2021屆高三物理二輪復習?？寄Ｐ臀ｎ}復習—平拋運動斜面模型專題（含解析）

這是一份2021屆高三物理二輪復習常考模型微專題復習—平拋運動斜面模型專題（含解析），共13頁。試卷主要包含了單選題，多選題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
平拋運動斜面模型專題一、單選題如圖所示，D點為固定斜面AC的中點．在A點先后分別以初速度和水平拋出一個小球，結果小球分別落在斜面上的D點和C點．空氣阻力不計．設小球在空中運動的時間分別為和，落到D點和C點前瞬間的速度大小分別為和，落到D點和C點前瞬間的速度方向與水平方向的夾角分別為和，則下列關系式正確的是A.  B.  C.  D. 甲、乙兩個同學打乒乓球，某次動作中，甲同學持拍的拍面與水平方向成角，乙同學持拍的拍面與水平方向成角，如圖所示。設乒乓球擊打拍面時速度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前、后的速度大小相等，不計空氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度與乒乓球擊打乙的球拍的速度之比為A.  B.  C.  D. 如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，兩個可視為質(zhì)點的小球甲和乙分別沿水平方向拋出，兩球的初速度大小相等，已知甲的拋出點為斜面體的頂點，經(jīng)過一段時間兩球落在斜面上的A、B兩點后不再反彈，落在斜面上的瞬間，小球乙的速度與斜面垂直。忽略空氣阻力，重力加速度為g，則下列選項正確的是A. 甲、乙兩球在空中運動的時間之比為
B. 甲、乙兩球下落的高度之比為
C. 甲、乙兩球的水平位移大小之比為
D. 甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度方向與水平方向夾角的正切值之比為如圖所示，傾角分別為和的斜面固定在水平地面上，一小球從傾角為的斜面上某點分別以和的速度水平拋出，小球分別落在了兩個斜面上的M點和N點，M、N處在同一水平線上，且小球落在N點時速度方向與的斜面垂直，則等于    A.   B.   C.   D.  如圖所示，小球以在傾角為的斜面上方水平拋出，垂直落到斜面最小位移落到斜面，則以下說法正確的是重力加速度為A. 垂直落到斜面上則小球空中運動時間為
B. 以最小位移落到斜面則小球空中運動時間
C. 的位移是的位移2倍
D. 拋出速度增加2倍，則水平位移也增加2倍如圖所示，傾角為的斜面長，在斜面底端正上方的O點將一小球以的速度水平拋出，與此同時由靜止釋放斜面頂端的滑塊，經(jīng)過一段時間后，小球恰好能夠以垂直于斜面的速度在斜面P點處擊中滑塊，小球和滑塊均可視為質(zhì)點，重力加速度g取，，，則A. 小球在空中飛行的時間為
B. 小球拋出點到斜面P點的水平距離為
C. 小滑塊沿斜面下滑的加速度為
D. 小球拋出點到斜面底端的豎直高度為如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球，某次乒乓球與墻壁上A點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點，已知球拍與水平方向夾角，A、B兩點高度差，忽略空氣阻力，重力加速度，則球剛要落到球拍上時速度大小為A.  B.  C.  D. 如圖所示，兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長是其豎直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列說法正確的是  A. 不可能同時分別落在半圓軌道和斜面上
B. a球一定先落在半圓軌道上
C. a球可能先落在半圓軌道上
D. b球一定先落在斜面上二、多選題跳臺滑雪是一種極為壯觀的運動，它是在依山勢建造的跳臺上進行的運動．運動員穿著專用滑雪板，不帶雪杖在助滑路上獲得較大速度后從跳臺水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸．如圖所示，已知某運動員連帶身上裝備的總質(zhì)量，從傾角為的坡頂A點以速度沿水平方向飛出，到山坡上的B點著陸，山坡可以看成一個斜面不計空氣阻力，取，，A. 運動員在空中飛行的時間為
