2.4生活中的抛体运动基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.如图所示,以9.8m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )(g取9.8m/s2)
A. B.2s C. D.
2.高层楼房发生了火灾,消防员及时赶到,用多个高压水枪同时进行灭火。靠在一起的甲、乙两个相同高压水枪,喷出的水落到着火点的同一位置上,如图所示。已知甲、乙喷出的水初速大小相同且水迹处于同一竖直面内,忽略水受到的空气阻力,则( )
A.到达着火点时,甲喷出的水的速率较大
B.到达着火点时,乙喷出的水速度的方向可能水平
C.到达着火点时,甲喷出的水速度的方向可能水平
D.从喷出到着火点,乙喷出的水运动的时间较长
3.“套圈游戏”深受大家的喜爱,游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出,落地时套中的物体即为“胜利品”.某同学在一次“套圈”游戏中,从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边,如图.为了套中该物体,该同学做了如下调整,则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)
A.P点正上方,以原速度水平抛出
B.P点正前方,以原速度水平抛出
C.P点位置不变,增大速度水平抛出
D.P点正下方,减小速度水平抛出
4.如图所示,在水平地面上的A点以速度v1射出一弹丸,方向与地面成θ角,经过一段时间,弹丸恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B,不计空气阻力.下面说法正确的是( )
A.如果在B点以与v2大小相等的速度,水平向左射出弹丸,则它必定落在地面上A点
B.如果在B点以与v1大小相等的速度,水平向左射出弹丸,则它必定落在地面上A点
C.如果在B点以与v2大小相等的速度,水平向左射出弹丸,那它必定落在地面上A点左侧
D.如果在B点以与v1大小相等的速度,水平向左射出弹丸,那它必定落在地面上A点右侧
5.在同一水平直线上的两位置分别沿同一方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,A球的初速度为vA,B球的速度为vB,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.vA>vB D.vA6.如图所示,AB为一固定斜面,一物体自斜面的顶端以某一速度v1沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时的速度方向与斜面的夹角为θ1.另一物体也自斜面的顶端以另一速度v2(v1<v2)沿水平方向抛出后也落在斜面上,该物体与斜面接触时的速度方向与斜面的夹角为2.空气阻力不计,则关于1与2之间的大小关系,下列正确的为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高.将甲、乙两球分别以V1、V2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.甲一定能击中乙
B.只要两球距地面足够高,两球就一定能相遇
C.只要轨迹能相交,两球就一定能相遇
D.要使甲能击中乙既与抛出先后有关,又与初速大小有关
8.如图所示,跳台滑雪的跳台可以看作顶端的平台和足够长的斜面组成,运动员若以水平速度v0飞出,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若以2v0的水平速度飞出,落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
9.玩“套圈圈”游戏时,身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟并排直立站在同一水平线上,两人同时向各自正前方3m处放置在水平地面上的玩具小熊水平抛出小圆环,小圆环恰好都套中玩具熊。若小圆环离手后的运动可视为平抛运动,下列说法正确的是( )
A.哥哥先套住玩具熊 B.弟弟先套住玩具熊
C.两人同时套住玩具熊 D.哥哥比弟弟水平抛出小圆环的初速度大一些
10.a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出,a在竖直平面内运动,落地点为P1,b沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平面上,如图所示,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.a、b的运动时间相同 B.a、b沿x轴方向的位移相同
C.a、b落地时的速度大小相同 D.a、b落地时的速度相同
11.2022年北京冬奥会国家跳台滑雪中心是我国首座跳台滑雪场地,共设计两条赛道,分别由落差的大跳台赛道和落差的标准跳台赛道组成,如图所示,某运动员训练时从跳台P处沿水平方向飞出,在斜坡Q处着陆。已知P、Q间的距离为s,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g,则运动员在空中从离斜坡最远到着陆所用的时间为( )
