高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:第五章习题课 平抛运动规律的应用(课后习题)【含答案及解析】
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第五章抛体运动4 抛体运动的规律基础过关练题组一对平抛运动的理解1.关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( )A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动B.由于物体速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动C.物体的运动时间由抛出时的初速度决定,与高度无关D.物体的水平位移由抛出时的初速度决定,与高度无关2.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动是物体在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的轨迹为抛物线,物体速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化C.做平抛运动的物体在Δt时间内速度变化量的方向可以是任意的D.做平抛运动的物体的初速度越大,在空中运动的时间越长题组二平抛运动规律的应用3.平抛物体的初速度为v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时,下列说法不正确的是( )A.运动的时间t=B.瞬时速率v==v0C.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于4.(多选)如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度的A、B两处,将皮球水平抛出,落入固定的球框中,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )A.从A点抛出的皮球初速度较小B.从B点抛出的皮球初速度较小C.从A点抛出的皮球在空中运动时间较长D.从B点抛出的皮球在空中运动时间较长题组三与斜面有关的平抛运动5.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,重力加速度大小为g,它落到斜面上B点所用的时间为( )A. B.C. D.6.如图所示,小球以初速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面时位移方向垂直于斜面,则其飞行时间为(重力加速度为g,不计空气阻力)( )A.v0 tan θB.C. D.题组四一般的抛体运动7.运动员将铅球从A处以一初速度斜向上抛出,运动轨迹如图所示,则铅球到达最高点B处时( )A.速度为零,加速度为零B.速度为零,加速度不为零C.速度不为零,加速度为零D.速度不为零,加速度不为零8.(多选)运动员在同一位置分别沿与地面成30°角和60°角的方向踢出一个橄榄球,两次球落在同一地点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则橄榄球( )A.两次运动位移相等B.沿轨迹①运动时间长C.在最高点时沿轨迹②运动速度小D.两次最高点位置一定在同一竖直线上能力提升练题组一与斜面结合的平抛运动问题1.(多选)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。
第五章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对,即物体受到两个互成角度的恒力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确。
2.影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝(即吊威亚)来实现。
若某次拍摄时,将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系在演员身上,另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。
起重设备在将演员竖直加速吊起的同时,沿水平方向匀速移动,使演员从地面“飞跃”至空中。
不计空气阻力,假定钢丝绳始终保持竖直,则在此过程中,下列判断正确的是()A.演员做匀变速曲线运动B.演员做直线运动C.演员的速度越来越大D.钢丝绳的拉力等于演员的重力,演员在水平方向做匀速运动,竖直方向做加速运动,则可知合力与速度方向不在同一直线上,故演员做曲线运动,但合力不一定是定值,即加速度不一定是定值,则演员不一定做匀变速曲线运动,故选项A、B错误;根据题意,演员水平方向的速度不变,但是竖直方向的速度增大,故合速度增大,故选项C正确;由于演员在竖直方向做加速运动,由牛顿第二定律可知,钢丝绳的拉力大于演员的重力,故选项D错误。
3.(2021山东安丘期中)如图所示为足球球门,球门宽为L。
一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
球员顶球点的高度为h。
