(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練習(xí)第4章熱點(diǎn)強(qiáng)化練4《平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析》(含解析)

熱點(diǎn)強(qiáng)化練4平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析(時(shí)間：20分鐘)1.(2020·浙江選考模擬)如圖1所示，A、B兩小球分別從距地面高度為h、2h處以速度vA、vB水平拋出，均落在水平面上CD間的中點(diǎn)P，它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA、tB。不計(jì)空氣阻力，下列結(jié)論正確的是()圖1A.tA∶tB＝1∶eq\r(2) B.tA∶tB＝1∶2C.vA∶vB＝1∶eq\r(2) D.vA∶vB＝1∶2答案A解析豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，故tA∶tB＝eq\r(h)∶eq\r(2h)＝1∶eq\r(2)，A正確，B錯(cuò)誤；水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x＝v0t知，水平位移x相等，則vA∶vB＝tB∶tA＝eq\r(2)∶1，故C、D錯(cuò)誤。2.(2020·山東濰坊市4月模擬)某同學(xué)練習(xí)定點(diǎn)投籃，籃球從同一位置出手，兩次均垂直撞在豎直籃板上，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.第1次擊中籃板時(shí)的速度小B.兩次擊中籃板時(shí)的速度相等C.球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程第1次速度變化快D.球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程第2次速度變化快答案A解析將籃球的運(yùn)動(dòng)反過(guò)來(lái)看，則籃球兩次做平拋運(yùn)動(dòng)，由于第1次平拋運(yùn)動(dòng)的高度更大，由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，所以第1次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)，由于兩次的水平位移相等，則時(shí)間越長(zhǎng)的水平初速度越小，故第1次擊中籃板時(shí)的速度小，故A正確，B錯(cuò)誤；球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度變化快慢即為加速度，由于球只受重力作用，加速度為重力加速度，則兩次速度變化快慢相同，故C、D錯(cuò)誤。3.如圖3所示，將一小球從水平面MN上方A點(diǎn)以初速度v1向右水平拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1打在前方豎直墻壁上的P點(diǎn)，若將小球從與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)以初速度v2向右水平拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2落在豎直墻角的N點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列選項(xiàng)中正確的是()圖3A.v1＞v2 B.v1＜v2C.t1＞t2 D.t1＝t2答案A解析小球在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)t＝eq\r(\f(2h,g))可知，t1＜t2；在水平方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)v＝eq\f(x,t)，因x1＞x2，則v1＞v2，故選項(xiàng)A正確。4.如圖4所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta恰好落在斜面底端c處。今在c點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間tb恰好落在斜面的三等分點(diǎn)d處。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是()圖4A.ta＝eq\f(\r(3),2)tb B.ta＝3tbC.va＝eq\f(\r(3),2)vb D.va＝eq\f(3,2)vb答案C解析a、b兩球下降的高度之比為3∶1，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2可知，t＝eq\r(\f(2h,g))，則a、b兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系為ta＝eq\r(3)tb，故A、B錯(cuò)誤；因?yàn)閍、b兩球水平位移之比為3∶2，由v0＝eq\f(x,t)得va＝eq\f(\r(3),2)vb，故C正確，D錯(cuò)誤。5.如圖5所示，乒乓球的發(fā)球器安裝在足夠大的水平桌面上，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)球器O′A部分水平且與桌面之間的距離為h，O′A部分的長(zhǎng)度也為h。重力加速度為g，打開(kāi)開(kāi)關(guān)后，發(fā)球器可將乒乓球從A點(diǎn)以初速度v0水平發(fā)射出去，eq\r(2gh)≤v0≤2eq\r(2gh)。設(shè)發(fā)射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。若使該發(fā)球器繞轉(zhuǎn)軸OO′在90°的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢地水平轉(zhuǎn)動(dòng)，持續(xù)發(fā)射足夠長(zhǎng)時(shí)間后，乒乓球第一次與桌面碰撞區(qū)域的面積S是()圖5A.2πh2 B.3πh2C.4πh2 D.8πh2答案C解析設(shè)乒乓球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t＝eq\r(\f(2h,g))。