25_平抛物体的运动
高中物理平抛运动公式
高中物理平抛运动公式高中物理平抛运动公式1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;(3)与的关系为tg=2tg;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
拓展延伸:高中物理机械振动与机械振动的传播公式1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕6.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大7.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)8.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}9.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
高考物理总复习 平抛运动的规律及应用
可得:v0=203 6 m/s,故 B 错误;石块即将落地时重力的瞬时功率为:P
=mgvy=mg·gt=500 6 W,故 C 正确;石块落地的瞬时速度大小为:v=
v20+gt2=253 6 m/s,故 D 错误。
解析
能力命题点一 有约束条件的平 抛运动
1.概述 做平抛运动的物体常见的是落在水平面上的某一点(如投弹),当落在竖 直面上(射箭)、斜面上(滑雪、投弹)或一定形状的曲面上时,平抛运动会受 到这些几何形状的约束,如下图所示。
A.4.5 m/s C.95 5 m/s
B.190 5 m/s D.2170 5 m/s
答案
解析 A 球做平抛运动,则竖直方向:h=9L=12gt2,vy=gt,水平方向: 9L=v0t,A 到达 P 点的速度为:v= v02+v2y,将 L=9 cm=0.09 m 代入, 解得:v=4.5 m/s,故 A 正确。
1.如图所示,以 9.8 m/s 的速度水平抛出的物体
飞行一段时间后,垂直撞在倾角 θ=30°的斜面上,
可知物体完成这段飞行的时间为(g=9.8 m/s2)( )
A.3 s
B.233 s
C.
3 3
s
D.2 s
答案
解析 物体做平抛运动,垂直地撞在倾角为 30°的斜面上时,其速度与 斜面垂直,把物体的速度分解,如图所示。由图可知,此时物体在竖直方 向上的分速度大小为 vy=tavn0θ,由 vy=gt 可得运动的时间 t=vgy=gtva0nθ= 3 s,故 A 正确。
解析
3.(2019·河南六市高三联合一模)如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队 攻打城池的装置,其实质就是一种大型抛石机,图乙是其工作原理的简化 图。将质量 m=10 kg 的石块,装在与转轴 O 相距 L=5 m 的长臂末端口袋 中,最初静止时长臂与水平面的夹角 α=30°,发射时对短臂施力使长臂转 到竖直位置时立即停止运动,石块靠惯性被水平抛出,落在水平地面上。 若石块落地位置与抛出位置间的水平距离 s=20 m,不计空气阻力,取 g= 10 m/s2。以下判断正确的是( )
高考试题平抛运动实验专题含答案
(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为______ _____,测量值比真实值要_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
21.某同学使小球沿桌面水平飞出,用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像(每秒15帧照片),并将小球运动的照片打印出来。
(1)他大约可以得到几帧小球在空中运动的照片( )
A.5帧B.15帧
C.25帧D.无法估计
(2)若已知照片和实物的尺寸比例为1:10,从照片中测得小球相邻两个照片的水平距离约为5mm,则小球水平飞出的速度约为 m/s
3.在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作不合理的是 ( )
A.选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,应该观察A、B两球是否同时落地
B.选用装置图2要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置图3要获得钢球平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置静止释放钢球
14.如图是某个做平抛运动物体轨迹的一部分。A、B、C是轨迹上顺次的三个点,A与B、B与C的水平距离均为0.4m,A与B竖直距离为0.25m,B与C竖直距离为0.35m,则此物体的初速度为_______m/s,物体经过B点的瞬时速度大小为_________ m/s,B点距抛出点的水平距离为_______m。(g =10m/s2)
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触
高中物理人教版必修二第二讲(平抛运动)
P
x
(x,y)
位移偏角与速度偏角不相等
AB=OB/2
y
解平抛运动类问题的一般思维: 1.分解速度:根据速度中合速度和分速度的 方向(角度)和大小关系进行求解 2.分解位移:根据位移中分运动和合运动的 大小和方向(角度)关系进行求解
题型:基本规律的应用 斜面上的抛体运动 类平抛运动
要点一 对平抛运动规律的进一步理解 1.速度的变化规律 水平方向分速度保持vx=v0不变;竖直方向加速度恒 为g,速度vy=gt,从抛出点起,每隔Δt时间,速度的 矢量关系如右图所示,这一矢量关系有两个特点;
vy
B
) Vy
Vx
gt v x vo
tanθ= 2tanα
推论2
平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与 初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位 移的一半。 证明:设时间t 内物体的水平位移为s,竖直位移为h, 则末速度的水平分量vx=v0=s/t, 而竖直分量vy=2h/t,
v0 h
1 2 0 t 2 gt 2
2
s
s1
t
x
竖直方向: 合位移大小:
s x2 y2
s2
y 位移方向:
y g t tanα= x 2v o
4.平抛运动的轨迹:
推论1
O
v0 ) s y
O x ’ )
x
A
y g t tanα= x 2v o
tanθ=
[解析]
rumg u (1)a= = r g= 2.5 m/s2 m
2 由 v2 B- v0=- 2ax
得 vB= - 2ax+ v2 0= 5.0 m/s 1 (2)h= gt2 2 s= vBt 由以上两式解得: s= 2.0 m.
