高中物理二輪復(fù)習(xí)-專題05-平拋運動訓(xùn)練-解析

專題05平拋運動1．如圖是快樂大本營中謝娜張靚穎等人正在進行的瘋狂啤酒杯環(huán)節(jié)。參賽者在距離桌子右側(cè)處將杯子以一定速度滑出，杯子滑行過程中只受到摩擦力作用，杯子停下來的點離桌子右邊沿越近，則得分越高。設(shè)何炅在A點以速度拋出杯子時，杯子恰好停在最右側(cè)B點，求：（1）杯子與桌面間動摩擦因數(shù)；（2）某人不小心以初速度把杯子從A點拋出，則杯子到達B點時的速度；（3）桌面高度，第（2）問中杯子落地點離B點水平位移?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）杯子做勻減速運動聯(lián)立①②得到（2）杯子從A點拋出到達B點過程有得到（3）杯子從B點滑出后，做平拋運動，豎直方向得水平方向得到2．如圖所示，一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角θ=37°，運動員的質(zhì)量m=50kg，不計空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8；g取10m/s2.。求：（1）A點與O點的距離L；（2）運動員離開O點時的速度大??；（3）運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間?！敬鸢浮浚?）75m；（2）20m/s；（3）1.5s【解析】（1）運動員在豎直方向做自由落體運動，有Lsin37°=gt2解得（2）設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動，有Lcos37°=v0t解得（3）當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時，運動員離斜坡最遠，有v0sin37°=gcos37°·t解得t=1.5s3．如圖水平面上固定一個傾角為的足夠長的斜面，現(xiàn)于斜面某位置斜向上以速度v拋出一彈性小球，其速度方向與斜面夾角為（已知），不計一切阻力，小球體積不計，重力加速度取g。試求解：（1）小球經(jīng)多長時間，離斜面最遠？（2）若斜面的傾角可調(diào)，則調(diào)節(jié)斜面傾角，使小球撞擊斜面彈起后能夠在第二次撞擊時恰好回至出發(fā)點，結(jié)合題干數(shù)據(jù)，請寫出與的函數(shù)關(guān)系？【答案】（1）；（2）【解析】（1）速度與斜面平行時離斜面最遠解得（2）物塊第一次剛好垂直打到斜面上，沿斜面速度減為零，由速度公式得解得4．如圖所示，斜面傾角為，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正對斜面頂點水平拋出，重力加速度為。（1）若小球垂直擊中斜面，則小球經(jīng)過多長時間到達斜面？（2）若小球以最小的位移到達斜面，則小球經(jīng)過多長時間到達斜面？【答案】（1）；（2）【解析】（1）若小球垂直擊中斜面，如圖所示，則有解得小球到達斜面的時間為（2）若小球以最小的位移到達斜面，如圖所示，則解得小球到達斜面的時間為5．《憤怒的小鳥》是一款非常流行的游戲，小鳥在某一次場景中運動過程可以簡化成如下圖所示：一光滑曲面的末端水平，末端右側(cè)是一個半徑為的半圓形坑．現(xiàn)將小球從光滑曲面上某一高度處由靜止釋放，小球可視為質(zhì)點，重力加速度為。（1）若它恰好擊中半圓形坑的最低點，求它擊中底部時速度方向與水平面夾角的正切值；（2）若它擊中點和圓心的連線與水平面成θ角，求它開始釋放時到水平面的高度是多少。【答案】（1）；（2）【解析】（1）設(shè)小球水平速度為，運動時間為，根據(jù)平拋運動知識得設(shè)小球擊中坑壁時豎直速度為，則小球速度方向與水平面夾角正切值為聯(lián)立可得（2）當(dāng)小球擊中坑壁時，設(shè)水平速度為，運動時間為，根據(jù)平拋運動知識得小球在光滑斜面上運動時機械能守恒，則聯(lián)立可得6．在冬天，高為h=1.25m的平臺上，覆蓋一層薄冰。一乘雪橇的滑雪愛好者，從距平臺邊緣s=24m處以7m/s初速度向平臺邊緣滑去，如圖所示，平臺上的薄冰面與雪橇間的動摩擦因數(shù)為μ=0.05，取g=10m/s2.（忽略空氣阻力）求：（1）滑雪者滑離平臺時速度的大小；（2）滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離；（3）滑雪者著地時的速度大小和方向。【答案】（1）；（2）；（3），速度與水平方向的夾角【解析】（1）設(shè)滑雪者滑離平臺時速度的大小為，根據(jù)動能定理有解得（2）滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離為x，有聯(lián)立解得（3）設(shè)滑雪者著地時的速度為v，速度與水平方向的夾角為，則有聯(lián)立解得，7．如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點等高，質(zhì)m=1kg量的滑塊與斜面AB間的動摩擦因數(shù)。