热点9 抛体运动+实际情景--高考物理50热点冲刺精练

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2024高考物理50热点冲刺训练
热点9 抛体运动+实际情景
1.. （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/s B. 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。
2. （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. 0.1m B. 0.2m C. 0.4m D. 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。
3（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。
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/s B. 4m/s C. 5m/s D. 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
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