高三一轮:曲线运动概念和平抛运动基础训练(含答案)
高三物理高考一轮复习----曲线运动
曲线运动运动的合成和分解平抛运动一:运动的合成和分解掌握:曲线运动的概念、性质、条件两个方向的直线运动的合成例1、河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,如此小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,如此小船应如何渡河?最短的航程是多少?例2、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,假设河的宽度为100m,试分析和计算:〔1〕船能否垂直达到对岸;〔2〕船需要多少时间才能达到对岸;〔3〕船登陆的地点离船出发点的距离是多少?〔4〕设此船仍是这个速率,但是假设此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,求sinθ.、例3、如下列图,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,假设水的阻力恒定不变,如此在小船匀速靠岸的过程中,如下说法中正确的答案是〔〕A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力不断减小C. 船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小例4、如下列图,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ=300时,船的速度大小为_________.例5、某人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感到风从正南方吹来,当车速增加到7m/s时,他感到风从东南方向〔东偏南450〕吹来,如此风对地的速度大小为〔〕A、7m/sB、6m/sC、5m/sD、4m/s二、平抛运动掌握:平抛运动的运动性质、运动规律例1、如图,排球网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求水平扣球速度的取值范围。
例2、如下列图,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出.(1)假设击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?例3、如下列图,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反响灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,假设拦截成功,不计空气阻力,如此v1、v2 的关系应满足〔〕A、v1 = v2B、v1 = Hs v2 C、v1 =Hs v2 D、v1 =sH v218m3mhHs L例4、如图示,在H 高处有一小球A ,以速度v1水平抛出,与此同时地面上有一小球B ,以速度v2竖直上抛,两球在空中相遇,如此〔 〕A 、从它们抛出的到相遇的时间是H/v1B 、从它们抛出的到相遇所需的时间是H/v2C 、两球抛出时的距离是v1H/ v2D 、两球抛出时的水平距离为H例5、以100米/秒的速度沿水平方向匀速飞行的飞机上,每隔2秒钟放下一个物体.当第7个物体离开飞机时,第1个物体刚好着地.求此时第3个和第5个物体在空中的距离.(不计空气阻力,g 取10米/秒)例6、某一物体以一定的水平初速度抛出,在某一秒内其方向与水平方向由370变为530,如此此物体的初速度的大小是多少?此物体在这一秒内下落的高度是多少?例7、如下列图,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A 与竖直墙壁成53角,飞镖B 与竖直墙壁成37角,两者相距为d ,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离?(sin37=0.6,cos37=0.8)例8、 在倾角为θ的斜面顶端以水平速度v0抛出一钢球,如下列图,求钢球离斜面最远时钢球的运动时间与钢球出发点到落地点的距离。
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一宇航员登上某星球表面,在高为2m 处,以水平初速度5m/s 抛出一物体,物体水平射程为5m ,且物体只受该星球引力作用求: (1)该星球表面重力加速度(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.如图所示,水平实验台A 端固定,B 端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端 有一可视为质点,质量为2kg 的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时, 将滑块弹出去的速度不同.圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D 点,AB 段最长时,BC 两点水平距离x BC =0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m ,圆弧半径R=0.4m ,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列问題:(1)轨道末端AB 段不缩短,压缩弹黄后将滑块弹出,滑块经过点速度v B =3m/s ,求落到C 点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE 上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D 点的压力大小:(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB 段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C 点进入圆弧 轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB 段缩短的距离. 【答案】(1)45°(2)100N (3)4m/s 、0.3m 【解析】(1)根据题意C 点到地面高度0cos370.08C h R R m =-=从B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:212C h h gt -= 化简则0.3t s =根据 BC B x v t = 可知3/B v m s =飞到C 点时竖直方向的速度3/y v gt m s == 因此tan 1y Bv v θ==即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小fa g mμ== 根据222E D DE v v ax -=联立两式则4/D v m s =在圆弧轨道最低处2DN v F mg m R-= 则100N F N = ,即对轨道压力为100N .(3)滑块弹出恰好无碰撞从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即0tan yv v α''= 由于高度没变,所以3/y y v v m s '== ,037α=因此04/v m s '= 对应的水平位移为01.2AC x v t m ='= 所以缩短的AB 段应该是0.3AB AC BC x x x m ∆=-=【点睛】滑块经历了弹簧为变力的变加速运动、匀减速直线运动、平抛运动、变速圆周运动,匀减速直线运动;涉及恒力作用的直线运动可选择牛顿第二定律和运动学公式;而变力作用做曲线运动优先选择动能定理,对匀变速曲线运动还可用运动的分解利用分运动结合等时性研究.3.如图所示,光滑的水平平台上放有一质量M =2kg ,厚度d =0.2m 的木板,木板的左端放有一质量m =1kg 的滑块(视为质点),现给滑块以水平向右、的初速度,木板在滑块的带动下向右运动,木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞,当木板与挡板发生第二次碰撞时,滑块恰好滑到木板的右端,然后水平飞出,落到水平地面上的A点,已知木板的长度l=10m,A点到平台边缘的水平距离s=1.6m,平台距水平地面的高度h=3m,重力加速度,不计空气阻力和碰撞时间,求:(1)滑块飞离木板时的速度大小;(2)第一次与挡板碰撞时,木板的速度大小;(结果保留两位有效数字)(3)开始时木板右端到平台边缘的距离;(结果保留两位有效数字)【答案】(1) (2)v=0.67m/s (3)x=0.29m【解析】【分析】【详解】(1)滑块飞离木板后做平抛运动,则有:解得(2)木板第一次与挡板碰撞后,速度方向反向,速度大小不变,先向左做匀减速运动,再向右做匀加速运动,与挡板发生第二次碰撞,由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等.设木板第一次与挡板碰撞前瞬间,滑块的速度大小为,木板的速度大小为v由动量守恒定律有:,木板第一与挡板碰后:解得:v=0.67m/s(3)由匀变速直线运动的规律:,,由牛顿第二定律:解得:x=0.29m.【点睛】对于滑块在木板上滑动的类型,常常根据动量守恒定律和能量守恒定律结合进行研究.也可以根据牛顿第二定律和位移公式结合求出运动时间,再求木板的位移.4.如图所示,ABCD是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型,现对静止在A处的滑块施加一个水平向右的推力F,使它从A点开始做匀加速直线运动,当它水平滑行2.5 m时到达B点,此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,并恰好通过最高点C,当滑块滑过水平BD部分后,又滑上静止在D处,且与ABD等高的长木板上,已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg、0.1 kg,滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、,它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力,取g=10 m/s2,求:(1)水平推力F的大小;(2)滑块到达D点的速度大小;(3)木板至少为多长时,滑块才能不从木板上掉下来?在该情况下,木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少?【答案】(1)1N(2)(3)t=1 s ;【解析】【分析】【详解】(1)由于滑块恰好过C点,则有:m1g=m1从A到C由动能定理得:Fx-m1g·2R=m1v C2-0代入数据联立解得:F=1 N(2)从A到D由动能定理得:Fx=m1v D2代入数据解得:v D=5 m/s(3)滑块滑到木板上时,对滑块:μ1m1g=m1a1,解得:a1=μ1g=3 m/s2对木板有:μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,代入数据解得:a2=2 m/s2滑块恰好不从木板上滑下,此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同,有:v共=v D-a1tv共=a2t,代入数据解得:t =1 s此时滑块的位移为:x 1=v D t -a 1t 2,木板的位移为:x 2=a 2t 2,L =x 1-x 2,代入数据解得:L =2.5 m v 共=2 m/s x 2=1 m达到共同速度后木板又滑行x ′,则有:v 共2=2μ2gx ′,代入数据解得:x ′=1.5 m木板在水平地面上最终滑行的总位移为:x 木=x 2+x ′=2.5 m点睛:本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,解决本题的关键理清滑块和木板在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解.5.