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一、单项选择题
1. 如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点(h a >h b )分别以初速度 va 和
vb
沿水平方向抛出,经时间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,
则( )
A.t
a
>t
b
,
va
<
vb
B.t
a
>t
b
,
va
>
vb
C.t
a
<t
b
,
va
<
vb
D.t
a
<t
b
,
va
>
vb
解析:选A.由平抛运动规律可知:h=gt2,x=
v0
t,根据题中条件,因为h
a
>h
b
,所以t
a
>t
b
,
又因为x
a
=x
b
,故
va
<
vb
,所以A选项正确.
2. 距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高
度为h,如图.小车始终以4 m/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=10 m/s2.可求得h等于( )
A.1.25 m B.2.25 m
C.3.75 m D.4.75 m
解析:选A.根据两球同时落地可得 =+ ,代入数据得h=1.25 m,选项A正确.
3.如图所示,在斜面顶点以大小相同的速度
v0
同时水平向左与水平向右抛出两个小球
A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两
小球的运动时间之比为( )
A.16∶9 B.9∶16
C.3∶4 D.4∶3
解析:选B.对于A球有tan 37°==,解得t =;同理对B有t =,由此解得=,故选项B
A B
正确,A、C、D错误.4. 如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度 v1 、 v2 抛出两个小
球甲、乙(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且
OA与竖直方向成α角,则两小球初速度之比 为( )
A.tan α B.
C.tan α· D.cos α·
解析:选C.根据平抛运动得甲小球水平方向的位移为x A =Rsin α= v1 t 1 ,竖直方向的位移
为y A =Rcos α=gt,解得 v1 =;乙小球水平方向的位移为x B =Rcos α= v2 t 2 ,竖直方向的位移为
y B =Rsin α=gt,解得 v2 =,所以有=tan α·.选项C正确.
5. 一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球以水平速度 v 飞出,
g取10 m/s2,欲打在第四台阶上,则 v 的取值范围是( )
A. m/s< v ≤2 m/s
B.2 m/s< v ≤3.5 m/s
C. m/s< v < m/s
D.2 m/s< v < m/s
解析:选A.根据平抛运动规律有:x= vt,y=gt2,若打在第3台阶与第4台阶边沿,则根
据几何关系有: vt=gt2,得
v
=gt,如果落到第四台阶上,有:3×0.4<gt2≤4×0.4,代入
v
=gt,
得 m/s<
v
≤2 m/s,A正确.
6.2016年里约奥运会上,中国女排再次夺冠.如图所示,在某次比赛中,我国女排队员
将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出,排球正好擦着球网落在对方底线的B点
上,且AB平行于边界CD.已知网高为h,球场的长度为s,不计空气阻力且排球可看成质点,则排球被发出时,击球点的高度H和水平初速度 v 分别为( )
A.H=h B.H=h
C.
v
= D.
v
=
解析:选D.由平抛运动知识可知gt2=H,H-h=g,得H=h,A、B错误.由 vt=s,得
v
=,D正确,C错误.
二、多项选择题
7.如图所示,小球从斜面底端A点正上方h高处,以某一速度正对倾角为θ的斜面水平
抛出时,小球到达斜面的位移最小(重力加速度为g),则( )
A.小球平抛的初速度 v0 =sin θ
B.小球平抛的初速度 v0 =sin θ
C.飞行时间t=cos θ
D.飞行时间t=
解析:选AC.过抛出点作斜面的垂线,如图所示,
当小球落在斜面上的B点时,位移最小,设运动的时间为t,则
水平方向:x=hcos θ·sin θ= v0 t
竖直方向:y=hcos θ·cos θ=gt2,解得 v0 = sin θ,t=cos θ.
8.(2019·广州测试)如图,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球
A、B,A以速度
v1
斜向上抛出,B以速度
v2
竖直向上抛出,当A到达最
高点时恰与B相遇.不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重
力加速度为g,以下判断正确的是( )
A.相遇时A的速度一定为零B.相遇时B的速度一定为零
C.A从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇A、B动量的变化量相同
解析:选BCD.A做斜上抛运动,B做竖直上抛运动,A到达最高点时恰好相遇,据分运动
和合运动的关系,A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同,A球在最高点只具有水平方
向的分速度,故A错误;A球在最高点竖直方向的速度为零,所以相遇时B的速度也为零,故
B正确;同时抛出后相遇,所以用时相同,t=,故C正确;据动量定理Δp=F t=mgt,故D正
合
确.
