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专题4 抛体运动
1. (2021新高考辽宁卷)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m,水流速度3m/s,木船相对静水的速度1m/s,则突击队渡河所需的最短时间为
A.75s B.95s C.100s D.300s
【答案】D
【解析】木船船头垂直河岸渡河,所需时间最短,由d=v船t解得最短时间t=300s,选项D正确。
2.(2021高考新课程II卷海南卷)水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中.如图所示,滑梯顶端到末端的高度
,末端到水面的高度
.取重力加速度
,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力.则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】人滑到滑梯最低端过程中,mgH=
mv2,人从滑梯最低端做平抛运动,x=vt,h==
gt2,联立解得:x=4.0m,选项A正确。
3. (2021年高考广东学业水平选择性测试)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹.战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹.手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图6所示,重力加速度为g.下列说法正确的有
A. 甲在空中的运动时间比乙的长甲
B. 两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等
C. 从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少mgh
D. 从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为mgh
【答案】BC
【解析】由于投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹竖直位移相等,由平抛运动规律可知,甲、乙两颗手榴弹在空中的运动时间相等,选项 A错误;两手榴弹在落地前瞬间,竖直分速度相等,由功率公式P=Fv可知重力的功率相等,选项B正确;从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少mgh,选项C正确;从投出到落地,每颗手榴弹都是只有重力做功,机械能守恒,机械能变化量为零,选项D错误。
4. (2021年1月浙江选考)某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是
A.相邻位置运动员重心的速度变化相同
B.运动员在A、D位置时重心的速度相同
C.运动员从A到B和从C到D的时间相同
D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间
【答案】A
【解析】根据题述,每次曝光的时间间隔T相等,运动员做斜抛运动,只受重力作用,由牛顿第二定律,可知斜抛运动的加速度为重力加速度g,由g=
,相邻位置,△t=T,相邻位置运动员重心的速度变化△v=gT,即相邻位置运动员重心的速度变化△v相同,选项A正确;AD位置处于同样高度,由斜抛运动的对称性可知,运动员在A、D位置时重心的速度大小相等,方向不同,选项B错误;由题图可知C位置是斜抛运动的最高点,所以运动员从A到B的时间小于从C到D的时间,选项CD错误。
5. (2021年1月浙江选考)在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,忽略空气阻力。下列说法正确的是
A.两碎块的位移大小之比为1:2
B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80m
C.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s
D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m
【答案】B
【解析】爆炸物爆炸,动量守恒,
v1=
v2,解得两碎块的初速度之比为v1∶v2=1∶2,由平抛运动规律x=vt可知,两碎块的水平位移大小之比为x1∶x2=v1∶v2=1∶2,选项A错误;根据题述,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声,可知碎块在空中下落时间为t=4s,由平抛运动规律可知,.爆炸物的爆炸点离地面高度为h=
gt2=80m,选项B正确;爆炸后质量大的碎块落地时撞击地面的声音传播到声音记录仪的时间为t1=5s-4s=1s,撞击地面处距离声音记录仪的距离为x1=vt1=340m,由x1=v1t,解得:v1=85m,选项C错误;爆炸后质量小的碎块落地时撞击地面的声音传播到声音记录仪的时间为t2=6s-4s=2s,撞击地面处距离声音记录仪的距离为x2=vt2=680m,爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为x= x1+ x2=340m+680m