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题型：多选题题类：难易度：普通

北京市第四中学顺义分校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题

如图所示，一名运动员在水平面上进行跳远比赛，腾空过程中离水平面的最大高度为 $\text{[math]}$ ，起跳点与落地点的水平距离为 $\text{[math]}$ ，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度 $\text{[math]}$ ，则运动员（）

A、在空中的运动时间为 $\text{[math]}$ B、在最高点时的速度大小为 $\text{[math]}$ C、落地时的速度大小为 $\text{[math]}$ D、落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°

举一反三

如图所示，从A点以v₀=4m/s 的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平．小物块通过圆弧轨道后以6m/s的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上．已知长木板的质量M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ₁=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ₂=0.1，OB与竖直方向OC间的夹角θ=37°，取g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，则：

（1）求小物块运动至B点时的速度；

（2）若在AB间搭一斜面（长虚线所示），求小物块平抛后多久离斜面最远？

（3）若小物块恰好不滑出长木板，求此情景中自小物块滑上长木板起、到它们最终都停下来的全过程中，它们之间的摩擦力做功的代数和？

如图，无人机可以实现将急救用品和药物快速送达灾区救人扶伤。某兴趣小组对无人机物资配送过程进行物理建模研究，简化为如下过程：假设某架无人机搭载 $\text{[math]}$ 的物资，在离地足够高 $\text{[math]}$ 处沿水平方向以 $\text{[math]}$ 保持匀速直线运动，飞达投递点时将物资以 $\text{[math]}$ 竖直向下弹射，弹射时间极短；物资下降高度 $\text{[math]}$ 时竖直向下的速度 $\text{[math]}$ ，此时立即打开降落伞，使物资减速下降，物资恰好降落到离起点正下方水平距离 $\text{[math]}$ 处的指定位置。假设物资运动过程中不受水平方向的空气阻力，打开降落伞之前空气阻力恒定，打开降落伞之后空气阻力与竖直速度的关系满足 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 。已知每次物资在落地之前已达到最小速度，重力加速度取 $\text{[math]}$ 。

（1）打开降落伞之前物资所受空气阻力f₁多大？

（2）求物资的落地点与投递点的水平距离x与高度H的关系式。

（3）若物资落在 $\text{[math]}$ ，则高度H应定位的范围是多少？

图甲为农民用水泵抽取地下水灌溉农田的场景，灌溉系统由电动机、水泵、输水钢管组成。图乙为灌溉系统示意图，地下水源水面距地表H＝3.30m，安装水泵时将输水钢管竖直插入水井与地下水源连通，水管横截面积S＝5cm² ，水泵出水口离地表高度h＝0.45m，水从管口以恒定速度沿水平方向喷出，管口截面上各处水的流速相同，大小均为4m/s，水泵由功率为330W的电动机带动，已知电动机额定电压为220V。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，水的密度 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

以水平速度 $\text{[math]}$ 抛出的小球1落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图实线所示；在斜面顶端以水平速度 $\text{[math]}$ 抛出的小球2落在斜面上，其轨迹如图虚线所示，则（）

某同学将小球从P点水平抛向固定在水平地面上的圆柱形桶，小球沿着桶的直径方向恰好从桶的左侧上边沿进入桶内并打在桶的底角，如图所示，已知P点到桶左边沿的水平距离s=0.80m，桶的高度h₀=0.45m，直径d=0.20m，桶底和桶壁的厚度不计，取重力加速度g=10m/s² ，求：

（1）P点离地面的高度h₁和小球抛出时的速度大小v₀；
（2）小球经过桶的左侧上边沿时的速度大小及速度方向与水平方向的夹角正切值（结果可以带根号）．

投沙包游戏规则为：参赛者站在离得分区域边界AB一定的距离外将沙包抛出，每个得分区域的宽度d = 0.15 m，根据沙包停止点判定得分。如图，某同学以大小v₀ = 5 m/s、方向垂直于AB且与水平地面夹角53°的初速度斜向上抛出沙包，出手点距AB的水平距离L = 2.7 m，距地面的高度h = 1 m。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零，水平方向速度减小。落地后沙包滑行一段距离，最终停在9分、7分得分区的分界线上。已知沙包与地面的动摩擦因数μ = 0.25，sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，取重力加速度大小g = 10 m/s² ，空气阻力不计。求：

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