2021-2022学年鲁科版(2019)必修第二册
2.2平抛运动 课时训练(解析版)
1.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.平抛运动是变加速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
2.物体在平抛运动中,保持不变的物理量是( )
A.速度 B.位移 C.加速度 D.时间
3.研究物体的平抛运动时,常将其分解为不同直线的两个直线运动。若将其分解为初速度方向与竖直方向的两个直线运动,则下列说法正确的是( )
A.初速度方向的分运动是匀速直线运动
B.竖直方向的分运动是初速度不为零的匀加速直线运动
C.运动过程中的任何时刻,两个分运动的速度都不为零
D.运动过程中的任何时刻,两个分运动的速度大小都不可能相等
4.烟花不仅景点繁多,流光溢彩,更是喜庆欢乐之花,民俗节日无不热烈隆重地燃放烟花爆竹,以其蕴含的文化艺术和民族风情,增添喜庆欢乐气氛。当然烟花也蕴含着许多物理知识,假设在高空中有四个小球,在同一位置同时以速率v竖直向上、紧直向下、水平向左、水平向右被抛出,不考虑空气的阻力,经过3s后四个小球在空中的位置构成的图形下列所给的图中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.有甲、乙两个可看成质点的小钢球,乙球的质量大于甲球的质量。现让甲球以速度v0在某一水平桌面上水平抛出,抛出后甲球的运动轨迹如图中的②图线所示。然后再将乙球以同样的速度在同一地点将它水平抛出。两球的运动都不计空气的阻力,则乙球的运动轨迹为图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
6.在不考虑空气阻力的情况下,下列物体中做平抛运动的是
A.竖直下落的篮球
B.水平击出的排球
C.斜向上踢出的足球
D.从桌面上弹起的乒乓球
7.关于对平抛运动的理解,以下说法正确的是( )
A.只要时间足够长,其速度方向可能沿竖直方向
B.在任意相等的时间内速度的变化量相同
C.可以运用“化曲为直”的方法,分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动
D.平抛运动的水平位移与竖直高度无关
8.如果将平抛运动分解为水平方向和竖直方向上的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示,若物体平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是 ( )
A.图线②表示水平分运动的v-t图线.
B.t1时刻的合运动速度方向与初速度方向夹角为30°
C.t1时刻速度方向与水平方向夹角的正切值为1
D.2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°
9.做平抛运动的物体,在水平方向通过相同距离的两段时间内,其速度增量( )
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
10.关于平抛物体的运动,下列说法正确的是
A.物体只受到重力作用,是a=g的变速运动
B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C.物体落地时的水平位移与初速度无关
D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
11.关于自由落体运动,平抛运动和竖直上抛运动,以下说法正确的是
A.只有前两个是匀变速运动
B.三种运动,在相等的时间内速度的增量大小相等,方向不同
C.三种运动,在相等的时间内速度的增量相等
D.三种运动在相等的时间内位移的增量相等
12.一小球被水平抛出,做平抛运动。若从小球被抛出开始计时,则小球在运动过程中( )
A.小球做变加速曲线运动 B.加速度大小与时间成正比
C.速度大小与时间成正比 D.速度增量的大小与时间成正比
13.如图所示,x轴沿水平方向,y轴沿直方向,图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球M、N,P的运动轨迹,其中N和P从同一点抛出.忽略空气阻力,下列说法正确的有
A.M的飞行时间比N的长
B.N和P的飞行时间相等
C.M抛出的速度比N的小
D.N抛出的速度比P的大
14.如图所示,将一小球从空中A点以水平速度v0抛出,经过一段时间后,小球以大小为2v0的速度经过B点,不计空气阻力,则小球从A到B(重力加速度为g)( )
A.下落高度为
B.经过的时间为
C.速度增量为v0,方向竖直向下
D.运动方向改变的角度为60°
15.关于平抛运动,下面的几种说法正确的是( )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.做平抛运动的物体,虽然它的速度方向不断改变,但它的运动是匀变速曲线运动
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.所有只受重力作用的物体都做平抛运动
16.关于做平抛运动的物体,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动只能分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C.在任何相等的时间内速度的变化相同
D.在任何相等的时间内速率的变化量相等
17.在一次军事演习中,一架装载军用物资的飞机,在距地面500m的高处以50m/s的水平速度飞行。为了把军用物资准确地投掷到地面目标位置,飞行员应在距目标水平距离多远处投放物资?(取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力)
18.一小球从高为3.2m处水平抛出,着地点与抛出点的水平距离为8m,忽略空气阻力影响。求:
(1)小球在空中运动的时间;
(2)该球抛出时的速度。
19.如图所示,在水平地面上固定一倾角=37°的斜面体ABC,A正上方一小物体距离地面高h=8m,将物体自由下落或以水平速度v0=4m/s向右抛出,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体自由下落到地面的时间t1;
(2)物体做平抛运动0.3s时的速度大小v;
(3)物体击中斜面的时间t2。
参考答案
1.C
【解析】
【详解】
平抛运动只受重力,加速度为g,保持不变,初速度水平,则合力与初速度垂直,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故AB错误,C正确.平抛运动在水平方向是匀速直线运动,水平方向肯定有速度,所以速度不可能竖直向下,故D错误.故选C.
