轮复习抛体运动高考题.docx
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轮复习抛体运动高考题
抛体运动
抛体运动分为:
竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛运动、斜抛运动
竖直上抛运动:
不计空气阻力;计空气阻力(空气阻力为恒力,变力)
平抛运动:
(1)平抛运动的基本规律【2012新课标】;
(2)平抛运动与斜面的结合问题【2013•上海】
⑶平抛运动的临界问题【2015•新课标I】
(4)平抛运动与动能定理结合问题【2014•新课标n】
【典型例题剖析】
一、竖直上抛运动
【有空气阻力的竖直上抛】例【2014海南】将一物体以某一初速度竖直上抛。
物体在运动
过程中受到一大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t1,再从最高点回到抛出
点的运动时间为t2。
如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t。
。
则()
A.t1>t0,t2
C.t1>t0,t2>t1D.t1 【解析】选B。 物体在上升和下降过程中的位移h相同,但由于空气阻力的作用,在上升过程中的加 、、12 速度a1>g,下降过程中的加速度a2 2 可知,t1 【误区警示】此题容易出错的原因是分不清物体在上升和下降过程中阻力的方向: 在上升过程中阻 力与重力方向相同,下降过程中阻力与重力方向相反。 、平抛运动 【平抛运动的基本规律】例? : ★★【2012新课标】侈选)如图,x轴在水地面内,y轴竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛 出的.不计空气阻力,则() A. a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同 C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大 【解题指南】解答本题应把握以下两点: (1)明确做平抛运动的物体运动时间由什么因素决定 (2)从水平位移和下落时间分析初速度的大小 【解析】选B、D•三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动,根据平抛运动规律可得: 到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。 已知A点高度为h,山坡倾角为 C炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能 【解题指南】平抛运动在竖直方向是自由落体运动,水平方向是匀速直线运动。 【解析】选A、B、C。 根据题述,tan0=—,x=vt,tan0=—,H=h+y,y=gt2,由此可算出轰炸机的飞行高度gtx H,轰炸机的飞行速度V,炸弹的飞行时间t,选项A、B、C正确。 由于题述没有给出炸弹质量,不能得出 炸弹投出时的动能,选项D错误。 【平抛运动的临界问题】例4: 2015•新课标I】一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。 水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。 发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同 速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。 不计空气的作用,重力加速度大小 为g。 若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上 则v的最大取值范围是() 【解析】选D。 乒乓球的水平位移最大时球应该恰好落在右侧台面的边角上,由平抛运动规律得 所有最 【平抛运动的临界问题,但是和之前的临界问题不同的是: 发球机可以向不同的方向发射,远可以打在边缘处A,这才是它的最大速度。 三、斜抛运动 例5【2013•江苏】(多选)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的 M、N点,两球运动的最大高度相同。 空气阻力不计 A.B的加速度比A的大 B.B的飞行时间比A的长 C.B在最高点的速度比A在最高点的大 D.B在落地时的速度比A在落地时的大 【解析】选CDoA、B两球都做斜上抛运动 只受重力作用,加速度即为重力加速度,A项错误;在竖 直方向上做竖直上抛运动,由于能上升的竖直高度相同,竖直分速度相等,所以两小球在空中飞行的时间相等,B项错误;由于B球的水平射程比较大,故B球的水平速度比A球的水平速度大,C、D项正 确。 课后训练 1.★【2016江苏2】有A、B两小球,B的质量为A的两倍.现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力.图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是() (A)©(B2(C)3(D)④ 【答案】A 【解析】由题意知A、B两小球抛出的初速度相同,由牛顿第二定律知,两小球运动的加速度相同, 所以运动的轨迹相同,故A正确;BC、D错误. 斜抛运动的轨迹与物体的质量无关,很简单的题 2.【平抛运动的基本概念】★【2016海南1】在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方 向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中() A.速度和加速度的方向都在不断变化 B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等 D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等 【答案】B 3.★【2015•四川】在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出, 不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小() A.一样大B.水平抛的最大 C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大 【解析】选A。 三个小球被抛出后,均仅在重力作用下运动,三球从同一位置落至同一水平地面时, 212 设其下落高度为h,并设小球的质量为m,根据动能定理有: mgh=mwmv;解得小球的末速度大小 2 为: v=,;v22gh,与小球抛出的方向无关,即三球的末速度大小相等,故选项A正确。 