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考点39 斜抛运动 1
【斜抛运动的条件及性质】 1
【斜上抛运动基本规律】 3
【斜上抛运动的飞行时间、射高、射程】 5
【逆向思维法处理斜上抛运动】 8
【平抛运动与斜上抛运动的比较】 10
考点39 斜抛运动
【斜抛运动的条件及性质】
1.下列运动中,加速度变化的是( )
A. 平抛运动 B. 斜抛运动 C. 自由落体运动 D. 匀速度圆周运动
【答案】D
【解答】
解:、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度是重力加速度,大小和方向都是不变的,所以A错误;
B、斜抛运动可以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,在竖直方向的加速度是重力加速度,大小和方向都是不变的,所以B错误;
C、自由落体运动,加速度是重力加速度,大小和方向都是不变的,所以C错误;
D、匀速度圆周运动的向心加速度是指向圆心的,大小不变但是方向时刻在变,所以D正确。
故选D。
2.对于抛体运动,下列说法正确的是( )
A. 做斜抛运动和竖直上抛运动的物体在到达最高点时速度都为零
B. 分段法研究竖直上抛运动时上升和下降阶段都要取竖直向上为正方向
C. 竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜抛运动都是匀变速运动
D. 从同一高度以大小不相等的速率做竖直上抛运动和竖直下抛运动的两个物体落地速度相同
【答案】BC
【解答】
A.做斜抛运动的物体在到达最高点时速度水平,此后的运动是平抛运动;竖直上抛运动的物体在到达最高点时速度为零,此后是自由落体运动,故A错误;
B.分段法研究竖直上抛运动时上升和下降阶段都要取竖直向上为正方向,故B正确;
C.竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜抛运动都是只受重力,故加速度为重力加速度,恒定不变,故都是匀变速运动,故C正确;
D.从同一高度以大小不相等的速率做竖直上抛运动和竖直下抛运动的两个物体落地速度方向相同,但速度大小不同,故D错误。
故选BC。
3.如图所示,完全相同的三个金属小球、、位于距离地面同一高度处,现以等大的初速度使三个小球同时开始运动,分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动,忽略空气阻力。以下说法错误的是( )
A. 落地之前,三个小球均做匀变速运动
B. 落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的变化量相同
C. 、所能达到的最大高度相同
D. 三个小球落地时的速度大小相同
【答案】C
【解答】
A.三个球初始高度相同,三个小球都是只受到重力的作用,加速度都等于重力加速度,所以都做匀变速运动,故A正确;
B.落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的变化量,都是相等的,故B正确;
C.三个球初始高度相同,分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动,开始时沿竖直方向向上的分速度最小,最大,所以上升的高度最大,上升的高度最小,故C错误;
D.小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则有:,由于三个小球的质量、初位置的高度和初速度大小都相等,则落地时速度大小相等,故D正确。
本题选错误的,故选C。
【斜上抛运动基本规律】
4.杭州第届亚运会上中国运动员获得女子链球金牌。若在某次训练中,链球抛出时离地面的高度,速度方向斜向上,与水平方向成角,抛出点与落地点的水平距离约为,链球视为质点,不计空气阻力,重力加速度,,,以下说法正确的是( )
A. 链球飞行时间约为
B. 运动过程中链球距离地面的最大高度约为
C. 链球落地前的瞬间,速率约为
D. 链球落地前的瞬间,水平方向速度大小约为
【答案】B
【解析】根据题意可知,链球做斜抛运动,设链球抛出时的速度为,竖直方向有,水平方向有,联立可得,,、、项错误
链球上升到最高点时离地的高度,项正确。
5.年巴黎奥运会上,郑钦文为中国队勇夺网球女子单打首枚金牌。若某次训练中,她第一次在地面上方点把网球以初速度水平击出,落在水平面上点;第二次在地面上方点把网球以一定初速度斜向上击出,初速度方向与水平方向的夹角为,网球运动的最高点恰好为点,落在水平面上点,如图为网球两次运动的轨迹,两轨迹在同一竖直平面内,点在水平地面的投影点为,,点到地面的距离是点到地面的距离的,不计空气阻力,重力加速度大小为,。下列说法错误的是
A. 网球两次在空中均做匀变速运动 B. 网球第二次的初速度大小为
C. 、两点间的水平距离为 D. 网球在点的速度大小为
【答案】D
【解析】网球在空中只受重力,网球两次在空中均做匀变速运动,项正确
设、两点距离为,第二次网球过点后做平抛运动,根据和,结合,可得第二次网球过点的速度大小为,网球第二次的初速度大小为,项正确
初速度竖直分量,网球从点到点的时间,、两点间的水平距离为,项正确
根据题意有,即,网球在点,,,,项错误。
本题选错误的,故选D。
6.掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动,今年的学校运动会,高三班学生周红要参加掷铅球比赛,傍晚来到运动场训练,热身后不计空气阻力,重力加速度取,
她在第一次投掷中把铅球水平推出,高度为,速度为,则铅球被推出的水平距离是多少米?
