人教版高中物理全套试题4、第2讲 平抛运动3
高中物理第四章 第2讲 平抛运动的规律及应用
【变式训练】在同一平台上的O点抛出的3个物体,做平抛运动 的轨迹如图所示,则3个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的 关系及落地时间tA、tB、tC的关系分别是( )
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC C.vA<vB<vC,tA>tB>tC
Байду номын сангаас
B.vA=vB=vC,tA=tB=tC D.vA<vB<vC,tA<tB<tC
考点 3 平抛运动的综合问题(三年6考)
解题技巧 【考点解读】 涉及平抛运动的综合问题主要是以下几种类型: (1)平抛运动与其他运动形式(如匀速直线运动、竖直上抛运动、 自由落体运动、圆周运动等)的综合题目,在这类问题的分析中 要注意平抛运动与其他运动过程在时间上、位移上、速度上的
方 分 解 速 度
法
内
容
斜
面
总
结
水平:vx=v0 竖直:vy=gt 合速度: v= v x 2 v y 2 水平:x=v0t 合位移: x 合= x 2 y 2
1 竖直:y= gt2 2
分解速 度,构建 速度三 角形
分 解 位 移
分解位 移,构建 位移三 角形
【典例透析 2】滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运 动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上
g 2h 知,时间取决于下落高度h,与初速度v0 g
(3)落地速度:v= v x 2 v y 2 v0 2 2gh ,以θ 表示落地速度与 x轴正方向间的夹角,有tanθ = 初速度v0和下落高度h有关。
vy vx 2gh ,所以落地速度只与 v0
(4)速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒 定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在 任意相等时间间隔Δ t内的速度改变量
(完整版)高中物理平抛运动的典型例题
平抛运动典型例题(习题)专题一:平抛运动轨迹问题——认准参考系1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动 D.从地面上看,物体做自由落体运动专题二:平抛运动运动性质的理解——匀变速曲线运动(a→)2、把物体以一定速度水平抛出。
不计空气阻力,g取10,那么在落地前的任意一秒内()A.物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B.物质的末速度大小一定比初速度大10C.物体的位移比前一秒多10m D.物体下落的高度一定比前一秒多10m专题三:平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同(h是否相同);类比追击问题,利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决3、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和,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.甲先抛出球B.先抛出球C.同时抛出两球D.使两球质量相等4、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲乙两球分别以v1.v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A.同时抛出,且v1< v2B.甲后抛出,且v1> v2C.甲先抛出,且v1> v2D.甲先抛出,且v1< v2专题四:平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度;建立等量关系①基本公式、结论的掌握5、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v1,那么它的运动时间是( )A .B .C .D .6、作平抛运动的物体,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.物体所受的重力和初速度C.物体的初速度和抛出点的高度D.物体所受的重力、高度和初速度7、如图所示,一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。
【物理一轮】2021高中物理一轮复习学案--第四章 第2讲 平抛运动
第2讲平抛运动ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理·自测巩固知识点1 平抛运动1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在__重力__作用下的运动。
2.性质:平抛运动是加速度为g的__匀变速__曲线运动,其运动轨迹是__抛物线__。
3.平抛运动的条件:(1)v≠0,沿__水平方向__;(2)只受__重力__作用。
4.研究方法:平抛运动通常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。
5.基本规律:以抛出点为坐标原点,水平初速度v方向为x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t,有:(1)位移:分位移x=__v0t__;y=__12gt2__合位移x合=x2+y2=__(v0t)2+(12gt2)2__,tan φ=__gt2v__φ为合位移与x轴的夹角。
(2)速度:分速度vx =__v__;vy=__gt__合速度v=v2x +v2y=v2+(gt)2,tan θ=__gtv__θ为合速度v与x轴的夹角。
思考:上图中位移与水平方向夹角φ与速度与水平方向夹角θ相等吗?请推导出它们之间关系式。
[答案]不相等。
θ>φ。
tan θ=2tan φ。
知识点2 斜抛运动1.定义:将物体以初速度v沿__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:加速度为__g__的匀变速曲线运动,轨迹是__抛物线__。
3.研究方法:斜抛运动可以看作水平方向的__匀速直线__运动和竖直方向的__匀变速直线__运动的合运动。
思维诊断:(1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。
( ×)(2)平抛运动的轨迹是抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也可能时刻变化。
( ×)(3)无论初速度是斜向上方还是斜向下方的斜抛运动都是匀变速曲线运动。
( √)(4)做平抛运动的物体质量越大,水平位移越大。
