江苏专用版2020版高考物理总复习第四章第2讲抛体运动练习含解析20191202164

第2讲抛体运动
一、单项选择题
1.(2018江苏单科)某弹射管每次弹出的小球速度相等。

在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。

忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( )
A.时刻相同,地点相同
B.时刻相同,地点不同
C.时刻不同,地点相同
D.时刻不同,地点不同
答案 B 由于弹射管自由下落,两小球在竖直方向上运动情况相同,而水平方向上速度也相等,但由于
水平方向上运动时间不同,故水平位移不同,落地点不同,而竖直方向上运动时间相同,即落地时刻相同。

2.一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为v,重力加速度为g,则它运动的时间为( )
A.-
B.-
C.-
D.
-
答案 D 物体平抛运动的时间t=,由速度的合成与分解可知v y=-,故t==-
,D项正确。

3.(2018南通调研)如图所示,某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出,篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上,图中曲线为篮球第一次运动的轨迹,O为撞击点,篮球第二次抛出后与墙的撞击点在O点正下方,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.篮球在空中运动的时间相等
B.篮球第一次撞墙时的速度较小
C.篮球第一次抛出时速度的竖直分量较小
D.篮球第一次抛出时的初速度较小
答案 B 将篮球的运动反向处理,即可视为平抛运动,第二次下落的高度较小,所以运动时间较短,故A 项错误;水平射程相等,由x=v0t得知第二次抛出时的水平分速度较大,即篮球第二次撞墙时的速度较大,第一次撞墙时的速度较小,故B项正确;第二次抛出后的运动时间较短,则由v y=gt可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小,故C项错误;根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,故D项错误。

4.(2018南京调研)如图所示,将小球从空中的A点以速度v0水平向右抛出,不计空气阻力,小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的B点。

若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面上的B点右侧,下列方法可行的是( )
A.在A点正上方某位置将小球以小于v0的速度水平抛出
B.在A点正下方某位置将小球以大于v0的速度水平抛出
C.在A点将小球以大于v0的速度水平抛出
D.在A点将小球以小于v0的速度水平抛出
答案 B 由x=v2t,y=gt2,得平抛运动的轨迹方程y=x2,抛出点位置不变时,若增大v0,在水平位移相同时,竖直位移变小,即从竖直挡板上方某处飞过;若减小v0,在水平位移相同时,竖直位移变大,即小球碰撞在竖直挡板上,不能飞过竖直挡板,C、D不符合题意;若抛出点在A点正上方某位置,减小v0,小球可刚好擦过挡板,但小球将落在B点的左侧,A不符合题意;在A点正下方某位置抛出小球,增大v0,在水平位移相同时,竖直位移变小,即可能刚好擦过竖直挡板且落在地面上的B点右侧,B符合题意。

5.(2018盐城三模)如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放两颗炸弹,分别击中山坡上的M点和N点。

释放两颗炸弹的时间间隔为Δt1,此过程中飞机飞行的距离为s1;击中M、N的时间间隔为Δt2,M、N两点间水平距离为s2。

不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.Δt1>Δt2,s1>s2
B.Δt1>Δt2,s1<s2
C.Δt1<Δt2,s1>s2
D.Δt1<Δt2,s1<s2
答案 A 释放的炸弹做平抛运动,下落时间t=,仅由下落高度h决定,由题图可知,落在N点的炸弹下落的高度较小,则其下落的时间较短,即击中M、N的时间间隔更小一些,Δt1>Δt2,释放两颗炸弹的过程中飞机飞行的距离为s1=vΔt1,M、N两点间水平距离为s2=vΔt2,故s1>s2,A正确。

二、多项选择题
6.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。

小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。

关于该实验,下列说法中正确的有( )
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
答案BC A、B两球均只受重力作用,由mg=ma可得a=g,与质量无关,故A错。

