1.3 研究斜抛运动 课后练习（Word版，含解析）

研究斜抛运动
基础练
一、选择题
1.斜上抛运动可分解为(　　)
A.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
B.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
C.水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
2.斜抛运动与平抛运动相比较,下列说法正确的是(　　)
A.斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
B.都是加速度逐渐增大的曲线运动
C.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减小的运动
D.都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动
3.一个物体同时参与不在同一直线上的一个初速度为零的匀加速直线运动和一个匀速直线运动,它的合运动的轨迹是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　
A.直线 B.双曲线
C.抛物线 D.其他曲线
4.下列有关斜上抛运动的说法错误的是(　　)
A.斜上抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
B.斜上抛运动中物体经过最高点时速度最小
C.斜上抛运动中物体经过最高点时的加速度最小
D.斜上抛运动中物体在上升过程中速度逐渐减小
5.(多选)下图是斜向上抛出的物体的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。下列说法正确的是(不计空气阻力)(　　)
A.物体在C点的速度为零
B.物体在A点的速度与在B点的速度相同
C.物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度
D.物体在A、B、C各点的加速度都相同
6.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是(　　)
A.① B.② C.③ D.④
二、非选择题
7.某人在水平地面上沿与水平面成60°角的方向以20 m/s的初速度抛出一小球,不计空气阻力。(g取10 m/s2)求:
(1)小球所能上升的最大高度;
(2)在空中运动的总时间;
(3)最大水平运动距离。
提升练
一、选择题
1.有一支步枪,先后以不同的速度v1、v2和v3射出三颗子弹,各速度矢量如图所示,则哪颗子弹射得最高(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.a B.b
C.c D.一样高
2.
(多选)以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C,三球在空中的运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是(不考虑空气阻力)(　　)
A.A、B、C三球在运动过程中,加速度都相同
B.B球的射程最远,所以最迟落地
C.A球的射高最大,所以最迟落地
D.B球的抛射角一定为45°
3.下图是将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是(　　)
A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ
B.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ
C.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0
4.(多选)下图是从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。空气阻力不计,则(　　)
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
二、非选择题
5.一座炮台置于距地面60 m高的山崖边,以与水平方向成45°的方向发射一颗炮弹,炮弹离开炮口时的速度大小为120 m/s,g取10 m/s2。求:
(1)炮弹能达到的最大高度;
(2)炮弹的水平射程。
参考答案：
基础练
一、选择题
1.斜上抛运动可分解为(　　)
A.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
B.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
C.水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
解析:若将斜上抛运动按水平方向和竖直方向正交分解,两分运动分别为匀速直线运动和竖直上抛运动,故A、C错误,B正确;若沿初速度方向分解出一匀速直线运动,则另一分运动为竖直方向的自由落体运动,故D错误。
答案:B
2.斜抛运动与平抛运动相比较,下列说法正确的是(　　)
A.斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
B.都是加速度逐渐增大的曲线运动
C.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减小的运动
D.都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动
解析:斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用,加速度恒为g的匀变速曲线运动,A、B错;斜抛运动的速度是增大还是减小,要看速度与重力的夹角,成锐角,速度增大,成钝角,速度减小,斜下抛运动就是速度一直增大的运动,C错;由Δv=gΔt可知,D对。
答案:D
3.一个物体同时参与不在同一直线上的一个初速度为零的匀加速直线运动和一个匀速直线运动,它的合运动的轨迹是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.直线 B.双曲线
C.抛物线 D.其他曲线
解析:如果这两个分运动互相垂直时,我们知道它将做类平抛运动,轨迹应该是抛物线,如果成某一夹角时,物体做的将是类斜抛运动,同样可以分析得到此运动的轨迹为抛物线。
