第五章 抛体运动（拔高练）-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019)

(4+1)g (3)设绳长为1，绳断时球的速度大小为，绳承受的最大 解得最大速度。=2√ 6 故D正 确.故选AD. 拉力不变，由牛顿第二定律得F-mg=m,解得 12.A解析：A.从A到C由动能定理mgH-umgeos a·AB mg·BC= 1 图，绳斯后球做平抛运动，竖直位移为d-1,水平位移为 √3 2m,即mgH-umgL=2m吃，则只要H和L一 定，不管滑道AB的倾角有多大，游客从C点飞出的速度一 x竖直方向d-1=了，水平方向x=,联立解得x 定，故A正确：B.若游客落在滑道CD的不同点上，则位移 的偏向角相同，根据平抛运动的速度的偏向角的正切等于 4,当且仅当1=d-,解得1：兰时x有最大值 位移偏向角正切的2倍可知，落在滑道的各点的速度偏向 23 角相等，即落在斜面上的速度方向相同，故B错误：C由A e=3 d. 的分析可知，L越大，则到达C点时速度越小，则游客在斜 16.(1)152.0」(2)3.3kg≤m,<5.1kg(3)2.4kg 面上的位移越短，越有可能落在滑道CD上，故C错误： 解析：(1)设滑块A刚好能沿圆弧轨道运动到圆弧轨道的 D若拾能落在D点，则A==d,ngH-ngL= 2m2, 最高点时速度的大小为”，根据牛顿第二定律有m,g= 联立解得4H=L+h,故D错误故选A 13.(1)A(2)角速度平方不变 m尺，解得，=√不，滑块A由静止运动到圆孤轨道最高 14.(1)③(2)⑤3④②①(3)如图所示 点过程，由能量守恒定律可得么=m,6m3打×R产 1T小 1.75 1.70 mg(n7+Rm3r）宁店，联立解得公，= 1.65 3.8m1gR=152.0J: 1.60 1.55 (2)设滑块A的质量为m2,为使A能滑上圆轨道，则它到达 1.50 P点时的速度应大于零，由能量守恒定律可得E> 1.45 1.40 m,gm37P以Rm6n7,解得<管要使 1.35 N 0.000050100.15020 滑块A仍能沿圆弧轨道滑回，A在圆弧轨道上升的高度不 (4)-1.9-2(5)C 能超过与圆心等高处，由能量守恒定律可得E,≤um,gcos 15.(1)√2gd 5 37×3 2 R+m2g （sim37+Rms37）,解得m≥8m 3 23m1, 38 解析：(1)绳断后，小球做平抛运动，竖直方向-子d 3 综上所述可得受，≤m,<没，改变后精块A的质量 的可能值满足3.3kg≤m2<5.1kg: d 豆，解得1=√名水平方向d=1,则绳断时小球迷度 (3)依题意滑块恰好脱离圆弧轨道时，应在0Q水平线的上 方与0Q方向的夹角为37°处，此位置轨道对滑块的弹力刚 大小，=-2，小球落地时竖直分速度书==√ gd /3 好为零，则m,gsm37=mR解得=√行8R,由能量守 小球格地时速度大小=原可=受、√受 3 (2)绳断前，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得F- 国定律可得=mgme初P×号R+mg(月Rn3 19 mg=m,解得P儿 3 mg. Rcas37+sin37°十2m,r2,解得m,-16m,=24kg 4 进阶突破·拔高练 第五章抛体运动 力与加速度的同向性可知在细绳被剪断的瞬间金属球加速度 第1节曲线运动 的方向水平向左，故A正晚.当金属球运动到悬点正下方时，如 图所示，根据物体做曲线运动的条件结合受力分析可知，此时 AB解析：细绳剪断前，设金属球的重力为G、弹簧的弹力为 金属球所受合力方向为竖直向下，故B正确。 F,细绳的拉力为T,由于金属球处于平衡状态，则根据三力平 衡可知G与F的合力与T等大反向，即G与F合力的方向水 平向左，细绳被剪断的瞬间细绳的拉力突然消失，而弹簧弹力 的大小和方向均不发生变化仍为F,所以此时金属球所受重力 G与弹簧弹力F合力的方向仍水平向左，根据牛顿第二定律中 必修第二册·RJ黑白题42 当金属球运动到轨迹最低点时，根据运动轨迹可知，此时金属 球的速度不为零，即动能不为零，故C错误，金属球运动到轨迹 根据牛顿第二定律可知d=-28,4=2g,即工件相对 最左端时水平方向的速度为零，而不是合速度为零，故D错误 传送带在沿传送带方向和垂直传送带方向分别做匀加速直 故选AB 线运动和匀减速直线运动.根据匀变速直线运动规律可知」 第2节运动的合成与分解 当垂直传送带方向的速度减为零时，工件相对传送带在x方 1.AB解析：A.橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动 2品 和竖直方向上的匀速直线运动，两个分速度大小相等均为 向上的位移即侧向滑过的距离为24=0-6，解得- ,其中平行于斜面方向的匀速直线运动的竖直分速度为 (2)根据(1)中分析，同理作出工件相对传送带运动和所受 sin8,则橡皮的竖直分速度大小为，=r+sin8=(1+sin0)r, 滑动摩擦力的矢量图如图b所示 故A正确：B.只有平行于斜面方向的匀速直线运动有水平方 向的分速度，则橡皮的水平分速度大小为D,=s6,故，< D,故B正确：CD.设橡皮的速度与水平方向夹角为B,根据 平行四边形定则知anB==”,“故B不一定等于28， 故CD错误故选AB, 2.D解析：A.关门时弹簧逐渐被压缩.形变量变大，弹力变 25 h 大，故A正确：B.锁舌运动时的速度如图，则有an=·,即 设=0时刻摩擦力与侧向的夹角为8，侧向、纵向加速度大 秒，=co9,故B正确： 小分别为a,a,则 =an日，很小的△时间内，侧向、纵向的 速度变化量△=，4山，4，=n,山，解得 二=tan0,且由题意知 000000 弹簧 tan 0= 2=2,则当=0时，4如，=04，=2o即=2 镇舌 第3节实验：探究平抛运动的特点 C.设关门时弹簧弹力为F,锁壳对锁舌的作用力为F,锁舌 (1)自由落体运动(2)d(3)2.5解析：(1)本实验中A做 受到的摩擦力为人，关门时锁舌受力如图，则缓慢关门时有 平抛运动，B做自由落体运动.同一时刻两球处于同一高度，说 F2+∫=F,inA,F3=F,cs0,f=uF,联立可得F,= 明竖直方向运动情况相同，所以A竖直方向的分运动是自由落 ms日可见如果图中的0变小，R,会变大，关门时会 F2 体运动：(2)设经过时间1，小球的水平位移为x,竖直方向的位 更费力，故C正确： 移为y,影手的位移为以则有广台解科日=头所 1 22 门 以小球的影像P在屏上移动位移与时间成正比，匀速下落，应 当是等间距的，故选d:(3)由以上解析可知影子在竖直方向上 0000000m t 做匀速运动，根据几何关系可知一 工7解得w、 筑舌 2.5m/s D.由C选项分析可知关门时锁舌对锁壳的弹力大于弹簧的 第4节抛体运动的规律 弹力，故D借误，符合题意故选D. 第1课时平抛运动的规律 2 3.(1) 2μg (2)2no 1.()5Lv2g 6H (2)2g（n=1,2,3,)解析：(）此题可 √2Hg 解析：(1)由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因 此首先应判断工件刚平稳地传到乙上瞬间，相对于传送带乙 以看成是无反弹的完整平抛运动，则水平位移为x= 3=t, 的运动方向.刚传到传送带乙上瞬间，工件有相对传送带乙 侧向速度，和与传送带乙运动方向相反的速度。，其合速 竖直位移为H=,解得，孔2 ;(2)若小球正好落 度方向与侧向显然成45°，如图a所示，并建立图示直角坐 在箱子的B点，则小球的水平位移为x'=2l(n=1,2. 标系 3).同理=，H=a,解得。 2nlg(n=1,2, 2gH 3,…) 2.(1)1.2m(2)22m/s 解析：(1)因为>，所以快递先减速，若在传送带上减速至 p,由2-2=2gx,可得x=2.405m<l,故先减速后匀速.从C 参考答案与解析黑白题43 点平抛到落地=2，得1=05，由水平位移x=,得x= (2)第一次与水面接触前竖直方向的速度”，=g。=6m/5,小 石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为a,有a= 1.2m (2)设落到收集装置时速度为r,则，=√+()，设C点 =20m,第一次与水面接触后跳起时滑行速度=。 m 抛出时水平速度为？，落到收集装置时水平位移为x,竖直 a△1=8m/s-20x0.04m/=7.2m/s,规定竖直向下为正方 2222.得22+25=，5，即 向，第一次与水面接触后跳起时竖直方向分速度，= 位移为y,x2+y2=R2,x=,1,y= 3 48 -如=年×7.2m/s=-54ms,竖直方向加速度为a,= 252 48 -25 25 48 ,代入得r,= -+1002= V2+7,庙 -5-5.4-6， △r0.04 m/82=-285m/s2,第一次与水面接触过程中 数学知视可知，当75时，最小.得1 55,由”，= 对水面作用力（可视作恒力）的竖直分力大小F,由牛顿第 二定律得-F,+mg=ma,解得F,=5.9N: 48 -25r (3)小石片在水面上滑行时，有4=三=20m/公3，每次滑行速 25 2 ,得r,=22ms.可知，快递在传送带上先匀减 度的变化量△=ad=Q.8m,由n==10,可知，小石片共 速到2√2m/s,再一起匀速，即传送带速度应该调节为 22m/s. 在水面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9次，总共弹起 第2课时一般的抛体运动 的次数为9次，则第n次弹起后的速度".