足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=√s2+(L2)2,足球的位移大小为x=√ℎ2+s2+L 24,A项错误;足球运动的时间t=√2ℎg,足球的初速度大小为v0=dt=√g2ℎ(L24+s2),B项正确;足球末速度的大小v=√v02+v y2=√g2ℎ(L24+s2)+2gℎ,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=s L2=2sL,D项错误。
第五章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2021山东潍坊检测)广场上很流行一种叫作“套圈圈”的游戏,将一个圆环水平扔出,套住的玩具作为奖品。
某小孩和大人站立在界外,在同一竖直线上不同高度处同时水平抛出圆环,恰好套中前方同一物体。
假设圆环的运动可以简化为平抛运动,则()A.大人应以较大的速度抛出圆环B.大人抛出的圆环运动时间较短C.小孩抛出的圆环先套中物体D.小孩抛出的圆环发生的位移较大x=v0t相同,而由h=12gt2,知大人抛出的圆环运动的时间较长,即小孩抛出的圆环先套中物体,所以大人应以较小的速度抛出圆环,A、B、D错误,C正确。
2.(2021江苏徐州期中)如图所示,在一棵大树下有张石凳,上面水平摆放着一排香蕉。
小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳时保持身体水平向右运动。
已知老猴子以大小恒定的速率v拉动软藤,当小猴子到达石凳时软藤与竖直方向成θ角,则小猴子的水平运动速度大小为()A.v cos θB.v sin θC.vcosθD.vsinθ,故两猴沿藤方向的分速度必须相等,则v=v小sin θ,所以v小=vsinθ,D正确。
3.(2021北京西城区高一期末)如图所示,虚线为秋千座板荡过的轨迹,O是轨迹的最低点。
秋千座板从图示位置开始运动,关于其经过O点时的速度方向,图中所示正确的是()A.OAB.OBC.OCD.OD,秋千在O点速度方向为OD,D正确。
4.端午赛龙舟是中华民族的传统。
若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽72 m且两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为4 m/s,河水的流速为3 m/s,下列说法正确的是()A.该龙舟以最短时间渡河时通过的位移为96 mB.该龙舟渡河的最大速率约为8 m/sC.该龙舟渡河的最短时间为18 sD.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸,可得t min=dv船=724s=18 s,沿河岸方向的位移x=v水t min=54 m,则该龙舟以最短时间渡河通过的位移s=√d2+x2=√722+542 m=90 m,A错误,C正确;当该龙舟在静水中的速度与水流速度方向相同时合速度最大,则最大速度为4 m/s+3 m/s=7 m/s<8 m/s,B错误;由于该龙舟在静水中的速度大于河水的流速,因此该龙舟的合速度可以垂直河岸,能够沿垂直河岸的航线抵达对岸,D错误。
姓名,年级:时间:习题课:平抛运动规律的应用课后篇巩固提升基础巩固1。
如图所示,斜面上有A ,B ,C ,D 四个点,AB=BC=CD ,从A 点以初速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B 点,若小球从A 点以速度√2v 0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A 。
小球一定落在C 点B 。
小球可能落在D 点与C 点之间C 。
小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大 D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同2.如图所示,固定斜面的倾角为α,高为h ,一小球从斜面顶端水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为( )A 。
√ℎsinα2gB.√ℎ2gC 。
√ℎgD 。
√2ℎgh=12gt 2,得t=√2ℎg则平抛运动的初速度为v 0=ℎttanα=√gℎ2cot α当速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,此时竖直分速度为v y=v0tan α=√gℎ2。
则经历的时间为t’=v yg =√gℎ2g=√ℎ2g.3。
如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行一段时间√3 s后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g取10 m/s2),由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是()A。
x=25 m B。
x=5√21 mC.v0=10 m/s D。
