2.3斜抛运动基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示,假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C,三条路径的最高点在同一水平面内,不计空气阻力的影响,则( )
A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大 B.甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长
C.三个高尔夫球击出的初速度竖直分量不相等 D.三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等
2.在某次校运动会比赛中,李伟同学以13.82m的成绩取得了铅球冠军,并打破了校运动会记录,关于其成绩13.82m,下列说法正确的是
A.其成绩13.82m是指铅球飞行的位移
B.其成绩13.82m是指铅球飞行的路程
C.其成绩13.82m是指铅球飞行的水平位移
D.其成绩13.82m既不是铅球飞行的位移,也不是铅球飞行的路程
3.如图所示,倾角为的斜面上有一小球以大小为的初速度垂直于斜面抛出,飞行一段时间后又落到了斜面上,已知重力加速度为,忽略空气阻力,则小球离开斜面的最大距离为( )
A. B. C. D.
4.校运会比赛中,某次铅球投出后的运动轨迹如图,铅球在空中运动过程中( )
A.先处于超重状态后处于失重状态
B.加速度方向先竖直向上后竖直向下
C.到达轨迹最高点时动能不为零
D.到达轨迹最高点时重力的功率不为零
5.如图所示,在足够长斜面的上方某处,以大小相等的初速度,沿平行于斜面,垂直于斜面,共计4个方向抛出小球,则小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是( )
A.a B.b C.c D.d
6.张三在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,篮球运动轨迹如图所示,不计空气阻力,关于篮球从抛出到撞击篮板前,下列说法正确的是( )
A.两次在空中的时间可能相等
B.两次在空中的时间不相等
C.两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D.两次抛出的初速度水平分量可能相等
7.如图所示,一名同学在练习立定跳远,他在空中上升的最大高度为,跳远成绩为,若将该同学看成质点,且不考虑空气阻力,则他在落地瞬间速度方向与水平面的夹角等于( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
8.如图所示,某同学由O点先后抛出完全相同的3个小球(可将其视为质点),分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。已知M、N、P、O四点距离水平地面高度分别为4h、3h、2h、h。不计空气阻力,以下说法正确的是( )
A.击中P点的小球速度最小
B.分别到达M、N、P三点的小球的飞行时间之比为1∶2∶3
C.分别到达M、N、P三点的小球的初速度的竖直分量之比为∶∶1
D.分别到达M、N、P三点的小球的加速度大小之比为3∶2∶1
9.由于空气阻力的影响,炮弹实际飞行的轨迹并不是抛物线,而是“弹道曲线”,如图中实线所示。图中的虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹,即抛物线轨迹。O、a、b、c、d为弹道曲线上的五个点,其中O点为发射点,d点为落地点,b点为轨迹的最高点,a点和c点为轨迹上距地面高度相等的两个点。下列说法中正确的是( )
A.炮弹到达b点时的速度为零
B.炮弹到达b点时的加速度为零
C.炮弹到达b点时的加速度为重力加速度g
D.炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度
10.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②为B的运动轨迹,则A的运动轨迹是( )
A.① B.② C.③ D.④
11.在光滑的水平面上,一质量为m=2kg的滑块在水平方向恒力F=4N的作用下运动.如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s,滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角,,则下列说法正确的是( )
A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角
B.滑块从P点运动到Q点的时间为3s
C.滑块从P点运动到Q点的过程中速度最小值为3m/s
D.P、Q两点连线的距离为10m
12.图甲为套环游戏的场景,图乙为简化的两个过程。套环视为质点,一次从a点水平抛出,套中地面b点;另一次从a点正下方地面c点斜抛出同一个套环也套中b点,最高点d点与a点等高。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.套环在空中运动时间tab=tcb
B.两次套中b点时的动能相等
C.两次抛环对套环所做的功不可能相等
D.两次套中b点前瞬间,其重力功率一定相等
13.如图,质量为的质点在平面坐标系上以某一速度运动时方向如图中箭头所示,受到大小不变、方向为的合力作用,质点的速度先减小后增大。已知质点运动的最小速度为,合力的大小为,则( )
A.当质点速度大小变为时,速度方向和方向之间的夹角是
B.当质点速度大小变为时,速度方向和方向之间的夹角是
C.质点速度由增加到的过程所用的时间为
D.质点速度由增加到的过程所用的时间为
14.一学生用两个颜色不同的篮球做斜拋运动游戏,如图所示,第一次出手,红色篮球的初速度与竖直方向的夹角为;第二次出手,橙色篮球的初速度与竖直方向的夹角为。两次出手的位置在同一竖直线上,结果两篮球正好到达相同的最高点,则红色篮球、橙色篮球运动的高度之比为( )
A. B. C. D.
15.如图所示,小物块以初速度 v0 从 O 点沿斜面向上运动,同时从 O 点斜向上抛出一个速度大小也为 v0 的小球,物块和小球在斜面上的 P 点相遇.已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不 计.则下列说法正确的是( )
A.斜面可能是光滑的
B.小球运动到最高点时离斜面最远
C.小球和物块到达 P 点过程中重力势能的变化量不相等
D.在 P 点时,小球的动能大于物块的动能
二、填空题(共4题)
16.判断下列说法的正误.