人教版高中物理必修二专题04 平抛运动的三类模型【知识梳理】
专题04模型1:平抛运动与斜面结合模1.模型构建两类与斜面结合的平抛运动(1)物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上,此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。
(2)做平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。
2.求解思路已知信息实例处理思路速度方向垂直打到斜面上的平抛运动(1)确定速度与竖直方向的夹角θ,画出速度分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析v x、v y。
(3)根据tan θ=v xv y列式求解。
位移方向从斜面上一点水平抛出后落回在斜面上的平抛运动(1)确定位移与水平方向的夹角θ,画出位移分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析x、y。
(3)根据tan θ=yx列式求解。
模型2:类平抛运动模型1.运动建模当一种运动和平抛运动特点相似,即合外力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类平抛运动。
2.模型特点3.分析方法与平抛运动的处理方法一致,将运动分解成沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的由静止开始的匀加速直线运动。
4.解类平抛运动问题的步骤(1)分析物体的初速度与受力情况,确定物体做类平抛运动,并明确物体两个分运动的方向。
(2)利用两个分运动的规律求解分运动的速度和位移。
(3)根据题目的已知条件和要求解的量充分利用运动的等时性、独立性、等效性解题。
模型三:平抛运动中的临界模型1.模型特点(1)若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,表明题述过程中存在临界点。
(2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”“取值范围”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这些极值点也往往是临界点。
2.求解思路(1)画出临界轨迹,找出临界状态对应的临界条件。
(2)分解速度或位移。
(3)列方程求解结果。
2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习练习:第四章 第2节 平抛运动
第2节平抛运动1.(2019·北京东城区质检)在水平地面上方某处将物体沿水平方向抛出,不计空气阻力的影响,对于物体在下落过程中的下列说法,其中正确的是( B )A.物体的加速度逐渐减小B.物体运动的时间只由高度决定C.物体落地的位置与初速度无关D.物体落地时的速度方向竖直向下解析:物体沿水平方向抛出,不计空气阻力的影响,只受重力作用,则物体的加速度a=g,选项A错误;由平抛运动规律得,物体运动的时间t=,故物体下落的时间只由高度决定,选项B正确;由物体落地的位置x=v0t=v0,故物体落地的位置与初速度、下落的高度有关,选项C 错误;物体落地时的速度为v0,v y的矢量和,方向斜向下,选项D错误.2.某同学玩飞镖游戏,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 )解析:因v a>v b,则根据t=,可知t a<t b,根据h=gt2,h a<h b,设飞镖与竖直靶的夹角为θ,根据tan θ==,对于飞镖a,时间短,初速度大,则tan θa>tan θb,所以θa>θb,故选项A正确.3. (多选)如图所示,从某高度处水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( AD )A.小球水平抛出时的初速度大小为B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小解析:由tan θ=可得小球平抛的初速度大小v0=,A正确;由tan α====tan θ可知B错误;小球做平抛运动的时间t=,与小球初速度无关,C错误;由tan θ=可知,v0越大,θ越小,D正确.4. (2019·陕西宝鸡质检)平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的速度大小随时间变化的v-t图像,如图所示.若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是( C )A.图中直线2表示水平方向分运动的v t图像B.t1时刻的速度方向与水平方向夹角为30°C.t1时间内的竖直分位移与水平分位移大小之比为D.2t1时刻的速度方向与水平方向夹角为60°解析:直线2表示物体做匀加速运动,是竖直方向的分运动,选项A错误;t1时刻,水平方向与竖直方向速度大小相同,合速度方向与水平方向夹角为45°,选项B错误;t1时刻竖直速度v y与水平速度v0大小相等,则t1时间内的竖直分位移y=t1,水平分位移x=v0t1,二者之比为,选项C正确;2t1时刻竖直方向速度大小v y=2v0,合速度方向与水平方向夹角不是60°,选项D错误.5.(多选)宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图(甲)所示,水平位移随时间变化的关系如图(乙)所示,则下列说法正确的是( AC )A.物体抛出的初速度为5 m/sB.物体落地时的速度为20 m/sC.星球表面的重力加速度为8 m/s2D.物体受到星球的引力大小为8 N解析:由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为5 m/s,选项A正确;由题图(甲)可知,物体在竖直方向经过2.5 s的位移为25 m,则星球表面重力加速度g==8 m/s2,选项C正确;落地时竖直速度v y=gt=20 m/s,选项B错误;由于物体质量不知,无法求出物体受到的引力,选项D错误.6. 如图所示,一个小球从距A点一定高度h处以水平速度v0=10 m/s 抛出,小球恰好垂直撞在倾角θ=45°的斜面BC的中点P,已知AC=2 m,g取10 m/s2,则小球抛出点的高度h及斜面的高度H分别为( C )A.8 m,13 mB.10 m,15 mC.13 m,16 mD.15 m,20 m解析:因小球垂直撞在倾角θ=45°的斜面的中点P,由图知在P点有tan θ=,代入数值得t=1 s,由平抛运动规律和几何知识知AC+PCcos θ=v0t,h-PCsin θ=gt2,联立并代入数值得PC=8 m,h=13 m,由图知H=2PCsin θ=16 m,C对.7. (2019·辽宁丹东模拟)如图为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,则C点到B点的距离为( A )A. B.C. D.R解析: 由于小球做平抛运动,其轨迹在D点与圆柱体相切,如图所示.