高考物理一輪總復習專題四曲線運動萬有引力與航天第2講平拋運動提能演練

第2講平拋運動知識鞏固練1.(2022年南昌模擬)(多選)“套圈”是老少皆宜的娛樂活動.如圖所示，某同學先后兩次在A點把小環(huán)水平拋出，分別直接套中位于水平地面B、C兩點處的目標物.不計空氣阻力，下列說法正確的有 ()A.兩小環(huán)在空中的飛行時間相同B.兩小環(huán)拋出時的初速度相同C.兩小環(huán)落地時的末速度相同D.兩小環(huán)在空中飛行過程中速度的變化量相同【答案】AD【解析】根據(jù)h＝12gt2，可得t＝2hg，兩次的拋出點相同，故兩小環(huán)在空中的飛行時間相同，A正確；根據(jù)x＝v0t，可知v0＝xt，由圖可知，兩次的水平位移不同，則兩小環(huán)拋出時的初速度不同，B錯誤；根據(jù)vy2＝2gh，可知vy＝2gh，則落地速度為v＝v02+2gh，由B分析可知，初速度不同，則落地速度不同，C錯誤；根據(jù)Δ2.(2022年汕頭模擬)如圖所示，某趣味游戲中小球從圓柱形水杯口邊緣沿直徑方向水平射入，球與杯壁的碰撞是彈性碰撞，不計空氣阻力.則小球入水前的運動軌跡情景圖可能正確的是 ()A B C D【答案】A【解析】若小球不與杯壁相碰，則做完整的平拋運動直至落水，A正確；若小球與杯壁相碰，由于碰撞是彈性碰撞，可知小球在水平方向往返速度大小不變，故向右運動時間與向左運動時間相等，小球在豎直方向做自由落體運動，相同時間的豎直位移比應(yīng)為h1∶h2＝1∶3，對比下圖可知，B、C、D錯誤.3.(多選)如圖，將兩個小球由等高的A、B兩點分別以vA、vB的速度沿水平方向同時拋出，經(jīng)過一段時間，兩小球均落在水平面上的C點，且連線AC與BC剛好垂直，∠CAB＝37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.則下列選項正確的是 ()A.由B點拋出的小球先落在水平地面上B.兩小球同時落地C.vA∶vB＝16∶9D.vA∶vB＝4∶1【答案】BC【解析】兩個小球做平拋運動，在豎直方向上，位移相同，根據(jù)h＝12gt2可知兩小球在空中運動的時間相等，即兩小球同時落地，B正確，A錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系知，兩個小球的水平位移之比為xA∶xB＝htan37°∶htan53°＝16∶9，根據(jù)x＝v0t可知兩個小球的初速度之比為vA∶vB＝164.(2022年廣東模擬)(多選)在一次海上消防救援過程中，消防船啟動了多個噴水口進行滅火.噴水口所處高度和口徑都相同，出水軌跡如圖甲所示.其中兩支噴水槍噴出的水A、B軌跡在同一豎直面內(nèi)且最高點高度相同，如圖乙所示，不計空氣阻力，則下列說法正確的是 ()A.水A在空中運動時間較長B.水A在最高點的速度較大C.水落到海面時A的速度比B的速度小D.相同時間內(nèi)水槍對A做功比水槍對B做功多【答案】BD【解析】因為兩支噴水槍噴出的水A、B軌跡在同一豎直面內(nèi)且最高點高度相同，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，可知水A、B在空中運動時間相等，A錯誤；因為水A、B最高點高度相同，所以他們下落時間相等，又因為A的水平位移大，故水A在最高點的速度較大，故B正確；因為水A、B最高點高度相同，從最高點到落到海面過程由動能定理知mgh＝12mv2－12mv02，所以水落到海面時的速度為v＝v02+2gh，又因為A在最高點的速度較大，所以水落到海面時A的速度比B的速度大，C錯誤；因為不計空氣阻力，所以水槍噴出水后水的機械能守恒，因為A在最高點的速度較大，綜合提升練5.(多選)如圖所示，寬為L＝0.6m的豎直障礙物中間有一間距d＝0.6m的矩形孔，其下邊緣離地高h＝0.8m，與障礙物相距s＝1.0m處有一小球以v0＝5m/s的初速度水平向右拋出.空氣阻力忽略不計，g取10m/s2.為使小球能無碰撞地穿過該孔，小球離水平地面的高度H可以為 ()A.1.5m B.1.4m C.1.3m D.1.2m【答案】AB【解析】若小球恰能從小孔的左邊緣上邊射入小孔，則s＝v0t1，H－d－h(huán)＝12gt12，聯(lián)立解得H＝1.6m；若小球恰能從小孔的右邊緣下邊射出小孔，則s+L＝v0t2，H－h(huán)＝12gt22，聯(lián)立解得6.如圖所示，A點在傾角為30°的斜面底端，在A點的正上方某高度P點以初速度v0平拋一小球，小球打在斜面上B點，C為AB的中點.