答案:C
4.下列有关斜上抛运动的说法错误的是(　　)
A.斜上抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
B.斜上抛运动中物体经过最高点时速度最小
C.斜上抛运动中物体经过最高点时的加速度最小
D.斜上抛运动中物体在上升过程中速度逐渐减小
解析:做斜上抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做竖直上抛运动,选项A说法正确;斜上抛运动的物体在最高点只具有水平方向的速度,vx=v0cosθ,此时速度最小,选项B说法正确;斜抛运动的加速度为重力加速度恒定,选项C说法错误;由于竖直方向上是竖直上抛运动,上升过程竖直分速度减小,所以上升过程速度减小,选项D说法正确。
答案:C
5.(多选)下图是斜向上抛出的物体的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。下列说法正确的是(不计空气阻力)(　　)
A.物体在C点的速度为零
B.物体在A点的速度与在B点的速度相同
C.物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度
D.物体在A、B、C各点的加速度都相同
解析:速度是矢量,A、B处速度大小相等,方向不相同。在水平方向上是匀速直线运动,竖直方向的加速度总为g,故C、D正确,A、B错误。
答案:CD
6.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是(　　)
A.① B.② C.③ D.④
解析:AB两小球速度大小、方向都相同,并且只受重力,其加速度为重力加速度,与质量无关,因此也相同,则轨迹相同,选项A正确。
答案:A
二、非选择题
7.某人在水平地面上沿与水平面成60°角的方向以20 m/s的初速度抛出一小球,不计空气阻力。(g取10 m/s2)求:
(1)小球所能上升的最大高度;
(2)在空中运动的总时间;
(3)最大水平运动距离。
解析:(1)水平方向的初速度vx0=v0cos60°=10m/s
竖直方向的初速度vy0=v0sin60°=10m/s
根据竖直方向的运动,设上升的最大高度为h,则=2gh,解得h=15m。
(2)设上升到最大高度时间为t,则vy0=gt
解得t=s
所以在空中运动的总时间为2s。
(3)设飞行的水平距离为x,则x=2vx0·t=20m。
答案:(1)15 m　(2)2 s　(3)20 m
提升练
一、选择题
1.有一支步枪,先后以不同的速度v1、v2和v3射出三颗子弹,各速度矢量如图所示,则哪颗子弹射得最高(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.a B.b
C.c D.一样高
解析:从题图中可以看出,三颗子弹的初速度的竖直分速度是相等的,即v1sinθ1=v2sinθ2=v3sinθ3,根据斜抛运动的射高公式Y=可知,三颗子弹的射高是相等的,故D正确。
答案:D
2.
(多选)以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C,三球在空中的运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是(不考虑空气阻力)(　　)
A.A、B、C三球在运动过程中,加速度都相同
B.B球的射程最远,所以最迟落地
C.A球的射高最大,所以最迟落地
D.B球的抛射角一定为45°
解析:A、B、C三球在运动过程中只受重力作用,故具有相同的加速度g,故选项A正确;斜上抛运动可以分成上升和下落两个过程,下落过程就是平抛运动,根据平抛物体在空中的飞行时间只决定于抛出点的高度可知,A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长,再由对称性可知,斜抛物体上升和下落所需的时间是相等的,所以A球最迟落地,故选项C正确,选项B错误;B球的射程相对于A、C最远,但不一定是该初速率对应的最远射程,故抛射角不一定为45°,故选项D错误。
答案:AC
3.下图是将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是(　　)
A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ
B.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ
C.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0
解析:用逆向思维法,看成从A点开始的平抛运动,由y=gt2得t=知t一定,而vy=gt,vy不变;由x=vxt可知,当x减小时,vx也减小,tanθ=增大,v0=减小,故C正确。
答案:C
4.(多选)下图是从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。空气阻力不计,则(　　)
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
解析:由题可知,A、B两小球均做斜上抛运动,由运动的分解可知,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做上抛运动,两球的加速度均为重力加速度g,故A错;设上升的最大高度为h,在下落过程,由h=gt2,可知下落时间t=,根据运动的对称性可知,两球上升时间和下落时间相等,故两小球的运动时间相等,故B错;由x=vxt,可知vxA答案:CD
二、非选择题
5.一座炮台置于距地面60 m高的山崖边,以与水平方向成45°的方向发射一颗炮弹,炮弹离开炮口时的速度大小为120 m/s,g取10 m/s2。求:
(1)炮弹能达到的最大高度;
(2)炮弹的水平射程。
解析:(1)炮弹离开炮口时的竖直分速度为
vy=v0sin45°=60m/s
从抛出点到最高点的竖直位移为
y1==360m
则炮弹离地面的最大高度为h=y1+60m=420m。
(2)从抛出到达到最高点所用的时间为
t1==6s
从最高点落回地面所用的时间为t2=,则t2=2s
那么,炮弹的射程为
x=v0cos45°(t1+t2)=(720+120)m。
答案:(1)420 m　(2)(720+120) m