高考物理总复习教科版试题第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2课时 平抛运动Word文档格式.docx
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河南洛阳期中)(多选)一个物体以初速度大小为v0被水平抛出,落地时速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则( AB )
A.物体做平抛运动的时间为
B.物体做平抛运动的竖直分位移为
C.物体做平抛运动的位移为
D.物体做平抛运动的水平分位移为
由v2=+(gt)2,解得t=,选项A正确;
由h=gt2,解得物体做平抛运动的竖直分位移为h=,选项B正确;
物体做平抛运动的水平分位移为x=v0t=v0,选项D错误;
物体的位移L=≠,选项C错误.
4.(2018·
陕西宝鸡质检)平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的速度大小随时间变化的v-t图像,如图所示.若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是( C )
A.图中直线2表示水平方向分运动的v-t图像
B.t1时刻的速度方向与水平方向夹角为30°
C.t1时间内的竖直分位移与水平分位移大小之比为
D.2t1时刻的速度方向与水平方向夹角为60°
直线2表示物体做匀加速运动,是竖直方向的分运动,选项A错误;
t1时刻,水平方向与竖直方向速度大小相同,合速度方向与水平方向夹角为45°
选项B错误;
t1时刻竖直速度vy与水平速度v0大小相等,则t1时间内的竖直分位移y=t1,水平分位移x=v0t1,二者之比为,选项C正确;
2t1时刻竖直方向速度大小vy=2v0,合速度方向与水平方向夹角不是60°
选项D错误.
5.导学号58826080(多选)宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图(甲)所示,水平位移随时间变化的关系如图(乙)所示,则下列说法正确的是( AC )
A.物体抛出的初速度为5m/s
B.物体落地时的速度为20m/s
C.星球表面的重力加速度为8m/s2
D.物体受到星球的引力大小为8N
由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为5m/s,选项A正确;
由题图(甲)可知,物体在竖直方向经过2.5s的位移为25m,则星球表面重力加速度g==8m/s2,选项C正确;
落地时竖直速度vy=gt=20m/s,选项B错误;
由于物体质量不知,无法求出物体受到的引力,选项D错误.
6.如图所示,一圆柱形容器高、底部直径均为L,球到容器左侧的水平距离也是L,一可视为质点的小球离地高为2L,现将小球水平抛出,要使小球直接落在容器底部,重力加速度为g,小球抛出的初速度v的大小范围为(空气阻力不计)( A )
A.<
v<
B.<
2
C.<
D.<
如图中①虚曲线,设小球的初速度为v1,则L=v1t1,L=g,得出v1=.如图中②虚曲线,设小球的初速度为v2,则2L=v2t2,2L=g,得出v2=.所以小球直接落在容器底部的初速度v的大小范围为<
.
7.(2018·
福建厦门质检)(多选)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( AD )
A.初速度较小
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
P点到两球起抛点的水平距离相等,则两个小球水平方向的位移大小相等,a球高度更高,则a球运动时间长,a球水平速度较小,A正确;
速度变化率即加速度,两小球的加速度都为重力加速度,B错误;
由于a球与b球的高度差未知,故落地时的速度大小无法确定,C错误;
a球水平速度比b小,竖直速度比b大,故落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大,D正确.
8.导学号58826081(2018·
辽宁丹东模拟)如图为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°
则C点到B点的距离为( A )
A.B.
C.D.R
由于小球做平抛运动,其轨迹在D点与圆柱体相切,如图所示.根据位移偏向角的正切值是速度偏向角的正切值的,可得=
tan60°
B到D的竖直高度为h=R-Rcos60°
=R,故C点到B点的距离为y-h=R,选项A正确.
9.A,B两个质点以相同的水平速度v0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,不计阻力,如图所示,下列比较P1,P2在x轴上远近关系的判断正确的是( B )
A.P1较远
B.P2较远
C.P1,P2等远
D.A,B两项都有可能
A质点水平抛出后,做平抛运动,在竖直方向有h=g,t1=;
B质点水平抛出后,受重力和支持力作用,在斜面平面内所受合力为mgsinθ,大小恒定且与初速度方向垂直,所以B质点做类平抛运动.在沿斜面向下方向上=gsinθ·
解得t2==.A的水平位移x1=v0t1,B的水平位移x2=v0t2,由于t2>
t1,所以x2>
x1,P2较远,选项B正确.
10.导学号58826082(多选)如图所示是在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知( BC )
A.月球上的重力加速度为
B.小球平抛的初速度为
C.照片上A点一定是平抛的起始位置
D.小球运动到D点时速度大小为
由闪光照片可知,小球竖直方向位移差为Δy=2a,由Δy=gT2可得月球上的重力加速度g=,选项A错误;
由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a=v0T,解得v0=,选项B正确;
小球在抛出后第1个T时间内竖直方向位移y1=gT2=×
×
T2=a,恰好与图示情况吻合,所以照片上A点一定是平抛运动的起始位置,选项C正确;
小球运动到D点时竖直速度vy=g·
3T=·
3T=,水平速度为v0=,其速度大小为v==,选项D错误.
11.导学号58826083(2018·
湖北重点中学摸底)如图所示,挡板ON与竖直方向夹锐角θ=53°
放置.一小球(可视为质点)从O点正下方的P点以v0=8m/s的初速度水平抛出,小球运动过程中恰好不与挡板碰撞(小球轨迹所在平面与挡板垂直).已知sin53°
=0.8,cos53°
=0.6,取重力加速度g=10m/s2,求O,P间的距离.
小球做平抛运动,刚好不与挡板碰撞时,速度方向恰好与挡板平面平行,则有vy=gt,=tan53°
x=v0t,y=gt2,由几何关系=tan53°
联立以上各式解得d=1.8m.
答案:
1.8m
12.(2018·
武汉部分学校摸底)如图所示,将小球从斜面顶端A以速度v0=10m/s水平抛出,小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中.已知斜面的直角边AB∶BC=1∶2,重力加速度大小g=10m/s2.
(1)求小球在空中飞行的时间;
(2)P点是小球运动轨迹上距离斜面最远的点,求小球经过P点的速度大小;
(3)求小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角.
(1)设小球从A到C的时间为t,由平抛运动规律有
AB=gt2,BC=v0t
联立解得t==1s.
(2)小球在P点的速度方向与斜面平行,
则vP=
而cosα==,
联立解得vP=5m/s.
(3)小球落到C点时的竖直分速度
vy=gt=10m/s,而v0=10m/s,
设β为小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角
tanβ==1,即β=45°
(1)1s
(2)5m/s (3)45°
13.(2018·
河北石家庄质检)如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°
、表面光滑的斜面,物体A以初速度v1沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出,当A上滑到最高点时,恰好被B物体击中.A,B均可看做质点,sin37°
=0.6,
cos37°
=0.8,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物体A上滑时的初速度v1;
(2)物体A,B间初始位置的高度差h.
(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得
mgsinθ=ma,
设物体A滑到最高点所用时间为t,
由运动学公式有0=v1-at,
其水平位移x=v1tcos37°
物体B做平抛运动,如图所示,其水平方向做匀速直线运动,则
x=v2t,
联立可得v1=6m/s.
(2)物体B在竖直方向做自由落体运动,则hB=gt2,
物体A在竖直方向,
hA=v1tsin37°
如图所示,由几何关系可得h=hA+hB,
联立得h=6.8m.
(1)6m/s
(2)6.8m