2017-2018學(xué)年高考物理精做10拋體運動的相關(guān)計算大題精做新人教版

1、精做 10 拋體運動的相關(guān)計算真題精做1.(2014 浙江卷)如圖所示，裝甲車在水平地面上以速度Vo=2O m/s 沿直線前進(jìn)，車上機槍的槍管水平，距地面高為h=1.8 m。在車正前方豎直一塊高為兩米的長方形靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時，機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對于槍口的初速度為v=800 m/s。在子彈射出的同時，裝甲車開始勻減速運動，行進(jìn)s=90 m 后停下。裝甲車停下后，機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計空氣阻力，子彈看成質(zhì)點，重力加速度g=10 m/s2)(1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大??；(2)當(dāng)L=410 m 時，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計算靶

2、上兩個彈孔之間的距離;(3)若靶上只有一個彈孔，求 L 的范圍?！敬鸢浮?1)20m/s2(2)：h=0.45m( 3)492 m v L 570 m9【解析】 裝甲車的加速度a a = = - = = -m/s-m/s2 22s2s 9 9第一發(fā)子彈飛行的日寸間u十耳？彈孔離地高度九=力_+辭第二發(fā)子彈離地的高度fh=hfh=h-()2=LOm2 v兩彈孔之間的距離如=姑珂=045m(3)第一發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L112-2 -第二發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L的范圍492 m vL 570 m模擬精做2 拋體運動在各類體育運動項目中很常見，入乒乓球運動；現(xiàn)討

3、論乒乓球發(fā)球問題；設(shè)球臺長 2L、網(wǎng)高h(yuǎn),乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不hi處以速度Vi水平發(fā)出，落在球臺的F點（如圖（2）若球在 O 點正上方某高度處以速度V2水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺hi=igti22Xi=Vitih2= gt2X2=V2t2且h2=h實線所示），求P點距O點的距離Xi。的F2點（如圖虛線所示），求V2的大小?！敬鸢浮?（ 1)xvi(2)2hi【解析】 （ 1）設(shè)發(fā)球時飛行時間為ti,根據(jù)平拋運動有解得x1（2）設(shè)發(fā)球高度為 h2,飛行時間為t2,同理有Li =Vo= 492 mL2 =亠 s =570m（1）若球在球臺邊

4、緣O點正上方高度為g20-3 -2X2=L3如圖所示，一名跳臺滑雪運動員從圖中a點由靜止出發(fā)，在水平滑道上勻加速運動至b點,再由b點飛出落至c點，已知ab間距離s=30 m，bc 間距離 L =40m 山坡傾角0=30 運動員及其裝備的總質(zhì)量為n=80 kg，與滑道接觸時的阻力恒為f=100 N，不計空氣阻力，g取 10 m/s2,求：(1) 運動員經(jīng)過b點時的速度為多少？(2) 運動員從a點滑至b點過程中通過雪杖獲得的前進(jìn)動力為多少？(3) 運動員從a點至c點運動的總時間是多少？【答案】(1)V0=10 3 m/s(2)F=500 N (3)t=(2 2 3) s【解析】(1)對運動員由b點

5、運動至c點過程，由平拋運動規(guī)律可得 水平方向LcOS0=Vot1豎直方向Lsin0=gt12/2兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，可得V0=10 3 m/s11=2 s(2)對運動員由a點運動至b點過程，由勻變速運動規(guī)律Vo=2as再由牛頓第二定律F-f=ma兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，可得a=5 m/sF=500 N(3)運動員由a點運動至b點的時間為t2=v/a代入數(shù)據(jù)得12= 2 *：3 s所以總時間為t=t1+t2= (2 2 3) s【名師點睛】本題考查了平拋運動及牛頓定律的綜合應(yīng)用，分析清楚運動員的運動過程， 應(yīng)用牛頓定律、平拋運動規(guī)律即可正確解題，解題時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。-4 -4.如圖所示，以vo