2025新高考物理抛体运动的9种情景解读+训练(解析版)
抛体运动的9种情景解读+训练(解析版)目录情景1平抛运动+斜面 1情景2平抛运动+圆弧面 15情景3平抛运动+竖直面 23情景4抛体运动+体育 29情景5抛体运动+娱乐 43情景6抛体运动+机械能和极值 55情景7平抛运动+相遇 69情景8抛体运动+竖直面内圆周运动 76情景9喷泉 84情景1平抛运动+斜面【情景解读】情景图示解题方法基本规律运动时间分解速度,构建速度的矢量三角形水平:v x=v0竖直:v y=gt合速度:v=v x2+v y2由tanθ=v0v y=v0gt得t=v0g tanθ分解位移,构建位移的矢量三角形水平:x=v0t竖直:y=12gt2合位移:x合=x2+y2由tanθ=yx=gt2v0得t=2v0tanθg在运动起点同时分解v0、g由0=v1-a1t,0-v21=-2a1d得t=v0tanθg,d=v20sinθtanθ2g分解平行于斜面的速度v由v y=gt得t=v0tanθg【针对性训练】1.(2024湖南岳阳5月三模)如图所示,光垂直照射倾斜木板,把一个质量为0.2kg的小球从倾斜木板顶端水平弹射出来做平抛运动,小球刚好落在倾斜木板底端。
然后使用手机连续拍照功能,拍出多张照片记录小球此运动过程。
通过分析照片可以得到小球的飞行时间为0.6s,小球与其影子距离最大时,影子A距木板顶端和底端的距离之比为7:9,重力加速度g=10m/s2。
下列说法不正确的是()A.飞行过程中,重力对小球做的功为3.6JB.小球与影子距离最大时,刚好是飞行的中间时刻C.木板的斜面倾角θ=37°D.木板的长度为3.6m【参考答案】C【名师解析】小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动位移时间公式有h=12gt2=12×10×0.62m=1.8m根据功的公式,可得飞行过程中,重力对小球做的功为W G =mgh =0.2×10×1.8J =3.6J 故A 正确;经过分析可知,当小球与影子距离最大时,此时小球的速度方向与斜面平行,即速度方向与水平方向的夹角为θ,此时竖直方向的速度为v y =v 0tan θ当小球落到斜面底端时,此时小球位移与水平方向的夹角为θ,令此时速度方向与水平方向的夹角为α,则有tan α=gt v 0=12gt 212v 0t =2h x =2tan θ此时竖直方向的速度为v y 1=v 0tan α=2v 0tan θ则有v y v y 1=gt 1gt 2=v 0tan θ2v 0tan θ=12则有t 1t 2=12故小球与影子距离最大时,刚好是飞行的中间时刻,故B 正确;将小球的运动沿斜面与垂直于斜面分解,建立直角坐标系如图所示由题意可知OA :AB =7:9则有OA :OB =7:16可得OA =v 0cos θt 1+12g sin θt 12OB =v 0cos θt 2+12g sin θt 22又由于v y =v 0sin θ-g cos θt 1则y 方向速度减为零需要的时间为t1=v 0sin θg cos θ结合上述有t 2=2t 1联立可得OA=v02sinθg1+12tan2θOB=2v02sinθg1+tan2θ可得tanθ=33则有θ=30°故木板的长度为OB=hsinθ=3.6m故C错误,D正确。
平抛运动讲解
平抛运动是一种简单的运动形式,指的是物体在水平方向上以一定的初速度被抛出后,只 受重力作用在竖直方向上运动的情况。以下是对平抛运动的讲解:
1. 初始条件:平抛运动的初始条件包括物体的初速度和抛射角度。初速度是物体在水平方 向上的速度,抛射角度是物体初始速度与水平方向的夹角。
2. 水平方向运动:由于物体在水平方向上没有受到其他力的作用,所以它的水平速度保持 不变。这意味着物体在整个运动过程中保持匀速直线运动。
6. 最大水平距离:最大水平距离指的是物体在水平方向上的最远的距离。根据初速度和抛 射角度,可以计算出最大水平距离。
平抛运动讲解
需要注意的是,平抛运动的前提是忽略空气阻力的影响。在实际情况中,空气阻力会对 物体的运动产生一定的影响,但在较短的距离和低速的情况下,可以近似忽略空气阻力的 影响。
总结起来,平抛运动是一种物体在水平方向上以一定的初速度被抛出后,只受重力作用 在竖直方向上运动的情况。通过初速度和抛射角度可以计算出物体在竖直方向和水平方向 上的运动参数,如位移、速度、时间、抛射高度和最大水平距离。
3. 竖直方向运动:在竖直方向上,物体受到重力的作用,加速度为重力加速度g。根据运 动学公式,可以计算物体在竖直方向上的位度:抛射高度指的是物体在竖直方向上的最高点的高度。根据初速度和抛射角度 ,可以计算出抛射高度。
5. 飞行时间:飞行时间指的是物体从抛出到落地所经过的时间。根据初速度和抛射角度, 可以计算出飞行时间。
高中物理教案---平抛运动
2平抛运动[学习目标] 1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.一、抛体运动[导学探索](1)将一些小石子沿与水平方向成不同角度的方向抛出,观察其轨迹是直线还是曲线?这些石子的运动过程中受力有什么相同之处?(2)羽毛球比赛中,打出去的羽毛球运动过程中受力和抛出的石子受力有什么不同?[知识梳理]对抛体运动的理解(1)抛体运动的特点①初速度.②物体只受的作用,加速度为,方向竖直③抛体运动是运动.④抛体运动是一种理想化的运动模型.(2)平抛运动①条件:物体的初速度v方向.物体只受作用.②性质:加速度为g的曲线运动.[即学即用]下列哪种运动是抛体运动()A.随电梯一起运动的物体的运动B.抛向空中的细绳的运动C.抛向空中的铅球的运动D.水平抛向空中的纸片的运动二、平抛运动的规律[导学探索](1)平抛运动是匀变速曲线运动,研究平抛运动,我们可以建立平面直角坐标系,如图1所示,沿初速度方向建立x轴,沿重力方向竖直向下建立y轴.物体在x轴方向、y 轴方向分别做什么运动?图1(2)关于“平抛运动的速度变化量”,甲同学认为任意两个相等的时间内速度变化量相等,乙同学认为不相等,你的观点呢?[知识梳理] 对平抛运动规律的理解(1)研究方法:分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移,再 用 合成得到平抛运动的速度、位移等. (2)平抛运动的速度如图2所示:图2①水平分速度v x = ,竖直分速度v y =②t 时刻平抛物体的速度v =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设v 与x 轴正方向的夹角为θ,则tan θ=v yv x =gt v 0. (3)平抛运动的位移①水平位移x = ,竖直位移y = ②t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2,位移l 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.(4)平抛运动的轨迹方程:y =g2v 20x 2,即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的[即学即用] (多选)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3A .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 的大三、平抛运动的两个推论[导学探索] (1)以初速度v 0水平抛出的物体,经时间t 后速度方向和位移方向相同吗?两量与水平方向夹角的正切值有什么关系?(2)结合以上结论并观察速度反向延长线与x 轴的交点,你有什么发现?[知识梳理] 对两个推论的理解(1)推论一:某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ= (2)推论二:平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时 . [即学即用] (多选)如图4所示,从某高度水平抛出一小球,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( )图4A .小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB .小球着地速度大小为gtsin θC .小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2D .若小球初速度增大,则θ减小四、普通的抛体运动[导学探索] 应怎样处理普通的抛体运动?[知识梳理](1)斜抛运动:把物体以一定的初速度斜 或者斜 抛出,只受 作用的运动.如图5甲、乙所示.甲 乙图5(2)斜上抛运动的规律(如图6所示)图6①水平方向:v x = ,x =v 0t cos θ.②竖直方向:v y = ,y =v 0t sin θ-12gt 2.③三个参量飞行时间:t =2v 0y g =2v 0sin θg射高:h =v 20y 2g =v 20sin 2θ2g射程:s =v 0cos θ·t =2v 20sin θcos θg =v 20sin 2θg.一、对平抛运动的理解例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二、平抛运动规律的应用例2如图7所示,滑板运动员以速度v从离地高h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是()图7A.v越大,运动员在空中运动时间越长B.v越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h无关D.运动员落地位置与v大小无关[方法总结]有关平抛运动的几个结论(1)空中运动的总时间tt=2hg,由高度决定,与初速度无关.(2)离抛出点的最大高度h为落地点的竖直位移h,与v无关.(3)水平位移x的大小x=v02hg,与初速度及高度h都有关系.(4)落地速度v 的大小v=v20+2gh,由水平初速度v及高度h决定.