内容正文:
13、平抛运动
一、选择题
1.飞镖是常见的一种娱乐方式,某同学瞄准标靶,水平掷出飞镖,飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处,如图所示,若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动,仅改变其中一个因素,使飞镖能落在标靶中心处,以下方式可行的是( )
A.离标靶稍近一点
B.让飞镖出手速度稍小一些
C.飞镖出手点的高度再高一点
D.把标靶的位置往下移动一点
【答案】B
【详解】
A.离标靶稍近一点,水平距离减小,初速度不变,则飞镖击中靶子的时间减小,竖直方向下落的高度减小,飞镖将打在A正点上方,故A错误;
B.让飞镖出手速度稍小一些,水平距离不变,初速度变小,则飞镖击中靶子的时间增大,竖直方向下落的高度增大,可使飞镖打在A点正下方,从而击中靶心,故B正确;
C.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若飞镖出手点的高度再高一点,飞镖将打在A点正上方,故C错误;
D.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若把标靶的位置往下移动一点,飞镖将打在A点正上方,故D错误。
故选B。
2.甲、乙两位同学进行投篮比赛,由于两同学身高和体能的差异,他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出的运动轨迹如图所示,两人同时抛出的篮球都能分别垂直击中竖直篮板的同一点,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板
B.乙抛出的篮球初速度比甲抛出篮球的初速度小
C.甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角小
D.甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度比乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大
【答案】A
【详解】
A.篮球做反方向的平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,甲抛出的篮球高度小于乙抛出的篮球的高度,甲抛出的篮球用时少,则甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板,A正确;
B.水平方向上,乙抛出的篮球的水平位移大于甲抛出的篮球的水平位移,乙抛出的篮球的时间大于甲抛出的篮球的时间,则乙抛出的篮球的水平速度和甲抛出的篮球的水平速度大小关系无法比较,篮球做反方向的平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,甲抛出的篮球高度小于乙抛出的篮球的高度,则甲抛出的篮球竖直速度小于乙抛出的篮球的竖直速度,根据速度的合成,则甲乙抛出的篮球初速度无法比较,B错误;
C.甲抛出的篮球的位置比乙抛出的篮球的位置靠近篮架,则甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角大,C错误;
D.水平方向上,乙抛出的篮球的水平位移大于甲抛出的篮球的水平位移,乙抛出的篮球的时间大于甲抛出的篮球的时间,则乙抛出的篮球的水平速度和甲抛出的篮球的水平速度大小关系无法比较,则甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度与乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大小关系无法比较,D错误。
故选A。
3.山西刀削面堪称“天下一绝”传统的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到水平放置的开水锅里。如图所示,面刚被削离时与锅边缘的高度差
,与锅边缘水平距离
,锅的半径
,若削出的小面条
(当作质点)的运动可视为平抛运动,取重力加速度
,要使其落入锅中,水平初速度
的大小可为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
根据题意,因为削出的小面条
(当作质点)的运动可视为平抛运动,则可得
竖直方向
代入数据解得
水平方向
要使其落入锅中,则最小速度为
最大速度为
ACD错误,B正确。
故选B。
4.长为L的木板AB倾斜放置在水平地面上,倾角为
,在板的顶端A点沿水平方向抛出一个小球,小球恰好落在AB板的中点。若撤去木板,将小球从原位置沿原方向以原速度水平抛出,不计空气阻力,则小球落地时的水平位移大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
小球做平抛运动,恰好落在AB板的中点,则
撤去木板后
联立可得
故选C。
5.如图所示,小球以初速度
正对倾角为
的斜面水平抛出,小球刚好垂直碰撞斜面,小球做平抛运动的时间为t。重力加速度大小为g,下列判断正确的是( )
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
小球刚好垂直碰撞斜面时,碰撞速度与水平速度、竖直速度的情况如图所示
则有
结合
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
6.如图所示,特技演员平时训练有这样一个高难度科目:有一条结实的绳子一端栓在高度差为
m的AB两楼顶上,绳子绷直,使其与水平面夹角
,演员现从A楼顶下方
m的窗台上以速度v水平飞跃而出,如果能抓住绳子,则v至少为(忽略空气阻力,特技演员视为质点,
)( )
B.
C.
D.5m/s
【答案】C
【详解】
以速度v水平飞跃而出,如果能抓住绳子,则水平方向位移为
竖直方向位移为
由几何关系可知
联立解得
则