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基础达标练
1.在一次飞越黄河的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约为1 s,忽略空气阻力,则最高点与着地点的高度差约为(g取10 m/s2)( )
A.8.0 m B.5.0 m
C.3.2 m D.1.0 m
解析:汽车从最高点开始做平抛运动,竖直方向y=gt2=×10×12 m=5.0 m,即最高点与着地点的高度差约为5.0 m,B正确。
答案:B
2.一滑雪运动员以一定的初速度从一平台上滑出,刚好落在一斜坡上的B点,且与斜坡没有撞击,则A、B两点连线与竖直方向所成夹角α和斜坡倾角θ的关系为( )
A.tan θ·=2 B.tan θ·tan α=2
C.tan α·=2 D.tan θ·tan α=1
解析:由题知到达B点时,运动员的速度方向刚好沿斜面向下,根据平行四边形定则知,tan θ==,tan(90°-α)===,则tan θ=2tan(90°-α)=2,即tan θ·tan α=2,故选B。
答案:B
3.平抛一个物体,当抛出1 s后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.初速度为10 m/s
B.落地速度为10 m/s
C.开始抛出时距地面的高度为25 m
D.水平射程为20 m
解析:该物体平抛的初速度v0=vy1=gt1=10×1 m/s=10 m/s,A正确;落地速度为v==20 m/s,B错误;落地的竖直速度为vy2=v0tan 60°=10 m/s,开始抛出时距地面的高度h==15 m,C错误;水平射程为x=v0t2=10× m=10 m,D错误。
答案:A
4.(多选)如图所示,x轴在水平地面上,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长
B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
解析:三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动,根据平抛运动规律可得x=v0t,y=gt2,所以t=,由yb=yc>ya,得tb=tc>ta,选项A错误,B正确;又v0=,因为xb<xa,xb>xc,故va>vb,vb>vc,选项C错误,D正确。
答案:BD
5.在同一点O抛出的三个物体做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是( )
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC
B.vA=vB=vC,tA=tB=tC
C.vA<vB<vC,tA>tB>tC
D.vA>vB>vC,tA<tB<tC
解析:三个物体都做平抛运动,取一个相同的高度,此时物体下降的时间相同,水平位移大的物体的初速度较大,如图所示,由图可知vA<vB<vC。由h=gt2可知,物体下降的高度决定物体运动的时间,tA>tB>tC,所以C正确。
答案:C
6.(多选)如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为6 m处的O点,以1 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,g取10 m/s2,则可以求出( )
A.撞击点离地面高度为5 m
B.撞击点离地面高度为1 m
C.飞行所用的时间为1 s
D.飞行所用的时间为2 s
解析:利用平抛运动的规律并结合几何知识,可知水平方向x=v0t,竖直方向6 m-x=gt2,联立解得x=1 m,t=1 s,B、C正确。
答案:BC
7.如图所示,若质点以初速度v0正对倾角为θ=37°的斜面水平抛出,要求质点到达斜面时位移最小,则质点的飞行时间为( )
A. B.
C. D.
解析:要使质点到达斜面时位移最小,则质点的位移应垂直斜面,如图所示,有x=v0t,y=gt2,且tan θ===,所以t===,选项C正确。
答案:C
8.(多选)如图所示,质量相同的A、B两质点,从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,质点A在竖直平面内运动,落地点为P1,质点B沿光滑斜面运动,落地点为P2,并且P1和P2在同一水平地面内,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.从抛出到落地,质点B的运动时间长
B.从抛出到落地,质点A、B沿x轴方向的位移相同
C.落地时质点A、B的速率相等
D.落地时质点A的速率大
解析:设斜面的高度为h,斜面倾角为θ,从抛出到落地,质点A、B的运动时间分别为tA、tB,沿x轴方向的位移分别为xA、xB,落地时质点A、B的速率分别为vA、vB,则对质点A,h=gt,得tA=,vAy=gtA=,对质点B,=gtsin θ,得tB==,则tA<tB,vBy=gtBsin