2.C
【详解】
物体在平抛运动中,保持不变的物理量是加速度为重力加速度,时间、速度、位移都在发生变化。
故选C。
3.A
【详解】
A.根据平抛运动的规律可知,初速度方向的分运动是匀速直线运动,A正确;
B.根据平抛运动的规律可知,竖直方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动,B错误;
C.运动过程中的开始时刻,竖直方向的速度为零,C错误;
D.根据平抛运动的规律可知,运动过程中的某一时刻,两个分运动的速度大小可能相等,D错误。
故选A。
4.A
【详解】
A四个小球均有自由落体分运动,相互抵消,考虑它们的相对运动时,相当于不受重力,因此如图A所示,这个不断放大的正方形同时在自由落体。
故选A。
5.B
【详解】
两球在水平方向都做初速度相同的匀速直线运动,在竖直方向,两小球的加速度相同,都为重力加速度g,故在竖直方向的运动也完全相同,因此两球的运动轨迹相同,即乙球的运动轨迹依然是图线②。
A.①与分析不符,故A错误;
B. ②与分析相符,故B正确;
C. ③与分析不符,故C错误;
D. ④与分析不符,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】
平抛运动必须满足两个条件:①初速度水平,②只受重力.所以只有水平击出的排球在不考虑空气阻力的情况下做平抛运动.
故选B
7.B
【详解】
A.当平抛运动下落时间无论多么长,由于存在水平方向的分速度,则速度方向不可能竖直向下,故A错误;
B.由公式△v=at=gt,可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同,故B正确;
C.平抛运动运用“化曲为直”的方法,分解为水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,故C错误;
D.平抛运动的水平位移为
知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.图线2是初速度为0的匀加速直线运动,所以图线2表示的是竖直分运动,故A错误;
B.t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等,则速度与初速度方向的夹角为45°,故B错误;
C.图线与时间轴围成的面积表示位移,则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1:2,所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为,故C正确;
D.2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等,所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°,故D错误.
故选C
9.A
【详解】
做平抛运动的物体,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,水平方向运动相同距离,则所用时间相同,由
Δv=at=gt
可知,在相同时间内速度增量大小相等,方向竖直向下,与加速度方向相同,A正确,BCD错误。
故选A。
10.A
【详解】
平抛运动的物体只受重力的作用,是a=g的匀变速运动,选项A正确;根据可知,高度越大,物体在空中运动的时间越长,选项B错误;根据 可知,物体落地时的水平位移与初速度和抛出点的高度都有关,选项CD错误;故选A.
11.C
【详解】
A.平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动和自由落体运动都是仅受重力,加速度为g,方向不变,都是匀变速运动。故A错误;
BC.速度增量为△v=g△t,故速度增量相同,故B错误,C正确;
D.做自由落体运动的位移增量为
△h=g(t+△t)2 gt2=gt△t+g△t2,
竖直上抛运动的位移增量为
△h′=v0(t+△t) g(t+△t)2 vt+gt2=v0△t gt△t g△t2
两者不等,故D错误;
故选C。
12.D
【详解】
AB.物体做平抛运动,加速度为重力加速度,小球在运动过程中加速度不变,故AB错误;
C.设物体从抛出到某一位置的经过时间t,竖直速度为
水平速度为v0,则速度为
所以速度大小与时间不成正比,故C错误;
D.平抛运动的加速度不变,则速度的增量为
所以速度的增量大小与时间成正比,故D正确。
故选D。
13.BD
【详解】
P、N的高度相同,大于M的高度,根据h=gt2得,知P、N的运动时间相同,M的飞行时间小于N的时间.故A错误,B正确;因为M的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,M的水平速度大于N的水平速度.故C错误;P、N的运动时间相同,N的水平位移大于P的水平位移,则N的初速度大于P的初速度.故D正确.
14.AD
【详解】
小球经过B点时竖直分速度;由vy=gt得 ;根据 h=gt2得,h=.故A正确,B错误.速度增量为△v=gt=v0,方向竖直向下,故C错误.球经过B点时速度与水平方向的夹角正切 tanα=,α=60°,即运动方向改变的角为60°.故D正确.故选AD.
点睛:解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,运用平行四边形定则研究分运动的速度,要知道分运动具有等时性.
15.BC
【详解】
A.平抛运动是一种只受重力作用的运动,选项A错误;
B.做平抛运动的物体,虽然它的速度方向不断改变,但它的加速度是不变的,则它的运动是匀变速曲线运动,选项B正确;
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,选项C正确;
D.所有只受重力作用的物体不一定都做平抛运动,例如自由落体运动和竖直上抛、斜抛等运动,选项D错误。
故选BC。
16.AC
【详解】
A项:平抛运动是仅重力的匀变速曲线运动,故A正确;
B项:平抛运动还可分解为与水平方向成和与此方向垂直的方向,如斜面上的平抛运动可分解为平行斜面和垂直斜面,故B错误;
CD项:根据公式得,,即在任何相等的时间内速度的变化相同,由于速度变化量不一定等于速率的变化量,故C正确,D错误.
17.500m
【详解】
物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。由自由落体的位移公式
得
设投放物资处到地面目标位置的水平距离为s,由于物资在水平方向做匀速运动,则
s=v0t=50×10m=500m
即飞行员应在距地面目标位置水平距离为500m远的地方投放物资。
18.(1) 0.8s;(2) 10m/s
【详解】
(1)根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,由运动学公式得:
代入数据解得小球在空中运动的时间为
t=0.8s
(2)根据水平方向做匀速直线运动,由运动学公式得:
x=v0t
代入数据解得小球抛出的速度为
v0=10m/s
19.(1);(2);(3)1s
【详解】
(1)根据
解得自由下落到地面的时间
(2)根据
做平抛运动0.3s时的速度大小
(3)物体水平方向有
物体竖直方向有
根据几何关系有
得