v0=20 m/sv y=gt=10√3 m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan 30°=v0v y ,解得v0=10√3×√33m/s=10 m/s,则水平位移x=v0t=10×√3 m=10√3 m.故C正确,A、B、D错误。
4.如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球A、B,不计空气阻力。
要使两小球在空中相遇,则必须()A。
先抛出A球B。
先抛出B球C.同时抛出两球D.两球质量相等,两球下落的高度相同,根据t=√2ℎg知,两球运动的时间相等,则两球必须同时抛出。
一、单选题人教版 必修二 高一(下 )第五章 2.平抛运动 课后作业1. 关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )A .平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大B .平抛物体的运动是匀变速运动C .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以速度保持不变D .做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大2. 以的初速度从距水平地面高的塔上水平抛出一个石子。
不计空气阻力,取,则石子抛出点到落地点位移的大小为( )A .B .C .D .3. 如图所示,轴在水平地面内,轴沿竖直方向。
图中画出了从轴上水平抛出的两个小球和的运动轨迹,不计空气阻力。
它们的初速度分别为、,下落时间分别为、。
则下列关系正确的是( )A .,B .,C .,D .,4. 与二球水平相距,距地面高都为,同时相向水平抛出两球,初速度分别为,,如图所示,则二球相碰点距地面高度是(取)()A.B.C.D.5. 如图所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,今测得AB:BC:CD=5:3:1由此可判断()A.A、B、C处三个小球运动时间之比为1:2:3B.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为1:2:3D.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:16. 如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L.假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α,运动员可视为质点,不计空气阻力.则有()A.tanα=2B.tanαC.tanαD.tanα=17. 如图所示,质量为m=0.5kg的小球(可视作质点)从A点以初速度v0水平抛出,小球与竖直挡板CD和AB各碰撞一次(碰撞时均无能量损失),小球最后刚好打到CD板的最低点.已知CD挡板与A点的水平距离为x=2m,AB高度为4.9 m,空气阻力不计,g=9.8m/s2,则小球的初速度v0大小二、解答题可能是( )A .7m/sB .4 m/sC .5 m/sD .6m/s8.在足够高处将质量的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第末时小球速度大小为,取,求:(1)第末小球下降的竖直高度。
4 抛体运动的规律课后·训练提升 学考过关检验一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的) 1.决定一个做平抛运动的物体在空中运动时间的因素是( ) A.抛出时的初速度 B.抛出时的竖直高度 C.抛出时的竖直高度与初速度 D.以上均不正确 答案:B解析:由于物体在竖直方向上做自由落体运动,h=12gt 2,t=√2hg,只与抛出时的竖直高度有关,与水平分速度无关。
2.物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的( ) ①物体运动的加速度②物体沿水平方向运动的分速度 ③物体沿竖直方向运动的分速度 ④物体运动的位移方向 A.①② B.③④C.①③D.②④答案:A解析:做平抛运动的物体,只受重力作用,所以运动过程中的加速度始终为g;水平方向不受力,做匀速直线运动,速度不变;竖直方向做自由落体运动,v=gt,速度持续增加,位移也时刻变化,选项A正确。
3.做斜上抛运动的物体,到达最高点时( )A.具有水平方向的速度和水平方向的加速度B.速度为零,加速度向下C.速度不为零,加速度为零D.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度答案:D解析:斜上抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。
当物体到达最高点时,竖直方向上的速度减为零,水平方向上的速度不变。
由于只受重力作用,所以物体始终具有竖直向下的加速度g,选项D正确。
4.一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出。
水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m。
