四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：1.3平抛运动 课时作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：1.3平抛运动 课时作业（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 184.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-02 13:51:01 | ||
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文档简介
1.3平抛运动
课时作业（含解析)
1．如图,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是(
)
A．夹角α将变大
B．夹角α与初速度大小无关
C．小球在空中的运动时间不变
D．P、Q间距是原来间距的3倍
2．用m、v0、h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度,下列说法正确的是（ ）
A．物体在空中运动的时间由h、v0共同决定
B．物体在空中运动的时间由h、m共同决定
C．物体在空中运动的水平位移由v0、m共同决定
D．物体在空中运动的水平位移由v0、h共同决定
3．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量相等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（
）
A．初速度大，运动时间长
B．初速度大，运动时间短
C．初速度小，运动时间长
D．初速度小，运动时间短
4．如图所示，在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时的初速度为（
）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为m，倾角为θ＝37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g＝10
m/s2，不计空气阻力)( )
A．m
B．m
C．m
D．m
6．小江同学正在练习乒乓球，如图实线为某次练球打出的轨迹．乒乓球从桌右边缘正上方S处被水平打出，碰到P1点后反弹，最高点正好在球网正上方，然后再与桌面P2点碰撞后，垂直射到墙面P3处并反弹，之后沿原路返回S点．设乒乓球可视作质点，且不计空气阻力，桌长L=2.8m，P3与桌面间的高度差h=0.2m．设初速度为v0，与桌面碰撞前瞬间末速度与水平方向的夹角为，则
A．v0=3.
5m/s，tan＝
B．v0=7m/s，
tan＝
C．v0=7ms，
tan＝
D．v0=3.5m/s，
tan＝
7．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计阻力，则（
）
A．b的飞行时间比a的长
B．b的飞行时间比c的长
C．c的水平速度比b的小
D．b的初速度比a的大
8．如图所示，在斜面顶端A以速度v1水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A以速度v2水平抛出小球，经过时间t2小球落在斜面底端B．不计空气阻力，下列判断正确的是
A．v2＝2v1
B．v2
<
2v1
C．t2＝2t1
D．t2<2t1
9．如图所示，放置在竖直平面内的内壁光滑的弯管AB，是按照某质点以水平初速度大小v0做平抛运动的轨迹制成的，A端为抛出点，B端为终止点，A、B的水平距离为d。现将一小球由静止从A端滑入弯管，经时间t后恰好以v0从B端射出，小球直径略小于弯管内径，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A．v0＝
B．v0＝
C．t＝
D．t＞
10．在某次比赛中，我国女排名将马蕴雯将排球从底线点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的点上，且平行于边界。已知网高为2.4m，球场的长度为18m，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时
A．击球点的高度
B．击球点的高度
C．击球时水平初速度
D．击球时水平初速度
11．如图所示,A，B两球之间用长6
m的柔软细线相连,将两球相隔0．8
s先后从同一高度同一点均以4．5
m/s的初速度水平抛出,求:
（1）A球抛出后多长时间,A、B两球间的连线可拉直．
（2）这段时间内A球离抛出点的水平位移多大?（g取10
m/s2）
12．如图所示，玩具手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点，B、C间距120m，处于同一水平线上，弹丸以40m／s的速度从枪管射出，到达墙面时打在D点．不计空气阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2，求：
（1）C、D两点间的距离；
（2）弹丸打到D点时速度的大小和方向．
13．如图所示，从高处，倾角的斜坡顶点A水平抛出一小球，小球的初速度为，若不计空气阻力，求：
当时，小球的落点离A点的位移；
?
当时，小球的落点离A点的位移．
14．如图所示，O点离地面高度为H，以O点为圆心，制作一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O点等高的圆弧最高点A从静止滚下，并从B点水平抛出，试求：
（1）小球落地点到O点的水平距离.
（2）要使这一距离最大，应满足什么条件?最大距离为多少?
参考答案
1．B
【解析】
C、根据得，小球在空中运动的时间
，因为初速度变为原来的2倍，则小球运动的时间变为原来的2倍．故C错误．
AB、速度与水平方向的夹角的正切值
，因为θ不变，则速度与水平方向的夹角不变，可知α不变，与初速度无关，故A错误，B正确．
PQ的间距
，初速度变为原来的2倍，则PQ的间距变为原来的4倍，故D错误．
故选B
点睛：利用平抛运动知识求出水平位移和竖直位移，在结合斜面找到在空中运动的时间，则可求速度与斜面夹角的关系．
2．D
【解析】
AB．
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由可知，物体在空中运动的时间只由h决定，故AB错误；
CD．
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由
可知，物体在空中运动的水平位移由h和v0决定，故C错误D正确。
故选D。
3．B
【解析】
根据平抛运动的规律
因为，所以B的运动时间短，又，所以B的初速度大，B正确，ACD错误。
故选B。
4．A
【解析】
设飞行的时间为t，
则x=v0t
因为是垂直撞上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37?，
所以：
因为斜面与水平面之间的夹角为37?
