专题三 课时作业(一) 抛体运动常见的四类落点问题 圆周运动常见的两类临界问题（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

专题三 课时作业（一）｜主题一 抛体运动常见的四类落点问题 主题二 圆周运动常见的两类临界问题 1．(2023·江苏高考)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是(　 ) 解析：选D　罐子在空中水平向右做匀加速运动，以罐子为参考系，漏出的沙子在水平方向向左做匀加速运动，在竖直方向向下做匀加速运动，合加速度指向左下方，故沙子向左下方做匀加速直线运动。 2．(2023·湖南高考)如图(a)，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(　 ) A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B．谷粒2在最高点的速度小于v1 C．两谷粒从O到P的运动时间相等 D．两谷粒从O到P的平均速度相等 解析：选B　抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，A错误；谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同，在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，C错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度，相同水平位移谷粒2用时较长，故谷粒2在水平方向上的分速度较小，即最高点的速度小于v1，B正确；两谷粒从O点运动到P点的位移相同，谷粒1的运动时间小于谷粒2的运动时间，则谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 3.(2023·河北张家口高三期末统考)天宫课堂中，航天员在空间站中做水油分离实验，可简化为手摇小瓶的模型，如图所示，假设小瓶(包括小瓶中的油和水)的质量为m，P为小瓶的质心，OP长度为L，小瓶在t时间内转动了n圈，以空间站为参考系，当小瓶转动到竖直平面内最高点时，下列说法正确的是(　 ) A．细线的拉力大小为 B．如果松手释放细线，瓶子会沿抛物线落向空间站的“地面” C．水、油能分离的原因是小瓶里的水和油做圆周运动产生了离心现象，密度较大的水集中于小瓶的底部 D．水和油成功分层后，水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供 解析：选C　小瓶转动的周期为T＝，细线的拉力大小为F＝mL＝，A错误；瓶子受到的地球引力全部用来提供其随空间站绕地球做圆周运动的向心力，瓶子经过最高点时松手，以空间站为参考系，瓶子会离心飞出，沿切线方向做匀速直线运动，B错误；水油能分离的原因是混合物做圆周运动时，需要的向心力不一样，由于水和油的密度不同产生了离心现象，密度较大的水集中于小瓶的底部，C正确；水和油分层后，水对油有指向圆心的作用力，水做圆周运动的向心力由瓶底对水的弹力和油对水的作用力的合力提供，D错误。 4．(2023·湖北武汉高三模拟)(多选)如图所示，某同学在距离篮筐中心水平距离为x的地方跳起投篮。篮球出手点离地面的高度为h，篮筐离地面的高度为H。篮球出手的瞬时速度v＝，要使篮球到达篮筐中心时，竖直速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(　 ) A．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为45° B．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为30° C．水平距离x＝2(H－h) D．水平距离x＝2(H－h) 解析：选BC　根据题意可知，篮球到达篮筐中心时，竖直速度刚好为零，可以看成篮球从篮筐处开始做平抛运动。设出手时瞬时速度与水平方向的夹角为θ，由平抛运动可知x＝vcos θ·t，H－h＝gt2，vy2－0＝2g(H－h)，vy＝vsin θ，联立解得θ＝30°，x＝2(H－h)，故选B、C。 5.如图所示，斜面AB的倾角θ＝30°，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B等高处水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜面AB的中点，则(　 ) A．小球2一定垂直撞在斜面上 B．小球1、2的初速度大小可以不相等 C．小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30° D．改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都相同 解析：选D　设斜面底边长为L，小球2的位移与水平方向的夹角为α，若小球2垂直打在斜面上，则由平抛运动的推论可知tan 60°＝2tan α，由几何关系知，tan α＝，联立解得y2＝L，由几何知识知，小球1下落的高度y1＝Ltan 30°＝L，则y1≠y2，A错误；小球1、2下落高度相同，水平位移大小相等，故初速度大小一定相等，B错误；小球1落