高考物理二轮复习专题一力与运动第4讲运动的合成与分解平抛运动学案

第4讲 运动的合成与分解 平抛运动

[选考考点分布]

考点一 曲线运动概念和方法辨析

1. (人教版必修2P3演示改编)如图1所示，水平桌面上有一弯曲的轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开．对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是( )

图1

A ．a

B ．b

C ．c

D ．d 答案 B

解析 钢球在轨道末端时速度方向沿轨道末端的切线，故只有B 选项正确．

2．(人教版必修2P6演示改编)在光滑水平面上沿直线运动的钢球，若在钢球运动路线旁放一磁铁，钢球将做曲线运动，如图2所示，钢球在曲线运动过程中的动能( )

图2

A ．一直增大

B ．一直减小

C ．先增大后减小

D ．先减小后增大

答案 C

解析靠近磁铁时，小球的运动方向发生了变化，说明小球所受合外力方向(加速度方向)与速度方向不在同一直线上，磁场力做正功，动能增大；而在远离磁铁时，磁场力与运动方向夹角大于90°，故磁场力做负功，导致动能减小．故C正确，A、B、D错误．

3．(人教版必修2P4演示改编)如图3所示，有一长为80 cm的玻璃管竖直放置，当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动．经过20 s，红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为60 cm.不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的合速度大小为( )

图3

A．3 cm/s B．4 cm/s

C．5 cm/s D．7 cm/s

答案 C

解析红蜡块在水平方向的速度v x＝x

t

＝

60

20

cm/s＝3 cm/s，在竖直方向的速度v y＝

y

t

＝

80

20

cm/s＝4 cm/s，故合速度v＝v2x＋v y 2＝5 cm/s，C选项正确．

4. (2017·湖州市高三上学期期末)如图4所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹．下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别为( )

图4

A．①② B. ②① C. ②③ D. ③②

答案 C

5．(2016·浙江舟山中学期中)在长约1.0 m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的球形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底．将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上．若小车一端连接细线绕过光滑定滑轮悬挂小物体，小车从A位置由静止开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升，经过一段时间后，小车运动到B位置，如图5所示．如图建立坐标系，在这一

过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是( )

图5

答案 C

6．(2017·浙江“七彩阳光”联考)如图6所示，暑假里老杨带着小杨去重庆玩，到北碚时，想坐船渡过嘉陵江到对岸的桃花山上玩，等渡船时，细心的小杨发现艄公为了将他们送到正对岸，船头并不正对河对岸，而是略朝向上游，请问艄公这样做的目的主要是( )

图6

A．为了船的路程最小

B．为了节省体力

C．为了节省时间

D．为了多绕点路看风景

答案 A

7．质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图7所示，下列说法正确的是( )

图7

A．质点的初速度为3 m/s

B．2 s末质点速度大小为6 m/s

C．质点做曲线运动的加速度为3 m/s2

D ．质点所受的合外力为3 N 答案 D

考点二 平抛运动的基本规律

1．(2017·浙江4月选考·13)图8中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB 上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B 点的正上方，竖直面内的半圆弧BCD 的半径R ＝2.0 m ，直径BD 水平且与轨道AB 处在同一竖直面内，小孔P 和圆心O 连线与水平方向夹角为37°.游戏要求弹丸垂直于P 点圆弧切线方向射入小孔P 就能进入下一关．为了能通关，弹射器离B 点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2

)( )

图8

A ．0.15 m,4 3 m/s

B ．1.50 m,4 3 m/s

C ．0.15 m,2 6 m/s

D ．1.50 m,2 6 m/s

答案 A

2．(2016·浙江10月选考·7)一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出．水管距地面高h ＝1.8 m ，水落地的位置到管口的水平距离x ＝1.2 m ．不计空气及摩擦阻力，g ＝10 m/s 2

，水从管口喷出的初速度大小是( ) A ．1.2 m/s B ．2.0 m/s C ．3.0 m/s D ．4.0 m/s

答案 B

解析 水平喷出的水做平抛运动，根据平抛运动规律h ＝12gt 2可知，水在空中的时间为0.6 s ，

根据x ＝v 0t 可知水平速度为v 0＝2.0 m/s.因此选项B 正确．

3．(2016·浙江4月学考·10)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞．处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的．为了判断卡车是否超速，需要测量的量是( ) A ．车的长度、车的重量 B ．车的高度、车的重量

C ．车的长度、零件脱落点与陷落点的水平距离

D ．车的高度、零件脱落点与陷落点的水平距离 答案 D

解析 物体从车顶平抛出去，根据平抛运动知识可知h ＝12gt 2

，x ＝vt ，因此要知道车顶到地

面的高度，即可求出时间．测量零件脱落点与陷落点的水平距离即可求出抛出时(事故发生时)的瞬时速度，故答案为D.

4. (人教版必修2P10“做一做”改编)用如图9所示的装置研究平抛运动．敲击弹性金属片后，A 、B 两球同时开始运动，均落在水平地面上，下列说法合理的是( )

图9

A ．A 球比

B 球先落地 B ．B 球比A 球先落地

C ．能听到A 球与B 球同时落地的声音

D ．当实验装置距离地面某一高度时，A 球和B 球才同时落地 答案 C

解析 A 球做平抛运动，其在竖直方向的分运动为自由落体运动，故A 、B 两球同时落地，C 选项正确，A 、B 、D 选项错误．

5．飞镖运动于15世纪兴起于英格兰，20世纪初成为流行甚广的日常休闲活动．如图10所示，某同学在离墙一定距离的O 点，将飞镖水平掷出，飞镖插在墙壁的靶上与墙壁的夹角为θ，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )

图10

A ．飞镖的质量越大，θ角越大

B ．飞镖的初速度越大，θ角越大

C ．飞镖离墙的距离越大，θ角越大