2022高考物理一轮复习-课时作业十一-平抛运动的规律及应用新人教版.doc
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1、2022高考物理一轮复习 课时作业十一 平抛运动的规律及应用新人教版2022高考物理一轮复习 课时作业十一 平抛运动的规律及应用新人教版年级:姓名:- 13 -平抛运动的规律及应用(建议用时40分钟)1. (2021保山模拟)饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度v0往鱼池中抛掷鱼饵颗粒。堤坝截面倾角为53。坝顶离水面的高度为5 m,g取10 m/s2,不计空气阻力(sin530.8,cos530.6),下列说法正确的是() A若平抛初速度v05 m/s,则鱼饵颗粒会落在斜面上B若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小C若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度v0越大,
2、从抛出到落水所用的时间越长D若鱼饵颗粒不能落入水中,平抛初速度v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小【解析】选B。鱼饵颗粒落到水面的时间t s1 s,刚好落到水面时的水平速度为v m/s3.75 m/s5 m/s,当平抛初速度v05 m/s时,鱼饵颗粒不会落在斜面上,A错误;由于落到水面的竖直速度vygt10 m/s,平抛初速度越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小,B正确;鱼饵颗粒抛出时的高度一定,落水时间一定,与初速度v0无关,C错误;设颗粒落到斜面上时位移方向与水平方向夹角为,则53,tan ,即2tan53,可见,落到斜面上的颗粒速度与水平面夹角是常数,即与斜面夹角也为常数,D
3、错误。【加固训练】(多选)如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置,图乙是其工作原理的简化图。将质量为m=10 kg的石块装在距离转轴L=4.8 m的长臂末端口袋中。发射前长臂与水平面的夹角30。发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止,石块靠惯性被水平抛出。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s19.2 m。不计空气阻力,g取10 m/s2,则 ()A.石块被抛出瞬间速度大小为12 m/sB石块被抛出瞬间速度大小为16 m/sC石块落地瞬间速度大小为20 m/sD石块落地瞬间速度大小为16 m/s【解析】选B、C。石块平抛运动的高度:hLLsin307.2 m,而hgt2,解得:t
4、 s1.2 s,则石块抛出时的速度大小:v0 m/s16 m/s,故选项A错误,B正确;石块落地时竖直方向上的分速度:vy m/s12 m/s,则落地时的速度大小:v m/s20 m/s,故选项C正确、D错误。2(2021南宁模拟)如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球,以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系()【解析】选C。若vv0,则小球抛出后落在水平面上,其运动时间均相等,不会随v变化;若vt2t3,v1v2v3B.t1t2t3,v1=v2
5、=v3C.t1=t2=t3,v1v2v3D.t1=t2=t3,v1=v2=v3【解析】选C。采用逆向思维,壁球做平抛运动,根据h=gt2知,高度相等,则运动的时间相等,即t1=t2=t3,故A、B错误;水平位移x1x2x3,根据v0=知,到达墙壁的速度v1v2v3,故C正确,D错误。故选C。3. (2020佛山模拟)在竖直墙壁上悬挂一镖靶,某人站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出,两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法中正确的是() AA、B两镖在空中运动时间相同BB镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小CA、B镖的速度变化方向可能不同D
6、A镖的质量一定比B镖的质量小【解析】选B。飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度,根据hgt2得t,B下降的高度大,则B镖的运动时间长,故A错误;因为水平位移相等,B镖的运动时间长,则B镖的初速度小,故B正确;因为A、B镖都做平抛运动,速度变化量的方向与加速度方向相同,均竖直向下,故C错误;平抛运动的时间与质量无关,因此无法比较两飞镖的质量,故D错误。故选B。【加固训练】截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底面边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是()A.图中三小球
7、比较,落在a点的小球飞行时间最短B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最大C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【解析】选D。从图中可以发现a点的位置最低,即此时在竖直方向上下落的距离最大,由h=gt2,可知,时间t=,所以此时运动的时间最长,所以A错误;小球做的是平抛运动,平抛运动在水平方向的速度是不变的,所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上,竖直方向上的速度的变化为v=gt,所以,运动的时间长的小球速度变化的大,所以a球的速度变化最大,所以B错误;速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小,
8、由于小球做的都是平抛运动,运动的加速度都是重力加速度,所以三次运动速度变化的快慢是一样的,所以C错误;首先a点上是无论如何不可能垂直的,然后看b、c点,竖直速度是gt,水平速度是v,然后斜面的夹角是arctan0.5,要合速度垂直斜面,把两个速度合成后,需要=tan,即v=0.5gt,在t时间内,竖直位移为0.5gt2,水平位移为vt=(0.5gt)t=0.5gt2,即若要满足这个关系,需要水平位移和竖直位移都是一样的,显然在图中b、c是不可能完成的,因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移,所以D正确。故选D。4.(2020大理模拟)如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大
9、高度为L,成绩为4L。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为,运动员可视为质点,不计空气阻力,则有 ()A.tan =2B.tan=1C.tan=D.tan=【解析】选B。腾空过程中离地面的最大高度为L,从最高点到落地过程中,做平抛运动,根据平抛运动规律,L=gt2,解得:t=,运动员在空中最高点的速度即为运动员起跳时水平方向的分速度,根据分运动与合运动的等时性,则水平方向的分速度为:vx=,根据运动学公式,在最高点竖直方向速度为零,那么运动员落到地面时的竖直分速度为:vy=gt=,运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角的正切值为:tan=1,故B正确,A、C、D错误。【加固训练
10、】如图所示,在距地面高h的A点以与水平面成=60的角度斜向上抛出一小球,不计空气阻力。发现小球落在右边板OG上的落点D与A点等高。已知v0=2 m/s,h=0.2 m,g取10 m/s2。则下列说法正确的是()A.小球从A到D的水平位移为1.8 mB.小球在水平方向做匀加速运动C.若撤去OG板,则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,再经0.2 s它将落地D.小球从A到D的时间是0.6 s【解析】选D。小球做斜抛运动,根据对称性可知,在D点的速度与水平方向的夹角也是60,在A点,在竖直方向有:vy=v0sin60=3 m/s,水平方向上有:vx=v0cos60= m/s,上升到最高点所需时
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