平抛运动习题课
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习题课:平抛运动规律的应用A级必备学问基础练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v0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v0水平抛出,不计空气阻力,则下列推断正确的是()A.小球肯定落在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肯定增大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. B.C. D.3.如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行一段时间 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正确的是()A.x=25 mB.x=5 mC.v0=10 m/sD.v0=20 m/s4.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,则必需()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5.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和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倍。
6.如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出,落到斜坡上的B点。
A、B两点间的竖直高度h=45 m,斜坡与水平面的夹角α=37°,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。
求:(1)运动员水平飞出时初速度v0的大小;(2)运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向。
(结果可含根号)B级关键实力提升练7.一阶梯如图所示,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)欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A. m/s<v≤2 m/sB.2 m/s<v≤3.5 m/sC. m/s<v< m/sD.2 m/s<v<2 m/s8.(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v0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=B.从P点运动到Q点的时间为t=C.小球运动到Q点时的速度为v Q=D.小球运动到Q点时的速度为v Q=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<v210.(多选)如图甲所示,在跳台滑雪竞赛中,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。
平抛运动的基本规律:1.(多选) 下列关于平抛运动的说法正确的是:A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动是非匀变速运动D.平抛运动在水平方向是匀速直线运动 2.关于平抛运动,下列说法中正确的是 A.落地时间仅由抛出点高度决定B.抛出点高度一定时,落地时间与初速度大小有关C.初速度一定的情况下,水平飞出的距离与抛出点高度有关D.抛出点高度一定时,水平飞出距离与初速度大小成正比3.(多选) 有一物体在高为h 处以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v t ,竖直分速度为y v ,水平位移为s ,则能用来计算该物体在空中运动的时间的公式有A.g v v t 202- B.g v y C.gh2 D.y v h 24.在地面上方某一高处,以初速度v 0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向成θ角时,石子的水平位移的大小是(不计空气阻力) A.gsin v θ20 B.gcos v θ20 C.gtan v θ20 D.gcot v θ205. 做平抛运动的物体,它的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ随时间t 的变化图象,正确的是6.(多选) 以速度v 0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平位移相等,以下判断错误的是A.竖直分速度等于水平分速度B.此时球的速度大小为5 v 0C.运动的时间为gv 02 D.运动的位移是gv 022 7. 如右图所示,一小球以v 0=10 m/s 的速度水平抛出,在落地之前经过空中A 、B 两点.在 A 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B 点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g 取10 m/s 2),以下判断中正确的是( )A .小球经过A 、B 两点间的时间t =1 s B .小球经过A 、B 两点间的时tOtOt Ot O间t =3sC .A 、B 两点间的高度差h =10 mD .A 、B 两点间的高度差h =15 m 8. 将小球从如图4-2-10所示的阶梯状平台上以4 m/s 的速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为1.0 m ,取g =10 m/s 2,小球抛出后首先落到的台阶是 A .第一级台阶 B .第二级台阶 C .第三级台阶 D .第四级台阶(二) 平抛与斜面结合9.如图2甲所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上。
平抛物体的运动(习题课)一、教学目标1、熟练掌握平抛运动的规律,学会用平抛运动的规律解决实际问题的方法。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
二、重点、难点重点:平抛运动的特点和规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解和运用。
三、教学方法:讲练结合四、教学用具:幻灯片、投影仪五、教学过程(一)导入新课:上节课我们学习了平抛运动的知识,这节课我们通过习题课加深对上节课知识的理解,并学会利用平抛运动的知识解决实际问题的方法。
