【答案】第04章.第2讲 抛体运动
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2023新考案一轮复习第四章第2讲抛体运动(wd无答案)一、单选题(★★★) 1. 将一个物体以10 m/s的速度从20 m的高度水平抛出(不计空气阻力,取g=10 m/s 2),下列说法正确的是()A.落地时间为2 sB.落地时速度为20 m/sC.落地时速度方向与水平地面夹角的正切值为D.物体的位移为20 m(★★★) 2. 某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。
靠在一起的甲、乙高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹几乎在同一竖直面内,如图所示。
则由图可知()A.甲水枪喷出水的速度较大B.乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大C.甲水枪喷水的功率一定较大D.乙水枪喷出的水在空中运动的时间一定较长二、多选题(★★★) 3. 如图所示,小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和。
忽略空气阻力,则()A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的D.A的末速度比B的大三、单选题(★★★) 4. 某同学玩掷飞镖游戏,先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度v a> v b,不计空气阻力,则两只飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是()A.B.C.D.(★★★) 5. 墙网球又叫壁球,场地类似于半个网球场,在球网处立有一竖直墙壁,墙壁上与球网等高的位置画了水平线(发球线),在发球区发出的球必须击中发球线以上位置才有效,运动员站在接、发球区击球。
假设运动员在某个固定位置将球发出,发球速度(球离开球拍时的速度)方向与水平面的夹角为θ,球击中墙壁位置离地面的高度为h,球每次都以垂直墙壁的速度撞击墙壁,设撞击速度大小为v,在球与墙壁极短时间的撞击过程中无机械能损失,球撞到墙面反弹后落地点到墙壁的水平距离为x,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.h越大,x越大B.v越小,x越大C.h越大,θ越大D.v越大,h越大四、多选题(★★★) 6. 如图所示是网球发球机,假定网球1和网球2从同一位置水平射出,在竖直墙壁的落点如图所示,网球2竖直方向下落的高度为网球1的2倍,不考虑网球在空中受到的阻力,根据以上数据可以求出()A.两个网球的初速度B.碰到墙壁前两个网球的运动时间C.两个网球的初速度之比D.碰到墙壁前两个网球的运动时间之比五、单选题(★★) 7. 如图所示,将一小球从水平面MN上方A点以初速度v 1向右水平抛出,经过时间t 1打在前方竖直墙壁上的P点,若将小球从与A点等高的B点以初速度v 2向右水平抛出,经过时间t 2落在竖直墙角的N点,不计空气阻力,下列选项中正确的是()A.v1>v2B.v1<v2C.t1>t2D.t1=t2六、多选题(★★★) 8. 倾角为的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,如图所示,今测得AB:BC:CD=5:3:1,由此可判断()A.A、B、C处三个小球运动时间之比为1:2:3B.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1C.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交D.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为3:2:1(★★★) 9. 如图所示,斜面倾角为,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()A.若小球以最小位移到达斜面,则t=B.若小球垂直击中斜面,则t=C.若小球能击中斜面中点,则t=D.无论小球怎样到达斜面,运动时间均为t=七、单选题(★★★) 10. 如图所示,为一半径的竖直半圆形槽,为直径,O点为半圆的圆心。
权掇市安稳阳光实验学校抛体运动(1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。
(×)(2)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度方向也时刻在变化。
(×)(3)做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。
(×)(4)做平抛运动的物体,初速度越大,在空中飞行时间越长。
(×)(5)从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的。
( √)(6)无论平抛运动还是斜抛运动,都是匀变速曲线运动。