由三角形的边角关系可知，
H=y+xtan37
解得：
5．D
【解析】
设AB的高度为h，落地点到C点的距离为x，则，求得：m.
6．A
【解析】
因为是垂直射到墙面P3处，故P3也是在轨迹的最高点处，所以由图中几何关系可知相当于乒乓球做了4次平抛运动，由题目给初数据可知每次高度h=0.2m，每一次水平位移：
故根据平抛运动规律可知：
代入数据可得：v0=3.5m/s，vy=2
m/s.
故与桌面碰撞前瞬间末速度与水平方向的夹角为：
故选A.
7．AC
【解析】
AB．由得，高度越高，运动的时间越长，因为，所以，即b的飞行时间比a的长，b的飞行时间与c的相等，故A正确，B错误；
C．b、c的运动的时间相等，c的水平位移小，则c的水平速度比b的小，故C正确；
D．a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
小球做平抛运动，设以v1抛时水平位移为s，下落高度为h，则有
s=v1t1，
以v2抛时有
2s=v2t2，
解得
故AC错，BD正确
故BD．
9．AD
【解析】
抓住小球与弯管无挤压，得出小球做平抛运动，根据水平位移和初速度求出运动的时间，从而得出下降的高度，根据动能定理求出初速度的大小；
【详解】
AB.某质点以初速度水平抛出时，质点在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，从到过程质点的运动时间为，质点的下落高度为，小球由静止从端开始运动到端的过程，根据动能定理得：
则有：
解得，故选项A符合题意，B不符合题意；
CD.质点以初速度水平抛出的过程，则有：
小球由静止释放至运动到B端的过程，水平方向的平均速度大小一定小于，所以，即，故选项C不符合题意，D符合题意。
【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，结合运动学公式和动能定理综合求解，注意静止释放时，小球的运动不是平抛运动。
10．BC
【解析】
从击球到球落在B点过程，排球做平抛运动，则：
从击球到球擦球网过程，排球做平抛运动，则：
联立解得：
、
故BC两项正确，AD两项错误。
11．（1）1s（2）4．5m
【解析】
（1）两球相隔Δt=0.8s水平抛出，在水平方向上的位移差保持不变，在竖直方向上的位移差逐渐增大，设A球抛出t时间后，A、B两球间的连线可拉直．
有：
；
绳子拉直时有：
，代入得：t=1s．
故经过1s，绳子被拉直．
（2）
故这段时间内A球离抛出点的水平位移为4.5m．
12．（1）45m
（2）50m/s
【解析】
（1）子弹平抛运动的时间：
则CD间的距离：
（2）打到D点时，竖直分速度vy＝gt＝10×3m/s＝30m/s，
根据平行四边形定则知：
设速度与水平方向的夹角为α，
则
解得：α＝37°
13．（1）4.53m（2）9.43m
【解析】若小球正好落在斜面底端，则
（1）因为
所以小球落在斜面上，倾角，
根据几何关系得
所以
解得：
所以小球的落点离A点的位移为：
（2）因为
所以小球落在水平面上，此时小球运动的时间为1s
所以水平位移为：
此时小球的落点离A点的位移为
点睛：初速度较小时，可能落到斜面上，首先求出刚好落到斜面底端的初速度，如小于此速度，则落到斜面上，根据水平位移等于竖直位移求出时间，即可求出水平位移和竖直位移，进而求出小球的落点离A点的位移；如初速度大于此速度，则落到地面上，即可求出水平位移，进而求出小球的落点离A点的位移。
14．（1）（2）R=，smax=H
【解析】
试题分析：（1）小球在圆弧上滑下过程中受重力和轨道弹力作用，但轨道弹力不做功，即只有重力做功，机械能守恒，可求得小球平抛的初速度v0.
根据机械能守恒定律得mgR=
设水平距离为s，根据平抛运动规律可得s=.
