2015竞赛--抛体运动标准答案
高二物理抛体运动的规律试题答案及解析
高二物理抛体运动的规律试题答案及解析1.自然界中某个量D的变化量,与发生这个变化所用时间的比值,叫做这个量D的变化率。
下列说法正确的是A.若D表示某质点做平抛运动的速度,则是恒定不变的B.若D表示某质点做匀速圆周运动的动量,则是恒定不变的C.若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度,则一定变大。
D.若D表示某质点的动能,则越大,质点所受外力做的总功就越多【答案】A【解析】若D表示某质点做平抛运动的速度,则表示加速度,恒定不变.故A正确;若D表示某质点做匀速圆周运动的动量,则,表示向心力,大小不变,方向不停改变.故B错误;若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度,则表示平均速度,平均速度在减小.故C错误;若D表示某质点的动能,则所受外力的功率,表示做功的快慢,不是做功的多少.故D错误.【考点】平抛运动;竖直上抛运动;圆周运动。
2.如图所示空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计) [ ]A.B.C.D.【答案】C【解析】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力,水平方向做匀速直线运动,运动时间,如果只有电场,带电粒子从A点射出,做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,运动时间:,如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小,所以运动时间:,所以,故C正确.【考点】带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况3.(易错卷)如图所示,足够长的斜面上A点,以水平速度v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2v水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1:t为:()2A.1 : 1B.1 : 2C.1 : 3D.1 : 4【答案】Bt,竖直方向有【解析】根据平抛运动分运动特点,水平方向x= v,θ为斜面的倾角,所以当初速度增大为原来的2倍时时间也增大为原来的2倍,B对;4.如右图是小球做平抛运动时的一闪光照片,该照片记下平抛小球在运动中的几个位置O、A、B、C,其中O为小球刚作平抛运动时初位置,O D为竖直线,照片的闪光间隔是1/30s,小球的初速度为 m/s(g = 10m/s2图中小方格均为正方形)。
抛体运动的规律-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
抛体运动的规律-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,如图中能表示出速度矢量的演变过程的是()A. B. C. D.2.如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一个钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,对比两次的运动时间,可得()A.钢球在A管中运动的时间长B.钢球在B管中运动的时间长C.钢球在两管中运动的时间一样长D.无法确定钢球在哪一根管中运动的时间长3.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.若不计空气阻力,对这一现象,下列分析正确的是()A.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D.M处是谷种,N处为瘪谷4.取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能为重力势能的3倍。
不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D.5.如图所示,在高台滑雪比赛中,某运动员从平台上以v0的初速度沿水平方向飞出后,落到倾角为θ的雪坡上(雪坡足够长).若运动员可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则()A.如果v0不同,该战士落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同B.如果v0不同,该战士落到雪坡时的位置不同,但空中运动时间相同C.该战士在空中经历的时间是D.该战士刚要落到雪坡上时的速度大小是6.平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动;(2)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2所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.这个实验()A.只能说明上述规律中的第(1)条B.只能说明上述规律中的第(2)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7.如图所在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后.将你认为正确的有()A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动8.从距地面高h处水平抛出一小石子,石子在空中飞行过程中(空气阻力不计),下列说法不正确的是()A.石子的运动为匀变速运动B.石子在空中飞行时间由离地高度确定C.石子每秒内速度的变化量恒定不变D.石子在任何时刻的速度与其竖直分速度之差逐渐增大9.要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律,可采用()A.从抛出点开始等分水平位移,看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1:4:9:16…B.从抛出点开始等分水平位移,看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1:3:5:7…C.从抛出点开始等分竖直位移,看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1:3:5:7…D.从抛出点开始等分竖直位移,看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1:1:1:1…二、多选题=10.如图,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。
抛体运动规律与例题分析(附答案)
时,y 有最大值 ym=
tan 2 v 2 sin 2 。 g g 4 (2v cos ) 2
对于炮弹的运动而言,此即弹道曲线最高点的位置坐标,也常称作射高。 (2)设斜抛运动轨迹方程中的 y=0,则有 x1=0, x2=
4v 2 sin cos 2v 2 sin 2 g g
y O v B(x′,0) x ф θ
x
θs
A(x,y)
θ
vx
y
vy
图 4-2
vt
1 2 gt gt y gt 2 tan θ= ,tanф= = = vx v x 2v vt
vy
所以,tanθ=2tanф (6)平抛物体速度反向延长线的特点:如图 6-43 所示,设平抛运动物体 的初速度为 v,从坐标原点 O 到 A 点的时间为 t,A 点的坐标为(x,y) ,B 点的 1 坐标为(x′,0) ,则由平抛运动的规律可得 x=vt,y=2 gt2,vy=gt 又 tan θ=
2 2 vt= v x vy 100 2 200 2 m/s=100 5 m vx
=
200 =2 100
故着地速度与水平方向的夹角为 θ=arctan2。 【例 3】一水平放置的水管,距地面高 h=1.8m,管内横截面积 S=2.0cm2,有水 从管口处以不变的速度 v=2.0m/s 源源不断地沿水平方向射出。设出口处横截面 积上各处水的速度都相同,并假设水流在空中不散开,g 取 10m/s2,不计空气阻 力,求水流稳定后在空中有多少立方米的水? 【解析】水由出口处射出到落地所用的时间为 t= 单位时间内喷出的水量为 Q=Sv 空中水的总量为 V=Qt 由以上三式联立可得 V=Sv
式中 x2 的物理意义是斜上抛运动的水平射程(如炮弹发射后在同一水平面 上的弹着点与发射位置的距离) 。由此式可以知道,要增大射程,一是要增大发 射速度,二是适当调节抛射方向,由水平射程表达式可知,在 v 一定时,当 θ= 45° (θ 常称作投射角)时,水平射程有最大值 xm= 6、斜抛物体的速度随时间变化的规律 我们已经知道, 斜抛运动可以看成是水平方向速度为 v cos θ 和竖直方向初速 度为 v sin θ 的竖直上抛运动或竖直下抛运动的合运动, 以斜上抛运动为例, 从抛 出开始计时,经过时间 t 后,物体水平方向的速度 vxt=vcosθ 竖直方向的速度 vyt=v sin θ-gt。 根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度(即合速度)大小 v = v v
(必考题)高中物理必修二第五章《抛体运动》测试(包含答案解析)
一、选择题1.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是()A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做匀加速曲线运动+C.t时刻,猴子对地面的速度大小为0v at+D.t时间内,猴子对地面的位移大小为x h2.一条船在静水中的速度为4m/s,它要渡过一条40m宽的大河,河水的流速为3m/s,则下列说法错误的是()A.船可以垂直于河岸航行B.船渡河的速度有可能为5m/sC.船到达对岸的最短时间为8s D.船到达对岸的最短距离为40m3.某一质点在xOy平面上运动,在0~2s内质点沿x方向的位移—时间图像和沿y方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示,则()A.质点可能做直线运动B.质点的初速度为1m/sC.0~2s内质点运动位移为5mD.质点的初速度方向与其合力的方向垂直4.如图所示,斜面ABC倾角为θ,在A点以速度v1将小球水平抛出(小球可以看成质点),小球恰好经过斜面上的小孔E,落在斜面底部的D点,且D为BC的中点。
