2019-2020学年高中物理沪科版必修2:1.3研究斜抛运动 课时作业2(含解析)

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名称 2019-2020学年高中物理沪科版必修2:1.3研究斜抛运动 课时作业2(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2020-06-21 05:54:10

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文档简介

1.3研究斜抛运动
课时作业(含解析)
1.如图所示,“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线,经最高点时速度为v0,此时离平台的高度为h。棋子质量为m,空气阻力不计,重力加速度为g。则此跳跃过程(

A.所用时间
B.水平位移大小
C.初速度的竖直分量大小为
D.初速度大小为
2.斜向上方抛出一物体,1末物体到达最高点时的速度为7.5m/s,物体刚抛出的初速度大小为(  )(g=10m/s2)
A.10
m/s
B.12m/s
C.12.5m/s
D.15m/s
3.下列关于斜抛运动和平抛运动的说法错误的是(  )
A.分解成的水平方向均为匀速直线运动
B.竖直方向均只受重力
C.竖直方向加速度恒定
D.均为水平初速度
4.一位田径运动员在跳远比赛以10m/s的速度沿水平面成30度起跳,在落到沙坑之前,她在空中滞留的时间约为(  )(g=10m/s2)
A.0.42s
B.0.83s
C.1.0
s
D.1.5s
5.如图所示。斜面倾角为,且,从斜面上O点与水平方向成45°角以速度v0、2v0分别抛出小球P、Q,小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为vP、vQ,设O、A间的距离为s1,O、B间的距离为s2,不计空气阻力,则(  )
A.s2=4s1,vP、vQ方向相同
B.s2=4s1,vP、vQ方向不同
C.2s1<s2<4s1,vP、vQ方向相同
D.2s1<s2<4s1,vP、vQ方向不同
6.关于抛体运动,下列说法中正确的是(  )
A.将物体向空中抛出,物体就做抛体运动
B.物体只在重力作用下的运动就是抛体运动
C.在匀速直线飞行的飞机上跳下的伞兵,做抛体运动
D.物体有一定的初速度,仅在重力作用下的运动为抛体运动
7.关于斜抛运动的说法正确的是(  )
A.物体抛出后,速度一直增大
B.是匀变速曲线运动
C.抛出后先做减速运动,在做加速运动
D.斜抛运动的加速度一直减小
8.下列叙述中正确的一项是(  )
A.斜抛运动是一种曲线运动
B.斜抛运动的初速度是0
C.斜抛运动的水平方向为匀速直线运动
D.斜抛运动的加速度为0
9.做斜抛运动的物体(  )
A.经过最高点时,即时速度为0
B.在相同的高度处有相同的速度
C.加速度不变
D.水平分速度不变
10.下列运动中可以看做斜抛运动的是(  )
A.军事演习中大炮发射的炮弹的运动
B.地球的公转
C.足球运动员远射出的香蕉球的运动
D.姚明勾手投篮时篮球的运动
11.将一物体由坐标原点O以初速度v0抛出,v0与x轴夹角为α,在重力作用下运动轨迹如图所示,A为轨迹最高点,B为轨迹与水平x轴交点,则物体到A点时速度为____________,AB水平距离大小是_______________。
12.做斜抛运动的物体,当初速度的大小为v0时,抛射角为______度角时,该物体的射高最高,其值为_______.抛射角为______度角时,该物体的射程最远,其值为_______(已知重力加速度为g,不计空气阻力)
13.一在水平地面上的炮塔需击中同在水平地面上的目标,但若以抛射角发射,则落在目标前米;若以抛射角发射,则落在目标后米。已知炮弹初速度均相同,忽略空气阻力,求能击中目标的抛射角。
14.以抛射角为30°、大小为10m/s的初速度从水平地面上抛出一个小球,不计空气阻力,取重力加速度大小,则小球的射高和射程各为多大?
15.阅读材料,回答下列问题。
在物理学中规定,恢复系数指的是碰撞前后两物体在垂直于接触面的方向上分离速度与接近速度之比,且只与碰撞物体的材料有关。显然,当时,两物体将丧失分离速度;当时,两物体将以原相对接近速度分离。例如,一小球以速度竖直下落撞击地面,若,则有,那么小球将以反弹。
如图所示,一小球在距离地面高度为的空中以初速度为,抛射角为射出,恰好撞击在右侧等高的倾角为的光滑斜面上后反弹(未画出),已知小球与斜面的恢复系数为,,不计空气阻力,求:
(1)小球的发射点与斜面撞击点的距离;
(2)小球反弹后的瞬时速度;
(3)小球落地时的速度大小;
(4)小球落地点与发射点的水平距离。
参考答案
1.B
【解析】
A.竖直方向由
可得,该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动,时间是2倍,故A错误;
B.水平位移
故B正确;
C.初速度的竖直分量大小为
故C错误;
D.根据速度的合成得,初速度大小为
故D错误。
故选B。
2.C
【解析】
物体做斜抛运动,末物体到达最高点,故抛出点速度的竖直分速度为
抛出点速度的水平分速度为