6、=9.8 m/s 的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角0=30的斜面上。求物體完成這段飛行所用的時間？【答案】t =43 S【解析】根據(jù)題意，可知物體與斜面相撞時的速度曲跟豎肓方向的夾角等干 0 ( =30 ),如圖所示。根據(jù)平拋運動性質(zhì)，將叫分解成水平分量和豎直分量叫各曲夕=氣，vtcc&e = gt可知物體在空中飛行的時間才二上衛(wèi)z = gtan U【名師點睛】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，將 速度進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則求出撞在斜面上豎直方向上的分速度，從而根據(jù)速度 時間公式求出運動的時間。5如圖所示，有一傾角為30的光滑斜

7、面，斜面長L=10 m，一小球從斜面頂端以 10 m/s 的速度沿水平方向拋出，求：-5 -【答案】(1)t=2 ss=20 m(2)v=10 2 m/s【解析】(1)在斜面上小球沿Vo方向做勻速運動，垂直Vo方向做初速度為零的勻加速運由牛頓第二定律得：m湊 mn 30小球的加速度a=gsin 30 =5 m/s沿V0方向位移s=V0t垂直V0方向：L= -at1 2 32解得，運動時間t=2 ss=20 m(2)由運動的合成知識，水平方向Vx=10 m/s垂直Vo方向，Vy=at=5x2=10 m/sv=10 ,/2 m/s【名師點睛】 把小球在斜面上的運動分解為初速度方向的勻速運動與垂直于

8、初速度方向的初速度為零的暈加速度運動，應(yīng)用運動的合成與分解是正確解題的前提與關(guān)鍵。6如圖所示，小球自樓梯頂?shù)钠脚_上以水平速度VO做平拋運動，所有階梯的高度為寬度為 0.40 m，重力加速度g取 10 m/s2。求:1 小球拋出后能直接打到第1 級階梯上V0的范圍；2 小球拋出后能直接打到第2 級階梯上V0的范圍；3若小球以 10.4 m/s 的速度拋出，則小球直接打到第幾級階梯上?【答案】(1) 0V0 2 m/s( 2) 2 m/sV022 m/s(3) 28 級階梯上【解析】(1)運動情況如圖。根據(jù)平拋運動規(guī)律0.20 m ,-6 -120.2=gti, 0.4 =Viti2解得Vi=2

9、m/s小球拋出后能直接打到第1 級階梯上Vo的范圍是 0vw2 m/s12(2)運動情況如圖。根據(jù)平拋運動規(guī)律，0.2X2=- gt2, 0.4X2=V2t22解得V2=2 . 2 m/s小球拋出后能直接打到第2 級階梯上V0的范圍是 2 m/svW2. 2 m/s(3)同理推知：直接打到第3級階梯上V0的范圍是 2 2 m/svW23 m/s直接打到第n級階梯上V0的范圍是 2n-1 m/svW2. n m/s設(shè)能直接打到第n級階梯上，代入數(shù)據(jù)得：2 .市 10.4 , 10.42n解得 27.04n 28.04故能直接打到第 28 級階梯上7.如圖所示，豎直平面內(nèi)有四分之一圓弧軌道固定在水

10、平桌面上，軌道下端與水平桌面相切，圓心為O點，A點和B點分別是圓弧軌道的最高點和最低點。一小滑塊自圓弧軌道A點無初速釋放，在B點沿水平方向飛出，落到水平地面C點。已知圓弧軌道光滑，半徑*R=0.2 m；小滑塊的質(zhì)量m=1.0 kg ,B點到水平地面的高度h=0.8 m，取重力加速度g=10 m/s2。求：h%.%(1) 小滑塊從B點飛出時的速度 VB的大?。?2)在B點，圓弧軌道對小滑塊支持力FN的大?。?7 -(3)C點與B點的水平距離x的大小。【答案】(1)VB=2m/s (2) FN=30 N(3)x=0.8 m1【解析】(1)小滑塊在圓弧軌道內(nèi)下滑過程中，由動能定理得mgR=-mvB2

11、解得：VB= 2gR = 2 m/s2(2)小滑塊在B點時，由牛頓第二定律 FN-mg mR解得：FN=30 N-8 -解得:x = VBt解得：x=0.8 m&將一小球以初速度為 10 m/s 從離地面一定高度處平拋出去，不計空氣阻力，落地時速率為 20 m/s，重力加速度g =10 m/s，求（1）飛行時間；（2）拋出點離地面的高度；（3）小球的水平位移；（4）拋出點到落地點的速度的變化；（5）落地點速度的方向與水平方向夾角；（6）合位移與水平方向的夾角的正切；【答案】（1）t=3s（2）h15m（3）x=10.3m（4）：v=10 ,3m/s，/3方向豎直向下（5）=60（ 6）