根据位移偏向角的正切值是速度偏向角的正切值的,可得=tan 60°,B到D的竖直高度为h=R-Rcos 60°=R,故C点到B点的距离为y-h=R,选项A正确.8. A,B两个质点以相同的水平速度v0抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,不计阻力,如图所示,下列比较P1,P2在x轴上远近关系的判断正确的是( B )A.P1较远B.P2较远C.P1,P2一样远D.A,B两项都有可能解析:A质点水平抛出后,做平抛运动,在竖直方向有h=g,t1=;B 质点水平抛出后,受重力和支持力作用,在斜面平面内所受合力为mgsin θ,大小恒定且与初速度方向垂直,所以B质点做类平抛运动.在沿斜面向下方向上=gsin θ·,解得t2==.A的水平位移x1=v0t1,B的水平位移x2=v0t2,由于t2>t1,所以x2>x1,P2较远,选项B正确.9. (多选)如图所示是在月球表面水平抛出的小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知( BC )A.月球上的重力加速度为B.小球平抛的初速度为C.照片上A点一定是平抛的起始位置D.小球运动到D点时速度大小为解析:由闪光照片可知,小球竖直方向位移差为Δy=2a,由Δy=gT2可得月球上的重力加速度g=,选项A错误;由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a=v0T,解得v0=,选项B正确;小球在抛出后第1个T时间内竖直方向位移y1=gT2=××T2=a,恰好与图示情况吻合,所以照片上A点一定是平抛运动的起始位置,选项C正确;小球运动到D点时竖直速度v y=g·3T=·3T=,水平速度为v0=,其速度大小为v==,选项D错误.10.(多选) 假设某滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿斜坡下滑,又经t0时间到达坡底P处.已知斜坡NP与水平面夹角为60°,不计摩擦阻力和空气阻力,则( AD )A.滑雪者到达N点的速度大小为2v0B.M,N两点之间的距离为2v0t0C.滑雪者沿斜坡NP下滑的加速度大小为D.M,P之间的高度差为v0t0解析:滑雪者到达N点时的竖直分速度为v y=gt0=v0tan 60°,得g=,到达N点时的速度大小为v==2v0,A正确;M,N两点之间的水平位移为x=v0t0,竖直高度差为y=g=v0t0,M,N两点之间的距离为s= =v0t0,B错误;由mgsin 60°=ma,解得滑雪者沿斜坡NP下滑的加速度大小为a=gsin 60°=,C错误;N,P之间的距离为s′=vt0+a=v0t0,N,P两点之间的高度差为s′sin 60°=v0t0,M,P 之间的高度差为h=y+s′sin 60°=v0t0,D正确.11.(2018·广东广州模拟)如图所示,在一竖直墙壁上有一窗口,窗口上、下沿间的高度H=1.6 m,墙的厚度d=0.4 m,某人在离墙壁距离L=1.4 m、距窗口上沿高h=0.2 m处的P点,将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出,不计空气阻力,小物体直接穿过窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2,则v的取值范围是( C )A.v>7 m/sB.v>2.3 m/sC.3 m/s<v<7 m/sD.2.3 m/s<v<3 m/s解析:当小物体的速度最大时,小物体正好从窗口的右侧上沿边经过,如图中轨迹1,设此时的速度为v1,由平抛运动规律可得L=v1t1,h=g,联立可得v1=7 m/s;当小物体的速度最小时,其正好从窗口左侧下沿边经过,如图中轨迹2,设此时的速度为v2,由平抛运动规律可得L+d=v2t2,h+H=g,联立可得v2=3 m/s,即v的取值范围是3 m/s<v<7 m/s,选项C正确.12. 如图所示,将小球从斜面顶端A以速度v0=10 m/s水平抛出,小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中.已知斜面的直角边AB∶BC=1∶2,重力加速度大小g=10 m/s2.(1)求小球在空中飞行的时间;(2)P点是小球运动轨迹上距离斜面最远的点,求小球经过P点的速度大小;(3)求小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角.解析:(1)设小球从A到C的时间为t,由平抛运动规律有AB=gt2,BC=v0t又AB∶BC=1∶2,联立解得t==1 s.(2)小球在P点的速度方向与斜面平行,则v P=而cos α==,联立解得v P=5 m/s.(3)小球落到C点时的竖直分速度v y=gt=10 m/s,而v0=10 m/s,设β为小球落到C点时的速度方向与水平面所夹的锐角,tan β==1,即β=45°.答案:(1)1 s (2)5 m/s (3)45°13. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图.参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB,AO是高h=3 m的竖直峭壁,OB是以A点为圆心的弧形坡,∠OAB=60°,B点右侧是一段水平跑道.选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A 点直接跃上水平跑道.选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s2.(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;(2)若选手以速度v1=4 m/s水平跳出,求该选手在空中的运动时间. 解析:(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,则水平方向有hsin 60°≤v0t,竖直方向有hcos 60°=gt2解得v0≥ m/s.(2)若选手以速度v1=4 m/s水平跳出,因v1<v0,人将落在弧形坡上. 人下降高度为y=gt2水平前进距离x=v1t又x2+y2=h2解得t=0.6 s.答案:(1) m/s (2)0.6 s感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。
高考物理总复习 4.第2讲 抛体运动的规律及应用
答案:C
试题情境 必备知识 关键能力
学科素养
命题分析 属于基础性题目,以铯原子钟中铯原子运动为素材创 设学习探索问题情境 考查平抛运动知识和竖直上抛运动知识 考查理解和模型建构能力.即由铯原子的运动建构平 抛运动和竖直上抛运动模型 考查运动观念、科学思维.要求考生具有清晰的运动 观、能快速建构模型和科学推理
仍为20 m,速度大小在15~17 m/s之间,为保证鸟 蛤一定能落到岩石上,求释放鸟蛤位置的x坐标范围.
