高考物理一輪復習 第四章 微專題26 平拋運動

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平拋運動 1．考點及要求：(1)拋體運動(Ⅱ)；(2)斜拋運動只作定性分析.2.方法與技巧：采用分解的思想方法，根據(jù)已知條件，有時分解速度，有時需要分解位移． 1．(對平拋運動的理解)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是(　　) A．平拋運動是一種在恒力作用下的曲線運動 B．平拋運動的軌跡為拋物線，速度方向時刻變化，加速度方向也時刻變化 C．做平拋運動的物體在Δt時間內(nèi)速度變化量的方向可以是任意的 D．做平拋運動的物體的初速度越大，在空中的運動時間越長 2．(平拋運動的速度分解法)如圖1所示，A、B兩個小球在同一豎直線上，離地高度分別為h和2h，將兩球水平拋出后，兩球落地時的水平位移之比為1∶2，則下列說法正確的是(　　) 圖1 A．A、B兩球的初速度之比為1∶4 B．A、B兩球的初速度之比為1∶2 C．若兩球同時拋出，則落地的時間差為 D．若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差為(－1) 3．(平拋運動的位移分解法)平拋運動任意時刻速度的方向與水平方向的夾角定義為速度的偏向角，某物體做平拋運動的時間與速度偏向角正切值之間的函數(shù)關(guān)系如圖2所示(圖中的x、y為已知量，重力加速度為g)，則下列說法中正確的是(　　) 圖2 A．平拋的初速度大小為g B．y時刻物體的速度大小為xyg C．y時間內(nèi)物體的位移大小為 D．y時間內(nèi)物體位移的方向與水平方向夾角的正切值為 4．(斜面與平拋運動的結(jié)合)如圖3所示，在傾角為37的斜坡上有一人，前方有一動物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v＝15 m/s，在二者相距L＝30 m時，此人以速度v0水平拋出一石塊，擊打動物，石塊和動物都可看成質(zhì)點(已知sin 37＝0.6，g＝10 m/s2) 圖3 (1)若動物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大??； (2)若動物離斜坡末端較近，設其在水平面上勻速運動速度的大小與其在斜面上的相同，試分析該動物在水平面上被石塊擊中的情況下，人拋石塊的速度v0的取值范圍． 5．(平拋運動的臨界和極值問題)《憤怒的小鳥》是一款時下流行的游戲，故事簡單有趣，如圖4甲所示，為了報復偷走鳥蛋的豬，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊豬的堡壘．某班的同學們根據(jù)所學的物理知識進行假設：小鳥自己不會加速，它被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示．請回答下面兩位同學提出的問題(取重力加速度g＝10 m/s2)： 圖4 (1)A同學問：如圖乙所示，若h1＝0.8 m，l1＝2 m，h2＝2.4 m，l2＝1 m，小鳥被彈出后能否直接打中地面上C處豬的堡壘？請用計算結(jié)果進行說明． (2)B同學問：如果小鳥彈出后，先掉到臺面的草地上，接觸草地的瞬間豎直速度變?yōu)榱?，水平速度不變，小鳥在草地上滑行一段距離后飛出，若要打中C處豬的堡壘，小鳥和草地間的動摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時的初速度v0應滿足什么關(guān)系(用題中所給的符號h1、l1、h2、l2、g表示)? 6.如圖5所示，橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右水平拋出，最后落在斜面上．其中三次的落點分別是a、b、c，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　) 圖5 A．落點b、c比較，小球落在b點的飛行時間短 B．小球落在a點和b點的飛行時間均與初速度v0成正比 C．三個落點比較，小球落在c點，飛行過程中速度變化最快 D．三個落點比較，小球落在c點，飛行過程中速度變化最大 7．如圖6所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1.