不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是( )A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s答案:B解析:水从管口喷出,做平抛运动,根据平抛运动规律h=12gt2可知,水在空中运动的时间为0.6s,根据/s,因此选项B正确。
5.以初速度v0做平抛运动的物体在某时刻的水平分速度与竖直分速度大小相等,下列说法正确的是( )A.该时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等B.该时刻物体的速率等于√3v0C.物体运动的时间为v0gD.该时刻物体的合位移大小等于√3v022g答案:C解析:由v y=v0=gt得运动时间为t=v0g,选项C正确;经过时间t后,水平方向上的位移为x=v0t=v02g ,竖直方向上的位移为y=12gt2=v022g,选项A错误;由于水平分速度与竖直分速度大小相等,所以该时刻物体的速率等于√2v0,选项B错误;该时刻物体的合位移大小s=√x2+y2=√5v022g,选项D错误。
习题课1 平抛运动规律的综合应用第1练基础强化练1.(2021·浙江柯桥中学高一月考)滑雪运动员在训练过程中,从斜坡顶端以5.0 m/s 的速度水平飞出,落在斜坡上,然后继续沿斜坡下滑。
已知斜坡倾角为45°,空气阻力忽略不计,g 取10 m/s 2,则他在该斜坡上方平抛运动的时间为( )A .0.5 sB .1.0 sC .1.5 sD .5.0 s解析:B 滑雪运动员做平抛运动,在水平方向有x =v 0t ,在竖直方向有y =12gt 2 根据题意有tan 45°=y x =12gt 2v 0t解得t =1.0 s ,故选B 。
2.(多选)(2021·温州市高一期中)如图所示,一个倾角为37°的斜面固定在水平面上,在斜面底端正上方的O 点将一小球以速度v 0=3 m/s水平抛出,经过一段时间后,小球垂直斜面打在P 点处(小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则( )A .小球击中斜面时的速度大小为4 m/sB .小球击中斜面时的速度大小为5 m/sC .小球做平抛运动的水平位移是1.6 mD .小球做平抛运动的竖直位移是0.8 m解析:BD 小球打在P 点处的速度方向与斜面垂直,根据平行四边形定则有tan 37°=v 0v y ,解得v y =4 m/s ,小球击中斜面时的速度大小v =v 02+v y 2 =5 m/s ,故A 错误,B正确;小球运动的时间t =v y g =0.4 s ,可知水平位移x =v 0t =1.2 m ,竖直位移y =12gt 2=0.8 m ,故C 错误,D 正确。
3.一个晴朗无风的冬日,滑雪运动员从雪坡上以v 0的水平速度滑出,落在雪坡下面的水平面上,运动员在空中保持姿势不变。
当v 0增大时( )A .落地时间增大B .飞出的水平距离增大C .落地时速度减小D .落地时速度方向不变解析:B 设运动员下落的高度为h ,根据位移与时间关系可得h =12 gt 2,解得t =2h g,可知落地时间与初速度v 0无关,故落地时间不变,A 错误;根据x =v 0t 可知,t 不变,当v 0增大时飞出的水平距离增大,故B 正确;落地时速度v =v 02+v y 2 =v 02+2gh ,g 、h 不变,故当v 0增大时落地时的速度增大,C 错误;设落地时速度方向与水平方向的夹角为θ,根据速度的合成与分解可得tan θ=v y v 0 =gt v 0,g 、t 不变,当v 0增大时,θ减小,故D 错误。
课后巩固提高限时:45分钟总分:100分一、选择题(1~4为单选,5~6为多选。
每小题8分,共48分。
)1.如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )2.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲迟抛出,且v1>v2C.甲早抛出,且v1>v2D.甲早抛出,且v1<v23.一架飞机水平的匀速飞行,飞机上每隔1 s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是( )4.质点做平抛运动经过A、B、C三点,其速度分别与竖直方向成90°、53°、37°,问质点在AB间运动时间t1与BC间运动时间t2之比为( )A.53B.43C.97D.575.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大6.如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出( )A.轰炸机的飞行高度B.轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能二、非选择题(共52分)7.(4分)汽车以16 m/s的速度在地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放一书包,架高1.8 m,汽车突然刹车,刹车的加速度大小是4 m/s2,致使书包从架上落下,忽略书包与架子间的摩擦及空气阻力,g取10 m/s2,则书包落在车上距车后壁________ m处.8.