浙江專版2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題突破練專題4平拋運動的規(guī)律及應(yīng)用含解析

1、專題4平拋運動的規(guī)律及應(yīng)用(建議用時40分鐘)1.(2019溫州模擬)小王將手中沒有喝完的大半罐可樂水平扔向某垃圾桶,可樂罐的軌跡如圖。為了能把可樂罐扔進垃圾桶,小王可以()a.只減小扔可樂罐的水平初速度b.只增加水平扔出可樂罐時的高度c.只減小水平扔出可樂罐時人與垃圾桶的水平距離d.以上說法均不可能實現(xiàn)【解析】選a。設(shè)可樂罐平拋運動的初速度為v0,拋出點離桶的高度為h,水平位移為x,則平拋運動的時間:t=2hg,水平位移 x=v0t=v02hg。減小初速度,拋出點位置不變,可減小水平位移,從而能把可樂罐扔進垃圾桶中,故a正確。增加拋出時的高度時,下落時間更長,則水平位移更大,故b錯誤。只減小

2、水平扔出可樂罐時人與垃圾桶的水平距離時,由于可樂罐水平位移不變,故可樂罐無法落到桶中,故c錯誤。因a可以實現(xiàn),故d錯誤。2.在影片紅番區(qū)中,成龍在右邊樓頂上遭遇圍攻,情急之下向左急奔后跳出,落在左側(cè)大樓頂層的陽臺上,得以逃生。假設(shè)右邊樓頂與左側(cè)大樓頂層的陽臺的高度差為3 m,水平距離為6.24 m,將上述“跳出”動作看成水平跳出,不考慮空氣阻力,g取10 m/s2,則成龍起跳速度大小約為()a.6 m/sb.8 m/sc.11 m/sd.13 m/s【解析】選b。根據(jù)h=12gt2得平拋運動的時間為t=2hg=2310 s0.8 s則起跳的速度為v0=xt=6.240.8 m/s=7.8 m/

3、s8 m/s,故b正確。3.網(wǎng)球是一項比較流行的體育運動。兩位運動員分別從同一高度同一方向水平發(fā)出甲乙兩只網(wǎng)球,甲球出界了,乙球恰好越過球網(wǎng)落在界內(nèi),不計空氣阻力,對于兩球的初速度v甲和v乙,飛行時間t甲和t乙,下落過程中的加速度a甲和a乙比較正確的是()a.v甲a乙c.v甲v乙,t甲v乙,t甲=t乙【解析】選d。兩球均做平拋運動,則加速度均為g;拋出的高度相同,根據(jù)t=2hg可知,飛行的時間相同;因甲出界,乙落在界內(nèi),可知甲的水平位移較大,根據(jù)v=xt可知,甲的初速度比乙大;故選d。4.(2019紹興模擬)如圖所示,傳送帶水平部分長l=2 m,傳動速率v=1 m/s,在其左端無初速度釋放一小

4、木塊,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1,傳送帶離地面的高度h=3.2 m,則木塊從左端開始運動至落到地面經(jīng)過的時間是()a.3.3 sb.2.8 sc.2 sd.4 s【解析】選a。對木塊,由牛頓第二定律得:a=mgm=g=0.110 m/s2=1 m/s2,木塊加速到與傳送帶速度相等需要的時間:t1=va=11 s=1 s,此過程木塊的位移:x1=v22a=1221 m=0.5 ml=2 m,然后木塊與傳送帶一起做勻速直線運動,運動時間:t2=l-x1v=2-0.51 s=1.5 s,木塊離開傳送帶后做平拋運動,在豎直方向:h=12gt32,t3=2hg=23.210 s=0.8 s,木

5、塊的運動時間:t=t1+t2+t3=(1+1.5+0.8) s=3.3 s;故選a。5.某同學(xué)用如圖所示的裝置研究平拋運動。在實驗中,鋼球每次都從斜面上的同一高度下落,而放有復(fù)寫紙和白紙的木板離水平桌面的高度依次調(diào)為h、2h、3h,根據(jù)鋼球撞擊木板時在白紙上留下的點跡,可得鋼球平拋時的水平位移分別為x1、x2、x3,則()a.若x1x2x3=123,則能說明鋼球在水平方向做勻速直線運動b.若x1x2x3=123,則能說明鋼球在水平方向做勻速直線運動c.若x1x2x3=149,則能說明鋼球在水平方向做勻速直線運動d.若x3-x2=x2-x1,則能說明鋼球在水平方向做勻速直線運動【解析】選b。鋼球

6、離開桌面后在豎直方向上做自由落體運動,放有復(fù)寫紙和白紙的木板離水平桌面的高度依次調(diào)為h、2h、3h,據(jù)h=12gt2可得,鋼球三次在空中運動時間t1t2t3=123。若x1x2x3=123,據(jù)t1t2t3=123知,鋼球在水平方向不是做勻速直線運動,故a項錯誤。若x1x2x3=123,據(jù)t1t2t3=123知,鋼球在水平方向做勻速直線運動,故b項正確。若x1x2x3=149,據(jù)t1t2t3=123知,鋼球在水平方向不是做勻速直線運動,故c項錯誤。若x3-x2=x2-x1,據(jù)t1t2t3=123知,鋼球在水平方向不是做勻速直線運動,故d項錯誤。6.(多選)(2019臺州模擬)如圖所示為一個半徑為