地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【答案】(1)()2A gv L R h =-22()2B g L R v h+=(2)0((L R v L R -≤≤+(3)1(41)0,1,2,3...)2v n n π=+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h=12gt 2解得t =(1) 当小车位于A 点时,有x A =v A t=L-R (2)解(1)(2)得v A =(L-R当小车位于B 点时,有B B x v t ==3)解(1)(3)得Bv (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R 4) 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x c =v 0max t="L+R" (5)解(1)(5)得 v 0max =(L+R所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R ≤v 0≤(L+R (3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 t AB =(n+14)2Rv π(n=0,1,2,3…)(6)所以t AB解得v=12(4n+1)n=0,1,2,3…). 【点睛】本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过14圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过14圆周后恰好到达B 点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.6.如图所示,粗糙水平地面与半径 1.6m R =的光滑半圆轨道BCD 在B 点平滑连接, O 点是半圆轨道BCD 的圆心, B O D 、、三点在同一竖直线上,质量2kg m =的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的A 点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿AB 方向水平弹出,小物块经过B 点时速度大小为10m/s (不计空气阻力).已知10m AB x =,小物块与水平地面间的动摩擦因数=0.2μ,重力加速度大小210m/s g =.求:(1)压缩弹簧的弹性势能;(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小; (3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与B 点之间的距离. 【答案】(1)140J (2)25N (3)4.8m 【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为P E ,从A 到B 根据能量守恒,有212P B AB E mv mgx μ=+ 代入数据得140J P E =(2)从B 到D ,根据机械能守恒定律有2211222B D mv mv mg R =+⋅ 在D 点,根据牛顿运动定律有2Dv F mg m R+=代入数据解得25N F =由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为25N (3)由D 点到落地点物块做平抛运动竖直方向有2122R gt = 落地点与B 点之间的距离为D x v t = 代入数据解得 4.8m x =点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解.7.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
江苏省扬州市高邮中学高考物理一轮复习 第一章 曲线运
第2课时 抛体运动( )1.物体做平抛运动时,它的速度方向与初速度方向的夹角α的正切tan α随时间t 变化图象如图中的( )2.如图所示,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点,ab =bc =cd .从a 点正上方的O 点以速度v 水平抛出一个小球,它落在斜面上b 点,若小球从O 点以速度2v 水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的A .b 与c 之间某一点B .c 点C .c 与d 之间某一点D .d 点 ( )3.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目,2010年的IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛在上海进行.某一选手在距地面高h ,离靶面的水平距离L 处,将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出,结果飞镖落在靶心正上方.如只改变h 、L 、m 、v 0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)A .适当减小v 0B .适当提高hC .适当减小mD .适当减小L( )4.某同学对着墙壁练习打乒乓球,假定球在墙面上以25 m/s 的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m 至15 m 之间,忽略空气阻力,取g =10 m/s 2.则球在墙面上反弹点的高度范围是A .0.8 m 至1.8 mB .0.8 m 至1.6 mC .1.0 m 至1.6 mD .1.0 m 至1.8 m( )5.如图所示,B 为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O 的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A 点以速度v 0平抛,恰好沿B 点的切线方向进入圆轨道.已知重力加速度为g ,则A 、B 之间的水平距离为A .v 20tan αgB .2v 20tan αgC .v 20g tan αD .2v 20g tan α( )6.如图所示,在一次演习中,离地H 高处的飞机以水平速度v 1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P ,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v 2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为x ,若拦截成功,不计空气阻力,则v 1、v 2的关系应满足A .v 1=v 2B .v 1=H x v 2C .v 1=H x v 2 D .v 1=x Hv 2 A B C D()7.如图所示,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为v0,最后小球落在斜面上的N点,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.可求M、N之间的距离B.可求小球落到N点时速度的大小和方向C.可求小球到达N点时的动能D.可以断定,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大()8.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为2v0,则以下说法正确的是A.小球在空中的运动时间变为原来的2倍B.夹角α将变大C.PQ间距一定大于原来间距的3倍D.夹角α与初速度大小无关9.如图所示,水平屋顶高H=5 m,墙高h=3.2 m,墙到房子的距离L=3 m,墙外马路宽s=10 m,小球从房顶水平飞出,落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度v0的取值范围.(取g=10 m/s2)10.质量为m的飞机以水平初速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力).今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h,如图所示,求:(1)飞机受到的升力大小;(2)上升至h高度时飞机的速度.第2课时 抛体运动 参考答案1.B [解析] tan α=v y v 0=gv 0t, 所以tan α随时间变化的图象是一条过原点、斜率为g v 0的倾斜直线,所以选项B 正确.2.A [解析] 平抛运动的初速度加倍后,若小球在空中飞行时间相同(落在同一水平面上),则发生的水平位移亦加倍,但由于抛出速度增大后,落在斜面上的位置升高,所以飞行时间将缩短,其水平位移应小于原水平位移的2倍,故应落在b 与c 之间某一点,选项A 正确.3.A [解析] 飞镖飞行中竖直方向y =12gt 2、水平方向L =v 0t ,得y =gL 22v 20,欲击中靶心,应该使竖直位移增大,使L 增大或v 0减小,选项A 正确.4.A [解析] 乒乓球落地时所用时间在t 1=s 1v =0.4 s 和t 2=s 2v=0.6 s 之间,所以反弹点的高度在h 1=12gt 21=0.8 m 和h 2=12gt 22=1.8 m 之间,选项A 正确.5.A [解析]设小球到B 点时其速度为v ,如图所示,在B 点分解其速度可知:v x =v 0,v y =v 0tan α,又知小球在竖直方向做自由落体运动,则有v y =gt ,联立得:t =v 0tan αg,A 、B 之间的水平距离为x AB =v 0t =v 20tan αg,所以只有A 项正确.6.D [解析] 炮弹1做平抛运动,炮弹2做竖直上抛运动,若要使拦截成功,则两炮弹必定在空中相遇,以做自由落体运动的物体为参考系,则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动,炮弹2匀速上升,由t 1=s v 1,t 2=H v 2,t 1=t 2,得v 1=s Hv 2,故选项D 正确. 7.ABD [解析] 设小球从抛出到落到N 点经历时间为t ,则有tan θ=12gt 2v 0t =gt2v 0,即t=2v 0tan θg ,因此可求出d MN =v 0t cos θ=2v 20tan θg cos θ,v N =(gt )2+v 20=v 01+4tan 2θ,其方向:tan α=gt v 0=2tan θ,故选项A 、B 均正确.但因小球的质量未知,因此小球在N 点的动能不能求出,选项C 错误.当小球速度方向与斜面平行时,小球垂直斜面方向的速度为零,此时小球与斜面间的距离最大,选项D 正确.8.ACD [解析] 由tan θ=12gt 2v 0t 得t =2v 0tan θg ,故选项A 正确;P Q =12gt 2sin θ=2v 20tan 2θg sin θ,所以若v 0加倍,P 、Q 间距将为原来的4倍,选项C 正确;设小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为β,则tan β=gt v 0=2tan θ,可见β与v 0无关,而α=β-θ,因此α也与初速度无关,选项B 错误,选项D 正确.9.[解析] 设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v 1,由平抛运动规律可知:H -h =12gt 21,L =v 1t 1,解得v 1=L2(H -h )g=5 m/s又设小球恰好落到马路右边缘时的初速度为v 2,由平抛运动的规律得H =12gt 22,L +s=v 2t 2,解得v 2=L +s2Hg=13 m/s ,所以小球抛出时的速度v 0的取值范围为5 m/s ≤v 0≤13m/s.10.[解析] (1)飞机水平方向速度不变,则有l =v 0t ,竖直方向上飞机加速度恒定,则有h =12at 2,解以上两式得,a =2h l 2v 20,故根据牛顿第二定律得飞机受到的升力F 为F =mg +ma =mg ⎝⎛⎭⎪⎫1+2h gl 2v20. (2)由题意将此运动分解为水平方向速度为v 0的匀速直线运动,l =v 0t ;竖直方向初速度为0、加速度a =2hl2v 20的匀加速直线运动.上升到h 高度其竖直速度v y =2ah =2·2hv 20l 2·h =2hv 0l,所以上升至h 高度时其速度v =v 20+v 2y =v 0ll 2+4h 2。
2022届高考物理一轮复习平抛运动的规律及应用学案新人教版(含答案)
