2022年高考物理 讲练测系列 专题04 平抛运动.doc

2013年高考物理专项冲击波讲练测系列 专题04 平抛运动【重点知识解读】一 运动的合成和分解1. 同一直线上的两个分运动的合成，同向相加，反向相减。2. 不在同一直线上的两个分运动合成时，遵循矢量合成的平行四边形定则。3. 两个运动和运动的性质取决于两个分运动的情况。（1） 两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动或静止。（2） 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动。若二者共线，为匀变速直线运动；若二者不共线，为匀变速曲线运动。（3） 两个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动。若二者合运动的初速度与合运动的加速度方向共线，为匀变速直线运动；若二者合运动的初速度与合运动的加速度方向不共线，为匀变速曲线运动。7. 运动的合成与分解是处理复杂运动的基本思想和方法，对于复杂运动（合运动）可分解为两个简单的直线运动（分运动），运用已经掌握的直线运动规律分别进行研究。运动合成与分解的基本法则是平行四边形定则。处理曲线运动的思路是根据初速度和受力情况建立平面直角坐标系，将其分解为沿两个坐标轴上较简单的运动分析解答。由于绳不可伸长，一根绳两端物体沿绳方向的速度分量相等。二 抛体运动平抛运动是以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下的运动。平抛运动一般分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向下的自由由tan=，tan=y/x=可得平抛运动的速度偏向角与位移偏向角的关系：tan=2tan。（1） 平抛运动的物体在任一位置的瞬时速度矢量的反向延长线与x轴交点的横坐标值为x/2。【高考命题动态】运动的分解和合成、平抛运动是高中物理重要知识点，也是高考重点考查内容之一。高考对运动的分解和合成、平抛运动考查可能为单独命题。也可能与其它知识综合命题，难度中等或稍难。【最新模拟题专项训练】。1（2013安徽望江二中质检）小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速A越接近B岸水速越大 B越接近B岸水速越小C由A到B水速先增后减 D水流速度恒定答案：B解析：由小船的运动轨迹可知，越接近B岸水速越小，选项B正确。L2LA甲乙60°60°2（2013成都石室质检）如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是（ ）A甲船正好也在A点靠岸 B甲船在A点下游侧靠岸C甲乙两船到达对岸的时间相等 D甲乙两船可能在未到达对岸前相遇3（2013山东济南期中检测）一船在静水中的速度是6m/s，要渡过宽为180m、水流速度为8m/s的河流，则下列说法中正确的是（ ）A船相对于地的速度可能是15m/s;B此船过河的最短时间是30s;C此船可以在对岸的任意位置靠岸D此船不可能垂直到达对岸；4（2013安徽合肥名校联考）如图6所示，水平固定半球型的碗球心为0点最低点为B点，A点在左边的内壁上，C点在右边的内壁上，在碗的边缘向着球心以速度v0平抛一个小球，抛出点及O、A、B、C点在同一个竖直面内，下列说法正确的是（ ）Av大小适当时可以垂直打在A点 Bv0大小适当时可以垂直打在B点Cv0大小适当时可以垂直打在C点 D一定不能垂直打在碗内任何一个位置答案：C解析：根据平抛运动规律，v0大小适当时可以垂直打在C点，不可能垂直打在A点和B点，选项C正确。5（2013河南淇县质检）如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是,落到斜面底端B点，经过的时间是，落到水平面上的C点，经过的时间是，则（ ）A B C D 答案：BD解析：小球，从静止释放，运动到底端B的时间一定大于平抛运动到达B点的时间，即>，>.根据平抛运动规律，=>.不能比较和的大小。所以选项BD正确AC错误。6答案：A 解析：在同一水平直线上的两位置抛出两球，根据平抛运动的飞行时间只与高度有关，要使两球在空中相遇，必须同时抛出两球，选项A正确。vabcddbcaAdbcaBdbcaCdbcaD7、（2013江苏常州模拟）如图所示，光滑水平桌面上，一个小球以速度v向右做匀速运动，它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是（ ）答案：B解析：木板做自由落体运动，若以木板做参考系，则小球沿竖直方向的运动可视为竖直向上的初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，所以小球在木板上的投影轨迹是B。8（2013山东莱州质检）如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va，vb，vc的关系和三个物体运动的时间ta，tb,tc的关系分别是( )Ava>vb>vc ta>tb>tc Bva<vb<vc ta=tb=tcCva<vb<vc ta>tb>tc Dva>vb>vc ta<tb<tc9（2013山东莱州质检）在学习运动的合成与分解时我们做过如左下图所示的实验。在长约80cm100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是右下图中的9. 答案：C解析：红蜡块的运动可分解为竖直向上的匀速运动和水平方向的匀加速运动，正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是右下图中的C。 10（2013山东莱州质检）如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知( )A、物体A做匀速运动B、A做加速运动C、物体A所受摩擦力逐渐增大D、物体A所受摩擦力逐渐减小11（2013北京四中摸底）如图，两个半径均为R的1/4光滑圆弧对接于O点，有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑（C点未标出），都能从O点平抛出去，则（ ）ACO1O60°BCO1O45°C落地点距O2最远为2RD落地点距O2最近为R答案：AC解析：要使物体从O点平抛出去，在O点有mg=mv2/R，解得物体从O点平抛出去的最小速度v=。设CO1O，由机械能守恒定律，mgR(1-cos)=mv2，解得=CO1O60°，选项A正确B错误；由平抛运动规律，x=vt，R=gt2，解得落地点距O2最近为R。若物体从A点下滑，到达O点时速度为v=。由平抛运动规律，x=vt，R=gt2，解得落地点距O2最远为2R，选项C正确D错误。12（2013四川绵阳一诊）如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab=bc=cd=de，从a点水平抛出一 个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角 为;不计空气阻力，初速度为2v时A.