(8分)以20 m/s 的速度水平抛出一物体,它的加速度大小为________,方向________,2 s 末物体的速度大小为________ m/s ,方向与水平方向的夹角为________.(g 取10 m/s 2)9.(10分)为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破.飞机在河道上空高H 处以速度v 0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标.求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小.(不计空气阻力)答案1.C 做平抛运动的物体加速度恒为g ,则速度的变化Δv =g Δt ,方向始终竖直向下.2.D 两球在空中相遇,水平位移相等,即v 甲t 甲=v 乙t 乙,但t 甲>t 乙,则需要v 甲<v 乙,甲要早抛出才能保证竖直方向甲的速度大于乙的速度而追上乙,故只有D 项正确.3.B 铁球从飞机上释放后做平抛运动,在水平方向上具有与飞机相同的速度,不论铁球何时从飞机上释放,铁球与飞机在水平方向上都无相对运动.铁球同时还做自由落体运动,它在竖直方向上将离飞机越来越远,所以四个球在落地前始终处于飞机的正下方,且排成一条竖直线.4.C设物体的初速度为v 0,根据题意画出反映速度关系的矢量图如图所示. 分析矢量图可得 v 0cot53°=gt 1,v 0·cot37°-v 0·cot53°=gt 2, 解得t 1∶t 2=9∶7.5.BD 根据h =12gt 2可知t =2h g ,所以t a <t b =t c ,即A 错误,B 正确;由v =xt得v a >v b >v c ,所以C 错误,D 正确.6.ABC 根据题述,tan θ=v/gt ,x =vt, tan θ=h/x ,H =h +y ,y =12gt 2,由此可算出轰炸机的飞行高度H ;轰炸机的飞行速度v ,炸弹的飞行时间t ,选项ABC 正确.由于题述没有给出炸弹质量,不能得出炸弹投出时的动能,选项D 错误.7.0.72解析:书包从架上落下后,书包所做的是平 抛运动,其下落时间为t =2hg=0.6 s ,它在水平方向上的位移l 1=v 0t =16×0.6 m=9.6 m .对汽车来说它刹车后经t 2=v 0a =4 s 停下来,所以在0.6 s 内汽车的位移l 2=v 0t -12at 2=8.88 m ,所以书包应落在距汽车后壁Δl =l 1-l 2=0.72 m 处.8.10 m/s 2竖直向下 28.3 45°解析:物体只受重力,由牛顿第二定律,得mg =ma ,所以a =g ,方向竖直向下.2 s 末水平方向的分速度为v 0=20 m/s 不变,竖直方向的分速度v y =gt =10×2 m/s=20 m/s,2 s 末的速度大小为v =v 20+v 2y =202+202m/s≈28.3 m/s,方向为tan α=v y v 0=1,所以α=45°.9.s =v 02H gv =v 20+2gH 解析:设炸弹刚脱离飞机到击中目标所用时间为t ,水平运动距离为s ,由平抛运动的规律 H =12gt 2, ①s =v 0t, ②联立①和②,得s =v 02H g. 设炸弹击中目标时的速度为v ,竖直方向的速度分量为v y v y =gt, ③ v =v 20+v 2y . ④ 联立①③④,得 v =v 20+2gH.10.(10分)平抛运动的物体,在落地前的1 s 内,速度方向由跟竖直方向成60°角变为跟竖直方向成45°角,求物体的初速度和初始高度.(g 取10 m/s 2)11.(10分)从高为h 的平台上水平踢出一球,欲击中地面上的A 点,若两次踢球的方向都相同,第一次初速度为v 0,着地点比A 近了a ,第二次着地点却比A 远了b ,求第二次的初速度.12.(10分)如图所示,一高度为h =0.2 m 的水平面在A 处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5 m/s 的速度在水平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g =10 m/s 2).某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则h sin θ=v 0t +12gsin θ·t 2.由此可求得落地的时间t.问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.答案10.5(3+3)m/s (15+1523)m解析:分析物体运动如图甲所示.将速度平移到矢量图中,如图乙所示. Δv =v 0tan45°-v 0tan30°=v 0(1-33), 则Δv =g·Δt 得v 0(1-33)=10, 所以v 0=5(3+3)m/s. 由v 0tan45°=gt 和h =12gt 2得h =(15+1523)m.11.v 0+(a +b)g 2h解析:前后两次球的下落时间t 都相同,由h =12gt 2得,t =2hg,设平台与A 点的水平距离为d ,则前后两次球在水平方向都做匀速直线运动:v 0t =d -a ,v′0t =d +b ,解得第二次的初速度v′0=v 0+(a +b)g 2h. 12.不同意.小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑.正确做法为:落地点与A 点的水平距离s =v 0t =v 02hg=5× 2×0.210=1 m. 斜面底宽l =hcot θ=0.2×3=0.35 m , s>l.小球离开A 点后不会落到斜面,因此落地时间即为平抛运动时间. ∴t =2h g= 2×0.210=0.2 s.。
