内容正文:
课时精练(九) 生活中的抛体运动
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.关于斜抛运动的性质,下列说法中正确的是( )
A.是匀速运动
B.是匀变速运动
C.是变加速运动
D.不同物体的斜抛运动具有不同的运动性质
B [斜抛运动是匀变速曲线运动,故B正确。]
2.关于做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是( )
A.速度不断减小
B.加速度不变
C.经过最高点时,瞬时速度为零
D.初速度越大,所能达到的最大高度一定越大
B [斜向上抛出的物体的速度先减小后增大,A错误;任何做抛体运动的物体的加速度都是自由落体的加速度g,B正确;斜向上抛出的物体经过最高点时,竖直方向速度瞬时为零,水平速度不为零,C错误;做斜上抛运动的物体所能达到的最大高度不只与初速度大小有关,还与初速度的方向有关,D错误。]
3.(多选)关于斜抛运动,下列说法正确的是( )
A.斜抛物体的上升过程与下降过程经历的时间相等
B.斜抛物体的上升过程与下降过程经过同一高度的两点时速度相同
C.斜抛物体的上升过程和下降过程水平位移相等
D.斜抛物体的上升过程与下降过程的轨迹关于过最高点的竖直线对称
ACD [根据斜抛运动的对称性可知故A、C、D正确;斜抛物体的上升过程与下降过程经过同一高度的两点时,速度大小相等,但方向一个斜向上,一个斜向下,故B错误。]
4.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是( )
A.① B.②
C.③ D.④
A [斜抛运动是匀变速曲线运动,其加速度都为重力加速度,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做竖直上抛运动,两球初速度相同,所以运动轨迹相同,与质量大小无关。]
5.做斜上抛的物体的运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动,下列图像中能正确描述竖直方向上物体运动的速度的是( )
C [斜上抛运动的竖直分运动是竖直上抛运动,其运动的速度先均匀减小到零,后反向均匀增大,由于规定向上为正方向,故速度先为正,后为负,C正确。]
6.关于斜抛运动中的射程,下列说法中正确的是( )
A.初速度越大,射程越大
B.抛射角越大,射程越小
C.初速度一定时,抛射角越大,射程越小
D.抛射角一定时,初速度越大,射程越大
D [斜抛运动中的射程,是由初速度和抛射角共同决定的,只知道初速度变化或抛射角变化,无法确定射程变化的大小,故A、B错误;初速度一定时,若抛射角小于45˚,随抛射角的增大,射程变大;若抛射角大于45˚,随抛射角的增大,射程减小,故抛射角为45˚时,射程最大,C错误;抛射角一定时,射程随初速度增大而增大,随初速度减小而减小,故D正确。]
7.(多选)如图所示,在地面的A点用弹弓以vA的速度打出一石子,方向与水平地面成θ角,石子落在楼顶上的B点,此时石子的速度为vB,不计阻力,以下说法中正确的是( )
A.若在B点以与vB大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点
B.若在B点以与vA大小相等、与vB方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点
C.若在B点以与vB大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点的右侧
D.若在B点以与vA大小相等、与vB方向相反的速度投出石子,则石子将落在A点的左侧
AD [由斜抛运动的对称性知,若在B点以与vB大小相等、方向相反的速度投出石子,则石子必将逆着原来运动的轨迹落在A点,A正确,C错误;由于vA>vB,若在B点以与vA等大与vB反向的速度抛出石子,则由于vAy>vBy,石子在空中运动的时间将增大,又vAx>vBx,则石子从B点以vA抛出后落地的水平射程将增大,故石子落在A点的左侧,B错误,D正确。]
8.一个棒球以38 m/s与水平方向的仰角为37˚的速度被击出,(g取10 m/s2)求:
(1)该球的飞行时间;
(2)该球上升达到的最大高度;
(3)棒球的射程。
解析: 该球水平方向的初速度为vx=v0cos 37˚,竖直方向的初速度为vy=v0sin 37˚。
(1)该球的飞行时间
t=== s=4.56 s。
(2)上升的最大高度
h=== m=25.99 m。
(3)棒球的射程
s=vx′t=
= m=138.62 m。
答案: (1)4.56 s (2)25.99 m (3)138.62 m
[能力提升]
9.如图所示,从距离墙壁为s的水平地面上的A点,以初速度v0、抛射角θ=45˚斜向上抛出一球,球恰好在上升到最高点时与墙相碰,被水平反弹回来,落到地面上的C点,且OC=,则球被墙反弹后的速度v′的大小与初速度v0的大小之比为( )
A.1∶2 B.∶1
C.1∶ D.∶4
D [如果小球上升到最高点与墙壁碰撞后速度的大小不变,仍为v0cos θ,则小球碰撞后做平抛运动,轨迹形状与上升时相同,即从B到A,再把B到A的过程与B到C的过程相比较,因下落时间相同,根据它们水平位移之比=,可得反弹速度v′=v0cos θ=v0,即=。故D正确。]
10.(多选)将一物体由坐标原点O以初速度v0抛出,在水平恒力作用下轨迹如图所示,A为轨迹最高点,B为轨迹与水平x轴交点,假设物体到B点时速度为vB,v0与x轴夹角为α,vB与x轴夹角为β,已知OA水平距离s1大于AB水平距离s2,则( )
A.物体在B点的速度vB大于v0
B.物体从O到A时间大于从A到B时间
C.物体在O点所受合力方向指向第四象限
D.α可能等于β
AC [从图中可知物体在竖直方向上做竖直上抛运动,在水平方向上做初速度不为零的匀加速直线运动,故到B点合外力做正功,物体在B点的速度vB大于v0,A正确;由于合运动和分运动具有等时性,根据竖直上抛运动的对称性可知物体从O到A时间等于从A到B时间,B错误;物体受到竖直向下的重力,水平向右的恒力,故合力在O点指向第四象限,C正确;只有在只受重力作用下,α=β,由于水平方向上合力不为零,故两者不可能相等,D错误。]
11.如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α,运动员可视为质点,不计空气阻力。则有( )
A.tan α=2 B.tan α=
C.tan α= D.tan α=1
D [运动员从最高点到落地的过程做平抛运动,根据对称性知平抛运动的水平位移为2L,则有:L=gt2。解得t=。运动员通过最高点时的速度为:v==,则有:tan α==1,故D正确,A、B、C错误。]
12.如图是果蔬自动喷灌技术,从水管中射出的水流轨迹呈现一道道美丽的弧线。如果水喷出管口的速度是20 m/s,管口与水平方向的夹角为45˚,空气阻力不计,试计算水的射程和射高各为多少。(g取10 m/s2)
解析: 水的竖直分速度vy=v0sin 45˚=10 m/s,
上升的最大高度h== m=10 m。
水在空中的飞行时间为t==2 s。
水的水平分速度vx=v0cos 45˚=10 m/s
水平射程s=vxt=10×2 m=40 m。
答案: 40 m 10 m
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