特色练 第4练 抛体运动与圆周运动（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

第4练　抛体运动与圆周运动 [母题探源]——高考真题指明热点 1．(2022·广东卷)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，一个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 B　解析：枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上均做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据h＝gt2可知下落高度相同，所以子弹将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有t＝，B正确。 2．(2022·河北卷)(多选)如图所示，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、ω1和h2、v2、ω2表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是(　　) A．若h1＝h2，则v1∶v2＝R2∶R1 B．若v1＝v2，则h1∶h2＝R∶R C．若ω1＝ω2，v1＝v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同 D．若h1＝h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则ω1＝ω2 BD　解析：根据平抛运动的规律h＝ gt2，R＝vt，解得R＝v ，可知若h1＝h2，则 v1∶v2＝R1∶R2，若v1＝v2，则h1∶h2＝R∶R，A错误，B正确；若ω1＝ω2，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1＝v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知每个花盆得到的水量较多，C错误；设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若ω1＝ω2，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则t＝ 相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量Q0＝ ＝ ＝ ＝ 相等，即喷水嘴各转动一周时落入每个花盆中的水量相同，D正确。 3．(2021·浙江6月选考)质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是(　　) A．秋千对小明的作用力小于mg B．秋千对小明的作用力大于mg C．小明的速度为零，所受合力为零 D．小明的加速度为零，所受合力为零 A　解析：设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为θ ，秋千对小明的作用力为F，对人进行受力分析，沿摆绳方向有F－mg cos θ＝m；由于小明在最高点的速度为0，则F＝mg cos θ<mg；沿垂直摆绳方向有mg sin θ＝ma，解得小明在最高点的加速度a＝g sin θ，故A正确，B、C、D错误。 [衍生演练]——名校模拟引领趋势 4．(2023·北京朝阳二模)如图所示，空间存在一个圆形匀强磁场区域，P、M是磁场边界上的两个点。氕核(H)和氦核(He)分别从P点沿半径方向垂直磁场射入，且都从M点射出。则氕核与氦核(　　) A．射入磁场的速率之比为2∶1 B．在磁场中运动的时间之比为1∶1 C．射入磁场时的动量大小之比为1∶1 D．在磁场中运动的加速度大小之比为2∶1 A　解析：氕核与氦核均从P点沿半径方向射入，从M点射出，则两粒子的半径相同，根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，所以v＝，所以氕核与氦核射入磁场的速率之比等于比荷之比，即＝，A正确；粒子在磁场中运动的时间为t＝T＝·，所以氕核与氦核在磁场中运动的时间之比为1∶2，B错误；粒子射入磁场时的动量大小为p＝mv，所以氕核与氦核射入磁场时的动量大小之比为1∶2，C错误；粒子在磁场中运动的加速度大小为a＝，所以氕核与氦核在磁场中运动的加速度大小之比为4∶1，D错误。 5．(2023·河南郑州模拟)2022WTT新乡世界杯总决赛已经落下帷幕，中国队取得了男女冠军的优异成绩。如图所示的是一个乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D为AC中点，E为BC中点。E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点；乒乓球可看作质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置高度之比为(　　) A．1∶3　　　　　　　 B．3∶4 C．1∶9 D．9∶16 D　解析：设CP长为d，M点距离台面的高度为hM，N点距离台面的高度为h