粤教版物理必修2课时训练4平抛运动

课时训练4　平抛运动
基础夯实
1.关于平抛运动的说法正确的是(　　)
A.平抛运动是非匀变速运动
B.在相等的时间内,速度变化量相同
C.平抛运动的加速度大小不变、方向时刻改变
D.物体做平抛运动的条件是初速度方向与重力方向垂直
答案:B
2.从同一高度分别以初速度v和2v水平抛出两物体,两物体落地点距抛出点的水平距离之比为(　　)
A.1∶1 B.1∶ C.1∶2 D.1∶4
答案:C
3.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有(　　)
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
答案:BC
解析:物体做自由落体运动的运动情况与物体的质量无关,两球质量没有必要相等,选项A错误;改变装置的高度,且每次都同时落地,才能说明A球在竖直方向做自由落体运动,选项B、C正确;本实验不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动,选项D错误.
4.某人在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时的速度为v2,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是(　　)(导学号51100047)
答案:C
解析:平抛运动在竖直方向速度的变化量恒定,在水平方向速度不变,则只有选项C正确.
5.(多选)下列哪项运动可近似看做平抛运动,均不计空气阻力(　　)
A.一颗子弹从枪口水平射出
B.排球运动员水平发出的排球
C.运动员推出的铅球
D.跳水运动员从跳台竖直起跳到落水过程
答案:AB
6.(多选)对于平抛运动,g为已知量,下列条件中可确定物体的初速度的是(　　)
A.已知水平位移
B.已知下落高度
C.已知落地速度的大小和方向
D.已知位移的大小和方向
答案:CD
解析:由v0=vcos θ(θ为v与水平方向的夹角)知,选项C对;v0=,h=ssin α,x=scos α(α为位移与水平方向夹角),则v0=,故知选项D对.
能力提升
7.(多选)一个物体以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为v,与水平方向的夹角为θ,则物体的运动时间为(　　)
A. B.
C. D.
答案:BC
解析:由vy==gt知,选项B正确;vy=vsin θ=gt,可知选项C正确.
8.以v0的速度水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是(　　)
A.运动的位移是
B.竖直分速度的大小等于水平分速度的大小
C.运动的时间是
D.瞬时速度的大小是v0
答案:B
解析:设经时间t,y=x,则x=v0t,y=t,故vy=2v0,选项B错误;其中t=,x=y=,则合位移s=,合速度大小v=v0,选项A、C、D正确.
9.(多选)人在距地面高h、离靶面距离L处,将质量m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(　　)
A.适当减小v0 B.适当提高h
C.适当减小m D.适当减小L
答案:BD
10.(多选)如图所示,足够长的水平直轨道MN上左端有一点C,过MN的竖直平面上有两点A、B,A点在C点的正上方,B点与A点在一条水平线上,不计轨道阻力和空气阻力,下面判断正确的是(　　)
A.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,两球一定会相遇
B.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,两球一定不会相遇
C.在A点水平向右抛出一小球,同时在B点由静止释放一小球,两球一定会相遇
D.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,并同时在B点由静止释放一小球,三个球有可能在水平轨道上相遇
答案:AD
11.如图所示,两个相对的足够长的斜面,倾角分别为37°和53°.在顶点把A、B两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上.若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为(　　)
A.1∶1 B.4∶3 C.16∶9 D.9∶16
答案:D
解析:由平抛物体运动的位移规律,可得 x=v0t,y=gt2.而tan θ=,则t=,所以有.选项D正确.
12.(2015浙江理综)如图所示为足球球门,球门宽为L.一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则(　　)(导学号51100048)
A.足球位移的大小x=
B.足球初速度的大小v0=
C.足球末速度的大小v=
D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan θ=
答案:B
解析:平面俯视图如图所示,足球位移x=,A项错误;足球初速度v0=,B项正确;足球末速度v=,C项错误;由tan θ=知,D项错误.
13.某同学课外研究平抛物体的运动,并将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下,Q和S的单位相同但没有写出.(g取10 m/s2)
Q
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
S
0.00
0.05
0.20
0.45
0.80
1.25
(1)上表中Q表示的物理量是　　　　;S表示的物理量是　　　　.?
(2)若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位,则平抛物体的水平速度为　　　　.?
答案:(1)水平位移　竖直位移　(2)1.00 m/s
解析:(1)由表中数据,Q表示的数据均匀增加,可猜想为相等时间内水平方向的位移;S表示的数据为 1∶4∶9∶…,可猜想为竖直方向的位移.
(2)由Δy=0.1=gt2得t=0.10 s,由x=v0t得v0=1.00 m/s.
14.在490 m的高空,以240 m/s的速度水平飞行的轰炸机追击一艘鱼雷艇,该艇正以25 m/s的速度与飞机同方向行驶,g取9.8 m/s2.飞机应在鱼雷艇后面多远处投下炸弹,才能击中该艇?
答案:2 150 m
解析:从水平飞行的飞机上掷出去的炸弹,在离开飞机时具有与飞机相同的水平速度v0=240 m/s,因此炸弹做平抛运动.因为由h=490 m的高空落至水平面所需的时间t由竖直方向的分运动——自由落体运动决定,所以由公式y=gt2=h,可求出炸弹的飞行时间t= s=10 s.
在这段时间内,炸弹在水平方向上做匀速运动,飞行的水平距离为x=v0t=240×10 m=2 400 m.
在这段时间内,鱼雷艇行驶的距离为x'=v't=25×10 m=250 m
因为飞机与鱼雷艇运动的方向相同,所以投下的炸弹要击中鱼雷艇,飞机投弹处应在鱼雷艇后面的水平距离为Δx=x-x'=2 400 m-250 m=2 150 m.　
15.滑雪是人们喜爱的运动之一.某滑雪者在滑雪过程中,刚好滑到某一悬崖的平台上方A处,如图所示,悬崖竖直高度AB为5 m,悬崖下面是一足够长的、可看做倾角θ为45°的斜坡BD,若滑雪者在A处的速度为10 m/s,试求:(g取10 m/s2)(导学号51100049)
(1)滑雪者下落到斜面BD上的时间;
(2)滑雪者落到斜面BD上的速度大小.
解:(1)由图可知,
tan θ=
而y=gt2,x=v0t
即tan 45°=,t2-2t-1=0
解得t=(1+) s=2.41 s
t=(1-) s(舍去).
(2)由vy=gt=(10+10) m/s=24.1 m/s
滑雪者落到斜面BD上的速度大小为
v= m/s=26.1 m/s.