5.4平抛运动的规律 精选训练题
一、选择题
1.在水平匀速飞行的飞机上,相隔一段时间先后自由落下物体A和B,在两个物体落地前, A物体将( )
A.在B物体之前
B.在B物体正下方
C.在B物体之后
D.在B物体前下方
2.骑射是少数民族运动会上常有的项目,运动员骑在奔驶的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.由于马跑得很快,摄影师用一种“追拍法”成功地将运动的“美”展现了出来(如图甲所示).假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d(如图乙所示).如果忽略箭在运动过程中所受的空气阻力.下列说法中错误的是( )
A.在摄影师眼里清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,这是因为他选择运动员为参考系
B.射出的箭在水平方向上的分运动是匀速直线运动
C.箭射到目标的最短时间为
D.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,运动员放箭处离目标的距离为
3.在不同高度以相同的水平初速度抛出的物体,若落地点的水平位移之比为:1,则抛出点距地面的高度之比为( )
A.1︰1 B.2︰1 C.3︰1 D.4︰1
4.平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向作匀速运动,②竖直方向作自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面。这个实验( )
A.只能说明上述实验中的第①条
B.只能说明上述实验中的第②条
C.不能说明上述实验中的任何一条
D.能同时说明上述实验中的两条
5.从离地面 H 高处投出 A、B、C 三个小球,使 A 球自由下落,B 球以速 率 v 水平抛出,C 球以速率 2v 水平抛出,设三个小球落地时间分别 tA、tB、tC, 不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6.将一物体以9.8m/s的初速度水平抛出,经过一段时间后的末速度为初速度的倍,则这段时间是 (g取9.8m/s2)( )
A. B. C. D.
7.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图像是图中的( )
A. B. C. D.
8.以速度水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,则下列判断中错误的是( )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.此时球的速度大小为
C.运动的时间为 D.运动的位移是
9.如图所示,以10 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g取10 m/s2),可知物体完成这段飞行的时间是( )
A.s B.s C.s D.2 s
10.如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,能表示出速度矢量的演变过程的是( )
A. B. C. D.
11.小孩站在岸边向湖面抛石子,三次的轨迹如图所示,最高点在同一水平线上,忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.沿轨迹3运动的石子在空中运动时间最长
B.沿轨迹3运动的石子落水时速度最小
C.三个石子在最高点时速度相等
D.三个石子在空中运动时速度变化率相等
12.如图所示,一名运动员在水平面上进行跳远比赛,腾空过程中离水平面的最大高度为,起跳点与落地点的水平距离为,运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度,则运动员( )
A.在空中的运动时间为
B.在最高点时的速度大小为
C.落地时的速度大小为
D.落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°
二、填空题
13.一物体做平抛运动,抛出后1s末的速度方向与水平方向间的夹角为45°,则2s末物体的落地速度________m/s,抛出点的高度为_______m(取g=10m/s2).
14.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是______m,物体落地点的水平距离是______m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tanθ=______.
15.从高为5 m的楼上,以 5 m/s的速度水平抛出一个小球,从抛出点到落地点的位移大小是______m.(g取10 m/s2,结果保留一位有效数字.)
16.A.B.C三个小球从同一竖直线的不同高度处水平抛出,不计空气阻力,落在同一地点.已知初始位置的高度之比为hA: hB:hC=3:2:1,则这三个小球抛出时的初速度大小之比vA:vB:vC=____________.
三、解答题
17.把一小球从离地面h = 20 m处以的初速度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。试求:
(1)小球落地点离抛出点的水平距离x;
(2)小球落地时的速度v的大小和方向。
18.如图所示,枪管对准小球C,在同一水平线上。子弹射出枪口时,悬挂小球的细线突然断开,小球C由静止开始下落。已知的距离s为,不计空气阻力,重力加速度g取,问:
(1)如果小球C下落时被击中,那么子弹离开枪口时的速度是多大;
(2)如果子弹离开枪口时的速度大于上面所求的数值,那么子弹仍然能击中这个小球吗,为什么;
(3)如果悬挂小球的细线突然断开后,小球C不是由静止开始下落,而是和子弹同时以的初速度沿子弹初速度方向水平抛出,那么子弹是否还能击中这个小球;若能击中,在何处击中。
19.炮台高出海面45m,炮弹的水平出口速度为600m/s.如果要使炮弹击中一艘正以36km/ h的速度沿直线远离炮台逃跑的敌舰,那么应在敌舰离炮台多远处开炮?(忽略空气阻力,g=10m/s2)
20.如图所示,AB为倾角θ=30°的斜面,小球从A点以初速度水平抛出,恰好落到B点,(不计空气阻力,重力加速度为10m/s2)求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球从A点抛出经多长时间石子的速度方向刚好与斜面平行.
参考答案
1.B2.D3.C4.B5.D6.B7.B8.A9.C10.C11.BD12.AD
13. 20
14.20,24,3/5.
15.7
16.
17.(1);(2)v = 40 m/s,方向与地面成30°斜向下
【解析】
(1)小球水平抛出后做平抛运动,由平抛运动规律有
联立代入数据解得
,
故小球落地点离抛出点的水平距离。
(2)小球落地时,竖直分速度为
小球落地时的速度大小为
设小球落地时的速度v与水平方向的夹角为θ,则
解得
故小球落地时的速度方向与地面成30°斜向下。
18.(1)50m/s;(2)见解析;(3)见解析
【解析】
(1)子弹射出枪口后做平抛运动,小球C做自由落体运动,两者在竖直方向的运动相同,小球C下落20m时被击中,则有
解得
这段时间内,子弹水平匀速运动了s=100m,根据
解得
(2)如果子弹离开枪口时的速度大于上面所求的数值,由于子弹和小球在竖直方向运动相同,则子弹仍可以击中小球,并且击中时间缩短。
(3)如果悬挂小球的细线突然断开后,小球C不是由静止开始下落,而是和子弹同时以10m/s的初速度沿子弹初速度方向水平抛出,则子弹和小球均做平抛运动,竖直方向上运动情况相同,水平方向上,两者都做匀速直线运动,子弹的速度大,可以击中小球。水平方向上
解得
竖直方向上
水平方向上
即在子弹射出后2.5s击中,位置在小球C的原始悬挂点右侧水平距离25m,竖直距离31.25m处。
19.1770m
【解析】
炮弹射出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,
则有炮弹运动的时间为:
敌舰的速度为:36km/h=10m/s
敌舰距我炮台距离△x=x炮-x敌=600×3-10×3m=1770m.
20.(1)(2)
【解析】
(1)设斜面长为,则根据平抛运规律可知:
竖直方向:
水平方向:
联立可以得到:
(2)设经过时间石子的速度方向刚好与斜面平行
则:,整理可以得到:.答案第1页,共2页