内容正文:
专题3 平抛运动规律的应用
一、单选题
1.如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放两颗炸弹,分别击中山坡上的点和点。释放两颗炸弹的时间间隔为△,此过程中飞机飞行的距离为;击中、的时间间隔为△,、两点间水平距离为。不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A.△△, B.△△,
C.△△, D.△△,
【答案】A
【解析】释放的炸弹做平抛运动,若落地点在同一水平面上,落地的时间间隔与释放的时间间隔相等,由于在点的上方,则击中、的时间间隔△△。因炸弹飞行时间小于飞机的飞行时间,所以飞机飞行的距离为大于间的水平距离;故A正确,BCD错误。
故选A。
2.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,则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时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为1
D.2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°
【答案】D
【解析】图线2是初速度为0的匀加速直线运动,所以图线2表示的是竖直分运动.故A错误.t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等,则速度与初速度方向的夹角为45°.故B错误.图线与时间轴围成的面积表示位移,则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1:2,所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为0.5.故C错误.2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等,所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°.故D正确.故选D.
3.如图所示,水平地面上有P、Q两点,A点和B点分别在P点和Q点的正上方,距离地面高度分别为h1和h2.某时刻从A点以速度v1水平抛出一个小球,经过时间t后,又从B点以速度v2水平抛出另一球,结果两球同时落在P、Q连线的中点,则有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.设B球运动时间为t2,则A球运动时间为:
根据:
得:
故A错误.
BCD.两球同时落在P、Q连线的重点,说明平抛运动的水平位移相等,所以有:
联立解得:
所以B错误,C正确,D错误.
4.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在助滑路上获得高速后从点水平飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度,山坡看成倾角为的斜面,不考虑空气阻力,则运动员(,,)( )
A.落到斜面上时的速度大小为 B.在空中飞行的平均速度为
C.落到斜面上时的位移为 D.在空中飞行的时间为
【答案】D
【解析】D.运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移、竖直方向的位移分别为
,
又,解得
、、
故D正确;
A.运动员落在斜面上时速度的竖直分量
运动员落到斜面上时的速度
故A项错误;
C.运动员落到斜面上时的位移
故C项错误;
B.运动员在空中飞行的平均速度
故B项错误。
故选D。
5.某军区某旅展开的实兵实弹演练中,某火箭炮在山坡上以初速度水平发射炮弹,所有炮弹均落在山坡上,炮弹运动简化为平抛运动,如图所示,则下列选项说法正确的是( )
A.若将炮弹初速度减为,炮弹落在斜面上速度方向与斜面夹角不变
B.若将炮弹初速度减为,炮弹落在斜面上速度方向与斜面夹角变小
C.若将炮弹初速度减为,炮弹落在斜面上的速度方向与斜面夹角变大
D.若将炮弹初速度减为,炮弹位移变为原来的
【答案】A
【解析】A、B项:由平抛运动规律的推论可知,只要落在斜面上的炮弹速度方向与水平方向的夹角正切值都等于斜面倾角正切值的两倍,故A正确,B错误;
C项:由于落在斜面上的炮弹速度方向与水平方向的夹角相等,所以炮弹速度方向与斜面夹角不变,故C错误;
D项:只要落在斜面上的炮弹有:解得:,由于初速度变为原来的一半,所以运动时间为原来的一半,由公式可知,水平位移变为原来的四分之一,由几何关系易得,炮弹的位移变为原来的四分之一,故D错误.
6.球网高出桌面H,网到左右桌边的距离为L。某人在乒乓球训练中,从左侧处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。不计空气阻力。则( )
A.击球点的高度与网高度之比为2∶1
B.乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2∶1
C.乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为1∶2
D.乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2
【答案】D
【解析】B.乒乓球水平方向做匀速直线,右侧的水平距离是左侧的两倍,所以乒乓球在网左右两侧运动时间之比为1:2。故B错误;
A.乒乓球竖直方向做自由落体运动,有
可知,击球点的高度与网高之比为9:8。故A错误;
C.乒乓球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