在A点以速度v2将小球水平抛出,小球刚好落在C点。
若小球从E运动到D的时间为t1,从A运动到C的时间为t2,则t1:t2为()A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.1:35.如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力,若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是()A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θB.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θC.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v06.如图,小球以一定速度沿水平方向离开桌面后做平抛运动,这样的平抛运动可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动,下列说法正确的是()A.水平方向的分运动是匀加速运动B.竖直方向的分运动是匀加速运动C.水平方向的分速度为零D.竖直方向的分速度不变7.有一个质量为2kg的物体在x-y平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别为甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.物体做匀变速曲线运动B.物体所受合外力大小为12NC.t=2s时的物体速度大小为8m/sD.t=0时物体的速度大小为3m/s8.如图所示,轻绳连接物体A、B,物体B在水平力F作用下,沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,那么以下说法正确的是()A.水平力F不变B.水平力F在增大C.地面对B的摩擦力减小D.轻绳的拉力变大9.如图所示,某河段两岸平行,越靠近中央水流速度越大.一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行,它在静水中的速度为v,沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy,则该小船渡河的大致轨迹是A.A B.B C.C D.D10.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()A.t B.22t C.2tD.4t11.同一水平线上相距L的两位置沿相同方向水平抛出相同的两小球甲和乙,两球在空中相遇,运动轨迹如图所示。
2015竞赛 抛体运动答案
2015竞赛 抛体运动答案1.如图所示,从高H 处的同一点先后平抛两球1和2.球1直接经竖直挡板的顶端落到水平地面B 点,球2与地面的A 点碰撞后经竖直挡板的顶端,第二次落到水平地面B 点.设球2与地面的碰撞是弹性碰撞,求竖直挡板的高度h . (答案:H h 43=) 解:因球2与地面的碰撞是弹性碰撞,所以弹起后的运动与原来的运动对称,它的运动时间为t 2=3t 1,它们的水平初速v 1=3v 2,所以当水平位移相等时,它们的运动时间为3倍关系,两球飞抵挡板的时间是t 2'=3t 1',设球2第一次着地到飞跃挡板顶端的时间为t ,因小球的上升和下落的运动是对称的,所以它们的时间关系为:g h H t g H /)(23/2-=+.得g H g h H t /2/)(23--=对球2下落,)(22t gh H g H+-=解得H h 43=.2.一物体以v 0的初速从A 点开始以恒定的加速度作曲线运动,经1s 运动到B 点,再经1s 运动到C 点。
已知AB =3m ,BC =3m ,AB ⊥BC ,求初速度大小v 0和加速度大小a 。
(答案:210=v m/s; 32=a m/s 2,)解:物体与加速度垂直方向是匀速运动,在相等时间内的位移相等。
作直角三角形,AC 的中点P 与B 的连线应是加速度反方向,如图所示。
在A 到B 的过程,设x 方向的初速为v x ,则5.130cos 0==t AP v x m/s设y 方向的初速为v y ,加速度大小为a ,32=AC m在A 到B 的过程202160sin gt t v AB y -= 在A 到C 的过程20)2(21230sin t g t v AC y -=解得加速度大小32=a m/s 2,325=y v m/s ,所以21220=+=y x v v v m/s=4.58m/s 。
3.一水枪需将水射到离喷口的水平距离为3m 的墙外,从喷口算起,墙高为4m ,若不计空气阻力。
“抛体运动”小专题训练题(含答案)
“抛体运动”小专题训练题一、选择题1.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。
关于该实验,下列说法中正确的有( )A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2.如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。
空气阻力不计,则( )A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大3.由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为163m/s,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)( )A.28.8 m 1.12×10-2 m3B.28.8 m 0.672 m3C.38.4 m 1.29×10-2 m3D.38.4 m 0.776 m34.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的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大5.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6.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。
高中物理必修二--抛体运动--最全讲义及习题及答案详解
For personal use only in study and research; not for commercial use第二节 抛体运动【知识清单】1、 抛体运动是指______________________________时,物体所做的运动。
2、 物体做抛体运动需具备两个条件(1)______________________________;(2)_____________________________。
3、平抛运动是指_________________________________________________。
4、平抛运动的特点是(1)______________________________;(2)_____________________________。
5、用实验探究平抛物体在水平方向上的规律思路是:(1)设法通过实验得到___________________;(2)在平抛运动轨迹上找到每相隔相等时间,物体所到达的位置;(3)_____________________________。
6、平抛运动可以分解为_________________________和______________________。
7、平抛运动的轨迹是一条抛物线。
8、斜向上或斜向下抛出的物体只在重力作用下的运动叫做斜抛运动。
9、斜抛运动可以看做是____________________和_________________的合运动。
【考点导航】一、平抛运动的处理方法平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。
研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂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。
其运动规律为:(1)水平方向:a x =0,v x =v 0,x= v 0t 。
(2)竖直方向:a y =g ,v y =gt ,y= gt 2/2。
(3)合运动:a=g ,22y x t v v v +=,22y x s +=。
2015年宁波市高二物理竞赛试题(含答案)
宁波市高二物理竞赛试题时间:150分钟,满分200分 2015年12月 本卷共二张,所有答案答在试卷II 上。
试卷I一、选择题(本题功10小题,共60分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.2015年诺贝尔物理学奖的获得者凭借以下哪项贡献获奖: A .发现青蒿素对疟疾的治疗作用 B .发现希格斯粒子 C .发现中微子振荡现象D .发现蓝色发光二极管(LED ),并因此带来的新型节能光源2.阅读以下4个国际单位制的基本单位的定义,现代的科学家们对这其中的某个定义是极其不满而目前来说又无可奈何的,找出它:A .1秒的定义:铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9 ,192 ,631,770个周期的持续时间。
B .1米的定义:光在真空中于1/299 792 458秒内行进的距离C .1千克的定义:国际千克原器的质量。
国际千克原器目前放置在法国巴黎国际度量衡局的地下室内被妥善保存。
D .1安培的定义:真空中1米的两根无限长且圆截面可忽略的平行直导线内通过一恒定电流,当两导线每米长度之间产生的力等于2×10-7牛顿时,则规定导线中通过的电流为1安培。
