高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)17平拋運動（含解析）

PAGEPAGE1平拋運動一、選擇題1．(2018·嘉興模擬)羽毛球運動員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點擊鼓，如圖是他表演時的羽毛球場地示意圖．圖中甲、乙兩鼓等高，丙、丁兩鼓較低但也等高．若林丹各次發(fā)球時羽毛球飛出位置不變且均做平拋運動，則()A．擊中甲、乙的兩球初速度v甲＝v乙B．擊中甲、乙的兩球初速度v甲＞v乙C．假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓，用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓D．擊中四鼓的羽毛球中，擊中丙鼓的初速度最大答案B解析A、B兩項，由圖可知，甲乙高度相同，所以球到達(dá)鼓用時相同，但由于離林丹的水平距離不同，甲的水平距離較遠(yuǎn)，所以由v＝eq\f(x,t)可知，擊中甲、乙的兩球初速度v甲＞v乙；故A項錯誤，B項正確；C項，由圖可知，甲丁兩球不在同一直線上，所以用相同速度發(fā)球不可能到達(dá)丁鼓，故C項錯誤；D項，由于丁與丙高度相同，但由圖可知，丁離林丹的水平距離最大，所以丁的初速度一定大于丙的初速度，故D項錯誤．2．(2018·廣州一模)(多選)t＝0時刻一質(zhì)點開始做平拋運動，用下列圖像反映其水平分速度大小vx、豎直分速度大小vy、合速度大小v與時間t的關(guān)系，合理的是()答案AC解析A項，平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，水平分速度vx保持不變，故A項正確．B、D兩項，合速度大小為：v＝eq\r(vx2＋vy2)＝eq\r(v02＋g2t2)，t＝0時v＝v0≠0，且隨著t的延長，v增大，故B、D兩項錯誤；C項，平拋運動在豎直方向做自由落體運動，即初速度為零的勻加速直線運動，故圖線是過原點傾斜的直線，故C項正確．3．(2018·瀘州模擬)一物塊從某高處水平拋出，當(dāng)下落的高度是水平位移的eq\f(\r(3),2)倍時，不計空氣阻力此時物塊的速度方向與水平方向的夾角為()A.eq\f(π,3) B.eq\f(π,6)C.eq\f(π,4) D.eq\f(π,12)答案A解析設(shè)物塊運動時間為t.物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為α.根據(jù)題意有：eq\f(1,2)gt2＝eq\f(\r(3),2)v0t得：t＝eq\f(\r(3)v0,g)則tanα＝eq\f(gt,v0)＝eq\r(3)得：α＝eq\f(π,3).4.(2018·安徽三模)某幼兒園舉行套圈比賽，圖為一名兒童正在比賽，他將圈從A點水平拋出，圈正好套在地面上B點的物體上，若A、B間的距離為s，A、B兩點連線與水平方向的夾角為θ，重力加速度為g，不計圈的大小，不計空氣的阻力．則圈做平拋運動的初速度為()A．sinθeq\r(\f(gs,2cosθ)) B．coseq\r(\f(gs,2sinθ))C.eq\r(\f(gs,2)tanθ) D.eq\r(\f(gs,2tanθ))答案B解析由題可知，小球做平拋運動的水平位移x＝scosθ，而下落的高度h＝ssinθ，因此下落的時間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2ssinθ,g))，則初速度v0＝eq\f(x,t)＝cosθeq\r(\f(gs,2sinθ))，故B項正確，A、C、D項錯誤．5.(2018·杭州模擬)甲、乙兩個同學(xué)對挑乒乓球，設(shè)甲同學(xué)持拍的拍面與水平方向成α角，乙同學(xué)持拍的拍面與水平方向成β角，如圖所示，設(shè)乒乓球擊打拍面時速度與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前與擊打后速度大小相等，不計空氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度v1與乒乓球擊打乙的球拍的速度v2之比為()A.eq\f(sinβ,sinα) B.eq\f(cosα,cosβ)C.eq\f(tanα,tanβ) D.eq\f(tanβ,tanα)答案A解析由題可知，乒乓球在甲與乙之間做斜上拋運動，根據(jù)斜上拋運動的特點可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不變，豎直方向的分速度是不斷變化的，由于乒乓球擊打拍面時速度與拍面垂直，在甲處：vx＝v1sinα在乙處：vx＝v2sinβ所以：eq\f(v1,v2)＝eq\f(\f(vx,sinα),\f(vx,sinβ))＝eq\f(sinβ,sinα).