第一次投掷后体育老师给了建议,让她投掷时出手点高一点,斜向上推出铅球。于是,第二次她从离地高为处推出铅球,出手点刚好在边界线上方,速度方向与水平方向成,如图所示,此次推出铅球时铅球的速度大小仍为,则这次投掷的成绩为多少米?
【答案】解:由平抛运动知识,
解得铅球被推出的水平距离为
被推出的铅球在竖直方向做竖直上抛运动,则有
解得,舍去
铅球在水平方向做匀速直线运动,则这次投掷的成绩为
【斜上抛运动的飞行时间、射高、射程】
7.如图所示有一步枪,先后以不同的速度、、射出三颗子弹,各速度矢量如图所示,那么子弹的射高和射程的关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】、由题意可知,将速度分解成水平方向与竖直方向,由图可知,竖直方向的速度大小均相等,
依据运动的合成与分解,竖直方向做竖直上抛,因此它们上升的高度相同,故AB错误;
、水平方向的速度,
水平方向的位移为,则,
故C错误,D正确。
故选:。
8.以相同的初速率,不同的抛射角同时抛出三个小球,、、三球在空中的运动轨迹如图所示,下列几句话中不正确的是( )
A. 、、三球在运动过程中,加速度都相同
B. 球的射程最远,所以最迟落地
C. 球的射高最大,所以最迟落地
D. 、两球的射程相等,两球的抛射角互为余角,即
【答案】B
【解答】
A.、、三球在运动过程中,只受到重力作用,故具有相同的加速度,项正确;
斜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,根据平抛物体在空中运动的时间只决定于抛出点的高度可知,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,斜抛物体上升和下落所需的时间是相等的,所以球最迟落地故C项正确,项错误;
D.已知、两球的射程相等,根据可知,在的情况下,必有才能使等式成立,故D项正确。
故选B。
9.如图所示,、、分别为一水龙头从地面沿三个不同的方向射出的水柱轨迹图。已知出射时的水流速度大小相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 轨迹中的水在空中运动的时间最长 B. 轨迹中的水在空中运动的时间最长
C. 轨迹中的射出的水的水平方向速度最大 D. 轨迹中的射出的水的水平方向速度最大
【答案】AC
【解析】解:水在空中做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,设最高点距离地面高度为,由对称性,水在空中运动的时间,有
得:,轨迹的最高点竖直位移最大,则轨迹中的水在空中运动的时间最长,故A正确,B错误;
设射出的水与竖直方向所成夹角为,则,
由轨迹图可知轨迹中的水射出的瞬间的与竖直方向所成的夹角最大,水平速度最大,故C正确,D错误。
故选:。
10.多选若物体被抛出时的速度不沿水平方向,而是向斜上方或向斜下方这种情况常称为斜抛,则它的受力情况与平抛运动完全相同。如图甲所示,球状烟花中有一部分是做斜上抛运动,其中一火药做斜抛运动的轨迹如图乙所示,图乙中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量,重力加速度大小为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 该火药的射高为
B. 该火药的射高为
C. 若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
D. 若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
【答案】AD
【解答】
由题图乙可知,斜抛运动在竖直方向的分速度为,在竖直方向上,由匀变速直线运动规律可得斜抛运动的射高,故B错误,A正确;
斜抛运动在水平方向的分速度为,在竖直方向上,由匀变速直线运动规律可知斜抛运动的时间为,水平方向做匀速直线运动,斜抛运动的射程为结合,,可得,当时,射程最大且为,故C错误,D正确。
【逆向思维法处理斜上抛运动】
11.某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程,不正确的是( )
A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出时的速度相等
C. 第次抛出时速度的竖直分量大 D. 第次抛出时速度的水平分量小
【答案】ABC
【解答】
A.将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,由图可知,第二次运动过程中的高度较小,所以运动时间较短,故A错误,符合题意;
篮球运动的反向视为平抛运动,则平抛运动在水平方向做匀速直线运动,水平射程相等,但第二次用的时间较短,故第二次水平分速度较大;
在竖直方向上做自由落体运动,由图可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小;
根据矢量合成的特点可知,两次速度的方向一定不同。故BC错误,符合题意,D正确,不合题意。
