抛体运动
[基础知识填充]
1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力的作用下所做的运动.
2.性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其运动轨迹是一条抛物线.
3.平抛运动的基本规律
平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动.
(1)速度:vx=v0,vy=gt
合速度:v=
方向:tan θ==
(2)位移:x=v0t,y=gt2
合位移大小:s=
方向:tan α==·t
(3)时间:由y=gt2得t=(由下落的高度y决定)
[学考真题对练]
1.(2019·广东学业水平考试)忽略空气阻力,下列物体的运动可视为平抛运动的是( )
A.炸弹从水平匀速飞行的飞机上自由释放
B.排球被运动员直接扣向地面
C.苹果从树上自由下落
D.炮弹从倾斜炮筒中射出
答案:A
2.(2018·广东学业水平考试)物体以9 m/s的初速度从距水平地面 20 m高的塔上被水平抛出.不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体从抛出点到落地点的水平距离为 ( )
A.12 m B.18 m
C.20 m D.45 m
B [由平抛运动规律得h=gt2?20=×10×t2,得t=2 s,则s=v0t=9×2 m=18 m.]
(2017·广东学业水平考试)“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏,如图所示,小孩和大人直立在界外同一位置,在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动,则( )
A.小孩抛出的圆环速度大小较小
B.两人抛出的圆环速度大小相等
C.小孩抛出的圆环运动时间较短
D.大人抛出的圆环运动时间较短
C [在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体,可知小孩抛出的圆环运动时间较短,抛出的圆环速度大小较大,大人抛出的圆环运动时间较长,抛出的圆环速度大小较小,C正确.]
3.(2019·广东学业水平考试)(多选)某人在游乐场玩飞镖游戏,他把飞镖水平抛出后,发现飞镖扎在靶心正下方,如图所示.要使飞镖扎中靶心,下列方法可行的有( )
A.保持初始位置不变,适当增大初速度
B.保持初始位置不变,适当减小初速度
C.保持初速度和水平距离不变,适当减小初始高度
D.保持初速度和水平距离不变,适当增加初始高度
答案:AD
4.(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示,O点处有一小球以v=8 m/s的水平初速度做平抛运动,经过2 s,小球到达M点(g取10 m/s2),则下列说法正确的有( )
A.O、M两点之间的水平距离为16 m
B.O、M两点之间的竖直距离为20 m
C.小球在M点的水平分速度大小为16 m/s
D.小球在M点的竖直分速度大小为10 m/s
AB [O、M两点之间的水平距离s=v0t=16 m,竖直距离h=gt2=20 m,A、B正确.小球在M点的水平分速度大小为8 m/s,竖直分速度大小vy=gt=20 m/s,C、D错误.]
5.(2016·广东学业水平考试)沿水平方向做匀速直线运动的飞机空投物资,若不计空气阻力,飞行员和地面上的人观察到物资在空中运动的轨迹分别是( )
A.曲线,曲线 B.直线,曲线
C.曲线,直线 D.直线,直线
B [物资相对飞机做自由落体运动,相对地面做平抛运动.]
6.(2016·广东学业水平考试)运动员将网球水平击出,球未触网落到对方场地,已知击球点离地面的高度为1.8 m,重力加速度取10 m/s2,则球在空中的飞行时间大约是( )
A.0.6 s B.0.36 s
C.5 s D.0.18 s
A [由h=gt2,得t==0.6 s.]
7.(2016·广东学业水平考试)(多选)如图所示,小球以5 m/s的速度水平抛出,经过0.8 s落地,g取10 m/s2,不计空气阻力.下列说法正确的有( )
A.小球在水平方向的位移大小是3.2 m
B.小球在竖直方向的位移大小是3.2 m
C.小球落地时在水平方向的速度大小是5 m/s
D.小球落地时在竖直方向的速度大小是5 m/s
BC [小球在水平方向做匀速直线运动,C正确.水平方向的位移x=v0t=5×0.8 m=4 m,A错误.竖直方向的位移h=gt2=3.2 m,B正确.vy=gt=10×0.8 m/s =8 m/s,D错误.]
(2015·广东学业水平考试)(多选)甲、乙两物体从同一位置开始做平抛运动,并落在同一水平面上,甲的初速度是乙的两倍.下列分析正确的有( )
A.甲、乙在水平方向上的位移相等
B.甲在水平方向上的位移是乙的两倍
C.甲、乙在空中运动的时间相同
D.甲在空中运动的时间是乙的两倍
BC [甲在水平方向上的位移是乙的两倍,选项A错误,选项B正确.因甲、乙做平抛运动在竖直方向下落的高度相同,在空中运动的时间相等,选项C正确,选项D错误.]
平抛运动的规律
[最新模拟快练]
1.(2019·汕尾学测模拟)关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀速运动
B.平抛运动是加速度不断变化的运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的
C [平抛运动为匀变速曲线运动,落地时速度方向斜向下.]
2.(2018·梅州学考模拟)做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( )
A.物体的高度和受到的重力
B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度
D.物体受到的重力、高度和初速度
答案:C
3.(2019·江门学测模拟)如图所示,在同一平台上的O点水平抛出的三个物体,分别落到a、b、c三点,不计空气阻力,则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和运动的时间ta、tb、tc的关系是( )
A.va>vb>vc,ta>tb>tc
B.vaC.vatb>tc
D.va>vb>vc,taC [由竖直方向h=gt2得ta>tb>tc,由水平方向x=vt知va4.(2018·广州学考模拟)在某一高度以3 m/s的速度沿水平方向抛出一物体,忽略空气阻力,当物体的速度为5 m/s时,其竖直方向的分速度为( )
A.3 m/s B.4 m/s
C.5 m/s D.6 m/s
答案:B
5.(2018·韶关学考模拟)炮弹从炮口射出时的速度大小为v,方向与水平方向成α角.把这个速度沿水平和竖直方向分解,其水平分速度的大小是( )
A.vsin α B.vcos α
C.v/sin α D.v/cos α
答案:B
6.(2019·阳江学测模拟)一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m.不计空气及摩擦阻力,g=10 m/s2,水从管口喷出的初速度大小是( )
A.1.2 m/s B.2.0 m/s
C.3.0 m/s D.4.0 m/s
答案:B
7.(2018·佛冈学考模拟) 将一小球以5 m/s的速度水平抛出,经过1 s小球落地,不计空气阻力,g取10 m/s2.关于这段时间小球的运动,下列表述正确的是( )
A.着地速度是10 m/s
B.竖直方向的位移是10 m
C.着地速度是5 m/s
D.水平方向的位移是5 m
答案:D
8.(多选)如图所示,一篮球从离地H高处的篮板上A点以初速度v0水平弹出,刚好在离地h高处被跳起的同学接住.不计空气阻力,则篮球在空中飞行的( )
A.时间为
B.时间为
C.水平位移为v0
D.水平位移为v0
BC [根据H-h=gt2知,篮球在空中飞行的时间t=,故A错误,B正确;篮球的水平位移为x=v0t=v0,故C正确,D错误.]