(统考版)2023高考物理二轮专题复习习题-专题强化训练4运动的合成与分解平抛运动及类平抛运动.docx

专题强化训练4运动的合成与分解平抛运动及类平抛运动选择题(17题为单项选择题，810题为多项选择题)12022·福建押题卷为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，快递公司采用无人机配送快递无人机在某飞行配送过程中，沿水平方向的速度vx，和竖直向上的速度vy，与飞行时间t的关系如图所示，下列说法正确的是()A在t1时刻，无人机处于失重状态B在t2时刻，无人机上升至最高点C在0t2内，无人机沿直线飞行D在t2t3内，无人机做匀变速运动22022·广东冲刺卷如图所示，某趣味游戏中小球从圆柱形水杯口边缘沿直径方向水平射入，球与杯壁的碰撞是弹性碰撞，不计空气阻力则小球入水前的运动轨迹情景图可能正确的是()3.如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2则()At2>t1，v2x2v1x1Bt2>t1，v2x1v1x2Ct2t1，v2x2v1x1Dt2t1，v2x1v1x24.如图所示，滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出，均落至B点，第二次的滞空时间比第一次长，则()A两次滑出速度方向相同B两次腾空最大高度相同C第二次滑出速度一定大D第二次在最高点速度小52022·北京押题卷如图，飞机距离水平地面的高度为H，在水平方向以速度v0匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一箱质量为m的救援物资，救援物资打在山坡上的A点，A点的高度为h.不考虑空气阻力的影响，则()A这箱物资在空中飞行的时间为 2HgB这箱物资落到A点时的动能为mg(Hh)CA点距山坡底端的水平距离为v02(H)gD山坡的倾角满足tan v02(H)g62022·广东押题卷消防车的供水系统主要由水系、输水管道和水炮组成如图，在水平地面上用消防水炮对建筑物上离地高度h20 m的着火点进行灭火，整个供水系统的效率为60%，假设消防水炮出水口到火点的水平距离x30 m，水柱的最高处正好到达着火位置，水炮出水的流量是3.6 m3/min，水的密度1.0×103 kg/m3，重力加速度g10 m/s2，不计空气阻力，则()A从水炮射出的初速度为30 m/sB在着火点水流的速度为30 m/sC空中水柱的水的质量为7 200 kgD水泵的输入功率为31 250 W7.第24届冬奥会在我国北京市和河北省张家口市联合举行，激发了广大冰雪运动爱好者的兴趣其中，跳台滑雪比赛中的跳台由助滑坡、着陆坡、停止区组成，若着陆坡为倾角37°的斜面，运动员在坡顶以10 m/s的初速度水平飞出，最后落回着陆坡若忽略一切阻力影响，则下列说法正确的是(sin 37°0.6，cos 37°0.8，tan 56°1.5，g取10 m/s2)()A运动员在空中的飞行时间为1.5 sB运动员落到着陆坡时的速率与下落高度成正比C运动员落在着陆坡上时速度方向与水平方向的夹角为74°D从飞出开始计时，运动员与着陆坡相距最远时所需时间与初速度无关82022·湖南押题卷投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，礼记传中提到：“投壶，射之细也宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°.已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(sin 37°0.6，cos 37°0.8，sin 53°0.8，cos 53°0.6)，下列说法正确的是()A甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为169B甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为34C甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为916D甲、乙两人所射箭落入壶口时的动能之比为1699.如图所示，投球游戏中，某同学将皮球从地面上方O处水平抛出，第一次皮球直接落入墙角A处的空框，第二次皮球与地面发生一次碰撞后恰好落入A处空框已知皮球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力，则()A第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍B两次抛出皮球过程人对球做的功一样多C皮球入框瞬间，第二次重力的功率等于第一次D.从投出到入框，第二次皮球重力势能的减少量比第一次多102022·河北卷如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、1和h2、v2、2表示花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力下列说法正确的是()A若h1h2，则v1v2R2R1B若v1v2，则h1h2R12R22C若12，v1v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D若h1h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则12专题强化训练4运动的合成与分解平抛运动及类平抛运动1解析：由题图可知，在t1时刻，无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向匀加速上升，则无人机的加速度竖直向上，故无人机处于超重状态，故A错