A球在竖直方向上的分运动和B球的运动相同,均为自由落体运动,故它们同时落地,B正确。

实验中,必须改变某些条件,重复实验多次,才能说明所得规律的普遍性,故C正确。

该实验无法说明A球在水平方向上的分运动情况,故D错。

7.(2017盐城三模)运动员在同一位置分别沿与地面成3 °和6 °的方向踢出一只橄榄球,球两次落在同一地点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则橄榄球( )
A.两次运动位移相等
B.沿轨迹①运动时间长
C.在最高点时沿轨迹②运动速度小
D.两次运动最高点位置一定在同一竖直线上
答案ABD 两次运动球从同一位置出发落在同一地点,则两次运动位移相等,故A项正确;两次运动球都做斜抛运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,设下落的时间为t,最大高度为h,则有h=gt2,得t=,可知球沿轨迹①下落的时间长,而上升与下落时间相等,所以沿轨迹①运动的总时间长,故B项正确;球两次在水平方向做匀速直线运动,水平分位移x相等,球沿轨迹①运动时间长,则球沿轨迹①的水平分速度小,在最高点时的速度小,故C项错误;球两次都做斜抛运动,轨迹都是抛物线,根据对称性知,两次运动最高点位置一定在同一竖直线上,故D项正确。

8.(2018泰兴中学检测)跳台滑雪是利用自然地形建成的跳台进行的,某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则( )
A.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同
B.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,但速度方向相同
C.运动员在空中经历的时间是
D.运动员落到雪坡时的速度大小是
答案BC 根据 tan θ===,解得平抛运动的时间t=,则水平位移x=v0t=,初速度不同,水平位移不同,落点位置不同。

因为速度方向与水平方向夹角的正切值为 tan α===2 tan θ,因为θ为定值,则速度方向与水平方向的夹角为定值,则落在斜面上的速度方向相同,故A错误,B、C正确。

因为运动员落在斜面上时与水平方向的夹角不等于θ,则速度大小不等于,故D错误。

9.(2019宿迁期初测试)如图所示,一束平行光垂直斜面照射,从斜面底部O以初速度v0抛出一物块落到斜面上P点,不计空气阻力。

则( )
A.物块做匀变速运动
B.物块速度最小时离斜面最远
C.物块在斜面上的投影匀速移动
D.物块在斜面上的投影匀变速移动
答案AD 物块只受重力作用,加速度为g,做匀变速曲线运动,A项正确;斜抛时竖直分速度为零的位置速度最小,速度方向与斜面平行时离斜面最远,B项错误;设斜面倾角为θ,把加速度沿着斜面和垂直斜面进行分解,沿斜面方向的加速度为-g sin θ,则物块在斜面上的投影匀变速移动,C项错误,D项正确。

10.如图所示,一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接,一小球以速度v从平面的右端P点向右水平抛出,则小球在空中运动的时间t( )
A.一定与v的大小有关
B.一定与v的大小无关
C.当v大于时,t与v无关
D.当v小于时,t与v有关
答案CD 小球有可能落在斜面上,也有可能落在水平面上,可用临界法求解,如果小球恰好落在斜面与水平面的交点处,则满足=vt,h=gt2,联立可得v=,故当v大于时,小球落在水平面上,t=,即t与v无关;当v小于时,小球落在斜面上,x=vt,y=gt2,=tan θ,联立可得t=,即t与v有关,故选项C、D正确。

三、非选择题
11.(2018仪征中学模拟)如图所示,一物体M从A点以某一初速度沿倾角α=37°的粗糙固定斜面向上运动,自顶端B点飞出后,垂直撞到高H=2.25 m的竖直墙面上C点,又沿原轨道返回。

已知B、C两点的高
度差h=0.45 m,物体M 与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,取 i 37°= .6, 37°= .8,重力加速度g=10 m/s 2。

试求:
(1)物体M 沿斜面向上运动时的加速度大小; (2)物体被墙面弹回后返回B 点时的速度的大小; (3)物体被墙面弹回后,从B 点回到A 点所需的时间。

答案 (1)8 m/s 2
(2)5 m/s (3)0.5 s
解析 (1)设物体M 沿斜面向上运动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律有mg sin θ+μmg cos θ=ma
代入数据得a=8 m/s 2
(2)从C 点到B 点做平抛运动,设落至B 点时在竖直方向的速度为v By , 由平抛运动规律有v By = = . m/s=3 m/s
由题意知物体落至B 点时的速度方向沿斜面向下,与水平方向的夹角为37°,
v B =
i 37°=3
.6 m/s=5 m/s
(3)设物体从B 点返回到A 点过程中的加速度大小为a',时间为t',由牛顿第二定律得 mg sin θ-μmg cos θ=ma',得a'=4 m/s 2
由运动学公式有
- i 37°=v B t'+
a't'2
代入数据得t'=0.5 s(-3 s 舍去)。