（2）因H为定值，则当R=H-R，即R=时，s最大，
最大水平距离为smax==H
考点：圆周运动、平抛运动
点评：本题考查了通过平抛运动和圆周运动，将两个物理过程衔接，并通过数学技巧求出相关物理量．
课时作业（含解析)
1．如图,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是(
)
A．夹角α将变大
B．夹角α与初速度大小无关
C．小球在空中的运动时间不变
D．P、Q间距是原来间距的3倍
2．用m、v0、h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度,下列说法正确的是（ ）
A．物体在空中运动的时间由h、v0共同决定
B．物体在空中运动的时间由h、m共同决定
C．物体在空中运动的水平位移由v0、m共同决定
D．物体在空中运动的水平位移由v0、h共同决定
3．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量相等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（
）
A．初速度大，运动时间长
B．初速度大，运动时间短
C．初速度小，运动时间长
D．初速度小，运动时间短
4．如图所示，在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时的初速度为（
）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为m，倾角为θ＝37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g＝10
m/s2，不计空气阻力)( )
A．m
B．m
C．m
D．m
6．小江同学正在练习乒乓球，如图实线为某次练球打出的轨迹．乒乓球从桌右边缘正上方S处被水平打出，碰到P1点后反弹，最高点正好在球网正上方，然后再与桌面P2点碰撞后，垂直射到墙面P3处并反弹，之后沿原路返回S点．设乒乓球可视作质点，且不计空气阻力，桌长L=2.8m，P3与桌面间的高度差h=0.2m．设初速度为v0，与桌面碰撞前瞬间末速度与水平方向的夹角为，则
A．v0=3.
5m/s，tan＝
B．v0=7m/s，
tan＝
C．v0=7ms，
tan＝
D．v0=3.5m/s，
tan＝
7．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计阻力，则（
）
A．b的飞行时间比a的长
B．b的飞行时间比c的长
C．c的水平速度比b的小
D．b的初速度比a的大
8．如图所示，在斜面顶端A以速度v1水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A以速度v2水平抛出小球，经过时间t2小球落在斜面底端B．不计空气阻力，下列判断正确的是
A．v2＝2v1
B．v2
<
2v1
C．t2＝2t1
D．t2<2t1
9．如图所示，放置在竖直平面内的内壁光滑的弯管AB，是按照某质点以水平初速度大小v0做平抛运动的轨迹制成的，A端为抛出点，B端为终止点，A、B的水平距离为d。现将一小球由静止从A端滑入弯管，经时间t后恰好以v0从B端射出，小球直径略小于弯管内径，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A．v0＝
B．v0＝
C．t＝
D．t＞
10．在某次比赛中，我国女排名将马蕴雯将排球从底线点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的点上，且平行于边界。已知网高为2.4m，球场的长度为18m，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时
A．击球点的高度
B．击球点的高度
C．击球时水平初速度
D．击球时水平初速度
11．如图所示,A，B两球之间用长6
m的柔软细线相连,将两球相隔0．8
s先后从同一高度同一点均以4．5
m/s的初速度水平抛出,求:
（1）A球抛出后多长时间,A、B两球间的连线可拉直．
（2）这段时间内A球离抛出点的水平位移多大?（g取10
m/s2）
12．如图所示，玩具手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点，B、C间距120m，处于同一水平线上，弹丸以40m／s的速度从枪管射出，到达墙面时打在D点．不计空气阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2，求：
（1）C、D两点间的距离；
（2）弹丸打到D点时速度的大小和方向．
13．如图所示，从高处，倾角的斜坡顶点A水平抛出一小球，小球的初速度为，若不计空气阻力，求：
当时，小球的落点离A点的位移；
?
当时，小球的落点离A点的位移．
14．如图所示，O点离地面高度为H，以O点为圆心，制作一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O点等高的圆弧最高点A从静止滚下，并从B点水平抛出，试求：
（1）小球落地点到O点的水平距离.
（2）要使这一距离最大，应满足什么条件?最大距离为多少?
参考答案
1．B
【解析】
C、根据得，小球在空中运动的时间
，因为初速度变为原来的2倍，则小球运动的时间变为原来的2倍．故C错误．
AB、速度与水平方向的夹角的正切值
，因为θ不变，则速度与水平方向的夹角不变，可知α不变，与初速度无关，故A错误，B正确．
PQ的间距
，初速度变为原来的2倍，则PQ的间距变为原来的4倍，故D错误．
故选B
点睛：利用平抛运动知识求出水平位移和竖直位移，在结合斜面找到在空中运动的时间，则可求速度与斜面夹角的关系．
2．D
【解析】
AB．
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由可知，物体在空中运动的时间只由h决定，故AB错误；
CD．
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由
可知，物体在空中运动的水平位移由h和v0决定，故C错误D正确。
故选D。
3．B
【解析】
根据平抛运动的规律
因为，所以B的运动时间短，又，所以B的初速度大，B正确，ACD错误。
故选B。
4．A
【解析】
设飞行的时间为t，
则x=v0t
因为是垂直撞上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37?，
所以：
因为斜面与水平面之间的夹角为37?
