2020版高考物理新设计一轮复习江苏专版课时跟踪检测(十二),抛体运动,含解析

来源:党建总结 发布时间:2019-09-04 06:34:37 点击:
课时跟踪检测(十二) 抛体运动 对点训练:抛体运动的基本规律 1.[多选]关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A.由t=可知,物体平抛的初速度越大,飞行时间越短 B.由t=可知,物体下落的高度越大,飞行时间越长 C.任意连续相等的时间内,物体下落高度之比为1∶3∶5… D.任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量相等 解析:选BD 平抛运动的时间由高度决定,由h=gt2得t= ,知高度越大,时间越长,与初速度无关,A错误,B正确;
竖直方向上做自由落体运动,只有从开始下降连续相等时间内的位移之比才为1∶3∶5…,C错误;
因为平抛运动的加速度不变,则任意相等时间内速度的变化量相等,D正确。

2.[多选](2019·如皋调研)如图所示,在某场足球比赛中,曲线1、2、3分别是由同一点踢出的足球的飞行路径,忽略空气的影响,下列说法正确的是( ) A.沿路径1飞行的足球的落地速率最大 B.沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大 C.沿这三条路径飞行的足球运动时间均相等 D.沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同 解析:选CD 设任一足球的初速度大小为v0,初速度的竖直分量为vy,水平分量为vx,初速度与水平方向的夹角为α,上升的最大高度为h,运动时间为t,落地速度大小为v=v0;
取竖直向上为正方向,足球在竖直方向上做匀减速直线运动,加速度a=-g,在水平方向上做匀速直线运动,故足球做匀变速运动;
由0-vy2=-2gh得:vy=,由题可知上升最大高度h相等,则vy1=vy2=vy3;
由vy=v0sin α可知v0=,vx=v0cos α=vycot α,α越小,初速度v0越大,水平分速度vx越大,由α1>α2>α3可得v01Δt2,s1>s2 B.Δt1>Δt2,s1s2 D.Δt1Δt2,同理可知,由于炸弹和飞机水平方向的速度相同,时间越小,飞行的距离越小,所以s1>s2,故A正确。

8.[多选]如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出,击中了斜面上的P点。将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出,恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A.若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tan θ=2tan φ B.若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tan φ=2tan θ C.小球A、B在空中运动的时间之比为2tan2θ∶1 D.小球A、B在空中运动的时间之比为tan2θ∶1 解析:选BC 对于小球A,有tan θ===,得t=,tan φ==,则有tan φ=2tan θ,故A错误,B正确;
对于小球B,tan θ==,得t′=,所以小球A、B在空中运动的时间之比为t∶t′=2tan2 θ∶1,故C正确,D错误。

9.如图所示,某一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。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,则该运动员落到斜面雪坡时的速度方向也就不同 B.不论v0多大,该运动员落到斜面雪坡时的速度方向都是相同的 C.运动员落到斜面雪坡时的速度大小是 D.运动员在空中经历的时间是 解析:选B 设运动员在空中飞行时间为t,运动员在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,运动员竖直位移与水平位移之比:==tan θ,则飞行的时间t=,故D错误;
竖直方向的速度大小为:vy=gt=2v0tan θ,运动员落回斜面雪坡时的速度大小为:v==v0,故C错误;
设运动员落到斜面雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α,则tan α==2tan θ,由此可知,运动员落到斜面雪坡时的速度方向与初速度大小无关,初速度不同,运动员落到斜面雪坡时的速度方向相同,故A错误,B正确。

考点综合训练 10.[多选](2019·徐州模拟)如图所示,链球上面装有链子和把手。运动员两手握着链球的把手,人和球同时快速旋转,最后运动员松开把手,链球沿斜向上方向飞出。不计空气阻力。关于链球的运动,下列说法正确的有( ) A.链球脱手后做匀变速曲线运动 B.链球脱手时沿金属链方向飞出 C.链球抛出角度一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远 D.链球脱手时的速率一定时,抛出角度越小,一定飞得越远 解析:选AC 链球脱手后,将沿着链球速度方向飞出,做斜上抛运动,只受重力作用,加速度为g,保持不变,故链球做匀变速曲线运动,故A正确,B错误;
设链球脱手时的速率为v,抛出的角度为θ,则竖直方向上有vy=vsin θ,运动时间t==,水平方向上有x=vcos θ·t==,当链球抛出角度θ一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远;
当链球脱手时的速率v一定时,由公式可知当θ=45°时x最大,即飞得最远,故C正确,D错误。

11.(2019·如东月考)如图所示,倾角为37°的斜面长l=1.9 m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3 m/s 水平抛出,与此同时在顶端由静止释放小滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6, cos 37°=0.8)。求:
(1)抛出点O离斜面底端的高度;

(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。

解析:(1)设小球击中滑块的速度为v,竖直分速度为vy,由几何关系可知=tan 37° 设小球下落的时间为t,小球在竖直方向vy=gt 由以上两式解得t=0.4 s 设竖直位移为y,水平位移为x,由平抛运动的规律得 x=v0t y=gt2 设抛出点O到斜面最低点的距离为h,有几何关系得 h=y+xtan 37° 解得h=1.7 m。

(2)在时间t内,滑块的位移为s,由几何关系得 s=l- 设滑块的加速度为a,由运动学公式得 s=at2 对滑块由牛顿第二定律得 mgsin 37°-μmgcos 37°=ma 联立解得μ=0.125。

答案:(1)1.7 m (2)0.125 12.(2018·宿迁模拟)如图所示,练习雪道由倾斜部分AB段和水平部分BC段组成,其中倾斜雪道的倾角θ=45°,A处离水平地面的高度H=5 m。运动员每次练习时在A处都沿水平方向飞出,不计空气阻力。取g=10 m/s2。

(1)求运动员在空中运动的最长时间tm。

(2)运动员要落在AB段,求其在A处飞出时的最大速度vm大小。

(3)运动员在A处飞出的速度为v,当其落到BC段时,速度方向与竖直方向的夹角为α,试通过计算在图2中画出tan α­v图像。

解析:(1)运动员在空中运动的最长时间对应运动员下落的高度H=5 m, 根据H=gt2得, tm= = s=1 s。

(2)若运动员落在斜面上,速度最大时恰好落在B点,由于θ=45°,则运动员的水平位移:x=H=5 m 则运动员在A处飞出时的最大初速度:
vm== m/s=5 m/s。

(3) 运动员到达BC段时,下落的时间是1 s,则落地时竖直方向的分速度:
(4) vy=gtm=10×1 m/s=10 m/s 运动员到达BC段的过程中水平方向的分速度不变,到达B点的水平方向的分速度为 5 m/s,所以到达B点时速度方向与竖直方向的夹角满足:tan α=== 在BC段:tan α==v 所以画出tan α­v图像如图所示。

答案:(1)1 s (2)5 m/s (3)见解析图

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