=。-△r,=(8 1,D解析：A将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分 0.8m)ms,再由，=和，和，=2，可得第n次弹起后在空 g 运动，可知小球沿斜面方向做初速度为os8,加速度 为gsin6的匀加速直线运动，则小球在斜面上的投影做匀加 中飞行的时间为L=名(1-01加)，最后一次跳起后在空中的 速直线运动，故A错误：B.小球垂直斜面方向做初速度为 飞行时间为。=0.12、 。sin0,加速度为gcs0的匀减速直线运动，B点是运动过程 第六章圆周运动 中距离斜面的最远处，则此时小球垂直斜面方向的分速度刚 好为0，根据对称性可知.O到B与B到C的时间相等，均为 第1节圆周运动 6时新L=m9+咖8.L2 t=tosint) ABD解析：A,飞镖在水平方向做匀速直线运动，则有1=L 故A正确：B设圆盘转动的周期为T,则根据圆周运动的周期 2in8:(2)',可得Lc=Lc-m=s8t2in8:3 2L. 1 性可知(r台解得T产2品云当=0时，T有 所以 Tocos 0.+gsin 3,故B错误；C将小球 1 最大值为T.=L,故B正确：C.飞镖击中P点时.P点恰好位于 一> rocos 0.+2 gsin 圆盘最低点处，则有2r= 的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体 22解得圆盘的半径为一，故 运动，则xw=ol,小球从0到C有xc=D。·21=2xw,根据 C错误：D.P点随圆盘转动的线速度为=2严-(2n+)mL,当 T 几何关系，可知D点是OC的中点，则OD与DC长度相等， 4to 故C错误：D.小球在B点的速度Pm=rocs+gsin0·t,整个 n=2时可得= 5mg,故D正确故选ABD. Loc 段平均速度p= =ocs0+gsin0·t.二者相等.故D正确 第2节向心力 故选D. 20g 解析：(1)受力分析如图所示： 相光 5- 2.(1)4.8m(2)5.9N(3)90.12s 解析：(1)设从抛出到第一次与水面接触前时间为如，由。= 2h。2×1.8 26,得。 =N10 8=0.6s,第一次与水面接触 前水平方向的位移x=0,=8×0.6m=4.8m: 支架静止时弹簧被压第了兮则有 3=mgsin6,解得k=12mg 5/ 必修第二册·RJ黑白题44进阶 突破 第五章抛体运动 第1节曲线运动 (多选)一轻质弹簧上端固定，下端拴一个金属球，金属球被一水平细绳拉住.现将细绳剪断，之 后金属球摆动过程中的一段运动轨迹如图中虚线所示则在这段运动过程中，金属球() A.刚开始运动时的加速度方向水平向左 B.在悬点正下方时加速度方向竖直向下 C.运动到轨迹最低点时速度为零 D.运动到轨迹最左端时速度为零 第2节运动的合成与分解 1.(2024·山东临沂期中)（多选）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于0点，用钉子靠着线的左 侧，沿与水平方向成0(>0)角的斜面向右以速度匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下 列说法正确的是 A.橡皮的竖直分速度大小为(1+sin0)v B.橡皮的水平分速度大小一定小于竖直分速度大小 C.橡皮的速度与水平方向成20角 1-sin 0 D.设橡皮的速度与水平方向夹角为B,则tanB= cos0 2.(2024·山东泰安质检)弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便 缓慢关门时门锁的示意图如图所示，关门方向为图中箭头方向，锁舌所夹的角度为0，若弹簧 始终处于压缩状态，门的宽度视为远大于锁舌的尺寸，如图所在的瞬间，门边缘向内的速度为 v,则下列说法错误的是 () 4 门框 门 00000000 弹簧 锁壳 锁舌 A.关门时弹簧弹力变大 B.如图时锁舌相对于门的速度为u,=vcot0 C.如果图中的0变小，关门时会更费力 D.关门时锁舌对锁壳的弹力等于弹簧的弹力 进阶突破·拔高练01 3.如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为，小工件离开 甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为4.乙的宽度足够大， 重力加速度为g (1)若乙的速度为。，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s; (2)若乙的速度为2，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小. 