适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练18

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课时规范练18
基础对点练
1.(平抛运动的规律)(2023江西乐平中学模拟)从离地高为h处水平抛出一个小球,小球从抛出到落地的水平位移大小为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球从抛出到落地过程的平均速度大小为(　　)
A. B.
C. D.2
答案 C
解析 由h=gt2得小球平抛运动的时间t=,平抛运动的位移大小s=h,因此整个过程的平均速度大小v=,C正确。
2.(斜面约束的平抛运动)(2023广东韶关模拟)如图甲所示,足够长的斜面AB固定放置,一小球以不同初速度v0从斜面A点水平抛出,落在斜面上的位置离A点距离为s,得到s-图线如图乙所示,若图乙的斜率为k,则k等于(　　)

甲

乙
A. B.
C. D.
答案 A
解析 根据平抛运动的规律可得scosθ=v0t,ssinθ=gt2,解得s=,则k=,故选A。
3.(斜抛运动)(2023陕西安康模拟)如图所示,小明同学将飞机模型以速度v0斜向上掷出,速度方向与水平方向的夹角为53°,大小为5.0 m/s,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力,则飞机模型在轨迹最高点的速度大小为(　　)

A.0 B.3.0 m/s
C.4.0 m/s D.5.0 m/s
答案 B
解析 飞机模型只受重力做斜上抛运动,在最高点竖直速度为零,水平速度不变,则此时飞机模型沿水平方向的分速度大小为vx=v0cos53°=3.0m/s,故选B。
4.(平抛运动的临界问题)(多选)(2023陕西长安一中模拟)如图所示,某学校的排球场长为18 m,球网高度为2 m。一同学站在离网3 m的线上(虚线所示)正对网竖直跳起,并在离地高2.5 m处将球向正前方水平击出。不计球飞行过程中受到的阻力,欲使球既不触网又不出界,则击球速度可能是(　　)

A.10 m/s B.9 m/s
C.16 m/s D.18 m/s
答案 AC
解析 设排球水平击出时高度为H,球网高度为h,若排球恰好过网,则有H-h=,解得t1=s=s,则此时击球速度为v1=m/s=3m/s,若排球恰好不出界,则有H=,解得t2=s=s,则此时击球速度为v2=m/s=12m/s,所以击球速度满足3m/s 5.(类平抛运动)(多选)在光滑的水平地面上有一木块(可视为质点),在水平恒力F作用下,由静止开始经过2 s速度达到10 m/s,2 s末把外力水平旋转90°,大小保持不变,再经过2 s到达某一点,则(　　)
A.4 s末木块的速度大小为20 m/s
B.4 s末木块的速度大小为10 m/s
C.4 s末木块距出发点的距离为10 m
D.4 s末木块距出发点的距离为10 m
答案 BD
解析 由题意可知,加速度为a=m/s2=5m/s2,因为2s末把外力水平旋转90°,大小保持不变,则木块加速度大小不变,方向与2s末速度方向垂直,2s末到4s末木块做类平抛运动,2s末到4s末木块沿外力方向的速度大小为v=at2=10m/s,所以4s末木块的速度大小为v'=m/s=10m/s,A错误,B正确;由分析知,4s末木块距出发点沿着原来外力的方向位移为x1=+v0t2=30m,沿垂直于原来外力的方向位移为x2==10m,所以4s末木块距出发点的位移大小为x==10m,C错误,D正确。
素养综合练
6.(多选)如图所示,一运动员从相同高度的A、B两位置先后抛出同一篮球,都直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,忽略空气阻力,下列说法正确的是(　　)

