内容正文:
平抛运动常见题型总结(一)
类型一、平抛运动的基本规律
1.性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
2.研究方法:运动的合成与分解
(1)水平方向:匀速直线运动。
(2)竖直方向:自由落体运动。
3.基本规律(如图)
(1)速度
合速度的大小
设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有
(2)位移
合位移的大小
设合位移的方向与水平方向的夹角为α,有
(3)三个重要结论:①合速度方向与水平方向的夹角θ和合位移方向与水平方向的夹角α的关系,tan θ=2tan α。
②做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,即xOC=。
③速度变化:平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变化量(Δv=gΔt)相等,且必沿竖直方向,如图所示。任意两时刻的速度与速度的变化量Δv构成三角形,Δv沿竖直方向。
例题1.如图所示,一名同学在体育课上练习投郑铅球。某次铅球沿水平方向投出,离开手时的初速度为,距地面的高度为,铅球可以看成质点,不考虑空气阻力,重力加速度为,则铅球从离开手到落地的过程中,下列说法正确的是( )
A.后一半时间内速度的变化量大于前一半时间内速度的变化量
B.后一半时间内的位移大小等于前一半时间内的位移大小
C.铅球在空中运动的时间是
D.铅球落地瞬间的速度大小是
解析:A.根据题意可知,铅球离手之后做平抛运动,则速度变化量为
则后一半时间内速度的变化量等于前一半时间内速度的变化量
B.根据题意可知,铅球离手之后做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,后一半时间内的水平位移大小等于前一半时间内的水平位移大小,竖直方向上做自由落体,由公式可得,后一半时间内的竖直位移大小是前一半时间内的竖直位移大小的3倍,则后一半时间内的位移大小不等于前一半时间内的位移大小
C.根据题意可知,铅球离手之后做平抛运动,竖直方向上做自由落体,由公式可得,铅球在空中运动的时间是 故C正确;
D.根据题意,竖直方向上,由公式可得,铅球落地瞬间的竖直速度大小是
则铅球落地瞬间的速度大小是
练习:
1.如图所示,喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。若运动时间为0.2s,水平位移为0.6m,则平抛的初速度为( )
A.
B.3m/s
C.6m/s
D.9m/s
2.如图所示,从以10m/s沿水平方向匀速直线飞行的直升机上释放一个金属小球,小球在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,以下说法正确的是( )
A.小球从释放到B用时2s
B.小球经过A、B两点的时间间隔为
C.A、B两点间的高度差为30m
D.A、B两点间的高度差为40m
3.如图所示,轴在水平地面内,轴沿竖直方向。图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹,其中和从同一点抛出,和落到轴上同一点,不计空气阻力,则( )
A.的飞行时间比的短
B.的初速度比的大
C.的初速度比的大
D.和的飞行时间相等
4.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为, 那么它的运动时间是( )
A. B. C. D.
5.物体以速度水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分速度与水平分速度相等时,下说法中正确的是( )
A.竖直分位移等于水平分位移 B.即时速度大小为
C.运动的时间为 D.运动的位移为
6.以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物体的( )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度为
C.运动时间为 D.发生的位移为
7.将一小球以速度水平抛出,不计空气阻力,运动一段时间,当小球的竖直分位移是水平分位移大小的一半时( )
A.小球运动的时间为 B.此时小球的竖直分速度大小为
C.此时小球的速度大小为 D.此时小球速度的方向与水平方向夹角为30°
8.高中坠物十分危险,我们可以根据坠物落地时的运动状态判断坠物是从哪一楼层抛出的,假设某次实验中,垂直于竖直墙壁向外抛出一个可视为质点的物体,从监测画面中描绘出坠地物体落地速度方向与水平方向所成夹角为θ,经测量,若落地点距抛出点水平间距为10m,,则下列说法正确的是( )
A.坠物在空中飞行时间为20s B.坠物落地时速度与竖直方向夹角大于
C.坠物抛出时的初速度为0.5m/s D.坠物可能来自于7楼
9.如图所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为和,将两球水平抛出后,两球落地时的水平位移之比为,则下列说法正确的是( )
A.A、B两球的初速度之比为
B.A、B两球的位移相同
C