实际上,定义中的两根“无限长”导线是无法实现的,根据电动力学原理,可以用作用力等效的两个线圈代替。
3.如图所示,一质量为M 的三角形放在水平桌面上,它的顶角为直角,两底角为α和β,α > β,现将两质量均为m 的小木块放置于两侧斜面的同一高度静止释放。
已知所有接触面光滑。
若只考虑两个小木块均不脱离斜面的情景,以下结论正确的有:A .三角形木块将向左加速运动B .三角形木块将向右加速运动C .三角形木块对地面的压力为(M + m )gD .三角形木块对地面的压力为Mg + mg (cos α sin α + cos β sin β)4.如图所示,一光滑圆圈用细绳悬挂在天花板上。
高三物理抛体运动的规律试题答案及解析
高三物理抛体运动的规律试题答案及解析1.如图所示,在水平地面上有一高H=0.8m、半径r=0.6m的光滑水平圆台,在圆台正中央的O 点用长为0.6m的轻绳系着一个质量m1=0.03kg的小球,在O点正上方高h=0.06m的O’点用轻绳系着一个质量为m2=0.02kg的物块,绳子伸直时,物块正好静止在圆台边缘。
现沿圆周切线方向给小球v0=8m/s的初速度,小球与物块碰撞后以v1=2m/s的速度继续前进,忽略空气阻力以及小球和物块的大小,g=10m/s2(1)试求小球与物块碰撞时对物块做的功W;(2)若碰撞后瞬间系小球的轻绳断裂,求小球落地点P到圆台下边缘的距离S;(3)若系物块的轻绳强度足够大,而系小球的轻绳能承受的最大接力T=5N,不计碰撞时对绳子拉力的冲击,试通过计算说明,小球与物块是否会在圆台上发生第二次碰撞。
【答案】(1)0.81J (2)0.4m (3)不会与小球发生第二次碰撞【解析】(1)小球与物块碰撞时,满足动量守恒定律,则有:解得:对物块由动能定理可得:解得:(2)碰撞后瞬间系小球的轻绳断裂,小球将做平抛运动,则有:水平位移为:由几何关系可得,小球落地点P到圆台下边缘的距离S为:解得:(3)物块达到脱离圆台的临界时,受力如下图由几何关系可得:解得:即,则物块会飞离台面,物块不会与小球发生第二次碰撞【考点】本题考查了圆周运动和平抛运动的应用。
2.同重力场作用下的物体具有重力势能一样,万有引力场作用下的物体同样具有引力势能。
若取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为r时的引力势能为星球上以初速度v竖直向上抛出一个质量为m的物体,不计空气阻力,经t秒后物体落回手中,则【答案】 ABD【解析】A对;,B正确;从星球表面竖直抛物体至无穷远速度为0的过3.如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,电子以速度垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场,若仅使电容器上极板上移,设电容器极板上所带电荷量Q,电子穿出平行板时的在垂直于板面方向偏移的距离,以下说法正确的是A.Q减小,不变B.Q减小,减小C.Q增大,减小D.Q增大,增大【答案】B【解析】若仅使电容器上极板上移,则两极板间距d变大,由知,电容器的电容减小。
【备战2015】全国2015届高考物理试题汇编(第四期)D2抛体运动(含解析)
D2 抛体运动【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09))17.从水平匀速飞行的直升飞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,物体做自由落体运动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【知识点】参考系和坐标系;自由落体运动;平抛运动.A1 A3 D2【答案解析】 AC 解析: 由于惯性物体在释放后在水平方向做匀速直线运动,故在水平方向和飞机不发生相对运动.而物体在竖直方向初速度为0,加速度为g ,故在竖直方向做自由落体运动.所以从飞机上看,物体做自由落体运动.故A 正确,B 错误.从地面上看物体物体做平抛运动,故C 正确而D 错误.故选AC .【思路点拨】物体与参考系相对位置的变化决定了我们观察到的结果.由于惯性物体和飞机在水平方向速度相同,而物体在竖直方向做自由落体运动,故从飞机上看,物体做自由落体运动,从地面上看,物体做平抛运动.同一个物体的运动由于选取的参考系不同我们观察到的结果往往不同.【题文】(物理卷·2015届安徽省六校教育研究会高三第一次联考试卷(2014.08))8.物体以一定的初速度水平抛出,不计空气阻力。
经过1t 时间,其速度方向与水平方向夹角为37,再经过2t 时间,其速度方向与水平方向夹角为53,则12:t t 为( ) A .9:7 B .7:9 C .16:9 D .9:16【知识点】平抛运动.D2【答案解析】A 解析:设初速度为v 0,则t 1v y ′0,则t 2t 1:t 2=9:7.故A 正确,B 、C 、D 错误.故选:A .【思路点拨】根据平行四边形定则求出两个位置竖直分速度,结合速度时间公式求出时间之比.解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.【题文】(物理卷·2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试(2014.08))9.如图所示,水平传送带AB 距离地面的高度为h ,以恒定速率v 0顺时针运行.甲、乙两滑块(可视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计),在AB 的正中间位置轻放它们时,弹簧立即弹开,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.下列判断正确的是A .甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,且距释放点的水平距离可能相等B .甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,但距释放点的水平距离一定不相等C .甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,且距释放点的水平距离一定相等D .甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,但距释放点的水平距离一定不相等【知识点】动量守恒定律;平抛运动.D2 F2【答案解析】 AC 解析:AB 、设v 大于v 0.弹簧立即弹开后,甲物体向左做初速度为v ,加速度为a 的匀减速运动.乙物体向向右做初速度为v ,(若v 大于v 0),则乙也做加速度为a 的匀减速运动.此种情况两个物体落地后,距释放点的水平距离可能相等.A 正确.B 错误.CD 、若v 小于v 0.弹簧立即弹开后,甲物体向左做初速度为v ,加速度为a 的匀减速运动.速度为零后可以再向相反的方向运动.整个过程是做初速度为v ,加速度和皮带运动方向相同的减速运动.乙物体做初速度为v ,加速度为a 的匀加速运动,运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同.甲乙到达B 点时的速度相同.落地的位置在同一点.故C 正确,D 错误.故选AC .【思路点拨】弹簧弹开后,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.根据滑块的受力判断物体的运动,需讨论滑块弹簧后的速度与传送带的速度的大小.解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动,这是处理物体的运动的基础,需扎实掌握. 【题文】(物理卷·2015届内蒙古赤峰二中(赤峰市)高三9月质量检测试题(2014.09))7. 静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S 的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力(重力加速度g 取10m/s 2),以下说法正确的是( )A .水流射出喷嘴的速度为gttan θB .空中水柱的水量(体积)为C .水流落地时位移大小为D【知识点】平抛运动.【答案解析】BC 解析:A 、水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,则有tan θv 0A 错误;B 、空中水柱的水量Q=Sv 0B 正确;C 、水流落地时,竖直方向位移2,根据几何关系得:水流落地时位移大小C 正确;D 、水流落地时,竖直方速度v y =gt ,则水流落地时的速度D 错误.故选:BC 【思路点拨】水从喷嘴喷出后,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,根据平抛运动的基本规律结合几何关系即可求解.解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,并结合运动学规律来解题.注意不能将速度与水平面的夹角看成位移与水平面的夹角.【题文】(物理卷·2015届浙江省“温州八校”高三返校联考(2014.08))17.(8分)如图所示,质量为m 的小球从A 点水平抛出,抛出点距离地面高度为H ,不计与空气的摩擦阻力,重力加速度为g 。
(10) 抛体运动
考点演练
达标提升 1.(2009 年江南十校模拟)如图 4-2-14 所示,某 同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个 小球在 O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与 A 在同 一高度,小球的水平初速度分别是 v1、v2、v3,打在挡板 上的位置分别是 B、C、D,且 AB∶BC∶CD=1∶3∶5.则 v1、 v2、v3 之间的正确关系是( C )
y x 0
1 ④任意时刻的总位移 s= x y (v t ) ( gt ) . 2 2y ⑤运动时间 t= ,仅取决于竖直下落高度. g
2 2 2 2 2 0
⑥射程 L= v0t= v 度.
