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第1章 怎样研究抛体运动
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1.2 研究平抛运动的规律
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【步步高】(新课标)2022学年高中物理 1.2 研究平抛运动的规律每课一练2 沪科版必修2
【步步高】(新课标)2022学年高中物理 1.2 研究平抛运动的规律每课一练2 沪科版必修2
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1.2研究平抛运动的规律(二)题组一 平抛运动规律的理解及其应用1.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等答案 C解析 平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,由此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,选项A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移y=gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.2.物体在某一高度以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( )A.(v-v0)/gB.(v+v0)/gC./gD./g答案 C解析 落地时的竖直分速度大小vy=,与时间t的关系为vy=gt,联立两式求得t=.故选C.3.将一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为(不计空气阻力)( )A.B.C.D.答案 B解析 经过时间t物体水平位移与竖直位移大小分别为x=v0t,y=gt2,则v0t=gt2,所以时间t=,B正确.4.如图1所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )图1-5-A.ta>tb,va<vbB.ta>tb,va>vbC.ta<tb,va<vbD.ta<tb,va>vb答案 A解析 由于小球b距地面的高度小,由h=gt2可知tb<ta,而小球a、b运动的水平距离相等,由x=v0t可知,va<vb.由此可知A正确.5.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图2所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可作出的调整为( )图2A.减小初速度,抛出点高度不变B.增大初速度,抛出点高度不变C.初速度大小不变,降低抛出点高度D.初速度大小不变,提高抛出点高度答案 AC解析 设小球被抛出时的高度为h,则h=gt2,小球从抛出到落地的水平位移x=v0t,两式联立得x=v0,根据题意,再次抛小球时,要使小球运动的水平位移x减小,可以采用减小初速度v0或降低抛出点高度h的方法,故A、C正确.6.平抛一物体,当抛出1s后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )A.初速度为10m/sB.落地速度为10m/sC.开始抛出时距地面的高度为25mD.水平射程为20m答案 A解析 该物体平抛的初速度v0=vy1=gt1=10×1m/s=10m/s,A对;落地速度为v==20m/s,B错;落地的竖直速度为vy2=v0tan60°=10m/s,开始抛出时距地面的高度h==15m,C错;水平射程为x=v0t2=10×m=10m,D错.题组二 与斜面结合的平抛运动的问题7.如图3所示,从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上.当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1-5-;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则( )图3A.当v1>v2时,α1>α2B.当v1>v2时,α1<α2C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2D.α1、α2的关系与斜面倾角θ有关答案 C解析 小球从斜面顶端抛出后落到斜面上,小球的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ,即tanθ===,小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tanφ==,故可得tanφ=2tanθ.只要小球落到斜面上,位移方向与水平方向夹角就总是θ,则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是φ,故速度方向与斜面的夹角就总是相等,与v1、v2的关系无关,C选项正确.8.如图4所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8m/s2)( )图4A.sB.sC.sD.2s答案 C解析 把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度vy.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如题图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度vy,则有tan30°=,vy=gt,解两式得t===s,故C正确.9.如图5所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为v0-5-时,小球恰好落到斜面底端,小球的飞行时间为t0.现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球,以下哪个图像能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系( )图5答案 C解析 据题意,设斜面倾角为θ,小球做平抛运动,运动过程中水平位移为:x=v0t,竖直位移为:y=gt2,由于斜面倾角不变,则有:tanθ=,整理得:t=,当小球落在斜面上时,飞行时间与平抛速度成正比;当小球落到水平地面上后,由于高度不变,则小球的平抛运动时间不变;故选项C正确.10.如图6所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m,取g=10m/s2.求小球水平抛出的初速度v0和斜面顶端与平台边缘的水平距离s各为多少?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)图6答案 3m/s 1.2m解析 小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有:s=v0t,h=gt2,vy=gt由题图可知:tanα==代入数据解得:v0=3m/s,s=1.2m.题组三 综合应用11.从离地高80m处水平抛出一个物体,3s末物体的速度大小为50m/s,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移.答案 (1)40m/s (2)4s (3)160m解析 (1)由平抛运动的规律知v=-5-3s末v=50m/s,vy=gt=30m/s解得v0=vx=40m/s(2)物体在空中运动的时间t′==s=4s(3)物体落地时的水平位移x=v0t′=40×4m=160m.12.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处,击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图7所示,试计算说明:图7(1)此球能否过网?(2)球是落在对方界内,还是界外?(不计空气阻力,g取10m/s2)答案 (1)能过网 (2)界外解析 (1)当排球在竖直方向下落Δh=(3.04-2.24)m=0.8m时,所用时间为t1,满足Δh=gt,x=v0t1.解以上两式得x=10m>9m,故此球能过网.(2)当排球落地时h=gt,x′=v0t2.将h=3.04m代入得x′≈19.5m>18m,故排球落在对方界外.-5-
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发布时间:2022-08-25 12:32:59
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