课时作业(5) 第一章 第四节 生活和生产中的抛体运动（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

课时作业(5)　生活和生产中的抛体运动 [对应学生用书P103] 1．如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上．若棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h.棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g.则此跳跃过程(　　) A．所用时间t＝ B．水平位移大小x＝2v0 C．初速度的竖直分量大小为2 D．初速度大小为 B　[竖直方向由h＝gt2可得t＝，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2，故A错误；水平位移x＝2v0 ，故B正确；初速度的竖直分量大小为gt＝，故C错误；用速度的合成得：初速度大小为，故D错误．] 2．(多选)在地面上以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C，A、B、C三球的抛射角分别为θA，θB，θC，它们在空中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是(　　) A．A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同 B．B球的射程最远，所以最迟落地 C．A球的射高最大，所以最迟落地 D．A、C两球的射程相等，则两球的抛射角互为余角，即θA＋θC＝90° ACD　[A、B、C三球在运动过程中，只受到重力作用，故具有相同的加速度g，A正确；斜上抛运动可以分成上升和下落两个过程，下落过程就是平抛运动，根据做平抛运动的物体在空中运动的时间只由抛出点的高度决定可知，A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长，再由对称性可知，斜上抛物体上升和下落时间是相等的，所以A球最迟落地，B错误，C正确；由于A、C两球的射程相等，根据射程x＝可知，sin 2θA＝sin 2θC，在θA≠θC且两角都为锐角的情况下，必有θA＋θC＝90°，才能使等式成立，故D正确．] 3．(多选)如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置，图乙是其工作原理的简化图．将质量为m＝10 kg的石块装在距离转轴L＝4.8 m的长臂末端口袋中．发射前长臂与水平面的夹角α＝30°.发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止，石块靠惯性被水平抛出．若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s＝19.2 m．不计空气阻力，g＝10 m/s2，则(　　) A．石块被抛出瞬间速度大小为12 m/s B．石块被抛出瞬间速度大小为16 m/s C．石块落地瞬间速度大小为20 m/s D．石块落地瞬间速度大小为16 m/s BC　[石块平抛运动的高度：h＝L＋L sin 30°＝7.2 m，而h＝gt2，解得：t＝＝ s＝1.2 s，则石块抛出时的速度大小：v0＝＝ m/s＝16 m/s，故A错误，B正确；石块落地时竖直方向上的分速度：vy＝ ＝ m/s＝12 m/s，则落地时的速度大小：v＝ ＝ m/s＝20 m/s，故C正确，D错误．] 4．如图甲所示，水平地面上有一个底端固定、倾角α可调的斜面，右侧在D点与一个水平平台相接．固定在平台上的弹射装置可以将小球以不同水平初速度v0弹出，改变斜面倾角α使小球每次均垂直落到斜面上， ­图线如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则平台高度H为(　　) A．0.5 m　　　　　 B．1 m C．1.5 m D．2 m D　[固定在平台上的弹射装置可以将小球以不同水平初速度v0弹出，改变斜面倾角α使小球每次均垂直落到斜面上，根据几何关系可知小球末速度的方向与竖直方向夹角为α，则tan α＝，h＝gt2，x＝v0t，台高为H＝h＋x tan α，联立解得＝－2，结合题图乙可得2gH＝ m2/s2，解得H＝2 m，选项D正确．] 5．如图，做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度v＝24 m/s，落地时速度vt＝30 m/s，g取10 m/s2.求： (1)物体抛出时速度的大小和方向； (2)物体在空中的飞行时间t. 解析　(1)根据斜抛运动的对称性，物体抛出时的速度与落地时的速度大小相等，故v0＝vt＝30 m/s， 设与水平方向夹角为θ，则cos θ＝＝，故θ＝37°. (2)竖直方向的初速度为 v0y＝ ＝ m/s＝18 m/s 故飞行时间t＝＝2× s＝3.6 s 答案　(1)30 m/s　与水平方向夹角为37° (2)3.6 s 6．一座炮台置于距水平地面60 m高的山崖边，以与水平线成45°角的方向斜向上发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度为120 m/s.(忽略空气阻力，取g＝10 m/s2)求： (1)炮弹所达到的最大高度； (2)炮弹落到地面的时间； (3)炮弹从抛出点到落地点的水平距离． 解析　将炮弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动． (1)炮弹离开炮口时竖直分速度 vy＝v0sin 45°＝120× m/s＝60 m/s， 上升的高度h1＝＝360 m. 则炮弹到达的最大高度为 H＝36