0
2y , 取决于竖直下落的高度和初速 g
2.用实验探究平抛运动的规律 (1)竖直方向的运动规律 如图 4-2-1 所示,用小锤打击弹性金属片,金属片 把 A 球沿水平方向抛出,同时 B 球松开,自由下落,A、B 两球同时开始运动.观察到两球同时落地,多次改变小球 距地面的高度和打击力度,重复实验,均观察到两球同时 落地, 这说明了小球 A 在竖直方向上的运动都为自由落体 运动.
解析:小球在 B 点和墙壁碰撞时竖直速度不变,水平 速度等大反向,由于水平位移相同,则 AB 段和 BC 段对应 的时间相同.由对称性可知, 段可以和 BD 段等效, BC 则从 A→B→C 的运动可以等效为从 A→B→D 的运动.由自由落 体运动的特点可知,AB 段和 BC 段竖直位移之比为 1∶3, 因此 BC 段的竖直位移为 3H/4. 3H 答案: 4
解析: (1)由于 A、B 两球相隔 Δ t=0.8 s,先后从同 一点以相同初速度 v0 水平抛出,则 A、B 两球在运动过程 中水平位移之差为 Δ x=v0Δ t=4.5×0.8 m=3.6 m 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 1 1 1 Δ y= gt2- g(t-Δ t)2=gtΔ t- gΔ t2 ② 2 2 2
抛体运动
抛体运动知识梳理1.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,叫平抛运动.(2)性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.2.平抛运动的规律以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为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:vx=v0,位移:x=v0t.(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:vy=gt,位移:y=gt2(3)合速度:v=,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ==.(4)合位移:s=,方向与水平方向的夹角为α,tan α==.3.斜抛运动(1)定义:将物体以一定的初速度沿斜向上或斜向下抛出,物体仅在重力的作用下所做的运动,叫做斜抛运动.(2)运动性质加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.(3)基本规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)①水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0.②竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg.1.对平抛运动规律的理解(1)飞行时间:由t=知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.(2)水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.(3)落地速度:v t==,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ==,所以落地速度也只与初速度v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相同,方向恒为竖直向下,如图所示.2.平抛运动的两个重要推论(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,设其速度方向与水平方向的夹角为α,位移方向与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.3.斜面上的平抛运动问题斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决.常见的模型如下:水平:v x=v0竖直:v y=gt合速度:v=分解速度,构建速度三角形水平:x=v0t竖直:y=gt2合位移:s=分解位移,构建位移三角形4.常见平抛运动模型运动时间的计算方法(1)在水平地面正上方h处平抛:由h=gt2知t=,即t由高度h决定.(2)在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t:h=gt2R±=v0t联立两方程可求t.(3)斜面上的平抛问题(如图):①顺着斜面平抛方法:分解位移x=v0ty=gt2tanθ=可求得t=②对着斜面平抛(如图)方法:分解速度v x=v0v y=gttanθ==可求得t=(4)对着竖直墙壁平抛(如图)水平初速度v0不同时,虽然落点不同,但水平位移d相同.t=5.类平抛问题模型的分析方法类平抛运动在高考中常被考到,特别是带电粒子在电场中偏转时的类平抛运动考查到的概率很大.(1)类平抛运动的受力特点物体所受的合外力为恒力,且与初速度的方向垂直.(2)类平抛运动的运动特点在初速度v0方向上做匀速直线运动,在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=.(3)类平抛运动的求解方法①常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合外力的方向)的匀加速直线运动.两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性.②特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度a分解为a x、a y,初速度v0分解为v x、v y,然后分别在x、y方向列方程求解.四、典型例题1.(原创题)静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力(重力加速度g取10 m/s2),以下说法正确的是( )A.水流射出喷嘴的速度大小为gttanθB.空中水柱的水量为C.水流落地时位移大小为D.水流落地时的速度大小为2gtcos θ【答案】B【解析】根据题意可得tan θ=,由平抛运动规律得y=gt2,x=vt,联立解得水流射出喷嘴的速度大小为v=,选项A错误;由V=Svt得空中水柱的水量V=,选项B正确;水流落地时位移大小为s==,选项C错误;水流落地时的速度大小为=gt,选项D错误.2.第22届冬季奥林匹克运动会于2014年2月7日至2月23日在俄罗斯索契市举行.跳台滑雪是比赛项目之一,利用自然山形建成的跳台进行,某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v0,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v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同B.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,但速度方向相同C.运动员在空中经历的时间是D.运动员落到雪坡时的速度大小时【答案】BC【解析】运动员落到雪坡上时,初速度越大,落点越远;位移与水平方向的夹角为θ,速度与水平方向的夹角为α,则有tan α=2tan θ,所以初速度不同时,落点不同,但速度方向与水平方向的夹角相同,故选项A错误,B正确;由平抛运动规律可知x=v0t,y=gt2且tan θ=,可解得t=,故选项C正确;运动员落到雪坡时,速度v==v0,故选项D错误.3.如图所示,小球a从倾角为θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰在斜面中点P 相遇,则下列说法正确的是( )A.v1∶v2=2∶1B.v1∶v2=1∶1C.若小球b以2v2水平抛出,则两小球仍能相遇D.若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方【答案】AD【解析】两球恰在斜面中点P相遇,则在水平方向上它们的位移相同,即v2t=v1tcos 60°,得v1∶v2=2∶1,A正确,B错误;若小球b以2v2水平抛出,a球竖直方向上的分速度不变,b球竖直方向做自由落体运动不变,若还能相遇,则仍然在P点相遇,但b的水平初速度变为2v2,水平方向相遇点会向左移动,所以两小球不能再相遇,C错误;小球a、b原来在P 点相遇,b球竖直方向的平均速度等于v1sin θ,b球的水平速度变为2v2,小球b会落在P 点上方,在这段时间里,a球在竖直方向的速度会大于b球在竖直方向做自由落体运动的平均速度,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方,D正确.4.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v1、v2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,则两小球初速度之比为( )A.tan αB.cosαC.tan αD.cosα【答案】C【解析】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t1、t2,对A球:Rsinα=v1t1,Rcosα=;对B球:Rcosα=v2t2,Rsinα=,解四式可得:=tan α,C项正确.5.