鲁科版高中物理必修2第三章抛体运动3.3

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．关于抛体运动，下列说法正确的是( ) A．将物体以某一初速度抛出后的运动 B．将物体以某一初速度抛出，只在重力作用下的运动 C．将物体以某一初速度抛出，满足合外力为零的条件下的运动 D．将物体以某一初速度抛出，满足除重力外其他力的合力为零的条件下的运动 答案： B 2．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 解析： 水平抛出的物体，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动， 其运动规律与质量无关，由 v2y＝2gh 可知，vy＝ 2gh，落地竖直速度只与高度 h 有关；由 h ＝1 2gt2 知，t＝ 2h g ，落地时间也由高度决定；落地速度 v＝ v2x＋v2y＝ v20＋2gh，故只有 D 项正确． 答案： D 3．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( ) 解析： 平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运 动．小球在水平方向的速度不变，在竖直方向上，因小球的加速度 g 不变，所以每经过相等 时间Δt，小球速度的变化Δv＝gΔt 相等，方向向下，如图所示． 小球的末速度为初速度与速度变化量的矢量和，而速度的变化量Δv＝aΔt，方向与加速 度方向相同． 答案： C 4．物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切 tan α随时间 t 变化的图 象是如图中的( ) 答案： B 5．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以 25 m/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＝10 m/s2，球在墙面上反弹点 的高度范围是( ) A．0.8 m 至 1.8 m B．0.8 m 至 1.6 m C．1.0 m 至 1.6 m D．1.0 m 至 1.8 m 解析： 由题意知网球做平抛运动的初速度 v0＝25 m/s.水平位移在 x1＝10 m 至 x2＝15 m 之间．而水平位移为 x＝v0·t＝v0· 2h g ，由此可得 h＝g·x2 2v20 ，将 g、x1、x2、v0 代入得 h1＝0.8 m，h2＝1.8 m．所以网球的反弹高度在 0.8 m 至 1.8 m 之间，A 对． 答案： A 6．如图所示，a、b 两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出，其平抛运动轨迹的 交点为 P，则以下说法正确的是( ) A．a、b 两球同时落地 B．b 球先落地 C．a、b 两球在 P 点相遇 D．无论两球初速度大小多大，两球总不能相遇 解析： 竖直方向上，两球同时做自由落体运动，故落地前任何时刻，a 都在 b 的上侧， 两球不可能相遇，故 D 正确．另由平抛运动时间 t＝ 2h g 知 b 球先落地，即 B 正确． 答案： BD 7．如图所示，一战斗机在距地面高度一定的空中，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，假设投弹后飞机仍以原速 度水平匀速飞行，则(空气阻力不计)( ) A．飞机投弹时在 P 点的正上方 B．炸弹落在 P 点时，飞机在 P 点的正上方 C．飞机飞行速度越大，投弹时飞机到 P 点的距离应越小 D．无论飞机飞行速度多大，从投弹到击中目标经历的时间是一定的 答案： BD 8．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 表示竖直分运动的 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 时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切值为1 2 D．2t1 时间内的位移方向与初速度方向夹角为 60° 答案： AC 9. 斜面上有 a、b、c、d 四个点，ab＝bc＝cd，从 a 点正上方 O 点以速度 v 水平抛出一小 球，它落在斜面上 b 点，如图所示．若小球从 O 点以速度 2v 水平抛出，不计空气阻力，则 它落在斜面上的( ) A．b 与 c 之间某一点 B．c 点 C．c 与 d 之间某一点 D．d 点 解析： 如图所示，当小球以速度 2v 水平抛出时，下落相同的高度 Of，水平方向发生的位移 ef ＝2f b，故当小球以速度 2v 水平抛出时，小球将落在斜面上的 b、c 之间，A 选项正确． 答案： A 10．如图所示为一物体做平抛运动的 x－y 图象，物体从 O 点抛出，x、y 分别为其水平 位移和竖直位移，在物体运动过程中的任一点 A(x，y)，其速度方向的反向延长线交于 x 轴 的 D 点，则 OD 的长为( ) A．x B．0.5x C．0.3x D．不能确定 解析： 设平抛运动的初速度为 v0，经时间 t 后的水平位移为 x，速度 v 与竖直方向之 间的夹角为α，如题图所示，D 为 A 点处速度方向的反向延长线与水平分位移的交点． 表征速度方向的角的正切值为 tan α＝v0 vy 由平抛运动规律得： 水平方向位移：x＝v0t 竖直方向：y＝1 2gt2，vy＝gt 由以上几式得 tan α＝ x 2y ，在 Rt△DEA 中 DE ＝ytan α＝x 2 ，所以 OD ＝x 2 该式表明平抛运动的速度方向的反向延长线交平抛运动水平位移的中点． 答案： B 11．以 16 m/s 的速度水平抛出一石子，石子落地时的速度方向与抛出时的速度方向成 37°角，不计空气阻力，那么石子抛出点与落地点的高度差是多少？石子的落地速度是多少？ (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析： 石子落地时的速度是合速度，将其分解为水平和竖直两个方向的分速度，如图 所示． 则表征速度方向的角的正切值为 tan 37°＝vy v0 ，故 vy＝3 4v0＝12 m/s.因竖直方向是自由落 体运动．故 vy＝gt，得 t＝1.2 s，下落高度 h＝1 2 gt2＝7.2 m，落地速度 vt＝ v20＋v2y＝20 m/s. 答案： h＝7.2 m vt＝20 m/s 12. 如图所示，水平桌面高 h＝0.8 m，桌面上在 A 点有一速度为 v0＝1 m/s 向右运动的木块， 当木块滑过桌边 B 点以后做平抛运动，落到距桌边的水平距离 L＝0.32 m 处，若 A、B 之间 的距离为 0.9 m，g 取 10 m/s2，求木块和桌面间的动摩擦因数μ. 解析： 设物体在 AB 段运动的加速度为 a，到 B 处的速度为 v1，AB 距离 l＝0.9 m，则 由μmg＝ma，可得：a＝μg① v21－v20＝－2al② 过 B 点后做平抛运动，有：h＝1 2gt2③ L＝v1t④ 由①②③④得μ＝0.02. 答案： 0.02