2019-2020学年高中物理人教版必修2：5.2平抛运动 课时作业3（含解析)

5.2平抛运动
课时作业（含解析)
1．如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P以初速度水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，已知重力加速度为g。则（　　）
A．物块由P点变加速运动到Q点
B．物块由P点以加速度匀加速运动到Q点
C．物块由P点运动到Q点所用的时间
D．物块的初速度
2．某同学在实验室将A、B两个物体从同一位置O点水平向左抛出，运动轨迹如图所示，设它们抛出时初速度分别是vA、vB，空气阻力不计，则（）
A．vA=vB
B．vA＞vB
C．vA＜vB
D．vA大于、小于、等于vB，三种情况都有可能
3．以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为，如图所示，则物体在空中飞行的时间为不计空气阻力，g取)（
）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，两个挨得很近的小球，从斜面上的同一位置O以不同的初速度、做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，空中运动的时间分别为、，碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为、，已知则有
A．：：2
B．：：2
C．
D．
5．如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系正确的是（　　）
A．ta＞tb，va＜vb
B．ta＞tb，va＞vb
C．ta＜tb，va＜vb
D．ta＜tb，va＞vb
6．如图所示，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球划出一条弧线飞到小桶的前方．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为
（
）
A．抛出点高度不变，增大初速度
B．抛出点高度不变，减小初速度
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，增大抛出点高度
7．如图所示，A、E分别是斜面的顶端和底端，B、C、D是斜面上的三个点，且AB=BC=CD=DE。从A点以不同的水平速度向左抛出两个小球（不计空气阻力），球1落在B点，球2落在E点。两球从抛出到落在斜面上的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．球1和球2运动的时间之比为1∶2
B．球1和球2抛出时初速度大小之比为1∶4
C．球1和球2落点速度方向不相同
D．球1和球2落点速度大小之比为1∶2
8．如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A．a的运动时间比b的长
B．b和c的运动时间相同
C．a的初速度比b的大
D．b的初速度比c的小
9．物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是(
)
A．运动的时间为
B．运动的位移为
C．竖直分速度等于水平分速度
D．瞬时速度大小为
10．如图所示，有一符合方程y=x2＋4的曲面（y轴正方向为竖直向上），在点P（0，40
m）将一质量为1
kg的小球以2
m/s的速度水平抛出，小球第一次打在曲面上的M点，不计空气阻力，取g=10
m/s2，则
（　　）
A．M点坐标为（5
m，29m）
B．小球打在M点时重力的瞬时功率为200
W
C．小球打在M点时的动能为404
J
D．P点与M点间距离为
11．平抛轨迹上的一点A，坐标为（9.8，4.9）由此可知：抛出时速度大小v0＝_________m/s；A点的速度大小为vA＝_____m/s
12．某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，根据图所示，求出小球做平抛运动的初速度为________
m/s.(g取10
m/s2)
13．从某一高度将石子以1m/s的初速度沿水平方向抛出，经2s石子落至水平地面。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则石子在运动过程中下落的高度为_____m，石子在运动过程中的水平位移为______m。
14．如图所示，挡板OM与竖直方向所夹的锐角为θ，一小球（视为质点）从O点正下方和A点以速度v0水平抛出，小球运动过程中恰好不和挡板碰撞（小球轨迹所在平面与挡板垂直）．不计空气阻力，重力加速度大小为g，求：
（1）小球恰好不和挡板碰撞时的竖直速度大小；
（2）O、A间的距离．
15．如图所示，小球从离地h=5m高，离竖直墙水平距离s=4m处水平抛出，不计空气阻力，（取g=10m/s2）则：
(1)若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么条件?
(2)若以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少?
16．如图所示，AB为固定斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到斜面上的B点（空气阻力不计，重力加速度为g）。求：
(1)求小球在空中飞行的时间；
(2)求小球与斜面间的最大距离；
(3)在最大距离处将AB抛物线一分为二，求小球沿斜面方向的位移差是多少。
参考答案
1．D
【解析】
AB．对物体进行受力分析可知，物块受到恒定的合外力，物块做匀变速运动，故根据牛顿第二定律得，物体的加速度为
故AB错误；
C．根据
有
故C错误；
D．根据
有
故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
A、B两物体做平抛运动，当下降相同高度时，运动时间相等，A的水平位移大于B的水平位移，根据x=vt知，vA＞vB，故B正确，ACD错误．
故选B．
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．
3．B
【解析】
小球打在倾角θ为30°的斜面上，速度方向与斜面夹角α为60°，有几何关系可知，速度与水平方向的夹角为30°，将该速度分解：，又有：，联立并代入数据解得：，故B正确，ACD错误．
4．C
【解析】根据OB=2OA结合几何关系可知，AB两球运动的竖直方向位移之比
，水平位移
，两球都做平抛运动，根据h=
gt2得：
，则
，水平位移为：x=v0t，则
，故AB错误；两球都落在斜面上，位移与水平方向的夹角为定值，故有：
，位移与水平面的夹角相同，所以α=β，故C正确，D错误；故选C.