2022届高考物理一轮复习:第2讲平抛运动的规律及应用知识点一平抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在________作用下的运动.2.性质:平抛运动是加速度为g的________曲线运动,运动轨迹是抛物线.3.研究方法:运动的合成与分解.(1)水平方向:________直线运动;(2)竖直方向:________运动.4.基本规律:(如下图)(1)位移关系(2)速度关系知识点二斜抛运动1.定义:将物体以初速度v0________或斜向下方抛出,物体只在________作用下的运动.如图所示.2.性质:斜抛运动是加速度为g的________曲线运动,运动轨迹是________.3.研究方法:运动的合成与分解(1)水平方向:________直线运动;(2)竖直方向:________直线运动.思考辨析(1)平抛运动属于匀变速曲线运动.( )(2)平抛运动的加速度方向时刻在变化.( )(3)做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角保持不变.( )(4)做平抛运动的物体在任意相等的两段时间内的速度变化相同.( )教材改编[人教版必修2P10做一做改编](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考点一平抛运动规律的基本应用自主演练1.飞行时间由t=√2ℎ知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.g2.水平射程x=v0t=v0√2ℎ,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.g3.落地速度v=√ℎℎ2+ℎℎ2=√ℎ02+2gℎ,以θ表示落地速度与水平正方向的夹角,有tan θ=ℎℎℎℎ=√2gℎ,落地速度与初速度v0和下落高度h有关.ℎ04.速度改变量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt是相同的,方向恒为竖直向下,如图所示.[多维练透]1.(多选)如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为正方形ABCD,若在A点以初速度v0沿AB方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的C点,已知AB的长度为l,忽略空气阻力,则( )A.小球下落的时间t=ℎℎ0B.坑的深度AD=gℎ22ℎ02C.落到C点的速度大小为√2v0D.落到C点时速度方向与水平成60°角2.[2020·全国卷Ⅱ,16]如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h.若摩托车经过a点时的动能为E1,它会落到坑内c点,c与a的水平距离和高度差均为h;若经过a点时的动能为E2,该摩托车恰能越过坑到达b点.ℎ2等于( )ℎ1A.20 B.18 C.9.0 D.3.03. [2020·江苏卷,8](多选)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l.忽略空气阻力,则( ) A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的12D.A的末速度比B的大4.[2020·北京卷,17]无人机在距离水平地面高度h处,以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g.(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x;(2)求包裹落地时的速度大小v;(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为x轴方向,竖直向下为y轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程.考点二平抛运动的综合问题多维探究题型1平抛运动重要推论的应用两个重要推论(1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图所示,即x B=ℎℎ2(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处,有tan θ=2tan α.例1 [2021·安徽太和中学月考]如图所示,xOy是平面直角坐标系,Ox水平、Oy竖直,一质点从O点开始做平抛运动,P点是轨迹上的一点.质点在P点的速度大小为v,方向沿该点所在轨迹的切线.M点为P点在Ox轴上的投影,P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点.已知平抛的初速度大小为20 m/s,MP=20 m,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.QM的长度为10 mB.质点从O点到P点的运动时间为1 sC.质点在P点的速度大小v为40 m/sD.质点在P点的速度方向与水平方向的夹角为45°题型2|逆向思维和对称方法的应用例2 (多选)如图所示,假设某人在高度H=5 m的竖直杆左侧用弹弓将一弹丸从A点发射出去,弹丸刚好从竖直杆BN顶端B点以v=10 m/s的水平速度通过后,落到水平地面上的C 点.已知弹丸质量m=50 g,A点到水平地面高度h=1.8 m,不计空气阻力,g取10 m/s2.下列说法正确的是( )A.N、C之间的距离x=12 mB.A点到竖直杆的水平距离为8 mC.弹丸落地时的速度大小为10√2m/sD.弹弓对弹丸做的功为4.2 J题型3 平抛运动的临界极值问题例3 如图所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端距水平地面高度H=3.2 m的A点水平滑出,斜面底端有个宽L=1.2 m、高h=1.4 m的障碍物.忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.为了不触及这个障碍物并落在水平面上,运动员从A点沿水平方向滑出的最小速度为( )A.3.0 m/s B.4.0 m/s C.4.5 m/s D.6.0 m/s练1 [2020·浙江温州九校联考]在第18届亚运会,中国女排毫无悬念地赢得了冠军,图为中国队员比赛中高抛发球.若排球离开手时正好在底线中点正上空3.49 m处,速度方向水平且与底线垂直.已知每边球场的长和宽均9 m,球网高2.24 m,不计空气阻力,g取10 m/s2.为了使球能落到对方场地,下列发球速度大小可行的是( )A.15 m/s B.17 m/s C.20 m/s D.25 m/s练2 [2020·河北石家庄5月模拟]如图,容量足够大的圆筒竖直放置,水面高度为h,在圆筒侧壁开一个小孔P,筒内的水从小孔水平射出,设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x,小孔P到水面的距离为y.短时间内可认为筒内水位不变,重力加速度大小为g,不计空气阻力,在这段时间内,下列说法正确的是( )A.水从小孔P射出的速度大小为√gyB.y越小,则x越大C.x与小孔P的位置无关D.当y=ℎ时,x最大,最大值为h2题后反思平抛运动中临界问题的分析方法思维拓展四种典型落点位置的平抛运动类型1 落点在水平面上例 1 [2021·宁波十校联考]如图所示为乒乓球桌面示意图,球网上沿高出桌面h,网到L处,将球沿垂直于桌边的水平距离为L.在某次乒乓球训练中,从桌面左侧距网水平距离为12网的方向以速度v水平击出,球恰好通过网的上沿并落到桌面右侧边缘.将乒乓球的运动看成平抛运动,下列判断正确的是( )A.击球点离桌面的高度与网高度之比为2:1B.乒乓球在网的左、右两侧运动时间之比为1:3C.乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时的速率之比为1:3D.乒乓球在网左、右两侧速度变化量之比为1:2类型2 落点在斜面上例2 [2021·浙江名校联考]如图(a)是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图(b)所示的xtan θ图象,重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是( )A.由图(b)可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度大小v0=5 m/sB.由题中所给条件无法求出小球在斜面顶端水平抛出时的初速度大小C.若最后得到的图象如图(c)所示,可能是由于小球释放位置降低造成的m D.若实验中发现当θ=60°时,小球恰好落在斜面底端,则斜面的长度L=2√35题后反思解决斜面约束下的平抛运动问题时要抓住几何关系,灵活应用各种规律,特别要注意速度偏向角和位移偏向角的关系.若质点从斜面外抛出,垂直落在斜面上,则有tan θ=ℎ0,gℎ,以上两式中的θ为斜面倾角.解得t=ℎ0gtanℎ类型3 落点在竖直面上例3 [2020·浙江衢州、湖州、丽水三市4月质检]如图所示,网球发球机水平放置在水平地面上方某处,正对着竖直墙面发射网球,两次发射的两球分别在墙上留下A、B两点印迹,测得OA=AB=h.OP为水平线,若忽略网球在空中受到的阻力,则( )A.两球发射的初速度之比v OA:v OB=2:1B.两球碰到墙面瞬间运动的时间之比t A:t B=1:2C.两球碰到墙面时的动量可能相同D.两球碰到墙面时的动能可能相等类型4 落点在曲面上例4 [2021·江苏淮安四校联考]如图,可视为质点的小球,位于半径为√3 m 的半圆柱体左端点A 的正上方某处,以初速度大小v 0水平抛出一小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点.过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,取g =10 m/s 2,不计空气阻力,则初速度大小为( )A.5√53m/s B .4√3 m/s C .3√5 m/s D.√152m/s练1 [2021·株洲模拟](多选)将一小球以水平速度v 0=10 m/s 从O 点向右抛出,经√3 s 小球恰好垂直落到斜面上的A 点,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,B 点是小球做自由落体运动在斜面上的落点,如图所示,以下判断正确的是( )A .斜面的倾角是30°B .小球的抛出点距斜面上B 点的竖直高度是15 mC .若将小球以水平速度v ′0=5 m/s 向右抛出,它一定落在AB 的中点P 的上方D .若将小球以水平速度v ′0=5 m/s 向右抛出,它一定落在AB 的中点P 处练 2 (多选)如图所示,a 、b 两小球(均可视为质点)分别从直径在水平线上的半圆轨道右端和足够长的斜面轨道顶端以大小相等的初速度同时由同一高度水平抛出,且同时落到各自轨道上.已知半圆轨道的半径为10√3 m ,斜面轨道的倾角θ=30°,取g =10 m/s 2,不计空气阻力,则( )A .两小球抛出时的速度大小为10 m/sB .两小球抛出时的速度大小为15 m/sC .两小球在空中的运动时间为√3 sD .两小球在空中的运动时间为1.5 s 题后反思有约束条件的平抛运动解题策略第2讲 平抛运动的规律及应用基础落实 知识点一 1.重力 2.匀变速3.(1)匀速 (2)自由落体4.(1)v 0t 12gt 2√x 2+y 2gt 2v 0(2)v 0 gt √ℎℎ2+ℎℎ2gt v 0知识点二1.斜向上方 重力 2.匀变速 抛物线 3.(1)匀速 (2)匀变速 思考辨析(1)√ (2)× (3)× (4)√ 教材改编解析:根据合运动与分运动的等时性和独立性特点可知,两球应同时落地,为减小实验误差,应改变装置的高度,多次做实验,选项B 、C 正确;平抛运动的实验与小球的质量无关,选项A 错误;此实验只能说明A 球在竖直方向做自由落体运动,选项D 错误.答案:BC 考点突破1.解析:小球做平抛运动的水平位移l =v 0t ,则小球下落的时间为t =lv 0,A 项正确;小球在竖直方向的位移y =12gt 2=ℎℎ22ℎ02 ,B 正确;落到C 点时,水平分位移与竖直分位移大小相等,即v 0t =v y 2t ,所以v y =2v 0,落到C 点的速度v =√ℎ02+ℎℎ2 =√5v 0,方向为tan θ=vy v 0=2,不等于60°,C 、D 两项错误.