命题分析
试题情境
属于综合应用性题目,以海欧捕食为素材创设生活实践 问题情境
必备知识 考查运动的合成与分解、平抛运动规律、动量定理
关键能力
考查理解能力、模型建构能力.将海欧松开嘴巴后的鸟 蛤建构为平抛运动模型
例4 如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子 的水平距离L=3 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x =10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,g取10 m/s2.
求: (1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围; (2)小球落在空地上的最小速度.
答案:BC
答案:C
【跟进训练】 6.如图所示,M、N是两块挡板,挡板M高h1=10 m,其上边缘与 挡板N的下边缘在同一水平面,从高h2=15 m的A点以速度v0水平抛出 一小球,A点与两挡板间的水平距离分别为d1=10 m,d2=20 m.N板 的上边缘高于A点,若能使小球直接进入挡板M的右边区域,则小球 水平抛出的初速度 v0的大小是下列给出的数据中的哪个 ?(g取10 m/s2)( ) A.8.0 m/s B.9 m/s C.15 m/s D.21 m/s
高考物理一轮复习 4 第2讲 平抛运动的规律及应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
第2讲平抛运动的规律与应用考点一平抛运动的规律单个物体的平抛运动【典例1】(多项选择)一位同学玩投掷飞镖游戏时,将飞镖水平抛出后击中目标。
当飞镖在飞行过程中速度的方向平行于抛出点与目标间的连线时,其大小为v。
不考虑空气阻力,连线与水平面间的夹角为θ,如此飞镖( )A.初速度v0=vcosθB.飞行时间t=C.飞行的水平距离x=D.飞行的竖直距离y=【一题多解】选A、C。
方法一:将运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,飞镖的初速度v0=vcos θ,选项A正确;根据平抛运动的规律有x=v0t,y=gt2,tan θ=,解得t=,x=,y=,选项C正确,B、D错误。
方法二:求飞行时间还可以沿抛出点与目标间的连线和垂直连线方向建立平面直角坐标系,如此沿连线方向上,飞镖做初速度为v0cos θ,加速度为gsin θ的匀加速直线运动;垂直连线方向上做初速度为v0sin θ,加速度为-gcos θ的类竖直上抛运动,故由题意可知飞镖飞到速度为v时,垂直连线方向的速度减为0,所用时间为,再次回到连线所用的时间也为(竖直上抛运动的对称性),故飞行时间为。
多个物体的平抛运动【典例2】(2019·潮州模拟)甲、乙两位同学在不同位置沿水平各射出一枝箭,箭落地时,插入泥土中的形状如下列图,两支箭的质量、水平射程均相等,假设不计空气阻力与箭长对问题的影响,如此甲、乙两支箭( )A.空中运动时间之比为1∶B.射出的初速度大小之比为1∶C.下降高度之比为1∶3D.落地时动能之比为3∶1【通型通法】1.题型特征:两个物体水平抛出。
2.思维导引:【解析】选B。
根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2水平射程:x=v0t可得:x=v0由于水平射程相等,如此:v甲=v乙①末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值:tan θ==可得:2gh甲=3,6gh乙=②联立①②可得:h甲=3h乙,即下落的高度之比为3∶1;根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2,可知运动时间之比为∶1,故A、C错误;射出的初速度大小之比为1∶,故B正确;它们下落的高度之比为3∶1;但射出的初速度大小之比为1∶,所以落地的动能之比不等于3∶1,故D错误。
最新人教版高中物理4、第2讲平抛运动3及答案
[课下限时集训](时间:40分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分)1.(2013·福州模拟)如图1所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、,O′是O在水平面上的射影点,且O′A∶O′B∶O′=1∶3∶5。
若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )图1A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5B.三个小球下落的时间相同.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的动能相同解析:选AB 由于三个小球从同一高度处抛出,所以做平抛运动的时间相同,由=v0可知选项A、B正确;由于初速度不相同,但三种情况重力做功相同,由动能定可得落地的动能不相同,速度也不相同,故选项、D错误。
2.如图2所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于( )图2A.P点以下B.P点以上.P点D.由于v0未知,故无法确定解析:选B 设A球落到P点的时间为A,AP的竖直位移为y;B球滑到P 点的时间为B,BP的竖直位移也为y,则A=,B== >A(θ为斜面倾角),故B 项正确。
3.如图3所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足( )图3A.v1=错误!未定义书签。
v2B.v1=v2错误!未定义书签。
.v1=错误!未定义书签。
v2D.v1=v2解析:选由题意知从发射到拦截成功水平方向应满足:=v1,同时竖直方向应满足:H=错误!未定义书签。
g2+v-错误!未定义书签。
g2=v2,2所以有错误!未定义书签。
[精品]新高考新人教版高中物理第一轮复习4.2平抛运动的规律及应用课时拔高习题7页及答案
