專(zhuān)題06 平拋運(yùn)動(dòng)與斜面曲面相結(jié)合的模型(解析版)

1、2022屆高三物理二輪常見(jiàn)模型與方法綜合特訓(xùn)專(zhuān)練專(zhuān)題06平拋運(yùn)動(dòng)與斜面曲面相結(jié)合的模型專(zhuān)練目標(biāo)專(zhuān)練內(nèi)容目標(biāo)1順著斜面平拋模型（IT6T）目標(biāo)2對(duì)著斜面平拋模型（7T10T）目標(biāo)3與曲面相結(jié)合模型（11T15T）【典例專(zhuān)練】一、順著斜面平拋模型如圖所示，小球甲從斜面的人點(diǎn)水平拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間落到斜面上的B點(diǎn)。帶有小孔的水平擋板一端固定在斜面的B點(diǎn)，小孔與B點(diǎn)的距離等于甲平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移。將小球乙從斜面的亠點(diǎn)水平拋出，正好通過(guò)小孔，經(jīng)過(guò)時(shí)間落到斜面上的C點(diǎn)。乙從亠點(diǎn)到達(dá)1：1：21:1：；21:1:tC.-1212FD3【答案】ACD.CF1故C正確,FD3D錯(cuò)誤。故選AC。如圖1,某沙丘AB段為

2、斜坡，BC段水平。一小鋼球從坡頂以初速度v水平向右飛出，在空中的飛行時(shí)間為t（鋼球掉進(jìn)沙丘后不再反彈）。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。已知t與v的關(guān)系如圖2所示。根據(jù)以上信息可以求得（）A.斜坡AB的長(zhǎng)度C.BC的長(zhǎng)度【答案】AB斜坡AB的傾角D.小鋼球落在B點(diǎn)前瞬間的動(dòng)能【詳解】AB.由圖像可知，當(dāng)水平速度為7.5m/s時(shí)，經(jīng)過(guò)2s落到B點(diǎn)，則根據(jù)x=v0f可求1解斜面的底邊長(zhǎng)度；根據(jù)h=2gt2可求得斜面的豎直高度，則可求解斜坡AB的長(zhǎng)度以及傾角，選項(xiàng)AB正確；當(dāng)水平速度大于7.5m/s時(shí)，物體落在水平面BC上，根據(jù)題中條件不能求解BC的長(zhǎng)度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小鋼球的質(zhì)量未知，則不

3、能求解落在B點(diǎn)前瞬間的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。二、對(duì)著斜面平拋模型如圖所示，長(zhǎng)木板AB傾斜放置，板面與水平方向的夾角為&，在板的A端上方P點(diǎn)處，以大小為v0的水平初速度向右拋出一個(gè)小球，結(jié)果小球恰好能垂直打在板面上；現(xiàn)讓板繞A端逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度到圖上虛線(xiàn)的位置，要讓球從P點(diǎn)水平拋出后仍能垂直打在板面上,則拋出的水平速度v（不計(jì)空氣阻力）（）A.定大于voC.可能等于v0【答案】AB.定小于v0D.大于v、小于v、等于v都有可能000【詳解】將速度分解如圖所示x根據(jù)幾何關(guān)系可得v=vtan0=gt-tan0水平方向x=哄則t=整理得v2=gx-tan9讓板0y0卩0繞人端逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度

4、到圖上的位置，0變大，由圖可知x增大，故拋出的水平速度v增大，即vv0故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A.8如圖所示，水平面的右端固定一傾角0=37。的斜面，在水平面上A點(diǎn)正上方O點(diǎn)水平向右以v0=5m/s的速度拋出一個(gè)小球，同時(shí)位于斜面底端B點(diǎn)、質(zhì)量m=lkg的滑塊，在沿斜面向上的恒定拉力F=13N作用下由靜止開(kāi)始向上勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=Is恰好在P點(diǎn)被小球擊中。已知AB=3m，sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力，則滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩為（）A.0.15B.0.25C.0.35D.0.45【答案】B【詳解】小球離開(kāi)O點(diǎn)后平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大

5、小為x=v0t=5m由幾何關(guān)系可知滑塊的位移大小為x_ab1s=一夫=2.5m由s二at2，得滑塊向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=5m/s2由牛頓第二定律cos372得F_mgsin37。-卩mgcos37=ma解得滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.25故選B。9如圖所示，ABCD為豎直平面內(nèi)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，AD水平。分別從A點(diǎn)和D點(diǎn)同時(shí)各平拋一個(gè)小球M、N，其速度分別為v，v，若兩小球能同時(shí)到達(dá)AC上的某點(diǎn)，12當(dāng)它們相遇時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）（重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力）若N球速度恰好垂直于Ac，則兩小球的初速度大小關(guān)系為vi=2v2B.若N球速度恰好垂直于AC，則兩小球到達(dá)AC的

6、時(shí)間為學(xué)3g若N球位移恰好垂直于AC，則兩小球初速度大小關(guān)系為篤=vi若N球位移恰好垂直于AC，則兩小球到達(dá)AC的時(shí)間為【答案】BC【詳解】A.若N球到達(dá)AC時(shí)，N球速度恰好垂直于AC，如圖1所示%v21M球位移偏角為45,N球速度偏角為45,對(duì)M求有2g-1對(duì)N球有=1可得v=2vv21vt2i故A錯(cuò)誤；N球速度恰好垂直于AC時(shí)，M、N兩小球水平位移之比為1:2，小球下落高度為L(zhǎng),故兩小球到達(dá)AC的時(shí)間為學(xué)，故B正確;g若N球到達(dá)AC時(shí)，N球位移恰好垂直于AC，如圖2所示圖2M球位移偏角為45，N球位移偏角為45，由平拋運(yùn)動(dòng)的特征可知乙-故C正確;若N球位移恰好垂直于AC，兩小球的水平位移之比為1:1，兩小球下落高度為L(zhǎng)，故兩小球到達(dá)AC的時(shí)間為”1，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，直桿AB斜靠在墻角，囹ABO=53,0AOB=9O,AO=5m?，F(xiàn)從距A點(diǎn)正下方1.8m的C點(diǎn)以初速度v0水平拋出一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。已知重力加速度g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,空氣阻力不計(jì)。若使小球不能碰到桿AB,則v0的值可能為（）D.6m/s4m/sB.4.4m/sC.5m/s【答案】AB【詳解】若小球剛與桿接觸時(shí)的末速度與水平方向夾角為53,設(shè)此時(shí)小球豎直方向下落高h(yuǎn)度為力，