高考物理總復習專題四曲線運動萬有引力與航天第2講拋體運動練習含答案

知識鞏固練1.(2023年揭陽模擬)如圖所示，在排球比賽中如果運動員在近網(wǎng)處沿水平方向扣球，若把扣后排球的運動近似看作質(zhì)點的平拋運動，則下列四種情況中，排球最有可能不過網(wǎng)的是()A.扣球點較高，扣出時排球的速度較大B.扣球點較高，扣出時排球的速度較小C.扣球點較低，扣出時排球的速度較大D.扣球點較低，扣出時排球的速度較小【答案】D【解析】排球的運動近似看作質(zhì)點的平拋運動，有x＝v0t，y＝12gt2，聯(lián)立解得x＝v02yg.可知扣球點較低，扣出時排球的速度較小時，排球最有可能不過網(wǎng).故2.(2023年茂名一模)如圖所示，某同學用玩具槍練習射擊，用電磁鐵吸住一小球作為“靶子”，在玩具槍沿水平方向對著“靶子”射出一球形“子彈”的同時，電磁鐵釋放“靶子”小球.已知兩小球完全相同，空氣阻力與速度成正比，則下列說法正確的是()A.只要h足夠大，“子彈”一定能擊中“靶子”B.由于空氣阻力，“子彈”不可能擊中“靶子”C.“子彈”和“靶子”運動過程中在一水平線上D.“子彈”落地速度可能小于“靶子”落地速度【答案】C【解析】若“子彈”的初速度較小，落地時的水平位移小于d，則不能擊中“靶子”，故A錯誤.豎直方向上的運動狀態(tài)和受力情況是完全一樣的，因此，豎直方向位移相同，“子彈”和“靶子”運動過程中在一水平線上.并且，只要在條件允許情況下，在相等時間內(nèi)水平和豎直方向上位移相同就能夠擊中“靶子”，B錯誤，C正確；“子彈”由于具有水平方向的一個初速度，因此，落地時不僅有豎直方向上的一個分速度，還有水平方向上的一個初速度，兩分速度的合速度肯定大于豎直方向上的分速度，而“子彈”和“靶子”在豎直方向上的運動狀態(tài)相同，即“子彈”落地速度肯定大于“靶子”落地速度，D錯誤.3.(多選)如圖，將兩個小球由等高的A、B兩點分別以vA、vB的速度沿水平方向同時拋出，經(jīng)過一段時間，兩小球均落在水平面上的C點，且連線AC與BC剛好垂直，∠CAB＝37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.則下列選項正確的是()A.由B點拋出的小球先落在水平地面上B.兩小球同時落地C.vA∶vB＝16∶9D.vA∶vB＝4∶1【答案】BC【解析】兩個小球做平拋運動，在豎直方向上，位移相同，根據(jù)h＝12gt2可知兩小球在空中運動的時間相等，即兩小球同時落地，B正確，A錯誤；根據(jù)幾何關系知，兩個小球的水平位移之比為xA∶xB＝htan37°∶htan53°＝16∶9，根據(jù)x＝v0t可知兩個小球的初速度之比為vA∶vB＝16∶4.(多選)在一次海上消防救援過程中，消防船啟動了多個噴水口進行滅火.噴水口所處高度和口徑都相同，出水軌跡如圖甲所示.其中兩支噴水槍噴出的水A、B軌跡在同一豎直面內(nèi)且最高點高度相同，如圖乙所示，不計空氣阻力，則下列說法正確的是()A.水A在空中運動時間較長B.水A在最高點的速度較大C.水落到海面時A的速度比B的速度小D.相同時間內(nèi)水槍對A做功比水槍對B做功多【答案】BD【解析】因為兩支噴水槍噴出的水A、B軌跡在同一豎直面內(nèi)且最高點高度相同，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，可知水A、B在空中運動時間相等，A錯誤；因為水A、B最高點高度相同，所以他們下落時間相等，又因為A的水平位移大，故水A在最高點的速度較大，故B正確；因為水A、B最高點高度相同，從最高點到落到海面過程由動能定理知mgh＝12mv2-12mv02，所以水落到海面時的速度為v＝v02+2gh，又因為A在最高點的速度較大，所以水落到海面時A的速度比B的速度大，C錯誤；因為不計空氣阻力，所以水槍噴出水后水的機械能守恒，因為A綜合提升練5.(多選)如圖所示，寬為L＝0.6m的豎直障礙物中間有一間距d＝0.6m的矩形孔，其下邊緣離地高h＝0.8m，與障礙物相距s＝1.0m處有一小球以v0＝5m/s的初速度水平向右拋出.空氣阻力忽略不計，g取10m/s2.為使小球能無碰撞地穿過該孔，小球離水平地面的高度H可以為()A.1.5m B.1.4mC.1.3m D.1.2m【答案】AB【解析】若小球恰能從小孔的左邊緣上邊射入小孔，則s＝v0t1，H-d-h＝12gt12，聯(lián)立解得H＝1.6m；若小球恰能從小孔的右邊緣下邊射出小孔，則s+L＝v0t2，H-h＝12gt22，聯(lián)立解得H＝1.312m.則能夠使小球無碰撞地穿過該孔，小球離水平地面的高度H應滿足1.6m≥H≥6.(2023年廣州一中模擬)(多選)如圖所示，v0＝6m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時間，垂直地撞在傾角θ＝37°的斜面上.g取10m/s2，則()A.增大v0將使飛行時間變長B.物體飛行的時間是0.8sC.