(二)知识复习(教师提问,学生回答)1、什么是平抛物体的运动?答:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2、平抛运动可以分解为哪两个分运动?这两个分运动有何关系?答:做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动,加速度等于g。
这两个分运动是独立的,互不干涉,独立进行,且时间相等。
3、写出平抛运动的规律。
1.平抛运动的物体在任一时刻t 的位置坐标a :以抛出点为坐标原点,水平方向为x 轴(正方向和初速度v 0的方向相同),竖直方向为y 轴,正方向向下,则物体在任意时刻t 的位置坐标为⎪⎩⎪⎨⎧==2021gt y t v xb :运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置,然后用平滑曲线把这些点连起来,就得到平抛运动的轨迹,这个轨迹是一条抛物线。
2、平抛运动的速度a :水平分速度0v v x= b :竖直分速度gt v y =c :t 秒末的合速度22yx t v v v += d :t v 的方向x yv v =θtan (三)例题精讲【例1】(投影) 宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L .若抛出时的初速度增大到2倍,测得抛出点与落地点之间的距离为L 3。
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。
平抛运动1.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则()A.垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬间速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定2.若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,在下列各图中,能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图象的是()3.水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗炸弹,共投下5颗,若空气阻力及风的影响不计,则在炸弹落地前()A.这5颗炸弹在空中排列成抛物线B.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线C.这5颗炸弹在空中各自运动的轨迹均是抛物线D.这5颗炸弹在空中均做直线运动4.如图2所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0匀速直线运动,同时在它正上方有小球B以v0为初速度水平抛出并落于C点,则()图2A.小球A先到达C点B.小球B先到达C点C.两球同时到达C点D.不能确定5.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动6.在同一平台上的O点抛出的3个物体,做平抛运动的轨迹如图3所示,则3个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和3个物体运动的时间t A、t B、t C的关系分别是()图3A.v A>v B>v C,t A>t B>t CB.v A=v B=v C,t A=t B=t CC.v A<v B<v C,t A>t B>t CD.v A>v B>v C,t A<t B<t C7.图4一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图4中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为() A.tan θB.2tan θC. D.8.如图5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v a和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a和t b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5A.t a>t b,v a<v b B.t a>t b,v a>v b题号12345678答案斜面长为L,那么抛球的水平初速度v0是________.图610.平抛一物体,当抛出1 s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,g取10 m/s2.求:(1)物体的初速度大小;(2)物体落地时的速度大小;(3)开始抛出时物体距地面的高度;(4)物体的水平射程.11.将一个物体以10 m/s的初速度从10 m高处水平抛出,不计空气阻力,它落地时的速度大小和方向怎样?所用的时间为多少?(g取10 m/s2)12.在亚西湾某次护航任务中,为了驱赶索马里海盗,我护航官兵从空中直升机上向海盗船水平发射了一颗警告弹,6 s后官兵看到警告弹在海盗船附近爆炸,若爆炸时警告弹的运动方向与水平方向的夹角为30°,空气阻力不计,g=10 m/s2,求:(1)直升机发射警告弹时的高度;(2)警告弹的初速度;(3)发射警告弹时直升机到海盗船的距离.、课后巩固练1.D 2.C3.BC[炸弹投出后,具有与飞机相同的水平速度,故所有炸弹抛出后均做平抛运动,轨迹是抛物线;炸弹抛出后在竖直方向上自由下落,在水平方向与飞机一样做匀速运动,所以炸弹落地前总在飞机的正下方,落地前炸弹和飞机总排列成一条竖直线.] 4.C[小球B以初速度v0水平抛出并落于C点,其水平方向做匀速直线运动,而在光滑的水平面上有小球A以初速度v0匀速直线运动,所以两球同时到达C点.]5.C[由于飞机在水平方向做匀速运动,当物体自由释放的瞬间,物体具有与飞机相同的水平初速度,则从飞机上看,物体始终处于飞机的正下方,选项B错;物体在重力的作用下在竖直方向做自由落体运动,所以选项A错误;在地面上看,由于物体具有水平方向的速度且只受重力的作用,因此物体做平抛运动,则C对,D错.]6.C[平抛运动的时间只与下落的高度有关,由t=得t A>t B>t C,由题图可知,在下落高度相同时,水平射程s A<s B<s C,所以v A<v B<v C,故C正确.]7.D[如图所示,设小球抛出时的初速度为v0,则v x=v0 ①v y=v0cotθ②v y=gt ③x=v0t ④y=⑤解①②③④⑤得:=,D正确.]8.A[根据平抛运动的规律可知,小球在空中运动的时间由抛出点到落地点的竖直高度决定,因h a>h b,所以t a>t b;水平位移由初始速度和小球在空中运动的时间决定,因x a =x b,所以v a<v b,故A正确.]9.cos θ解析根据题中条件,小球做平抛运动的水平方向的位移x=L cos θ,竖直方向的位移y =L sin θ,则x=v0t,y=gt2,故v0=,将上述条件代入得:v0=,整理得:v0=cos θ.