高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng) 3 平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題剖析同步練習(xí) 教科版必修2.doc

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第3節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)3 平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題剖析 （答題時(shí)間：20分鐘） 1. 如圖所示，斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，ab＝bc＝cd。從a點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以速度v水平拋出一個(gè)小球，它落在斜面上的b點(diǎn)。若小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則它落在斜面上的（ ） A. c點(diǎn) B. b與c之間某一點(diǎn) C. d點(diǎn) D. c與d之間某一點(diǎn) 2. 某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點(diǎn)到墻面的距離在10m至15m之間。忽略空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。則球在墻面上反彈點(diǎn)的高度范圍是（ ） A. 0.8m至1.8m B. 0.8m至1.6m C. 1.0m至1.6m D. 1.0m至1.8m 3. 如圖所示，水平固定半球形的碗的球心為O點(diǎn)，最低點(diǎn)為B點(diǎn)。在碗的邊緣向著球心以速度v0水平拋出一個(gè)小球，拋出點(diǎn)及O、B點(diǎn)在同一個(gè)豎直面內(nèi)，下列說法正確的是（ ） A. v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn)左側(cè)內(nèi)壁上 B. v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn) C. v0大小適當(dāng)時(shí)小球可以垂直打在B點(diǎn)右側(cè)內(nèi)壁上 D. 小球不能垂直打在碗內(nèi)任何一個(gè)位置 4. 一戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行投彈訓(xùn)練，戰(zhàn)斗機(jī)沿水平方向以恒定速度飛行，先后釋放甲、乙兩顆炸彈，分別擊中豎直崖壁上的P、Q兩點(diǎn)。釋放兩炸彈的時(shí)間間隔為t，擊中P、Q兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于兩時(shí)間間隔大小，正確的是（ ） A. ＝0 B. 0＜＜t C. ＝t D. ＞t 5. 隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂，如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球，由于恒定的水平風(fēng)力作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴，則（　?。? A. 球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng) B. 該球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 C. 該球被擊出時(shí)的初速度大小為L D. 該球被擊出后受到的水平風(fēng)力大小為 6. 如圖，斜面上有a、b、c三點(diǎn)且ab＝bc，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)恰落在b點(diǎn)。若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則（ ） A. v0＜v＜2v0 B. v＝2v0 C. 2v0＜v＜3v0 D. v＞3v0 7. 如圖所示，一高度為h的光滑水平面與一傾角為θ的斜面連接，一小球以速度v從平面的右端P點(diǎn)向右水平拋出，則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t（　?。? A. 一定與v的大小有關(guān) B. 一定與v的大小無關(guān) C. 當(dāng)v大于cot θ，t與v無關(guān) D. 當(dāng)v小于cot θ，t與v無關(guān) 8. 《憤怒的小鳥》是一款時(shí)下非常流行的游戲，故事也相當(dāng)有趣，如圖甲，為了報(bào)復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。假設(shè)小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示。（取重力加速度g＝10m/s2） （1）若，，，要使小鳥飛出去能直接打中肥豬的堡壘，小鳥的初速度應(yīng)為多大？ （2）如果小鳥彈出后，先掉到平臺(tái)上（此時(shí)小鳥距拋出點(diǎn)的水平距離為），接觸平臺(tái)瞬間豎直速度變?yōu)榱?，水平速度不變，小鳥在平臺(tái)上滑行一段距離后，若要打中肥豬的堡壘，小鳥和平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)與小鳥彈出時(shí)的初速度之間應(yīng)滿足什么關(guān)系（用題中所給的符號(hào)、、、、g表示）？  1. B 解析：過b作一條與水平面平行的直線，若沒有斜面，當(dāng)小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出時(shí)，小球?qū)⒙湓谖覀兯嬎骄€上c點(diǎn)的正下方，但是現(xiàn)在有斜面的限制，小球?qū)⒙湓谛泵嫔系腷c之間，故B正確。 2. A 解析：球做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上：x＝v0t；由初速度是25m/s，水平位移是10m至15m之間，所以球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是0.4s~0.6s之間，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)：，所以可以求得高度的范圍是0.8m至1.8m，所以A正確。 3. D 解析：因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的速度等于水平速度和豎直速度的合速度，合速度的方向一定偏向右下方，不可能與A垂直相撞，也不可能垂直撞在B，故A、B錯(cuò)誤；假設(shè)小球垂直打在C點(diǎn)，設(shè)速度與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向上的夾角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：θ＝2β，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論，tanθ＝2tanβ，與θ＝2β相矛盾，所以小球不可能撞在C點(diǎn)，可知小球一定不能垂直打在碗內(nèi)任何一個(gè)位置，故D正確，C錯(cuò)誤。 4. A 解析：平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故先后釋放甲、乙兩顆炸彈始終在豎直方向是一條直線，故會(huì)同時(shí)擊中P、Q，即t′＝0，故B、C、D錯(cuò)誤，A正確。 5. BD 解析：該球被擊出后受到重力和水平風(fēng)力的作用，不是平拋運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由得t＝，B對；水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由，得，C錯(cuò)；水平方向上有，由牛頓第二定律有，代入解得，D對，所以本題選擇BD。 6. A 解析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由題可知，小球落到C點(diǎn)時(shí)，水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，若時(shí)間不變，初速度也應(yīng)為原來的2倍，但題中abc為斜面，時(shí)間會(huì)變長，則初速度小于2v0，A對，BCD錯(cuò)，所以本題選擇A。 7. C 解析：球有可能落在斜面上，也有可能落在水平面上，可用臨界法求解，如果小球恰好落在斜面與水平面的交點(diǎn)處，則滿足hcot θ＝vt，h＝gt2，聯(lián)立可得v＝cot θ，故當(dāng)v大于cot θ時(shí)，小球落在水平面上，t＝，與v無關(guān)；當(dāng)v小于cot θ時(shí)，小球落在斜面上，x＝vt，y＝gt2，＝tan θ，聯(lián)立可得t＝，即與v有關(guān)，故選項(xiàng)C正確。 8. 解：（1）設(shè)小鳥以v0水平彈出后能直接擊中堡壘，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得： 小鳥在豎直方向上的位移有 小鳥在水平方向上的位移 解得：v0＝4 m/s （2）小鳥在平臺(tái)上滑行初速度仍為v0，若剛好擊中堡壘，則有末速度為v＝0， 則有 解得： 可見，μ與v0應(yīng)滿足才能打中堡壘