1.3平抛运动 同步练习(解析版)
一、选择题
1.从米高处,沿同一水平方向同时抛出两个物体,它们的速度分别是和,则两物体落地时间之比是:( )
A. B. C. D.
2.从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须( )
A.先抛出A球 B.先抛出B球 C.两球质量相等 D.同时抛出两球
3.做平抛运动的物体在空中运动的时间( )
A.仅由下落的高度决定
B.仅由抛出时的速度决定
C.由下落的高度和抛出时的速度共同决定
D.与下落的高度和抛出时的速度都无关
4.某同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验,下列会影响“研究平抛运动”实验准确性的是( )
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
5.某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5 cm,(g取10 m/s2),下列说法正确的是( )
A.位置1是平抛运动的起点
B.小球做平抛运动的初速度大小0.75 m/s
C.照相机的闪光频率是20Hz
D.小球经过2点时的速度大小是1m/s
6.一物体做平抛运动,若以抛出点为坐标原点,水平抛出方向为轴正方向,竖直向下为轴正方向,得出物体运动轨迹方程为,取g = 10m/s2。则物体做平抛运动的水平速度大小是( )
A.2m/s B.4m/s C.8m/s D.10m/s
7.荷兰选手迈克尔 范格文在世界飞镖界排名第一。在某次比赛中,他先后两次将飞镖在同一出手点以不同的水平速度掷出,飞镖插入竖直镖靶,相关参数如图所示。已知飞镖飞行时的速度方向即为镖尖指向,不计任何阻力,那么,他出手位置距镖靶的水平距离是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,某人从距水平地面的高度为h的山坡上的P点水平击出一个质量为m的高尔夫球,飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的球洞Q中。则下列说法正确的是( )
A.球在飞行中做的是平抛运动
B.球飞行的时间为
C.球被击出时的初速度大小为L
D.球在飞行中受到的水平风力大小为
9.关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.任意相等时间内速度变化量相同
B.任意相等时间内水平方向的位移相等
C.连续相邻相等时间内竖直方向的位移差是一个定值
D.只要运动时间足够长,速度方向可能变为竖直向下
10.忽略一切阻力,重力加速度为,在足够高处将某一小球以大小为的初速度水平抛出,小球经时间速度大小为,则经时间,小球的速度大小应是( )
A. B.
C. D.
11.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度、抛出圈圈,都能套中地面上同一目标。设圈圈在空中运动时间分别为t1、t2,则( )
A.t1>t2 B.
C.t1=t2 D.
12.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的初速度比b的小 D.b的初速度比c的大
13.如图所示,已知物体做平抛运动,从A到B,B到C的时间相等,下列说法正确的是( )
A.A到B,B到C速度变变化快慢相同
B.A到B,B到C速度变化大小相等
C.A到B,B到C速度变化方向不相同
D.A到B,B到C速度大小变化相等
14.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.从飞机上看,物体做直线运动 B.从飞机上看,物体做平抛运动
C.从地面上看,物体做直线运动 D.从地面上看,物体做平抛运动
二、解答题
15.把小球水平抛出,不计空气阻力,要使小球飞得更远一些,有几种方法?