(人教版-第一轮)拔高习题及答案42平抛运动的规律及应用(40分钟 100分)一、选择题(本题共8小题,每题9分,至少一个答案正确,选不全得5分,共72分)1关于做平抛运动的物体,正确的说法是( )A速度始终不变B加速度始终不变受力始终与运动方向垂直D受力始终与运动方向平行2(2012·海口模拟)为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验据记录如表以下探究方案符合控制变量法的是( )A若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验据B若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验据若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验据D若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验据3如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的是( )A笔尖留下的痕迹是一条抛物线B笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变4如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足( )A 12Hv v x=B 1v v = 12xv v H=Dv 1=v 25(2011·广东高考)如图所示,在球的前截击练习中,若练习者在球正上方距地面H 处,将球以速度v 沿垂直球的方向击出,球刚好落在底线上已知底线到的距离为L 、重力加速度取g 将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )A 球的速度v 等于B 球从击球点至落地点的位移等于LD 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 6(2012·烟台模拟)乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,现讨论乒乓球发球问题,已知球台长L ,高,若球在球台边缘O 点正上方某高度处,以一定的垂直球的水平速度发出,如图所示,球恰好在最高点时刚好越过球假设乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力,则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g)( )A 球的初速度大小B 发球时的高度球从发出到第一次落在球台上的时间 D 球从发出到被对方运动员接住的时间7如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点,已知OA 与OB 互相垂直,且OA 与竖直方向成α角,则两个小球初速度之比12v v 为( ) A α Bc αtanD cos 8如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v 0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g ,则( ) A 如果v 0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同 B 不论v 0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的 运动员落到雪坡时的速度大小是0v cos θD 运动员在空中经历的时间是02v tan gθ二、计算题(本大题共2小题,共28分,要有必要的文字说明和解题步骤,有值计算的要注明单位)9(12分)如图所示,静止放在水平光滑的桌面上的纸带,其上有一质量为=10 g的铁块,它与纸带右端的距离为L=05 ,铁块与纸带间的动摩擦因为μ=01现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为=08 .已知g=10 /2,桌面高度为H=08 ,不计纸带质量,不计铁块大小,铁块不翻滚求:(1)铁块抛出时速度大小;(2)纸带从铁块下抽出所用时间110(16分)如图为一球场长度示意图,球高为[&&]=09 ,发球线离的距离为=64 ,某一运动员在一次击球时,击球点刚好在发球线上方H=125 高处,设击球后瞬间球的速度大小为v0=32 /,方向水平且垂直于,试通过计算说明球能否过?若过,试求球的直接落地点离对方发球线的距离L?(不计空气阻力,重力加速度g取10 /2)答案解析1【解析】选B 物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用,且初速度沿水平方向,故物体的加速度始终不变,大小为g,B 正确;物体的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,其合运动是曲线运动,速度的大小和方向时刻变,A 错误;运动过程中,物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行,、D 错误 2【解析】选B 应用控制变量法进行实验时,如果研究其中两个量的关系,必须使其他变量为定值,因此若探究水平射程与初速度的关系,应使抛出点的高度一定,故A 、D 均错;若探究水平射程与高度的关系,应使水平初速度为定值,故B 对,错3【解析】选A 、D 铅笔尖做类平抛运动,水平方向上向右匀速运动,竖直方向上从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,故笔尖留下的痕迹是一条抛物线,在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终竖直向上保持不变,故A 、D 正确4【解析】选由题意知从发射到拦截成功水平方向应满足:=v 1,同时竖直方向应满足:222211H gt v t gt v t 22=+-=, 所以有12x Hv v =,即12x v v H =,选项正确5【解析】选A 、B 由平抛运动规律知,在水平方向上有L=v,在竖直方向上有:21H gt 2=,联立解得t v ==所以A 、B 正确;球从击球点至落地点的位移为x =、D 错误6【解析】选A 、B 、根据题意分析可知,乒乓球在球台上的运动轨迹具有重复和对称性,故发球时的高度等于;从发球到运动到P 1点的水平位移等于1L 4,所以可以求出球的初速度大小,也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间由于对方运动员接球的位置未知,所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间,故本题选A 、B 、 7【解析】选两小球被抛出后都做平抛运动,设容器半径为R ,两小球运动时间分别为1、2,对A 球:21111Rsin v t Rcos gt 2α=α=,;对B 球:22Rcos v t α=,221Rsin gt 2α=,解四式可得:12vtan v = 【变式备选】一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( ) A1tan θB12tan θθ D2θ【解析】选B 如图所示,平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,则有:0v