精选全程复习构想2018高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天2平抛运动课时作业新人教版

平抛运动

一、选择题(1～5题只有一个选项符合题目要求，6～8题有多个选项符合题目要求)

1．游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力，关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是( )

A．甲枪射出的子弹初速度较大

B．乙枪射出的子弹初速度较大

C．甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大

D．无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小

解析：平抛运动的高度决定时间，由h＝12gt2知，乙的运动时间大于甲的运动时间，水平位移相等，根据v0＝xt知，甲枪射出的子弹初速度较大．故A正确，B、C、D错误．

答案：A

2.

如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB＝BC＝CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时的速度大小之比vAvBvC为( )

A.2：3：6 B．：2：3

C．：：3 D．：：1

解析：由平抛运动的规律可知竖直方向上：h＝12gt2，水平方向上：x＝v0t，两式联立解得v0＝xg2h，知v0∝1h.由于hA＝3h，hB＝2h，hC＝h，代入上式可知选项A正确．

答案：A

3.

如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落，下落至P点的时间为t2.不计空气阻力，则t1：t2等于( )

A．：2 B．：2

C．：3 D．：3

解析：

小球垂直打在斜坡上，将该速度进行分解，由图中几何关系，可知：v0＝gt1，小球的水平位移x＝v0t1，竖直位移h1＝12gt21；对小球B，由自由落体运动的规律可得h2＝12gt22；又x＝h2－h1，整理可得t1t2＝13，选项D正确．

答案：D

4.

如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则A、B之间的水平距离为( )

A.v20tanαg B.2v20tanαg

C.v20gtanα D.2v20gtanα

解析：由小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道可知小球速度方向与水平方向夹角为α.由tanα＝gtv0，x＝v0t，联立解得A、B之间的水平距离为x＝v20tanαg，选项A正确．

答案：A

5．(2017·东北师大附中一模)

如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1 m．已知重力加速度取10 m/s2，空气的阻力不计，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/s B．2 m/s

C．2.5 m/s D.5 m/s

解析：

蜘蛛的运动轨迹如图所示．

AC之间的距离为1 m－0.8 m＝0.2 m，由图可知

x＝y＋0.2 m①

根据平抛运动规律有 x＝v0t②

y＝12gt2③

且由几何关系知，蜘蛛在即将到达蛛丝时速度与网平行，水平速度最小，有gtv0＝tan45°④

联立①②③④式解得v0＝2 m/s，故B正确．

答案：B

6.

(2017·湖南长郡中学高三月考)如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则( )

A．当v1>v2时，α1>α2

B．当v1>v2时，α1<α2

C．无论v1、v2关系如何，均有α1＝α2

D．α1、α2的大小与斜面的倾角θ有关

解析：从斜面上抛出，又落到斜面上，设位移偏向角为θ，速度偏向角为φ，根据速度偏向角和位移偏向角的关系tanφ＝2tanθ，故无论v1、v2关系如何，一定有φ相等，根据α＝φ－θ，均有α1＝α2，且大小与斜面倾角θ有关，选项A、B错误，C、D正确．

答案：CD

7.

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相碰，此后也可能会相碰

C．A、B不可能运动到最高处相碰

D．A、B一定能相碰

解析：A、B两球在第一次落地前竖直方向均做自由落体运动，若在落地时相遇，此时A球水平抛出的初速度v0＝lt，h＝12gt2，则v0＝lg2h，只要A的水平初速度大于v0，A、B两球就可在第一次落地前相碰，A正确；若A、B在第一次落地前不能相碰，则落地反弹后的过程中，由于A向右的水平速度保持不变，所以当A的水平位移为l时，即在t＝lv0时，A、B一定相碰，在t＝lv0时，A、B可能在最高点，也可能在竖直高度h中的任何位置，所以B、C错误，D正确．

答案：AD

8.

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(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，下列说法正确的是( )

A．若平抛初速度v0＝5 m/s，则鱼铒颗粒不会落在斜面上

B．若鱼铒颗粒能落入水中，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．若鱼铒颗粒能落入水中，平抛初速度v0越大，从抛出到落水所用的时间越长

D．若鱼铒不能落入水中，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：颗粒落地时间t＝2hg＝2×510 s＝1 s，刚好落到水面时的水平速度为v＝xt＝5×341 m/s＝3.75 m/s<5 m/s，当平抛初速度v0＝5 m/s时，鱼铒颗粒不会落在斜面上，A正确；由于落到水面的竖直速度vy＝gt＝10 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；鱼铒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α，则α＝53°，tanα＝yx＝12vytv0t＝vy2v0，即vyv0＝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错误．

答案：AB

二、非选择题

9.

如图所示，质量m＝2.0 kg的木块静止在高h＝1.8 m的水平台上，木块距平台右边缘7.75 m，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2.用F＝20 N的水平拉力拉动木块，木块向右运动x1＝4.0 m时撤去F.不计空气阻力，g取10 m/s2，求：

(1)F作用于木块的时间．

(2)木块离开平台时的速度．

(3)木块落地时距平台边缘的水平距离．

解析：(1)对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律，有：F－Ff＝ma

由竖直方向平衡得mg－FN＝0

摩擦力Ff＝μFN

由运动学公式有x1＝12at2

代入数据得a＝8.0 m/s2，t＝1.0 s

(2)设木块离开平台时的速度为v，拉力F撤去时木块只受摩擦力作用，加速度

a1＝Ffm＝μg＝2 m/s2

速度v1＝at＝8 m/s

则由运动学公式有v21－v2＝2a1x2

其中x2＝7.75 m－4 m＝3.75 m

代入数据得v＝7.0 m/s (3)设木块在空中运动的时间为t′，落地时距平台边缘的水平距离为x′，根据运动学公式h＝12gt′2，x′＝vt′

代入数据解得x′＝4.2 m.

答案：(1)1.0 s (2)7.0 m/s (3)4.2 m