答案:AB2.解析:由平抛运动规律有x =v 0t ,y =12gt 2,得v 0=x √g 2y ;动能E k =12mv 02=mgx 24y∝x 2y ,故E 2E 1=(x2x 1)2·y1y 2=(3h h )2·h0.5h =18,故B 正确.答案:B3.解析:由题意可知,落地后,小球A 的位移的大小为s A =√ℎℎ2+ℎℎ2 =√l 2+(2l )2=√5l ,小球B 的位移的大小为s B =√ℎℎ2+ℎℎ2 =√(2l )2+l 2=√5l ,显然小球A 、B 的位移大小相等,A 正确;小球A 的运动时间为t A = √2y A g=√4lg ,小球B 的运动时间为t B = √2y B g=√2lg,则t A ∶t B =√2∶1,B 错误;小球A 的初速度为v xA =xA t A=√g=√gl4,小球B 的初速度为v xB =ℎℎℎℎ=√g=√2gl,则v A ∶v B =1∶2√2,C 错误;落地瞬间,小球A 竖直方向的速度为v yA =√4gl,小球B 竖直方向的速度为v yB =√2gl,则落地瞬间小球A 的速度为v A =√ℎℎℎ2+ℎℎℎ2 = √174gl,小球B 的速度为v B =√ℎℎℎ2+ℎℎℎ2 =√4gl,显然v A >v B ,D 正确.答案:AD4.解析:(1)包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则h =12gt 2解得t =√2hg水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为x =v 0t =v 0√2hg(2)包裹落地时,竖直方向速度为v y =gt =g √2hg落地时速度为v =√ℎ02+ℎℎ2=√ℎ02 +2g ℎ(3)包裹做平抛运动,分解位移x =v 0t ′ y =12gt ′2两式消去时间得包裹的轨迹方程为y =g2ℎ02 x 2答案:(1)ℎ0√2ℎg(2)√ℎ+022g ℎ (3)y =g2ℎ02x 2例1 解析:由h =12gt 2得,质点从O 点到P 点的运动时间为t =2 s ,B 错误;由tan θ=v y v 0=gtv 0=gt 2v 0t =2hx ,质点在水平方向的位移为x =v 0t =40 m ,故Q 是OM 的中点,QM =20 m ,A错误;质点在P 点的速度大小为v =√ℎ02+ℎℎ2 =20√2 m/s ,C 错误;tan θ=vy v 0=1,故质点在P 点的速度方向与水平方向的夹角为45°,D 正确.答案:D例2 解析:弹丸越过B 点后做平抛运动,在竖直方向上有H =12gt 2,水平方向上有x =vt ,联立解得N 、C 之间的距离x =10 m ,选项A 错误;把弹丸从A 点到B 点的斜抛运动看成逆向的从B 点到A 点的平抛运动(逆向思维法),在竖直方向上有H -h =12gt ′2,解得弹丸从A 点运动B 点的时间t ′=0.8 s ,则A 点到竖直杆的水平距离x ′=vt ′=8 m ,选项B 正确;弹丸从B 点运动到C 点,由机械能守恒定律有mgH +12mv 2=12mv C2,解得弹丸落地时的速度大小为v C=10√2 m/s ,选项C 正确;整个运动过程中,由功能关系得W =12mv C2-mgh ,解得弹弓对弹丸做的功为W =4.1 J ,选项D 错误.答案:BC例3 解析:由题意,可知要使运动员不触及障碍物,则运动员下落到与障碍物等高时,根据几何关系可知运动员在水平方向发生的位移应该满足:x ≥H tan 53°+L此时运动员在竖直方向下落的高度为H -h ,设运动员运动的时间为t ,则有:H -h =12gt 2代入数据可得时间为:t =0.6 s所以运动员从A 点沿水平方向滑出的最小速度为:v min =6 m/s ,故D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D练1 解析:本题实质为平抛运动的临界问题.设排球离开手时的高度为H ,网高为h ,每边球场的长和宽均为L ,排球刚好过网时,由平抛运动规律可知,在竖直方向H -h =12g ℎ12 ,在水平方向L =v 1t 1,解得v 1=18 m/s.排球刚好落到对方的场地的底线时,由平抛运动公式有,在竖直方向H =12gt 22,在水平方向2L =v 2t 2,解得v 2≈21.5 m/s,所以要使球落在对方场地,发球速度范围为18 m/s≤v ≤21.5 m/s,故C 符合要求.答案:C练2 解析:取水面上质量为m 的水滴,从小孔P 射出时由机械能守恒定律有mgy =12mv 2,解得v =√2gy,选项A 错误;水从小孔P 射出时做平抛运动,则x =vt ,h -y =12gt 2,解得x =2√y (h −y ),可见x 与小孔P 的位置有关,因y +(h -y )=h 为定值,由数学关系可知,当y =h -y ,即y =12h 时x 最大,最大值为h ,并不是y 越小,x 越大,选项D 正确,B 、C 均错误.答案:D 思维拓展典例1 解析:设击球点高出桌面H ,乒乓球在网的左、右两侧运动时间分别为t 1、t 2,乒乓球做平抛运动,经时间t 在水平方向上的位移x =vt ,在竖直方向上的位移y =12gt 2,即t ∝x ,y ∝t 2,则t 1t 2=L 2L ,H −h H=(t 1t1+t 2)2,整理得t 1∶t 2=1∶2,H ∶h =9∶8,选项A 、B 错误;由加速度的定义式得g =Δv 1t 1,g =Δv 2t 2,则乒乓球在网的左、右两侧速度变化量之比Δv 1∶Δv 2=t 1∶t 2=1∶2,选项D正确;根据机械能守恒定律得12ℎℎ12 =mg (H −h )+12mv 2,12mv 22=mgH +12mv 2,则乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时的速率之比v 1v 2=√v 2+2g (H −h )v 2+2gH=√v 2+2g ·H9v 2+2gH≠ √2g ·H 92gH=13,选项C 错误.答案:D典例2 解析:小球在空中做平抛运动,在竖直方向上有y =12gt 2,水平方向上有x =v 0t ,由几何关系有yx =tan θ,解得x =2ℎ02 ℎtan θ,由图(b)可知2ℎ02ℎ=0.10.5,解得小球在斜面顶端水平抛出时的初速度大小v 0=1 m/s ,选项A 、B 错误;由图(c)可知,图象末端的斜率增大,说明2ℎ02ℎ增大,又重力加速度不变,可知做平抛运动的初速度增大,其原因可能为小球在弧形轨道上的释放位置变高或小球释放时有初速度,选项C 错误;当θ=60°时,水平位移大小x =2×1210tan 60° m=√35 m ,由于小球恰好落在斜面底端,则斜面长度L =x cos θ=2√35m ,选项D正确.答案:D典例3 解析:忽略空气阻力,网球做的运动可视为平抛运动,在竖直方向上有h =12gt A2,2h =12gt B2,解得t A ∶t B =1∶√2,在水平方向上有x =v OA t A ,x =v OB t B ,则v OA ∶v OB =√2∶1,A 、B 均错误;动量为矢量,由图可知,二者与墙碰撞时其速度方向不相同,故二者碰到墙面时的动量不可能相同,C 错误;由排除法知选项D 正确(从抛出到与墙碰撞的过程中,根据机械能守恒定律有E k A =mgh +12mv OA2,E k B =mg ·2h +12mv OB2,可得E k B -E k A =ℎg ℎ+12ℎℎ−ℎℎ212ℎℎℎℎ2=ℎ2(2gh −v OB 2),由数学知识可知,当v OB =√2gh时,有E k A =E k B ,D 正确.答案:D典例4 解析:将小球到达B 点时的速度沿水平方向和竖直方向分解,则v y =gt ,R +R cos 60°=v 0t ,由几何关系得v0v y=tan 60°,解得v 0=3√5 m/s ,选项C 正确.答案:C练1 解析:设斜面倾角为θ,对小球在A 点的速度进行分解有tan θ=v0gt ,解得θ=30°,A 项正确;小球距过A 点水平面的距离为h =12gt 2=15 m ,所以小球的抛出点距斜面上B 点的竖直高度肯定大于15 m ,B 项错误;若小球的初速度为v ′0=5 m/s ,过A 点作水平面,小球落到水平面的水平位移是小球以初速度v 0=10 m/s 抛出时的一半,延长小球运动的轨迹线,得到小球应该落在P 、A 之间,C 项正确,D 项错误.答案:AC练2 解析:两小球做平抛运动具有对称性,把左侧半圆对称到右侧,小球的落点为斜面与右侧半圆的交点,如图所示.由几何关系可知,小球落到斜面上时,在水平方向上有x =v 0t ,竖直方向上有y =12gt 2,由几何关系得y =r sin 2θ,yx =tan θ,解得两小球抛出时的速度大小为v 0=15 m/s ,两小球在空中的运动时间为t =√3 s ,选项B 、C 均正确,A 、D 均错误.答案:BC。
(完整版)平抛运动练习题(含答案)
平抛运动练习题(一)对平抛运动的理解及规律的应用1.以下对于平抛运动的说法正确的选项是:A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动是非匀变速运动D.平抛运动在水平方向是匀速直线运动2.对于平抛运动,以下说法中正确的选项是A.落地时间仅由抛出点高度决定B.抛出点高度一准时,落地时间与初速度大小相关C.初速度必定的状况下,水平飞出的距离与抛出点高度相关D.抛出点高度一准时,水平飞出距离与初速度大小成正比3. 甲、乙两球位于同一竖直线上的不一样地点,甲比乙高 h,如下图,将甲、乙两球分别以 v1、v2的速度沿同一方向抛出,不计空气阻力,以下条件中有可能使乙球击中甲球的是A.同时抛出,且 v1 < v2B.甲比乙后抛出,且v1 > v2C.甲比乙早抛出,且v1 > v2D. 甲比乙早抛出,且v1 < v24.有一物体在高为 h 处以初速度 v0水平抛出,落地时速度为 v t,竖直分速度为v y,水平位移为 s,则能用来计算该物体在空中运动的时间的公式有A.v t2v02B. v yC. 2hD.2hg g g v y5.在地面上方某一高处,以初速度v0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向成θ角时,石子的水平位移的大小是(不计空气阻力)v2 sinB.v 2 cos v2 tan v2 cotA.00 C. D.g g g g6.做平抛运动的物体,它的速度方向与水平方向夹角的正切值tan θ随时间 t 的变化图象,正确的选项是tanθtanθtanθtanθO A t O B t O C t O D t7.以速度 v0水平抛出一球,某时辰其竖直分位移与水平位移相等,以下判断错误的选项是A.竖直分速度等于水均分速度B.此时球的速度大小为 5 v0C.运动的时间为2v0 D.运动的位移是2 2v0 g g8.如右图所示,一小球以 v0= 10 m/s 的速度水平抛出,在落地以前经过空中 A、B 两点.在A 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B 点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽视不计, g 取 10 m/s2),以下判断中正确的选项是()A .小球经过 A、B 两点间的时间 t=1 s B.小球经过 A、B 两点间的时间t= 3 sC. A、B 两点间的高度差 h=10 m D. A、 B 两点间的高度差 h=15 m9.飞机在水平川面上空的某一高度水平匀速飞翔,每隔相等时间投放一个物体.假如以第一个物体a 的落地址为坐标原点、飞机飞翔方向为横坐标的正方向,在竖直平面内成立直角坐标系.如下图是第 5 个物体 e走开飞机时,抛出的 5 个物体 (a、b、c、d、e)在空间地点的表示图,此中不行能的是()10. 将小球从如图 4-2-10 所示的阶梯状平台上以 4 m/s 的速度水平抛出, 全部台阶的高度和宽度均为 1.0 m ,取 g = 10 m/s 2,小球抛出后第一落到的台阶是 A .第一级台阶B .第二级台阶 C .第三级台阶 D .第四级台阶(二) 平抛与斜面综合11.如图 2 甲所示,以 9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞翔一段时间后,垂直地撞在倾角 θ为 30°的斜面上。
2020届高考物理一轮复习人教版曲线运动 作业Word版含答案
2020届一轮复习人教版曲线运动作业一、单选题1.自然界中某个量D,与发生这个变化所用时间D的变化率。
