2024届高考物理一轮复习专题：第17讲平抛运动结合曲面

平抛运动结合曲面 1．如图，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列说法正确的是（　　） A．a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上 B．改变初速度的大小，b球可能垂直撞在在斜面上 C．改变初速度的大小，a球可能垂直撞在在半圆轨道上 D．改变初速度的大小，b球速度方向和斜面的夹角保持不变 2．如图，可视为质点的小球，位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则物体初速度为（不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2）（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，半径为的半球形碗固定于水平面上，碗口水平，点为碗的圆心，为水平直径的两个端点。将一弹性小球（可视为质点）从点沿方向以初速度水平抛出，小球与碗内壁碰撞一次后恰好经过点；若将该小球从离点处的点以初速度水平抛出，小球与碗内壁碰撞一次后恰好返回点。假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，沿半径方向的速度等大反向，则与的比值为（    ） A． B． C． D． 4．如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，紧贴钢管管壁方向向管内水平抛入一钢球，球一直沿管壁做曲线运动直至落地。若换一根等高但内径更大的内壁光滑的空心竖直管B，用同样的方法抛入此钢球，下列说法正确的是（   ） A．在A管中的球运动时间长 B．在B管中的球运动时间长 C．球在两管中的运动时间一样长 D．无法确定 5．如图所示，滑道ABC为四分之一圆弧，半径为2m，O为其圆心，C为圆弧最低点，与地面相切，在和O点等高的某位置水平抛出一个小球，垂直击中圆弧上的B点。弧AB的长度是弧BC的长度的2倍。忽略空气阻力，g取10m/s2，则抛出点与O点水平距离是（　　） A．1m B．2m D． D． 6．如图所示，光滑水平平台上固定一竖直挡板A，一轻弹簧左端固定在挡板A上，质量的滑块放在弹簧右端。光滑圆弧轨道MN固定在粗糙水平地面上，底端恰好与水平地面相切于N点，M端到平台上表面的高度。圆弧轨道MN的半径，对应的圆心角为37°。现向左推滑块压缩弹簧至一定位置，然后由静止释放，滑块与弹簧分离后从平台右端B点水平飞出，恰好从M点沿切线方向进入圆弧轨道MN，从N点滑出圆弧轨道后，在水平地面上向右运动。若滑块能与固定在地面的竖直挡板C发生碰撞，碰撞后将以原速率弹回。滑块的运动始终在同一竖直平面内，不计空气阻力，滑块可视为质点，已知滑块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，，，滑块从平台右端B点水平飞出时，速度的大小为（　　） A．3.0m/s B．4.0m/s C．5.0m/s D．6.0m/s 7．一半径为R的四分之一圆弧轨道固定于竖直平面内，圆心为O，最高点A与O等高，如图所示，其中P为OB的中点，M、N是OB的3等分点，现在OB竖直线上各点水平抛出小球，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．从OP段水平抛出的小球，都不可能垂直落于AB圆弧轨道上 B．从PB段水平抛出的小球，都可能垂直落于AB圆弧轨道上 C．从M点水平抛出的小球，要使其能垂直落于AB圆弧轨道上，其初速度应为 D．从N点水平抛出的小球，要使其能垂直落于AB圆弧轨道上，其初速度应为 8．如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A．两球抛出的速率之比为1∶4 B．若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞 C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变 D．若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 9．如图所示，固定斜面AO、BO与水平方向夹角均为45°，现由A点以某一初速度水平抛出一个小球(可视为质点)，小球恰能垂直于BO落在C点，则OA与OC的比值为(　　) A． ∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 10．如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一个钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,对比两次的运动时间,可得(　　) A．钢球在A管中运动的时间长 B．钢球在B管中运动的时间长 C．钢球在两管中运动的时间一样长 D．无法确定钢球在哪一根管中