如图所示,在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球,经t1时间落到斜面上B点处,若在A 点将此小球以速度0.5v水平抛出,经t2时间落到斜面上的C点处,以下判断正确的是( )A.AB∶AC=2∶1 B.AB∶AC=4∶1C.t1∶t2=4∶1 D.t1∶t2=∶1【答案】B【解析】由平抛运动规律有:x=v0t,y=gt2,则tan θ==,将两次实验数据均代入上式,联立解得t1∶t2=2∶1,C、D项均错.它们竖直位移之比y B∶y C=g∶g=4∶1,所以AB∶AC=∶=4∶1,故A错误,B正确.6.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道.已知重力加速度为g,则A、B之间的水平距离为( )A. B.C. D.【答案】A【解析】设小球到B点时其速度为v,如图所示,在B点分解其速度可知:v x=v0,v y=v0tan α,又知小球在竖直方向做自由落体运动,则有v y=gt,联立得:t=,A、B之间的水平距离为x AB=v0t=,所以只有A项正确.7.水平抛出的小球,t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1,t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2,忽略空气阻力,重力加速度为g,则小球初速度的大小为( )A.gt0(cos θ1-cos θ2) B.C.gt0(tan θ1-tan θ2) D.【答案】D【解析】将t秒末和t+t0秒末的速度分解如图所示,则tan θ1=,tan θ2=,又v y2=v y1+gt0,解得v0=,故D正确.8.(多选)某物理兴趣小组成员为了探究平抛运动规律,他们把频闪仪器A、B分别安装在如图甲所示的位置,图乙是实验得到的频闪照片,其中O为抛出点,P为运动轨迹上某点,测得图乙(a)中OP距离为20 cm,(b)中OP距离为10 cm.则( )A.图乙中,摄像头A所拍摄的频闪照片为(a)B.物体运动到P点的时间为0.2 sC.平抛物体的初速度大小为0.5 m/sD.物体在P点的速度大小为2 m/s【答案】BC【解析】由于摄像头A拍摄的是小球沿水平方向做匀速直线运动的轨迹,摄像头B拍摄的是小球沿竖直方向做自由落体运动的轨迹,所以图乙中,摄像头A所拍摄的频闪照片为(b),选项A错误;图乙(a)中OP距离为20 cm,根据h=gt2,解得t=0.2 s,选项B正确;由(b)中OP距离为10 cm,有s=v0t,解得平抛物体的初速度大小为v0=0.5 m/s,选项C正确;物体在P点的竖直分速度大小为v y=gt=2 m/s,则在P点的速度大小为v==m/s,选项D错误.9.如图所示,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v1=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/s2)求:(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v2;(3)物体A、B间初始位置的高度差h.【答案】(1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m【解析】(1)物体A上滑的过程中,由牛顿第二定律得mgsinθ=ma代入数据得:a=6 m/s2经过t时间B物体击中A物体,由运动学公式有0=v1-at,代入数据得:t=1 s(2)平抛物体B的水平位移:x=v1tcos 37°=2.4 m物体B抛出时的初速度:v2==2.4 m/s(3)物体A、B间初始位置的高度差:h=v1tsin 37°+gt2=6.8 m10.某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度v0跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度s0=1.2 m,传送带A、B间的距离L0=20.85 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt =0.5 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2、方向向右的加速度跑至传送带最右端.(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间;(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度v1至少多大.【答案】(1)5.6 s (2)3.25 m/s【解析】(1)选手离开平台做平抛运动,则:H=t1==0.6 sx1=v0t1=1.8 m选手在传送带上做匀加速直线运动,则:L0-(x1-s0)=t2=4.5 st=t1+t2+Δt=5.6 s(2)选手以水平速度v1跃出落到传送带上,先向左匀速运动后再向左匀减速运动,刚好不从传送带上掉下时水平速度v1最小,则:v1t1-s0=uΔt+解得:v1=3.25 m/s11.(2015·四川成都外国语学校月考)如图所示,在距水平地面高为H的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向做匀加速直线运动.当飞机飞经观察点B点正上方A点时落下第一颗炸弹,当炸弹落在观察点B正前方L处的C点时,飞机落下第二颗炸弹,它最终落在距观察点B正前方3L处的D点(空气阻力不计,重力加速度为g).求:(1)飞机第一次投弹的速度大小;(2)两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离;(3)飞机水平飞行的加速度大小.【答案】(1)L(2)L (3)【解析】(1)根据H=gt2,L=v1t,飞机第一次投弹的速度大小v1=L.(2)设两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为x,则3L-x=(v1+at)t,x=v1t+at2,联立两式,解得,x=L.两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为L.(3)已知飞机第一次投弹的速度大小为v1=L,经过时间t=,飞机飞行的位移为x=L,可求出,中间时刻的瞬时速度大小为v===,在水平飞行的加速度大小为:a==.12.如图所示的光滑斜面长为l,宽为b,倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P 水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,试求:(1)物块由P运动到Q所用的时间t;(2)物块由P点水平射入时的初速度v0;(3)物块离开Q点时速度的大小v.【答案】(1)(2)b(3)【解析】(1)沿斜面向下的方向有mgsinθ=ma,l=at2联立解得t=.(2)沿水平方向有b=v0tv0==b.(3)物块离开Q点时的速度大小v==.五、针对训练1.如图所示,在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处分别有A、B两个小气球以速度v2匀速上升,先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大,刺破气球后不会改变其平抛运动的轨迹).则下列判断正确的是( )A.飞镖刺破A气球时,飞镖的速度大小为v A=B.飞镖刺破A气球时,飞镖的速度大小为v A=C.A,B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为+D.A,B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为【答案】BC【解析】飞镖刺破A气球时所经历的时间t=,此时飞镖竖直方向的分速度v y=gt=,所以飞镖的速度v==,选项A错误,B正确;飞镖从刺破A到刺破B所经历的时间t′=,此时气球上升的高度h1=v2t′,飞镖下降的高度h2=v y t′+gt′2,两气球在上升的过程中高度差不变,h=h2+h1=+,选项C正确,D错误.2.如图所示是乒乓球发射器示意图,发射口距桌面高度为0.45 m,假定乒乓球水平射出,落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m的P点,飞行过程中未触网,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( )A.球下落的加速度逐渐变大B.球从发射口到桌面的时间为0.3 sC.球从发射口射出后速度不变D.球从发射口射出的速率为8 m/s【答案】BD【解析】不计空气阻力,球下落的加速度为g,A错误;由h=gt2得:t==0.3 s,B正确;由x=v0t解得球的初速度v0=8 m/s,D正确;球的速度v=,随t逐渐增大,C错误.3.