2019-2020年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動(dòng) 第4講 斜拋運(yùn)動(dòng)題組訓(xùn)練 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動(dòng) 第4講 斜拋運(yùn)動(dòng)題組訓(xùn)練 魯科版必修2 [時(shí)間：60分鐘] 題組一　對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的理解 1．關(guān)于斜拋物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．物體拋出后，速度先減小，后增大，最高點(diǎn)速度為零，加速度保持不變 B．物體拋出后，速度先減小，后增大，加速度保持不變 C．物體拋出后，沿軌跡的切線方向，先做減速運(yùn)動(dòng)，再做加速運(yùn)動(dòng)，加速度始終沿切線方向 D．斜拋物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 2．下列關(guān)于做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體的速度改變量的說法中正確的是(　　) A．拋出后一秒內(nèi)物體速度的改變量要比落地前一秒內(nèi)的小 B．在到達(dá)最高點(diǎn)前的一段時(shí)間內(nèi)，物體速度的變化要比其他時(shí)間慢一些 C．即使在最高點(diǎn)附近，每秒鐘物體速度的改變量也等于9.8 m/s D．即使在最高點(diǎn)附近，物體速度的變化率也等于9.8 m/s2 3．以一定速度上升的氣球里面坐著一個(gè)人，這個(gè)人相對(duì)于氣球水平向右拋出一物體，下列選項(xiàng)中能正確表示該物體相對(duì)于地球的軌跡的是(　　) 4．一小球從水平地面以v0斜拋而出，最后又落回同一水平面，不計(jì)空氣阻力，在下圖中能正確表示速度矢量的變化過程的是(　　) 題組二　斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 5．某學(xué)生在體育場(chǎng)上拋出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示．已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大 B．D點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大 C．從B到D加速度與速度始終垂直 D．從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小 6．如圖2所示，在地面的A點(diǎn)用彈弓以vA的速度打出一石子，方向與水平地面成θ角，石子落在樓頂上的B點(diǎn)，此時(shí)石子的速度為vB，不計(jì)阻力，以下說法中正確的是(　　) 圖2 A．若在B點(diǎn)以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點(diǎn) B．若在B點(diǎn)以與vA大小相等、與vB方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點(diǎn) C．若在B點(diǎn)以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點(diǎn)的右側(cè) D．若在B點(diǎn)以與vA大小相等、與vB方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點(diǎn)的左側(cè) 7．A、B兩物體初速度相同．A沿與水平方向成α角的光滑斜面上滑；B沿與水平方向成α角斜上拋．它們所能達(dá)到的最大高度分別為HA和HB，則(　　) A．HA＞HB B．HA＝HB C．HA＜HB D．無法確定 8．一位田徑運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)比賽中以10 m/s的速度沿與水平面成30 的角度起跳，在落到沙坑之前，他在空中滯留的時(shí)間約為(g取10 m/s2)(　　) A．0.42 s B．0.83 s C．1 s D．1.5 s 9．以相同的初速度，不同的拋射角同時(shí)拋出三個(gè)小球，A、B、C三球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示，下列說法中不正確的是(　　) 圖3 A．A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過程中，加速度都相同 B．B球的射程最遠(yuǎn)，所以最遲落地 C．A球的射高最大，所以最遲落地 D．A、C兩球的射程相等，兩球的拋射角互為余角，即θA＋θC＝ 題組三　綜合應(yīng)用 10．關(guān)于炮彈的彈道曲線，下列說法中正確的是(　　) A．如果沒有空氣阻力，彈道曲線的升弧和降弧是對(duì)稱的 B．由于空氣阻力的作用，彈道曲線的升弧短而彎曲，降弧長(zhǎng)而平伸 C．由于空氣阻力的作用，炮彈落地時(shí)速度方向與水平面的夾角要比發(fā)射時(shí)大 D．由于空氣阻力的作用，在彈道曲線的最高點(diǎn)，炮彈的速度方向不是水平的 11．籃圈附近的俯視圖如圖4甲所示，籃圈離地的高度為3.05 m．某一運(yùn)動(dòng)員，舉起雙手(離地高2 m)在罰球線旁開始投籃，籃球恰好沿著籃圈的外延進(jìn)入，且籃球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)就是剛要進(jìn)入的一點(diǎn)，其側(cè)面圖如圖乙所示．如果把籃球看作質(zhì)點(diǎn)，球出手的速度是10 m/s，試問：運(yùn)動(dòng)員應(yīng)以多大的角度投籃，才能達(dá)到此要求？ 圖4 12．(1)在空中某一位置，同時(shí)以相同的速率向不同方向各拋出一物體，如圖5所示，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)過一段時(shí)間，所有物體構(gòu)成一個(gè)________圖形(物體未落地)． 圖5 (2)如圖6所示，在傾角為θ的斜面上A點(diǎn)斜向上拋一小球，拋射方向與水平方向成θ角，小球落到斜面上的B點(diǎn)，A、B相距為L(zhǎng)，則小球的初速度為________． 圖6 13．