A. B. C. D.
12.在倾角为的山坡顶端,小明先后以v0和2v0水平速度抛出质量相同的石块,石块两次均落在山坡上,则先后两次落到山坡上的石块的动能之比为
A.1:4 B.1: C.1:2 D.1:2
13.由平抛运动规律容易证明平抛运动的轨迹方程为抛物线(为常数)。如图所,现有内壁光滑的空心玻璃管竖直放置在直角坐标系中,空心玻璃管刚好与抛物线吻合,竖直方向上的高度。一直径略小于玻璃管直径的小球(可视为质点)以初速度水平射入玻璃管.玻璃管壁光滑,不计空气阻力,取,则下列判断正确的是( )
A.从点以水平初速度射出的小球,其运动轨迹与玻璃管重合
B.小球射出管口时速度方向与水平方向的夹角
C.小球到达管口的时间是
D.小球到达管口时速度的竖直分量为
14.如图所示,水平地面上固定有一个斜面,斜面倾角为θ,从斜面顶端向右平抛一个小球(可视为质点),当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0,现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球,则平抛运动结束时,末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα随初速度v变化的图像,以及平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是( )
B.
C. D.
15.物体从离地面高处以的初速度水平抛出,不计空气阻力,则
A.物体下落的时间
B.物体着地点与抛出点间的距离为2m
C.物体着地前瞬间的速度大小为
D.物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为
二、填空题(共4题)
16.将一个物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与地面的夹角θ=___,位移s=_______ (g=10m/s2)
17.发球机能间隔相同时间以相同速度发射小球,如图所示为发球机发出第5个小球时拍摄的一张照片。已知竖直背景墙的正方形瓷砖边长为0.2m,g取,不计空气阻力,小球速度平行于竖直墙面,根据照片可以计算:
(1)最高点时小球的速度大小________m/s;
(2)此时2球的速度大小为_____m/s。
18.倾角为θ的斜面长L,在顶点水平抛出一个小球,小球刚好落在斜面的底端,那么小球的初速度v0=______.
19.某物理小组的同学设计了一个研究类平抛运动的实验。如图,光滑斜面ABCD倾角为θ,P、Q分别为AD、BC的中点,长为l的轻绳一端固定在P点,另一端固定一个可视为质点的质量为m的小球,小球静止在M点。现突然给小球一个初速度,轻绳恰好被拉断,小球沿水平方向飞出,恰好落在B点,重力加速度为g,则
(1)为求出小球在M点获得的初速度的大小,需要测量的物理量有____、____;
(2)小球在M点获得的初速度大小为____(用所测量的物理量的字母及已知量表示)。
三、综合题(共4题)
20.如图所示,从O点水平抛出的小球,到达斜面顶端P处,其速度方向恰好沿斜面向下,然后沿斜面滑下.已知斜面倾角θ=60°,小球初速度v010m/s,取g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球从抛出点O到P点的竖直高度h;
(2)抛出点O到P点的水平距离x(计算结果中可以有根号).
21.距离地面h=20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球,则(空气阻力不计,g取10m/s2,)
(1)小球在空中飞行的时间t为多少?
(2)小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少?
(3)小球落地时的位移s的大小
22.如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=2kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=3m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F=20N的水平恒力拉动小物块,到O点时撤去拉力,小物块水平抛出并击中挡板(g取10m/s )则:
(1)若小物块击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6.cos37°=0.8)求F的作用时间;
(2)改变拉力F的作用时间,可使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标。(结果可保留根式)
23.如图所示,在倾角为θ = 37°的粗糙斜面底端,有一小滑块甲(可视为质点)以v0 =" 24.8" m/s的初速度沿斜面上滑,与此同时,另一小球乙(也可视为质点)从斜面顶端以一定的初速度v水平抛出,两者在3 s末相遇.已知小滑块甲与斜面间的动摩擦因数为μ = 0.8,取重力加速度为g =" 10" m/s2,sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8.不计滑块与小球运动时所受的空气阻力.试分析:(1)小球乙的初速度v的大小是多少?(2)斜面的总长度L的大小是多少?
参考答案
1.A
2.B
3.D
4.A
5.C
6.A
7.D
8.B
9.B
10.C
11.A
12.A
13.A
14.B
15.C
16.45° 11.2m
17.1
18.
19.MQ的长度 QB的长度 x
20.(1)小球从抛出点O到P点的竖直高度h为15m;(2)抛出点O到P点的水平距离x为10;
21.(1)1s;(2) ;(3)44.8m
22.(1)0.8s;(2)()
23.(1)20 m/s;(2)99.8 m