下列说法正确的是A. 若DB. 若DC. 若DD. 若D【答案】 A2.“太极球”运动是一项较流行的健身运动,做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉到地上,现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动,则A. 在B、D两处小球运动的加速度一定相同B. 只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用C. 平板对小球的作用力在A处最大,在C处最小D. 小球运动过程中机械能保持不变【答案】 B【解析】在B、D两处小球运动的加速度方向都指向圆心,则加速度不相同,选项A错误;只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处时,若小球受重力和平板的弹力的合力充当向心力,此时平板不受摩擦力作用,选项B正确;在A处满足:mg+F A在C处满足:F A-mg=m可知平板对小球的作用力在A处最小,在C处最大,选项C错误;小球运动过程中,动能不变,势能不断变化,则机械能不守恒,选项D错误;故选B.3.如图所示,卡车通过定滑轮以恒定的功率P0控绳,牵引河中的小船沿水面运动,已知小船的质量为m沿水面运动时所受的阻力为f,当绳AO段与水平面夹角为θ时,小船的速度为v,不计绳子与滑轮的摩擦,则此时小船的加速度等于()A.B.C.D.【答案】 D4.消防车的高压水龙头竖直向上喷水,喷出的水可上升到距离管口40m的最大高度:当高压水龙头固定在高为3m的消防车上,仍以同样大小的速度将水斜向上喷出,水平速度射入某楼层的窗户,不计空气阻力,()A. 35mB. 38mC. 40mD. 44m【答案】 B【解析】由公式v2=2gx;当水龙头在消防车上时,竖直方向的速度为由得;水在竖直方向上升的高度为H=h+h′=35m+3m=38m,故选B。
2020年高考物理一轮复习:曲线运动及答案详解
2020年高考物理一轮复习:曲线运动考点一、运动的合成和分解剖析:(一)、曲线运动1.曲线运动的速度方向:曲线运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,因此曲线运动的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,其加速度一定不为零.2.物体做曲线运动的条件:从运动学角度说,物体的加速度方向跟速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动.从动力学的角度说,如果物体所受合外力的方向跟物体速度的方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动.3.研究曲线运动的基本方法:运动的合成和分解,即把复杂的曲线运动简化为简单的直线运动,用直线运动的规律来研究曲线运动,是研究曲线运动的基本方法.运动的合成和分解包括位移、速度、和加速度的合成和分解,这些描述运动状态的物理量都是矢量,对它们进行合成和分解都要用平行四边形定则. (二)、运动的合成与分解1.合运动和分运动:当物体同时参与几个运动时,其实际运动就叫做这几个运动的合运动,这几个运动叫做实际运动的分运动.2.运动的合成与分解(1)已知分运动(速度v 、加速度a 、位移s)求合运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的合成. (2)已知合运动(速度v 、加速度a 、位移s)求分运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的分解. (3)运动的合成与分解遵循平行四边形定则. 3.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动进行的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,各自产生效果. (3)等效性:整体的合运动是各分运动决定的总效果,它替代所有的分运动. D.物体可能沿原曲线由B 返回A【例题1】.如图(a)所示,河宽为L,船对水的速度为v 船,水的流速为v 水,试分析:(1)船怎样渡河,所需时间最短?最短时间是多少?(2)当v 船>v 水时,船怎样渡河位移最小?最小位移是多大? (3)当v 船<v 水时,船怎样渡河位移最小?最小位移是多大?解析:(1)船渡河的时间t 取决于v 船垂直于河岸的分量v y 和河宽L,而与v 水无关.设船头与河岸的夹角为θ,则渡河的时间表示为:θ船sin v L v L t y ==可见,当sin θ=1,θ=900,即船头垂直于河岸时(图b),渡河时间最短为:船v L t =m in (2)如图(c)所示, 当v 船>v 水时,船的合速度当v 垂直于河岸时,渡河位移最小,且等于河宽,即s min =L,所以船(a)图5-1-1 (b)v 水(3)如右图所示,当v 船<v 水时,以v 水末端为圆心,以v 船大小为半径画半圆,船的实际速度以v 水的始端为始端,圆周上一点为末端.与河岸夹角最大的方向沿图示切线方向,此时渡河路径最短.由水船v v s L =min得:L v v s 船水=min答案: 船v Lt =m in s min =L L v v s 船水=min【变式训练1】.如图5-1-3车甲以速度v 1拉汽车乙前进,乙的速度为v 2,甲、乙都在水平面上运动,求v 1∶v 2【考能训练】A 基础达标1.关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( ) A.一定是直线运动 B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法都不正确2.如图5-1-5在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ,这时突然使它受的力反向,而大小不变,即由F 变为-F ,在此力作用下,关于物体以后的运动情况的下列说法中正确的是( ) A .物体不可能沿曲线Ba 运动 B .物体不可能沿直线Bb 运动 C .物体不可能沿曲线Bc 运动D .物体不可能沿原曲线由B 返回A3、质量为m 的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F 1时,物体可能做( ) A .匀加速直线运动; B .匀减速直线运动; C .匀变速曲线运动; D .变加速曲线运动。
2020年高考物理一轮复习文档:第4章 曲线运动 第18讲 含答案
第18讲平抛运动的规律及应用考点一平抛运动的基本规律1.抛体运动定义:以一定的初速度将物体抛出,如果物体只受□01重力作用,这时的运动叫做抛体运动。
2.平抛运动(1)定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在□02重力作用下的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的□03匀加速曲线运动,其运动轨迹是□04抛物线。
(3)平抛运动的条件:v0≠0,沿□05水平方向;只受□06重力作用。
(4)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的□07匀速直线运动和竖直方向的□08自由落体运动。
3.平抛运动规律:如图所示,以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向做□09匀速直线运动,速度v x=□10v0,位移x=□11v0t。
(2)竖直方向做□12自由落体运动,速度v y=□13gt,位移y=□1412gt2。
(3)合运动①合速度v=v2x+v2y,方向与水平方向夹角为α,则ta nα=v yv0=□15gtv0。
②合位移x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为θ,则ta n θ=y x =□16gt 2v。
4.平抛运动的规律应用 (1)飞行时间:由t =□17 2hg 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关。
(2)水平射程:x =v 0t =□18v 02hg ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关。
(3)落地速度v =v 2x +v 2y =□19 v 20+2gh ,以α表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有ta n α=v y v x =□202ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关。
(4)速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。
5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的□21中点,如图乙中A 点和B 点所示。
曲线运动 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
曲线运动训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1.生活中曲线运动随处可见,关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )A.速度方向有时与曲线相切,有时与曲线的切线垂直B.平抛运动是匀变速曲线运动,斜抛运动是变加速曲线运动C.物体所受合力的方向一定指向曲线的凹侧D.物体所受合力可能不变,但它的加速度一定改变2.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上3.近年来,我国军事已经取得很大的发展,特别是空军军事实力出现了质的飞越,直-19和直-20等型号的自主研发直升机大大提高了空军部队综合作战能力。
如图为直升机在抢救伤员的情境,直升机水平飞行的同时用绳索把伤员提升到直升机上,在此过程中绳索始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )A.直升机一定做匀速直线运动B.伤员运动轨迹一定是一条斜线C.直升机螺旋桨产生动力的方向一定竖直向上D.绳索对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力4.如图所示,质量为m的物体静置在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地v 向右匀速运动的人拉动。
设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角面上以速度为45°处,在此过程中,人的拉力对物体所做的功为( )A.202mvB.202C.204mvD.20mv5.如图所示,水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A ,另一竖直杆B 以速度v 水平向左做匀速直线运动。
则从两杆开始相交到最后分离的过程中,两杆交点P 的速度方向和大小分别为( )A.水平向左,大小为vB.竖直向上,大小为tan v θC.沿杆A 斜向上,大小为cos vθD.沿杆A 斜向上,大小为cos v θ6.在电视剧里,我们经常看到这样的画面:屋外刺客向屋里投来两只飞镖,落在墙上,如图所示。
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)一、单选题1.在弯道上高速行驶的汽车,后轮突然脱离赛车,关于脱离了的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s23.如图所示,A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同4.无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点,与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。
小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。
为保证安全,小车速率最大为4m/s。
在ABC段的加速度最大为21m/s。