當(dāng)速度最大時(shí)，水平位移具有最大值xmax，xmax＝vmaxt＝2eq\r(2gh)×eq\r(\f(2h,g))＝4h，當(dāng)速度最小時(shí)，水平位移具有最小值xmin，xmin＝vmint＝eq\r(2gh)×eq\r(\f(2h,g))＝2h，其中vmax、vmin為v0的最大值和最小值，又因?yàn)榘l(fā)球器O′A部分長(zhǎng)度也為h，故乒乓球的落點(diǎn)距豎直轉(zhuǎn)軸距離的范圍為3h≤x≤5h，乒乓球第一次與桌面碰撞區(qū)域是一個(gè)圓心角為90°的寬度為2h的環(huán)形帶狀區(qū)域，其面積為S＝eq\f(1,4)×π[(5h)2－(3h)2]＝4πh2，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。6.(2020·山東濟(jì)寧市5月高考模擬)如圖6所示，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，方向夾角為45°，已知A、C高度差為h，不計(jì)空氣阻力，由以上條件可知B、A兩點(diǎn)高度差為()圖6A.eq\f(1,4)h B.eq\f(1,2)hC.h D.2h答案C解析小球甲做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，從A到C，由h＝eq\f(1,2)gt2可得甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t甲＝eq\r(\f(2h,g))豎直分速度vy＝gt甲＝eq\r(2gh)據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，甲在C點(diǎn)的速度v甲＝eq\f(vy,cos45°)＝2eq\r(gh)＝v乙乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度h′＝eq\f(veq\o\al(2,乙),2g)＝2hA、B兩點(diǎn)高度差為2h－h(huán)＝h，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7.(2020·浙江金華十校4月模擬)如圖7所示，水平地面上固定有一個(gè)斜面，斜面傾角為θ，從斜面頂端向右平拋一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)初速度為v0時(shí)，小球恰好落到斜面底端，平拋的飛行時(shí)間為t0，現(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個(gè)小球，則平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，末速度方向與水平方向夾角的正切值tanα隨初速度v變化的圖像，以及平拋運(yùn)動(dòng)飛行時(shí)間t隨初速度v變化的圖像正確的是()圖7答案B解析當(dāng)速度v＜v0，小球?qū)⒙湓谛泵嫔希鶕?jù)落在斜面上的小球的位移方向與水平方向夾角的正切值等于小球落在斜面上末速度方向與水平方向夾角正切值的一半可知，此時(shí)末速度方向與水平方向夾角的正切值tanα為定值，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tanα＝eq\f(gt,v)＝2tanθ則t＝eq\f(vtanα,g)＝eq\f(v·2tanθ,g)小球落在斜面上時(shí)α為定值，則此過(guò)程時(shí)間與速度v成正比，當(dāng)速度v＞v0，小球?qū)⒙涞剿矫妫瑒t有tanα＝eq\f(vy,v)＝eq\f(gt,v)，由于高度一定，則時(shí)間t為定值，則tanα與v成反比，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。8.(多選)從豎直墻的前方A處，沿AO方向水平發(fā)射三顆彈丸a、b、c，在墻上留下的彈痕如圖8所示，已知Oa＝ab＝bc，則a、b、c三顆彈丸(不計(jì)空氣阻力)()圖8A.初速度大小之比是eq\r(6)∶eq\r(3)∶eq\r(2)B.初速度大小之比是1∶eq\r(2)∶eq\r(3)C.從射出至打到墻上過(guò)程速度增量之比是1∶eq\r(2)∶eq\r(3)D.從射出至打到墻上過(guò)程速度增量之比是eq\r(6)∶eq\r(3)∶eq\r(2)答案AC解析水平發(fā)射的彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)樨Q直方向上Oa＝ab＝bc，即Oa∶Ob∶Oc＝1∶2∶3，由h＝eq\f(1,2)gt2可知ta∶tb∶tc＝1∶eq\r(2)∶eq\r(3)，由水平方向x＝v0t可得va∶vb∶vc＝1∶eq\f(1,\r(2))∶eq\f(1,\r(3))＝eq\r(6)∶eq\r(3)∶eq\r(2)，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由Δv＝gt，可知從射出至打到墻上過(guò)程速度增量之比是1∶eq\r(2)∶eq\r(3)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。9.(多選)中國(guó)的面食文化博大精深，種類(lèi)繁多，其中“山西刀削面”堪稱(chēng)天下一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接將面削到開(kāi)水鍋里。如圖9所示，小面圈剛被削離時(shí)距開(kāi)水鍋的高度為h，與鍋沿的水平距離為L(zhǎng)，鍋的半徑也為L(zhǎng)，將削出的小面圈的運(yùn)動(dòng)視為平拋運(yùn)動(dòng)，且小面圈都落入鍋中，重力加速度為g，則下列關(guān)于所有小面圈在空中運(yùn)動(dòng)的描述正確的是()圖9A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同B.速度的變化量都相同C.落入鍋中時(shí)，最大速度是最小速度的3倍D.若初速度為v0，則Leq\r(\f(g,2h))＜v0＜3Leq\r(\f(g,2h))答案ABD解析削出的小面圈的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有h＝eq\f(1,2)gt2，可知所有小面圈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同，故選項(xiàng)A正確；由Δv＝gt可知，所有小面圈在空中運(yùn)動(dòng)速度的變化量都相同，故選項(xiàng)B正確；小