内容正文:
05 抛体运动
[-考点-07-] 类平抛运动
1.受力特点
物体所受的合外力为恒力,且与初速度方向垂直.
2.研究方法:运动的分解
将运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿合外力方向的初速度为零的匀变速直线运动.
3.运动规律
初速度v0方向上:vx=v0,x=v0t.
合外力方向上:a=,vy=at,y=at2.
典例1(2023·南通市·期末)如图所示,将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出(即v0∥CD),小球运动到B点,已知A点的高度为h,重力加速度为g,求:
(1)小球加速度的大小;
(2)小球到达B点的时间;
(3)小球到达B点时的速度大小.
典例2(2023·高一课时练习)直角坐标系处于竖直平面内,将一质量的小球从坐标原点O处抛出,抛出的初速度大小为,方向与y轴正向成角,抛出小球的同时施加一与y轴正向成角,大小的恒定作用力,已知F和与坐标系处于同平面内,如图所示,不计空气阻力,g取.求:
(1)小球受到的合力大小和方向;
(2)小球第一次经过y轴所用时间.
1.(2023·高一课时练习)如图所示,质量为0.1kg的小球放在光滑水平面上的P点,现给小球一个水平初速度v0,同时对小球施加一个垂直于初速度的水平恒力F,小球运动1s后到达Q点,测得P、Q间的距离为1m,P、Q连线与初速度的夹角为37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则初速度v0的大小和恒力F的大小分别为( )
A.0.6m/s,0.12N
B.0.6m/s,0.16N
C.0.8m/s,0.12N
D.0.8m/s,0.16N
2.(2023·高一课时练习)如图所示的光滑斜面ABCD是边长为l的正方形,倾角为30°,一物块(视为质点)沿斜面左上方顶点A以平行于AB边的初速度v0水平射入,到达底边CD中点E,则( )
A.初速度
B.初速度
C.物块由A点运动到E点所用的时间
D.物块由A点运动到E点所用的时间
3.如图所示,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,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平地面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )
A.A、B的运动时间相同
B.A、B沿x轴方向的位移相同
C.A、B运动过程中的加速度大小相同
D.A、B落地时速度大小相同
4.(2023·黑龙江大庆·高三校考)如图所示,一物体在光滑水平面上在恒力F(图中未画出)的作用下做曲线运动,物体的初速度、末速度方向如图所示(图中两条虚线为水平面上的平行参考线),下列说法正确的是( )
A.物体运动轨迹是圆周 B.F的方向可以与v2成45°
C.F的方向可以与v1垂直 D.F的方向可以与v2垂直
5.(多选)(2023·江西南昌·高一统考期末)如图所示,在倾角为的足够大的光滑斜面上,将小球a、b同时沿水平方向以相同的速率相对抛出.已知初始时a、b在同一水平面上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.抛出后的一段时间内,a的运动轨迹是直线
B.抛出后的一段时间内,b的运动轨迹是抛物线
C.无论速率为多少,a、b一定能相遇
D.无论速率为多少,a、b不可能相遇
6.(多选)(2023·全国·高二假期作业)在光滑的水平地面上有一木块(可视为质点),在水平恒力F作用下,由静止开始经过2s时间速度达到10m/s,2s末把外力水平旋转,大小保持不变,再经过2s到达某一点,则( )
A.4s末木块的速度大小为20m/s
B.4s末木块的速度大小为10m/s
C.4s末木块距出发点的距离为10m
D.4s末木块距出发点的距离为10m
7.(2023·安徽六安·高一校考期中)如图所示是一儿童游戏机的简化示意图。游戏面板与水平面所成夹角θ=30°,半径为R=0.8m的四分之一圆弧轨道BC与直管道AB相切于B点,C点为圆弧轨道最高点(切线水平),通过手柄P控制可发射速度不同的小球(可视为质点).已知C点到水平面的高度h=1.25m,重力加速度g取,不计一切阻力.
(1)求小球通过C点的最小速度;
(2)若小球以最小速度通过最高点,求小球到达水平面时的速度大小以及此时到C点的水平距离.
8.如图所示的光滑固定斜面长为l、宽为b、倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,试求:(重力加速度为g,不计空气阻力)
(1)物块由P运动到Q所用的时间t;
(2)物块由P点水平射入时初速度的大小v0;
(3)物块离开Q点时速度的大小v.
9.(2023·甘肃·期中)在光滑的水平面内,建立一平面直角坐标系,一质量m=1kg的小物块以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点O时开始受一沿y轴正方