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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题23 类平抛运动、斜抛运动、三维空间抛体运动和流体抛体运动
特训目标
特训内容
目标1
类平抛运动(1T—4T)
目标2
斜抛运动(5T—8T)
目标3
三维空间抛体运动(9T—12T)
目标4
流体抛体运动(13T—16T)
【特训典例】
一、类平抛运动
1.如图所示的光滑斜面ABCD 是边长为l 的正方形,倾角为30°,一物块(视为质点)沿斜面左上方顶点
A 以平行于AB 边的初速度v0 水平射入,到达底边CD 中点E,则( )
A.初速度
B.初速度
C.物块由A 点运动到E 点所用的时间
D.物块由A 点运动到E 点所用的时间
2.如图所示,一物体在某液体中运动时只受到重力
和恒定的浮力
的作用,且
。如果物体从
点以水平初速度
开始运动,最后落在
点,
间的竖直高度为,其中
为重力加速度,则下列说
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法正确的是( )
A.从
运动到
的时间为
B.
与
之间的水平距离为
C.从
运动到
的轨迹不是抛物线
D.减小水平初速度
,运动时间将变长
3.如图,某一圆柱形风筒内有沿水平方向的恒定风力,为测定风力的大小,现让一质量为m 的轻质小球
以速率
沿
方向进入风筒(图中未画出),小球恰好能沿
直线运动到O 点,若测得
,
不计小球所受重力,下列说法正确的是( )
A.风力的方向由A 指向
B.风力的大小为
C.小球运动到O 点后会返回到A 点离开,速率仍为
D.若小球仍以速度
从C 点沿CO 方向进入风筒,则小球会从A 点离开风筒
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4.风洞实验室中可以产生沿水平方向、大小可调节的风力。如图所示,将一个质量为m 的小球放入风洞
实验室的光滑水平地面上的O 点,小球以初速度
水平向右抛出,此时调节水平风力的大小为恒定值F,
F 的方向始终与初速度v0的方向垂直,最后小球运动到水平地面上的P 点。已知O、P 两点连线与初速度
方向的夹角为
。试求:
(1)该小球运动到P 点时的速度大小;
(2)OP 之间的距离。
二、斜抛运动
5.如图所示,倾角为
的斜面体固定在水平面上,一个小球在斜面上某一点第一次垂直斜面抛出,第二次
水平抛出,两次抛出的初速度大小相同,两次小球均落在斜面上,第一次小球在空中运动时间为
,落在
斜面上的位置离抛出点的距离为
,第二次小球在空中运动时间为
,落在斜面上的位置离抛出点的距离
为
,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.两名同学在篮球场进行投篮练习,投篮过程如图所示,篮球抛出点
距离篮筐初始位置的水平距离为
、竖直高度为
。同学甲在
点原地静止不动,将篮球以速度与水平成
角的方向斜
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向上抛出,篮球投入篮筐;同学乙以
的速度运球至
点,将篮球相对同学乙自身竖直向上抛出,也
将篮球投入篮筐。篮球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度
取
,
,
。
下列说法正确的是( )
A.同学甲将篮球抛出时的速度大小为
B.同学乙将篮球抛出时竖直向上的分速度为
C.同学甲抛出的篮球最大高度较高
D.甲、乙同学抛出的篮球在空中运动的时间相等
7.如图所示是中国航天科工集团研制的一种投弹式干粉消防车。灭火车出弹口到高楼水平距离为x,在同
一位置灭火车先后向高层建筑发射2 枚灭火弹,且灭火弹均恰好垂直射入建筑玻璃窗,假设发射初速度大
小均为
,
与水平方向夹角分别为
、
,击中点离出弹口高度分别为
、
,空中飞行时间分别为
、
。灭火弹可视为质点,两运动轨迹在同一竖直面内,且不计空气阻力,重力加速度为g。则下列说法正
确的是( )
A.高度之比
B.时间之比
C.两枚灭火弹的发射角满足
D.水平距离与两枚灭火弹飞行时间满足
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8.2022 年2 月,苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中夺得冠军,成为冬奥会历史上最年轻的单板大跳台
冠军。现将比赛中的某段过程简化成如图所示的小球(可视为质点)的运动,小球从倾角为
的斜面
顶端O 点以
飞出,已知
,且与斜面夹角为
。图中虚线OAB 为小球在空中的运动轨迹,
且A 为轨迹上离斜面最远的点,B 为小球在斜面上的落点,C 是过A 作竖直线与斜面的交点,不计空气阻
力,已知
,
,重力加速度取
。求:
(1)小球落至斜面上B 点时的速度
大小;
(2)A、C 两点间距离x。
三、三维空间抛体运动
9.如图所示,空间有一底面处于水平地面上的正方体积架
,从顶点A 沿不同方向水平抛
出一小球(可视为质点,不计空气阻力)。关于小球的运动。下列说法错误的是( )
A.落点在
内的小球,落在
点时平抛的初速度最大
B.落点在
上的小球,平抛初速度的最小值与最大值之比是
C.运动轨迹与
相交的小球,在交点处的速度方向都相同
D.运动轨迹与
相交的小球,在交点处的速度方向都相同
10.在一个经典的广告视频,巴西足球名星罗纳尔迪尼奥在禁区外连续4 次射门击中球门横梁,被所有人
认为是不可思议。其中的一次射门,可简化成下图,小罗将足球从
点斜向上踢出,方向与水平方向成
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角,恰好沿水平方向垂直击中横梁的
点,而后足沿水平方向弹回落在球场的
点,已知
在同一个垂
直面上。足球与横梁碰撞前后的速度大小比为
,横梁
点距离地面的高度为
,
两点的距离为
,不计空气阻力,重力加速度
取
,则
为( )
A.
