人教版高中物理必修二：5.2《平抛运动》提分训练(含答案).docx

高中物理学习材料
2.平抛运动
一、选择题
1.对平抛运动的物体,若g已知,要确定其初速度大小需要给出下列条件中的( )
A.水平位移
B.下落高度
C.落地时速度的大小和方向
D.落地时位移的大小和方向
解析:平抛运动的物体水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动。

已知落地时速度大小和方向,则初速度为落地速度的水平分速度。

答案:CD
2.物体做平抛运动,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t变化的图象是如图所示中的( )
解析:因tan θ=,故tan θ与t成正比,B选项正确。

答案:B
3.一个小球从高为20m的楼顶边缘被水平抛向水平地面,落地点与抛出点的距离为40m,则小球水平抛出的初速度为(不计空气阻力,g取10m/s2)( )
A.10m/s
B.10m/s
C.20m/s
D.20m/s
解析:小球的下落时间t=s=2s,小球的水平位移x=m=20m,所以初速度v0=m/s=10m/s。

答案:B
4.如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是(g取9.8m/s2)( )
A.s
B.s
C.s
D.2 s
解析:
物体撞击到斜面上时速度可按如图所示分解,由物体与斜面撞击时速度的方向,建立起平抛运动的物体竖直分速度v y与已知的水平速度v0之间的关系,求出v y,再由自由落体速度与时间的关系求出物体的飞行时间。

由图可知:tan θ=,即tan 30°=,可以求得t= s。

答案:C
5.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间。

忽略空气阻力,取g=10m/s2。

球在墙面上反弹点的高度范围是( )
A.0.8m至1.8 m
B.0.8m至1.6 m
C.1.0m至1.6 m
D.1.0m至1.8 m
解析:设球从反弹到落地的时间为t,球在墙面上反弹点的高度为h,球反弹后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。

故s<t<s,且h=gt2,所以0.8 m<h<1.8m,故选项A正确。

答案:A
6.从高为h处以水平速度v0抛出一物体,要使物体的落地速度与水平面的夹角最大,则h与v0的取值应是下列四组中的哪一组( )
A.h=30m,v0=10m/s
B.h=30m,v0=30m/s
C.h=50m,v0=30m/s
D.h=50m,v0=10m/s
解析:设物体的落地速度与水平面的夹角为α,则有tan α=,从式中可知,要使α最大,则h应最大,v0应最小,故选项D正确。

答案:D
7.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地。

若不计空气阻力,则( )
A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
解析:由h=gt2得t=,垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定,D正确;水平位移x=v0t,由初速度和落地时间共同决定,C错误;垒球落地速度的大小v=,落地时的瞬时速度方向与水平方向的夹角θ=arctan,均由初速度和击球点离地面的高度共同决定,故A、B均错误。

答案:D
二、非选择题
8.一物体做平抛运动,在落地前1s内,它的速度与水平方向的夹角由30°变为45°,求物体抛出时的初速度和下落的高度。

(取g=10m/s2)
解析:设物体的初速度为v0,落地时竖直分速度为v y,则由题意知:
tan 45°=
tan 30°=
联立两式求解得:v0=v y=5(3+)m/s
物体下落的高度h=≈28m。

答案:5(3+)m/s 28m
9.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特别建造的跳台,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观。

设一位运动员由山坡顶部的A点沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆。

如图所示,已知运动员水平飞行的速度为v0=20m/s,山坡倾角为θ=37°,山坡可以看成一个斜面。

(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)AB间的距离s。

解析:(1)设运动员从A到B时间为t,则有
x=v0t
y=gt2
由数学关系知tan θ=
所以t=3s。

(2)A、B间的距离为:
s= m=75m。

答案:(1)3s (2)75m。