1、2019届高三物理平抛运动复习过关测试题一、选择题(每小题7分,共63分)1(2019衡水调研)以初速度v0水平抛出一物体,当物体的水平分位移与竖直分位移大小相等时,下列说法错误的是A即时速度的大小是v0B运动时间是C竖直分速度大小等于水平分速度大小D运动的位移是解析当物体的水平分位移与竖直分位移大小相等时,v0tgt2,可得运动时间t,水平分速度vxv0,竖直分速度vygt2v0,合速度vv0,合位移s,故选项C错误。答案C2如图4218所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处时其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象描述的是物体沿x方向和y方向运动的速度时间图象,其中
2、正确的是图4218解析0tp段,水平方向:vxv0恒定不变;竖直方向:vygt;tPtQ段,水平方向:vxv0a水平t,竖直方向:vyvPya竖直t(a竖直g),因此选项A、B、D均错误,C正确。答案C3水平抛出的小球,t秒末的速度方向与水平方向的夹角为1,tt0秒末速度方向与水平方向的夹角为2,忽略空气阻力,重力加速度为g,则小球初速度的大小为Agt0(cos 1cos 2) B.Cgt0(tan 1tan 2) D.解析将t秒末和t+ t0秒末的速度分解如图所示,则tan 1=,tan 2=,又vy2= vy1+ gt0,解得v 0=,故D正确。答案D4如图4219所示,在竖直放置的半圆形
3、容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成角,则两小球初速度之比为图4219Atan Bcos Ctan Dcos 解析两小球被抛出后都做平抛运动,设容器半径为R,两小球运动时间分别为t1、t2,对A球:Rsin v1t1,Rcos gt;对B球:Rcos v2t2,Rsin gt,解四式可得tan ,C项正确。答案C5如图4221所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向
4、夹角为60,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为图4221A. B.C. D.解析小球由A至B的过程,由平抛运动的规律得,Rv0t,vygt,又有tan 30,解得v0 ,B正确。答案B6 (多选)在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度v2匀速上升,先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹)。则下列判断正确的是图4223A飞镖刺破A气球时,飞镖的速度大小为vAB飞镖刺破A气球时,飞镖的速度大小为vACA、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为DA、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为解析飞
5、镖从抛出到刺破气球A,经历了时间tA,竖直方向速度vygtA,则飞镖此时速度vA,所以选项A错误,B正确;A、B两球被刺破位置的高度差h13gt,A球被刺破后,B球又运动的时间为,B球又上升的距离为h2v2,所以A、B未被刺破前的高度差为Hh1h2,故选项C正确、D错误。答案BC7 (多选)(2019河北联考)如图4224所示,斜面倾角为,从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球,不计空气阻力,若两小球均落在斜面上且不发生反弹,则图4224AA、B两球的水平位移大小之比为14BA、B两球飞行时间之比为12CA、B两球下落的高度之比为12DA、B两球落到斜面上的速度大小之比为1
6、4解析由平抛运动规律有x1v0t1,y1gt,tan ;x22v0t2,y2gt,tan ;联立得A、B两球飞行时间之比为t1t212,A、B两球的水平位移大小之比为x1x214,选项A、B正确。A、B下落的高度之比为y1y214,选项C错误。A、B两球落到斜面上的速度大小分别为v1,v22,A、B两球落到斜面上的速度大小之比为12,选项D错误。答案AB二、计算题(共30分)7 (14分)如图4225所示,在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体,物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出,如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B
7、均可看做质点,sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2)求:图4225 (1)物体A上滑到最高点所用的时间t;(2)物体B抛出时的初速度v2;(3)物体A、B间初始位置的高度差h。解析(1)物体A上滑的过程中,由牛顿第二定律得:mgsin ma代入数据得:a6 m/s2经过t时间B物体击中A物体,由运动学公式:0v1at,代入数据得:t1 s。(2)平抛物体B的水平位移:xv1tcos 372.4 m平抛初速度:v22.4 m/s。(3)物体A、B间初始位置的高度差:hv1tsin 37gt26.8 m。答案(1)1 s(2)2.4 m/s(3)6.8 m8.如图4所示,P是
8、水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线上,且ABBCCD。从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P点。则三个物体抛出时的速度大小之比vAvBvC为()图4A. B.1C.123 D.111解析由平抛运动的规律可知竖直方向上:hgt2,水平方向上:xv0t,两式联立解得v0x,知v0。由于hA3h,hB2h,hCh,代入上式可知选项A正确。答案A9.(2019浙江理综,17)如图6所示为足球球门,球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力)