如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处时其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象描述的是物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的是( )【答案】C【解析】0~t P段,水平方向:v x=v0恒定不变;竖直方向:v y=gt;t P~t Q段,水平方向:v x=v0+a水平t,竖直方向:v y=v Py+a竖直t(a竖直<g),因此选项A、B、D均错误,C正确.4.如图所示,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( )A.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【答案】A【解析】由平抛运动规律可知:h=gt2,x=v0t,根据题中条件,因为h a>h b,所以t a>t b,又因为x a=x b,故v a<v b.5.如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为(重力加速度为g)( )A.v0tanθB.C.D.【答案】D【解析】如图所示,要使小球到达斜面的位移最小,则小球落点与抛出点的连线应与斜面垂直,所以有tan θ=,而x=v0t,y=gt2,解得t=.6.如下图所示,一长为L的木板,倾斜放置,倾角为45°,现有一弹性小球,从与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板的夹角相等,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端的水平距离为( )A.L B.LC.L D.L【答案】D【解析】设小球释放点距木板上端的水平距离为h,由于θ=45°,则下落高度为h,根据自由落体运动规律,末速度v=,也就是平抛运动的初速度,设平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x和y,因θ=45°,所以x=y,由平抛运动规律得x=vt,y=gt2,联立解得x=4h,由题意可知(x+h)=L,解得h=L,D正确.7.一个小球从一斜面顶端分别以v10、v20、v30水平抛出,分别落在斜面上1、2、3点,如图所示,落到斜面时竖直分速度分别是v1y、v2y、v3y,则( )A.>>B.<<C.==D.条件不足,无法比较【答案】C【解析】设小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为α,由tan α=====2tan θ,所以==,选项C正确.8.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的初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.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1<v2【答案】D【解析】两球竖直方向均做自由落体运动,要相遇,甲竖直位移比乙大,甲应早抛;甲早抛乙晚抛,要使两球水平位移相等,乙速度必须比甲大.9.(2015·德州模拟)人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )【答案】C【解析】小球做平抛运动,只受重力作用,运动加速度方向竖直向下,所以速度变化的方向竖直向下,C正确.10.【2014·山东卷】如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域,水平边长为,竖直边长为。
高中物理必修二第五章抛体运动知识总结例题(带答案)
高中物理必修二第五章抛体运动知识总结例题单选题1、如图所示,某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别是v 1、v2、v 3,不计空气阻力。
打在挡板上的位置分别是B 、C 、D ,且AB:BC:CD =1:3:5。
则v 1、v 2、v 3之间的正确关系是( )A .v 1:v 2:v 3=3:2:1B .v 1:v 2:v 3=5:3:1C .v 1:v 2:v 3=6:3:2D .v 1:v 2:v 3=9:4:1 答案:C三个小球做平抛运动,水平位移相同,由x =vt可得v =x t竖直方向有y 1=AB =12gt 12y 2=AB +BC =12gt 22y 3=AB +BC +CD =12gt 32解得t 1=√2AB gt 2=√2(AB +BC )gt 3=√2(AB +BC +CD )g所以v 1:v 2:v 3=1t 1:1t 2:1t 31√AB 1√AB +BC 1√AB +BC +CD =1:12:13=6:3:2 故选C 。
2、关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( ) A .速度的大小与方向都在时刻变化B .速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C .速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D .质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的方向 答案:CABC .曲线运动的速度方向一定改变,但速度大小不一定变化,比如匀速圆周运动。
故AB 错误,C 正确; D .曲线的某点的切线方向即为质点在该点的速度方向,故D 错误。
故选C 。
3、关于运动的合成与分解,下列说法不正确的是( )A .两个速度大小不相等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B .若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合运动一定是曲线运动C .合运动的方向即为物体实际运动的方向,且其速度一定大于分速度D .在运动的合成与分解中速度、加速度和位移都遵循平行四边形法则 答案:CA .两个速度大小不相等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,A 正确;B .若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合速度与加速度不在同一条直线上,所以合运动一定为曲线运动,B 正确;C.合运动的方向即为物体实际运动方向,但合速度可能大于、小于或等于任意一个分速度,C错误;D.速度、加速度、位移均为矢量,矢量的合成遵循平行四边形法则,D正确。
高一物理抛体运动经典例题及答案
高一物理抛体运动经典例题及答案B.初速度大小相同时,仰角越小,射程也越小C.初速度大小相同,仰角不同,射高相同,射程不同D.初速度大小相同,仰角不同,射程相同,射高不同10.一个质量为m的物体在竖直向上的弹性系数为k的弹簧上作简谐振动,振幅为A,周期为T,则弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.二、简答题:(共5小题,每小题10分,共50分)1.什么是匀加速直线运动?如何表示匀加速直线运动?2.什么是自由落体运动?自由落体运动的特点是什么?3.什么是动量?动量定理是什么?动量守恒定律是什么?4.什么是简谐运动?简谐运动的特点是什么?简谐运动的运动学方程是什么?5.什么是万有引力定律?万有引力定律的表述是什么?万有引力定律的应用有哪些?三、计算题:(共5小题,每小题10分,共50分)1.一个物体以初速度v0沿着水平方向从高度为H的平台上自由落下,落地时速度为v,求重力加速度g的大小。
2.一个质量为m的物体以初速度v0沿着水平方向从高度为H的平台上自由落下,落地时速度为v,求物体的动能和势能变化量。
3.一个质量为m的物体以初速度v沿着水平方向从高度为H的平台上抛出,求物体到达最高点时的高度和速度。
4.一个质量为m的物体以初速度v沿着水平方向从高度为H的平台上抛出,求物体到达地面时的速度和落地点到抛出点的水平距离。
5.一个质量为m的物体以初速度v0沿着水平方向从高度为H的平台上抛出,落地时速度为v,求重力加速度g的大小。
B。
当初速度相同时,抛射角度越大,射程越远。
C。
当抛射角度相同时,初速度越大,射程越远。
D。
当抛射角度相同时,初速度越大,射程不一定更远。
10.图3-6展示了斜面上的四个点a、b、c、d,其中ab=bc=cd。
一个小球从点O正上方以速度v水平抛出,它落在点b上。
如果小球以速度2v水平抛出,不考虑空气阻力,那么它会落在斜面上的():A。
b和c之间的某一点B。
c点C。
c和d之间的某一点D。
d点11.在不计空气阻力的情况下,从地面竖直上抛一个物体,它在1秒内两次通过离地面30米高的一点。
高一物理抛体运动的规律试题答案及解析