B. AB間的距離為75m
C. 運動員在空中飛行時離山坡最遠
D. 若運動員減小離開跳臺的初速度，落在山坡時速度與水平方向上的夾角將減小如圖所示為湖邊一傾角為的大壩橫截面示意圖，水面與大壩的交點為O。一人站在A點以速度沿水平方向扔一小石子，已知，不計空氣阻力，g取。下列說法正確的是   A. 若，則石子可以直接落入水中
B. 若，則石子不能直接落入水中
C. 若石子能直接落入水中，則越大，落水時速度方向與水平面的夾角越小
D. 若石子不能直接落入水中，則越大，落到大壩上時速度方向與大壩的夾角越大如圖，戰(zhàn)機在斜坡上方進行投彈演練，斜坡上a、b、c、d共線，且，戰(zhàn)機水平勻速飛行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第三顆落在d點．不計空氣阻力，第二顆炸彈可能落在A. ab之間 B. b點 C. c點 D. cd之間為了備戰(zhàn)2022年北京冬奧會，中國滑雪運動員在進行訓練時，其中有甲、乙運動員從平臺分別以、的速度飛水平出，如圖所示，甲運動員經(jīng)過時間t落在水平傾角為的斜坡AB的中點，則下列說法正確的是    A. 乙運動員落在B點右側(cè)
B. 乙運動員下落時間為2t
C. 落在斜坡AB上的運動員的速度方向相同
D. 乙運動員落地速率是甲運動員落地速率的2倍如圖所示，傾角的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為的物塊A以的初速度從斜面底端沿斜面上滑，同時在物塊A的正上方，質(zhì)量的物塊B以某一初速度水平向左拋出，當物塊A上滑到最高點時恰好被物塊B擊中。已知物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為，，，重力加速度，則在該過程中A. 物塊B在空中運動的時間為
B. 物塊B拋出時的初速度大小為
C. 物塊B動量的增加量為
D. 物塊B動能的增加量為如圖所示，小球A從斜面頂端水平拋出，落在斜面上的Q點，在斜面底端P點正上方水平拋出小球B，小球也剛好落在斜面上的Q點，B球拋出點離斜面底邊的高度是斜面高的一半，Q點到斜面頂端的距離是斜面長的，則A、B兩球A. 平拋運動的時間之比為 B. 平拋運動的時間之比為
C. 平拋運動的初速度之比為 D. 平拋運動的初速度之比為
答案和解析1.【答案】C
 【解析】【分析】
解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和推論靈活求解。
【解答】
A.由題意知小球先后兩次下落高度之比：，水平位移之比：，而，則：，A錯；
B.水平方向，有：，得：，B錯；
D.因平拋運動末速度方向的反向延長線平分水平位移，則必有：，D錯，
C.而，則有：，C正確。
故選C。
2.【答案】C
 【解析】【分析】本題考查平拋運動的知識，需要考生理解平拋運動的規(guī)律并結合幾何知識解題，此運動可看成平拋運動的逆過程。
【解答】由于不計空氣阻力，乒乓球在兩球拍之間運動可視為拋體運動，水平方向速度不變，乒乓球垂直擊打兩球拍時，，，解得，C正確．
3.【答案】D
 【解析】【分析】
甲球做平拋運動落在斜面上，此時甲球水平位移與豎直位移間與斜面夾角存在關系；乙球垂直落在斜面上，水平速度與豎直速度與斜面夾角存在關系，即可
判斷。
解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，明確垂直落在斜面時速度與斜面夾角的關系即可判斷。
【解答】
A、設初速度為，對乙分析，由于落到斜面上速度與斜面垂直，故，故下落時間：
對甲分析：，，，聯(lián)立解得，故，故A錯誤；
B、甲乙下落的高度之比為，故B錯誤；
C、甲乙水平位移之比為，故C錯誤；
D、甲球豎直方向的速度為，故甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值之比為，故D正確。
4.【答案】D
 【解析】解：由題可知兩小球做平拋運動下落的高度相同，根據(jù)可知兩小球做平拋運動的時間相同，設為t，