(5)速度方向、位移方向与水平面夹角θ和α的关系α、θ都随h(或者t)的增大而增大,tan θ=2tan α.针对训练 (多选)一架飞机以200 m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1 s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则()A.在运动过程中A在B前200 m,B在C前200 mB.A、B、C在空中罗列成一条抛物线C.A、B、C在空中罗列成一条竖直线D.落地后A、B、C在地上罗列成水平线且间距相等三、与斜面结合的平抛运动的问题例3跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,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,这项运动极其壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图8所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图8(1)运动员起跳后在空中从a到b飞行的时间.(2)运动员在a点的起跳速度大小.例4如图9所示,以9.8 m/s的水平初速度v抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图9A.23s B.223sC. 3 s D.2 s[技巧点拨]与斜面相结合的平抛运动的问题的求解技巧(1)常见类型:(如图10甲、乙所示)图10(2)求解方法:解答这种问题往往需要充分利用几何关系找位移(或者速度)与斜面倾角的关系.1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落的过程中,下列说法中正确的是( ) 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2.(多选)对于平抛运动,下列条件可以确定初速度的是(不计阻力,g 为已知)( ) A .已知水平位移B .已知下落高度和水平位移C .已知下落高度D .已知合位移3.(多选)物体以初速度v 0水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法中正确的是( ) A .竖直分速度等于水平分速度 B .瞬时速度大小为5v 0 C .运动的时间为2v 0gD .运动的位移为22v 2g4.如图11所示,AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落在B 点,求:图11(1)AB 间的距离;(2)小球在空中飞行的时间.一、选择题(1~8为单项选择题,9~11为多项选择题)1.在平整的垒球运动场上,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 2.斜抛运动与平抛运动相比较,正确的是( )A .斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动B .都是加速度逐渐增大的曲线运动C .平抛运动是速度向来增大的运动,而斜抛运动是速度向来减小的运动D .都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动3.如图1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,下列关系式正确的是( )图1A .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 b4.从同一高度分别以初速度v 和2v 水平抛出两物体,两物体落地点距抛出点的水平距离之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .1∶2 D .1∶45.物体在某一高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( ) A.v -v 0gB.v 0gC.v 2-v 20gD.v 20+v 2g6.斜面上有P 、R 、S 、T 四个点,如图2所示,PR =RS =ST ,从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一个物体,物体落于R 点,若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的( )图2A .R 与S 间的某一点B .S 点C .S 与T 间某一点D .T 点7.如图3所示,斜面上a 、b 、c 三点等距,小球从a 点正上方O 点抛出,做初速度为v 0的平抛运动,恰落在b 点.若小球初速度变为v ,其落点位于c ,则( )图3A .v 0<v <2v 0B .v =2v 0C .2v 0<v <3v 0D .v >3v 08.某人向放在水平地面的正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图4所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能作出的调整为( )图4A .减小初速度,抛出点高度不变B .增大初速度,抛出点高度不变C .初速度大小不变,降低抛出点高度D .初速度大小不变,提高抛出点高度9.平抛一物体,当抛出1 s 后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,已知重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .初速度为10 m/s B .落地速度为10 3 m/sC .开始抛出时距地面的高度为15 mD .水平射程为20 m10.如图5所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是()图5A.球的速度v等于Lg 2HB.球从击出至落地所用时间为2H gC.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二、非选择题11.从离地高80 m处水平抛出一个物体,3 s末物体的速度大小为50 m/s,取g=10 m/s2.求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移.12.如图6所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:图7(1)小球从A运动到B所需要的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长期小球离斜面的距离达到最大?13.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 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7所示,试计算说明:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图7(1)此球能否过网?(2)球是落在对方界内,还是界外?。
2021届高三物理三轮复习重难点培优:平抛运动
2021届高三三轮物理重难点培优:平抛运动1.平抛物体的运动规律可概括为两条:第一条,水平方向做匀速直线运动;第二条,竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动。
可做下面的实验,如图所示,用小锤打击弹性金属片,球水平飞出,同时球被松开,两球同时落到地面,则这个实验()A.只能说明上述规律中的第一条B.只能说明上述规律中的第二条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律2.如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s若拦截成功,不计空气阻力,则、的关系应满足()A. B. C. D.3.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是()A. B.C. D.4.关于平抛运动,下列说法正确的是()A.抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B.抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C.抛出位置越高的物体,其飞行时间一定越长D.抛出位置越高的物体,飞得一定越远5.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖、由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是()A.B.C.D.6.如图所示,半径为的半圆轨道竖直放置,其直径边在水平面上,为圆心,点在轨道最左端。
在点正上方处将小球以速度水平抛出,小球经时间恰过点且速度方向与半圆轨道相切,与水平面的夹角为60°。
调整点的水平位置,以速度水平抛出另一小球,经时间该小球恰好垂直打在半圆轨道上的点,与水平面的夹角也为60°.两小球均可视为质点,重力加速度大小为g,则下列说法不正确的是()A.两次抛出小球的初速度大小之比为3:1B.两小球飞行水平位移之比为3:1C.两小球在点的速度大小之比为:1D.两次飞行过程中重力对两小球做的功大小之比为9:17.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为()A. B. C. D.8.如图所示,在点斜向上抛出一个小球,要使小球始终垂直打在竖直墙面上,则抛出的初速度大小和初速度与水平方向的夹角的关系,不计空气阻力。
平抛运动的性质与基本规律(公式)(含答案)