12、tan二32【解析】（1 ）小球做初速度為V。= 10 m/s的平拋運動落地速度為v = 20 m/s故落地時豎直方向上的速度為Vy =.；：,：v2-vf二苛202-102m/s =103 m/s在豎直方向上做自由落體運動，故運動時間為t = y= J3 sg1（2） 小球在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)公式hgt2可得拋出點離地面的高度為2h =110315 m2（3） 小球在水平方向上做勻速直線運動，故水平位移為x = v0t = 10.3 m（4） 小球做勻變速曲線運動，速度變化量為=v = gt =10.3 m/s，方向豎直向下（3）小滑塊從 B 點飛出后做平拋運動,12h= ?gt

13、-9 -(5)sin-10 -【名師點睛】在處理平拋運動時，關(guān)鍵是知道將平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，兩個運動具有等時性， 即運動時間相同， 然后列式求解。9如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為0的光滑斜面上A點以速度V。水平拋出（即v。/CD，小球運動到B點，已知A點的高度h,則小球到達(dá)B點時的速度大小是多少？【答案】y=v02gh【解析】小球在光渭斜面上做類平拋運動，沿斜面向下的加速度孑翻舊由丄運動至E的時間為t沿斜面向下的位移為小球到達(dá)B點的水平速度為VB。沿斜面向下的速度為Vy=at =g sin 日 f =運亦sin 叭 g故小球在B點的速度為v =

14、 v2v：,vo2gh1。如圖所示，在坡度一定的斜面頂點以大小相同的速度v0同時水平向左與水平向右拋出兩-11 -個小球A和B,兩側(cè)斜坡的傾角分別為37和53，小球均落在坡面上， 若不計空氣阻力,則A和B兩小球的運動時間之比為多少？-12 -(1 )人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大??；(2)人與滑板離開平臺時的水平初速度。(空氣阻力忽略不計，g=10 m/s2)【答案】(1) f =56N(2) vo=7m/s【解析】(1)人與滑板在水平地面減速滑行V2=2as2由牛頓第二定律f = mgWma解得：f =56 N【答案】ti9t216【解析】37和AB53都是物體落在斜面上后物體位移

15、與水平方向的夾角，對于斜面傾角為a的情形，運用分解位移的方法可以得到:1.22gtgt2vo* gt1* gt2t1tan 379所以有tan37=-，tan53 =-，貝y =-=2v02v0t2tan 53 16【名師點睛】兩球都落在斜面上，位移上有限制，位移與水平方向的夾角為定值，豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值，由此可正確解答。11 某滑板愛好者在離地h=1.8 m 高的平臺上滑行，水平離開A點后落在水平地面的B點。其水平位移S1=4.2 m 著地時由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)関=4 m/s，并以次為初速沿水平地面滑行S2=10 m 后停止。已知人與滑板的總質(zhì)量m=70

16、 kg。求：-13 -一12(2)由平拋運動的規(guī)律可知：h=-gt2S =Vot解得 Vo=7 m/s【名師點睛】本題要分段討論：水平面上的勻減速運動可以利用動能定理求阻力，也可以用牛頓第二定律求阻力；平拋段利用運動的合成和分解求解。12如圖所示，A、B兩個小球在同一高度處緊挨在一起，兩球用長為L=1 m 的輕繩連接，由靜止釋放B球，0.2 s 后再釋放A球，當(dāng)B球剛好要落地時，輕繩剛好要拉直，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求:(1)兩球開始時離地面的高度；(2)若開始時給B球一個水平向右的初速度，同時由靜止釋放A球，結(jié)果在A球離地面0.55 m 時繩子剛好被拉直，則B球拋出的初速