(√)(7)做平抛运动的物体,在任意相等的时间内速度的变化量是相同的。
(√)突破点(一) 平抛运动的规律1.基本规律(1)速度关系(2)位移关系2.实用结论(1)速度改变量:物体在任意相等时间内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。
(2)水平位移中点:因tan α=2tan β,所以OC=2BC,即速度的反向延长线通过此时水平位移的中点,如图乙所示。
[题点全练]1.(2019·南通调研)如图所示,某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出,篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上,图中曲线为篮球第一次运动的轨迹,O为撞击点,篮球第二次抛出后与墙的撞击点在O点正下方。
忽略空气阻力。
下列说法正确的是( ) A.篮球在空中运动的时间相等B.篮球第一次撞墙时的速度较小C.篮球第一次抛出时速度的竖直分量较小D.篮球第一次抛出时的初速度较小解析:选B 将篮球的运动反向处理,即可视为平抛运动,第二次下落的高度较小,所以运动时间较短,故A错误;水平射程相等,由x=v0t得知第二次水平分速度较大,即篮球第二次撞墙的速度较大,第一次撞墙时的速度较小,故B正确;第二次运动时间较短,则由v y=gt可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小,故C错误;根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,故D错误。
2.[多选](2019·扬州模拟)如图所示,滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上。
第2讲平抛运动的规律及应用板块一主干梳理夯实基础【知识点1】抛体运动n1.平抛运动(1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下(不考虑空气阻力)的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)条件①v0工0,且沿水平方向。
②只受重力作用。
2.斜抛运动(1)定义:将物体以初速度 v 0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
【知识点2] 抛体运动的基本规律1.平抛运动(1)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
(2)基本规律(如图所示)①速度关系②位移关系③轨迹方程:y= ^x2。
2.类平抛运动的分析所谓类平抛运动,就是受力特点和运动特点类似于平抛运动,即受到一个恒定的外力且外力与初速度方向垂直,物体做曲线运动。
(1)受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。
(2)运动特点:沿初速度 v o方向做匀速直线运动,沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动。
板块二考点细研悟法培优考点1平抛运动的基本规律[深化理解][考点解读】1.关于平抛运动必须掌握的四个物理量2.(1)做平抛运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图甲中A点和B点所示。
其推导过程为tan 0=也=吐=y。
v X v o t x2(2)平抛的水平射程与初速度有关吗?提示:有,时间相同的情况下,初速度越大水平射程越大。
尝试解答选BD 。
根据平抛运动的规律 h = 2gt 2,得t = 2h,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为 的飞行时间相同,大于 a 的飞行时间,因此 A 错误,B 正确;又因为X a >X b ,而t a < b 的大,C 错误;做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动, b 的水平位移大于即b 的水平初速度比c 的大,D 正确。
[基础落实练]1.(2024·四川成都实验外国语学校诊断)如图所示,在光滑的水平面上有一小球a 以速度v 0向右运动;同时在它的正上方有一小球b 以初速度v 0水平向右抛出,并落于c 点,不计空气阻力,则下列说法正确的是()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 .不能确定哪个球先到达c 点解析:小球b 做平抛运动,在水平方向上做匀速运动,小球a 也在水平方向上做匀速运动,由题意可知,两小球在水平方向上运动的距离相等,初速度也相同,故所用时间相同,即两球同时到达c 点。
答案:C2.(2022·广东卷)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高且相距为L 。
当玩具子弹以水平速度v 从枪口向P 点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t 。