由題意及幾何關系可知，小球落在斜面上M點時，位移方向與水平方向的夾角為，小球落在N點時，速度方向與水平方向的夾角為，根據(jù)平拋運動規(guī)律有：
對落點為M點的小球：
可得：
對落點為N點的小球：
可得：
所以：：3，
故選：D。
此題考查了平拋運動的規(guī)律，解決本題的關鍵知道平拋運動和類平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解，尤其是注意分析做平拋運動的速度與位移方向的表達方法，難度中等。
5.【答案】B
 【解析】【分析】
本題主要考查平拋與斜面相結合問題，抓住垂直落到斜面最小位移落到斜面是解決本題的關鍵。
【解答】
A、小球速度方向與斜面垂直，根據(jù)平行四邊形定則知，gt，解得，故 A錯誤；
B、當質(zhì)點落在斜面上的B點時，位移最小，設運動的時間為t，則
水平方向：  t；豎直方向：
根據(jù)幾何關系有
則聯(lián)立解得；，故B正確。



C、根據(jù)題意的水平位移，豎直位移，的水平位移，豎直位移，但由于初速度不同，故的位移并不是的位移2倍，故C錯誤；
D、小球從O點到A點的水平距離，當速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，水平位移變?yōu)樵?/span>4倍，故D錯誤．

故選：B。
6.【答案】D
 【解析】【分析】
本題主要考查平拋運動中的斜面問題，解題的關鍵是由題意分析出速度與水平方向的夾角，由此求解出運動時間，再結合運動學公式和幾何關系即可求解。
【解答】
球恰好能夠以垂直于斜面的速度在斜面P點處擊中滑塊，則，解得，由得，AB錯誤；
C.根據(jù)幾何關系可得，又，得，C錯誤。
D.小球拋出點到斜面底端的豎直高度，D正確。
7.【答案】B
 【解析】【分析】
本題考查平拋運動的速度計算問題。
根據(jù)平行四邊形法則分解合速度，結合平拋運動規(guī)律列式可得。
【解答】
乒乓球從A到B做平拋運動，剛要落到球拍上時球的豎直速度，如圖乙所示，根據(jù)幾何關系可得乒乓球剛要落到球拍上的實際速度大小，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
8.【答案】C
 【解析】【分析】
平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，將圓軌道和斜面重合在一起進行分析比較，即可得出正確答案。
本題考查平拋運動比較靈活，要充分掌握平拋運動的特點。
【解答】
將圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點為A，初速度合適，可知小球做平拋運動落在A點，則運動的時間相等，即同時落在半圓軌道和斜面上；若初速度不適中，由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圓軌道上，故ABD錯誤，故C正確。

故選C。
9.【答案】BC
 【解析】【分析】
運動員在空中做平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，落在山坡上時豎直位移與水平位移之比等于，由此求出運動員在空中飛行的時間；通過時間求出豎直方向上的位移，結合幾何關系求出AB間的距離；
當運動員的速度與斜坡平行時離山坡最遠，由速度公式求時間；
根據(jù)速度方向與水平方向的夾角表達式分析初速度變化時速度與水平方向上的夾角是否變化。
本題是有限制條件的平拋，解決本題的關鍵要知道運動員落在山坡上時豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切，速度與斜坡平行時離山坡最遠，再結合分運動的規(guī)律研究。
【解答】
A.運動員由A到B做平拋運動，落在山坡上時，水平方向的位移為，豎直方向的位移為，且有，聯(lián)立可得，，故A錯誤；
B.由上得，則AB間的距離為，故B正確；
C.當運動員的速度與斜坡平行時離山坡最遠，此時運動員的豎直分速度為，由得，故C正確；
D.運動員落在山坡時速度與水平方向上的夾角的正切，與初速度無關，所以運動員的初速度減小，落在山坡時速度與水平方向上的夾角不變，故D錯誤。
故選BC。
10.【答案】AC