17、度多大。【答案】(1)h =1.8m(2)Vo=2 m/s【解析】 設(shè)加，從乳球開始運動到B球剛好要落地的時間為仏則 B 球剛好落地時,_1j-14 -/球下落的咼度為：% =E 球下落的高度為：雄=+超+疔有題青可知；爲(wèi)一人=九=1.8m得兩球開始時閣地面的咼度：A =(2)由題意可知：兩球在豎直方向均做自由落體運動，則當(dāng)繩剛拉直時,兩球在豎直方向下落的高度：H =1.8 m-0.55m =1.25m-15 -L 1因此B球拋出時的初速度：v0m/s = 2 m/st 0.5【名師點睛】 本題主要考查了自由落體運動。 關(guān)鍵是知道自由落體運動是初速度為零的，加速度為g的勻加速運動；解題時要正確

18、選擇研究過程，靈活選擇物理規(guī)律列出方程進(jìn) 行解答；此題是中等題，意在考查學(xué)生對基本規(guī)律的掌握及運用能力。13.從離地面h=80 m 高處水平拋出的物體，著地時的水平位移為x=20 m,求：(1) 運動時間；(2) 初速度大小；(3) 落地時速度大小及它與水平方向夾角的正切；(4) 在空中運動的第 2 s 內(nèi)速度的變化V?！敬鸢浮?1)t =4s(2)v0= 5m/s(3)v =40.3m/s tanv - 8(4)m/sx20(2)初速度大小v0m/s =5 m/st 4(3 )落地時豎直速度大?。篤y=gt=40 m/sv = Jv：*v1 =丁 402+52=40.3 m/s(4) 在空中

19、運動的第 2 s 內(nèi)速度的變化 v=gt=10X2=20 m/s【名師點睛】本題就是對平拋運動規(guī)律的直接考查，掌握住平拋運動的規(guī)律就能輕松解決；要知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。經(jīng)典精做14為抗擊旱災(zāi)，最近我國西南地區(qū)農(nóng)民收集部分人工降雨，再用農(nóng)用水泵為莊稼灌溉；用 所學(xué)的平拋運動的知識課幫助農(nóng)民測出農(nóng)用水泵的流量(在單位時間內(nèi)通過流管橫截面 的液體的體積成為流量)。水泵的出水管是水平的，如圖所示，測量的主要步驟：v=20落地的速度:落地的速度與水平方向夾角的正切;tan：40=8【解析】(1)運動時間v0-16 -A.用游標(biāo)卡尺測出水管的內(nèi)徑DB.用重錘線

20、和鋼卷尺測出水管中心離地面的高度y;C.用木棒從出水管的正下方伸到水落地點的中心，在木棒上做上記號，用鋼卷尺測出噴水的 水平射程 X；（2 ）水從出水管射出的速度 vo=_（3 ）水泵流量表達(dá)式 Q=_;jrD2水管內(nèi)徑部分的橫截面積為：4 94【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合 運動學(xué)公式靈活求解，難度不大?！窘馕觥浚?）根採尸住得:（2）平拋運動的初速度為:【答案】（1）(2)(3)-17 -15.如圖所示，水平地面有一傾角為45、高為 3.2 m 的斜坡，從斜坡最高點將一小球沿水平方向拋出，不計空氣阻力，g取 10 m/s2。-18 -(1)為使

21、小球能落在水平地面上，初速度至少為多大？(2)若小球得初速度為 3 m/s，從拋出到離開斜面的距離最大時，經(jīng)歷的時間是多少？(3)將小球以不同的初速度vo水平拋出，請定性拋出小球在空中運動的時間t隨V。變化的圖象?！窘馕觥?1)剛好落到斜坡底端時，小球的初速度最小，設(shè)為h=-gt22X=Vothx=tan v代入數(shù)據(jù)解得：Vo=4 m/s(2)當(dāng)小球的速度的方向與斜面平行時，離開斜面的距離最大，由圖可知:Vy=V0Vy=gt代入數(shù)據(jù)解得：t=0.3 s(3 )當(dāng)Vo4 m/s 時，小球落在水平面上,s=0.8s，如圖所示【答案】(1)vo=4 m/s(2)t=0.3 s(3 )如圖所示i r/

