5.4 抛体运动的规律 增分训练word版含答案

抛体运动的规律
一、选择题
1．如图所示，一架在2 000 m的高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸到山脚和山顶的目标A和B。已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1 000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为( )
A．4 s　　 B．5 s　　
C．9 s　 D．16 s
2．在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
A．A、B两镖在空中运动时间相同
B．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小
C．A、B镖的速度变化方向可能不同
D．A镖的质量一定比B镖的质量小
3．做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于(　　)
A．物体所受的重力和抛出点的高度
B．物体的初速度和抛出点的高度
C．物体所受的重力和初速度
D．物体所受的重力、高度和初速度
4．一物体做斜上抛运动(不计空气阻力),在由抛出到落地的过程中,下列表述正确的是(　　)
A.物体的加速度是不断变化的
B.物体的速度不断减小
C.物体到达最高点时的速度等于零
D.物体到达最高点时的速度沿水平方向
5．质点做平抛运动经过A、B、C三点,其速度分别与竖直方向成90°、53°、37°,则质点在AB间运动时间t1与BC间运动时间t2之比为(　　)
A. B. C. D.
6．如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球b也以v0的初速度水平抛出，并落于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
7．羽毛球运动员曾在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，若运动员每次在A点发球时羽毛球飞出位置不变，且羽毛球均做平抛运动，则(　　)
A．击中甲鼓和乙鼓的两羽毛球初速度v甲＝v乙
B．击中甲鼓和乙鼓的两羽毛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
8．在同一水平直线上的两位置分别沿同一方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须(　　)。
A.先抛出A球
B.先抛出B球
C.A球的初速度小于B球的初速度
D.A球的初速度大于B球的初速度
二、多选题
9．(多选)随着人们生活水平的提高，高尔夫球赛将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式.如图，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴.则(　　)
A.球被击出后做平抛运动
B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为
C.球被击出时的初速度大小为L
D.球被击出后受到的水平风力的大小为
10．(多选)运动员在同一位置分别沿与地面成30°和60°的方向抛出一只橄榄球,两次球落在同一地点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则橄榄球(　　)。
A.两次运动位移相等
B.沿轨迹①运动时间长
C.在最高点时沿轨迹②运动速度小
D.两次最高点位置一定在同一竖直线上
三、计算题
11．跳台滑雪是勇敢者的运动．跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点以v0＝20 m/s的速度水平飞出，最后落到斜坡上的A点，如图所示．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角为θ＝37°，运动员的质量为m.不计空气阻力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8；g取10 m/s2)求：
(1)运动员从O点运动到A点的时间；
(2)O点与A点的距离．
12．女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04 m高处,击球后排球以25.0 m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图所示,试计算说明:
(1)此球能否过网?
(2)球是落在界内,还是界外?(不计空气阻力,g取10 m/s2)
参考答案
一、选择题
1．C
【解析】
若要炮弹击中A，炮弹下落的时间t1＝＝20 s，投弹点距A点的水平距离x1＝v0t1＝4 000 m。若要炮弹击中B，炮弹下落的时间t2＝＝16 s，投弹点距B点的水平距离x2＝v0t2＝3 200 m，投弹的时间间隔Δt＝s＝9 s。
2．B
【解析】
飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度，根据h＝gt2得t＝，B下降的高度大，则B镖的运动时间长，故A错误；因为水平位移相等，B镖的时间长，则B镖的初速度小，故B正确；因为A、B镖都做平抛运动，速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，故C错；平抛运动的时间与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故D错误。
3．B
【解析】
对于做平抛运动的物体，水平方向上：x＝v0t；竖直方向上：h＝gt2；所以水平位移为x＝v0 ，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度，B正确．
4．D
【解析】
斜上抛运动的加速度是重力加速度,所以加速度是不变的,速度是先变小再变大,所以选项A、B均错。物体在最高点的速度不为零且沿水平方向,所以选项C错,D对。
5．C
【解析】
设物体的初速度为v0,根据题意画出反映速度关系的矢量图,如图所示。分析矢量图可得=gt1,=gt2,解得t1∶t2=9∶7。
6．C
【解析】
平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，故两小球同时到达c点.
7．C
【解析】　
由题意可知，甲、乙高度相同，所以羽毛球到达鼓用时相同，但由于甲鼓离林丹的水平距离比乙鼓离林丹的水平距离远，由v＝可知，击中甲鼓和乙鼓的两羽毛球初速度v甲＞v乙，A、B错误；甲鼓的位置比丁鼓的位置高，则羽毛球达到丁鼓用时较长，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，C正确；由于丁鼓与丙鼓高度相同，但丁鼓离林丹的水平距离最大，所以击中丁鼓的羽毛球的初速度一定大于击中丙鼓的初速度，即击中丙鼓的羽毛球的初速度不是最大的，D错误。
8．D
【解析】
平抛运动的落地时间只与竖直高度有关,要使两球在空中相遇必须同时抛出,A、B两项错误;因A球在后、B球在前,则需A球的初速度大于B球的初速度,C项错误,D项正确。
二、多选题
9．BC
【解析】
由于受到恒定的水平风力的作用，球被击出后在水平方向做匀减速运动，故A项错误；由h＝gt2得球从被击出到落入A穴所用的时间为t＝，故B项正确；由题述高尔夫球竖直地落入A穴可知球水平末速度为0，由L＝得球被击出时的初速度大小为v0＝L，故C项正确；由v0＝at得球水平方向加速度大小a＝，球被击出后受到的水平风力的大小为F＝ma＝，故D项错误.
10．ABD
【解析】
位移是起点到终点的有向线段,所以两次运动位移相等,A项正确;橄榄球在竖直方向做竖直上抛运动,上升到最大高度时竖直方向的分速度等于0,橄榄球经过最高点以后的运动可看成平抛运动,根据t=可知,沿轨迹①运动时间长,B项正确;橄榄球在最高点时,其水平位移x=vxt,橄榄球两次运动的水平位移x相等,又沿轨迹①的橄榄球运动时间长,所以其运动速度小,C项错误;因上升和下落两个过程具有时间、速度、位移的对称性,根据对称性可知,两次最高点位置一定在同一竖直线上,D项正确。
三、计算题
11．　(1)运动员从O点做平抛运动，将位移分解，
水平位移为：x＝v0t
竖直位移为：y＝gt2
由几何知识可得：＝tan 37°
联立以上方程解得：t＝3 s.
(2)由(1)可知水平位移为：x＝v0t＝20×3 m＝60 m
竖直位移为：y＝gt2＝×10×32 m＝45 m
所以O点与A点的距离为：
s＝ ＝ m＝75 m.
12．(1)当排球在竖直方向下落Δh=(3.04-2.24) m=0.8 m时,所用时间为t1,满足Δh=,x=v0t1。解以上两式得x=10 m>9 m,故此球能过网。
(2)当排球落地时h=,x'=v0t2。
将h=3.04 m代入得x'=19.5 m>18 m,故排球落在对方界外。