由三角形的边角关系可知，
H=y+xtan37
解得：
5．D
【解析】
设AB的高度为h，落地点到C点的距离为x，则，求得：m.
6．A
【解析】
因为是垂直射到墙面P3处，故P3也是在轨迹的最高点处，所以由图中几何关系可知相当于乒乓球做了4次平抛运动，由题目给初数据可知每次高度h=0.2m，每一次水平位移：
故根据平抛运动规律可知：
代入数据可得：v0=3.5m/s，vy=2
m/s.
故与桌面碰撞前瞬间末速度与水平方向的夹角为：
故选A.
7．AC
【解析】
AB．由得，高度越高，运动的时间越长，因为，所以，即b的飞行时间比a的长，b的飞行时间与c的相等，故A正确，B错误；
C．b、c的运动的时间相等，c的水平位移小，则c的水平速度比b的小，故C正确；
D．a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
小球做平抛运动，设以v1抛时水平位移为s，下落高度为h，则有
s=v1t1，
以v2抛时有
2s=v2t2，
解得
故AC错，BD正确
故BD．
9．AD
【解析】
抓住小球与弯管无挤压，得出小球做平抛运动，根据水平位移和初速度求出运动的时间，从而得出下降的高度，根据动能定理求出初速度的大小；
【详解】
AB.某质点以初速度水平抛出时，质点在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，从到过程质点的运动时间为，质点的下落高度为，小球由静止从端开始运动到端的过程，根据动能定理得：
则有：
解得，故选项A符合题意，B不符合题意；
CD.质点以初速度水平抛出的过程，则有：
小球由静止释放至运动到B端的过程，水平方向的平均速度大小一定小于，所以，即，故选项C不符合题意，D符合题意。
【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，结合运动学公式和动能定理综合求解，注意静止释放时，小球的运动不是平抛运动。
10．BC
【解析】
从击球到球落在B点过程，排球做平抛运动，则：
从击球到球擦球网过程，排球做平抛运动，则：
联立解得：
、
故BC两项正确，AD两项错误。
11．（1）1s（2）4．5m
【解析】
（1）两球相隔Δt=0.8s水平抛出，在水平方向上的位移差保持不变，在竖直方向上的位移差逐渐增大，设A球抛出t时间后，A、B两球间的连线可拉直．
有：
；
绳子拉直时有：
，代入得：t=1s．
故经过1s，绳子被拉直．
（2）
故这段时间内A球离抛出点的水平位移为4.5m．
12．（1）45m
（2）50m/s
【解析】
（1）子弹平抛运动的时间：
则CD间的距离：
（2）打到D点时，竖直分速度vy＝gt＝10×3m/s＝30m/s，
根据平行四边形定则知：
设速度与水平方向的夹角为α，
则
解得：α＝37°
13．（1）4.53m（2）9.43m
【解析】若小球正好落在斜面底端，则
（1）因为
所以小球落在斜面上，倾角，
根据几何关系得
所以
解得：
所以小球的落点离A点的位移为：
（2）因为
所以小球落在水平面上，此时小球运动的时间为1s
所以水平位移为：
此时小球的落点离A点的位移为
点睛：初速度较小时，可能落到斜面上，首先求出刚好落到斜面底端的初速度，如小于此速度，则落到斜面上，根据水平位移等于竖直位移求出时间，即可求出水平位移和竖直位移，进而求出小球的落点离A点的位移；如初速度大于此速度，则落到地面上，即可求出水平位移，进而求出小球的落点离A点的位移。
14．（1）（2）R=，smax=H
【解析】
试题分析：（1）小球在圆弧上滑下过程中受重力和轨道弹力作用，但轨道弹力不做功，即只有重力做功，机械能守恒，可求得小球平抛的初速度v0.
根据机械能守恒定律得mgR=
设水平距离为s，根据平抛运动规律可得s=.
（2）因H为定值，则当R=H-R，即R=时，s最大，
最大水平距离为smax==H
考点：圆周运动、平抛运动
点评：本题考查了通过平抛运动和圆周运动，将两个物理过程衔接，并通过数学技巧求出相关物理量．