4.★★【2013•安徽】由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小 为16m/s,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)() A.28.8m1.12X10-2m3B.28.8m0.672m3 C.38.4m1.29X10-2m3D.38.4m0.776m3 【解析】选A。 水离开喷口后做斜抛运动,将运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向上: vy=vsinB代入数据可得vy=24m/s 故水柱能上升的高度h==28.8m 水从喷出到最高处着火位置所用的时间t= 代入数据可得t=2.4s 故空中水柱的水量为: V=X2.4m3=1.12X10-2m3,A项正确。 5.★★【2014•江苏】(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示 的装置进行实验。 小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。 关于该实验,下 列说法中正确的有() A. 两球的质量应相等 B.两球应同时落地 C.应改变装置的高度,多次实验 D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 体运动, 【解析】选B、C。 平抛运动在竖直方向上可以分解为自由落 因为等高同时运动,所以两球同时落地,B项正确;为了探究平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,需要改变装置的高度,多次实验,C项正确。 【误区警示】平抛运动的运动性质与质量无关,虽然平抛运动水平方向可以分解为匀速运动,但是本 实验不能证明这一观点。 6.★★【2015•山东】距地面高5m的水平直轨道上AB两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。 小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。 不计空气阻力,取重力加速度 的大小g=10m/s2。 可求得h等于() A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: ⑴两球都做自由落体运动。 ⑵右边小球比左边小球落地时间短0.5s。 一一、一一12 【解析】选A。 小车由A运动到B的时间s=0.5s,两小球都做自由落体运动,5m=—gt, 2 h=g(t-0.5s)2,联立解得h=1.25m,A正确。 【小球在水平方向运动了0.5s到达B点(水平方向匀速直线运动),此时B开始下落,而A落地 的总时间是1s,因此,B下落的时间是0.5s,代入自由落体运动的规律可以求出。 此题只考察了平抛运动在水平方向和竖直方向时间相等。 】 7.★★【2014•新课标H卷】取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其 动能与重力势能恰好相等。 不计空气阻力。 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为() A.—B.—C.—D.— 64312 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)知道动能和重力势能的计算公式; (2)掌握平抛运动的规律; 一vy (3)落地时的速度方向与水平方向的夹角用tan—计算。 V。 v0.-2gh,物块落地的竖直速度vy=2gh,则落地时速度方向与水平方向的夹角 Vy■.2gh— tan1,则,选项B正确。 vof;2gh- 平抛运动与动能定理的结合问题 8. 一个物体所受空 ★★★【2014•重庆】以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时 气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动 的v-t图像可能正确的是() 【解析】选D。 竖直上抛运动不受空气阻力,向上做匀减速直线运动至最高点再向下做自由落体运动,v-t图像为倾斜向下的直线,四个选项均正确表示;考虑阻力f=kv的上抛运动,上升中 a上=一,随着v减小,a上减小,对应v-t图像的斜率减小,选项A错误;下降中,玄下mg一kv mm 随着v增大,a下继续减小,而在最高点时v=0,a=g,对应v-t图与t轴的交点,其斜率应该等于g,即过t轴交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行,只有D选项满足,故选Do 【误区警示】本题容易忽略两个物体在最高点的运动分析,误认为正确答案为B、C、0事实上两 个物体在最高点时,均只受重力,故加速度均为g,即过与t轴交点的切线斜率相等。 找特殊位置: 当速度为零时,物体的加速度为g,其斜率与不受重力时加速度相同(与虚线平行) 9.★★【2015•浙江】如图所示为足球球门,球门宽为L。 一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。 球员顶球点的高度为h。 足球做平抛运动(足 球可看成质点,忽略空气阻力),则() A.足球位移的大小X」;S2 B.足球初速度的大小 V。 th L2 4gh D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 【解析】选B。 足球做平抛运动,平抛运动的高度为 丄 2s h,平抛运动的水平位移为 C.足球末速度的大小 2 s),B项正确;足球末速度的大小 g(Ls2)2gh,C项错误;初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan空竺, 2hI4LL 2 D项错误。 【需要空间想象,把水平位移给求出来,考察的是平抛运动最基本的知识点,但是与实际生活结合起来研究】 10.[平抛运动与圆周相切问题】★★【2016上海23】如图,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中 ABC是位于竖直平面内以0为圆心的一段圆弧,0A与竖直方向的夹角为a。 一小球以速度V。 从桌 面边缘P水平抛出,恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。 小球从P到A的运动时间为 ;直线PA与
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- 复习 运动 考题