第四章冲刺985深化内容
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第四章冲刺985深化内容
(一)曲线运动中的一个难点——双临界问题(细化题型)
平抛运动和圆周运动是两种典型的曲线运动模型,均是高考的重点,两者巧妙地结合对学生的推理能力提出更高要求,成为高考的难点。双临界问题能有效地考查学生的分析能力和创新能力,从而成为高考命题的重要素材。下面分三类情况进行分析。
[典例1] (全凭刀削得名。如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高
处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若
面团到锅上沿的竖直距离为0.8 m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4
m,锅的直径为0.4 m。若削出的面片能落入锅中,则面片的水平初速
度可能是(g=10 m/s2)( )
A.0.8 m/s B.1.2 m/s C.1.8 m/s D.3.0 m/s [解析] 水平飞出的面片发生的运动可看成平抛运动,根据平抛运动规律,水平方向:
1x=v0t ①,竖直方向:y=gt2 ②,其中水平位移大小的范围是0.4 m≤x≤0.8 m,联立①②2
代入数据解得1 m/s≤v0≤2 m/s,故B、C项正确。
[答案] BC
[方法规律]
解决平抛运动中双临界问题的一般思路
(1)从题意中提取出重要的临界条件,如“恰好”“不大于”等关键词,准确理解其含义;
(2)作出草图,确定物体的临界位置,标注速度、高度、位移等临界值;
(3)在图中画出临界轨迹,运用平抛运动的规律进行解答。
[集训冲关]
1.(2017济南模拟)套圈游戏是一项很受欢迎的群众运动,要求每次从同一位置水平抛出圆环,套住与圆环前端水平距离为3 m的20 cm高的竖直细杆,即为获胜。一身高1.7 m的人从距地面1 m高度水平抛出圆环,圆环半径为8 cm,要想套住细杆,他水平抛出圆环的速度可能为(g取10 m/s2)( )
A.7.4 m/s B.7.8 m/s C.8.2 m/s
1解析:选B 根据h1-h2=gt2得,t=2 D.8.6 m/s 2?h1-h2?=g2?1.0-0.2?s=0.4 s。10
x+d3+0.16x
3则圆环做平抛运动的最大速度v1=t= m/s=7.9 m/s,最小速度v2=t m/s0.40.4
=7.5 m/s,则7.5 m/s7.9 m/s,故B正确。
2.(2017安徽师大附中检测)如图,窗子上、下沿间的高度H=1.6
m,墙的厚度d=0.4 m,某人在离墙壁距离L=1.4 m、距窗子上沿h
=0.2 m处的P点,将可视为质点的小物件以速度v水平抛出,小物
件直接穿过窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2。则v的取值范围
是( )
A.v7 m/s
C.3 m/s≤v≤7 m/s B.v2.3 m/s D.2.3 m/s≤v≤3 m/s
解析:选C 小物件做平抛运动,恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。此时有L=vmaxt,1h=2,代入解得vmax=7 m/s,恰好擦着窗口下沿左侧穿过时速度v最小,则有L+d=vmint,2
1H+h=gt′2,解得vmin=3 m/s,故v的取值范围是3 m/s≤v≤7 m/s,C正确。 2
3.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球
以水平速度v飞出,g取10 m/s2,欲打在第四级台阶上,则v的取值范围
是( ) 6 m/sv≤22 m/s
B.2 m/sv≤3.5 m/s 2 m/s6 m/s
D.22 m/s6 m/s
1解析:选A 若小球打在第四级台阶的边缘上,高度h=4d,根据h12,得t1=2
= gx1.6 s=0.32 s,水平位移x1=4d,则平抛的最大速度v1=m/s=2 2 10t10.326d
g=0.24 s,1m/s;若小球打在第三级台阶的边缘上,高度h=3d,根据h=22,得t2= 2
x1.2水平位移x2=3d,则平抛运动的最小速度v2=m/s6 m/s,6 t20.24
m/sv≤2 m/s,故A正确。
4.(2017湛江质检)如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力)
,数据如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1=2h2
sB.若保持击球高度不变,只要球的初速度v0不大于2gh1,球就一定落在对方界内 h1
C.任意降低击球高度(
仍大于
h2),只要击球初速度合适,球就一定能落在对方界内
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