小球可能落在斜面上的c点与d点之间B.小球一定落在斜面上的e点C.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于D.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为13. 如图6所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为，重力加速度为g，则小球从A运动到C的时间为（ ）ABCD【解析】：从A到C的竖直高度h=Rsin,，水平距离x=R- Rcos，由平抛运动规律，h=gt2，x= v0t，联立解得t=，选项B正确。【答案】.B【点评】对于在竖直半圆形轨道内的平抛问题，要注意应用几何关系。14（2012年4月上海徐汇区二模）如图，水平地面上匀速运动的小车支架上有三个完全相同的小球A、B、C，它们的高度差h1h2，当小车遇到障碍物D时立即停止运动，三个小球同时从支架上抛出，落到水平地面上的示意位置见图示。若落地后它们相距分别为L1和L2，空气阻力不计，则（ ）CBACBADh1L2v0L1h2（A）L1和L2都与车速无关（B）L1和L2都与车速成正比（C）L1一定大于L2（D）L1一定小于L215.(2012年4月20日湖北武汉调研测试)如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m,已知重力加速度g取1O m/s2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8 m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝,水平速度v0至少为A.1 m/sB.2 m/sC.2.5 m/sD. m/s 答案：B解析：由平抛运动规律，x= v0t，y=gt2，x=y+0.2，联立解得：t=0.2s，v0=2m/s。选项B正确。37ºHCBAh16、（2012年4月上海崇明县二模）如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈=37º的斜面上，撞击点为C已知斜面上端与曲面末端B相连若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于：（不计空气阻力，sin37º=0.6，cos37º=0.8）（A）（B）（C）（D）.答案：C解析：由机械能守恒定律，mgh=mv2，解得小球从B点平抛的初速度v=。平抛水平位移，x=vt，H=gt2，tan37°=H/x，联立解得：=，选项C正确。17. （2012湖北孝感一模）如图3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，小球落到木板上反弹时,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/2 B.L/3 CL/4 D.L/518.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图11所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可以得出 ( )A月球上的重力加速度为a/T2B小球平抛的初速度为3a/TC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6a/T【解析】：由闪光照片可知，在竖直方向，在相邻相等时间内小球位移差为2a，由y=gT2可得月球上的重力加速度g=2a/T2，选项A错误；由小球在水平方向做匀速运动可得3a=v0T，解得v0=3a/T ，选项B正确；小球在平抛出后第19.（2013中原名校联考）2012年8月31日，四川凉山州普降暴雨发生了洪涝灾害，当地武警支队积极组织抗洪抢险。如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起设经t时间后，A、B之间的距离为l，且lH2t2.则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图（ ） 答案：A解析：根据lH2t2.可知B匀加速上升，悬索中拉力大于重力，在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是A。20. （2013武汉摸底）如图所示，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90°。在此过程中，质点的动能 A.不断增大 B.不断减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小纸带从t=0s时刻开始一直保持v=1m/s的速度向左匀速运动.已知桌面高度为H=0.8 m，g=10m/s2，小铁块在运动过程中不翻滚，不计空气阻力求：（1）小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间，并在乙图画出此过程中小铁块的vt图象；（2）小铁块抛出后落地点到抛出点的水平距离；lHv左右图甲图乙t/ sv/（m·s-1）O0.51.01.50.51.01.521（12分）解：（1）小铁块开始做匀加速运动，由mg=ma（1分） 得：a=1 m/s2速度达到纸带v=1m/s的速度所用时间 t1= （1分） t/ sv/m·s-1o0.51.01.50.51.01.5 得：t1=1s （1分） 若小铁块1s内一直做匀加速运动，运动的位移为s1=at2 得：s1=0.5m由以上可知：小铁块先做匀加速运动，后以v=1m/s的速度做匀速运动，匀速运动所用时间22.（20分）（2013广西三校联考）如图所示，小球自楼梯顶的平台上以水平速度v0做平抛运动，所有阶梯的高度为0.20 m，宽度为0.40m，重力加速度g取10m/s2.求：（1）小球抛出后能直接打到第1级阶梯上vo的范围；（2）小球抛出后能直接打到第2级阶梯上vo的范围；（3）若小球以10.4m/s的速度抛出，则小球直接打到第几级阶梯上？解析：（1）运动情况如图。根据平抛运动规律，0.2=gt12，0.4=v1t1，解得：v1=2m/s。小球抛出后能直接打到第1级阶梯上vo的范围是0<vo2m/s。（2）运动情况如图。根据平抛运动规律，0.2×2=gt22，0.4×2=v2t2，解得：v2=2m/s。23（14分）（2013唐山摸底）有一水平传送带AB长L=8m，距离水平地面h=5m，地面上C点在传送带右端点B的正下方。一小物块以水平初速度v0=2m/s自A点滑上传送带，它与传送带间的动摩擦因数=0.2。（取g=10m/s2） （1）若传送带静止不动，求小物块滑行的距离； （2）若传送带正以恒定速度向右传送，小物块从A点滑上传送带经时间t后落在D点，CD长S=3m。求时间t。.