第五
章
第4节
抛体运动的规律
(总分100
60分钟)
1、选择题(共10小题,每题6分,共60分)
1. 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( )
A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
C.平抛物体的运动是匀变速运动
D.平抛物体的运动是变加速运动
2.如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )
A.小球A先到达C点
B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点
D.不能确定
3.对于做平抛运动的物体,以下说法中正确的是( )
A.抛出速度越大,飞行的时间越长
B.抛出点位置越高,飞行的时间越长
C.抛出点位置越高,飞行的水平距离越大
D.抛出速度越大,飞行的水平距离越大
4.以速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移等于其水平分位移时,此物体的( )
A.竖直分速度等于其水平分速度
B.瞬时速度为v0
C.运动时间为
D.发生的位移为eq
\f(2\r(2)v,g)
5.如图3所示,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.不计空气阻力,则( )
图3
A.a的飞行时间比b的长
B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
答案 BD
6.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.由t=可知,物体平抛的初速度越大,飞行时间越短
B.由t=
可知,物体下落的高度越大,飞行时间越长
C.任意连续相等的时间内,物体下落高度之比为1∶3∶5…
D.任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量相等
7.有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出,落地时的速度为v,竖直分速度为vy,水平射程为l,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( )
A.
B.
C.
D.
8.t=0时刻一质点开始做平抛运动,用下列图象反映其水平分速度大小vx、竖直分速度大小vy、合速度大小v与时间t的关系,合理的是( )
9.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为( )
A.1∶2
B.1∶1
C.4∶1
D.1∶4
10.如图所示,将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出,小球分别落到斜面上的A点、B点,以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点,P、A、B、C在水平方向间距相等。不计空气阻力,则( )
A.三次抛出小球后,小球在空中飞行的时间均不相同
B.小球落到A、B两点时,其速度的方向不同
C.若小球落到A、C两点,则两次抛出时小球的速率之比为︰3
D.若小球落到B、C两点,则两次抛出时小球的速率之比为︰3
2、计算题(共4小题,40分)
11.如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8
m,取g=10
m/s2.求小球水平抛出的初速度v0和斜面顶端与平台边缘的水平距离s各为多少?(sin
53°=0.8,cos
53°=0.6)
12.跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。如图所示,设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平面上的B处。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)AB间的距离s。
13.汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点),架高1.8m,由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,小球从架上落下。已知该汽车刹车后做加速度大小为4m/s2
的匀减速直线运动,忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2。求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离。
14.如图所示,水平屋顶高H=5
m,墙高h=3.2
m,墙到房子的距离L=3
m,墙外马路宽x=10
m,小球从房顶a点水平飞出,(取g=10
m/s2)
(1)若小球落在墙外的马路上,求小球在空中运动的时间t;
(2)若小球恰好经过墙顶b点后落在马路上,求小球离开房顶时的速度v0;
(3)若小球落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度v0的取值范围.
第2页
/
共2页第五
章
第4节
抛体运动的规律
(总分100
60分钟)
1、选择题(共10小题,每题6分,共60分)
1. 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( )
A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变
C.平抛物体的运动是匀变速运动
D.平抛物体的运动是变加速运动
解析 做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A、D错误,B、C正确.
答案 BC
2.如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )
A.小球A先到达C点
B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点
D.不能确定
解析:B球水平方向以速度v0做匀速直线运动,故二者同时到达C点。
答案
C
3.对于做平抛运动的物体,以下说法中正确的是( )
A.抛出速度越大,飞行的时间越长
B.抛出点位置越高,飞行的时间越长
C.抛出点位置越高,飞行的水平距离越大
D.抛出速度越大,飞行的水平距离越大
解析:根据公式h=gt2可知,做平抛运动的物体飞行时间取决于下落高度h,故A选项错误,B选项正确;根据公式x=v0·t=v0·可知,物体飞行的水平距离x取决于抛出速度v0和下落高度h,C、D选项错误.
答案:B
4.以速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移等于其水平分位移时,此物体的( )
A.竖直分速度等于其水平分速度
B.瞬时速度为v0
C.运动时间为
D.发生的位移为eq
\f(2\r(2)v,g)
解析:当竖直位移和水平位移相等时,有v0t=gt2,解得t=,则竖直分速度vy=gt=2v0,与水平分速度不等,故A错误,C正确;根据平行四边形定则知,瞬时速度的大小v=eq
\r(v+v)=v0,故B正确;水平位移x=v0t=eq
\f(2v,g),则位移s=x=eq
\f(2\r(2)v,g),故D正确.故选BCD.
答案:BCD
5.如图3所示,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.不计空气阻力,则( )
图3
A.a的飞行时间比b的长
B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
答案 BD
解析 平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,由h=gt2可知,飞行时间由高度决定,hb>ha,故a的飞行时间比b的短,选项A错误;同理,b和c的飞行时间相同,选项B正确;根据水平位移x=v0t,a、b的水平位移满足xa>xb,且飞行时间tb>ta,可知v0a>v0b,选项C错误;同理可得v0b>v0c,选项D正确.
