A级 抓基础
1.对于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.飞行时间由初速度决定
B.水平射程由初速度决定
C.水平射程由初速度和高度共同决定
D.速度和加速度都是变化的
解析:平抛运动竖直方向为自由落体运动,根据h=gt2可知:t=,运动时间由高度决定,与初速度无关,故A项错误;根据x=v0t可知,水平位移由时间和初速度共同决定,时间又是由高度决定的,所以水平射程由初速度和高度共同决定,故B项错误,C项正确;做平抛运动的物体只受重力的作用,所以其加速度为重力加速度,加速度的大小是不变的,但是物体的速度在变化,故D项错误.
答案:C
2.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目,IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上,某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,结果飞镖落在靶心正上方.如只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)( )
A.适当减少v0 B.适当提高h
C.适当减小m D.适当减小L
解析:欲击中靶心,应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大.飞镖飞行中竖直方向y=gt2,水平方向L=v0t,得y=,使L增大或v0减小都能增大y,选项A正确.
答案:A
3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏.如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈,都能套中地面上的同一目标.设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2,不计空气阻力,则( )
A.v1=v2 B.v1C.t1解析:根据t=知,h1>h2,则t1>t2,选项C、D错误;由于水平位移相等,根据x=vt知v1答案:B
4.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是(g取10 m/s2)( )
A.1 m/s B.2 m/s
C.3 m/s D.4 m/s
解析:由h=gt2知,面片在空中的运动时间t==0.4 s,而水平位移x=v0t,故面片的初速度v0=,将x1=0.5 m,x2=1.5 m代入,得面片的最小初速度v01==1.25 m/s,最大初速度v02==3.75 m/s,即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s,选项B、C正确.
答案:BC
5.以10 m/s的初速度从距水平地面20 m高的塔上水平抛出一个石子.不计空气阻力,g取10 m/s2,则石子抛出点到落地点位移的大小为( )
A.20 m B.30 m
C.20 m D.30 m
解析:根据平抛运动的分位移公式,有:x=v0t,y=gt2,联立解得:t== s=2 s;x=v0t=10 m/s×2 s=20 m;故合位移x合== m=20m.
答案:C
6.如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足( )
A.v1=v2 B.v1=v2
C.v1=v2 D.v1=v2
解析:炮弹1做平拋运动,炮弹2做竖直上拋运动,若要使拦截成功,则两炮弹必定在空中相遇,以自由落体运动的物体为参考系,则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动,炮弹2匀速上升,由t1=,t2=,t1=t2,得v1=v2,故选项D正确.
答案:D
7.(多选)如图所示,高为h=1.8 m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60 kg的滑雪爱好者,以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g取10 m/s2).由此可知下列各项正确的是( )
A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是6.0 m/s
B.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是3.6 m
C.滑雪者在空中运动的时间为0.6 s
D.着地时滑雪者的速度是12.0 m/s
解析:由h=gt2得,t=0.6 s,C正确;vy=gt得vy=6.0 m/s,落地时速度与水平方向成45°角,故vx=vy=6.0 m/s,A正确;落地时的速度v=6 m/s,D错误;由x=vxt=3.6 m,B正确.
答案:ABC
B级 提能力
8.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B点.已知斜面AB光滑,长度l=2.5 m,斜面倾角为θ=30°,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)小球p从A点滑到B点的时间;
(2)小球q抛出时初速度的大小(结果可以用分式或根号表示).
解析:(1)小球p从斜面上下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律得a==gsin θ,①
下滑所需时间为t1,根据运动学公式得l=at,②
由①②得t1= ,③
代入数据得t1=1 s.
(2)小球q做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,设抛出速度为v0.则
x=lcos 30°=v0t2,④
依题意得:t2=t1,⑤
由③④⑤得v0== m/s.
答案:(1)1 s (2) m/s
9.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A、B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两个小球运动时间之比为 ( )
A.1∶1 B.4∶3
C.16∶9 D.9∶16
解析:当小球落到斜面上时位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角,即可以求出运动时间.A、B均落在斜面上,由几何关系知,若斜面倾角为θ,水平位移为x=v0t,下落高度为h=gt2,则tan θ==,A、B的初速度大小相同,时间之比为t1∶t2=tan 37°∶tan 53°=9∶16,故D项正确.
答案:D
10.(多选)如图为小球做平抛运动的示意图.发射口距地面高为h,小球发射的速度为v,落地位置到发射口的水平距离为R,小球在空中运动的时间为t.下列说法正确的是( )
A.h一定时,v越大,R越大
B.h一定时,v越大,t越长
C.v一定时,h越大,R越大
D.v一定时,h越大,t越长
解析:根据t=可知,h一定时,下落的时间t一定,又由R=vt可知,v越大,R越大,故A项正确,B项错误;v一定时,h越大,下落时间t越长,则R越大,故C、D项正确.
答案:ACD
11.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为37°,在斜面底端A点正上方高度为8 m处的O点,以4 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)( )
A.2 s B. s
C.1 s D.0.5 s
解析:设飞行时间为t,则x=v0t,h=gt2,因为斜面与水平面之间的夹角为37°,如图所示,由三角形的边角关系可知,tan 37°=,所以在竖直方向上有:OQ+AQ=8 m,所以有:v0ttan 37°+gt2=8 m,代入数据解得t=1 s.故C项正确,A、B、D项错误.
答案:C
12.跳台滑雪是勇敢者的运动.如图所示,一位运动员由A点沿水平方向跃起,到山坡B点着陆.测得A、B间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:
(1)运动员起跳后在空中飞行的时间;
(2)运动员在A点的起跳速度大小(不计空气阻力,g取10 m/s2).
解析:(1)运动员做平抛运动,根据Lsin θ=gt2得运动的时间为
t= = s=2 s.
(2)水平方向上有
Lcos θ=vt,
解得起跳速度为:
v== m/s=10 m/s.
答案:(1)2 s (2)10 m/s
课件52张PPT。第五章 曲线运动