故C正确,ABD错误。
故选C。
3.D
【解析】
平抛运动和斜抛运动在运动过程中只受重力,加速度方向竖直向下,大小为重力加速度g,平抛运动的初速度沿水平方向,斜抛运动的初速度不沿水平方向,与水平方向有一定的夹角。平抛运动可分解成水平方向的直线运动和竖直方向的自由落体运动,斜抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向初速度不为零的匀加速直线运动,故ABC正确,D错误。
本题选错误的,故选D。
4.C
【解析】
根据题意可知,运动员的速度分解成水平方向与竖直方向,在竖直方向做匀减速直线运动,则有
解得
运动员在空中滞留的时间为
故C正确,ABD错误。
故选C。
5.A
【解析】
设抛出的速度为v,则水平分速度为
竖直速度为
根据位移关系有
解得
则落点与抛出点的距离为
则由题意可知初速度为v0、2v0分别抛出小球P、Q,则有
s2=4s1
落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角满足
即速度方向均为水平,所以vP、vQ方向相同,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.D
【解析】
A.将物体向空中抛出,若物体还受到空气的阻力,物体就不做抛体运动,A错误;
B.物体只在重力作用下的运动,若初速度为0,物体做自由落体运动,不是抛体运动,B错误;
C.伞兵在降落伞张开前后,空气阻力的作用都不能忽略,故伞兵不做抛体运动,C错误;
D.物体有一定的初速度,仅在重力作用下的运动为抛体运动,D正确。
故选D。
7.BC
【解析】
AC.斜抛运动可以看成竖直和水平两个方向的分运动,竖直方向上是竖直上抛运动,水平方向上是匀速直线运动,所以由矢量的合成可知合速度先减小,后增大,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向速度不变,所以合速度为开始运动时的水平分速度;又因为斜抛运动只受重力,所以加速度不变,故A错误,C正确;
BD.物体抛出后,速度沿轨迹的切线方向,因为斜抛运动只受重力,所以加速度为自由落体加速度g,即加速度不变且竖直向下,是匀变速曲线运动,故B正确,D错误。
故选BC。
8.AC
【解析】
斜抛运动是将物体以与水平方向成一定角度的初速度抛出,在重力作用下,物体作匀变速曲线运动,它的运动轨迹是抛物线,属匀变速曲线运动,加速度为g,可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向初速度不为零,加速度为g的匀变速直线运动。故AC正确,BD错误。
故选AC。
9.CD
【解析】
ACD.做斜抛运动的物体,水平不受外力,做匀速直线运动,即水平分速度不变,竖直方向只受重力,加速度为g,所以在最高点的速度不为0,故A错误,CD正确;
B.做斜抛运动的物体,在相同高度处有相同的速度大小相等,速度方向不同,速度不同,故B错误。
故选CD。
10.AD
【解析】
物体做斜抛运动,运动过程中只受重力,可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向初速度不为零,加速度为g的匀变速直线运动的合运动。
A.炮弹的初速度方向斜向上,只受重力,为斜抛运动,故A正确;
B.地球公转时绕太阳做椭圆轨道的运动,不是斜抛运动,故B错误;
C.香蕉球的运动过程中除了只受重力,空气阻力不能忽略,不是斜抛运动,故C错误;
D.姚明勾手投篮时篮球的运动只受重力,初速度方向斜向上,为斜抛运动,故D正确。
故选AD。
11.V0cosα
【解析】
将物体的初速度分解,则vx=v0cosθ;vy=v0sinθ;水平方向做匀速运动,则物体到A点时速度为vA=vx=v0cosθ;竖直方向做竖直上抛运动,则从O到A和从A到B的运动时间均为:
;则AB水平距离大小是
.
12.900
450
【解析】
物体的初速度是恒定的,当物体的速度方向竖直向上时,上升的高度有最大值,即抛射角为90°时,该物体的射高最高,根据
知高度大小为

设抛射角为
,初速度可以分解为:

物体在空中运动的时间为:
则水平射程为
所以当抛射角为时,射程x最大.最大值为
13.
【解析】
设炮塔与目标的距离为,炮弹初速度为,射程为,抛射角为,由运动学方程
联立解得
代入数据得

联立解得
14.1.25m,
【解析】
竖直分初速度大小
小球的射高
飞行时间
小球的射程
15.(1)
;(2);(3)

(4)
(其中)
【解析】
(1)由运动学方程得
解得
(2)由抛体运动的对称性可知,小球撞击时速度仍为,与水平面的夹角仍为,将小球反弹后的速度以沿斜面方向(记作)与垂直斜面方向(记作)分解
则有
又因为
联立解得
(3)由机械能守恒,得
联立解得

(4)将小球反弹后的速度以水平方向(记作)与竖直方向(记作)分解,则有
由运动学方程得
又因为,联立解得
其中