6.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.由t=可知,物体平抛的初速度越大,飞行时间越短
B.由t=
可知,物体下落的高度越大,飞行时间越长
C.任意连续相等的时间内,物体下落高度之比为1∶3∶5…
D.任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量相等
解析:由h=gt2得t=
,即平抛运动的时间仅由下落的高度决定,下落的高度越大,飞行时间越长,
选项A错,
选项B对;只有在平抛运动开始计时的任意连续相等的时间内,物体下落高度之比才为1∶3∶5…,
选项C错;根据Δv=gt可知,任意连续相等的时间内,平抛运动速度的改变量都相等,
选项D对.
答案:BD
7.有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出,落地时的速度为v,竖直分速度为vy,水平射程为l,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( )
A.
B.
C.
D.
解析 由l=v0t得物体在空中飞行的时间为,故A正确;由h=gt2,得t=,故B错误;由vy=以及vy=gt,得t=,故C正确;由于竖直方向为初速度为0的匀变速直线运动,故h=·t,所以t=,故D正确.
答案 ACD
8.t=0时刻一质点开始做平抛运动,用下列图象反映其水平分速度大小vx、竖直分速度大小vy、合速度大小v与时间t的关系,合理的是( )
解析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,则水平分速度vx恒定不变,A选项正确;竖直方向上做自由落体运动,竖直分速度vy=gt,图象为过原点的倾斜直线,C选项正确;合速度大小v=eq
\r(v+v)=eq
\r(v+g2t2),随着t的延长,v增大,t=0时v≠0,B、D选项错误.
答案:AC
9.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为( )
A.1∶2
B.1∶1
C.4∶1
D.1∶4
解析:根据x=vt知,水平射程相等,初速度之比为2∶1,则运动的时间之比为1∶2,根据h=gt2知,抛出点离地的高度之比为1∶4,故D正确,A、B、C错误.故选D.
答案:D
10.如图所示,将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出,小球分别落到斜面上的A点、B点,以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点,P、A、B、C在水平方向间距相等。不计空气阻力,则( )
A.三次抛出小球后,小球在空中飞行的时间均不相同
B.小球落到A、B两点时,其速度的方向不同
C.若小球落到A、C两点,则两次抛出时小球的速率之比为︰3
D.若小球落到B、C两点,则两次抛出时小球的速率之比为︰3
解析:根据h=gt2,解得t=,由于B、C下落的高度相同,则这两球飞行时间相同,大于A球飞行时间,故A错误;设球落在斜面上时速度与水平方向的夹角为α,有:tanα==2tanθ=2,知落在斜面上时,速度与水平方向的夹角与初速度无关,则A、B小球在落点处的速度方向相同,故B错误;小球落在A、C两点,由h=gt2得t=×,所以=,又知xA︰xC=1︰3,由x=v0t得v0=,所以=·,故C正确;小球落到B、C两点,运动的时间相等,而P、A、B、C在水平方向间距相等,根据v0=可知,两次抛出时小球的速率之比为:vB︰vC=︰3,
故D错误。
答案
C
2、计算题(共4小题,40分)
11.如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8
m,取g=10
m/s2.求小球水平抛出的初速度v0和斜面顶端与平台边缘的水平距离s各为多少?(sin
53°=0.8,cos
53°=0.6)
答案 3
m/s 1.2
m
解析 小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有:
s=v0t,h=gt2,vy=gt
由题图可知:tan
α==
代入数据解得:v0=3
m/s,s=1.2
m.
12.跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。如图所示,设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平面上的B处。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)AB间的距离s。
答案:(1)3s (2)75m
解析:(1)运动员由A点到B点做平抛运动,水平方向的位移x=v0t,竖直方向的位移y=gt2,又=tan37°,
联立以上三式得t==3s。
(2)由题意知sin37°=,
得A、B间的距离s==75m。
13.汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点),架高1.8m,由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,小球从架上落下。已知该汽车刹车后做加速度大小为4m/s2
的匀减速直线运动,忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2。求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离。
解析:汽车刹车后,小球做平抛运动:
h=gt2得t==0.6s
小球的水平位移为:s2=vt=0.96m
汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t′,
则:t′==0.4s<0.6s
则汽车的实际位移为:s1==0.32m
故Δs=s2-s1=0.64m。
14.如图所示,水平屋顶高H=5
m,墙高h=3.2
m,墙到房子的距离L=3
m,墙外马路宽x=10
m,小球从房顶a点水平飞出,(取g=10
m/s2)
(1)若小球落在墙外的马路上,求小球在空中运动的时间t;
(2)若小球恰好经过墙顶b点后落在马路上,求小球离开房顶时的速度v0;
(3)若小球落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度v0的取值范围.
【解析】 (1)小球做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,H=gt2,解得小球在空中运动的时间t=1
s.
(2)小球运动到墙顶b点的过程中,竖直方向上,H-h=gt,水平方向上,v0t1=L,联立解得v0=5
m/s.
(3)小球恰好经过墙顶b点后落在马路上时,初速度较小,小球落在马路的最右端时,初速度较大.竖直方向上,H=gt2,水平方向上,L+x=vmt,联立解得v0=13
m/s,小球抛出时的速度v0取值范围大小为5
m/s≤v0≤13
m/s.
【答案】 (1)1
s (2)5
m/s (3)5
m/s≤v0≤13
m/s
第2页
/
共2页