世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽，它位于歐洲大陸與塞爾島之間，這個(gè)海峽只有約6 m寬，假設(shè)有一位運(yùn)動(dòng)員，他要以相對(duì)于水平面37的角度進(jìn)行“越海之跳”，可使這位運(yùn)動(dòng)員越過這個(gè)海峽的最小初速度是多少？忽略空氣阻力．(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8.取g＝10 m/s2) 答案精析 第4講　斜拋運(yùn)動(dòng) 1．BD　[斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)．豎直方向上升過程速度越來越小，下降過程速度越來越大，所以合速度先減小后增大；而合外力即為重力，所以加速度為重力加速度保持不變，但在最高點(diǎn)豎直方向速度為零，水平方向速度不等于零．故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．] 2．CD　[斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為g＝9.8 m/s2，在運(yùn)動(dòng)中速度的變化實(shí)質(zhì)是豎直方向的速度的變化，無論在什么階段，每秒鐘速度的變化量恒為9.8 m/s.] 3．B　[由題意可知，物體具有水平向右的速度，還有和氣球共同向上的速度，所以物體的合速度斜向上，即物體做斜拋運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，B正確．] 4．C　[斜拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以速度變化量的方向可以由Δv＝gt來判斷，因此Δv的方向應(yīng)豎直向下，其表示任意兩時(shí)刻速度的有向線段末端的連線保持豎直，故只有C正確．] 5．A　[由題意可知，鉛球從B到D的運(yùn)動(dòng)過程為平拋運(yùn)動(dòng)，鉛球的加速度為重力加速度g，保持不變，而速率逐漸增大，且速度與加速度方向之間的夾角有如下關(guān)系：tan θ＝＝，即t增大時(shí)θ減小，所以只有A項(xiàng)正確．] 6．AD　[由斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知，若在B點(diǎn)以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子必將逆著原來運(yùn)動(dòng)的軌跡落在A點(diǎn)，A項(xiàng)對(duì)，C項(xiàng)錯(cuò)；由于vA＞vB，若在B點(diǎn)以與vA等大與vB反向的速度拋出石子，則由于vAy＞vBy，石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將增大，又vAx＞vBx，則石子從B點(diǎn)以vA拋出后落地的水平射程將增大，故石子落在A點(diǎn)的左側(cè)，B項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)．] 7．A　[A沿斜面上滑，其加速度沿斜面向下，大小為a＝gsin α，沿斜面上升的位移s＝＝，上升的高度HA＝ssin α＝，B做斜拋運(yùn)動(dòng)，射高HB＝，所以HA＞HB，A正確．] 8．C　[起跳時(shí)豎直向上的分速度v0y＝v0sin 30＝10 m/s＝5 m/s，所以在空中滯留的時(shí)間為t＝＝ s＝1 s．] 9．C　[A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，故具有相同的加速度g，A正確；斜拋運(yùn)動(dòng)可以分成上升和下落兩個(gè)過程，下落過程就是平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋物體在空中的時(shí)間只決定于拋出點(diǎn)的高度可知，A球從拋物線頂點(diǎn)落至地面所需的時(shí)間最長(zhǎng)，再由對(duì)稱性可知，斜拋物體上升和下落所需的時(shí)間是相等的，所以A球最遲落地，故C正確，B錯(cuò)；已知A、C兩球的射程相等，根據(jù)射程公式X＝可知，sin 2θA＝sin 2θC，在θA≠θC的情況下，必有θC＋θA＝才能使等式成立，故D正確．] 10．AC　[關(guān)于彈道曲線，由于要考慮空氣阻力的影響，炮彈在水平方向不再做勻速運(yùn)動(dòng)，而是減速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上也不再是勻變速運(yùn)動(dòng)，而且炮彈所受的阻力與速度大小也有關(guān)系，因此彈道曲線在上升段會(huì)較長(zhǎng)和緩直，而下降階段則較短而彎曲，但軌跡在最高點(diǎn)仍只有水平方向的速度，否則就不會(huì)是最高點(diǎn)了．] 11．30 解析　從正向看，球的運(yùn)動(dòng)是斜上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用逆向思維，把球的運(yùn)動(dòng)看作反方向的平拋運(yùn)動(dòng)，由人投籃的側(cè)面圖可得x＝vxt，y＝3.05 m－2 m＝gt2， 設(shè)球離手時(shí)的速度為v0， 又因?yàn)榍蛟谧罡唿c(diǎn)的速度為vx＝v0cos θ 聯(lián)立以上關(guān)系式可得cos θ＝＝ 代入數(shù)據(jù)可得θ≈30. 12．(1)球形　(2) 解析　(1)物體以一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體為參考系，所有其他物體向各個(gè)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，且速度大小相等，故任意時(shí)刻只要不落地就在同一球面上．生活實(shí)例，節(jié)日的晚上向天空放出的禮花，炸開后是一個(gè)逐漸擴(kuò)大的球形． (2)小球在水平方向上：x＝Lcos θ＝v0tcos θ 小球在豎直方向上：－y＝－Lsin θ＝v0 tsin θ－gt2 則有v0＝ 13．7.9 m/s 解析　畫出運(yùn)動(dòng)員做斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖．如圖所示， 在豎直方向上：v0sin 37＝gt. 上升時(shí)間：t＝ 運(yùn)動(dòng)員跳躍時(shí)間：T＝2t＝ 在水平方向上：x≤v0cos 37T 所以，v0≥ ＝ m/s＝7.9 m/s 故跨越海峽的最小速度為7.9 m/s.