不计空气阻力。
下列关于子弹的说法正确的是()A .将击中P 点,t 大于LvB .将击中P 点,t 等于LvC .将击中P 点上方,t 大于LvD .将击中P 点下方,t 等于Lv解析:由于子弹水平射出后做平抛运动,小积木做自由落体运动,二者竖直方向运动状态相同,所以子弹将击中P 点。
子弹水平方向做匀速直线运动,由L =v t 可得t =Lv ,B 项正确。
答案:B3.(2024·四川德阳中学一模)如图所示,在竖直直角坐标系内有一高8m 、倾角37°斜面,将小球从+y 轴上位置(0,8m)处沿+x 方向水平抛出,初速度为4m/s ,g 取10m/s 2,则小球第一次在斜面上的落点位置为()A .(3m ,4m)B .(3m ,5m)C .(4m ,5m)D .(4m ,3m)解析:设小球第一次在斜面上的落点位置为(x ,y ),小球在空中做平抛运动,水平方向有x =v 0t ,竖直方向有y 0-y =12gt 2,其中v 0=4m/s ,y 0=8m ,又由几何关系可得tan 37°=yx,联立解得x =4m ,y =3m 。
第四章 曲线运动 万有引力与航天(十五) 抛体运动1.一物块从某高处水平抛出,落地时下落的高度是水平位移的32倍,不计空气阻力,则落地时物块的速度方向与水平方向的夹角为( ) A .π3B .π6C .π4D .π122.某幼儿园举行套圈比赛,如图为一名儿童正在比赛,他将圈从A 点水平抛出,圈正好套在地面上B 点的物体上,若A 、B 间的距离为s ,A 、B 两点连线与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g ,不计圈的大小,不计空气的阻力。
则圈做平抛运动的初速度为( )A .sin θgs 2cos θ B .cos θ gs 2sin θ C .gs 2tan θ D . gs 2tan θ3.如图所示,一农用水泵由两根粗细不同的管连接而成,出水口离地面的高度为h ,其出水管是水平的,已知细管内径为d ,粗管的内径为2d ,水平射程为s ,水的密度为ρ,重力加速度为g ,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )A .若水流不散开,则观察到空中的水柱越来越粗B .粗、细管中水的流速之比为1∶2C .空中水的质量为14πρsd 2 D .水落地时的速度大小为sg 2h +2gh4.(2022·广州高三模拟)如图,质量相同的两小球a 、b 分别从斜面顶端A 和斜面中点B 沿水平方向被抛出,恰好均落在斜面底端,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )A .小球a 、b 离开斜面的最大距离之比为2∶1B .小球a 、b 沿水平方向抛出的初速度之比为2∶1C.小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1D.小球a、b到达斜面底端时速度与水平方向的夹角之比为2∶15.(2022·海口月考)(多选)如图所示,滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。
运动员和滑板均可视为质点,忽略空气阻力的影响。
下列说法中正确的是()A.h一定时,v0越大,运动员在空中运动时间越长B.h一定时,v0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地的水平位移与v0和高度h均有关D.运动员落地的水平位移只和v0有关6.如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,a、b均可视为质点,则()A.a球一定先落在半圆轨道上B.b球一定先落在斜面上C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D.a球可能垂直落在半圆轨道上7.(2021·嘉兴高三期末)如图所示是疯狂啤酒杯游戏的结构简图。
第4章 第2讲一、选择题 1.(2009·江苏海安调研)在一次投篮游戏中,小刚同学调整好力度,将球从A 点向篮筐B 投去,结果球沿如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方.已知A 、B 等高,不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为 ( )A .减小初速度,抛出方向不变B .增大初速度,抛出方向不变C .初速度大小不变,增大抛出角度D .初速度大小不变,减小抛出角度 [答案] ACD[解析] 调整的方法是减小射程,在抛出方向不变的情况下,减小初速度可减小射程,A 正确,B 错误;由于初速度方向未知,如果保持初速度不变,将抛出角增大或减小都有可能使射程减小,C 、D 正确.2.(2009·南阳油田中学模拟)如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P 后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P ,则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行不计空气阻力) ( )A .