平抛运动的性质与基本规律(公式)一、基础知识 (一)平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2、性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.3、基本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x =v 0,位移x =v 0t . (2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y =12gt 2.(3)合速度:v =v 2x +v 2y,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=v y v x =gt v 0. (4)合位移:s =x 2+y 2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=y x =gt2v 0.(二)平抛运动基本规律的理解 1、飞行时间:由t = 2hg知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关. 2、水平射程:x =v 0t =v 0 2hg,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关. 3、落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2gh v 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关. 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Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图所示. 5、两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)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,如图中A 点和B 点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.二、练习1、关于平抛运动,下列说法不正确的是( )A .平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B .平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C .平抛运动的速度大小是时刻变化的D .平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 答案 B解析 平抛运动物体只受重力作用,故A 正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v =v 20+(gt )2知合速度v 在增大,故C 正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,有tan θ=v 0v y =v 0gt ,因t 一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D 正确,B 错误.本题应选B.2、对平抛运动,下列说法正确的是( )A .平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动B .做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的C .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D .落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关 答案 AC解析 平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A 项正确;做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移增量Δy =gt 2,水平方向位移不变,故B 项错误.平抛运动可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,且落地时间t =2hg,落地速度为v =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,所以C 项正确,D 项错误.3、质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )A .质量越大,水平位移越大B .初速度越大,落地时竖直方向速度越大C .初速度越大,空中运动时间越长D .初速度越大,落地速度越大 答案 D解析 物体做平抛运动时,h =12gt 2,x =v 0t ,则t =2hg,所以x =v 0 2hg,故A 、C 错误.由v y =gt =2gh ,故B 错误. 由v =v 20+v 2y =v 20+2gh ,则v 0越大,落地速度越大,故D 正确. 4、关于做平抛运动的物体,说法正确的是( )A .速度始终不变B .加速度始终不变C .受力始终与运动方向垂直D .受力始终与运动方向平行 答案 B解析 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化,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,C 、D 错误. 5、某人用细线系一个小球在竖直面内做圆周运动,不计空气阻力,若在小球运动到最高点时刻,细线突然断了,则小球随后将做( )A .自由落体运动B .竖直下抛运动C .竖直上抛运动D .平抛运动答案 D6、(2012·课标全国·15)如图,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( ) A .a 的飞行时间比b 的长 B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平初速度比b 的小D .b 的水平初速度比c 的大 答案 BD解析 根据平抛运动的规律h =12gt 2,得t =2hg,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为h b =h c >h a ,所以b 与c 的飞行时间相同,大于a 的飞行时间,因此选项A 错误,选项B 正确;又因为x a >x b ,而t a <t b ,所以a 的水平初速度比b 的大,选项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c ,而t b =t c ,所以v b >v c ,即b 的水平初速度比c的大,选项D正确7、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且不计空气阻力) ()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AD8、为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表所示.以下探究方案符合控制变量法的是() 序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)10.20 2.00.4020.20 3.00.6030.45 2.00.6040.45 4.0 1.2050.80 2.00.8060.80 6.0 2.40A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据C.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据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的实验数据答案 B解析本题采用控制变量法分析,选B.9、将一小球从高处水平抛出,最初2 s内小球动能E k随时间t变化的图象如图21所示,不计空气阻力,取g=10 m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是()A.小球的质量薄B.小球的初速度C.最初2 s内重力对小球做功的平均功率D .小球抛出时的高度 答案 D解析 小球水平抛出,最初2 s 内下落的高度为h =12gt 2=20 m .由题图知在0时刻(开始抛时)的动能为5 J ,即12m v 20=5 J .2 s 内由动能定理得:mgh =E k2-E k0=(30-5) J =25 J ,求得m =18 kg ,进而求出v 0.因为P =W t =mght ,可求出P ;只有D 项不能求解,故选D.10、如图所示,P 是水平地面上的一点,A 、B 、C 、D 在一条竖直线上, 且AB =BC =CD .从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体,这三个物 体都落在水平地面上的P 点.则三个物体抛出时速度大小之比v A ∶v B ∶v C 为( )A.2∶3∶ 6 B .1∶2∶ 3 C .1∶2∶3D .1∶1∶1答案 A解析 由题意及题图可知DP =v A t A =v B t B =v C t C ,所以v ∝1t ;又由h =12gt 2,得t ∝h ,因此有v ∝1h,由此得v A ∶v B ∶v C =2∶3∶ 6. 11、将一只苹果(可看成质点)水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,则( )A .苹果通过第1个窗户的竖直方向上的平均速度最大B .苹果通过第1个窗户克服重力做功的平均功率最小C .苹果通过第3个窗户所用的时间最短D .