2019-2020学年高中物理沪科版必修2：1.1飞机投弹与平抛运动 课时作业1（含解析）

1.1飞机投弹与平抛运动
课时作业（含解析)
1．下列说法不正确的是（　　）
A．平抛运动的加速度为g
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．平抛运动的飞行时间由高度决定
D．平抛运动的轨迹是曲线
2．一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀速飞行，飞机每隔相同时间空投一个物体，共连续空投了6个物体（不计空气阻力）。下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置，其中正确的是（）
A．
B．
C．
D．
3．一投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s投下1包救援物资，先后共投下4包，若不计空气阻力，则4包物资落地前（　　）
A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的
C．在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D．在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点不是等间距的
4．关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．平抛运动是匀速运动
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．平抛运动是变加速运动
D．平抛运动的落地速度可能是竖直向下的
5．某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．第1次击中篮板时的速度小
B．两次击中篮板时的速度相等
C．球在空中运动过程第1次速度变化快
D．球在空中运动过程第2次速度变化快
6．如图所示在不同高度处以相同方向水平抛出甲乙两小球，已知两球在空中某处相遇，则下列说法正确的是（　　）
A．甲乙同时抛出，甲抛出的速度较小
B．甲先抛出，乙抛出时速度较大
C．乙先抛出，乙抛出时速度较小
D．甲先抛出，甲抛出时速度较大
7．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
8．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，则（　　）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球同时落地
D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定
9．如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（
）
A．物体B向右做匀速运动
B．物体B向右做加速运动
C．物体B向右做减速运动
D．物体B向右做匀加速运动
10．羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地意图.图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高,若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则
A．击中甲、乙的两球初速度
B．击中甲、乙的两球运动时间可能不同
C．假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓
D．击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大
11．平抛运动是将物体以一定的初速度水平抛出，且只在重力作用下的运动，平抛运动是是水平方向的___和竖直方向的_____运动的合运动，平抛运动的轨迹是抛物线。
12．对于做平抛运动的物体，水平方向做__________（选填“匀速”或“变速”）直线运动，运动轨迹是一条________。（选填“直线”或“曲线”）
13．为了探究做平抛运动的物体在竖直方向的运动规律，某同学设计了下面一个实验。如图所示，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动，右侧用一束平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子。如图是用频闪照相机拍摄的小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置。现测得A、B、C、D四点到O点的距离分别为5.0cm、19.8cm、44.0cm、78.6cm。试根据影子的运动情况讨论小球在竖直方向上的运动情况。（已知照相机的闪光频率为10Hz）
14．如图所示，质量m=2.0
kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为．g=10m/s2，根据以上条件，求：
（1）t=10s时刻物体的位置坐标；
（2）t=10s时刻物体的速度和加速度的大小与方向．
15．一小船渡河，河宽d=180m，水流速度v=3m/s，若船在静水中的速度为v=5m/s，求：
①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
②欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
参考答案
1．C
【解析】
A．平抛运动只受重力作用，则加速度为g，故A正确，不符合题意；
B．平抛运动的加速度恒定为g，是匀变速曲线运动，故B正确，不符合题意；
C．根据可知，平抛运动的飞行时间由高度和重力加速度共同决定，故C错误，符合题意；
D．平抛运动的轨迹是曲线，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【解析】