故A項正確，B、C、D項錯誤．6.(2018·廣東模擬)某同學(xué)在豎直磚墻前的高處P平行墻面水平拋出一個石子，石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示，測得每塊磚的厚度均為6.4cm，長度均為24cm.取g＝10m/s2，石子在P處的初速度大小約為()A．2m/s B．3m/sC．4m/s D．5m/s答案B解析h＝6.4cm＝0.064m；L＝24cm＝0.24m在圖中找到幾個水平距離相等的點，找出對應(yīng)的豎直方向的位移差，如圖：設(shè)AB、BC之間的時間間隔都是T，在豎直方向：yBC－yAB＝3h－2h＝h由導(dǎo)出公式：gT2＝h聯(lián)立得：T＝0.08s水平方向：L＝v0T代入數(shù)據(jù)得：v0＝3m/s.故B項正確，A、C、D三項錯誤．7.(2018·鹽城三模)如圖所示，某次空中投彈的軍事演習(xí)中，戰(zhàn)斗機以恒定速度沿水平方向飛行，先后釋放兩顆炸彈，分別擊中山坡上的M點和N點．釋放兩顆炸彈的時間間隔為Δt1，此過程中飛機飛行的距離為s1；擊中M、N的時間間隔為Δt2，M、N兩點間水平距離為s2.不計空氣阻力．下列判斷正確的是()A．Δt1＞Δt2，s1＞s2 B．Δt1＞Δt2，s1＜s2C．Δt1＜Δt2，s1＞s2 D．Δt1＜Δt2，s1＜s2答案A解析釋放的炸彈做平拋運動，若落地點在同一水平面上，落地的時間間隔與釋放的時間間隔相等，由于N在M點的上方，則擊中M、N的時間間隔Δt2＜Δt1.因炸彈飛行時間小于飛機的飛行時間，所以飛機飛行的距離為s1大于MN間的水平距離s2；故A項正確，B、C、D三項錯誤．8.如圖所示，虛線MN是豎直面內(nèi)的斜線，兩個小球分別從MN上的A、B兩點水平拋出，過一段時間再次經(jīng)過虛線MN，則下列說法錯誤的是()A．兩球經(jīng)過虛線MN時的速度大小可能相同B．兩球經(jīng)過虛線MN時的速度方向一定相同C．兩球可能同時經(jīng)過虛線MN上的同一位置D．A處拋出的球從拋出到經(jīng)過虛線MN所用時間一定比B處拋出的球從拋出經(jīng)過虛線MN所用時間長答案D解析根據(jù)平拋運動的推論知，tanα＝eq\f(vy,v0)＝2tanθ，可知兩球經(jīng)過虛線位置時速度方向相同，若兩次初速度相等，則兩次經(jīng)過MN時的速度大小相等，A、B兩項正確．C項，若初速度大小不同，兩球可能經(jīng)過虛線上的同一位置，故C項正確．D項，根據(jù)t＝eq\f(2v0tanθ,g)知，若初速度相等，則兩球到達(dá)虛線MN的時間相同，故D項錯誤．9.(2017·浙江模擬)如圖所示，長度為L、傾角θ的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則下落的時間為()A．t＝eq\r(\f(2Lsinθ,g（tan2θ＋2）)) B．t＝eq\r(\f(2Lsinθ,g（2tan2θ＋1）))C．t＝eq\r(\f(2Lsinθ,g（tan2θ＋1）)) D．條件不足，不能求出時間t答案B解析設(shè)運動時間為t、小球1和2的初速度為v1和v2，兩球下落高度為h，小球1做平拋運動落在斜面上，有：tanθ＝eq\f(y1,x1)又x1＝v1t，y1＝eq\f(1,2)gt2，解得：tanθ＝eq\f(gt,2v1)①小球2垂直撞在斜面上，有：tanθ＝eq\f(v2,vy)＝eq\f(v2,gt)②根據(jù)幾何關(guān)系有：x1＋x2＝Lcosθ，即為：(v1＋v2)t＝Lcosθ③聯(lián)立①②得：v2＝2v1tan2θ④聯(lián)立①③得：2v1(v1＋v2)tanθ＝gLcosθ⑤聯(lián)立④⑤解得：v1＝eq\r(\f(gLcosθ,2（2tan2θ＋1）))v2＝2v1tan2θeq\r(\f(gLcosθ,2（2tan2θ＋1）))代入③解得：t＝eq\r(\f(2Lsinθ,g（2tan2θ＋1）)).10．(2018·山西三模)圖示為一半徑為0.6m的四分之一圓柱體OAB的豎直截面，在A點正上方的C點(圖中未標(biāo)出)水平向左拋出一個小球，小球恰好在D點沿DO方向撞向圓柱體表面，已知OD與OA的夾角θ＝37°，忽略空氣阻力，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，則A、C兩點間的距離為()A．0.363m B．0.405mC．0.46m D．0.52m答案B解析物體做平拋運動，速度偏轉(zhuǎn)角為37°，而速度偏轉(zhuǎn)角正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍，故：tan37°＝eq\f(2y,x)，結(jié)合幾何關(guān)系，有：h＝Rsin37°＋y，x＋Rcos37°＝R，聯(lián)立解得：x＝0.12m，y＝0.045m，h＝0.405m，故A、C、D項錯誤，B項正確．