课时跟踪检测(15) 抛体运动(Word练习)-【新高考方案】2024高考物理一轮复习(老教材 新高考)
课时跟踪检测(十五) 抛体运动
一、立足主干知识,注重基础性和综合性
1.(2022·广东高考)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A.将击中P点,t大于
B.将击中P点,t等于
C.将击中P点上方,t大于
D.将击中P点下方,t等于
解析:选B 玩具子弹做平抛运动,其竖直方向与小积木一样做自由落体运动,由于枪口与小积木上P点等高,所以子弹必将击中P点,且时间为t=,B正确,A、C、D错误。
2.某幼儿园举行套圈比赛,如图为一名儿童正在比赛,他将圈从A点水平抛出,圈正好套在地面上B点的物体上,若A、B间的距离为s,A、B两点连线与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,不计圈的大小,不计空气的阻力。则圈做平抛运动的初速度为( )
A.sin θ B.cos θ
C. D.
解析:选B 由题可知,圈做平抛运动的水平位移x=scos θ,而下落的高度h=ssin θ,
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因此下落的时间t==
,则初速度v0=
=cos θ
,B正确。
3.如图所示,一农用水泵由两根粗细不同的管连接而成,出水口离地面的高度为h,其出水管是水平的,已知细管内径为d,粗管的内径为2d,水平射程为s,水的密度为ρ,重力加速度为g,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.若水流不散开,则观察到空中的水柱越来越粗
B.粗、细管中水的流速之比为1∶2
C.空中水的质量为πρsd2
D.水落地时的速度大小为
解析:选C 设细管中水的流速为v0,根据相同时间内水的流量相同可知粗管中水的流速为v0,而水从出水口射出后,速度增大,若水流不散开,则可以观察到空中的水柱越来越细,A、B错误;空中水的质量的表达式为m=ρ
πd2v0t1=
πρsd2,C正确;由平抛运动规律可得出水口的水速v0=s
,则由动能定理可得水落地时的速度v1=
,D错误。
4.(2023·银川高三模拟)如图,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向被抛出,恰好均落在斜面底端,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.小球a、b离开斜面的最大距离之比为2∶1
B.小球a、b沿水平方向抛出的初速度之比为2∶1
C.小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1
D.小球a、b到达斜面底端时速度与水平方向的夹角之比为2∶1
解析:选A 因为两球下落的高度之比为2∶1,根据h=gt2,可知a、b两球运动的时间之比为ta∶tb=
∶1,因为两球水平方向位移有vata=2vbtb,因此初速度之比va∶vb=
∶1,在小球平抛过程中,速度方向与斜面平行时,离开斜面的距离为最大,根据运动的分解,将初速度与加速度分解成垂直斜面与平行斜面两方向,设斜面的倾角为α,因此垂直斜面方
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向的位移为:x=,那么离开斜面的最大距离与初速度的平方成正比,即小球a、b离开斜面的最大距离之比为 2∶1,故A正确,B、C错误。小球落在斜面上时,速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,因为位移与水平方向的夹角相等,则速度与水平方向的夹角相等,比值为1∶1,故D错误。
5.(2022·广东高考)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
解析:选C 运动员从M到N点,做匀加速直线运动,设斜面的倾角为θ,则aMN=gsin θ,vMN=gsin θ·t,从N到P点,运动员做匀速直线运动;从P到Q点,运动员做平抛运动,有aPQ=g>aMN,且平抛过程中v=,速度大小与时间的图像不可能为直线,故C正确,A、B、D错误。
6.(2023·泸州模拟)如图所示为一网球发球机,可以将网球以不同的水平速度射出,打到竖直墙上。O、A、B是竖直墙上三点,O与出射点处于同一水平线上,A、B两点分别为两次试验时击中的点,OA=h1,OB=h2,出射点到O点的距离为L,当地重力加速度为g,空气阻力忽略不计,网球可看作质点。下列说法正确的是( )
A.出射速度足够大,网球可以击中O点
B.发球间隔时间足够短,两个网球在下落过程中可相遇
C.击中A点的网球的初速度大小为L
D.网球击中B点时速度大小为
解析:选D 网球做平抛运动,不论出射速度多大,竖直方向的位移也不为零,所以网
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