热点07 与实际结合的抛体运动-高考物理30热点最新模拟题精练

这是一份热点07 与实际结合的抛体运动-高考物理30热点最新模拟题精练，文件包含热点7与实际结合的抛体运动原卷版docx、热点7与实际结合的抛体运动解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。

1. （2024江西上进联盟质检）如图甲，投石机是运用杠杆原理设计和制造一种古代用于军事攻城的大型器械。图乙为投石机的简化示意图，其长臂的长度为，短臂的长度为，质量为的石块装在长臂末端的弹袋中，质量为的重锤安装于短臂末端。初始时长臂被绞索固定，杠杆处于静止状态，其与水平面的夹角为。石块和重锤均看作质点，重力加速度g取，不计一切阻力。释放杠杆，重锤落下带动杠杆转动，当长臂转动至竖直位置时，杠杆被制动而停止，石块被水平抛出，石块被投出时的水平速度约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，设石块被投出时的水平速度为，此时重锤的速度为，由可知
由机械能守恒定律有
联立代入数据解得
故选B。
2. （2024山东潍坊1月质检）第19届杭州亚运会，中国女排第九次摘得亚运会金牌。在某次训练中，运动员从底线中点正上方高处将球以的速度水平击出，球恰好擦着球网上沿进入对方场内，已知排球场长，宽，球网高，不计空气及擦网时的阻力，g取，则该运动员击球速度不可能超过（ ）
A. 22.5m/sB. C. D.
【参考答案】B
【名师解析】
根据平抛规律有
，
解得，球从水平击出到擦网的时间和球运动的总时间分别为
，
当运动员击出的球擦网的速度达到最大时，球恰好到对方场内的边界处，如下图所示
设球击出的速度方向与球场中线的夹角为，则有
由题意可知，其中
，
联立解得
故选B。
3. （2024重庆乌江新高考协作体一模）如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的Q点。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s，则P、Q两点的高度差为（ ）
A. 0.1mB. 0.2mC. 0.4mD. 0.8m
【参考答案】C
【名师解析】由几何关系得，乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为
又因为，解得，C正确。
4. （2024河北张家口期末）某同学放学后到清水河练习打水漂，从距水面1.25m高处以的初速度水平掷出一枚石块。若石块始终在同一竖直面内运动，石块每次与水面接触后速率损失50%，入水速度和出水速度与水面的夹角相等且保持不变，当入水速度小于1m/s就会落入水中，取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 出水速度与竖直方向的夹角为30°
B. 水面上一共出现4个接触点
C. 从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为0.125s
D. 第三个接触点与第四个接触点之间的距离为
【参考答案】D
【名师解析】
从抛出点到第一次接触水面根据平抛运动规律有
解得
抛出点到第一个入水点的水平距离为
且
设入水速度与水平方向的夹角为，则
解得
则出水速度与竖直方向夹角为60°，故A错误；
C．第一次入水速度为
出水速度为
从第一次接触水面到第二次接触水面所用时间为
第一个接触点与第二个接触点之间距离为
从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为
故C错误；
D．第二个接触点与第三个接触点之间距离为
同理可得第三个接触点与第四个接触点之间距离为
故D正确；
B．第四次接触水面后出水速度为
由此可知，第5次接触水面后落入水中，因此一共出现5个接触点，故B错误。
故选D。
5. （2024陕西咸阳一模）某同学玩飞镖时，先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图中曲线1、2 所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
A. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为
B. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2：1
C.
D.