在P點將小球平拋的初速度變?yōu)関時，小球恰好打在C點，則有 ()A.v＜v02 B.v＝v02 C.v0＞v＞v【答案】A【解析】過B點作一水平線，過C點作水平線的垂線交于M點，由幾何關(guān)系可知，M點即為QB的中點，如果平拋的初速度為原來的一半，則軌跡交于M點，由于平拋運動的軌跡越往下則越往豎直方向偏，所以落在斜面上C點的平拋運動軌跡與QB交于N點，則水平位移比軌跡交于M點的更小，即v＜v027.(2022年浙江模擬)如圖甲所示為運動員跳臺滑雪運動瞬間，運動示意圖如圖乙所示，運動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達C點后水平飛出，落到滑道上的D點，運動軌跡上的E點的速度方向與軌道CD平行，設(shè)運動員從C到E與從E到D的運動時間分別為t1與t2，(忽略空氣阻力，運動員可視為質(zhì)點)，下列說法正確的是 ()A.t1＜t2B.t1＞t2C.若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變D.若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上距C的距離也加倍【答案】C【解析】以C點為原點，以CD為x軸，以CD垂直向上方向為y軸，建立坐標系如圖.對運動員的運動進行分解，y軸方向做類豎直上拋運動，x軸方向做勻加速直線運動.當運動員速度方向與軌道平行時，在y軸方向上到達最高點，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，知t1＝t2，A、B錯誤；將初速度沿x、y方向分解為v1、v2，將加速度沿x、y方向分解為a1、a2，則運動員的運動時間為t＝2v2a2，落在斜面上的距離s＝v1t+12a1t2，離開C點速度加倍，則v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不是加倍關(guān)系，D錯誤；設(shè)運動員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為α，斜面的傾角為θ.則有tanα＝vyv0，tanθ＝y(tǒng)x＝vy2tv0t＝8.(多選)如圖所示，從半徑為R＝1m的半圓AB上的A點水平拋出一個可視為質(zhì)點的小球，經(jīng)t＝0.4s，小球落到半圓上，g取10m/s2，則小球的初速度v0可能為()A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s【答案】AD【解析】由于小球經(jīng)0.4s落到半圓上，下落的高度h＝12gt2＝0.8m，位置可能有兩處，如圖所示.第一種可能：小球落在半圓左側(cè)v0t＝R－R2－h(huán)2＝0.4m，v0＝1m/s.第二種可能：小球落在半圓右側(cè)v0t＝R+R9.(2022年寧波模擬)如圖所示，小明分別在籃筐正前方的a、b位置投擲籃球，出手時籃球的高度相同，最終都垂直擊中籃板上的同一點.不考慮籃球旋轉(zhuǎn)且不計空氣阻力，下列說法正確的是 ()A.在a處投擲時，籃球從出手到擊中籃筐的時間更長B.在b處投擲時，籃球擊中籃筐的速度更大C.在a處和b處投擲籃球過程中，人對籃球做的功相同D.在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動量變化量相同【答案】D【解析】將籃球的運動反過來看即為平拋運動，平拋運動的時間只取決于高度，由于高度相同，則兩次球的運動時間相同，A錯誤；由于b處離籃筐更近，即平拋運動的水平位移更小，由于運動時間相同，則水平速度在b處的更小，即在b處投擲時，籃球擊中籃筐的速度更小，B錯誤；將籃球的運動反過來看即為平拋運動，則籃球拋出時豎直方向的速度相等，但水平速度不相同，所以籃球出手時的速度大小不同，即籃球出手時的動能不同，由能量守恒可知，在a處和b處投擲籃球過程中，人對籃球做的功不相同，C錯誤；由動量定理可知，在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動量變化量為Δp＝mgt，則兩次球的動量變化相同，D正確.10.(2023年杭州一模)現(xiàn)代都市高樓林立，高樓出現(xiàn)火情需要一種高架水炮消防車.如圖所示，某樓房的65m高處出現(xiàn)火情，高架水炮消防車正緊急滅火中.已知水炮炮口與樓房間距為15m，與地面距離為60m，水炮的出水量為3m3/min，g取10m/s2，水柱剛好垂直打入受災(zāi)房間窗戶.則 ()A.地面對消防車的作用力方向豎直向上B.水炮炮口的水流速度為10m/sC.水泵對水做功的功率約為3.8×104WD.若水流垂直沖擊到窗戶玻璃后向四周流散，則沖力約為1500N【答案】