第五章抛体运动习题课:平抛运动规律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,斜面上有A ,B ,C ,D 四个点,AB=BC=CD ,从A 点以初速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B 点,若小球从A 点以速度√2v 0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A.小球一定落在C 点B.小球可能落在D 点与C 点之间C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同2.(多选)跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。
现有某运动员先后两次从跳台a 处沿水平方向飞出,初速度分别为v 和2v ,两次均在斜坡上着陆。
不计空气阻力,下列判断正确的是( ) A.运动员两次在空中飞行的时间之比是1∶2 B.运动员两次在空中飞行的位移之比是1∶2 C.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度大小之比是1∶2D.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度与水平方向夹角的正切值之比是1∶2v 0,则根据题意可得tan α=12gt2v 0t=gt2v 0,解得t=2v 0tanαg,运动员在空中运动的时间和初速度成正比,故A 正确;运动员的位移√(v 0t )2+(12gt 2) 2=t √v 02+(12gt) 2,可知位移与时间不成正比,B 错误;由落地时速度√v 02+(gt )2可知,初速度变为原来2倍,时间变为原来2倍即竖直分速度变为原来2倍,故合速度变为原来2倍,C 正确;位移方向不变,瞬时速度方向不变,D 错误。
如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行√3 s 后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g 取10 m/s 2),由此计算出物体的水平位移x 和水平初速度v 0分别是( )A.x=25 mB.x=5√21 mC.v 0=10 m/sD.v 0=20 m/sv y =gt=10√3 m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan 30°=v 0v y,解得v 0=10√3×√33m/s =10 m/s,则水平位移x=v 0t=10×√3 m =10√3 m 。
故C 正确,A 、B 、D错误。
4.如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球A 、B ,不计空气阻力。
要使两小球在空中相遇,则必须( ) A.先抛出A 球 B.先抛出B 球 C.同时抛出两球 D.两球质量相等,两球下落的高度相同,根据t=√2ℎg 知,两球运动的时间相等,则两球必须同时抛出。
与质量无关。
故C 正确,A 、B 、D 错误。
5.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和v2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( ) A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍θ,小球从斜面上水平抛出又落到斜面上,对于任意初速度v 0,竖直位移和水平位移之间的关系为tan θ=12gt2v 0t ,可得飞行时间t=2v 0tanθg,落到斜面上的速度是竖直分速度和水平分速度的合速度,有v=√v 02+(gt )2=√v 02+4v 02tan 2θ∝v 0,所以甲、乙末速度之比就是初速度之比,选项A 正确。
如图所示,一光滑斜面与竖直方向成α角,一小球有两种方式释放:第一种方式在A 点以初速度v 0平抛落至B 点;第二种方式是在A 点松手后沿斜面自由下滑。
(1)两种方式到B 点,平抛的运动时间为t 1,下滑的时间为t 2,求t 1t 2。
(2)求两种方式到B 点的竖直分速度之比v 1y v 2y。
(1)t1t 2=cos α (2)v 1yv2y=1cosαAB 长为L(1)水平方向位移为L sin α=v 0t 1 竖直方向位移为L cos α=12g t 12 两式联立可得L=2v 02cosαgsin 2αt 1=2vgtanα下滑物体加速度a=g cos α,L=12g t 22,将L 、a 代入得t 2=2v 0gsinα,则t1t 2=cos α。
(2)平抛运动竖直分速度v 1y =gt 1=2v 0tanα下滑运动竖直分速度v 2y =v 2cos α 由于v 2=√2aL =2v 0tanα所以v 2y =2v 0cos 2αsinα则v 1yv2y=1cosα。