苹果通过第3个窗户重力所做的功最多 答案 BC解析 苹果在空中做平抛运动,在竖直方向经过相同的位移,用时越来越少,重力做功相同,由v =h t 及P =mgh t 知A 、D 错,B 、C 对12、(2011·广东·17)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在 球网正上方距地面H 处,将球以速度v 沿垂直球网的方向击出,球 刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L ,重力加速度为g ,将 球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是( )A .球被击出时的速度v 等于L g2H B .球从击出至落地所用时间为2H gC .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 答案 AB解析 由平抛运动规律知,H =12gt 2得,t =2Hg,B 正确.球在水平方向做匀速直线运动,由s =v t 得,v =st=L2H g=L g2H,A 正确.击球点到落地点的位移大于L ,且与球的质量无关,C 、D 错误.13、在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A 、B 、C ,它们离地面的高度分别为3h 、2h 和h ,当小车遇到障碍物P 时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示.则下列说法正确的是( )A .三个小球落地时间差与车速有关B .三个小球落地点的间隔距离L 1=L 2C .三个小球落地点的间隔距离L 1<L 2D .三个小球落地点的间隔距离L 1>L 2 答案 C解析 车停下后,A 、B 、C 均以初速度v 0做平抛运动,且运动时间t 1= 2hg,t 2= 2×2hg=2t 1,t 3= 2×3hg=3t 1 水平方向上有:L 1=v 0t 3-v 0t 2=(3-2)v 0t 1L2=v0t2-v0t1=(2-1)v0t1可知L1<L2,选项C正确.14、(2012·江苏·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.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则()A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰答案AD解析由题意知A做平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动;B为自由落体运动,A、B竖直方向的运动相同,二者与地面碰撞前运动时间t1相同,且t1=2hg,若第一次落地前相碰,只要满足A运动时间t=l v<t1,即v>lt1,所以选项A正确;因为A、B在竖直方向的运动同步,始终处于同一高度,且A与地面相碰后水平速度不变,所以A一定会经过B所在的竖直线与B相碰.碰撞位置由A的初速度决定,故选项B、C错误,选项D正确.。
平抛运动的性质与基本规律公式含答案
平抛运动的性质与根本规律〔公式〕一、根底知识 〔一〕平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2、性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.3、根本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,那么: (1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x =v 0,位移x =v 0t . (2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y =12gt 2.(3)合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向的夹角为θ,那么tanθ=v y v x =gt v 0.(4)合位移:s =x 2+y 2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=yx=gt 2v 0. 〔二〕平抛运动根本规律的理解 1、飞行时间:由t =2hg知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2、水平射程:x=v0t=v02hg,即水平射程由初速度v0与下落高度h共同决定,与其他因素无关.3、落地速度:v t=v2x+v2y=v20+2gh,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ=v yv x=2ghv0,所以落地速度也只与初速度v0与下落高度h有关.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Δt内的速度改变量Δv=gΔt一样,方向恒为竖直向下,如下图.5、两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)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,如图中A点与B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,那么tan α=2tan θ.二、练习1、关于平抛运动,以下说法不正确的选项是( )A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小答案B解析平抛运动物体只受重力作用,故A正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v=v20+(gt)2知合速度v在增大,故C正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,有tan θ=v0 v y=v0gt,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D正确,B错误.此题应选B.2、对平抛运动,以下说法正确的选项是( )A.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动D.落地时间与落地时的速度只与抛出点的高度有关答案AC解析平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A项正确;做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移增量Δy=gt2,水平方向位移不变,故B项错误.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,且落地时间t =2h g,落地速度为v =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,所以C 项正确,D 项错误.3、质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,以下说法正确的选项是 ( )A .质量越大,水平位移越大B .初速度越大,落地时竖直方向速度越大C .初速度越大,空中运动时间越长D .初速度越大,落地速度越大 答案 D解析 物体做平抛运动时,h =12gt 2,x =v 0t ,那么t =2hg ,所以x =v 02hg,故A 、C 错误.由v y =gt =2gh ,故B 错误.由v =v 20+v 2y =v 20+2gh ,那么v 0越大,落地速度越大,故D 正确. 4、关于做平抛运动的物体,说法正确的选项是( )A .速度始终不变B .加速度始终不变C .受力始终与运动方向垂直D .受力始终与运动方向平行解析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与竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小与方向时刻变化,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,C、D错误.5、某人用细线系一个小球在竖直面内做圆周运动,不计空气阻力,假设在小球运动到最高点时刻,细线突然断了,那么小球随后将做( )A.自由落体运动B.竖直下抛运动C.竖直上抛运动D.平抛运动答案D6、(2021·课标全国·15)如图,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与c的运动轨迹,其中b与c是从同一点抛出的.不计空气阻力,那么( ) A.a的飞行时间比b的长B.b与c的飞行时间一样C.a的水平初速度比b的小D.b的水平初速度比c的大解析 根据平抛运动的规律h =12gt 2,得t =2hg,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为h b =h c >h a ,所以b 与c 的飞行时间一样,大于a 的飞行时间,因此选项A 错误,选项B 正确;又因为x a >x b ,而t a <t b ,所以a 的水平初速度比b 的大,选项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c ,而t b =t c ,所以v b >v c ,即b 的水平初速度比c 的大,选项D 正确7、如下图,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P 后开场瞄准并投掷炸弹,假设炸弹恰好击中目标P ,那么(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行且不计空气阻力)( )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 AD8、为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表所示.