高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天 基礎(chǔ)課時(shí)9 平拋運(yùn)動(dòng)-人教版高三全冊物理試題

基礎(chǔ)課時(shí)9平拋運(yùn)動(dòng)一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示，A、B兩個(gè)小球從同一豎直線上的不同位置水平拋出，結(jié)果它們同時(shí)落在地面上的同一點(diǎn)C，已知A離地面的高度是B離地面高度的2倍，則A、B兩個(gè)球的初速度之比vA∶vB為()圖1 A.1∶2B.2∶1C.eq\r(2)∶1D.eq\r(2)∶2 解析由于兩球離地面的高度之比為2∶1，由t＝eq\r(\f(2h,g))可知，它們落地所用的時(shí)間之比為eq\r(2)∶1，由于它們的水平位移x相同，由v＝eq\f(x,t)可知，初速度之比為1∶eq\r(2)＝eq\r(2)∶2，D項(xiàng)正確。 答案D2.(2016·四川宜賓一模)2014年8月3日16時(shí)30分云南省魯?shù)榭h發(fā)生6.5級強(qiáng)震，牽動(dòng)了全國人民的心。一架裝載救災(zāi)物資的直升機(jī)，以9m/s的速度水平飛行。在距地面180m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則() A.物資投出后經(jīng)過20s到達(dá)地面目標(biāo) B.物資投出后經(jīng)過6s到達(dá)地面目標(biāo) C.應(yīng)在地面目標(biāo)正上方投出物資 D.應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資 解析救災(zāi)物資離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×180,10))s＝6s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；救災(zāi)物資的水平位移x＝v0t＝9×6m＝54m，為把物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離54m處投出物資，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案B3.(2016·河北衡水大聯(lián)考)如圖2所示，從A點(diǎn)由靜止釋放一彈性小球，一段時(shí)間后與固定斜面上B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后小球速度大小不變，方向變?yōu)樗椒较颍纸?jīng)過相同的時(shí)間落于地面上C點(diǎn)，已知地面上D點(diǎn)位于B點(diǎn)正下方，B、D間的距離為h，則()圖2 A.A、B兩點(diǎn)間的距離為eq\f(h,2) B.A、B兩點(diǎn)間的距離為eq\f(h,4) C.C、D兩點(diǎn)間的距離為2h D.C、D兩點(diǎn)間的距離為eq\f(2\r(3),3)h 解析AB段小球自由下落，BC段小球做平拋運(yùn)動(dòng)，兩段時(shí)間相同，所以A、B兩點(diǎn)間距離與B、D兩點(diǎn)間距離相等，故A、B錯(cuò)誤；BC段平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v＝eq\r(2gh)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))，所以C、D兩點(diǎn)間距離x＝vt＝2h，C正確，D錯(cuò)誤。 答案C4.如圖3所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面，半徑為R，在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切，OD與OB的夾角為60°，則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為()圖3 A.RB.eq\f(R,2)C.eq\f(3R,4)D.eq\f(R,4) 解析設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，將小球在D點(diǎn)的速度沿豎直方向和水平方向分解，則有eq\f(vy,v0)＝tan60°，得eq\f(gt,v0)＝eq\r(3)。小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x＝Rsin60°，x＝v0t，解得veq\o\al(2,0)＝eq\f(Rg,2)，veq\o\al(2,y)＝eq\f(3Rg,2)。設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移為y，veq\o\al(2,y)＝2gy，解得y＝eq\f(3R,4)，則BC＝y(tǒng)－(R－Rcos60°)＝eq\f(R,4)，選項(xiàng)D正確。 答案D二、多項(xiàng)選擇題5.(2016·福建福州模擬)如圖4所示，三個(gè)小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點(diǎn)，且O′A∶O′B∶O′C＝1∶3∶5。若不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是()圖4 A.v1∶v2∶v3＝1∶3∶5 B.三個(gè)小球下落的時(shí)間相同 C.三個(gè)小球落地的速度相同 D.