9、,则()图6A.足球位移的大小xB.足球初速度的大小v0C.足球末速度的大小vD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 解析足球位移大小为x,A错误;根据平抛运动规律有:hgt2,v0t,解得v0,B正确;足球的末速度v,C错误;足球初速度方向与球门线夹角正切值tan ,D错误。答案B10.如图7所示,一可看做质点的小球从一台阶顶端以4 m/s的水平速度抛出,每级台阶的高度和宽度均为1 m,如果台阶数足够多,重力加速度g取10 m/s2,则小球将落在标号为几的台阶上()图7A.3 B.4 C.5 D.6解析由平抛运动规律有:xv0t,ygt2,若恰好落在台阶上,则xy,解得t0.8 s,
10、则xy3.2 m,故小球落在标号为4的台阶上。答案B11.(多选)在如图9所示的平面直角坐标系中,A、B、C三个小球沿图示方向做平抛运动,下列表述正确的是()图9A.若A、B、C同时抛出,恰好能在地面相遇,需要满足vCvBvAB.若A、B能在地面相遇,则A、B在空中运动的时间之比为21C.若A、C在(x0,0)相遇,则一定满足vAvCD.只要B、C同时开始做平抛运动,二者绝不可能相遇解析若同时抛出小球,由于球A(或球C)与球B做平抛运动的高度不同,则在任何情况下二者都不可能相遇,选项A错误,D正确;做平抛运动的物体在空中运动的时间t,所以若A、B能在地面相遇,则A、B在空中运动的时间之比为1,
11、选项B错误;若A、C在(x0,0)相遇,两球的水平位移相同,运动时间也相同,则一定有vAvC,选项C正确。答案CD12.(多选)如图10所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为,由此可算出()图10A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间 D.炸弹投出时的动能解析设轰炸机投弹位置高度为H,炸弹水平位移为x,则Hhvy t,xv0t,二式相除,因为,x,所以Hh,A正确;根据Hhgt2可求出飞行时间,再由xv0t可求出飞行速度,故B、C正确;不知道炸弹质量,不能求出炸弹的动能,D错误。答案ABC1
12、3.从斜面上开始平抛(多选)如图11所示,小球从倾角为的斜面顶端A点以速率v0做平抛运动,则下列说法正确的是()图11A.若小球落到斜面上,则v0越大,小球飞行时间越长B.若小球落到斜面上,则v0越大,小球末速度与竖直方向的夹角越大C.若小球落到水平面上,则v0越大,小球飞行时间越长D.若小球落到水平面上,则v0越大,小球末速度与竖直方向的夹角越大解析若小球落到斜面上,则v0越大,水平位移越大,小球竖直位移也越大,小球飞行时间越长,选项A正确,无论平抛运动的初速度v0为多大,若小球落到斜面上,小球末速度与竖直方向的夹角相等,选项B错误;若小球落到水平面上,无论v0为多大,小球飞行时间都相等,选
13、项C错误;若小球落到水平面上,小球末速度与竖直方向的夹角的正切值为tan ,vy大小恒定,故v0越大,夹角越大,选项D正确。答案AD14.如图14所示,在足够高的竖直墙壁MN的左侧某点O以不同的初速度将小球水平抛出,其中OA沿水平方向,则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间,其速度的反向延长线()图14A.交于OA上的同一点B.交于OA上的不同点,初速度越大,交点越靠近O点C.交于OA上的不同点,初速度越小,交点越靠近O点D.因为小球的初速度和OA距离未知,所以无法确定解析小球虽然以不同的初速度抛出,但小球碰到墙壁时在水平方向的位移均相等,为OA间距离,由平抛运动的推论易知,所有小球在碰到墙壁前瞬间
14、其速度的反向延长线必交于水平位移OA的中点,选项A正确。答案A15.如图3所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60,则C点到B点的距离为()图3A.R B. C. D.解析设小球平抛运动的初速度为v0,将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解,则有tan 60,得。小球平抛运动的水平位移xRsin 60,xv0t,解得v,v。设平抛运动的竖直位移为y,v2gy,解得y,则BCy(RRcos 60),选项D正确。答案D二、多项选择题16.如图6所示,小球a从倾角为60的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜
15、面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰好在斜面中点P相遇,则下列说法正确的是()图6A.v1v221B.v1v211C.若小球b以2v2水平抛出,则两小球仍能相遇D.若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方解析两球恰在斜面中点P相遇,则在水平方向上它们的位移相同,即v2tv1tcos 60,得v1v221,A正确,B错误;若小球b以2v2水平抛出,a球竖直方向上的分速度不变,b球竖直方向做自由落体运动不变,若还能相遇,则仍然在P点相遇,但b的水平初速度变为2v2,水平方向相遇点会向左移动,所以两小球不能再相遇,C错误;小球a、b原来在P点相遇,b球竖直方向的平均速度等于v1sin ,b球的水平速度变为2v2,小球b会落在P点上方,在这段时间里,a球在竖直方向的速度会大于b球在竖直方向做自由落体运动的平均速度,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方,D正确。答案AD第 6 页