以下探究方案符合控制变量法的是 ( )序号 抛出点的高度(m) 水平初速度(m/s) 水平射程(m)5的实验数据B.假设探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据C.假设探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据D.假设探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据答案B解析此题采用控制变量法分析,选B.9、将一小球从高处水平抛出,最初2 s内小球动能E k随时间t变化的图象如图21所示,不计空气阻力,取g=10 m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是( )A.小球的质量薄B.小球的初速度C.最初2 s内重力对小球做功的平均功率D.小球抛出时的高度答案 D解析 小球水平抛出,最初2 s 内下落的高度为h =12gt 2=20m .由题图知在0时刻(开场抛时)的动能为5 J ,即12mv 20=5 J .2 s 内由动能定理得:mgh =E k2-E k0=(30-5) J =25 J ,求得m =18 kg ,进而求出v 0.因为P =W t =mgh t ,可求出P ;只有D 项不能求解,应选D.10、如下图,P 是水平地面上的一点,A 、B 、C 、D 在一条竖直线上,且AB =BC =CD .从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P 点.那么三个物体抛出时速度大小之比v A ∶v B∶v C 为( )A.2∶3∶ 6 B .1∶2∶3 C .1∶2∶3D .1∶1∶1答案 A解析 由题意及题图可知DP =v A t A =v B t B =v C t C ,所以v ∝1t;又由h =12gt 2,得t ∝h ,因此有v ∝1h ,由此得v A ∶v B ∶v C =2∶3∶ 6.11、将一只苹果(可看成质点)水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全一样的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.假设不计空气阻力的影响,那么( )A .苹果通过第1个窗户的竖直方向上的平均速度最大B .苹果通过第1个窗户克制重力做功的平均功率最小C .苹果通过第3个窗户所用的时间最短D .苹果通过第3个窗户重力所做的功最多 答案 BC解析 苹果在空中做平抛运动,在竖直方向经过一样的位移,用时越来越少,重力做功一样,由v =h t 及P =mght知A 、D 错,B 、C 对12、(2021·广东·17)如下图,在网球的网前截击练习中,假设练习者在球网正上方距地面H 处,将球以速度v 沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.底线到网的距离为L ,重力加速度为g ,将 球的运动视作平抛运动,以下表达正确的选项是( )A .球被击出时的速度v 等于Lg2HB .球从击出至落地所用时间为2HgC .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 答案 AB解析 由平抛运动规律知,H =12gt 2得,t =2Hg,B 正确.球在水平方向做匀速直线运动,由s =vt 得,v =st=L2Hg=Lg2H,A 正确.击球点到落地点的位移大于L ,且与球的质量无关,C 、D 错误.13、在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全一样的小球A 、B 、C ,它们离地面的高度分别为3h 、2h 与h ,当小车遇到障碍物P 时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如下图.那么以下说法正确的选项是( )A .三个小球落地时间差与车速有关B .三个小球落地点的间隔距离L 1=L 2C .三个小球落地点的间隔距离L 1<L 2D .三个小球落地点的间隔距离L 1>L 2 答案 C解析 车停下后,A 、B 、C 均以初速度v 0做平抛运动,且运动时间t 1=2hg ,t 2=2×2hg =2t 1,t 3=2×3hg=3t 1水平方向上有:L 1=v 0t 3-v 0t 2=(3-2)v 0t 1L 2=v 0t 2-v 0t 1=(2-1)v 0t 1可知L 1<L 2,选项C 正确.14、(2021·江苏·6)如下图,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.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,那么( )A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度B .A 、B 在第一次落地前假设不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D .A 、B 一定能相碰答案 AD解析 由题意知A 做平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动;B 为自由落体运动,A 、B 竖直方向的运动一样,二者与地面碰撞前运动时间t 1一样,且t 1= 2h g,假设第一次落地前相碰,只要满足A 运动时间t =l v <t 1,即v >l t 1,所以选项A 正确;因为A 、B 在竖直方向的运动同步,始终处于同一高度,且A 与地面相碰后水平速度不变,所以A 一定会经过B 所在的竖直线与B 相碰.碰撞位置由A 的初速度决定,应选项B 、C错误,选项D正确.。
成都北京师范大学成都实验中学高中物理必修二第五章《抛体运动》检测(包含答案解析)
一、选择题1.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和2v 的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上,甲乙两个小球在空中运动时间之比为( )A .2倍B .4倍C .6倍D .8倍 2.如图所示,从倾角为30°的斜面顶端分别以v 0和2v 0的速度水平抛出a 、b 两个小球,若两个小球都落在斜面上且不发生反弹,不计空气阻力则a 、b 两球( )A .水平位移之比为1:2B .下落的高度之比为1:2C .在空中飞行的时间之比为1:2D .落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1:23.关于平抛运动的性质,以下说法正确的是( )A .变加速运动B .匀变速运动C .匀速率曲线运动D .不可能是两个直线运动的合运动 4.如图所示,小船船头始终垂直于河岸行驶,且船速保持不变。
从A 点出发行驶至B 点,小船轨迹如图所示。
则下列说法正确的是( )A .河岸中心水速最大B .船可能做匀速运动C .水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短D .改变船速方向不会影响渡河时间5.如图所示,小球自足够长的斜面上的O 点水平抛出,落至斜面时速度与斜面方向的夹角用 表示,不计空气阻力,对小球在空中的运动过程以下说法正确的是( )A.初速度越大,α角越大B.初速度越大,α角越小C.运动时间与初速度成正比D.下落的高度与初速度成正比6.如图所示,在斜面底端的正上方h处水平越出一个物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为45°的斜面上。
可知物体完成这段飞行的时间是()A.23hgB.3hgC.32hgD.条件不足,无法计算7.在翻修旧房时,工人同时将两块砖水平叠放在一起以初速度v0斜向上抛出,如图所示。
砖到达最高点时刚好被另一工人接住,空气阻力忽略不计。
下列说法正确的是()A.从抛出到将要被接住的过程中,下面砖对上面砖的冲量不为零B.砖在最高点工人接住前的速度不为零C.若要让砖准确到达接砖工人图示中手的位置,抛砖时的速度方向必须瞄准该位置D.若在原位置、以相同速度v0抛出三块砖,则到达的最高点位置要比两块砖的低一些8.在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m,图示为他在比赛中的某个瞬间,不考虑空气阻力,下列说法正确的是()A.刚被推出的铅球只受到重力B.9.6m是铅球的位移C.铅球推出去后速度变化越来越快D.该运动员两次成绩一样,则铅球位移一定相同9.小王和小张学习运动的合成与分解后,在一条小河中进行实验验证。
95物理全国高考试卷及答案