小车2m/s,CD段的加速度最大为2视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A .7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭B .97πs,5m 42⎛⎫=+= ⎪⎝⎭t lC .576π26s, 5.5m 126⎛⎫=++= ⎪⎝⎭t lD .5(64)π26s, 5.5m 122⎡⎤+=++=⎢⎥⎣⎦t l 5.如图所示,某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别是123v v v 、、,不计空气阻力。
[精品]新高考物理一轮复习4A曲线运动A及答案
专题4A 曲线运动考点1:对曲线运动的认识1.速度方向特点:思考:做曲线运动的物体速率一定变吗?2.物体做曲线运动的条件:思考:为什么合外力一定指向轨迹的凹侧?3.分类:匀变速(如:)和变加速(如:)思考:关于以下三位同对曲线运动的解说法正确吗?你是怎样解的?同A:曲线运动一定是变速运动,而变速运动不一定是曲线运动。
同B:曲线运动是指物体运动的轨迹是曲线,物体作曲线运动时所受到的合外力一定不为零,既可以是恒力,也可以是变力。
同:当物体作曲线运动时,物体所受合外力的方向与初速度方向可以成锐角、钝角或直角。
练习:1.在沙漠上,甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹,如图所示,请标明甲壳虫在依次经过图中A、B、、D四点时的速度方向。
2.如图所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速率行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(如图),可能正确的是(图中F为地面对它的静摩擦力,F f 为它行驶时所受阻力)()P3.下列说法正确的是()A、做曲线运动的物体速度的方向必定变B、速度变的运动必定是曲线运动、加速度恒定的运动不可能是曲线运动D、加速度变的运动必定是曲线运动4.一物体在多个恒力作用下沿AB方向做匀速直线运动,F是其中的一个恒力,当物体运动到B 点时,把力F反动,该物体之后的运动轨迹可能是 ( )A、QB、P、S D、R5.一物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,其余两个力不变,此物体可能做()A、匀加速直线运动B、匀减速直线运动、类似于平抛运动 D、匀速圆周运动考点2:运动的合成与分解运动的合成与分解:包括位移、速度、加速度的合成和分解它们与力的合成和分解一样都遵守平行四边形定则,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解,合运动和分运动具有等时性研究运动合成和分解,目的在于把一些复杂的运动简为比较简单的直线运动,这样就可以应用已经掌握的有关直线运动的规律,研究一些复杂的曲线运动练习:1.某人骑自行车以10米/秒的速度在大风中向东行驶,他感到风正以相对车10/的速度从北方吹,则风的实际速度为( ) A 、14米/秒,方向南偏西; B 、14米/秒,方向东偏南; 、10米/秒,方向为正北;D 、10米/秒,方向为正南;2细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动到P 点时的加速度方向,下图可能的( )3红蜡块在玻璃管的水中以V =04/匀速上升的同时把玻璃管水平向右以V =03/作匀速直线运动。
2020版高考物理一轮复习练习:曲线运动平抛运动(含解析)
.[2019·吉林省白城市通榆一中测试]在一次抗洪救灾工作中,一架直升机系住伤员B,直升机A和伤员B.P的速率为v cosθ2D.绳的拉力小于mg sinθ1]如图所示,河水由西向东流,河宽为各点到较近河岸的距离为x,v水与x轴做匀加速直线运动内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向(4 m,4 m)点的速度沿垂直于杆的方向,将A点的速度分解为水平向左的分速度v[2019·山东省枣庄八中模拟](多选)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球点,两球运动的最大高度相同,空气阻力不计,则由于小球只受重力,水平速度保持不变,而竖直分速度均匀变化.速度矢量的变化方向与加速度的方向相同,故速度矢量的变化方向应沿竖直方向,所以速度矢量末端应在如图所示,某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落到斜面雪坡上,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为多选)如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点.甲、乙两同学抛出球的速率之比为:3,则两球将在落入坑中之前相撞.两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变v1:v甲:x=:3则两球将在落入坑中之前相撞,选项正确;由vt可知,只要落入坑中的同一点,则,两球抛出的速率之和v1+甲t +x乙t甲+x乙与小球在空中飞行时间有关,即.飞机第一次投弹的速度为L1 T.飞机第二次投弹的速度为2L1 T多选)如图,质量为m=1 kg点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固完全重合的位置上,然后将此物体从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,在下滑过程中物体未脱离滑道.P为滑道上一点,OP连线与竖直方向成.以地面为参考系,工件在乙上做类平抛运动.以乙为参考系,工件在乙上滑动的轨迹是直线.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件相对地面的速度等于轴方向上相对乙的初速度为v 方向如图所示,滑动摩擦力与工件相对乙的初速度的方tan α=v 0v 1,滑动摩擦力沿球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,竖直平台与轨迹相球运动到切点时,在切点的正上方的A球水平飞出,球运动一周内与A球相遇,则B2R,水平位移大小x=v0tg球水平位移与直径的夹角均为30°.若在2Rg,A正确;若在D点相遇,解析:做曲线运动的物体所受的合力不一定是变化的,例如平抛运动,选项A错误;两个匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动,选项B错误;做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定,方向始终指向圆心,选项C正确;做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化相同,均等于gt,选项D错误.2.[2019·河南周口模拟]一轮船以一定的速度垂直于河岸向对岸行驶,当河水匀速流动时,轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是( ) A.水流速度越大,路程越长,时间越长B.水流速度越大,路程越短,时间越短C.水流速度越大,路程和时间都不变D.水流速度越大,路程越长,时间不变答案:D解析:运用运动分解的思想,看过河时间只分析垂直于河岸的速度,当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶时,垂直河岸的速度不变,过河所用的时间不变;水流速度越大,由平行四边形定则知轮船的合速度越大,因此,轮船所通过的路程越长.所以,选项A、B、C 错误,选项D正确.3.[2019·湖南永州模拟]在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( )A.前2 s内物体做匀加速曲线运动B.后2 s内物体做匀加速曲线运动,加速度方向与x轴的正方向夹角为45°C.3 s末物体坐标为(4 m,0.5 m)D.3 s末物体坐标为(3.5 m,1 m)答案:C解析:由题图可知物体在x轴上的分运动为先匀加速运动再匀速直线运动,在y轴方向上先静止再做匀加速直线运动;前2 s内加速度a=1 m/s2,为匀加速直线运动,A错误;后2 s内只有y轴方向的加速度,加速度方向与x轴的正方向夹角为90°,B错误;速度—时间图象中图线与时间轴所围面积表示位移,3 s末时,x=4 m,y=0.5 m,C正确,D错误.某电视综艺节目中有一个“橄榄球空中击剑”游戏:宝A点以速度v0沿剑尖,不计空气阻力.关于橄榄球,下列说法正确的是(如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0.现用不同的初速度则小球抛出后落在平面上,其运动时间均相等,不会随如图所示,以速度v结果小球刚好能垂直打在竖直墙上,小球反弹后的速度方向水平,如图所示,在水平地面上固定一倾角为处平抛一小球A,同时在斜面底端一物块gh+sinB上滑的加速度大小h-< g+sin,小水平的初cosθgh+sin,故甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,甲、乙两船船头均与河岸成点,乙船到达河对岸的B点,A、B在竖直杆上安装一个光滑小导向槽,使竖直上抛的小不计经导向槽时小球的能量损失;那么当小球有最大水平位移时,一滑雪运动员以一定的初速度从一平台上水平滑出,恰与坡面没有撞击,则平台边缘A点和斜坡点为坐标原点,沿水平方向建立x 轴,竖直方向建立做平抛运动时,有x =v 0t ,y =12gt 2,。
训练1:曲线运动 平抛运动知识点总结和习题
第五章 曲线运动基本概念一.曲线运动1.运动性质——变速运动,加速度一定不为零2.速度方向——沿曲线一点的切线方向3.质点做曲线运动的条件(1)从动力学看,物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上,合力指向轨迹的凹侧(根据曲线运动的轨迹,可以判断出物体所受合外力的大致方向)。
(2)从运动学看,物体加速度方向跟物体的速度方向不共线二.抛体运动:只在重力作用下的运动.(平抛、斜抛、竖直上抛)特殊:平抛运动1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动.2.性质:匀变速曲线运动(a=g ),轨迹是抛物线.3.平抛运动的研究方法(1)两个分运动:水平方向:匀速直线运动 竖直方向:自由落体运动.(2)平抛运动的速度水平方向:0v v x = ; 竖直方向:gh g h gt v y 22g ===合速度:22y x v v v += (求合速度必用),方向:vgt v v tg x y==θ (3)平抛运动的位移水平方向水平位移: gh v t v x 200== 竖直位移:y=21gt 2 合位移:22y x s +=(求合位移必用) 方向:tg φ=vgt gt x y 2vt 212== 4.平抛运动的轨迹:轨迹方程:2202x v g y = (抛物线); 运动时间为gh t 2=,(由高度h 决定,与初速度v 0无关). 水平射程gh v x 20=,(由v 0和h 共同决定).相同时间内速度改变量相等,即△v =g △t, △v 的方向竖直向下.专题练习: (选择为单选或多选)1. 关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( )A .做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零B .物体不受外力时,其运动轨迹可能是直线也可能是曲线C .做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态D .做曲线运动的物体,其加速度方向与速度方向可能一致2. 做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的量是( )A .速率 B. 速度 C .加速度 D. 合外力 E.位移3. 物体做曲线运动的条件为 ( )A.物体运动的初速度为零B.物体所受合外力为变力C.物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上D.物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上4. 关于平抛运动,下列说法正确的是 ( )A .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C .不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长D .不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远5. 关于平抛运动,下列说法正确的是 ( )A .是匀变曲线速运动B .是变加速曲线运动C .任意两段时间内速度变化量的方向相同D .任意相等时间内的速度变化量相等6. 质量为m 的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做 ( ))A .匀加速直线运动;B .匀减速直线运动;C .匀变速曲线运动;D .变加速曲线运动。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题19平抛运动(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第四章 抛体运动 专题19 平抛运动 第一部分 知识点精讲一、平抛运动1.定义(条件):以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,其运动轨迹是抛物线。