 【解析】【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度求出運動的時間，結合水平位移求出石塊落在水中的最小速度．石塊能落在水中，則下落的高度一定，豎直分速度一定，結合平行四邊形定則判斷速度方向與水平面夾角與初速度的大小關系．石塊不能落在水中，石塊豎直位移與水平位移的比值是定值，結合平拋運動的規(guī)律分析落在斜面上的速度方向與斜面傾角與什么因素有關。
解決本題的關鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和推論靈活求解。
【解答】
根據(jù)得，，則石塊不落入水中的最大速度， ，則石子可以落入水中，故A正確，B錯誤；
C.若石塊能落入水中，則下落的高度一定，可知豎直分速度一定，根據(jù)知，初速度越大，則落水時速度方向與水平面的夾角越小，故C正確；
D.若石塊不能落入水中，速度方向與水平方向的夾角的正切值，位移方向與水平方向夾角的正切值，可知，因為一定，則速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無關，故D錯誤。
故選AC。
11.【答案】CD
 【解析】【分析】
飛機與炮彈的水平速度相同，則落點在飛機的正下方，據(jù)水平向與豎直向的位移關系畫圖分析，確定落點。
考查平拋運動的規(guī)律，明確水平向與豎直向的運動規(guī)律。
【解析】
如圖

作出過a點的水平直線，設第三顆炸彈過該直線的D點，第二顆經(jīng)過BQ點；設炸彈經(jīng)過aD面時的速度為；取ad的中點O過豎直線；設，；
對第三顆炸彈有：水平方向上，
豎直方向上有：
對于第二顆炸彈：水平方向上有：
豎直方向上有：
聯(lián)立可知，；而
則說明第二顆炸彈一定能過且其與aD相交的位置一定在線的右側(cè)，則說明炸彈可能落到cd之間，包括c點．
故選：CD．
12.【答案】AC
 【解析】【分析】
運動員做平拋運動，根據(jù)幾何知識知，位移在水平方向的夾角等于斜面的傾角，由公式，可以求出落到斜面上的時間；根據(jù)位移夾角和速度夾角的關系，可以求出運動員剛要落到坡上時的速度大小。
本題考查了平拋運動規(guī)律。對于平拋運動，要能熟練運用運動的分解法進行分析，掌握相關的運動學公式是解題的基礎。
【解答】
假設斜坡無限長，對平拋運動的位移進行分解，位移與水平方向的夾角等于斜面的傾角，根據(jù)位移的夾角公式：，解得：
水平位移
豎直位移
所以，水平飛行速度變?yōu)?/span>，乙運動員的水平與豎直位移都為甲的4倍，但AB斜坡對應的水平與豎直位移只是甲的2倍，故乙運動員落在B點右側(cè)，乙運動員下落時間為小于2t，故A正確，B錯誤；
C.設落地點速度方向和水平方向的夾角為，根據(jù)位移夾角和速度夾角的關系有：，不變，不變，故落在斜坡AB上的運動員的速度方向相同，故C正確；
D.假設斜坡無限長，由，根據(jù)三角函數(shù)知識有，，甲、乙運動員從平臺分別以、的速度飛水平出，落地時乙運動員落地速率是甲運動員落地速率的2倍，根據(jù)上邊分析可知，乙運動員落在B點右側(cè)，故關系不成立，故D錯誤。
13.【答案】BC
 【解析】【分析】
本題考查動量定理、動能定理、運動學公式，難度不大。
兩物塊相遇時運動時間相等，由動量定理求出A運動時間即是B運動的時間；相遇時二者水平位移相等，由運動學公式求出物塊B的初速度；由動量定理求出物塊B動量的增加量；由動能定理得物塊B動能的增加量。
【解答】
A.以物塊A為研究對象，由動量定理得，解得，物塊A、B相遇時二者運動的時間相等，A項錯誤；
B.由，解得，B項正確；
C.由動量定理得物塊B動量的增加量為，C項正確；
D.由動能定理得物塊B動能的增加量為，D項錯誤。
故選BC。
14.【答案】AD
 【解析】【分析】
小球作平拋運動，根據(jù)豎直方向的位移計算下落時間；根據(jù)水平方向的位移與下落時間之比求初速度。
本題考查平拋運動規(guī)律的應用，關鍵是掌握平拋運動的處理方法運動的分解法。
【解答】
設斜面體的高為h，則A球平拋運動的高度為，B球平拋運動的高度為，由運動學公式，，解得，故A正確，B錯誤；
兩球平拋運動的位移之比為2：1，由可知，平拋運動的初速度之比為，故C錯誤，D正確。
故選AD。