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《创新设计》2017年高考物理(人教版、全国II)一轮复习习题第4章基础课时9平抛运动Word版含答案

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基础课时 9 平抛运动

一、单项选择题

1.(2016·常德高三检测)从离地面 h 高处投出 A、B、C 三个小球,使 A 球自由

下落,B 球以速率 v 水平抛出,C 球以速率 2v 水平抛出,设三个小球落地时

间分别为 tA、tB、tC,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )

A.tA<tB<tC

B.tA>tB>tC

C.tA<tB=tC

D.tA=tB=tC

答案 D

2.如图 1 所示,A、B 两个小球从同一竖直线上的不同位置水平抛出,结果它们

同时落在地面上的同一点 C,已知 A 离地面的高度是 B 离地面高度的 2 倍,

则 A、B 两个球的初速度之比 vA∶vB 为( )

图1

A.1∶2

B.2∶1

C. 2∶1

D. 2∶2

解析 由于两球离地面的高度之比为 2∶1,由 t= 2gh可知,它们落地所用 的时间之比为 2∶1,由于它们的水平位移 x 相同,由 v=xt可知,初速度之

比为 1∶ 2= 2∶2,D 项正确。

答案 D 3.(2016·四川宜宾一模)2014 年 8 月 3 日 16 时 30 分云南省鲁甸县发生 6.5 级强
震,牵动了全国人民的心。一架装载救灾物资的直升机,以 9 m/s 的速度水 平飞行。在距地面 180 m 的高度处,欲将救灾物资准确投放至地面目标,若 不计空气阻力,g 取 10 m/s2,则( ) A.物资投出后经过 20 s 到达地面目标 B.物资投出后经过 6 s 到达地面目标 C.应在地面目标正上方投出物资

D.应在距地面目标水平距离 180 m 处投出物资 解析 救灾物资离开飞机后做平抛运动,在竖直方向上有 h=12gt2,解得 t=

2gh=

2×180 10

s=6

s,选项 A 错误,B 正确;救灾物资的水平位移

x=

v0t=9×6 m=54 m,为把物资准确投放至地面目标,应在距地面目标水平距 离 54 m 处投出物资,选项 C、D 错误。 答案 B 4.如图 2 所示为四分之一圆柱体 OAB 的竖直截面,半径为 R,在 B 点上方的 C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在 D 点与圆柱体相切,OD 与 OB 的夹 角为 60°,则 C 点到 B 点的距离为( )

图2

A.R

R B.2

3R

R

C. 4

D.4

解析 设小球平抛运动的初速度为 v0,将小球在 D 点的速度沿竖直方向和水

平方向分解,则有vv0y=tan 60°,得vg0t= 3。小球平抛运动的水平位移 x=Rsin 60°,x=v0t,解得 v02=R2g,v2y=3R2g。设平抛运动的竖直位移为 y,v2y=2gy, 解得 y=34R,则 BC=y-(R-Rcos 60°)=R4,选项 D 正确。

答案 D

二、多项选择题

5.对于平抛运动,下列说法正确的是( )

A.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关

B.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

C.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的

D.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动

解析 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运

动,且落地时间 t= 2gh,落地速度为 v= v2x+v2y= v20+2gh,所以 B 项正

确,A 项错误;做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移 增量 Δy=gt2,水平方向位移不变,故 C 项错误;平抛运动的物体只受重力作 用,其加速度为重力加速度,故 D 项正确。 答案 BD 6.(2016·广东惠州模拟)某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球,结果 球划着一条弧线飞到小桶的前方,如图 3 所示。不计空气阻力,为了能把小 球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,可能做出的调整为( )

图3

A.减小初速度,抛出点高度不变

B.增大初速度,抛出点高度不变

C.初速度大小不变,降低抛出点高度

D.初速度大小不变,增大抛出点高度

解析 为能把小球抛进桶中,须减小水平位移,由 x=v0t=v0 A、C 正确。

2gh知,选项

答案 AC

7.(2016·湖北华师一附中等八校联考)如图 4 所示,x 轴在水平地面上,y 轴沿

竖直方向。图中画出了从 y 轴上不同位置沿 x 轴正向水平抛出的三个小球 a、

b 和 c 的运动轨迹。小球 a 从(0,2L)抛出,落在(2L,0)处;小球 b、c 从(0,

L)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是( )

图4

A.a 和 b 初速度相同

B.b 和 c 运动时间相同

C.b 的初速度是 c 的两倍 D.a 的运动时间是 b 的两倍

解析 b、c 的高度相同,小于 a 的高度,由 h=12gt2,得 t=

2gh,知 b、c

的运动时间相同,a 的运动时间为 b 的 2倍,选项 B 正确,D 错误;因为 a

的运动时间长,a、b 的水平位移相同,根据 x=v0t 知,a 的初速度小于 b 的 初速度,选项 A 错误;b、c 的运动时间相同,b 的水平位移是 c 的水平位移

的两倍,则 b 的初速度是 c 的初速度的两倍,选项 C 正确。 答案 BC 8.如图 5 所示,小球 a 从倾角为 θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度 v1 沿斜面恰 好匀速下滑,同时将另一小球 b 在斜面底端正上方与 a 球等高处以速度 v2 水 平抛出,两球恰好在斜面中点 P 相遇,则下列说法正确的是( )
图5 A.v1∶v2=2∶1 B.v1∶v2=1∶1 C.若小球 b 以 2v2 水平抛出,则两小球仍能相遇 D.若小球 b 以 2v2 水平抛出,则 b 球落在斜面上时,a 球在 b 球的下方 解析 两球恰在斜面中点 P 相遇,则在水平方向上它们的位移相同,即 v2t =v1tcos 60°,得 v1∶v2=2∶1,A 正确,B 错误;若小球 b 以 2v2 水平抛出, a 球竖直方向上的分速度不变,b 球竖直方向做自由落体运动不变,若还能相 遇,则仍然在 P 点相遇,但 b 的水平初速度变为 2v2,水平方向相遇点会向 左移动,所以两小球不能再相遇,C 错误;小球 a、b 原来在 P 点相遇,b 球 竖直方向的平均速度等于 v1sin θ,b 球的水平速度变为 2v2,小球 b 会落在 P 点上方,在这段时间里,a 球在竖直方向的速度会大于 b 球在竖直方向做自 由落体运动的平均速度,则 b 球落在斜面上时,a 球在 b 球的下方,D 正确。 答案 AD



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