点睛;
解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值，注意几何关系在解题中的应用，难度适中．
5．A
【解析】
平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于a的高度比b的大，所以
由于ab的水平的位移相等，而ta＞tb，所以
故选A。
6．BC
【解析】
设小球抛出速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则：
竖直方向：运动时间，水平位移：．
A、B根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，抛出点高度不变，就需要减小初速度，B正确A错误
C、D根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，初速度不变，需要降低抛出高度，C正确D错误
7．AD
【解析】
C．从斜面的顶端A平抛球1，2，又落到斜面上的B、E点，故球1，2的位移偏向角相等，速度偏向角的正切是位移偏向角正切的两倍，故球1和球2落点速度方向相同，故C错误；
A．由AB=BC=CD=DE可知，球1和球2竖直方向的位移之比为1：4，根据
可知
故
故A正确；
B．由AB=BC=CD=DE可知，球1和球2水平方向的位移之比为1：4，根据
得
结合可解得
故B错误；
D．由以上分析可知，球1和球2的速度偏向角相等，设为，则有
故球1和球2的落地速度之比
故D正确。
故选AD。
8．BC
【解析】
AB.竖直方向都做自由落体运动，根据，得：
，
知a比b的高度低，a比b运动的时间短；b、c下降的高度相同，b和c运动的时间相同。故A错误，B正确；
C.
a比b运动的时间短，a的水平位移大于b，则a的水平初速度大于b，故C正确；
D.??b、c的运动时间相等，b的水平位移大于c，则b的水平初速度大于c，故D错误。
9．AD
【解析】
A．物体做平抛运动，根据题意则有
解得平抛运动的时间
故A正确；
B．水平位移为
根据平行四边形定则知，运动的位移
故B错误；
C．竖直分速度为
故C错误；
D．根据平行四边形定则知，瞬时速度的大小为
故D正确；
故选AD。
10．BD
【解析】
A．小球做平抛运动，分解位移
消去时间，解得
可知平抛运动的轨迹为一抛物线，与题图曲线交点满足
解得
纵坐标为
所以点坐标为（4
m，20m），A错误；
B．小球在竖直方向做自由落体运动
解得
重力的瞬时功率为
B正确；
C．根据动能定理
解得
C错误；
D．P点与M点间距离为
D正确。
故选BD。
11．9.8
9.8
【解析】
[1]由题意有
解得
[2]
A点的速度大小为
12．2.0
【解析】
根据得
则小球平抛运动的初速度为
13．20
2
【解析】
[1]．石子在竖直方向做自由落体运动，则运动过程中下落的高度为
；
[2]．石子水平方向做匀速运动，则在运动过程中的水平位移为
。
14．（1）v0cotθ．（2）
【解析】
（1）由于小球恰好不和挡板碰撞，达到斜面时，速度方向与斜面恰好平行，有：cotθ=，
解得vy=v0cotθ．
（2）根据cotθ=得运动的时间为：
，
根据x=v0t，y=gt2得解得平抛运动的水平位移为：，
竖直位移为：
，
由几何关系得：，
联立解得：
．
15．(1)初速度应满足小于4m/s；(2)3.75m
【解析】
(1)若小球恰好落到墙角，据平抛运动规律有
，
联立解得
v=4m/s
要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足小于4m/s。
(2)设碰撞点离地面的高度是h′，则有
，，h′=h-y
解得
16．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)设飞行时间为t，则水平方向位移
lABcos
30°＝v0t
竖直方向位移
lABsin
30°＝gt2
解得
t＝tan
30°＝
(2)
当小球运动方向与斜面平行时，小球离斜面最远，此时
，
当时，小球离斜面最远．则最远距离为
(3)根据以上分析可知，斜面高
斜面长
从抛出到离斜面最远，水平位移，竖直位移
，根据几何关系可知，沿斜面方向位移
则从离斜面最远到底端，沿斜面方向位移
则小球沿斜面方向的位移差