三個(gè)小球落地的動(dòng)能相同 解析由于三個(gè)小球從同一高度處拋出，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，由x＝v0t可知選項(xiàng)A、B正確；由于水平初速度不相同，下落高度相同，豎直方向的速度相同，落地速度v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))不同，由Ek＝eq\f(1,2)mv2知，落地的動(dòng)能不一定相同，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案AB6.(2016·湖北華師一附中等八校聯(lián)考)如圖5所示，x軸在水平地面上，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡。小球a從(0，2L)拋出，落在(2L，0)處；小球b、c從(0，L)拋出，分別落在(2L，0)和(L，0)處。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()圖5 A.a和b初速度相同 B.b和c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 C.b的初速度是c的兩倍 D.a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的兩倍 解析b、c的高度相同，小于a的高度，由h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，知b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為b的eq\r(2)倍，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；因?yàn)閍的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，a、b的水平位移相同，根據(jù)x＝v0t知，a的初速度小于b的初速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，b的水平位移是c的水平位移的兩倍，則b的初速度是c的初速度的兩倍，選項(xiàng)C正確。 答案BC7.如圖6所示，小球a從傾角為θ＝60°的固定粗糙斜面頂端以速度v1沿斜面恰好勻速下滑，同時(shí)將另一小球b在斜面底端正上方與a球等高處以速度v2水平拋出，兩球恰好在斜面中點(diǎn)P相遇，則下列說法正確的是()圖6 A.v1∶v2＝2∶1 B.v1∶v2＝1∶1 C.若小球b以2v2水平拋出，則兩小球仍能相遇 D.若小球b以2v2水平拋出，則b球落在斜面上時(shí)，a球在b球的下方 解析兩球恰在斜面中點(diǎn)P相遇，則在水平方向上它們的位移相同，即v2t＝v1tcos60°，得v1∶v2＝2∶1，A正確，B錯(cuò)誤；若小球b以2v2水平拋出，a球豎直方向上的分速度不變，b球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)不變，若還能相遇，則仍然在P點(diǎn)相遇，但b的水平初速度變?yōu)?v2，水平方向相遇點(diǎn)會向左移動(dòng)，所以兩小球不能再相遇，C錯(cuò)誤；小球a、b原來在P點(diǎn)相遇，b球豎直方向的平均速度等于v1sinθ，b球的水平速度變?yōu)?v2，小球b會落在P點(diǎn)上方，在這段時(shí)間里，a球在豎直方向的速度會大于b球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的平均速度，則b球落在斜面上時(shí)，a球在b球的下方，D正確。 答案AD三、非選擇題8.如圖7所示為一同學(xué)制作的研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置，其中水平臺AO長s＝0.70m，長方體薄壁槽緊貼O點(diǎn)豎直放置，槽寬d＝0.10m，高h(yuǎn)＝1.25m。現(xiàn)有一彈性小球從平臺上A點(diǎn)水平射出，已知小球與平臺間的阻力為其重力的0.1倍，重力加速度取g＝10m/s2。圖7 (1)若小球不碰槽壁且恰好落到槽底上的P點(diǎn)，求小球在平臺上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (2)若小球碰壁后能立即原速率反彈，為使小球能擊中O點(diǎn)正下方槽壁上的B點(diǎn)，B點(diǎn)和O點(diǎn)的距離hB＝0.8m，求小球從O點(diǎn)射出速度的所有可能值。 解析(1)小球恰好落到P點(diǎn)，設(shè)小球在O點(diǎn)拋出時(shí)的速度為v0，做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有水平方向：d＝v0t1 豎直方向：h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1) 解得v0＝0.2m/s 設(shè)小球在平臺上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為a，則0.1mg＝ma 解得a＝1m/s2 設(shè)小球在A點(diǎn)射出時(shí)的速度為vA，在平臺上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則從A到O，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式