3.研究方法: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。
4.基本规律(如图所示)(1)速度关系(2)位移关系(3)轨迹方程:y =g2v 02x 2。
(4)两个重要推论①做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻,设其速度方向与水平方向的夹角为β,位移与水平方向的夹角为α,则tan β=2tan_α。
分清速度偏转角β和位移与水平方向的夹角α。
②做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,则OA =2OC 。
C 点是对应水平位移的中点,横坐标为x2。
(4)由于加速度方向竖直向下,所以在任意相等时间Δt 内的速度变化量方向竖直向下,大小Δv =Δv y =g Δt 。
二。
平抛运动问题的处理思路根据题述情景,画出物体运动的草图,运用平抛运动规律和相关知识列方程解答。
第二部分 最新高考题精选1.(2020高考全国理综II )如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为E 1,它会落到坑内c 点。
c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为E 2,该摩托车恰能越过坑到达b 点。
21E E 等于 A .20 B .18 C .9.0D .3.0【参考答案】B【命题意图】本题考查动能、平抛运动规律及其相关知识点。
【解题思路】由动能公式,可得E 1=12mv 12,E 2=12mv 22,由平抛运动规律,h=v 1t 1.,h=12gt 12;3h=v 2t 2.,0.5h=12gt 22;联立解得:E 2∶E 1=18,选项B 正确。
高三物理一轮复习曲线运动专题训练答案
高三物理一轮复习曲线运动专题训练答案1、【解析】A 、若金属小环做平抛运动,则有,,故平抛运动轨迹方程与曲线方程一样,所以金属小环做平抛运动,与金属环间的弹力为0,故A 错误;B 、金属小环做平抛运动,小环经过B 点的加速度等于A 点时的加速度,故B 错误;C 、小环经过B 点的时间,所以小环经过B 点的时刻为t=3s ,小环经过B 点时,所以小环经过B 点时重力的瞬时功率为,故C 正确,D 错误;故选C 。
2、【解析】A. 由题意可知,两船渡河的时间相等,两船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等,由υ1=υsin θ知两船在静水中的划行速率υ相等,选项A 错误;B. 乙船沿BD 到达D 点,可见河水流速υ水方向沿AB 方向,可见甲船不可能到达到正对岸,甲船渡河的路程较大,选项B 错误;C. 由于甲船沿AB 方向的位移大小x =(υcos θ+υ水)t =2d tan θ=AB ,可见两船同时到达D 点,选项C 正确;D. 根据速度的合成与分解,υ水=υcos θ,而υsin θ=d/t ,得,选项D 错误; 故选:C.3、【解析】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,此时火车的时,需要的向心力增大,而重力与支持力的合力不变,所以合力小于所需要的向心力,外轨就要对火车产生一个向内的力来补偿一部分向心力,所以此时外轨对内外侧车轮轮缘有挤压,ACD 错误,B 正确.故选0x v t =222201522g h gt x x v ===()02131x t s s v --∆===()120/y v g t m s =-=20y P mgv w ==tan d v t θ=水B.4、【解析】小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力.故AB 错误;小球运动周期:,因此越大,小球运动的周期越小,故C 错误;向心力大小为:,小球做圆周运动的半径为:,则由牛二定律得:. 得到线速度:越大,、越大.∴小球运动的速度越大.故D 正确.故选D .5、【解析】两个分运动的合加速度方向水平向右,与合速度的方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动,根据曲线运动的合力(加速度)大致指向轨迹凹点的一向,知该轨迹为曲线Q .故B 正确,A 、C 、D 错误.点晴:蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动,判断合运动是直线运动看合速度与合加速度在不在同一条直线上,并且曲线运动的合力(加速度)大致指向轨迹凹点的一向.6、【解析】滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.设水平位移x ,竖直位移为y ,结合几何关系,有:水平方向上:x=Lcos θ=v 0t ;竖直方向上:y=L sin θ=gt 2;联立可得:,可知t 与v 0成正比,故C 正确,D 错误.L=v 02,可知L 与v 02成正比,故AB 错误.故选C .7、【解析】若,则合力方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动;若,则合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力偏向于速度方向上侧,则质点向y 轴一侧做曲线运动;2π=2R T v =θtan n F mg θ==sin R L θ2tan sin mv mg L θθ=sin v =θsin θtan θ1202v tan t g θ=22sin gcos θθF tan y x F α=F tan y x F α>若,则合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力偏向于速度方向下侧,质点向x 轴一侧做曲线运动.故D 正确,A 、B 、C 错误;故选D 。
考向07 曲线运动 平抛运动-备战2023年高考物理一轮复习考点微专题(全国通用)(解析版)
考向07曲线运动平抛运动【重点知识点目录】1.物体做曲线运动的条件与轨迹分析2.小船渡河模型3.绳(杆)端速度分解模型4.平抛运动的基本规律5.多体平抛运动6.落点有约束条件的平抛运动1.(2022•广东)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。
当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。
不计空气阻力。
下列关于子弹的说法正确的是()A.将击中P点,t大于B.将击中P点,t等于C.将击中P点上方,t大于D.将击中P点下方,t等于【答案】B。
【解析】解:当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹和小积木在竖直方向上都做自由落体,在竖直方向上保持相对静止,因此子弹将击中P点,子弹在水平方向上做匀速直线运动,故击中的时间为t=,故B正确,ACD错误;(多选)2.(2019•新课标Ⅱ)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v﹣t图象如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则()A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD。
【解析】解:A、根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知,第二次滑翔过程中的位移比第一次的位移大,故A错误;B、由图象知,第二次的运动时间大于第一次运动的时间,由于第二次竖直方向下落距离大,合位移方向不变,所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,故B正确;C、由图象知,第二次滑翔时的竖直方向末速度小,运动时间长,据加速度的定义式可知其平均加速度小,故C错误;D、当竖直方向速度大小为v1时,第一次滑翔时图象的斜率大于第二次滑翔时图象的斜率,而图象的斜率表示加速度的大小,故第一次滑翔时速度达到v1时加速度大于第二次时的加速度,据mg﹣f=ma可得阻力大的加速度小,故第二次滑翔时的加速度小,故其所受阻力大,故D正确。
高一物理必修二第五章平抛和圆周运动复习基础练习题(带参考答案)
高一物理必修二第五章平抛和圆周运动复习基础练习题(带参考答案)一、知识归纳一)曲线运动的条件、性质、研究方法本文介绍了曲线运动的条件、性质和研究方法。
曲线运动的条件是物体所受合外力(或加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线。
曲线运动的特点是一定受到不为零的合外力,有加速度;运动方向时刻变化,某点的速度方向就是过该点的切线方向;是变速运动。
曲线运动的研究方法有将运动进行合成与分解,运算遵循平行四边形定则;合运动与分运动具有等效性、等时性、独立性。
例1.下面说法中正确的是()B.速度变化的运动必定是曲线运动例2.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是()C.合运动和分运动具有等时性。
例3.(多选题)河水的流速随离河岸距离的变化关系如图1甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图1乙所示,若要使船以最短时间渡河,则:A.船渡河的最短时间是60 sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直D.船在河水中的最大速度是5 m/s二)抛体运动的规律本文介绍了抛体运动的规律。
抛体运动是只受重力作用、初速度不为零、加速度为g的匀变速运动。
竖直下抛运动的速度公式为v=gt;位移公式为y=1/2gt²。
竖直上抛运动的速度公式为v=gt;位移公式为y=1/2gt²。
平抛运动的规律是其水平速度为vxv;竖直速度为vygt;合速度大小为v=√(vx²+vy²)。
合速度与水平方向夹角的正切值为tanα=vyvx用v、t表示)。
水平位移为x=vxt;竖直位移为y=-1/2gt²,合位移为s=√(x²+y²)。
合位移与水平方向夹角的正切值为tanβ=y/x(用v、t表示)。
例4.(多选题)从同一高度以相同的速率分别抛出的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地,以最先落地的是:B.竖直上抛的小球例5.(多选题)汶川大地震,一架装载救灾物资的直升飞机,以10m/s的速度水平飞行,在距地面180m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6s到达地面目标C.应在距地面目标水平距离60m处投出物资在汶川大地震中,一架直升飞机装载救灾物资以10m/s的水平速度飞行,飞行高度为180m。
