内容正文:
“四翼”检测评价(三) 研究平抛运动的规律
A组—重基础·体现综合
1.(多选)物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的( )
A.物体运动的加速度
B.物体沿水平方向运动的分速度
C.物体沿竖直方向运动的分速度
D.物体运动的位移方向
解析:选AB 做平抛运动的物体,只受重力作用,所以运动过程中的加速度始终为g,A正确;水平方向不受力,做匀速直线运动,速度不变,所以B正确;竖直方向做自由落体运动,即v=gt,速度均匀增加,C错误;位移方向时刻变化,故D错误。
2.(多选)如图所示,节水灌溉中的喷嘴距地面高0.45 m,假定从喷嘴水平喷出的水做平抛运动,喷灌半径为3 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,则( )
A.水从喷嘴喷出至落地的位移为3 m
B.水从喷嘴喷出至地面的时间为0.3 s
C.水从喷嘴喷出落地时的速度大小为10 m/s
D.水从喷嘴喷出的速度大小为10 m/s
解析:选BD 喷嘴距地面高0.45 m,喷灌半径为3 m,则水的位移大于3 m,故A错误;根据h=gt2,得:t== s=0.3 s ,故B正确;水从喷嘴喷出的速率为v0== m/s=10 m/s,水从喷嘴喷出在竖直方向上做加速运动,速度增大,则落地的速度大于10 m/s,故C错误,D正确。
3.(2022·山东济宁高一检测)如图,某公园有喷水装置,若水从小鱼模型口中水平喷出,忽略空气阻力及水之间的相互作用,则( )
A.喷水口高度一定,喷水速度越大,水从喷出到落入池中的时间越长
B.喷水口高度一定,喷水速度越大,水从喷出到落入池中的时间越短
C.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远
D.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越近
解析:选C 据题可将水的运动看作平抛运动,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,则有:竖直方向h=gt2,t=,可知水从喷出到落入池中的时间由喷水口高度决定,与喷水速度无关,所以喷水口高度一定,运动时间一定,故A、B错误;水平方向有:x=v0t=v0,则知喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远,故C正确,D错误。
4.一个晴朗无风的冬日,滑雪运动员从雪坡上以v0的水平速度滑出,落在雪坡下面的水平面上,运动员在空中保持姿势不变。当v0增大时( )
A.落地时间增大 B.飞出的水平距离增大
C.落地时速度减小 D.落地时速度方向不变
解析:选B 设运动员下落的高度为h,根据位移时间关系可得h=gt2,解得t=,可知落地时间与初速度v0无关,故落地时间不变,A错误;根据x=v0t可知,t不变,当v0增大时飞出的水平距离增大,故B正确;落地时速度v==,g、h不变,故当v0增大时落地时的速度增大,C错误;设落地时速度方向与水平方向的夹角为θ,根据速度的合成与分解可得tan θ==,g、t不变,当v0增大时,θ减小,故D错误。
5.(多选)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力,则( )
A.A和B的位移大小相等
B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的
D.A的末速度比B的大
解析:选AD 由题意可知,落地后,小球A的位移的大小为sA== =l,小球B的位移的大小为sB===l,显然小球A、B的位移大小相等,A正确;小球A的运动时间为tA= =,小球B的运动时间为tB= =,则tA∶tB=∶1,B错误;小球A的初速度为vxA===,小球B的初速度为vxB===,则vxA∶vxB=1∶2,C错误;落地瞬间,小球A竖直方向的速度为vyA=,小球B竖直方向的速度为vyB=,则落地瞬间小球A的速度为vA== ,小球B的速度为vB==,显然vA>vB,D正确。
6.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,小球正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,O、P的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球时,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球落在P点的时间是
B.Q点在P点的下方
C.v1>v2
D.小球落在P点所用的时间与落在Q点所用的时间之比是
解析:选D 以水平速度v1从O点抛出小球,小球正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,根据几何知识知tan θ==,所以t1=,故A错误;当以水平速度v2从O点抛出小球时,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何知识知tan θ=,所以t2=,根据速度偏角的正切值等于位移偏角正切值的2倍,知Q点在P点的上方,t2<t1,水平位移x2>x1,所以v2>v1,故B、C错误;小球落在P点所用的时间与落在Q点所用的时间之比=,故D正确。
7.如图所示