(1)抛体运动一定是匀变速运动。(____)
(2)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快。(____)
(3)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下。(____)
(4)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。(____)
(5)斜上抛运动的物体到达最高点时,速度为零。(____)
17.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力______的情况下,物体只受______作用的运动。
18.如图甲所示为某公司新研发的投篮机器人。已知机器人的投篮位置点O与篮筐中心点A等高,且的水平距离为L,当机器人从点O斜向上抛出篮球时,刚好沿如图乙所示轨迹击中A点,轨迹的最高点与抛出点O的竖直距离为H。已知重力加速度为g,不计空气阻力,篮球可视为质点,则篮球在空中运动的时间为______,篮球从O点抛出时的速度大小为______(用题中所给的字母和g表示)
19.小李以一定的初速度将石子向斜上方抛出去,石子所做的运动是斜抛运动,他想:怎样才能将石子抛得更远呢?于是他找来小王一起做了如下探究:
他们用如图1所示的装置来做实验,保持容器水平,让喷水嘴的位置和喷水方向不变(即抛射角不变)做了三次实验:第一次让水的喷出速度较小,这时水喷出后落在容器的A点;第二次让水的喷出速度稍大,水喷出后落在容器的B点;第三次让水的喷出速度最大,水喷出后落在容器的C点。
小李和小王经过分析后得出的结论是:___________;
小王回忆起上体育课时的情景,想起了几个应用上述结论的例子,其中之一就是为了将铅球推的更远,应尽可能___________。然后控制开关让水喷出的速度不变,让水沿不同方向喷出,如图2所示,又做了几次实验,得到
喷嘴与水平方向的夹角 15° 30° 45° 60° 75°
落点到喷嘴的水平距离/cm 50.2 86.6 100.0 86.6 50.2
小李和小王对上述数据进行了归纳分析,得出的结论是:___________;
小李和小王总结了一下上述探究过程,他们明确了斜抛物体在水平方向飞行距离与初速度 和抛射角的关系,他们感到这次探究成功得益于在探究过程中两次较好的运用了___________法。
三、综合题(共4题)
20.如图甲所示是一个滑雪赛道的示意图,运动员沿倾斜雪道从A点由静止滑下,经过一段时间后从C点沿水平方向飞出,落在雪道上的D点。已知C点是第二段雪道CD的起点,第二段雪道与水平面的夹角θ=37°,C、D间的距离s=25m,运动员的质量m=60kg,可视为质点,第二段雪道足够长,不计空气阻力,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)运动员从C点水平飞出到落在D点所用的时间t;
(2)运动员从C点水平飞出时的速度大小v0
(3)运动员飞行过程中,离雪道斜面最远时的速度大小v;
(4)如图乙,若在C点安装一斜向上θ=37°光滑直轨道(长度忽略),以相同速率v0在C点滑出并落至等高平台MN上的E点,求落点E与C点之间的距离s,。
21.要提高运动员掷铅球的成绩,应该采取哪些措施?
22.如图水平面上固定一个倾角为的足够长的斜面,现于斜面某位置斜向上以速度v抛出一弹性小球,其速度方向与斜面夹角为(已知),不计一切阻力,小球体积不计,重力加速度取g。试求解:
(1)小球经多长时间,离斜面最远?
(2)若斜面的倾角可调,则调节斜面倾角,使小球撞击斜面弹起后能够在第二次撞击时恰好回至出发点,结合题干数据,请写出与的函数关系?
23.如图所示,水平桌面放置一小球(可视为质点),打击小球后。小球以4m/s的速度水平抛出,下落H=0.8m后垂直撞击倾角为θ的斜面。小球反向弹回后。继续向上运动的最大高度为。不计空气阻力,重力加速度大小g=10 m/s2,求:
(1)斜面的倾角θ;
(2)小球撞击斜面弹回后,上升到最大高度时,小球与斜面撞击点间的水平距离x。
参考答案
1.A
2.C
3.A
4.C
5.D
6.B
7.B
8.C
9.D
10.B
11.B
12.D
13.A
14.B
15.D
16.正确 错误 错误 错误 错误
17.可以忽略 重力
18.
19.在抛射角一定时,当物体抛出的初速度越大物体抛出的距离越远 增大初速度 在初速度一定时,随着抛射角的增大,抛出距离先是越来越大,然后越来越小。当夹角为45°时,抛出距离最大 控制变量法
20.(1);(2) ;(3) ;(4)
21.应该尽力提高铅球的出手速度,并控制铅球出手速度方向与水平方向成45°角。
22.(1);(2)
23.(1)45°;(2)0.8m