因为物体做平抛运动运动，飞机做匀速直线运动，则平抛运动的水平速度都等于飞机的速度，则对于某物体来说某时刻水平位移等于飞机的位移，则物体总是在飞机的正下方，即六个物体在飞机正下方排成一列竖直直线，因在竖直方向上做自由落体运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大。ABC图不符合题意，D图符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
物资离开飞机做平抛运动，在水平方向上的速度与飞机的速度相同，所以物资始终在飞机的正下方，物资的空间排列情况是在机下排成竖直线。由于平抛运动的时间相等，水平方向上做匀速直线运动，所以落地点等间距是相等的。故C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【解析】
ABC．平抛运动初速度不为零且水平，运动过程中只受竖直向下的重力，加速度始终为重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动，AC错误，B正确；
D．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成可知平抛运动的速度任何时刻都不可能竖直向下，D错误。
故选B。
5．A
【解析】
AB．将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由得
所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故A正确，B错误；
CD．球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故CD错误。
故选A。
6．B
【解析】
两个小球都做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本公式即可求解．
【详解】
甲、乙两球在空中相遇，甲下降的高度大于乙下降的高度，根据可知，甲的运动时间长，所以甲先抛出，因为从抛出到相遇点的过程中，水平位移相等，甲球的运动时间较长，则甲球的初速度较小，故B正确。故选B。
【点睛】
本题主要考查了平抛运动的基本规律，知道平抛运动水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动．
7．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．
8．C
【解析】
因为两球同时运动，P球做平抛运动，Q球做自由落体运动，因平抛运动竖直方向为自由落体运动，且落地时间与水平初速度大小无关，所以打击金属片，两球同时运动，则同时落地，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【解析】
将A的实际运动按其运动效果分解，如图所示，使绳伸长的速度即为物体B向前运动的速度，则根据三角函数的关系可以知道：，随着角的减小可知增大，即增大，则物体B做加速运动。
选选B。
10．C
【解析】
球在空中做平抛运动，根据平抛运动规律进行分析，注意明确球的高度不变，因此到达等高的甲、乙和丙丁过程中时间相同，只需分析水平射程即可明确初速度大小．
【详解】
AB.由图可知中，甲乙高度相同，所以球到达鼓用时相同，但由于离林丹的水平距离不同，甲的水平距离较远，所以由v=x/t可知，击中甲、乙的两球初速度v甲＞v乙；故AB错误；
C.甲鼓的位置角丁鼓位置较高，则达到丁鼓用时间较长，则若某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓，故C正确；
D.由于丁与丙高度相同，但由图可知，丁离林丹的水平距离最大，所以丁的初速度一定大于丙的初速度，即击中丙鼓的初速度不是最大的，故D错误．
故选C．
【点睛】
本题结合生活实际考查平抛运动的规律，关键在于掌握平抛运动特点，熟练掌握平抛运动规律，并能正确应用规律来解答问题．
11．匀速直线运动
自由落体
【解析】
[1][2]平抛运动是初速度为水平方向，只受重力的匀变速曲线运动。可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
12．匀速
变速
【解析】
考查平抛运动规律
【详解】
(1)平抛运动抛出后，水平方向不受力，运动不发生改变，因此水平方向做匀速度直线运动；
(2)竖直方向受到重力作用，由于重力的方向与运动方向不在一条直线上，因此做曲线运动。
13．见解析
【解析】
照相机的闪光周期
影子在连续时间间隔内的位移分别为
根据逐差法可得
所以影子运动的加速度
加速度约等于重力加速度，可见小球在竖直方向的运动为自由落体运动。
14．(1)(30,20)
(2)5.0
m/s，与x轴正方向夹角为53°
0.4
m/s2，沿y轴正方向
【解析】
(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t＝10
s，可得：
x＝3.0t
m＝3.0×10
m＝30
m
y＝0.2t2
m＝0.2×102
m＝20
m
即t＝10
s时刻物体的位置坐标为(30
m,20
m)．
(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系式，比较物体在两个方向的运动学公式，可求得：v0＝3.0
m/s，a＝0.4
m/s2
物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，a＝0.4
m/s2，沿y轴正方向．
当t＝10
s时，vy＝at＝0.4×10
m/s＝4.0
m/s
=
，α＝53°
即速度方向与x轴正方向夹角为53°.
15．略
【解析】
本题考查过河问题中的最短时间和最短位移．
(1)船最短时间内过河，船头垂直于河岸，则
沿河位移
(2)
)欲使船渡河的航程最短，则船头斜向上游且船速与水速合成后与河岸垂直，则
过河时间
位移
点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果．知道最小位移、最短时间对应的物理模型．