tan gtθ=,则下落高度与水平射程之比为200y gt gt 1x 2v t 2v 2tan ===θ,B 正确8【解析】选B 、D 如果v 0不同,则该运动员落到雪坡时的位置不同,但位移方向均沿斜坡,即位移方向与水平方向的夹角均为θ,由ϕ=2θ得速度方向与水平方向的夹角均为ϕ,故A 错、B 对;将运动员落到雪坡时的速度沿水平和竖直方向分解,求出运动员落到雪坡时的速度大小为0v cos ϕ,故错;由几何关系得21gt2tan v t θ=,解出运动员在空中经历的时间02v tan t gθ=,故D 对 【总结提升】平抛运动的解题技巧(1)突出落点位置问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系 (2)突出落点方向即末速度的方向的问题,一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系(3)注意挖掘和利用合运动、分运动及题设情境之间的几何关系 9【解析】(1)铁块做平抛运动水平方向:=v ①(2分)[]竖直方向:21H gt 2= ②(2分)联立①②两式解得:v =2 / (2分)(2)设铁块的加速度为1, 由牛顿第二定律得μg =1③(2分)纸带抽出时,铁块的速度v =11 ④(2分)联立③④两式解得:1=2 (2分)答案:(1)2 / (2)210【解题指南】首先确定球是否能过,若能过,再根据平抛运动的规律计算出球的水平射程【解析】球在水平方向通过所在处历时为10xt 0.2 s v ==(3分)下落高度2111h gt 0.2 m 2== (3分)因1<H-=035 ,故球可过 (1分)球到落地历时t 0.5 s ==(3分)水平方向的距离′=v 0=16 (3分)所求距离为L=′-2=32 (3分)答案:能过 32。
人教版高中物理全套试题4、第2讲 平抛运动4
[随堂巩固提升]1.(2013·广州测试)人在距地面高h 、离靶面距离L 处,将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出,落在靶心正下方,如图4-2-12所示。
只改变h 、L 、m 、v 0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )图4-2-12A .适当减小v 0B .适当提高hC .适当减小mD .适当减小L解析:选BD 若不计空气阻力,飞镖做平抛运动,水平方向上:L =v 0t ,竖直方向上:y =gt 2/2,解得:y =gL 22v 20,若让飞镖打在靶子中心,则y 应该减小,即增大v 0,或减小人和靶面间的距离L ,v 0、L 不变时,也可以增大飞镖投出的高度h ,A 错误,B 、D 正确;由y =gL 22v 20可知y 与m 无关,C 错误。
2.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动解析:选C 从飞机上看,物体做自由落体运动,从地面上看,物体做平抛运动。
3.(2013·广东深圳市调研)如图4-2-13所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点。
若不计空气阻力,则( )图4-2-13A .t a >t b ,v a <v bB .t a >t b ,v a >v bC .t a <t b ,v a <v bD .t a <t b ,v a >v b解析:选A 做平抛运动的物体,水平方向上做匀速直线运动,有x =v t ;竖直方向上做自由落体运动,有h =12gt 2。
由题意知h a >h b ,则有t a >t b ,又因为x a =x b ,根据以上关系式得v a <v b ,A 对。
2021年人教版高三物理复习小专题练习 4.2平抛运动的规律及应用
4.2平抛运动的规律及应用(45分钟100分)一、单项选择题(每小题7分,共35分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.一个物体以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,则运动时间为()A.v−v0g B.v+v0gC.√v2−v02gD.√v2+v02g【解析】选C2.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是()【解析】选D3.如图所示,在足够长的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4【解析】选B4.如图所示,AB为竖直面内半圆的水平直径。
从A点水平抛出两个小球,小球1的抛出速度为v1,小球2的抛出速度为v2。
小球1落在C点,小球2落在D点,C、D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和1倍。
小球1的飞行时间为t1,小球2的飞行时间为t2,则()A.t1>t2B.t1=t2C.v1∶v2=4∶√5D.v1∶v2=3∶√5【解析】选C5.如图所示为足球球门,球门宽为L。
一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
球员顶球点的高度为h。
足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=√L24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2h (L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2h (L24+s2)+4ghD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=L2s【解析】选B二、不定项选择题(每小题7分,共35分。
每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的)6.如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。
将A向B水平抛出的同时,B自由下落。
A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。
2021高三物理人教版一轮学案:第四章 第2讲 平抛运动 Word版含答案
姓名,年级:时间:第2讲平抛运动ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理·自测巩固知识点1 平抛运动1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在__重力__作用下的运动.2.性质:平抛运动是加速度为g的__匀变速__曲线运动,其运动轨迹是__抛物线__.3.平抛运动的条件:(1)v0≠0,沿__水平方向__;(2)只受__重力__作用。
