专题4 平抛运动中的临界问题 2020-2021高一物理下学期期末专题复习训练（人教版必修2）

专题4 平抛运动中的临界问题 一、单选题 1．如图所示，M、N是两块挡板，挡板M高h′=10 m，其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面。从高h=15 m的A点以速度v0水平抛出一小球（可视为质点），A点与两挡板的水平距离分别为d1=10 m，d2=20 m。N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小可能是下列给出数据中的哪个（g取10 m/s2，空气阻力不计）（　　） A．8 m/s B．4 m/s C．15 m/s D．21 m/s 【答案】C 【解析】要让小球落到挡板M的右边区域，下落的高度为 =h-h′=5m 可得 水平方向分别满足 d1=v01t d2=v02t 得v0的范围为 10m/s≤v0≤20m/s 故选C。 2．如图所示，乒乓球网上沿高出桌面H，网到桌边的距离为L.某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球的运动为平抛运动，则乒乓球(　　) A．在空中做变加速直线运动 B．在水平方向做匀加速直线运动 C．在网的右侧运动的时间是左侧的2倍 D．击球点的高度是网高的2倍 【答案】C 【解析】乒乓球做的是平抛运动，加速度为g，是匀加速曲线运动，故A错误；乒乓球做的是平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，故B错误；因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，故C正确；竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2可知，球在网的两侧运动的时间比为1:2，下降的高度之比1:8，即击球点的高度与网高之比为：9：8，故D错误．故选C． 3．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示，水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h，发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h，不计空气的作用，重力加速度大小为g，若乒乓球的发射率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（ ） A．＜v＜L1 B．＜v＜ C．＜v＜ D．＜v＜ 【答案】D 【解析】球要落在网右侧台面上，临界情况是与球网恰好不相撞，还有与球台边缘相碰，根据高度求出平抛运动的时间，根据几何关系求出最小的水平位移和最大的水平位移，从而得出最小速度和最大速度． 解：若球与网恰好不相碰，根据3h﹣h=得，，水平位移的最小值，则最小速度． 若球与球台边缘相碰，根据3h=得，，水平位移的最大值为xmax=，则最大速度，故D正确，A、B、C错误． 故选：D． 4．如图，网球运动员在左边底线正上方距地面高H处，将网球以速度v沿垂直球网方向水平击出，球恰好不触网且最终落到右边底线上球的运动可视作平抛运动，则　　 A．网球做变加速曲线运动 B．网球在网的两侧场地内运动时间相同 C．H是网高的2倍 D．若用大于v的速度沿垂直球网方向将球水平击出，球将触网落地 【答案】B 【解析】网球仅受重力，做平抛运动，加速度不变，做匀变速曲线运动，故A错误．网球在水平方向上做匀速直线运动，由于在两侧场地内的水平位移相等，则运动的时间相等，故B正确．竖直方向上做自由落体运动，有，设网高为h，则有：，联立两式解得，故C错误．设平抛运动的时间为t，若初速度增大，在下降时间内水平位移大于一侧场地的长度，不会触网，故D错误．故选B． 5．一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m，一小球以水平速度v飞出，g取，欲落在第四级台阶上，则v的取值范围是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据平抛运动规律有 根据几何关系有 得 如果落到第四级台阶上有 联立解得 故选A。 6．如图所示,从O点沿x方向水平抛出的物体,抵达斜面上端的P点时,其速度方向恰好与斜面平行,然后沿着斜面无摩擦滑下.从抛出点开始计时,下列描述该物体沿x方向和y方向运动的v-t图象中,大致正确的是( ) A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】 考查平抛运动､v-t图象､牛顿第二定律.根据平抛运动特点:vx=v0,vy=gt;当物体在斜面上运动时,物体在水平方向匀加速运动的加速度ax=gsin2θ,在竖直方向的加速度ay=gsin2θ<g,所以C对A､B､D错. 7．如图所示，在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据几何关系可知：水平速度与末速度的夹角为，则有： 解