9.(2019·安徽六安一中段考)如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同
的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上.假设不考虑飞刀的转动,并可将其
视为质点,已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是(
)
A.3把飞刀在击中木板时动能相同
B.到达M、N、P三点的飞行时间之比为1∶∶
C.到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为∶∶1
D.设到达M、N、P三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ、θ、θ,则有θ>
1 2 3 1
θ>θ
2 3
解析:选CD.将运动逆向看,可视为3个平抛运动且到达O点时水平位移相等.由H=
gt2得t= ,则到达M、N、P三点的飞行时间之比为∶∶1,B错误.在水平方向有l= vM t 1 = vN t 2
= vP t 3 ,由E k =mv 2知3把飞刀在击中木板时打在M点处的动能最小,打在P点处的动能最大,
A错误.由
vy
=gt可知到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为∶∶1,C正确.作出抛
体运动的轨迹,可知θ>θ>θ,D正确.
1 2 3
10.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流.在河岸左侧建起如图所示高为h、倾角为
α的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为θ
的斜坡上,顺利完成了飞越.已知h>H,当地重力加速度为g,汽车可看成质点,忽略车在空
中运动时所受的空气阻力.根据题设条件可以确定( )
A.汽车在左侧斜坡上加速的时间t
B.汽车离开左侧斜坡时的动能E
k
C.汽车在空中飞行的最大高度H
m
D.两斜坡的倾角满足α<θ解析:选CD.设汽车从左侧斜坡飞出时的速度大小为 v ,飞出后,汽车水平方向以 vcos α
做匀速直线运动,竖直方向以 vsin α为初速度做竖直上抛运动,则汽车从飞出到最高点的过
程中,竖直方向有H -h=,汽车无碰撞地落在右侧斜坡上,说明车落在斜坡上时速度方向
m
与斜坡平行,故汽车落在斜坡上时的速度大小为 v′=,对汽车从最高点到右侧斜坡的过程,
竖直方向有H -H=,联立以上三式,解得H =,选项C正确;因为h>H,汽车落在右侧斜
m m
坡上时,竖直方向的分速度 v′ y 大于从左侧斜坡飞出时竖直方向的分速度 vy ,但水平方向分速
度大小相同,故tan α=<=tan θ,所以α<θ,选项D正确;因汽车的质量未知,故汽车离开
左侧斜坡时的动能无法求解,选项B错误;因汽车在左侧斜坡运动过程的初速度及加速度均
未知,故运动时间无法求解,选项A错误.
三、非选择题
11.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P是一个微粒源,能持
续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水
平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,取重力加速度为g.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.
解析:(1)打在探测屏AB中点的微粒下落的高度
h=gt2 ①
t= . ②
(2)打在B点的微粒初速度
v1
=;2h=gt③
v1
=L ④
同理,打在A点的微粒初速度
v2
=L ⑤
能被屏探测到的微粒初速度范围:
L ≤ v ≤L . ⑥
(3)由功能关系mv +mgh=mv +2mgh ⑦
代入④⑤式得L=2h.
答案:见解析
12.(2019·四川成都树德中学高三模拟)如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑,速度
v
=15 m/s,在二者相距L=30 m时,此人以速度
v0
水平抛
出一石块,击打动物,人和动物都可看成质点.(已知sin 37°=0.6,g=10 m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中,求
v0
的大小;
(2)若动物在斜坡末端时,动物离人的高度h=80 m,此人以速度
v1
水平抛出一石块打击
动物,同时动物开始沿水平面运动,动物速度
v
=15 m/s,动物在水平面上被石块击中的情况
下,求速度 的大小.
v1
解析:(1)设过程中石块运动所需时间为t
对于动物:运动的位移s= vt
对于石块:竖直方向(L+s)sin 37°=gt2
水平方向:(L+s)cos 37°= v0 t
代入数据,由以上三式可得: v0 =20 m/s.
(2)对动物:x
1
= vt
1
,
对于石块:竖直方向h=gt,解得t==4 s
1
水平方向:+x 1 = v1 t 1 ,联立可得 v1 ≈41.7 m/s.
答案:见解析