12.某同学投篮空心入筐,篮球在空中运动的轨迹如图所示,为出手点,为轨迹最高点,为轨迹上的一点。连线与水平面的夹角,垂直于,不计空气阻力,篮球可视为质点。在篮球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 段速度变化和段速度变化一样快
B. 若点篮球速度为,则篮球运动过程中的最小速度为
C. 段运动时间为段的倍
D. 段篮球重力的平均功率为段的倍
【答案】AD
【解析】A、加速度是描述速度变化快慢的物理量,篮球在空中做斜抛运动,其加速度为重力加速度,恒定不变,则段速度变化和段速度变化一样快,故A正确;
B、速度方向为运动轨迹的切线方向,由图知,点篮球的速度方向与水平方向的夹角大于,当篮球在最高点时,其速度最小,等于篮球运动中的水平分速度,为,故B错误;
C、将段等效为反向平抛运动,由平抛运动得
解得
由几何关系知与水平方向夹角为,则
故C错误;
D、结合和知,,由知,,即段篮球重力的平均功率为段的倍,故D正确。
【平抛运动与斜上抛运动的比较】
13.为了减轻学生的学习压力,某中学举行了趣味运动会,在抛沙包比赛中,两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为,且轨迹交于点,抛出时沙包和沙包的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两沙包在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 沙包在最高点的速度大于
B. 从到两沙包的平均速度相同
C. 从到两沙包的动量变化量相同
D. 在点,沙包重力的瞬时功率小于沙包重力的瞬时功率
【答案】D
【解答】
根据题意可知,沙包做平抛运动,沙包做斜抛运动,沙包和沙包运动到 点的时间由高度决定,沙包先上升再下降到 点,运动时间大于沙包的运动时间
A.沙包在最高点的速度即为水平分速度,由于两沙包从到的水平分位移相同,但沙包的运动时间更长,因此沙包在最高点的水平速度小于沙包的水平速度,故A错误;
B.从到两沙包的位移相同,但时间不同,则平均速度不同,故B错误;
C.从到的过程中,由动量定理有
由于两沙包质量相等,沙包的运动时间更长,可知,两沙包的动量变化量不相同,故C错误;
D.根据题意,由公式 可知,由于沙包运动的最高点在沙包的抛出点之上,则运动到 点时,沙包的竖直分速度大于沙包的竖直分速度,由公式 可知,由于两沙包质量相等,则在点,沙包重力的瞬时功率小于沙包重力的瞬时功率,故D正确。
故选D。
14.图示为某次训练中排球运动的轨迹示意图,第一次将排球从点水平击出,排球击中点;第二次将该排球从位于点正下方且与等高的点斜向上击出,排球也能击中点。为轨迹最高点,,高度相同。不计空气阻力,两次运动过程中
A. 排球在、两处速度相同 B. 排球的先后飞行时间之比为
C. 排球击中点时竖直方向的分速度相同 D. 排球击中点时的速度相同
【答案】C
【解答】
B.根据得,第一过程所用时间为,第二过程所用时间为,即两过程中,排球的飞行时间之比为,故B错误;
A.设两过程中,排球的初速度大小为和,由题意知,,则,即,故A错误;
C.排球击中点时的竖直分速度,到与到的时间相等,故两过程击中点时竖直分速度相等,故C正确;
D.到达点时,两个过程排球的竖直速度相等,而后一过程排球的水平速度较小,因此后一个过程中,排球击中点时的速度较小,故D错误;
故选C。
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考点39 斜抛运动 1
【斜抛运动的条件及性质】 1
【斜上抛运动基本规律】 3
【斜上抛运动的飞行时间、射高、射程】 5
【逆向思维法处理斜上抛运动】 8
【平抛运动与斜上抛运动的比较】 10
考点39 斜抛运动
【斜抛运动的条件及性质】
1.下列运动中,加速度变化的是( )
A. 平抛运动 B. 斜抛运动 C. 自由落体运动 D. 匀速度圆周运动
2.对于抛体运动,下列说法正确的是( )
A. 做斜抛运动和竖直上抛运动的物体在到达最高点时速度都为零
B. 分段法研究竖直上抛运动时上升和下降阶段都要取竖直向上为正方向
C. 竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜抛运动都是匀变速运动
D. 从同一高度以大小不相等的速率做竖直上抛运动和竖直下抛运动的两个物体落地速度相同
3.如图所示,完全相同的三个金属小球、、位于距离地面同一高度处,现以等大的初速度使三个小球同时开始运动,分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动,忽略空气阻力。以下说法错误的是( )
A. 落地之前,三个小球均做匀变速运动
B. 落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的变化量相同
C. 、所能达到的最大高度相同
D. 三个小球落地时的速度大小相同
【斜上抛运动基本规律】
4.杭州第届亚运会上中国运动员获得女子链球金牌。若在某次训练中,链球抛出时离地面的高度,速度方向斜向上,与水平方向成角,抛出点与落地点的水平距离约为,链球视为质点,不计空气阻力,重力加速度,,,以下说法正确的是( )
A. 链球飞行时间约为
