板，倾斜放置，倾角为45，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落在木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为()A.L B.LC.L D.L解析：由图可知，x2v0t2，y2gt，tan 45，则t2，x2，s2x2，s1Ls2L.x1s1sin 45Lv2gy12gx1，则x1L4x1.x1L.故D项正确答案：D二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)如图所示，水平屋顶高H5 m，围墙高h3.2 m，围墙到房子的水平距离L3 m，围墙外大路宽x10 m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的大路上，求小球离开屋顶时的速度v的大小范围(g取10 m/s2)解析：若v太大，小球落在大路外边，因此，要使球落在大路上，v的最大值v max为球落在大路最右侧A点时的平抛初速度，如图所示，小球做平抛运动，设运动时间为t1.则小球的水平位移：Lxvmaxt1，小球的竖直位移：Hgt解以上两式得vmax(Lx)13 m/s.若v太小，小球被墙拦住，因此，球不能落在大路上，v的最小值vmin为球恰好越过围墙的最高点P落在大路上B点时的平抛初速度，设小球运动到P点所需时间为t2，则此过程中小球的水平位移：Lvmint2小球的竖直方向位移：Hhgt解以上两式得vminL5 m/s因此v0的范围是vminvvmax，即5 m/sv13 m/s.答案：5 m/sv13 m/s12(15分)生气的小鸟是一款时下格外流行的玩耍，玩耍中的故事也相当好玩，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒某班的同学们依据自己所学的物理学问进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h10.8 m，l12 m，h22.4 m，l21 m，小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒？(取重力加速度g10 m/s2)解析：(1)设小鸟以v0弹出后能直接击中堡垒，则t s0.8 s所以v0 m/s3.75 m/s设在台面的草地上的水平射程为x，则所以xv01.5 ml1可见小鸟不能直接击中堡垒答案：不能