2020年高考物理专题冲刺专题06曲线与平抛运动含解析

专题06 曲线与平抛运动
第I 卷
一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）
1.一质点做匀速直线运动．现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则
( )
A ．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B ．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C ．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D ．质点单位时间内速率的变化量总是不变
【答案】BC
【题型】多选题
【难度】较易
2.如图所示，在水平力F 作用下，物体B 沿水平面向右运动，物体A 恰匀速上升，那么以下说法正确的是( )
A ．物体
B 正向右做匀减速运动
B ．物体B 正向右做加速运动
C ．地面对B 的摩擦力减小
D ．斜绳与水平方向成30°时，v A ∶v B 2
【答案】D
【解析】将B 的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A 的速度，如图所示，
根据平行四边形定则有v B cos α＝v A ，所以v B ＝cos A v
，当α减小时，物体B 的速度减小，但B 不是匀减速运动，选项A 、B 错误；在竖直方向上，对B 有mg ＝F N ＋F T sin α，F T ＝m A g ，α减小，则支持力F N 增大，根据F f ＝μF N 可知摩擦力F f 增大，选项C 错误；根据v B cos α＝
v A ，斜绳与水平方向成30°时，v A ∶v B 2，选项D 正确。

【题型】选择题
【难度】一般
较易
3.有A 、B 两小球，B 的质量为A 的两倍．现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图中①为A 的运动轨迹，则B 的运动轨迹是( )
A ．①
B ．②
C ．③
D ．④
【答案】A
【题型】选择题
【难度】容易
4.如图所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到A 点和B 点后，立即沿原路线返回到O 点，OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直，且OA ＝OB 。

若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为( )
A ．t 甲＜t 乙
B ．t 甲＝t 乙
C ．t 甲＞t 乙
D ．无法确定
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
5.如图，将a 、b 两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P 点，a 球抛出时的高度较b 球的高，P 点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。

与b 球相比，a 球( )
A.初速度较大
B.速度变化率较大
C.落地时速度一定较大
D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
【答案】D
【解析】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由h =
12gt 2，得t
则t a ＞t b ．小球水平方向都做匀速直线运动，由x =v 0t ，由题意x 相等，又t a ＞t b ，则知v a ＜v b ，A 错误；根据v t
∆∆=a =g ，则知速度变化率相同，B 错误；落地时速度v
可知落地速度不确定，C 错误；落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切
tan α=0y
v v
，则知a 的h 大，v 0小，tan α大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，D 正确．
【题型】选择题
6.如图所示，在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2完成平抛运动。

不计空气阻力，则( )
A．t2>2t1B．t2＝2t1
C．t2<2t1D．落在B点
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
7．如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上．现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三小球运动的说法正确的是( )
A．三小球在空中的运动时间一定是t乙＝t丙＞t甲
B．甲小球先从A点抛出，丙小球最后从C点抛出
C．三小球抛出时的初速度大小一定是v甲＞v乙＞v丙
D．从A、B、C三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ丙＞θ乙＞θ甲
【答案】ACD
【题型】多选题
【难度】较难
8．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是( )
v＜L
v
v
v
【答案】D
【题型】选择题
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共4个小题。

写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
9.如图所示，装甲车在水平地面上以速度v 0=20m/s 沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h =1.8m 。

在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。

枪口与靶距离为L 时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v =800m/s 。

在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s =90m 后停下。

装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。

（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s 2）
（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；
（2）当L =410m 时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；
（3）若靶上只有一个弹孔，求L 的范围。

【答案】（1）220m/s 9（2）0.55m （3492m 570m L << 【解析】（1）装甲车的加速度22020m/s 29
v a s == （2）第一发子弹飞行的时间100.5s L t v v =
=+ 弹孔离地高度21110.55m 2
h h gt =-= 第二发子弹离地的高度2211m 2L s h h g v -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭
两弹孔之间的距离210.45m h h h ∆=-=
【题型】计算题
【难度】一般
10.如图所示，质量为m 的小球从四分之一光滑圆弧轨道顶端静止释放，从轨道末端O 点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的P 点。

以O 为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标
系，挡板形状满足方程y＝6－x2(单位：m)，小球质量m＝0.4 kg，圆弧轨道半径R＝1.25 m，g取10 m/s2；求：
(1)小球对圆弧轨道末端的压力大小；
(2)小球从O点到P点所需的时间(结果可保留根号)。

【答案】(1)12 N (2)
5
s
【解析】(1) 对小球，从释放到O点过程中
由机械能守恒：mgR＝1
2 mv2
v＝5 m/s
小球在圆轨道最低点：F N－mg＝m
2 v R
F N＝mg＋m
2
v
R
＝12 N
由牛顿第三定律，小球对轨道的压力F N′＝F N＝12 N。

【题型】计算题
【难度】一般
11.如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m，离地高度h=1.25m．桌面上存在一水平向左的匀强电场（其余位置均无电场），电场强度E=1×104N/C．在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01kg，电量q=1×10-6C的带正电小球以初速v0=1m/s向右运动．空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2．
（1）求小球在桌面上运动时的加速度；
（2）P处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离最大，并求出该最大水平距离．
【答案】（1）1.0m/s2（2）5
8
m
【解析】（1）对小球受力分析，受到重力、支持力和电场力，重力和支持力平衡，根据牛顿第二定律，有
a=F
m
=
qE
m
=1.0m/s2方向：水平向左
（2）球先向右减速，假设桌面足够长，减为零的过程，有
x=
2
2
v
a
=0.5m，大于桌面边长，故小球一直减速；
设球到桌面右边的距离为x1，球离开桌面后做平抛运动的水平距离为x2，则x总=x1+x2
由v2-v02=-2ax1
代入得v
【题型】计算题
【难度】较难
12．质量为m＝1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A 点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道下滑．B、C 为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧对应圆心角θ＝106°，A点距水平面的高度h＝0.8
m，小物块经过轨道最低点O时的速度v0，对轨道O点的压力F＝43 N，小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8 s后经过D点，g取10 m/s2，sin 37°＝
0.6，cos 37°＝0.8，试求：
(1)小物块离开A点时的水平速度v1；
(2)圆弧半径R；
(3)假设小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝1
3
，则斜面上CD间的距离是多少？
【答案】(1)3 m/s (2)1 m (3)0.8 m 【题型】计算题
【难度】一般。