解析：(1)设小物块滑行的距离为x1，由动能定理得 -mgx1=0 -mv02解得：x1=1m。（2）设小物块滑行到B点时的速度为v，滑出传送带后做平抛运动，运动时间为t3，由平抛运动规律，h=gt32，s=vt3，联立解得：t3=1s，v=3m/s。设小物块在传送带时加速运动的位移为L1，加速度a=mg/m=2m/s2。根据v2-v02=2aL1，解得L1=1.25m<L。说明小物块在传送带上先加速后匀速运动。设加速运动时间为t1，根据v=v0+at1解得t1=0.5s。设匀速运动时间为t2，根据v t2=L-L1解得t2=2.25s。小物块运动总时间t= t1+ t2+ t3=3.75s。24、（14分）（2012年4月湖北七市州联考）在一足够长的倾角为=37°的光滑斜面顶端由静止释放小球A，经过时间t后，仍在斜面顶端水平抛出另一小球B,为使抛出的小球B能够刚好击中小球A,小球B应以多大速度抛出？（已知重力加速度为g。sin37°=0.6,cos37°=0.8)25.（2012年3月福建福州质检）如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑。当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处。已知斜面AB光滑，长度L=2.5m，斜面倾角为=30°。不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)小球p从点滑到B点的时间；（2）小球q抛出时初速度的大小。解：（1）设小球p从斜面上下滑的加速度为，根据牛顿第二定律mgsin=ma，设小球p从斜面上下滑所需时间为t1，根据运动学公式，L=a t12，联立解得，t1=。【最新高考题专项检测】1（2011四川理综卷第22（1）题）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为 cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）【解析】R的速度为玻璃管沿x轴正方向速度与蜡块沿y轴正方向速度的合成。由某时刻R的坐标为（4，6）可知，x=4cm，y=6cm。而y=v0t，解得t=2s。由x=vxt/2可得vx=4cm/s，所以此时R的速度大小为v=5 cm/s。由于蜡块沿x方向做匀加速运动，所以R在上升过程中运动轨迹的示意图是D。【答案】5 D【点评】此题通过蜡块的运动考查运动的合成。abcxyO2. （2012·新课标理综）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A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】：BD【解析】：根据平抛运动规律，a的飞行时间比b的短， a的水平速度比b的大，b和c的飞行时间相同，b的初速度比c的大，选项AC错误BD正确。【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。3. （2012·江苏物理）如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B水平抛出的同时, B 自由下落。A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.。 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则(A) A、B 在第一次落地前能否相碰，,取决于A 的初速度(B) A、B 在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰(C) A、B 不可能运动到最高处相碰(D) A、B 一定能相碰4. （2012·浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（ ）A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R5（2012·上海物理）如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则 （ ）（A）v0< v <2v0 （B）v=2v0（C）2v0< v <3v0 （D）v>3v0【答案】：A【解析】：过b点作斜面底边的平行线，根据平抛运动规律，若小球初速变为v，其落点位于c，则v0< v <2v0，选项A正确。【考点定位】此题考查平抛运动规律的应用。6.（2012·福建理综）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2 。求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数。7.如图所示，一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上，平板车的上表面距离地面高h=0.8m，其右侧足够远处有一固定障碍物A。另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块，以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F。当滑块运动到平板车的最右端时，两者恰好相对静止。此时车去恒力F。当平板车碰到障碍物A时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知滑块与平板车间的动摩擦因数=0.5，圆弧半径为R=1.0m，圆弧所对的圆心角BOD=106°，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）平板车的长度。（2）障碍物A与圆弧左端B的水平距离。（3）滑块运动圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。Mhmv0FAvROBCD【点评】此题考查牛顿运动定律、平抛运动、动能定理、竖直面内的圆周运动等知识点。8（2012年3月江苏三校联考）水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=6.0m，倾角=37º。圆弧BC半径R=3.0m，末端C点的切线水平；C点与水平面的距离h=0.80m，人与AB间的动摩擦因数为=0.2。取重力加速度g=10m/s2，cos37º=0.8，sin37º=0.6。一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：（1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小；（2）小朋友滑到C点时速度v的大小及滑到C点时受到槽面的支持力FC的大小；OCBHhRA（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移x的大小。解析：（1）小朋友沿斜槽AB下滑，由牛顿第二21