B. 运动过程中链球距离地面的最大高度约为
C. 链球落地前的瞬间,速率约为
D. 链球落地前的瞬间,水平方向速度大小约为
5.年巴黎奥运会上,郑钦文为中国队勇夺网球女子单打首枚金牌。若某次训练中,她第一次在地面上方点把网球以初速度水平击出,落在水平面上点;第二次在地面上方点把网球以一定初速度斜向上击出,初速度方向与水平方向的夹角为,网球运动的最高点恰好为点,落在水平面上点,如图为网球两次运动的轨迹,两轨迹在同一竖直平面内,点在水平地面的投影点为,,点到地面的距离是点到地面的距离的,不计空气阻力,重力加速度大小为,。下列说法错误的是
A. 网球两次在空中均做匀变速运动 B. 网球第二次的初速度大小为
C. 、两点间的水平距离为 D. 网球在点的速度大小为
6.掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动,今年的学校运动会,高三班学生周红要参加掷铅球比赛,傍晚来到运动场训练,热身后不计空气阻力,重力加速度取,
她在第一次投掷中把铅球水平推出,高度为,速度为,则铅球被推出的水平距离是多少米?
第一次投掷后体育老师给了建议,让她投掷时出手点高一点,斜向上推出铅球。于是,第二次她从离地高为处推出铅球,出手点刚好在边界线上方,速度方向与水平方向成,如图所示,此次推出铅球时铅球的速度大小仍为,则这次投掷的成绩为多少米?
【斜上抛运动的飞行时间、射高、射程】
7.如图所示有一步枪,先后以不同的速度、、射出三颗子弹,各速度矢量如图所示,那么子弹的射高和射程的关系是( )
A.
B.
C.
D.
8.以相同的初速率,不同的抛射角同时抛出三个小球,、、三球在空中的运动轨迹如图所示,下列几句话中不正确的是( )
A. 、、三球在运动过程中,加速度都相同
B. 球的射程最远,所以最迟落地
C. 球的射高最大,所以最迟落地
D. 、两球的射程相等,两球的抛射角互为余角,即
9.如图所示,、、分别为一水龙头从地面沿三个不同的方向射出的水柱轨迹图。已知出射时的水流速度大小相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 轨迹中的水在空中运动的时间最长 B. 轨迹中的水在空中运动的时间最长
C. 轨迹中的射出的水的水平方向速度最大 D. 轨迹中的射出的水的水平方向速度最大
10.多选若物体被抛出时的速度不沿水平方向,而是向斜上方或向斜下方这种情况常称为斜抛,则它的受力情况与平抛运动完全相同。如图甲所示,球状烟花中有一部分是做斜上抛运动,其中一火药做斜抛运动的轨迹如图乙所示,图乙中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量,重力加速度大小为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 该火药的射高为
B. 该火药的射高为
C. 若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
D. 若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
【逆向思维法处理斜上抛运动】
11.某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程,不正确的是( )
A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出时的速度相等
C. 第次抛出时速度的竖直分量大 D. 第次抛出时速度的水平分量小
12.某同学投篮空心入筐,篮球在空中运动的轨迹如图所示,为出手点,为轨迹最高点,为轨迹上的一点。连线与水平面的夹角,垂直于,不计空气阻力,篮球可视为质点。在篮球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 段速度变化和段速度变化一样快
B. 若点篮球速度为,则篮球运动过程中的最小速度为
C. 段运动时间为段的倍
D. 段篮球重力的平均功率为段的倍
【平抛运动与斜上抛运动的比较】
13.为了减轻学生的学习压力,某中学举行了趣味运动会,在抛沙包比赛中,两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为,且轨迹交于点,抛出时沙包和沙包的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两沙包在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 沙包在最高点的速度大于
B. 从到两沙包的平均速度相同
C. 从到两沙包的动量变化量相同
D. 在点,沙包重力的瞬时功率小于沙包重力的瞬时功率
14.图示为某次训练中排球运动的轨迹示意图,第一次将排球从点水平击出,排球击中点;第二次将该排球从位于点正下方且与等高的点斜向上击出,排球也能击中点。为轨迹最高点,,高度相同。不计空气阻力,两次运动过程中
A. 排球在、两处速度相同 B. 排球的先后飞行时间之比为
C. 排球击中点时竖直方向的分速度相同 D. 排球击中点时的速度相同
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