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5.2.2 平抛运动的综合应用(解析版)(备作业)
姓名:___________班级:___________错题号:___________
一、单选题
1.如图所示,小球1从O点正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出,同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方抛出一小球2,两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇。若不计空气阻力,则两小球抛出后至相遇过程中,下列说法正确的是( )
A.斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B.两小球相遇点一定在距离地面h处
C.两小球相遇时,小球2恰好到达其运动轨迹的最高点
D.两小球初速度大小关系为
【答案】D
【详解】
AD.由于两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇,说明它们的水平位移大小相等,又由于运动的时间相同,所以它们在水平方向上的速度大小相等,设与水平方向的夹角为,则
可得
故A错误D正确;
B.根据题意,只能求出两小球运动时间相同,但不知道斜抛球竖直方向初速度的大小,所以不能判断两小球相遇点距离地面的高度,故B错误;
C.根据题意,两小球的运动时间相等,只能得到它们竖直方向的速度变化量相等,不能得出小球2的末速度状态,故C错误。
故选D。
2.图中虚线为某同学投出的铅球的运动轨迹,若不计空气阻力,则铅球抛出后( )
A.做变加速曲线运动
B.做匀变速曲线运动
C.某段时间内速度方向可能相同
D.加速度方向不同
【答案】B
【详解】
AB.铅球抛出后,仅受重力,加速度为g,方向竖直向下,水平方向做匀速直线运动,整体为匀变速曲线运动,A错误,B正确;
C.速度方向始终在改变,不可能在某段时间相同,C错误;
D.加速度方向相同,始终竖直向下,D错误。
故选B。
3.某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B,炮弹轨迹如图所示,已知炮口高度相同,忽略空气阻力,则( )
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的短
C.B在最高点的速度比A在最高点的小
D.B打到目标时的速度比A打到目标时的大
【答案】C
【详解】
A.炮弹在空中运动忽略空气阻力,即做斜上抛运动,只受重力,加速度相同都为重力加速度,故A错误;
B.斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动,水平方向为匀速直线运动,设上升的高度为,上升运动的时间为,下降的高度为,下降的时间为,根据竖直上抛运动的规律可知
,
由图可知,B上升的高度和下降的高度都比A大,故B运动时间比A运动时间长,故B错误;
C.根据斜上抛运动的规律可知,在运动的最高点只有水平方向的速度,两炮弹从最高点开始做平抛运动,由图可知,A的水平位移更大,A运动的时间更短,故A水平方向的速度更大,即B在最高点的速度比A的小,故C正确;
D.两炮弹从最高点平抛,则打到目标时的速度为
B的水平速度小,但其竖直高度比A大,则打到目标时的速度两者无法比较大小,故D错误。
故选C。
4.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球。某次球拍击球后,球斜向上飞出,并以速度垂直撞击竖直墙壁,球反向弹回后,正好回到击球点。已知球拍击球点离墙壁的水平距离为x,不计空气阻力,则( )
A.乒乓球往返的时间为
B.乒乓球撞击墙壁前后速度变化量为0
C.球拍击球点与墙壁撞击点的高度差为
D.球离开球拍时速度方向与水平面的夹角满足
【答案】D
【详解】
A.球反向弹回到击球点的运动是平抛运动,则水平方向有
则乒乓球往返的时间为
故A错误;
B.速度垂直撞击竖直墙壁,球反向弹回后,正好回到击球点,说明反向弹回时速度大小还是,但方向与撞前相反,故乒乓球撞击墙壁前后速度变化量为,故B错误;
C.由平抛运动规律可知
故C错误;
D.球离开球拍时,速度方向与水平面的夹角等于球弹回到球拍时速度方向与水平面的夹角,由平抛运动规律
联立可得
故D正确。
故选D。
5.如图所示,安装在地面上的音乐喷泉可沿不同方向喷出相同速率的水,观察发现,当水的喷出方向从竖直逐渐转到水平的过程中,水平射程先增大后减小(不计空气阻力),A、B、C三径迹的水相比较( )
A.回到地面的水流速度相同 B.沿B径迹运动的水,在空中时间最长
C.沿C径迹运动的水,在最高点的速度最大 D.沿A径迹运动的水,在相同时间内速度变化量最大
【答案】C
【详解】
A.整个过程为斜抛运动,看成两个平抛运动,落回地面时速度方向与初速度不一样,选项A错误;
B.竖直分速度越大,则运动时间越长,则沿A轨迹运动时时间最长,选项B错误;
C.因最高点时只剩水平方向速度,C轨迹竖直分速度最小,水平分速度最大,则沿C径迹运动的水,在最高点的速度最大,选项C正确;
D.三个轨迹都是匀变速曲线运动,所以相同时间速度变化量相同,选项D错误。
故选C。
二、多选题
6.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,该同学某次使球拍与水平方向夹角在B点