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若滑塊從A點由靜止開始下滑，且在AB段受到一個平行于斜面向下的恒力，過B點后撤去此力，最后滑塊恰能沿軌道滑到C點，求此恒力的大?。唬?）若滑塊離開C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t?！敬鸢浮浚?）4.5N；（2）0.2s【解析】（1）滑塊恰能沿軌道滑到C點，在C點根據(jù)牛頓第二定律有滑塊從A點到達C的過程中，根據(jù)動能定理有聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)解得（2）滑塊離開C的速度為v'=4m/s，開始做平拋運動，豎直方向水平方向x=v't由幾何關(guān)系可得聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)解得t=0.2s8．北京冬奧會將于2022年2月4日至2月20日舉行，跳臺滑雪是冬奧會最受歡迎的比賽項目之一?，F(xiàn)滑雪場地做如圖所示簡化：AB段是助滑坡，傾角，BC段是水平起跳臺，AB段與BC段平滑相連，且BC段摩擦可忽略不計。CD段是著陸坡，傾角也為?；┻\動員（可視為質(zhì)點）在助滑坡上由靜止開始下滑，通過起跳臺從C點水平飛出，在著陸坡CD上著陸。助滑坡與滑雪板間的動摩擦因數(shù)為，運動員全程不使用雪杖助滑，空氣阻力不計，，，。若某次滑雪運動員在空中飛行時間為，求：（1）運動員在C點水平飛出的速度v的大??；（2）運動員在助滑坡上滑行的長度S。【答案】（1）30m/s；（2）90m【解析】（1）設(shè)運動員從C點到著落點的距離為L，根據(jù)平拋運動特點可得解得（2）在助滑坡滑動時，對運動員進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)運動學(xué)公式解得9．如圖所示，水平面上固定一個傾角為、長度為s的斜面?，F(xiàn)于斜面頂端以速度水平拋出一個彈性小球，小球恰好第一次直接落到斜面底端，不計一切阻力，小球體積不計，已知重力加速度為g。求：（1）小球從斜面頂端到斜面底端的運動時間；（2）在斜面的底端放置一個反彈擋板，假設(shè)小球運動到斜面底端時只撞擊反彈擋板，彈起后，能夠在第二次落到斜面時恰好落至出發(fā)點且速度方向水平。若反彈擋板與地面的夾角為a，請寫出α與的函數(shù)關(guān)系。已知碰撞過程中沒有能量損失?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題意小球從斜面頂端到斜面底端下落的高度為又因為解得（2）由題意小球恰好第一次直接落到斜面底端，設(shè)速度角為，則滿足又因為要使小球彈起后，能夠在第二次落到斜面時恰好落至出發(fā)點且速度方向水平，則落到擋板上時的速度方向垂直擋板，由幾何關(guān)系可得聯(lián)立得10．如圖所示，可視為質(zhì)點的小鐵塊A和平板車B質(zhì)量相同，當(dāng)平板車B以=7m/s的速度向左運動時，把小鐵塊A輕放在平板車B的左端，已知小鐵塊A和平板車B之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2，平板車B與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1。平板車B高為H=80cm，長為l=400cm，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊A在平板車B上經(jīng)歷的時間；（2）小鐵塊A落到水平面時，落地點距平板車B右端的水平距離。【答案】（1）ls；（2）0.32m【解析】（1）設(shè)小鐵塊A經(jīng)時間t離開平板車B，對小鐵塊A=2m/s2對平板車B解得=4m/s2由可得t=ls（2）分離后，小鐵塊A速度=2m/s平板車B速度=3m/s平板車B加速度=lm/s2平板車減速到的時間=ls小鐵塊A平拋時則小鐵塊A落地時，水平位移=0.8m平板車B位移=1.12m則間距心=0.32m（2021?山東高考真題）海鷗捕到外殼堅硬的鳥蛤（貝類動物）后，有時會飛到空中將它丟下，利用地面的沖擊打碎硬殼。一只海鷗叼著質(zhì)量的鳥蛤，在的高度、以的水平速度飛行時，松開嘴巴讓鳥蛤落到水平地面上。取重力加速度，忽略空氣阻力。（1）若鳥蛤與地面的碰撞時間，彈起速度可忽略，求碰撞過程中鳥蛤受到的平均作用力大小F；（碰撞過程中不計重力）（2）在海鷗飛行方向正下方的地面上，有一與地面平齊、長度的巖石，以巖石左端為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系。若海鷗水平飛行的高度仍為，速度大小在之間，為保證鳥蛤一定能落到巖石上，求釋放鳥蛤位置的x坐標(biāo)范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)鳥蛤落地前瞬間的速度大小為，豎直分速度大小為，據(jù)自由落體運動規(guī)律可得則碰撞前鳥蛤的合速