22、s-19 -【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合如果傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，物體一直減速，射程為1 m;-20 -運動學(xué)公式靈活求解，難度不大，知道速度方向與斜面平行時，距離斜面最遠(yuǎn)。16 如圖所示，距地面高度h=5 m 的平臺邊緣水平放置一兩輪間距為d=6 m 的傳送帶，一可視為質(zhì)點的物塊從光滑平臺邊緣以Vo=5 m/s 的初速度滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度大小g=10 m/s2。求：(1) 若傳送帶不動，小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離;(2 )試分析傳送帶的速度滿足什么條件時，小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離最

23、大，并求最大距離;(3)設(shè)傳送帶的速度為V且規(guī)定傳送帶順時針運動時V為正，逆時針運動是V為負(fù)。試分析在圖中畫出小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離 線(不需要計算過程，只需畫出圖線即可)?！敬鸢浮?1)Xi=1 m (2)X2=7 m (3 )見解析圖【解折】( (I若傳送帶靜止，物塊一盲勻減速，根 1E 動能定理有：-脅解二+和 X 一+拠詬解得：V1=1DVS故射程為：Jfi=vi/= 1x1=1 m( (2)如果小物塊在傳送帶上一直加速，則離開傳送帶的速度最大，根抿動能定理，有: 何翻=丄屈一丄劇2 2解得：V2=7m/s故射程為：了 ci(3)如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度v7 m/s，物

24、體一直加速，射程最遠(yuǎn)，為7 m;如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動， 速度 1 m/swv7 m/s ,物體先加速后勻速，射程：x=vt=v，; 如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度v1 m/s，物體一直減速，射程為 1 m;故s-V圖象如圖所示:ins與V的變化關(guān)系圖平拋運動的時間:vn=5 ms-21 -【名師點睛】本題是動能定理及牛頓定律的應(yīng)用問題；關(guān)鍵是明確小滑塊的受力情況和運動情況，結(jié)合動能定理和平拋運動的分位移公式列式求解，不難。17.如圖所示，在水平地面上固定一傾角0=37,表面光滑的斜面體，物體A以vi=6 m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出；如果當(dāng)A上滑到

25、最高點時恰好被B物體擊中。(A、B均可看作質(zhì)點，sin 37 =0.6 , cos 37 =0.8 ,g取 10 m/s )求：(1)物體A上滑到最高點所用的時間t;(2) 物體B拋出時的初速度V2;(3) 物體A B間初始位置的高度差h?！敬鸢浮?1)t=1 s(2)V2=2.4 m/s (3)h=6.8 m【解析】(1)物體A上滑的過程中，由牛頓第二定律得：n0=ma代入數(shù)據(jù)得：a=6 m/s2設(shè)經(jīng)過t時間B物體擊中A物體，由速度公式得：0=V1-at代入數(shù)據(jù)得：t=1 s(2)A的水平位移和平拋物體B的水平位移相等1x= V1tcos 37 =2.4 m2xB做平拋運動，水平方向上是勻速

26、直線運動，所以平拋初速度為：V2=X=2.4 m/st(3)物體A B間初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，所以物體A、 1 12B間的咼度差為：h= V1tsin 37 + gt=6.8 m-22 -2 2【名師點睛】AB同時開始運動，它們的運動時間是一樣的，A做的就是勻變速直線運動，B是平拋運動，根據(jù)各自的運動規(guī)律，可以很容易的求出，本題的難度不大。18如圖，一不可伸長的輕繩上端懸掛于0點，下端系一質(zhì)量m=1.0 kg 的小球?，F(xiàn)將小球拉到A點(保持繩繃直)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷，小球平拋后落到水平地面上的C點，地面上的D點與0B在同一豎直線上，已知繩長L=1.0 m ,B點離地高度 H=1.0 mA B兩點的高度差h=0.5 m 重力加速度g=10m/s2，不計空氣影響，求:(1)地面上DC兩點間的距離s；(2)在B點輕繩所受的最大拉力大小?！敬鸢浮?1) s =1.414 m( 2)F=20 N【解析】(1)設(shè)小球在B點速度為v,對小球從A到B由動能定理得：mghmv22繩子斷后，小球做平拋運動，運動時間為t，則有：H =1gt22DC間距離：S二vt解得：s= 4Hh =