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课时作业(12) 抛体运动
1.某人站在地面上斜向上抛出一小球,球离手时的速度为v0,落地时的速度为v1.忽略空气阻力,下列图中能正确描述速度变化过程的是( )
A B
C D
C [小球做斜抛运动的加速度不变,竖直向下,可知速度的变化量的方向竖直向下,由矢量三角形知,速度的变化方向应沿竖直方向.故C正确.]
2.(2021·山东滨州模拟)如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面方程为y=x2,在y轴上有一点P,坐标为(0,6 m).从P点将一小球水平抛出,初速度为1 m/s.则小球第一次打在曲面上的位置为(不计空气阻力)( )
A.(3 m,3 m)
B.(2 m,4 m)
C.(1 m,1 m)
D.(1 m,2 m)
C [设小球经过时间t打在斜面上M(x,y)点,则水平方向:x=v0t,竖直方向上:6-y=gt2又因为y=x2可解得:x=1 m,y=1 m,故C正确,A、B、D错误.]
3.(2021·广西八市调研)某同学想要测量一斜坡的倾角θ,他在斜坡上的A点以大小为v0=5 m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在斜坡上的B点,测出A、B间的距离为L=5 m,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则斜坡的倾角为( )
A.30°
B.37°
C.45°
D.60°
C [根据x2+h2=L2得,(v0t)2+=1,解得θ=45°.故C正确,A、B、D错误.]===L2,代入数据解得t=1 s,则有:tan θ=
4.如图所示,水平面上固定一个斜面,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,小球在空中运动的时间为t0.现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛该小球,以下哪个图象能正确表示小球在空中运动的时间t随初速度v变化的关系( )
C [设斜面倾角为θ,当小球落在斜面上时,有tan θ=,知运动时间不变,可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线,然后是平行于横轴的直线,故C正确.]gt2,解得t=,即t与速度v成正比;当小球落在水平面上时,根据h=,解得t==
5.(多选)(2019·全国卷Ⅱ)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其vt图象如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则( )
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
BD [vt图象中图线与t轴包围的面积表示位移大小,第二次滑翔过程中所围面积大表示在竖直方向上位移大,A错误;比较身体姿态对下落速率的影响,应控制两次水平速度相同,运动员在水平方向上的运动可看成匀速直线运动,由x=vt知运动时间长的水平位移大,B正确;从起跳到落到雪道上,第一次速度变化大,时间短,由a=,可知第二次滑翔过程中在竖直方向上平均加速度小于第一次,C错误;vt图象的斜率表示加速度,速率为v1时,第二次加速度小,设阻力为f,由mg-f=ma,可得第二次受到的阻力大,D正确.]
6.(多选)(2020·江苏卷)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l.忽略空气阻力,则( )
A.A和B的位移大小相等
B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的
D.A的末速度比B的大
AD [由抛出点和落地点的几何关系,可推出小球A、B的位移大小相等,A对.平抛的竖直分运动是自由落体运动,由h=,vA>vB,D对.],vB=+mBgl,解得vA=mBv=mBv+mAg·2l,mAv=mAv,C错.根据机械能守恒定律,,A的初速度是B的==,小球B的初速度v0B===倍,B错.小球A的初速度v0A=gt2可推出A运动的时间是B的
7.(2021·浙江金华十校模拟)娃娃机是一款深受青少年喜爱的电子游戏.游戏者操控机器手臂,将毛绒玩具夹住并送往出口D点上方某处投下.如图所示,机器手臂夹住毛绒玩具从A点由静止开始竖直向上以大小为a1的加速度先做匀加速直线运动,再以大小相等的加速度a1做匀减速直线运动,到B点刚好停下;接着以加速度a2沿水平匀加速直线运动到某处C后放开手臂,使毛绒玩具从C点做平抛运动落到D处.已知毛绒玩具的质量m=100 g,它的上升距离hAB=0.8 m,上升时间t1=2 s,出口D点到A点的距离s=0.8 m.不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)毛绒