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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第2課時(shí) 平拋運(yùn)動(dòng)分組訓(xùn)練(含解析)
A組 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用
1.如圖14,一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過一個(gè)屋頂,然后水平跳躍并離開屋頂,在下一個(gè)建筑物的屋頂上著地。如果他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5 m/s,那么下列關(guān)于他能否安全跳過去的說法正確的是(g取9.8 m/s2)( )
圖14
A.他安全跳過去是可能的
B.他安全跳過去是不可能的
C.如果要安全跳過去,他在屋頂跑動(dòng)的最小速度應(yīng)大于6.2 m/s
D.如果要安全跳過去,他在屋頂跑動(dòng)的最小速度應(yīng)大于4.5 m/s
【答案】BC
【解析】根據(jù)y=gt2,當(dāng)他降落在下一個(gè)屋頂時(shí),下落
2、的高度y=4.9 m,所用時(shí)間t== s=1.0 s,最大水平位移:x=vmt=4.5×1.0 m=4.5 m<6.2 m,所以他不能安全到達(dá)下一個(gè)屋頂.要想安全跳過去,他的跑動(dòng)速度至少要大于 m/s,即6.2 m/s.故B、C正確.
2.(xx·江蘇)如圖15所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同.空氣阻力不計(jì),則( )
圖15
A.B的加速度比A的大
B.B的飛行時(shí)間比A的長
C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大
D.B在落地時(shí)的速率比A在落地時(shí)的大
【答案】CD
【解析】本題考查拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及運(yùn)動(dòng)的合成與分解.
3、難度中等.做拋體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,加速度都是重力加速度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于兩球在豎直方向做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng),上升的高度相等,因此運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng),且在相等時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的水平位移大,因此B在水平方向的分速度較大,在最高點(diǎn)時(shí)豎直分速度為零,因此最高點(diǎn)的速度等于水平分速度,C項(xiàng)正確;兩小球回到地面時(shí)在豎直方向的分速度相等,但B的水平分速度大,因此落回地面時(shí)B的合速度大,D項(xiàng)正確.
3.滑雪比賽驚險(xiǎn)刺激,如圖16所示,一名跳臺滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點(diǎn).已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動(dòng)員的
4、質(zhì)量m=50 kg.不計(jì)空氣阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80;g取10 m/s2)求:
圖16
(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L.
(2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大?。?
(3)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時(shí)間.
【答案】(1)75 m (2)20 m/s (3)1.5 s
【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),有Lsin 37°=gt2,L==75 m.
(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),有 Lcos 37°=v0t,即v0==20 m/s.
(3)方法一:運(yùn)動(dòng)員的平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿斜面
5、方向的勻加速運(yùn)動(dòng)(初速度為v0cos 37°、加速度為gsin 37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運(yùn)動(dòng)(初速度為v0sin 37°、加速度為gcos 37°).
當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時(shí),運(yùn)動(dòng)員離斜坡距離最遠(yuǎn),有v0sin 37°=gcos 37°·t,解得t=1.5 s.
方法二:當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的速度方向平行于斜坡或與水平方向成37°時(shí),運(yùn)動(dòng)員與斜坡距離最遠(yuǎn),有=tan 37°,t=1.5 s.
B組 拋體相遇問題
4.如圖17所示,在距地面2l的高空A處以水平初速度v0=投擲飛鏢,在與A點(diǎn)水平距離為l的水平地面上的B點(diǎn)有一個(gè)氣球,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)讓氣球以速度v0=勻速上升,在升空過程中被
6、飛鏢擊中.飛鏢在飛行過程中受到的空氣阻力不計(jì),在計(jì)算過程中可將飛鏢和氣球視為質(zhì)點(diǎn),已知重力加速度為g.試求:
圖17
(1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的;
(2)擲飛鏢和釋放氣球兩個(gè)動(dòng)作之間的時(shí)間間隔Δt.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)飛鏢被投擲后做平拋運(yùn)動(dòng),從擲出飛鏢到擊中氣球,經(jīng)過時(shí)間t1==
此時(shí)飛鏢在豎直方向上的分速度vy=gt1=
故此時(shí)飛鏢的速度大小v==
(2)飛鏢從擲出到擊中氣球過程中,下降的高度h1=gt=,氣球從被釋放到被擊中過程中上升的高度
h2=2l-h(huán)1=
氣球的上升時(shí)間t2===
可見,t2>t1,所以應(yīng)先釋放氣球.
釋放氣球與擲飛鏢之間的時(shí)間間隔Δt=t2-t1=.