高一物理抛体运动的规律试题答案及解析1.(15分)如图所示,参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端.(1)若传送带静止,选手以v=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间.(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时速度大小是多少?【答案】(1)6.0 s(2)4.08 m/s4 m/s【解析】(1)设选手落在传送带前的运动时间为t1,水平运动距离为x1;选手在传送带上的运动时间为t2,运动距离为x2,由运动学公式可得H=,t1==0.6 s.x 1=vt1=1.8 m,x 2=L-(x1-x)=,t2=4.4 s.t=t1+t2+Δt=6.0 s.(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为x1′,则x1′=uΔt=1 m.然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为x2′,则x2′==0.25 m.不从传送带上掉下,平抛水平位移x≥x0+x1′+x2′=2.45 m,则v1≥=4.08 m/s,最小速度为4.08 m/s.设在此情况下到达B点时速度大小为v,则v2=2aL,v==m/s=4 m/s.2.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2.直跑道离固定目标的最近距离为d.要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为:A.B.C.D.【答案】B【解析】射出的箭水平方向做匀速直线运动,运动时间由垂直跑道方向的运动决定,,沿跑道运动距离为,运动员放箭处离目标的距离为,B对;3.物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间的变化图像是()【答案】B【解析】由可知tanθ与时间t成正比,B对;4.如图12所示,小球在斜面上的某点以水平速度抛出,飞行一段时间后落在斜面上。
第五章 抛体运动练习题及答案
第五章抛体运动练习题及答案一、选择题1.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()A.变加速运动B.匀加速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个直线运动的合运动2.如图所示,P是水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线上,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.则三个物体抛出时的速度大小之比为v A∶v B∶v C为()A.2:3:6B.1:2:3C.1∶2∶3D.1∶1∶13.平抛运动可以分解为水平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v-t图线,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是A.图线2表示水平分运动的v-t图线B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C.t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1 2D.2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°4.小船在静水中速度为0.5m/s,水的流速为0.3m/s,河宽为120m,下列说法正确的是()A.当小船垂直河岸划动时,路程最短B.小船过河的最短时间为400sC.当小船与河岸上游成37角划动时,路程最短,此时过河时间为300sD.当小船垂直河岸划动时,时间最短,此时靠岸点距出发点的水平距离为72m5.竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动,已知圆柱体运动的速度是5cm/s, =60°,如图所示,则玻璃管水平运动的速度是:()A.5cm/s B.4.33cm/s C.2.5cm/s D.无法确定6.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端A点,先后将相同的小球以大小不同的水平速度v1和v2向右抛出,落在斜面上。
关于两球落到斜面上的情况,说法中正确的是()A.落到斜面上的瞬时速度大小相等B.落到斜面上的瞬时速度方向相同C.落到斜面上的位置相同D.落到斜面上前,在空中飞行的时间相同7.如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的是()A.B.C.D.8.某部队进行水上救援演习,两艘冲锋舟从同一地点O同时出发,分别营救A。
部编版高中物理必修二第五章抛体运动带答案专项训练
(名师选题)部编版高中物理必修二第五章抛体运动带答案专项训练单选题1、如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
坑内最低点c 与a 的水平距离和高度差均为h ,不计空气阻力,人与摩托车可视为质点。
则落在c 点与落在b 点时的速率之比为( )A .12B .23C .34D .452、如图所示,乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上,可绕竖直转轴OO ′转动,发球器O ′A 部分水平且与桌面之间的距离为h ,O ′A 部分的长度也为h ,重力加速度为g 。
打开开关后,发球器可将乒乓球从A 点以初速度v 0水平发射出去,√2gℎ≤v 0≤2√2gℎ .设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上,乒乓球可视为质点,空气阻力不计。
若使该发球器绕转轴OO ′在90°的范围内来回缓慢地水平转动,持续发射足够长时间后,乒乓球第一次与桌面碰撞区域的面积S 是( )A .2πh 2B .3πh 2C .4πh 2D .8πh 23、物体a 在距地面高度为H 处以初速度v 0做平抛运动,距a 的抛出点水平距离为s 且等高的物体b 同时开始无初速度下落,两物体在空中相遇。
两物体可看做质点,不考虑空气阻力,则以下说法正确的是( )A.如果增大物体a的初速度v0,则ab在空中不能相遇B.如果增大物体a的初速度v0,则ab在空中一定相遇C.如果物体b的竖直初速度不是零,则ab在空中可以相遇D.如果物体b的水平初速度不是零,则ab在空中不能相遇4、如图所示,从倾角为θ且足够长的斜面的顶点A,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,小球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为φ1,第二次初速度为v2,小球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为φ2,若v2>v1,则φ1和φ2的大小关系是()A.φ1>φ2 B.φ1<φ2 C.φ1=φ2 D.无法确定5、下列关于平抛运动的说法中正确的是()A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动的物体落地时的速度有可能是竖直向下的D.平抛运动的水平距离,由初速度决定6、已知河水流速小于小船在静水中的速度,如果用小箭头表示小船及船头的指向,能正确反映小船渡河位移最小的情景图是()A.B.C.D.7、某次训练中,舰载机在某一高度水平匀速飞行,离目标水平距离l时投弹,准确命中目标。
(完整版)抛体运动习题(有答案)
一、平抛运动1.平抛运动是一种典型的曲线运动,是运动的合成与分解的实际应用。
2.平抛运动的定义:将物体用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,叫做平抛运动。
二、平抛运动的性质:是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动。
(1)因平抛运动只受竖直向下的重力G=mg,故由牛顿第二定律可知,实际加速度就是重力加速度g(方向竖直向下),因为速度方向与合力G(或加速度g)的方向不在同一直线上(开始运动时初速度方向与加速度方向垂直,以后速度方向与加速度方向的夹角越来越小,但是永远不重合),所以做曲线运动。
(2)平抛物体的初速度不太大,发生在离地不太高的范围内,地面可以看作是水平面,重力G和重力加速度g是恒量,方向竖直向下,始终垂直于水平面,所以平抛运动是匀变速曲线运动。
(3)可以证明,平抛运动轨迹是抛物线。
(4)平抛运动发生在同一个竖直平面内。
三、平抛运动的常规处理方法平抛运动是比较复杂的曲线运动,利用运动的合成和分解的观点,把它看做是水平方向(沿初速度方向向前)的匀速直线运动与竖直向下方向的自由落体运动的合运动。
把曲线运动转换成两个简单的直线运动,就可以用直线运动的规律来处理,研究起来简单方便。
这是一种重要的思想方法。
四、平抛运动的规律(1)以抛出点O为坐标原点,水平初速度v0的方向为x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立直角坐标系如图所示。
(2)任一时刻t的速度v水平分速度:竖直分速度:实际(合)速度v的大小:方向:平抛运动瞬时速度v的大小和方向都是时刻改变着的。
(3)任一时刻t的位移s水平分位移:竖直分位移:实际(合)位移s的大小:方向:平抛运动相对抛出点的位移s的大小和方向都是时刻改变着的。