7、5 m的圓盤,正繞其圓心做勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)圓盤邊緣上的一點a處在如圖所示位置的時候,在其圓心正上方20 m的高度有一小球正在向邊緣的a點以一定的速度水平拋出,g取10 m/s2,要使得小球正好落在a點,則()a.小球平拋的初速度一定是2.5 m/sb.小球平拋的初速度可能是2.5 m/sc.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度一定是p rad/sd.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度可能是p rad/s【解析】選a、d。小球做平拋運動,在豎直方向,有h=12 gt2,解得t=2 s,在水平方向,有r=v0t,解得v0=2.5 m/s。所以a項正確。圓盤上的a點應(yīng)轉(zhuǎn)過整數(shù)圈,有t=2k,解得=2kt=k rad/s(k=0,1,2),所

8、以d項正確。7.如圖所示,從o點水平拋出的物體,抵達斜面上端p處時其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面無摩擦滑下,下列選項中的圖象分別描述的是物體從o點拋出至到達斜面底端q點過程中沿x方向和y方向運動的速度時間圖象,其中正確的是()【解析】選c。0tp段,水平方向:vx=v0恒定不變,豎直方向:vy=gt;tptq段,水平方向:vx=v0+a水平t,豎直方向:vy=vpy+a豎直t (a豎直g),選項c正確。8.如圖所示,小球從斜面的頂端a處以大小為v0的初速度水平拋出,恰好落到斜面底部的b點,且此時的速度大小vb=5v0,空氣阻力不計,該斜面的傾角為()a.60b.45c.37d.30【解析

9、】選b。根據(jù)平行四邊形定則知,落到底端時豎直分速度為:vy=vb2-v02=2v0,則運動的時間為:t=vyg=2v0g,設(shè)斜面的傾角為,則有tan =12gt2v0t=gt2v0=1,解得=45,b正確。9.如圖所示,在豎直放置的半球形容器的圓心o點分別以水平速度v1、v2拋出兩個小球(可視為質(zhì)點),最終它們分別落在圓弧上的a點和b點,已知oa與ob相互垂直,oa與豎直方向成角,則兩小球初速度之比v1v2為()a.tan b.cos c.tan tand.cos cos【解析】選c。設(shè)容器的半徑為r。由幾何關(guān)系可知:小球a下降的豎直高度為:ya=rcos ,小球b下降的豎直高度為:yb=rs

10、in ;由平拋運動規(guī)律可知:ya=12gt2a,yb=12gtb2;由以上各式可得:tatb=cossin;由幾何關(guān)系可知:兩小球水平運動的位移分別為:xa=rsin ;xb=rcos ;由平拋運動規(guī)律可知:xa=vata,xb=vbtb;由此可得:vavb=sincos3=tan tan,故選c。10.如圖所示,在斜面頂端的a點以速度v0平拋一小球,經(jīng)t1時間落到斜面上b點處,若在a點將此小球以速度0.5v0水平拋出,經(jīng)t2時間落到斜面上的c點處,以下判斷正確的是()a.abac=21b.abac=41c.t1t2=41d.t1t2=21【解析】選b。由平拋運動規(guī)律有x=v0t,y=12gt

11、2,則tan =yx=gt2v,將v0、0.5v0分別代入上式,聯(lián)立解得t1t2=21,c、d均錯誤;它們的豎直位移之比ybyc=12gt1212gt22=41,所以abac=ybsinycsin=41,故a錯誤,b正確。11.如圖所示,長2l的木板傾斜放置,傾角為45。將一彈性小球自與木板上端等高的某處自由釋放,不計空氣阻力,小球與木板碰撞前后無機械能的損失。欲使小球經(jīng)過一次碰撞后恰好落到木板下端,問小球釋放點距木板上端的水平距離為多少?【解析】設(shè)釋放的位置距離木板上端的水平距離為h,由重力做功為mgh=12mv2,v=2gh,碰撞后做平拋運動,豎直高度為l-h=12gt2,l-h=vt,由

12、三個公式聯(lián)立可知h=l5,則可知小球釋放點距木板上端的水平距離為l5。答案:l512.(2019金華模擬)在水平地面上豎直放置一個半徑為r=2.5 m的半圓形管道,在管道上端出口處b點與一塊水平木板相切,管道半徑比管道內(nèi)徑大得多?，F(xiàn)有一個比管道內(nèi)徑略小的可視為質(zhì)點的滑塊從管道最低點a進入管道,從b點離開管道滑上水平木板。已知滑塊質(zhì)量為0.5 kg,滑塊與水平木板間動摩擦因數(shù)為0.05。(1)若滑塊進入管道時,在a點對管道的壓力為29.2 n,求滑塊在a點時的速度大小;(2)若滑塊在b點的速度為2 m/s,求滑塊在b點對管道的壓力;(3)滑塊仍以(2)問中的速度滑上水平木板,若水平木板長度可以調(diào)節(jié),滑塊落在水平地面上的落點c(c點圖中未畫出)的位置發(fā)生變化,求落點c與a點的最大距離?！窘馕觥?1)滑塊在a點:fa-mg=mva2r,解得va=11 m/s。(2)滑塊在b點:mg-fb=mvb2r,解得fb=4.2 n。根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊在b點對管道的壓力為