误；在t2时刻，无人机竖直向上的速度达到最大，但不是最高点，后面还在匀减速上升，故B错误；在0t2内，无人机的初速度和加速度不共线，所以无人机做曲线运动，故C错误；在t2t3内，无人机水平方向做匀减速直线运动，则水平加速度恒定，竖直方向匀减速上升，竖直加速度恒定，则无人机的合加速度恒定，故无人机做匀变速运动，故D正确答案：D2解析：若小球不与杯壁相碰，则做完整的平抛运动直至落水，A正确；若小球与杯壁相碰，由于碰撞是弹性碰撞，可知小球在水平方向往返速度大小不变，故向右运动时间与向左运动时间相等，小球在竖直方向做自由落体运动，相同时间的位移比应为h1h213对比题图可知，B、C、D错误答案：A3解析：设河宽为d，船自身的速度为v，与河岸上游的夹角为，对垂直河岸的分运动，过河时间tdvsin则t1t2对两次的合运动，过河时间相等tx1v1x2v2解得v2v1x2x1，故选C.答案：C4解析：对运动员运动分析可知，从坡道A点滑出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，即上升时间等于下降时间，由题知第二次的滞空时间比第一次长，所以第二次下降时间大于第一次，由h12gt2知，第二次腾空最大高度大于第一次，又因为两次水平位移相等，所以两次位移角不同，即两次滑出速度方向不相同，故A、B错误；因为第二次下降时间大于第一次，且两次水平位移相等，由xvxt知，第二次滑出后水平分速度小于第一次，即第二次在最高点速度小又由vygt可知，第二次滑出后竖直分速度大于第一次，所以第二次滑出速度不一定大，故C错误，D正确答案：D5解析：由Hh12gt2可得这箱物资在空中飞行的时间为t 2Hhg，故A错误；不考虑空气阻力的影响，只有重力做功，所以有Ek12mv02 mg(Hh)可得EkmgHh+12mv02，故B错误；A点距山坡底端的水平距离即为物资的水平位移，则有xv0tv02Hhg，故C正确；山坡的倾角满足tan hxhv0 g2Hh，故D错误答案：C6解析：水从炮口射出后，做斜抛运动，由于水到达着火点，刚好处于最高点，故可逆向视作平抛运动，设水在最高点的速度大小为vx，由平抛运动规律可知水在空中运动的时间为t2hg 2×2010s2 s则水平射出时水平方向的分速度大小为：vxxt302m/s15 m/s竖直方向的分速度大小为vygt20 m/s则水射出时的初速度大小为v0vx2+vy2 25 m/s，故A、B错误；由题意结合前面的分析可得空中水的质量为m3.660×2×1.0×103kg120 kg，C错误；水炮对水做功的功率为：P12mv2t12×120×2522W18 750 W，所以水泵的输入功率为PP'60%18 7500.6 W31 250 W，D正确答案：D7解析：由题意得，运动员起跳点后的腾空飞行可简化为平抛运动，由平抛运动规律有，水平方向xv0t竖直方向h12gt2由题意可知tan 37°hx解得t2v0tan37°g1.5 s，A正确；运动员从水平飞出至落到着陆坡时，由动能定理得mgh12mv212mv02解得运动员落到着陆坡时的速率为v2gh+v02 与下落高度不成正比，B错误；设运动员落在着陆坡上时速度与水平方向的夹角为，则有tan 2 tan 37°解得56°，C错误；当运动员做平抛运动的速度方向与着陆坡平行时，运动员与着陆坡相距最远，有tan 37°vyv0gtv0，所需时间为tv0tan37°g即其与初速度成正比，D错误答案：A8解析：甲、乙两人射箭高度相同，两支箭在空中的运动时间相同，落入壶口时竖直方向的速度vy相同设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为，箭射出时的初速度为v0，则tan vyv0，即v0vytan .两支箭射出的初速度大小之比为tan 53°tan 37°169，A正确；设箭尖插入壶中时的速度大小为v，则v sin vy，即vvysin，两支箭落入壶口时的速度大小之比为43，B错误；因两支箭在空中的运动时间相同，甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比，即初速度大小之比等于169，C错误；由Ek12mv2可知，两支箭落入壶口时的动能之比为169，D正确答案：AD9解析：设抛出点距离地面的高度为h，下落时间为t，则有h12gt2设第一次抛出去的速度为v1，则水平位移与抛出速度关系xv1t第二次抛出去的速度为v2，则水平位移与抛出速度关系xv2·3t联立可知v13v2第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍，A正确；由动能定理可知，人对球做的功等于球被抛出时的动能，两次抛出时的速度不同，被抛出时的动能不同，故人对球做的功不一样，B错误；皮球入框瞬间，重力的功率为Pmgvymg2gh两次落入框时竖直方向的分速度大小相同，第二次重力的功率等于第一次，C正确从投出到入框，同一皮球两次高度的变化相同，故两次皮球重力势能的减少量一样多，D错误答案：AC10解析：根据平抛运动的规律，h12gt2，Rvt解得Rv2hg可知若h1h2，则v1v2R1R2若v1v2，则h1h2R12:R22，A错误，B正确；若12，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，C错误；设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若12，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则tRv相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为Q0vtS0RtRS0RtS0tS0 2hg相等，即一周中每个花盆中的水量相同，D正确答案：BD