4.研究方法:平抛运动通常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。
5.基本规律:以抛出点为坐标原点,水平初速度v0方向为x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t,有:(1)位移:分位移x=__v0t__;y=__12gt2__合位移x合=x2+y2=__错误!__,tan φ=__错误!__φ为合位移与x轴的夹角。
(2)速度:分速度v x=__v0__;v y=__gt__合速度v=错误!=错误!,tan θ=__错误!__θ为合速度v与x轴的夹角。
思考:上图中位移与水平方向夹角φ与速度与水平方向夹角θ相等吗?请推导出它们之间关系式。
[答案] 不相等.θ>φ。
tan θ=2tan φ。
知识点2 斜抛运动1.定义:将物体以初速度v0沿__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:加速度为__g__的匀变速曲线运动,轨迹是__抛物线__。
3.研究方法:斜抛运动可以看作水平方向的__匀速直线__运动和竖直方向的__匀变速直线__运动的合运动。
思维诊断:(1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。
( ×)(2)平抛运动的轨迹是抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也可能时刻变化。
(×)(3)无论初速度是斜向上方还是斜向下方的斜抛运动都是匀变速曲线运动。
( √)(4)做平抛运动的物体质量越大,水平位移越大。
人教版高中物理全套试题课时3 平抛物体的运动(1)
课时3 平抛物体的运动(1)例题推荐1.关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )A.物体只受重力的作用,是a=g的匀变速运动B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长C.物体落地时的水平位移与初速度无关D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关2.从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间( )A.速度大的时间长B.速度小的时间长C.落地时间—定相同D。
由质量大小决定3.距离地面1 000m高处的飞机,以100m/s的速度水平直线飞行时,在飞机上每隔2s向外放出—重物,空气阻力和风的影响不计,当第5个重物离开飞机时,求:(1)相邻的两重物在空中的水平距离;(2)在竖直方向上编为5、4、3、2、1的5个重物距离飞机的距离.练习巩固4.平抛物体的运动可以看成( )A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成5.水平匀速飞行的飞机投弹,若空气阻力和风的影响不计,炸弹落地时,飞机的位置在( )A.炸弹的正上方B.炸弹的前上方C.炸弹的后上方D.以上三种情况都有可能出现6.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是( )7.在离地高为15m处以5m/s的水平速度抛出—个物体,则物体在空中运动的时间为_______s,物体落地点到抛出点的水平距离为__________m.(g取l0m/s2)8.如图5-3-2所示,小球从平台A水平抛出落到平台B上,已知AB的高度差为h=1.25m,两平台的水平距离为s=5m,则小球的速度至少为___________m/s时,小球才能够落到平台B上,(g取10m/s2)9.以10m/s的初速度水平抛出一个物体,空气阻力不计,抛出后的某一时刻,物体速度的大小为初速度的2倍,物体在空中运动的时间为________s.(取g=10m/s2)10.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌边水平距离为1 m,求该球离开桌面时的速度.11.在5m高处以8m/s的初速度水平抛出—个质量为12 kg的物体,空气阻力不计,g取10m /s2:,试求:(1)物体落地的速度的大小;(2)物体从抛出到落地发生的水平位移.12.在排球比赛中,运动员在离地3m处击中排球。
高三物理第二学期平抛运动同步练习题(有参考答案)
高三物理第二学期平抛运动同步练习题(有参
考答案)
物理在绝大多数的省份既是会考科目又是高考科目,在高中的学习中占有重要地位。
小编准备了高三物理第二学期平抛运动同步练习题,希望你喜欢。
一、选择题1.如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O是O在水平面上的射影点,且OA∶OB∶OC=1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5B.三个小球下落的时间相同C.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的动能相同
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[课下限时集训]
(时间:40分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分)
1.(2013·福州模拟)如图1所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,且O′A∶O′B∶O′C=1∶3∶5。
若不计空气阻力,则下列说法正确的是()
图1
A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5
B.三个小球下落的时间相同
C.三个小球落地的速度相同
D.三个小球落地的动能相同
解析:选AB由于三个小球从同一高度处抛出,所以做平抛运动的时间相同,由x=v0t可知选项A、B正确;由于初速度不相同,但三种情况重力做功相同,由动能定理可得落地的动能不相同,速度也不相同,故选项C、D错误。
2.如图2所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于()
图2
A.P点以下
B.P点以上
C.P点
D.由于v0未知,故无法确定
解析:选B设A球落到P点的时间为t A,AP的竖直位移为y;B球滑到P点的时间
为t B,BP的竖直位移也为y,则t A=2y
g,t B=
2y
g sin2θ=
1
sin θ
2y