此时飞机正在P 点正上方B .此时飞机是否处在P 点正上方取决于飞机飞行速度的大小C .飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P 点正上方D .飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P 点偏西一些的位置 [答案] AD[解析] 由于惯性,炸弹离开飞机时水平方向的速度与飞机的速度相同,因此炸弹落地时,飞机一定在P 点正上方,A 正确,B 错误;但当爆炸声传到飞行员的耳中时,飞机又向西飞行了一段距离,故D 正确,C 错误.3.(2009·四川绵阳高中调研)如图所示,P 是水平面上的圆弧凹槽.从高台边B 点以速度v 0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A 沿圆弧切线方向进入轨道.O 是圆弧的圆心,θ1是OA 与竖直方向的夹角,θ2是BA 与竖直方向的夹角.则( )A .cot θ1tan θ2=2B .tan θ1tan θ2=2C .cot θ1cot θ2=2D .tan θ1cot θ2=2[答案] B[解析] 由平抛运动知识及几何关系可知,tan θ2=v 0t 12gt 2=2v 0gt ,tan θ1=v y v x =gtv 0∴tan θ1tan θ2=2,答案B 正确.4.如图所示,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点,ab =bc =cd .从a 点正上方的O 点以速度v 水平抛出一个小球,它落在斜面上b 点,若小球从O 点以速度2v 水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的 ()A .b 与c 之间某一点B .c 点C .c 与d 之间某一点D .d 点 [答案] A[解析] 抛出速度加倍后,若小球在空中飞行时间相同(落在同一水平面上),则发生的水平位移亦加倍,但由于抛出速度增大后,落在斜面上的位置升高,所以飞行时间将缩短,其水平位移应小于原水平位移的2倍,故应落在b 与c 之间某一点.5.(2009·内蒙古海拉尔模拟)如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P 以速度v 0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α,若把初速度变为2v 0,则以下说法错误的是 ()A .空中的运动时间变为原来的2倍B .夹角α将变大C .PQ 间距一定大于原来间距的3倍D .夹角α与初速度大小无关 [答案] B[解析] 由tan θ=12gt 2v 0t 得t =2v 0tan θg ,故A 正确;PQ =12gt 2sin θ=2v 20tan 2θg sin θ,所以若v 0加倍,PQ 间距将为原来的4倍,C 正确;设小球落到斜面上时与水平方向夹角为β,则tan β=gtv 0=2tan θ,可见β与v 0无关,因此α=β-θ也与初速度无关,B 错误,D 正确.6.如图所示,AB 为斜面,BC 为水平面,从A 点以水平速度v 0抛出一小球,此时落点到A 的水平距离为s 1;从A 点以水平速度3v 0抛出小球,这次落点到A 点的水平距离为s 2,不计空气阻力,则s 1 s 2,可能等于 ()A .1 3B .1 6C .1 9D .1 12[答案] ABC[解析] 如果小球两次都落在BC 段上,则由平抛运动的规律:h =12gt 2,s =v 0t 知,水平位移与初速度成正比,A 项正确;如果两次都落在AB 段,则设斜面倾角为θ,由平抛运动的规律可知:tan θ=y x =12gt2v 0t ,解得s =2v 20tan θg,故C 项正确;如果一次落在AB 段,一次落在BC 段,则位移比应介于1 3与1 9之间,故B 项正确.7.(2010·陕西西安市期中测试)一个高尔夫球静止于平坦的地面上.在t =0时球被击出,飞行中球的速率与时间的关系如图所示.若不计空气阻力的影响,根据图象提供的信息可以求出 ( )A .高尔夫球在何时落地B .高尔夫球可上升的最大高度C .人击球时对高尔夫球做的功D .高尔夫球落地时离击球点的距离 [答案] ABD[解析] 因高尔夫球击出后机械能守恒,所以从题中图象看到,5s 末速率与初速率相等,说明球落回到地面,在2.5s 速率最小,为水平速度,根据运动的合成与分解可以算出竖直方向的初速度,这样就可以算出高尔夫球上升的最大高度和运动的时间,在水平方向高尔夫球匀速运动,可以求出射程,因高尔夫球的质量未知,不能算出人击球时对高尔夫球做的功,C 项错误.8.(2008·济南)在交通事故处理过程中,测定碰撞瞬间汽车的速度,对于事故责任的认定具有重要的作用.