A.篮球从A、B两位置抛出时的速度大小相等
B.篮球从A位置抛出时的水平分速度比从B位置抛出时的水平分速度大
C.两次篮球从被抛出到落入篮筐,克服重力做的功相同
D.篮球从A位置抛出后的速度变化比从B位置抛出后的速度变化快
答案 BC
解析 研究两个过程的逆过程,可看作篮球从篮筐沿相同方向斜向上做斜抛运动,落到同一高度上的A、B两点,因为两球抛射角相同,A的位置离篮筐较远,则从A位置抛出时的水平分速度较大,故B正确;逆向来看,两球抛射角相同,从A位置抛出的水平分速度较大,则从A位置抛出时的竖直分速度也较大,由斜抛的对称性可知,篮球从A位置抛出时的速度大于从B位置抛出时的速度,故A错误;两次抛出到落入篮筐,篮球在竖直方向的位移是一样的,所以克服重力做功相同,故C正确;篮球在空中运动,不计空气阻力,仅受重力作用,速度变化快慢保持不变,故D错误。
7.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称一绝,如图甲所示,刀削面传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图乙所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是(　　)

A.若初速度为v0,则L B.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
C.速度的变化量都相同
D.运动的时间都相同
答案 B
解析 小面圈做平抛运动,有h=gt2,可得运动的时间都相同,故D正确,与题意不符;速度的变化量为Δv=gΔt,加速度相同,下落时间也相同,故速度的变化量都相同,故C正确,与题意不符;小面圈水平位移的范围为L 8.(2023黑龙江哈尔滨九中模拟改编)某单板滑雪运动员重心运动的过程简化图如图所示,若其滞空时间(即从A到C的时间)t=2.8 s,最高点B与着陆点C的高度差hBC=16.2 m,水平间距xBC=21.6 m,重力加速度g取10 m/s2,空气阻力不计,求:

(1)运动员过B点时的速度大小vB;
(2)起跳点A与最高点B的距离L。
答案 (1)12 m/s
(2)13 m
解析 (1)根据题意可知,运动员从B到C做平抛运动,竖直方向上有
hBC=
水平方向上有
xBC=vBt2
联立代入数据解得
t2=1.8s,vB=12m/s。
(2)根据题意可知,从A到B所用时间为
t1=t-t2=1s
起跳点A与最高点B的水平距离为
xAB=vBt1=12m
竖直距离为
hAB==5m
则起跳点A与最高点B的距离为
L==13m。
9.如图所示,竖直面内虚线与x轴之间宽度为h的区域内存在大小恒定的水平风力(其他区域不存在风力)。自该区域上方某一点A(图中未画出)将质量为m的小球以一定初速度水平抛出,恰好从坐标原点O进入风力区域。若风力方向水平向左,小球从点Q(1 m,3 m)离开风力区域时的速度方向恰好竖直向下;若风力方向水平向右,小球恰好做直线运动,并从P点离开该区域。竖直方向只受重力作用,且重力加速度g取10 m/s2。求:

(1)P点坐标;
(2)小球从Q点离开时的速度大小;
(3)小球抛出点A的坐标。
答案 (1)(3 m,3 m)
(2)4 m/s
(3)(-2 m,-1 m)
解析 (1)设小球平抛初速度为v0,O点竖直方向速度大小为vy1,穿过风力区域的时间为t,则根据匀变速运动规律可知,水平方向
ΔvxOQ=-ΔvxOP=-v0
所以P点水平方向分速度大小应为2v0,由匀变速运动规律知
xOQ=t=1m
所以xOP=t=3m
综上,P点坐标为(3m,3m)。
(2)将速度分解到x轴和y轴方向,设经过Q点时y轴方向分速度大小为vy2,根据几何关系可知
vy2=2vy1
根据匀变速运动规律
=2gh
联立解得vy1=2m/s
即经过Q点时速度大小为4m/s。
(3)从A到Q竖直方向做自由落体运动,由(2)可知,AO竖直方向高度差
h'=h=1m
由平抛运动推论知,将O点速度反向延长交水平位移于中点处,故由几何关系可知,AO水平距离为2m,综上,抛出点A的坐标为(-2m,-1m)。