小球B從同一點Q處自由下落，下落至P點的時間為t2.不計空氣阻力，則t1∶t2等于(　　) 圖6 A．1∶2 B．1∶ C．1∶3 D．1∶ 8．如圖7所示，一戰(zhàn)斗機進行投彈訓練，戰(zhàn)斗機以恒定速度沿水平方向飛行，先后釋放甲、乙兩顆炸彈，分別擊中豎直懸崖壁上的P點和Q點．釋放兩顆炸彈的時間間隔為t，擊中P、Q的時間間隔為t′，不計空氣阻力，以下對t和t′的判斷正確的是(　　) 圖7 A．t′＝0 B．0t 9.如圖8所示為高度差h1＝0.2 m的AB、CD兩個水平面，在AB平面的上方與豎直面BC距離x＝1.0 m處，小物體以水平速度v＝2.0 m/s拋出，拋出點的高度h2＝2.0 m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2，則(　　) 圖8 A．落在平面AB上 B．落在平面CD上 C．落在豎直面BC上 D．落在C點 10．(多選)以某一初速度水平拋出一物體，若以拋出點為坐標原點O，初速度方向為x軸的正方向，物體所受重力方向為y軸的正方向，它的運動軌跡恰好滿足方程y＝x2，經(jīng)過一段時間速度大小變?yōu)槌跛俣鹊谋?，不計空氣阻力，重力加速度為g，以下說法正確的是(　　) A．物體水平拋出的初速度為 B．該過程的運動時間為 C．該過程平均速度大小為 D．該過程的位移方向與水平方向的夾角為 11．如圖9甲所示，距地面高度h＝5 m的平臺邊緣水平放置一兩輪間距為d＝6 m的傳送帶，一可視為質(zhì)點的物塊從光滑平臺邊緣以v0＝5 m/s的初速度滑上傳送帶．已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2. 圖9 (1)若傳送帶不動，求小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離； (2)試分析傳送帶的速度滿足什么條件時，小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離最大，并求最大距離； (3)設傳送帶的速度為v′且規(guī)定傳送帶順時針運動時v′為正，逆時針運動時v′為負．試分析畫出小物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離x與v′的變化關(guān)系圖線(不需要計算過程，只需畫出圖線即可)． 答案解析 1．A 2．D　[v1＝＝，v2＝＝x，因此兩球的初速度之比為1∶2，A、B項錯誤；若兩球同時拋出，則落地的時間差為－＝(－1)，若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差也為－＝(－1)，C項錯誤，D項正確．] 3．D　[根據(jù)平拋運動規(guī)律可得平拋運動速度偏向角的正切值tan θ＝＝t，所以t＝tan θ，即圖像斜率為k＝＝，所以v0＝kg＝g，故A項錯誤；y時刻物體的速度大小為 ，故B項錯誤；由平拋運動規(guī)律可知，y時間內(nèi)位移大小為 ，故C項錯；平拋運動的位移方向與水平方向的夾角為β，tan β＝＝＝tan θ，D項正確．] 4．(1)20 m/s　(2)20 m/sx，所以物體落在了CD面上，B項正確．] 10．AC　[根據(jù)題述可知物體的運動情況如圖所示， 由x＝v0t，y＝gt2，消去t可得y＝x2，可見＝，整理得v0＝ ，故A正確．由圖可見，一段時間后物體的速度方向與水平方向的夾角為θ，則cos θ＝，知θ＝，故由推論可知位移的方向與水平方向夾角為α時，則有tan θ＝2tan α，故D錯．由vy＝v0和vy＝gt得t＝＝ ，故B錯．平均速度＝＝＝ ，故C正確．] 11．見解析 解析　(1)傳送帶不動，小物塊滑上傳送帶后做勻減速直線運動，加速度a1＝－μg 設小物塊離開傳送帶時的速度為v1，則v－v＝2a1d 解得：v1＝1 m/s 小物塊離開傳送帶后，做平拋運動，設平拋運動時間為t 由h＝gt2 解得：t＝1 s 由水平位移x1＝v1t 解得：x1＝1 m (2)當傳送帶順時針運動速度達到某一值后，小物塊在傳送帶上將一直做勻加速運動，即離開傳送帶后平拋初速度最大，落地的水平距離有最大值，a2＝μg 設小物塊一直勻加速離開傳送帶時的速度為v2，則v－v＝2a2d 解得v2＝7 m/s 即：傳送帶順時針運動，且v2≥7 m/s時，小物塊落地水平距離最大，最大距離為x2＝v2t＝7 m (3)