《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式v =g 2·ΔL h 1-h 2,式中ΔL 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离,h 1、h 2 分别是散落物在车上时候的离地高度,如图所示,只要用米尺测量出事故现场的ΔL 、h 1、h 2三个量,根据上述就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度.不计空气阻力.g 取9.8 m/s 2,则下列叙述正确的有 ( )A .P 、Q 落地时间相同B .P 、Q 落地时间差与车辆速度无关C .P 、Q 落地时间差与车辆速度成正比D .P 、Q 落地时间差与车辆速度乘积等于ΔL [答案] BD[解析] 根据平抛运动的规律,散落物P 的落地时间为t 1=2h 1g,散落物Q 的落地时间为t 2=2h 2g ,A 错;P 、Q 落地时间差为Δt =t 1-t 2=2h 1g -2h 2g,与车辆速度无关,B 对,C 错;由公式不难得到P 、Q 落地时间差与车辆速度乘积等于ΔL ,D 对.二、非选择题9.用下述方法可测出子弹的速度:让子弹水平射出,在离枪口s 远处竖直立两块相距ΔL 的薄纸,测出薄纸上两弹孔的竖直距离Δh ,则可求得子弹的速度,如下图所示,子弹的速度为________.[答案]g ΔL Δh +(s +ΔL2) [解析] 设AC 竖直间距为h ,子弹过B 点有:h -Δh =12g ⎝⎛⎭⎫sv 02①子弹过C 点有:h =12g (s +ΔL 0)2②由①②得v =g ΔL Δh +(s +ΔL2)10.国家飞碟射击队在进行模拟训练时用如图所示装置进行.被训练的运动员在高H =20m 的塔顶,在地面上距塔水平距离为s 处有一个电子抛靶装置,圆形靶可被以速度v 2竖直向上抛出.当靶被抛出的同时,运动员立即用特制手枪沿水平方向射击,子弹速度v 1=100m/s.不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小(g 取10m/s 2).(1)当s 取值在什么范围内,无论v 2为何值都不能被击中? (2)若s =100m ,v 2=20m/s ,试通过计算说明靶能否被击中? [答案] (1)s >200m (2)靶恰好被击中[解析] (1)H =20m =12gt 21t 1=2s s =v 1t 1=100m/s ×2s =200m∴当s >200m ,无论v 2为何值靶都不能被击中(2)H =20m =12gt 22+v 2t 2-12gt 22 t 2=H v 2=200m 20m/s=1ss 水=v 1t =100m/s ×1s =100m =s ∴靶恰好被击中11.如图所示,一人站在高处从距地面高H =5m 处水平抛出一小球,人的前面有一高h =3.2m 的墙,墙到人的水平距离为l =3m ,墙外马路宽s =10m ,欲使小球落在墙外的马路上,求小球抛出时的速度大小在什么范围内.(取g =10m/s 2)[答案] 5m/s ≤v 0≤13m/s[解析] 为使球不被墙挡住,小球恰好过墙头,设此时速度为v 1,有:(H -h )=12gt 2,l=v 1t ,联立求得v 1=l ·g2(H -h )=5m/s.为使球不飞越马路,小球恰好落在马路的右侧,设此时速度为v 2,应有:H =12gt ′2,l+s =v 2t ′,联立求得v 2=(l +s )g2H=13m/s ,所以,5m/s ≤v 0≤13m/s.12.如图所示,A 、B 两球之间有长6m 的柔软细线相连,将两球相隔0.8s 先后从同一高度从同一点均以4.5m/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10m/s 2) [答案] (1)1s (2)4.5m[解析] (1)由于A 、B 两球相隔Δt =0.8s ,先后从同一点以相同初速度v 0水平抛出,则A 、B 两球在运动过程中水平位移之差为Δx =v 0Δt =4.5×0.8m =3.6m ①设A 球抛出t 时间后两球间连线拉直,此时两球间竖直位移之差为Δy =12gt 2-12g (t -Δt )2=gt Δt -12g Δt 2②由图知Δy =l 2-Δx 2=62-3.62m =4.8m 将Δy =4.8m 代入②中求得t =1s. (2)这段时间内A 球的水平位移为 x A =v 0t =4.5×1m =4.5m13.一物体在光滑水平面上运动,它的x 方向和y 方向的两个运动的速度一时间图象如图所示.(1)判断物体的运动性质; (2)计算物体的初速度;(3)计算物体在前3s 内和前6s 内的位移.[答案] (1)见解析 (2)50m/s (3)108.2m 180m[解析] (1)由图可看出,物体沿x 方向的分运动为匀速直线运动,沿y 方向的分运动为匀变速直线运动,故合运动为匀变速曲线运动.(2)物体的初速度v 0=v 2x 0+v 2y 0=302+(-40)2m/s =50m/s.(3)在前3s 内,s x =v x ·t =30×3m =90m ,s y =|v y 0|2·t =402×3m =60m ,故s =s 2x +s 2y =902+602m ≈108.2m ,在前6s 内,s x ′=v x t ′=30×6m =180m ,s y ′=0,故s ′=s x ′=180m.。