1995年全国普通高等学校招生统一考试物理试卷第Ⅰ卷一、本题共11小题,每小题3分,共33分.在每小题给出的四个选项中只有一项是正确的.1.两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图1所示.不计摩擦, A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )A.mg,(M-m)g;B.mg,Mg;C.(M-m)g,Mg;D.(M+m)g,(M-m)g.2.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到( )A.黑白相间的直条纹;B.黑白相间的弧形条纹;C.彩色的直条纹;D.彩色的弧形条纹.3.已知铜的密度为8.9×103千克/米3,原子量为64.通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为()A.7×10-6米3;B.1×10-29米3;C.1×10-26米3;D.8×10-24米3;4.放射性元素的样品经过6小时后还有1/8没有衰变它的半衰期是( ).A.2小时;B.1.5小时;C.1.17小时;D.0.75小时.5.在LC振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍? ( )A.自感L和电容C都增大一倍;B.自感L增大一倍,电容C减小一半;C.自感L减小一半,电容C增大一倍;D.自感L和电容C都减小一半.6.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图2所示.这时 ( )A.锌板带正电,指针带负电;B.锌板带正电,指针带正电;C.锌板带负电,指针带正电;D.锌板带负电,指针带负电.7.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12伏的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于R1、R 2的电压表接在R1两端(如图3),电压表的示数为8伏.如果把此电压表改接在R2的两端,则电压表的示数将()A.小于4伏;B.等于4伏;C.大于4伏;小于8伏;D.等于或大于8伏.8.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为TA :TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为A.RA :RB=4:1,VA:VB=1:2; B.RA:RB=4:1,VA:VB=2:1;C.RA :RB=1:4,VA:VB=1:2; D.RA:RB=1:4,VA:VB=2:1.9.如图4质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于A.0;B.kx;C.(m/M)kxD.[m/(M+m)]kx10.在如图5电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P.断开哪一个电键后P会向下运动?( )A.K1B.K2C.K3D.K411.图6表示一交流电的电流随时间而变化的图像.此交流电流的有效值是()A.5安B.5安C.3.5安D.3.5安二、本题共7小题:每小题5分,共35分.在每小题给出的四个选项中,至少有一项是正确的.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有错或不答的得0分.12.在下面列举的物理量单位中,哪些是国际单位制的基本单位?( )A.千克(kg);B.米(m);C.开尔文(K); D牛顿(N).13.关于机械波的概念,下列说法中正确的是( )A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向;B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等;C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长;D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同.14.在静电场中( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零;B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同;C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的;D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的.15.已知介质对某单色光的临界角为θ,则( )A.该介质对此单色光的折射率为sin(1/θ);B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ(c是真空中的光速);C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍;D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ。
高中物理平抛运动实验ppt课件
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5、计算初速度:取下白纸,以O点为原点画出竖直向
下的y轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置
连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,
用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。
用公式x=v0t和y=gt2/2
x
计算出小球的初速度v0,
最后计算出v0的平均值,
⑵若只有米尺,将玩具手枪子弹从某一高度处水平射 出,用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s, 则子弹初速度
线,先以重锤线方向确定y轴方向,再用直角三角板 画出水平线作为x轴,建立直角坐标系。
⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
⑹要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初
速度,这样可使结果的误差较小。
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例1.(1998年上海)在做“研究平抛运动”的实验时,
让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做
解析:由平抛运动规律
Δy=gT 2= l
x=v0 T
∴ v0 = x/T=2l /T= 2 gl
代入数字 l = 1.25cm=1/80 m
得到 v0 =0.70m/s
a b c
d
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练习6. 如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图,(b)是实验 后在白纸上作的图 (1)在(a)图上标出O点及OX,OY轴,并说明这两条坐标轴是如 何作出的.答:_利__用__重__锤__线__作__O_Y__轴__,__再__垂__直__于__O_Y__作__O_X_轴_. (2)固定斜槽轨道时应注意使 _______________斜__槽__末__端__切__线__水__平_______. (3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的 轨__迹__,__实__验___中_应__注__意____每__次__都__从__同__一__高__度__处__无__初__速__度__滚__下__.
平抛运动典型问题
的细线被拉直?在这段时间内A球的位移是多大?不计空气阻力
,g=10m/s2
解:由平抛运动规律可得 :
xA v0t xBv0(t0.8)
yA
1 2
gt2
yB
1g(t 2
0.8)2
L 2 (x A x B )2 (y A y B )2
解得 t=1s xA=4.5m yA=5m
sA2 = xA2 +yA2 = 45.25
解析:小球与板碰撞后的轨迹,相当于将抛物线对称到竖直
线的另一侧,由自由落体运动的特点,将整个时间分成相等
的5 段,得
h1
h1 : h2 : h3 =(1+3):(5+7):9=4:12:9
h2
D
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h3
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典型问题3 斜面问题
3.如图所示,在倾角θ=370的斜面底端的正上方H处,
平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与 斜面垂直,求物体抛出时的初速度.
t vy g
法3 t 2v0 sin 370 gy
gy gco3s70
370
v0
t 2v0tg370
370
g
v
vy v0 sin370
v0 370
v0 cos370
整理课件
g g x 370 y
g
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典型问题4 类平抛运动
物体所做的运动不是真正的平抛运动,而是此运动可 看成某一方向的匀速直线运动和垂直于该方向的匀加速直 线运动。处理方法与平抛类似。 7.光滑斜面倾角为θ,长为L,上端一小球沿斜面水平方向以速 度v0抛出,如图,求小球滑到底端时,水平方向位移s有多大?
【答案】 tan370/tan530
平抛运动
典例 2 在 5 m 高的地方以 6 m/s 的初速度水平抛出一 个质量是 10 kg 的物体,则物体落地的速度是多少?从抛出 点到落地点发生的位移是多少?(忽略空气阻力, 取 10 m/s2) g
5 [答案] 速度:11.7 m/s,与水平方向夹角为 arctan ; 3 5 位移:7.8 m,与水平方向夹角为 arctan . 6
特别提醒 处理平抛运动的有关问题时应注意以下几点: (1)将运动分解为水平和竖直方向的两个分运动,依据分 别满足的规律列方程,求出两个分运动的物理量,然后利用 运动的合成求合运动的物理量. (2)由于平抛运动的速度、位移均为矢量,要注意明确其 方向,一般求出与水平方向的夹角. (3)要养成画示意图的习惯,这有助于分析、理解题意, 便于说明解题的思路.
为保证飞越成功,必须事先计算出跑车离开跑道时的水 平速度.计算这一数据需要知道哪些条件?需要如何简化条 件?你知道如何计算吗?
平抛运动的概念 1.抛体运动 (1)定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽 略的情况下, 物体只受重力的作用, 它的运动叫做抛体运动. (2)受力特征:做抛体运动的物体在运动过程中只受重力 作用. (3)运动特征:做抛体运动的物体加速度始终为重力加速 度 g,所以抛体运动为匀变速运动.