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曲线运动概念和平抛运动基础训练班级姓名成绩1.关于运动的性质,以下说法中正确的是()A 曲线运动一定是变速运动B 变速运动一定是曲线运动C 曲线运动一定是变加速运动D 运动物体加速度数值和速度数值都不变的运动一定是直线运动2.下列说法正确的是()A 物体在恒力作用下不可能做曲线运动B 物体在变力作用下有可能做曲线运动C 做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不在同一直线上D 物体在变力作用下不可能做直线运动3.某物体在足够大的光滑平面上向东运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体将做()A 曲线运动,但加速度方向不变,大小不变,是匀变速运动B 匀变速直线运动C 曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动D 曲线运动,加速度的大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动4.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动,如果撤去其中的一个力而保持其余的力不变,则物体可能做()A 匀速直线运动B 匀加速直线运动C 匀减速直线运动D 曲线运动5.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是()A 速率B 速度C 加速度D 合外力6.物体在力F1、F2、F3共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去力F1,则物体的运动情况是()A 必沿着F1的方向做匀加速直线运动 B 必沿着F1的方向做匀减速直线运动C 不可能继续做直线运动D 可能做直线运动,也可能做曲线运动7.运动物体所受的合外力为零时,物体做运动;如果合外力不为零,合外力的方向与速度方向在同一直线上,物体就做运动;如果合外力不为零,合外力的方向与速度方向不在同一直线上,物体就做运动。
8.关于运动的合成,下列说法中正确的是()A 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B 两个匀速直线运动的合运动也一定是匀速直线运动C 只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动D 两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等9.火车站内的自动扶梯用30s时间可把站在梯上的人由地面送到楼上,若电梯不开动,人沿梯上楼需60s,则此人仍按原速沿着开动的扶梯向上走,则从地面到楼上所需时间为()A 45sB 20sC 15sD 30s10.关于不共线的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是 ( ) A 一定是直线运动 B. 一定是曲线运动 C. 可能是直线,也可能是曲线运动 D .以上答案都不对 11..某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( )A. 水速大时,路程长,时间长 B .水速大时,路程长,时间短 C .水速大时,路程长,时间不变 D .路程、时间与水速无关 12.如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v ,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是___ ___(绳与水平方向之间的夹角为α)13.河宽420m ,船在静水中的速度为4m/s ,水流速度是3m/s ,则过河的最短时间为 s ,最小位移是 m 。
14.在某次抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A离岸最近处O 的距离为d 。
如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为15.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于 ( ) A .物体的高度和受到的重力 B .物体受到的重力和初速度 C .物体的高度和初速度 D .物体受到的重力、高度和初速度16.在水平匀速飞行的飞机上,相隔1s 落下物体A 和B,在落地前,A 物体将 ( ) A .在B 物体之前 B .在B 物体之后 C .在B 物体正下方 D .在B 物体前下方17.一物体从某高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度大小为v t ,则它的运动时间为( ) Agv v t 0- Bgv v t 20- Cgv v t 222- Dgv v t 22-18..从某高度处以12m/s 的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g 取10m/s 2,则物体抛出处的高度是___ ___m ,物体落地点的水平距离是___ ___m ,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tg θ=__ ____。
19..倾角为450,高为1.8m 的斜面,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B 点,则石子抛出后,经___ ___s ,石子的速度方向刚好与斜面平行。
20.在 4.9m 高处以9.8m/s 的初速度水平抛出一个质量为5kg 的铁球,则铁球落地时速度的大小为 ,方向 。
21.决定一个平抛运动总时间的因素是( ) A 抛出的初速度 B 抛出时的竖直高度C 抛出时的高度和初速度D 物体的重力、高度和初速度v22.在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车经过空中最高点后在对岸着地。
已知汽车从最高点至着地点经历时间约为0.8s ,两点间的水平距离为30m ,忽略空气阻力,则汽车在最高点时速度约 为 m/s ,最高点与着地点间的高度差约为 m 。
23.一物体以初速度v 0水平抛出后,经过 s ,其水平位移和竖直位移大小相等,此时合位移大小为 ,方向 。
24.描述作平抛运动的物体在竖直方向的分速度v y(向下为正)随时间变化的图线是图中的( )25.如图所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点。
若不计空气阻力,下列关系式正确的是 ( )A.t a >t b,v a <v b B.t a >t b ,v a >v b C.t a <tb ,v a <v b D.t a <t b ,v a >v b26.如图所示,两个小球a 、b 从直角三角形的斜面顶端以相同大小的水平速率v 0向左、向右平抛出去,分别落在斜面上。
三角形的两底角分别为30º和60º,则两球做平抛运动的时间之比为( )A.1∶3B.1∶3C.3∶1D.3∶127.如图所示,足够长的固定斜面与水平面的夹角为37º,物体A 以初速度v 1从斜面顶端水平抛出,物体B 在斜面上距顶端L =15m 处同时以速度v 2沿斜面向下匀速运动,经历时间t 物体A 和物体B 在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足以上条件的是(sin37º=0.6,cos37º=0.8,g =10 m/s 2)A .v 1=16m/s ,v 2=15m/s ,t =3sB .v 1=16m/s ,v 2=15m/s ,t =2sC .v 1=20m/s ,v 2=20m/s ,t =3sD .v 1=20m/s ,v 2=16m/s ,t =2s28、如图示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30° 的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( )A 、sB 、sC 、sD 、2s29.一水平抛出的小球落到一倾角为θ 的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。
小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )A .tan θB .2tan θC .1tan θD .12tan θ30如图2所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A .tan φ=sin θB .tan φ=cos θC .tan φ=tan θD .tan φ=2tan θ 31.如图5所示,一架在2000m 高空以200m/s 的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚与山顶的目标A 和B ,已知山高720m ,山脚与山顶的水平距离为1000m ,若不计空气阻力,g 取10m/s 2,则投弹的时间间隔应为( )A.4sB.5sC.9sD.16s33.如图4所示,在斜面上的O 点先后以v 0和2v 0水平抛出A 、B 两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比可能为: ( )(A )1:2 (B )1:3 (C )1:4 (D )1:534.将一个小球从倾角α=30º的足够长的斜面顶端,以初速度v 0=5.0m/s 向下坡方向水平抛出。
求:⑴经历多少时间小球打到斜面上?⑵经历多少时间小球离斜面的距离最大?⑶小球打到斜面上时的速度多大?图435如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点。
已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50 kg。
不计空气阻力。
(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10 m/s2)求:(1)A点与O点的距离L;(2)运动员离开O点时的速度大小;(3)运动员落到A点时的动能。
36.假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,在月球的一个山坡上水平抛出一个小球,落到山坡上一个低洼处,如图3所示。
已知抛出点与落地点之间的高度差为h,抛出点与落地点之间的连线与水平面之间的夹角为θ,月球上重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6。
求:(1)小球在空中的飞行时间;(2)小球抛出时的速度大小。
37.如图所示,电动玩具小车A从倾角θ=45°的斜面底端以速度1/v s=沿斜面向上做匀速运动,同时在斜面底端正上方m6=h处,将小球B以初速度v2水平抛出,它们在斜面上恰好相碰(g取10m/s2).求:⑴v2的大小.⑵从两物开始运动到相碰所用的时间t.38.如图所示,一个小球从高h=10m 处以水平速度v 0=10m/s 抛出,撞在倾角θ=45°的斜面上的P 点,已知AC=5m ,求: (1)P 、C 之间的距离; (2)小球撞击P 点时速度的大小和方向。
39.如图1所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α =53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m ,重力加速度g=10m/s 2,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6,求⑴小球水平抛出的初速度v 0是多少?⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少? ⑶若斜面顶端高H = 20.8m ,则小球离开平台后经多长时间t40.如图3所示,将质量为m 的小球从倾角为的光滑斜面上A 点以速度水平抛出(即平行CD ),小球沿斜面运动到B 点。
已知A 点的高度为h ,则小球在斜面上运动的时间为多少?小球到达B 点时的速度大小为多少?图 1图 341.如图5所示,小球以初速度v 0自倾角为θ的斜坡顶端被水平抛出。