B.
C.
D.
11.水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面,倾角为
,小明站在斜面底端向斜面上投掷可视作质
点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成
,出手高度为站立点正上方1.2m,重力加速度
。下列说法正确的是( )
A.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块从抛
出到落到斜面的位移为1.6m
B.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手
时的初速度为
C.若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块飞行时间最短
D.若投出石块的最大初速度为
,则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度
不会超过2.4m
12.如图所示,在一次红、蓝两军的对抗模拟演习中,携带炸弹的红军飞机(可视为质点)在蓝军上空飞
行,飞行高度
,飞机的速率
。蓝军地面上A 点位置固定着一门高射炮(可视为质点),
A 点与飞机原飞行路径(直线
)在水平面上竖直方向的投影(直线
)间的距离
。已知
重力加速度
,空气对炮弹、炸弹的阻力均不计。
(1)若高射炮发射2s 后,炮弹正好到达直线MN 上的B 点,求高射炮发射炮弹的初速度方向与水平方向
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的夹角的正切值。
(2)若红军飞机在炮弹飞过后到达B 点,并且发现高射炮的位置A 点,飞行员立即驾驶飞机从B 点开始
在水平面内做匀速圆周运动,并在最短时间内在恰当的位置释放一枚炸弹(炸弹释放时具有与飞机相同的
速度),炸弹正好落在A 点。求飞机做圆周运动的半径大小。
四、流体抛体运动
13.故宫太和殿建在高大的石基上,每逢雨季这里都会出现“九龙吐水”的壮观景象,如图甲所示,它是
利用自然形成的地势落差,使雨水从龙口喷出,顺势流向沟渠,之后通过下水道排出城外,我们可以将装
置某个出水口的排水情况简化为如图乙所示的模型。某次暴雨后,出水口喷出的细水柱的落点距出水口的
最远水平距离为
,过一段时间后细水柱的落点距出水口的最远水平距离变为
。已知出水
口距离水平面的高度
,出水口的横截面积为
,不计空气阻力,重力加速度
,
流量为单位时间内排出水的体积,则下列说法正确的是( )
A.两种状态下的流量之比为
B.两种状态下的流量之比为
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C.这次暴雨后,一个出水口的最大流量为
D.这次暴雨后,一个出水口的最大流量为
14.如图所示为某市规模最大的音乐喷泉的局部美景,水流从喷嘴喷出,其初速度与竖直方向的夹角为
。现制作一个大小为实际尺寸的
的模型展示效果,若模型中水流由喷嘴喷出的初速度为
,取
重力加速度
,则实际的水流能到达的最大高度约为( )
A.
B.
C.
D.
15.在农田灌溉中往往需要扩大灌溉面积,常用的方法是在水管的末端中心加装一段细管,如图所示。保
持细管水平且高度不变,农田水平,不考虑空气阻力及管口粗细变化对高度的影响,单位时间内的进水量
不变,则加装细管后,下列说法正确的是( )
A.喷出的水的出口速度不变
B.喷出的水在空中运动的时间将变长
C.喷出的水的水平射程将变大
D.单位时间内的出水量将显著增加
16.如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O 为圆心、
和
为半径的同心圆上,圆心处装有竖
直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应
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的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用
、
、
和
、
、
表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不变,忽略喷水嘴水
平长度和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,
,喷水嘴各转动一周,则落入每个花盆的水量相同
D.若
,喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同,则
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