(4)平抛运动的轨迹方程:平抛运动的轨迹是抛物线抛体运动练习一、不定项选择题1、做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是:( )A 、速率B 、速度C 、加速度D 、合外力2、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于:( )A .物体的高度和受到的重力B .物体受到的重力和初速度C .物体的高度和初速度D .物体受到的重力、高度和初速度。
陕西西安交通大学附属中学高中化学第五章 抛体运动 (讲义及答案)及答案
陕西西安交通大学附属中学高中化学第五章 抛体运动 (讲义及答案)及答案一、选择题1.里约奥运会我国女排获得世界冠军,女排队员“重炮手”朱婷某次发球如图所示,朱婷站在底线的中点外侧,球离开手时正好在底线中点正上空3.04m 处,速度方向水平且在水平方向可任意调整.已知每边球场的长和宽均为9m ,球网高2.24m ,不计空气阻力,重力加速度210g m s .为了使球能落到对方场地,下列发球速度大小可行的是A .22m/sB .23m/sC .25m/sD .28m/s2.如图所示,一小钢球从平台上的A 处以速度V 0水平飞出.经t 0时间落在山坡上B 处,此时速度方向恰好沿斜坡向下,接着小钢球从B 处沿直线自由滑下,又经t 0时间到达坡上的C 处.斜坡BC 与水平面夹角为30°,不计摩擦阻力和空气阻力,则小钢球从A 到C 的过程中水平、竖直两方向的分速度V x 、V y 随时间变化的图像是( )A .B .C .D .3.一个物体在7个恒力的作用下处于平衡状态,现撤去其中两个力,其它力大小和方向均不变.则关于物体的运动下列说法正确的是( )A.可能做圆周运动B.一定做匀变速曲线运动C.可能处于静止状态D.一定做匀变速直线运动4.如图所示一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球彼此在空中的排列情况是( )A.B.C.D.5.如图物体正沿一条曲线运动,此时物体受到的合力方向,下面四个图中一定错误的是()A.B.C.D.6.下列四个选项的图中实线为河岸,河水的流速u方向如图中箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,已知船在静水中速度大于水速,则其中正确是()A.B.C.D.7.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端A点,先后将相同的小球以大小不同的水平速度v1和v2向右抛出,落在斜面上。
关于两球落到斜面上的情况,说法中正确的是()A.落到斜面上的瞬时速度大小相等B.落到斜面上的瞬时速度方向相同C.落到斜面上的位置相同D.落到斜面上前,在空中飞行的时间相同8.如图所示,水平地面附近,小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出,恰巧在B 球射出的同时,A球由静止开始下落,不计空气阻力.则两球在空中运动的过程中()A.A做匀变速直线运动,B做变加速曲线运动B.相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大C.两球的动能都随离地竖直高度均匀变化D.A、B两球一定会相碰9.小船横渡一条河,船本身提供的速度大小方向都不变.已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速()A.越接近B岸水速越大B.越接近B岸水速越小C.由A到B水速先增后减D.水流速度恒定10.如图所示,水平固定半球形的碗的球心为O点,最低点为B点.在碗的边缘向着球心以速度v 0水平抛出一个小球,抛出点及 O 、B 点在同一个竖直面内,下列说法正确的是( )A .v 0大小适当时小球可以垂直打在B 点左侧内壁上B .v 0大小适当时小球可以垂直打在B 点C .v 0大小适当时小球可以垂直打在B 点右侧内壁上D .小球不能垂直打在碗内任何一个位置11.如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M 、N 与圆心等高且在同一竖直面内。
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2015竞赛 抛体运动答案
1.如图所示,从高H 处的同一点先后平抛两球1和
2.球1直接经竖直挡板的顶端落到水平地面B 点,球2与地面的A 点碰撞后经竖直挡板的顶端,第二次落到水平地面B 点.设球2与地面的碰撞是弹性碰撞,求竖直挡板的高度h . (答案:H h 43=)ﻫ 解:因球2与地面的碰撞是弹性碰撞,所以弹起后的运动与原来的运动对称,它的运动时间为t2=3t 1,它们的水平初速v 1=3v 2,所以当水平位移相等时,它们的运动时间为3倍关系,两球飞抵挡板的时间是t2'=3t 1',设球2第一次着地到飞跃挡板顶端的时间为t ,因小球的上升和下落的运动是对称的,所以它们的时间关系为:
g h H t g H /)(23/2-=+.得g H g h H t /2/)(23--=ﻫ对球2下落
,)(22t g
h H g H +-=解得H h 43=.
2.一物体以v 0的初速从A点开始以恒定的加速度作曲线运动,经1s 运动到B 点,再经1s 运动到C 点。
已知AB =3m,BC =3m,AB⊥B C,求初速度大小v 0和加速度大小a 。
ﻫ(答案:210=v m/s; 32=a m/s2,)ﻫ 解:物体与加速度垂直方向是匀速运动,在相等时间内的位移相等。
作直角三角形,A C的中点P 与B 的连线应是加速度反方向,如图所示。
在A 到B 的过程,设x 方向的初速为v x,则5.130cos 0
==t
AP v x m/s ﻫ设y 方向的初速为v y ,加速度大小为a ,32=AC mﻫ在A 到B 的过程202160sin gt t v AB y -
= 在A 到C 的过程20)2(21230sin t g t v AC y -
=ﻫ解得加速度大小32=a m/s 2,32
5=y v m /s,所以21220=+=y x v v v m/s=4.58m/s 。
3.一水枪需将水射到离喷口的水平距离为3m 的墙外,从喷口算起,墙高为4m ,若不计空气阻力。
取g =10m/s 2,求所需的最小初速及对应的发射仰角.
[解析]喷出的水做斜抛运动。
可以取一小水柱做研究对象。
只要当水柱的水平位移为3m 时,水柱到达竖直方向的位移为4,写出满足条件的抛物线的方程再讨论:
[解]设发射速度v ,发射解为。
到达墙上方时间为t
水柱的轨迹方程为:
23cos 14sin 2
v t v t g t θθ=⋅⋅⎧⎪⎨=-⋅⋅⎪⎩ 消去t得出方程为 2229tan 6tan 980g v g v θθ-++= ①
要使方程有解,其解判别式须满足∆≥0 即有:
423649(98)0v g g v ∆=-⋅+≥ 解此方程并且取0v >的解: 得90v ≥ 将90v =代入①可得出对应arctan3θ=
4.如图所示,一人从离地平面高为h 处以速率v 0斜向上抛出一个石子,求抛射角为多少时,水平射程最远?最远射程为多少?
(答案:gh v v 22sin 200
1+=-α;g gh v v x 2200max +=)ﻫ 解法1:射程最大
时,α≠45︒(α<45︒)
根据斜抛运动规律:x=v 0co sαt ----①
y =-h =v0s in αt -2
1gt 2----② 把上述二式消去α得,1)2/(2202
22202=-+t
v h gt t v x 或h t gh v t g h gt t v x -++-=--=22042
22202)(4
)21()(-----③ 当220
2222g gh v a b t +=-=时,x 2有极值,即x 有极值。
把t 代入③式得g gh
v v x 2200max +=。
再把t 代入②式,得gh v v 22sin 2
00
1+=-α。
解法2:用x=v 0cos αt ,y =v0sin αt -21gt 2,两式中消去α,ﻫ得,1)2/(220222202=-+t
v h gt t v x 或0)()(412222042=+++-x h t v gh t g ,ﻫ有∆≥0求得.x 的最大值x =g
gh v v 2200+. 解法3:设发射角为α,水平方向为x=v0cos αt,竖直方向为y =v 0sin αt -21gt 2,ﻫ有运动方程消去时间得αα2202cos 2tan v gx x y -
=,当y=-h时,x =s, h
h s gs h s gs h s gs v ++=+=+=ααααααα2cos 2sin cos 2cos sin 2cos )tan (22222220. 令ϕ=t an-1s h ,则v02=h
h s gs +-+)2sin(222ϕα,当sin(2α-ϕ)=1,s 最大,ﻫs 的最大值s =g gh v v 2200+.
解法4:把斜抛运动分解成v 0方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,其位移矢量图如图所示。
则由图可得22202)21()(h gt t v x --=。
以下解法与解法1相同。
解法5:初速v 0、末速v 和增加的速度gt 有如图的关系,这个矢量三角形的面积S=21v x gt =2
1g (v x t ),式中v x t 就是石子的水平射程,所以当S 最大时,石子的水平射程也最大,而三角形面积又可表示为S =21v。