11.如圖所示，A、B兩球在地面O點上方的同一豎直線上的不同位置，A、B間的距離為h＝5m，分別給兩球水平向右的初速度，使兩球做平拋運動，結(jié)果兩球的運動軌跡相交于C點，OC與豎直方向的夾角為θ＝53°，A、B兩球的初速度分別為v1＝3m/s，v2＝5m/s，重力加速度為g＝10m/s2，不計空氣阻力，A、B兩球從拋出點到C點的運動時間分別為t1和t2，A、B兩球拋出時離地面的高度分別為h1和h2，則()A．t2＝1.25s，h2＝eq\f(45,8)m B．t2＝0.75s，h2＝eq\f(85,8)mC．t2＝1.25s，h2＝eq\f(85,8)m D．t2＝0.75s，h2＝eq\f(45,8)m答案D解析設(shè)A球拋出到C點所用的時間為t1，則有：x＝v1t1，y1＝eq\f(1,2)gt12，設(shè)B球從拋出到C點所用的時間為t2，則有：x＝v2t2，y2＝eq\f(1,2)gt22，y2－y1＝h，代入數(shù)據(jù)解得：t1＝1.25s，t2＝0.75s.則有：x＝v1t1＝3×1.25m＝3.75m.A球被拋出時離地面的高度為：h1＝y(tǒng)1＋xcotθ＝eq\f(1,2)×10×1.252m＋3.75×eq\f(3,4)m＝eq\f(85,8)m，B球被拋出離地面的高度為：h2＝y(tǒng)2＋xcotθ＝eq\f(1,2)×10×0.752m＋3.75×eq\f(3,4)m＝eq\f(45,8)m.12.(2018·襄陽模擬)(多選)如圖所示，寬為L的豎直障礙物上開有間距d＝0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)＝1.2m，離地高H＝2m的質(zhì)點與障礙物相距x.在障礙物以v0＝4m/s的速度勻速向左運動的同時，質(zhì)點自由下落，忽略空氣阻力，g＝10m/s2.則以下正確的是()A．L＝1m，x＝1m時小球可以穿過矩形孔B．L＝0.8m，x＝0.8m時小球可以穿過矩形孔C．L＝0.6m，x＝1m時小球可以穿過矩形孔D．L＝0.6m，x＝1.2m時小球可以穿過矩形孔答案BC解析A項，小球做自由落體運動到矩形孔的上沿的時間為：t1＝eq\r(\f(2（H－h(huán)－d）,g))＝eq\r(\f(2×（2－1.2－0.6）,10))s＝0.2s小球做自由落體運動到矩形孔下沿的時間為：t2＝eq\r(\f(2（H－h(huán)）,g))＝eq\r(\f(2×（2－1.2）,10))s＝0.4s則小球通過矩形孔的時間為：Δt＝t2－t1＝0.2s，根據(jù)等時性知，L的最大值為：Lm＝v0Δt＝4×0.2m＝0.8m，故A項錯誤；B項，若L＝0.8m，x的最小值為：xmin＝v0t1＝4×0.2m＝0.8m，x的最大值為：xmax＝v0t2－L＝4×0.4m－0.8m＝0.8m，x的取值范圍是x＝0.8m，故B項正確．C、D兩項，若L＝0.6m，x的最小值為：xmin＝v0t1＝4×0.2m＝0.8m，x的最大值為：xmax＝v0t2－L＝4×0.4m－0.6m＝1m，所以0.8m≤x≤1m，故C項正確，D項錯誤．二、非選擇題13．做雜技表演的汽車從高臺水平飛出，在空中運動后著地．一架照相機通過多次曝光，拍攝得到汽車在著地前后一段時間內(nèi)的運動照片如圖所示(第三個照片為汽車落地的瞬間，虛線格子為正方形)．已知汽車長度為3.6m，相鄰兩次曝光的時間間隔相等，由照片可推算出汽車離開高臺時的瞬時速度大小________m/s，高臺離地面的高度為________m．(取g＝10m/s2)答案1211.25解析由題意知，正方形的邊長為3.6m，由照片知，在曝光的時間間隔內(nèi)，豎直位移之差Δy＝l＝3.6m，又Δy＝gT2，所以，曝光時間T＝eq\r(\f(Δy,g))＝eq\r(\f(3.6,10))s＝0.6s曝光時間內(nèi)汽車的水平位移為2l＝7.2m所以v0＝eq\f(2l,T)＝eq\f(7.2,0.6)m/s＝12m/s，第二次曝光時汽車的豎直分速度vy＝eq\f(3l,2T)＝eq\f(3×3.6,2×0.6)m/s＝9m/s，此時，汽車下落的時間t1＝eq\f(vy,g)＝eq\f(9,10)s＝0.9s，從開始到落地的總時間t2＝t1＋T＝1.5s，故高臺離地面的高度h＝eq\f(1,2)gt22＝eq\f(1,2)×10×1.52m＝11.25m.14.(2018·安徽一模)一階梯如圖所示，其中每級臺階的高度和寬度都是0.4m，一小球以水平速度v飛出，g取10m/s2，求：(1)任意改變初速度v的大小，求小球落在第四臺階上的長度范圍是多少？(答案可保留根號)(2)當(dāng)速度v＝5m/s，小球落在哪個臺階上？(要有計算過程)答案(1)1.6－eq\f(4,5)eq\r(3)(2)13解析(1)據(jù)題有x＝h＝0.4，小球打在第三臺階的末端時初速度為v1，則3h＝eq