等级考提升练7.(多选)如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O 。
一人站在A 点以速度v 0沿水平方向扔一个小石子,已知l AO =40 m,不计空气阻力,不考虑小石子反弹过程,g 取10 m/s 2。
下列说法正确的有( )A.若v 0=10√3 m/s,则石子刚好落在水面与大坝的交点B.若v 0=5√3 m/s,则石子落在AO 的中点C.若小石子能直接落入水中,则v 0越大,在空中飞行的时间就越长D.若小石子不能直接落入水中,则v 0越大,在空中飞行的时间就越长,根据l AO sin 30°=12gt 2,得t=√2×40×1210 s =2 s,则小石子不落入水中的最大速度v 0=l AO cos30°t=40×√322m/s =10√3 m/s,即v 0=10√3 m/s 时,小石子刚好落在水面与大坝的交点,故A 正确;若v 0=5√3 m/s <10√3 m/s,则小石子会落在大坝上,所以落在大坝上时位移夹角为30°,则tan 30°=ℎx =gt22v 0,代入v 0=5√3 m/s 可解得t 2=1 s,故落到大坝上时水平位移为x=v 0t 2=5√3×1m =5√3 m,故合位移为x 合=x cos30°=√3√32m =10 m =14AO ,故B 错误;若小石子能落入水中,平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故C 错误;若小石子不能直接落入水中,落在大坝上位移夹角不变,根据tan 30°=ℎx =gt2v 0,可知v 0越大,运动的时间就越长,故D 正确。
8.(多选)如图所示,在半径为R 的圆环圆心O 正上方的P 点,将一小球以速度v 0水平抛出后恰能从圆环上Q 点沿切线飞过,若OQ 与OP 间夹角为θ,不计空气阻力。
则( )A.从P 点运动到Q 点的时间为t=Rsinθv 0B.从P 点运动到Q 点的时间为t=Rcosθv 0 C.小球运动到Q 点时的速度为v Q =v 0sinθD.小球运动到Q 点时的速度为v Q =v0cosθQ 点作OP 的垂线,根据几何关系可知,小球在水平方向上的位移的大小为R sin θ,根据R sin θ=v 0t ,可得时间为t=Rsinθv 0,故A 正确,B 错误。
根据几何关系知,Q 点的速度方向与水平方向的夹角为θ,故小球运动到Q 点时的速度为v Q =vcosθ,故C 错误,D 正确。
9.(多选)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙的位置高,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A.同时抛出B.甲早抛出C.初速度v1>v2D.初速度v1<v2gt2,得,相遇时,甲的竖直位移大于乙的竖直位移,由h=12 ,从抛出到相遇甲运动的时间长,故要相遇,甲应早抛出;两物体的水平位移相同,甲的运动时间比t=√2ℎg较长,由x=v0t知,甲的速度要小于乙的速度,v1<v2。
故B、D正确,A、C错误。
10.(多选)(2019全国Ⅱ卷)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则()图(a)图(b)A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大v-t图像及运动的合成和分解。
从v-t图像中图线与坐标轴所围面积可知第二次面积大于第一次面积,故第二次在竖直方向上的位移比第一次的大,A错误;因为位移方向不变,而第二次竖直位移大,故第二次水平位移也大,B 正确;第一次竖直方向速度变化量大,经历时间短,由a =Δv Δt知,a 1>a 2,因此C错误;在竖直方向上根据牛顿第二定律mg-F f =ma ,知加速度大的阻力小,D 正确。
11.跳台滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛项目之一。
比赛中运动员穿着专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在雪中飞行一段距离后着陆。
现有某运动员从跳台a 处沿水平方向飞出,在斜坡b 处着陆,如图所示a 、b 间的距离为L=40 m,斜坡与水平方向的夹角为θ=30°,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,运动员和滑雪板可以看成质点。
求: (1)运动员在空中飞行的时间; (2)运动员从a 点飞出的速度大小;(3)运动员在空中何时离坡面最远,最远距离是多少?(2)10√3 m/s (3)52√3 m设运动员做平抛运动落到b 点所需时间为t 1,则L sin 30°=12g t 12,解得t 1=2 s 。
(2)从a 点飞出的速度大小v 0=Lcos30°t 1=10√3 m/s 。
(3)将运动员实际的运动看作平行斜面方向和垂直斜面方向这两个分运动的合运动 垂直斜面方向,初速度v 01=v 0sin 30°=5√3 m/s 加速度a 1=-g cos 30°=-5√3 m/s 2 经过时间t ,垂直斜面的分速度v 1=v 01+a 1t 当v 1=0,即t=1 s 时,物体距离斜面最远 最远距离d=v 01t+12a 1t 2=52√3 m 。