4.斜抛运动的轨迹方程:如图所示,斜上抛物体初速度 为 v,与水平方向夹角为 θ,则 x=vcosθ· t① 1 2 y=vsinθ· gt ② t- 2 x 由①得 t= ,代入②可得: vcosθ g y=xtanθ- 2 2 x2③ 2v cos θ 这就是斜抛物体的轨迹方程. 由③可以看出:y=0 时,x=0 是抛出点位置; 2v2sinθcosθ x= 是水平最大射程. g
平抛运动的速度 1. 平抛运动的研究方法
探究平抛运动规律和向心力实验(解析版)--高考物理实验题
2022-2024三年高考物理实验分类解析探究平抛运动规律和向心力实验2024年高考题1(2024年高考河北卷)图1为探究平抛运动特点的装置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐标纸的背板处于竖直面内,钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出,落在倾斜的挡板上挤压复写纸,在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球,得到了如图2所示的印迹,坐标纸的y轴对应竖直方向,坐标原点对应平抛起点.①每次由静止释放钢球时,钢球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。
②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。
③根据轨迹,求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s(当地重力加速度g为9.8m/s2,保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 相同 ②. ③. 0.71【解析】①为保证钢球每次平抛运动的初速度相同,必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放,故高度相同;②描点连线用平滑曲线连接,钢球做平抛运动的轨迹如图所示③因为抛出点在坐标原点,为方便计算,在图线上找到较远的点,在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置,该点坐标为14.1cm,19.6cm,根据平抛运动规律gt2x=v0t,y=12解得v0=0.71m/s2023年高考题2(2023年6月高考浙江选考科目)(7分)(1)在“探究平抛运动的特点”实验中①用图1装置进行探究,下列说法正确的是。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点②用图2装置进行实验,下列说法正确的是。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下图1图2图3③用图3装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。
实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P 点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x ,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。
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25:平抛物体的运动
一、知识目标:
1、知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。
2、知道平抛运动的特点。
3、理解平抛运动的基本规律。
二、能力目标:
通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。
三、德育目标:
通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。
教学重点:
1、平抛运动的特点和规律
2、学习和借借鉴本节课的研究方法
教学难点:
平抛运动的规律
教学方法:
实验观察法、推理归纳法、讲练法
教学用具:
平抛运动演示仪、自制投影片、电脑、多媒体课件
教学步骤:
一、导入新课:
用枪水平地射出一颗子弹,子弹将做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解平抛运动的特点和规律
2、知道研究平抛运动的方法
3、能运用平抛运动的公式求解有关问题
(二)学习目标完成过程
1:平抛物体的运动
(1)简介平抛运动:
a:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。
b:举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的就是平抛运动,并且我们看它做的是曲线运动。
c:分析说明平抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)
(2)巩固训练
a:物体做平抛运动的条件是什么?
b:举几个物体做平抛运动的实例
(3)a:分析说明:做平抛运动的物体;在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动b:在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
c:实验验证:
1.用CAI课件模拟课本图5—16的实验,
2.模拟的同时,配音说明:
用小锤打击弹性金属片时,A球就向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
3.实验现象:(学生先叙述,然后教师总结)
现象一:越用力打击金属片,A飞出水平距离就越远。
现象二:无论A球的初速度多大,它会与B球同时落地。
−→− 对现象进行分析:得到平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向的速度大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。
4.在CAI 课件显示出在相等时间内水平方向前进的水平距离是相等的。
−→−得到平抛运动的水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响。
(4)针对训练:用多媒体出示
平抛运动是一种曲线运动,它的水平分运动是 ,竖直分运动是 。
2、平抛运动的规律
(1)平抛运动的物体在任一时刻的位置坐标的求解。
a :以抛点为坐标原点,水平方向为x 轴(正方向和初速度v 的方向相同),竖直方向为y 轴,正方向向下,则物体在任意时刻t 的位置坐标为
⎪⎩⎪⎨⎧==202
1gt y t v x b :运用该公式我们就可以求得物体在任意时刻的坐标找到物体所在的位置,用平滑曲
线把这些点连起来,就得到平抛运动的轨迹→抛物线。
(2)平抛速度求解:
a :水平分速度0v v x =
b :竖直分速度gt v y =
c :t 秒末的合速度22y x t
v v v += d :t v 的方向x y
v v =
θtan (三)例题分析
1、用多媒体出示例题
一架老式飞机高处地面0.81km 的高度,以2.5×102km/h 的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
2、用电脑模拟题目所述的物理情景
3、在投影仪上出示下列思考题:
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?
(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?
(3)要想使炸弹投到指定的目标处,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?
4:解决上述问题,并让学生书写解题过程
5:在多媒体上投影解题过程:
解:因为22
1gt y =
所以g
y t 2= 又在这段时间内炸弹通过的水平距离为g y v t v x 200==
所以=x 0.89km
答:飞机应在离轰炸目标水平举例是0.89km 的地方投弹。
三、巩固训练
1、填空:
(1)物体做平抛运动的飞行时间由 决定。
(2)物体做平抛运动时,水平位移由 决定。
(3)平抛运动是一种 曲线运动。
2、从高空中水平方向飞行的飞机上,每隔1分钟投一包货物,则空中下落的许多包货物和飞机的连线是
A :倾斜直线
B :竖直直线
C :平滑直线
D :抛物线
3、平抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o 角,落地时速度方向与水平方向成60o 角。
(1)求物体的初速度;
(2)物体的落地速度。
四、小结
本节课我们学习了
1、什么是平抛运动
2、平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动
3、平抛运动的规律 ⎪⎩⎪⎨⎧==2021)1(at y t v x ⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+===220)2(y x y x v v v gt v v v
五、作业:
课本P 89练习三
六、板书设计:
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=====⎪⎩⎪⎨⎧=⎩⎨⎧x y y x y x v v v v v gt y gt v t v x v v g a θtan 21;2122200;合速度:竖直方向:;水平方向:规律方向竖直向下度增量相等各个相等的时间内的速)匀变速曲线运动(特点)只受重力()具有水平的速度(条件曲线运动。