内容正文:
第13练 抛体运动
一、平抛运动的特点
1.做平抛运动的物体水平方向不受力,做匀速直线运动;竖直方向只受重力,做自由落体运动;其合运动为匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线.
2.平抛运动的速度方向沿轨迹的切线方向,速度大小、方向都不断变化.
二、平抛运动的规律
1.平抛运动的时间:t=,只由高度决定,与初速度无关.
2.水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同决定.
3.落地速度:v=,落地速度由初速度和高度共同决定.
=,与水平方向的夹角为θ,tan θ==
三、平抛运动的推论
1.做平抛运动的物体在某时刻速度方向与水平方向的夹角θ、位移方向与水平方向的夹角α的关系为tan θ=2tan α.
2.做平抛运动的物体在任意时刻的速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
四、斜抛运动
1.斜抛运动的性质:斜抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.
2.斜抛运动的基本规律(以斜上抛为例说明,如图5所示)
斜上抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动.
(1)速度公式:vx=v0x=v0cos θ
vy=v0y-gt=v0sin θ-gt
(2)位移公式:x=v0cos θ·t
y=v0sin θ·t-gt2
一、选择题
1. 学习物理,不仅要重视物理知识的学习更要重视物理思想方法的领悟,下列关于物理方法正确的是( )
A. 牛顿是国际单位制的基本单位
B. 牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的
C. 对平抛运动进行分解必须沿水平和竖直两个方向
D. 探究合力与分力的关系采用的是等效替代的方法
【答案】D
【解析】A.牛顿不是国际单位制的基本单位,而是导出单位,故A错误;
B.验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,其原因是生活中不受外力的物体是没有的;但该实验是在一定的事实基础上,经分析、合理的科学推理得出的规律,故B错误;
C.对平抛运动进行分解不一定沿水平和竖直两个方向,也可沿任意两个相互垂直的方向分解,故C错误;
D.合力与分力是等效替代的关系,探究合力与分力的关系,用的是“等效替代”的方法,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,将一软木板挂在竖直墙壁上,作为镖靶,将A、B两只飞镖从离墙壁一定距离的同一位置处,分别将它们水平掷出,两只飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图),不计空气阻力则下列说法中正确的是( )
A. A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
B. A镖的质量比B镖的质量大
C. B镖的运动时间比A镖的运动时间长
D. B镖插入靶时的速度一定比A镖插入靶时的速度大
【答案】C
【解析】AC.根据
可知B下落的高度大,则B运动的时间长,两镖的水平位移相等,根据
可知B镖的初速度小,A镖的初速度大,故A错误,C正确;
B.平抛运动的时间、速度与质量无关,根据题意无法比较两飞镖的质量,故B错误;
D.B镖运动到木板上时,竖直分速度大,但是水平分速度小,根据平行四边形定则知,B镖的末速度不一定大,故D错误;
故选C。
3.为了国家边防巩固、国家安宁,解放军同志常年驻扎在了无人烟的小岛上.岛上物资贫乏,只能用轮船运送或者飞机投送.如图是飞机低空投送物资,飞机距地面高500米,飞行速度为
,重力加速度为
.飞机水平距离小岛多远开始投送物资,物资刚好能落在小岛上( )
A.100m
B.500m
C.1000m
D.1500m
【答案】C
【解析】
代入数据得
4.如图所示,将一小球从固定斜面顶端A以某一速度水平向右抛出,恰好落到斜面底端B。若初速度不变,对小球施加不为零的水平方向的恒力F,使小球落到
连线之间的某点C。不计空气阻力,则( )
A.小球落到B点与落到C点所用时间相等
B.小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同
C.小球落到C点时的速度方向不可能竖直向下
D.仅改变力F的大小,力F越大,小球落到斜面的时间越短
【答案】D
【解析】对小球施加不为零的水平方向的恒力F时,小球在竖直方向的运动不变,仍做自由落体运动,因落到B点的竖直位移大于落到C点的竖直位移,根据
可知,小球落到B点所用时间与落到C点所用时间不相等,选项A错误;由题图可知,对小球施加的水平方向的恒力F一定是水平向左的,小球在水平方向做匀减速运动,若到达C点时水平速度恰好减为零,则落到C点的速度方向竖直向下,而落到B点的小球做平抛运动,到达B点的速度方向不可能竖直向下,故选项BC错误;设斜面倾角为α,当施加力F时,竖直方向有
,水平方向有
,而
,解得
,可知力F越大,小球落到斜面的时间t越短,选项D正确。
5.如图所示,在斜面顶端A分别以速度
、
、
水平抛出一相同小球,小球分别落在斜面上的M、N、P点(M、N、P为斜面的四等分点),平抛时间分别为
、
、