g>t A(θ为斜面倾角),
故B项正确。
3.如图3所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为
x ,若拦截成功,不计空气阻力,则v 1、v 2的关系应满足( )
图3
A .v 1=H
x v 2
B .v 1=v 2x H
C .v 1=x
H
v 2
D .v 1=v 2
解析:选C 由题意知从发射到拦截成功水平方向应满足:x =v 1t ,同时竖直方向应满足:
H =12gt 2+v 2t -1
2
gt 2=v 2t ,
所以有x v 1=H v 2,即v 1=x
H
v 2,C 选项正确。
4.(2012·执信中学期中考试)如图4所示,在同一平台上的O 点水平抛出的三个物体,分别落到a 、b 、c 三点,则三个物体运动的初速度v a 、v b 、v c 的关系和三个物体运动的时间t a 、t b 、t c 的关系是( )
图4
A .v a >v b >v c t a >t b >t c
B .v a <v b <v c t a =t b =t c
C .v a <v b <v c t a >t b >t c
D .v a >v b >v c t a <t b <t c
解析:选C 由h =12gt 2可得t a >t b >t c ,又由v =x
t
得v a <v b <v c ,选项C 正确。
5.(2012·新课标全国卷)如图5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5
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
解析:选BD 小球做平抛运动,在竖直方向上满足 h =1
2
gt 2,得t =2h g 可知A 错,B 正确;在水平方向上x =v 0t 即v 0=x ·g 2h
,且由题图可知h b =h c >h a ,x a >x b >x c ,则D 正确,C 错误。
6.(2013·济南模拟)以v 0的速度水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法正确的是( )
A .瞬时速度的大小是5v 0
B .运动的时间是2v 0
g
C .竖直分速度的大小等于水平分速度的大小
D .运动的位移是22v 2
0g
解析:选ABD 由x =v 0t ,y =1
2gt 2和x =y ,可知
t =2v 0g ,故B 正确,代入v y =gt ,y =1
2
gt 2,结合
v =v 20+v 2y ,s =
x 2+y 2,可知A 、D 正确,C 错误。
7.如图6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( )
图6
A.tan θ2tan θ1
=2
B .tan θ1tan θ2=2 C.1tan θ1tan θ2
=2
D.tan θ1tan θ2
=2 解析:选B 由平抛运动知识及几何关系可知,tan θ2=
v 0t 12
gt 2=2v 0gt ,tan θ1=gt v 0,则tan θ1tan θ2=2,B 正确。
8.(2012·银川一中一模)中国女排享誉世界排坛,曾经取得辉煌的成就。
在某次比赛中,
我国女排名将冯坤将排球从底线A 点的正上方以某一速度水平发出,排球正好擦着球落在对方底线的B 点上,且AB 平行于边界CD 。
已知高为h ,球场的长度为x ,不计空气阻力且排球可看成质点,则排球被发出时,击球点的高度H 和水平初速度v 分别为( )
图7
A .H =4
3
h
B .H =3
2h
C .v =x
3h
3gh
D .v =x
4h
6gh
解析:选AD 由平抛知识可知12gt 2=H ,H -h =12g (t 2)2得H =4
3h ,A 正确,B 错误;由
v t =x ,得v =
x
4h
6gh ,D 正确,C 错误。
二、非选择题(本题共2小题,共36分)
9.(18分)如图8所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R ,OB 沿竖直方向,圆弧轨道上端A 点距地面高度为H 。
当把质量为m 的钢球从A 点静止释放,最后落在了水平地面的C 点处。
若本地的重力加速度为g ,且不计空气阻力。
请求出:
图8
(1)钢球运动到B 点的瞬间受到的支持力多大? (2)钢球落地点C 距B 点的水平距离x 为多大?
(3)比值R /H 为多少时,小球落地点C 距B 点的水平距离x 最大?这个最大值是多少? 解析: (1)小球从A 到B 过程中机械能守恒有 mgR =m v 2/2
①
小球沿圆弧做圆周运动,在B 点由牛顿第二定律有 F N B -mg =m v 2/R
②
解①②得F N B =3mg 。
(2)小球离开B 点后做平抛运动,抛出点高度为H -R 有 H -R =gt 2/2
③
x =v t ④
解①③④得x = 4HR -4R 2。
(3)由x =
4HR -4R 2
=H 2-(2R -H )2可知
当R /H =1/2时,x 有最大值x max , 且x max =H (或x max =2R ) 答案:(1)3 mg (2)
4HR -4R 2 (3)1
2
H (或2R )
10.(18分)(2013·合肥模拟)在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6 m /s 的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B 以某一初速度水平抛出,如图9所示,如果当A 上滑到最高点时恰好被B 物体击中。
(A 、B 均可看做质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2)求:
图9
(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; (2)物体B 抛出时的初速度v 2; (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h 。
解析: (1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得: mg sin θ=ma
代入数据得:a =6 m/s 2
设经过t 时间滑到最高点,由运动学公式:0=v 1-at 代入数据得: t =1 s 。
(2)平抛物体B 的水平位移: x =1
2v 1t cos 37°=2.4 m 平抛速度:v 2=x
t =2.4 m/s 。
(3)物体A 、B 间的高度差: h =h A ⊥+h B =12v 1sin 37°+1
2gt 2
=6.8 m
答案:(1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m。