【参考答案】A
【名师解析】
由题意，假设2下落的高度为h，则1下落的高度为2h，竖直方向做自由落体运动，则由公式
得
即
、
所以1、2在空中运动的时间之比为：1；
水平方向有
则先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 ，故A正确，B错误；
两飞镖落在O点的竖直速度分别为
又有
由以上整理得
则
故CD错误。
6. （2024宁夏银川一中第六次月考）中国的面食种类繁多，其中“刀削面”堪称天下一绝。如图所示，厨师将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出，小面圈距锅的高度h=0.3m，与锅沿的最近水平距离L=0.45m，锅可视为半径R=0.25m的半球壳（不计锅的厚度），水面到锅底的距离d=0.1m。不计一切阻力，小面圈的运动可视为平抛运动，重力加速度大小取g=10m/s2，则直接落入水中的小面圈被削出的最大初速度是（ ）
A. 3m/sB. 4m/sC. 5m/sD. 6m/s
【参考答案】A
【名师解析】设锅沿到水面的高度为h'，则
所以锅内水面的半径为
对恰好以最大速度落入水中的小面圈，水平方向，有
竖直方向，有
联立解得 ，。故选A。
7. （2024浙江舟山期末）飞镖是深受群众喜爱的休闲运动。如图1所示，竖直墙面悬挂一飞镖盘，其下边缘离地面高度。某同学在盘面正前方，离地高的A处，将飞镖垂直盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度以及飞镖的长度，已知，。
（1）若想让飞镖射中飞镖盘，求飞镖水平掷出时的最小速度；
（2）若飞镖水平掷出时的速度大小，求飞镖在空中运动的时间t；
（3）若某次投掷，飞镖射到墙上时的速度与竖直方向夹角，如图2所示，求飞镖水平掷出时的速度大小。
【参考答案】（1）；（2）；（3）
【名师解析】
（1）飞镖掷出后恰好射中飞镖盘下边沿，则有
解得
则飞镖水平掷出时的最小速度为
（2）假设飞镖掷出后射中墙壁，经历时间，则有
此时竖直方向下落的高度为
所以假设不成立，飞镖射中地面；则
解得
（3）若某次投掷，飞镖射到墙上时的速度与竖直方向夹角，如图所示
由几何关系可得
又
，
联立解得
8．（2024广东百日冲刺联合检测）游客在动物园里常看到猴子在荡秋千和滑滑板，其运动可以简化为如图所示的模型，猴子需要借助悬挂在高处的秋千绳飞跃到对面的滑板上，质量为的猴子在竖直平面内绕圆心做圆周运动。若猴子某次运动到点的正下方时松手，猴子飞行水平距离后跃到对面的滑板上，点离平台高度也为，猴子与点之间的绳长，重力加速度大小，不考虑空气阻力，秋千绳视为轻绳，猴子可视为质点，求：
（1）猴子落到滑板时的速度大小；
（2）猴子运动到点的正下方时绳对猴子拉力的大小。
【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】（1）设猴子松手后飞行的时间为，由平抛运动规律在竖直方向上有
在水平方向上有
解得
在竖直方向上有
解得
得猴子落到平台时的速度大小
（2）设猴子运动到点的正下方时绳对选手拉力的大小为，猴子做圆周运动的半径为
猴子经过圆周运动轨迹最低点时，由牛顿第二定律得
解得绳对猴子拉力的大小
9. （2024山东滨州期末）在物理学习中，我们经常迁移应用已学到的知识去更好地处理更多的问题。例如在研究曲线运动时，可以把大段的曲线看作由很多很短的小段曲线组成，每一小段都可以看作一个圆周运动的一部分，该圆的半径我们称为曲线在该点的曲率半径，如图1所示。2023年12月14日-15日，一场大雪降临，某滑雪场修建了一个抛物线形的大型滑道，如图2所示，轨道末端切线水平，滑道最高点距离水平地面H=3.6m，末端O点距离水平地面h=1.8m。一个滑雪爱好者从滑道顶端A点由静止滑下，滑到滑道末端O点之后离开滑道落到下方的水平地面上。已知滑雪者及其装备总质量为m=60kg，滑雪者从滑道顶端滑下后离开滑道后的运动曲线与滑道曲线关于O对称，如图所示。不计一切阻力的影响，滑雪者可看作质点，重力加速度g取。
（1）若已知滑道末端O点处的曲率半径为3.6m，求在O点滑道对滑雪者的支持力大小；
（2）求滑雪者落地时的速度大小和方向；
（3）求滑雪者在滑道A点处对轨道的压力大小。
【参考答案】（1）1200N；（2），与水平方向的夹角为；（3）
【名师解析】
（1）不计一切阻力的影响，滑雪者从A点到O点由动能定理可得
解得
在O点对滑雪者由牛顿第二定律得
解得在O点滑道对滑雪者的支持力大小
（2）滑雪者离开O点做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，由解得滑雪者落地时竖直方向的速度大小为
滑雪者落地时的速度大小
速度方向与水平方向夹角的正切值为
解得
滑雪者落地时的速度方向为与水平方向的夹角为。
（3）由于滑雪者从滑道顶端滑下后离开滑道后的运动曲线与滑道曲线关于O对称，所以滑雪者在滑道A点处对轨道的倾角为，滑雪者在滑道A点处轨道对滑雪者的支持力大小为
由牛顿第三定律可知滑雪者在滑道A点处对轨道的压力大小为。
10. （2024福建泉州质检2）在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中，我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果，训练时会尝试不同质昼和不同夹角的抛球感觉。如图，在某次训练中运动员将质量的铅球斜向上抛出，铅球离开手的瞬间速度大小，方向与水平夹角，铅球离开手时离水平地面的高度。取重力加速度，，，不计空气阻力。求铅球：
（1）离开手瞬间的水平分速度大小和竖直分速度大小；
（2）上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H；
（3）落地前瞬间的动能。
【参考答案】（1），；（2），；（3）
【名师解析】
【详解】（1）初速度的水平分速度大小
可得
初速度的竖直分速度大小
可得
（2）竖直方向由速度与时间的关系可得铅球上升到最高点的时间
解得
设铅球从抛出点上升到最高点的距离为，则根据竖直方向的运动有
则铅球离地的最大高度
（3）铅球从抛出到落地的过程中，由机械能守恒定律有
解得