1.2研究平抛运动的规律课堂练习2(附解析沪科版必修2)
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资料简介
‎1.2 研究平抛运动的规律(二)‎ 题组一 平抛运动规律的理解及其应用 ‎1.关于平抛运动,下列说法中正确的是(  )‎ A.平抛运动是一种变加速运动 B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等 答案 C 解析 平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,由此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,选项A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移y=gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.‎ ‎2.物体在某一高度以初速度v0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-v0)/g B.(v+v0)/g C./g D./g 答案 C 解析 落地时的竖直分速度大小vy=,与时间t的关系为vy=gt,联立两式求得t=.故选C.‎ ‎3.将一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为(不计空气阻力)(  )‎ A. B. C. D. 答案 B 解析 经过时间t物体水平位移与竖直位移大小分别为x=v0t,y=gt2,则v0t=gt2,所以时间t=,B正确.‎ ‎4.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va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb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1‎ - 5 -‎ A.ta>tb,va<vb B.ta>tb,va>vb C.ta<tb,va<vb D.ta<tb,va>vb 答案 A 解析 由于小球b距地面的高度小,由h=gt2可知tb<ta,而小球a、b运动的水平距离相等,由x=v0t可知,va<vb.由此可知A正确.‎ ‎5.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图2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,他可作出的调整为(  )‎ 图2‎ A.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 答案 AC 解析 设小球被抛出时的高度为h,则h=gt2,小球从抛出到落地的水平位移x=v0t,两式联立得x=v0 ,根据题意,再次抛小球时,要使小球运动的水平位移x减小,可以采用减小初速度v0或降低抛出点高度h的方法,故A、C正确.‎ ‎6.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,重力加速度g=‎10 m/s2,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 m/s C.开始抛出时距地面的高度为‎25 m D.水平射程为‎20 m 答案 A 解析 该物体平抛的初速度v0=vy1=gt1=10×‎1 m/s=‎10 m/s,A对;落地速度为v==‎20 m/s,B错;落地的竖直速度为vy2=v0tan 60°=‎10 m/s,开始抛出时距地面的高度h==‎15 m,C错;水平射程为x=v0t2=10× m=‎10 m,D错.‎ 题组二 与斜面结合的平抛运动的问题 ‎7.如图3所示,从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上.当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则(  )‎ - 5 -‎ 图3‎ A.当v1>v2时,α1>α2‎ B.当v1>v2时,α1<α2‎ C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2‎ D.α1、α2的关系与斜面倾角θ有关 答案 C 解析 小球从斜面顶端抛出后落到斜面上,小球的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ,即 tan θ===,‎ 小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan φ==,故可得tan φ=2tan θ.‎ 只要小球落到斜面上,位移方向与水平方向夹角就总是θ,则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是φ,故速度方向与斜面的夹角就总是相等,与v1、v2的关系无关,C选项正确.‎ ‎8.如图4所示,以‎9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取‎9.8 m/s2)(  )‎ 图4‎ A. s B. s C. s D.2 s 答案 C 解析 把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度vy.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如题图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度vy,则有tan 30°=,vy=gt,解两式得t=== s,故C正确.‎ ‎9.如图5所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,小球的飞行时间为t0.现用不同的初速度v - 5 -‎ 从该斜面顶端向右平抛这个小球,以下哪个图像能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系(  )‎ 图5‎ 答案 C 解析 据题意,设斜面倾角为θ,小球做平抛运动,运动过程中水平位移为:x=v0t,竖直位移为:y=gt2,由于斜面倾角不变,则有:tan θ=,整理得:t=,当小球落在斜面上时,飞行时间与平抛速度成正比;当小球落到水平地面上后,由于高度不变,则小球的平抛运动时间不变;故选项C正确.‎ ‎10.如图6所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=‎0.8 m,取g=‎10 m/s2.求小球水平抛出的初速度v0和斜面顶端与平台边缘的水平距离s各为多少?(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)‎ 图6‎ 答案 ‎3 m/s ‎‎1.2 m 解析 小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有:‎ s=v0t,h=gt2,vy=gt 由题图可知:tan α== 代入数据解得:v0=‎3 m/s,s=‎1.2 m.‎ 题组三 综合应用 ‎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,不计空气阻力.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.‎ 答案 (1)‎40 m/s (2)4 s (3)‎‎160 m 解析 (1)由平抛运动的规律知v= ‎3 s末v=‎50 m/s,vy=gt=‎30 m/s 解得v0=vx=‎40 m/s - 5 -‎ ‎(2)物体在空中运动的时间t′= = s=4 s ‎(3)物体落地时的水平位移x=v0t′=40×‎4 m=‎160 m.‎ ‎12.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‎25.0 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:‎ 图7‎ ‎(1)此球能否过网?‎ ‎(2)球是落在对方界内,还是界外?(不计空气阻力,g取‎10 m/s2)‎ 答案 (1)能过网 (2)界外 解析 (1)当排球在竖直方向下落Δh=(3.04-2.24) m=‎0.8 m时,所用时间为t1,满足Δh=gt,x=v0t1.解以上两式得x=‎10 m>‎9 m,故此球能过网.‎ ‎(2)当排球落地时h=gt,x′=v0t2.‎ 将h=‎3.04 m代入得x′≈‎19.5 m>‎18 m,故排球落在对方界外.‎ - 5 -‎

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