专题4.2 平抛运动（押题专练）-2019年高考物理---精校Word解析版

押题专练1一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点，如图所示假设不考虑飞刀的转动，并可将其看作质点，已知O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A三把刀在击中木板时动能相同B三次飞行时间之比为1C三次初速度的竖直分量之比为321D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2、3，则有1>2>3答案：D2静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力(重力加速度g取10 m/s2)，以下说法正确的是()A水流射出喷嘴的速度大小为gttan B空中水柱的水量为C水流落地时位移大小为D水流落地时的速度大小为2gtcos 解析：根据题意可得tan ，由平抛运动规律得ygt2，xvt，联立解得水流射出喷嘴的速度大小为v，选项A错误；由VSvt得空中水柱的水量V，选项B正确；水流落地时位移大小为s，选项C错误；水流落地时的速度大小为gt，选项D错误】答案：B3 平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图线，如图所示若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是()A图线1表示竖直分运动的vt图线Bt1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为30°Ct1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切值为D2t1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60°答案：C4 如图所示，距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动，从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c水平抛出甲、乙、丙三个物体，抛出的时间间隔均为T，三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点，若ABl1、ACl2，不计空气阻力，下列说法正确的是()A物体甲在空中运动的时间t甲<t乙<t丙B飞机的加速度为C物体乙刚离开飞机时飞机的速度为D三个物体在空中运动时总在一条竖直线上答案：C5 如图所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为()A. sB. sC. s D2 s解析：如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度vy，则有cot 30°，又vygt.将数值代入以上两式得t s.答案：C6 如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点已知COD60°，则两小球初速度大小之比v1v2为(小球视为质点)()A12 B13C.2 D.3解析：小球从A点平抛Rv1t1，Rgt，小球从C点平抛Rsin 60°v2t2，R(1cos 60°)gt，联立解得，故选项D正确答案：D7 “嫦娥三号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知()A月球上的重力加速度为B小球平抛的初速度为C照片上A点一定是平抛的起始位置D小球运动到D点时速度大小为答案：BC8从O点以水平速度v抛出一小物体，经过M点时速度大小为 v，N点为O到M之间轨迹上与直线OM距离最远的点，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小物体经N点时的速度方向与OM平行 B小物体从O到N经历的时间为CO、N之间的距离为D曲线ON与MN关于过N点且与OM垂直的直线对称解析：小物体运动过程中与OM的距离最远，即沿与OM垂直方向的分速度为零，所以此时的速度方向与OM平行，A对；经过M点时的速度与水平方向的夹角为45°，设OM与水平方向的夹角为，由几何关系可知tan ，所以经N点时的速度竖直分量v2vtan ，故从O到N的时间为t，B对；ON之间的水平位移xvt，竖直位移ygt2，O、N之间的距离为，C错；初速度为v，末速度为v，所以曲线ON与MN不对称，D错答案：AB9 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则()AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CB在最高点的速度比A在最高点的大DB在落地时的速度比A在落地时的大答案：CD10.我国空军出动“战神”轰-6K等战机赴南海战斗巡航.如图2，某次战备投弹训练，飞机在水平方向做加速直线运动的过程中投下一颗模拟弹.飞机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是()图2A.在飞行员看来模拟弹做平抛运动B.模拟弹下落到海平面的时间为C.在飞行员看来模拟弹做自由落体运动D.若战斗机做加速向下的俯冲运动，此时飞行员一定处于失重状态答案B11.如图5所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为 m，倾角为37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为()图5A. m B. m C. m D. m答案D解析设斜面的高AB为h，落地点到C点的距离为x，则由几何关系及平抛运动规律有，解得x m，选项D正确.12.一阶梯如图6所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v飞出，g取10 m/s2，空气阻力不计，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是()图6A. m/s<v2 m/sB.2 m/s<v3.5 m/sC. m/s<v< m/sD.2 m/s<v< m/s答案A解析小球做平抛运动，根据平抛运动规律有xvt，ygt2，小球恰好经过台阶边缘时，根据几何关系有vtgt2，得vgt，如果落到第四台阶上，则有3×0.4 m<gt24×0.4 m，代入vgt，得 m/s<v2 m/s，A正确.13.如图7所示，套圈游戏是一项很受儿童欢迎的活动，要求每次从同一位置水平抛出圆环，套住与圆环前端水平距离为3 m、高为20 cm的竖直细杆，即为获胜.一身高1.4 m的儿童从距地面1 m高度水平抛出圆环，圆环半径为10 cm，要想套住细杆，他水平抛出的速度可能为(g取10 m/s2，空气阻力不计)()图7A.7.4 m/s B.9.6 m/s C.7.8 m/s D.8.2 m/s答案C14.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图8所示，它们的竖直边长都是底边长的一半，现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是()图8A.图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短B.图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大C.图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快D.无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直答案D15.某新式可调火炮，水平射出的炮弹可视为平抛运动.如图9，目标是一个剖面为90°的扇形山崖OAB，半径为R(R为已知)，重力加速度为g.图9(1)若以初速度v0(v0为已知)射出，恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用的时间；(2)若在同一高地P先后以不同速度射出两发炮弹，击中A点的炮弹运行的时间是击中B点的两倍，O、A、B、P在同一竖直平面内，求高地P离A的高度.答案(1)(2)R解析(1)设炮弹的质量为m，炮弹做平抛运动，其恰好垂直打在圆弧的中点C时，如图，由几何关系可知，其水平分速度和竖直分速度相等，即vyvxv0又vygt得t(2)设高地P离A的高度为h，则有hg(2t0)2hRgt02解得hR16.如图10所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m1 kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数0.25.现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面正上方有一小球以速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中.空气阻力不计，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2，求：图10(1)小球水平抛出的速度v0的大小；(2)小滑块的初速度v的大小.17如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：(1)物块由P运动到Q所用的时间t；(2)物块由P点水平射入时的初速度v0；(3)物块离开Q点时速度的大小v.解析：(1)沿水平方向有bv0t，v .答案：(1) (2)b (3)18如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37°，运动员的质量m50 kg(不计空气阻力，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2)求：(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间解析：(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37°gt2，L75 m.答案：(1)75 m (2)20 m/s(3)1.5 s19图10为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB，OA是高h3 m的竖直峭壁，AB是以O点为圆心的弧形坡，AOB60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。图10(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。解析：(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则hsin 60°v0thcos 60°gt2解得：v0 m/s。(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，因v1v0，人将落在弧形坡上。下降高度ygt2水平前进距离xv1t且x2y2h2解得t0.6 s。答案：(1) m/s(2)0.6 s20如图11所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m1 kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8)，g取10 m/s2，求：图11(1)小球水平抛出的速度v0；(2)