物體的位移大小為4.8mD.物體擅擊斜面時的速度大小為10m/s【答案】BD【解析】增大v0，小球在斜面上的落點將上移，豎直方向位移變小，由h＝12gt2可知，飛行時間變短，A錯誤；根據(jù)題意可知，小球垂直撞在斜面上，小球的速度方向如圖所示.由幾何關系可知，速度與水平方向的夾角為α＝90°-θ＝53°，根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向上vx＝v0，豎直方向上vy＝gt，又有tanα＝vyvx，整理得tan53°＝gtv0，解得t＝0.8s，故B正確；由公式h＝12gt2可得，物體下降的距離是h＝12×10×(0.8)2m＝3.2m，水平方向位移為s＝v0t＝4.8m，位移為x＝h2+s2＝8135m，C錯誤；物體的豎直分速度為vy＝gt＝87.如圖甲所示為運動員跳臺滑雪運動瞬間，運動示意圖如圖乙所示，運動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達C點后水平飛出，落到滑道上的D點，運動軌跡上的E點的速度方向與軌道CD平行，設運動員從C到E與從E到D的運動時間分別為t1與t2，(忽略空氣阻力，運動員可視為質(zhì)點)，下列說法正確的是()A.t1＜t2B.t1＞t2C.若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變D.若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上距C的距離也加倍【答案】C【解析】以C點為原點，以CD為x軸，以CD垂直向上方向為y軸，建立坐標系如圖.對運動員的運動進行分解，y軸方向做類豎直上拋運動，x軸方向做勻加速直線運動.當運動員速度方向與軌道平行時，在y軸方向上到達最高點，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，知t1＝t2，A、B錯誤；將初速度沿x、y方向分解為v1、v2，將加速度沿x、y方向分解為a1、a2，則運動員的運動時間為t＝2v2a2，落在斜面上的距離s＝v1t+12a1t2，離開C點速度加倍，則v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不是加倍關系，D錯誤；設運動員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為α，斜面的傾角為θ，則有tanα＝vyv0，tanθ＝y(tǒng)x＝vy2tv0t8.(多選)如圖所示，從半徑為R＝1m的半圓AB上的A點水平拋出一個可視為質(zhì)點的小球，經(jīng)t＝0.4s，小球落到半圓上，g取10m/s2，則小球的初速度v0可能為()A.1m/s B.2m/sC.3m/s D.4m/s【答案】AD【解析】由于小球經(jīng)0.4s落到半圓上，下落的高度h＝12gt2＝0.8m，位置可能有兩處，如圖所示.第一種可能：小球落在半圓左側v0t＝R-R2-h2＝0.4m，v0＝1m/s.第二種可能：小球落在半圓右側v0t＝R+R2-h2＝1.6m，v0＝49.如圖所示，小明分別在籃筐正前方的a、b位置投擲籃球，出手時籃球的高度相同，最終都垂直擊中籃板上的同一點.不考慮籃球旋轉且不計空氣阻力，下列說法正確的是()A.在a處投擲時，籃球從出手到擊中籃筐的時間更長B.在b處投擲時，籃球擊中籃筐的速度更大C.在a處和b處投擲籃球過程中，人對籃球做的功相同D.在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動量變化量相同【答案】D【解析】將籃球的運動反過來看即為平拋運動，平拋運動的時間只取決于高度，由于高度相同，則兩次球的運動時間相同，A錯誤；由于b處離籃筐更近，即平拋運動的水平位移更小，由于運動時間相同，則水平速度在b處的更小，即在b處投擲時，籃球擊中籃筐的速度更小，B錯誤；將籃球的運動反過來看即為平拋運動，則籃球拋出時豎直方向的速度相等，但水平速度不相同，所以籃球出手時的速度大小不同，即籃球出手時的動能不同，由能量守恒可知，在a處和b處投擲籃球過程中，人對籃球做的功不相同，C錯誤；由動量定理可知，在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動量變化量為Δp＝mgt，則兩次球的動量變化相同，D正確.10.(2023年杭州一模)現(xiàn)代都市高樓林立，高樓出現(xiàn)火情需要一種高架水炮消防車.如圖所示，某樓房的65m高處出現(xiàn)火情，高架水炮消防車正緊急滅火中.已知水炮炮口與樓房間距為15m，與地面距離為60m，水炮的出水量為3m3/min，g取10m/s2，水柱剛好垂直打入受災房間窗戶.則()A.地面對消防車的作用力方向豎直向上B.水炮炮口的水流速度為10m/sC.水泵對水做功的功率約為3.8×104WD.若水流垂直沖擊到窗戶玻璃后向四周流散，則沖力約為1500N【答案】C【解析