16.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。是一个微粒源,能持续水平向右发射初速度不同的微粒。高度为的探测屏竖直放置,离点的水平距离为,上端与点的一高度差也为,已知重力加速度为。求:
(1)微粒打在探测屏上的点时的速度;
(2)能被屏探测到的微粒的初速度范围。
参考答案
1.A
【详解】
根据平抛运动公式
平抛运动的时间由高度来决定,高度相同,则两小球的运动时间相等,故A正确。
故选A。
2.D
【详解】
由图可知,A、B两个小球在空中相遇,竖直方向的距离相同,所以下落的时间相同,所以必须同时抛出两球,但是水平方向A的距离更大,所以A球的初速度更大。
故选D。
3.A
【详解】
平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则有
得
则知做平抛运动的物体在空中运动的时间仅由下落的高度决定,BCD错误,A正确。
故选A。
4.B
【详解】
AC.只要小球从同一高度由静止释放即可保证小球做平抛运动的初速度相等,小球与斜槽之间有摩擦不会造成实验误差,故AC错误;
B.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行,会影响“研究平抛运动”实验的准确性。故B正确;
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远,可以减小偶然误差,不会增大实验误差,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】
C.在竖直方向上,根据
解得
根据
C正确;
B.平抛运动的初速度为
B错误;
D.位置2竖直分速度为
位置2的速度为
D错误;
A.从抛出到球2位置所用时间
所以球1位置不是抛出点,A错误。
故选C。
6.A
【详解】
由题知物体做平抛运动,在水平方向有
x = v0t
在竖直方向有
y = gt2
两式消去t有
y = x2
可知
v0 = 2m/s
故选A。
7.A
【详解】
由于飞镖飞行时的速度方向即为镖尖指向,可知飞镖在着靶瞬间的速度方向即如图中所示。由平抛运动的特点可知,两支镖反向延长线必交于同一点,该点为出手点向镖靶所在的竖直线所作垂线的中点,如图所示
由几何关系,有
可得
故选A。
8.C
【详解】
A.由于飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用,故球的运动不是平抛运动,选项A错误;
B.球在竖直方向做的是自由落体运动,根据
h=gt2
可得
选项B错误;
C.球在水平方向受恒力作用,做匀减速运动,则有
L=
v0=L
选项C正确;
D.设水平加速度为a,竖直方向根据
h=gt2
水平方向有
L=at2
可得
故
设风力为F,因F=ma,得
选项D错误。
故选C。
9.D
【详解】
A.平抛运动的加速度不变,大小为g,根据
知,速度变化的方向相同,竖直向下,且相等时间内速度变化大小一定相等。故A正确,不符合题意;
B.平抛运动在水平方向是匀速直线运动,所以任意相等时间内水平方向的位移相等,故B正确,不符合题意;
C.平抛运动竖直方向上是初速度为零的匀加速直线运动,连续相邻相等时间内竖直方向的位移差
是一个定值,故C正确,不符合题意;
D.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,速度方向不可能竖直向下。故D错误,符合题意。
故选D。
10.D
【详解】
小球经时间速度大小为,则
则经时间,竖直速度
小球的速度大小
故选D。
11.A
【详解】
AC.平抛运动在竖直方向做自由落体运动,由公式
可得
故A正确,C错误;
BD.平抛运动在水平方向做匀速直线运动,由题意可知,水平方向位移相等,则
又
可得
故BD错误。
故选A。
12.BD
【详解】
AB.b、c的高度相同,大于a的高度,根据
得
知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的时间,故A错误,B正确;
C.因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据
知,a的水平速度大于b的水平速度,又因为平抛的水平分运动为匀速直线运动,初速度与水平速度相等,所以a的初速度大于b的初速度,故C错误;
D.b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度,故D正确。
故选BD。
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移。
13.AB
【详解】
A.平抛运动只受重力,加速度为g,所以A到B,B到C速度变变化快慢相同,故A正确;
BC.平抛物体在竖直方向上做匀加速运动,根据
可知A到B,B到C速度变化快慢相同,即大小相等,方向相同,故B正确,C错误;
D.设A点速度为v,则B点的速度为
C点速度为
由此可知A到B,B到C速度大小变化不相等,故D错误。
故选AB。
14.AD
【详解】
AB.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,物体水平方向具有与飞机相同的速度,故物体始终在飞机的正下方,竖直方向相对飞机做自由落体运动,故从飞机上看,物体做直线运动,故A正确,B错误;
CD.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,物体有水平方向的初速度,竖直方向只受重力做自由落体运动,故从地面上看,物体做平抛运动,故C错误,D正确。
故选AD。
15.一是增大水平初速度,二是将小球在更高的地方抛出,即增大平抛运动的竖直位移。
【详解】
由h=gt2
x=v0t
得x=v0,可知要使小球飞得更远一些,即水平位移更大,一是增大水平初速度,二是将小球在更高的地方抛出,即增大平抛运动的竖直位移.
16.(1);(2)
【详解】
(1)从P到A
得
得
得
速度与水平方向的夹角为θ
得
(2)打在A点
打在B点
得
初速度范围