传选带乙「 传送带甲 第3节实验：探究平抛运动的特点 (2023·江西抚州联考)图甲是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性 金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动：同时小球B被松开，做自由落体运动图甲b是 该装置一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹. (g取10m/s2) (1)由图甲b的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运 动是 丙 (2)现在重新设计该实验，如图乙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射 A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平 抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同 的时间自动拍摄一次)拍摄下来，如图丙所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙 中的 (填“c”或“d”). (3)如果图乙中小球A水平抛出的初速度为1m/s,SP=L=0.5m,经过0.2s小球到达B点时在 屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为 m/s. 02黑白题物理|必修第二册·RJ 第4节抛体运动的规律 第1课时》平抛运动的规律 1.如图所示，一箱子高为H,底边长为L,一小球从一壁上沿A垂直于箱壁以某一初速度向对面 水平抛出，空气阻力不计.设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变，且速度方向与箱壁的夹角 相等 (1)若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离C点距离为，求小球抛出时的初速度，的 大小： (2)若小球正好落在箱子的B点，求初速度的可能值. 2.快递分装会用到传输装置，如图所示，可视为质点的某快递以v。=5m/s的速度进入水平传送 带BC,最后能从C点水平抛出，已知水平传送带BC长L=3m,上表面距水平地面高h= 1.25m,该快递与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带以顺时针方向转动，不考虑传送带滑 轮大小.(g取10m/s2)求： (1)当传送带以大小为v=2.4m/s的速度顺时针传送时，快递落在水平地面上的落地点与C 点的水平距离多大？ (2)若在传送带右侧加装一个收集装置，如图所示，其内边界截面为四分之一圆形，C点为圆 心，半径为R= 4w3 m,若要使该快递从C点抛出后落到收集装置时的速度最小，则传送带 速度应该调节为多大？ 进阶突破·拔高练03 第2课时》一般的抛体运动 1.(2024·四川南充质检)如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端把一高尔夫球水 平击出让其在与斜面垂直的面内运动，小球刚好落在斜面底端B点是运动过程中距离斜面 的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则 () 阳光 A.小球在斜面上的投影做匀速运动 B.OA与AC长度之比为1：3 C.若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度不等 D.小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等 2.(2024·江苏南京期中)如图所示，小明在离水面高度h。=1.8m处，将一质量m=20g的小石 片以初速度。=8m/s水平抛出，小石片先在水面上弹跳数次，当沿水面的速度减为零时会下 沉.小石片每次接触水面时都受到恒定的作用力，其中水平分力恒为f=0.4N,每次接触水面 △=0.04s后就跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水平方向速度之比为常数k=0.75,不 计空气阻力(g取10m/s2).求小石片： (1)第一次与水面接触前水平方向的位移x; (2)第一次与水面接触过程中，对水面作用力的竖直分力大小F,; (3)总共弹起的次数n以及最后一次跳起后在空中的飞行时间. O4黑白题物理|必修第二册·RJ