点评将平抛运动的规律与斜面的几何关系相结合,是分析此类问题的技巧.10.(1)10 m/s (2)20 m/s(3)15 m(4)10 m解析(1)物体抛出t1=1 s时,由速度方向可得tan 45°=,得v0=10 m/s.(2)物体落地时,由速度方向可得cos 60°=,得v=20 m/s.(3)因v y=v·sin 60°=gt2,得t2=s,故h=gt=15 m.(4)物体的水平射程x=v0t2=10 m.11.17.3 m/s与水平地面的夹角约为54.7° 1.41 s解析设物体从抛出到落地所用时间为t,根据平抛运动的性质可知v x=v0,v y=gt,y =.所用时间t==s≈1.41 s.落地时的速度大小v==m/s≈17.3 m/s.速度方向与水平地面的夹角为θ,则θ=arctan =arctan ≈54.7°.落地时的速度大小为17.3 m/s,方向与水平地面的夹角约为54.7°,所用时间为1.41 s.12.(1)180 m(2)104 m/s(3)649 m解析(1)直升机的高度h=gt2=×10×62 m=180 m.(2)警告弹爆炸前瞬间在竖直方向上的速度v y=g·t=10×6 m/s=60 m/s所以v0==m/s=60 m/s≈104 m/s.(3)直升机到海盗船的距离s==m≈649 m.。
4.研究平抛运动的规律基础巩固1.物体以初速度v 0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是( ) A.v0gB.2v 0gC.4v 0gD.8v 0g答案:C解析:物体做平抛运动,其水平方向的位移为x=v 0t,竖直方向的位移y=12gt 2,且y=2x,解得t=4v 0g,故选项C 正确。
2.如图所示,下面关于物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tan θ随时间t 的变化图像正确的是( )答案:B解析:如图所示,tanθ=v y v x=gt v 0,可见tanθ与t 成正比,选项B 正确。
3.(多选)一个小球从高为h的地方以水平速度v0抛出,经t时间落到地面,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则小球落地时的速度可以表示为( )A.v0+gtB.√2ghC.√v02+2ghD.√v02+g2t2答案:CD解析:小球落地时竖直方向上的分速度v y=gt或v y=√2gh。
根据平行四边形定则得落地时的合速度v=√v02+v y2=√v02+g2t2或v=√v02+v y2= √v02+2gh。
故C、D正确,A、B错误。
4.从离地高80 m处水平抛出一个物体,3 s末物体的速度大小为50 m/s,g 取10 m/s2。
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)40 m/s(2)4 s(3)160 m解析:(1)由平抛运动的规律知v=√v x2+v y2 3s末v=50m/s,v y=gt=30m/s解得v0=v x=40m/s。
(2)物体在空中运动的时间t'=√2hg =√2×8010s=4s。
(3)物体落地时的水平位移=160m。
5.如图所示,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=0.8 m。
班级:小组:姓名:评价:
平抛运动实例分析
【学习目标】
1.熟悉平抛运动的两个分运动
2.会用运动的分解分析平抛运动
3.应用运动的分解解决平抛运动与斜面相结合的问题
【学习重点】
会用运动的合成与分解分析平抛运动。
【学习难点】:会计算平抛运动的初速度,能运用平抛运动的规律解决实际问题。
【学习方法】:预习法、观察法、分析归纳法
Ⅰ课前预习案
根据如图所示,回忆平抛运动的规律:
练习1.如图甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图和测得的数据.根据图乙给出的数据,计算此平抛运动的初速度v0.
练习2.如右图所示是物体做平抛运动的x-y图象,
物体从O点抛出,A、B、C分别为其轨迹上的三点,O、A、B、C四点的水平距离相等,则O、A、B、C四点的相邻竖直距离之比为
A.1:1:1 B.1:3:5
C.1:4:9 D.不能确定O
y
x
A
B
C
Ⅱ 课堂探究案
应用运动的分解解决平抛运动与斜面相结合的问题
例1、如图所示,从倾角为θ的斜面上A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点时所用的时间为( )
A .g v θsin 20
B .g tg v θ02
C .g v 2sin 0θ
D .g
tg v 20θ
变式1、如图所示,在倾角为θ°的光滑斜面的顶端O 点,以不同的水平初速度抛出一小球.以初速度v 1抛出时,小球落到斜面的中点A 点,经过的时间为t 1;以初速度v 2抛出时,小球落到斜面的底端B 点,经过的时间为t 2,则小球运动的时间t 1 和t 2之比为多少?V 1和V 2之比为多少?
变式2、如图,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°。
在顶点把两个小球以相同初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。
若不计空气阻力,求A 、B 两个小球的运动时间之比.
例2、将小球以一定速度水平抛出,经过时间 t 小球垂直打到斜面上,斜面与水平方向的夹角为θ,求小球的初速度?
变式1.如图所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,
v 0
θ
A
B x
y
v 0
θ
垂直地撞在倾角为的斜面上。
可知物体完成这段飞行的时间是(g=9.8m/s2 )( )
A. B. C. D.
变式2.如图,在倾角为37°的斜面底端的正上方H处,平抛一小球,该小球垂
直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度。
思考:从倾角为θ的足够长的斜面上A点,先后将同一小球以不同的初速度水平向左抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为α1,第二次初速度v2,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为α2,若v2>v1,则α1、α2的大小关系为( ) A.α1>α2B.α1<α2 C.α1=α2D.无法确定
III课堂针对练
α
P
A θ。