内容正文:
微专题Ⅲ 其他平抛运动模型
掌握其他几种平抛运动的模型分析思路
知识点一 台阶平抛运动
方法
①临界速度法
②虚构斜面法
示意图
v0
h
s
v0
h
s
θ(
)θ
临界情况
以图中为例,能到达3台阶的要求是能过2的边角和到达3的边角
假设小球落在第 级台阶,联立水平与竖直方向位移公式,结合每级台阶的宽和高,解出 ,再取整或分析范围
知识点二 对着竖直墙壁的平抛
1.如图所示,水平初速度v0不同时,虽然落点不同,但水平位移d相同,t=.
2.撞墙平抛运动的时间的计算
v0
x
若已知x和v0。,根据水平方向匀速运动,可求得时间t=x/v0。,则竖直速度为v=gt、高度为h=gt2.
3.撞墙平抛运动的推论
撞墙末速度的反向延长线,交于水平位移的中点,好像是从同一点沿直线发出来的一样,如图。
v0
x
x/2
知识点三 平抛运动中的相遇问题
平抛与自由落体
平抛与竖直上抛
平抛与平抛
平抛与匀速
v2
v1
v3
v4
x:l=vt;
y:空中相遇t<
联立得
x:s=v1t;
y: gt2+v2t-gt2=H,
t=H/v2
联立得H/v2=s/t
球1比球2先抛
t1>t2、v1<v2;
球3、4同时抛
t1=t2、v3>v4;
x:l=(v1-v2)t;
y:t=
[例题1] (25-26高三上·四川·开学考试)如图所示为某中学的楼梯侧面的结构简图,每级台阶的水平距离均为s=30cm、高度均为h=20cm,且顶点在同一条直线上。现将一小球(视为质点)从台阶1的顶点以一定的初速度水平抛出,小球首次落在台阶5的顶点,不计空气阻力,重力加速度g大小取,则的大小为( )
A.5m/s B.4m/s C.3m/s D.2m/s
【答案】C
【详解】小球若落在台阶5的顶点,则在竖直方向
解得
水平方向
解得
故选C。
[例题2] (24-25高一下·福建泉州·期中)某公园的台阶如图甲所示,已知每级台阶的水平距离,高度,台阶的侧视图如图乙所示,虚线AB恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的A点,并沿垂直于台阶边缘将其以初速度v水平抛出,空气阻力不计。
(1)若要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,求小球初速度v为多大?
(2)若要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,且又不撞到顶点,求小球初速度v的取值范围?
(3)若小球可直接击中B点,求此种情况下小球从抛出开始到离虚线AB最远时所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,
得
(2)要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,最近的临界情况就是撞在第3级台阶的顶点,则,
得
最远的临界情况就是撞在第4级台阶的顶点,则,
得
不撞到顶点,小球初速度为
(3)若小球可直接击中点,则有,
得
当小球的速度平行与AB时,小球离虚线最远,则
且
得
[例题3] (24-25高一下·云南曲靖·期末)如图所示,小明用水桶取水时,发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高度的两倍,调整水桶位置,使得水恰好从水桶桶口(桶口处于水桶横截面中心位置且厚度可忽略)中心处无阻挡地落到桶底边缘,此时水桶桶口中心到细水管管口的水平距离为x。已知水桶的高度为h,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)水从细水管管口落到水桶桶口中心所用的时间;
(2)水离开出水口的速度大小;
(3)水桶的半径。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水从管口离开后,做平抛运动,竖直方向有
解得
(2)水平方向有
解得
(3)水从细水管管口落到桶底,竖直方向有
水平方向有
解得
[例题4] (2025高三下·甘肃白银·学业考试)如图所示,运动员从距离地面高为的位置将网球水平击出,由于击出的速度不同,网球可能打在墙面上,也可能直接落在地面上。若将网球视为质点,不计空气阻力,不考虑网球的碰墙反弹,则关于网球在空中运动的时间与网球击出的速度的关系图像,下列可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,网球在空中的运动为平抛运动,当初速度较小时,网球会落到地面上,则竖直方向上有
解得
与无关,图像为平行横轴的直线;
当初速度较大时,网球会打在墙面上,在水平方向上有
与大小成反比,图像为双曲线。
故选B。
[例题5] (2025·山东潍坊·二模)如图所示,P、Q、M为同一竖直平面内三点,P、Q位于同一条竖直线上,Q、M位于水平地面上,且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出,同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出,速度方向如图,两球在M点相遇,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从抛出到相遇,乙速度变化量大于甲
B.甲、乙初速度大小之比为
C.相遇前瞬间,甲、乙速度大小之比为
D.仅改变乙抛出的θ角,则其落地时一定位于M点的左侧
【答案】BD
【详解】A.速度变化量为
两球运动时间相等,所以从抛出到相遇,速度变化量大小相等,故A错误;
B.小球甲做平抛运动,则,
小球乙做斜上抛运动,则,
联立可得,
故B正确;
C.相遇前瞬间,甲的速度大小为
乙的速度大小为
所以
故C错误;
D.对乙球,有,
所以
由此可知,当时,乙球的水平位移最大,所以若改变乙抛出的θ角,其水平位移减小,即其落地时一定位于M点的左侧,故D正确。
故选BD。
[例题6] (24-25高一下·安徽·阶段练习)如图所示,第一象限的曲线是竖直面内抛物线的一部分,抛物线方程为。、两点的坐标分别为,从、两点先后水平抛出两个小球甲和乙,两小球刚好在抛物线上相遇。忽略空气阻力,甲球的初速度,重力加速度取。求:
(1)相遇点的坐标;
(2)小球乙平抛的初速度大小和乙比甲早抛出的时间。
【答案】(1)(2,8)
(2),
【详解】(1)设相遇点坐标为,甲球从抛出到相遇的时间为,则有,
又
联立得,,
故相遇点的坐标为(2,8)
(2)设乙球平抛的初速度为,时间为,则有,
联立得,
小球乙比甲早抛出
[例题7] (24-25高一下·山东济南·期末)如图所示,小滑块a从倾角为的固定粗糙直角三角形斜面顶端以速度沿斜面匀速下滑,同时将另一小滑块b在斜面底端正上方与小滑块a等高处以速度水平向左抛出,两滑块恰在斜面中点P处相遇,不计空气阻力,不考虑小滑块b碰撞斜面后的情况,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.
B.斜面总高度
C.若b以速度水平向左抛出,a、b仍能相遇
D.若b以速度水平向左抛出,则b落在斜面上时,a在b的下方
【答案】AD
【详解】A.两滑块恰在斜面中点P处相遇,可知两滑块水平位移相等,则有
解得,故A正确;
B.竖直位移相等,则有
解得
则斜面总高度为,故B错误;
CD.由以上分析可知,当b以速度水平向左抛出,则b一定落在斜面上的P点上方,此时运动的时间,此时滑块a的竖直位移与滑块b的竖直位移之比为
则此时,即b落在斜面上时,a在b的下方,故C错误,D正确。
故选AD。
1. (24-25高一下·陕西咸阳·期中)如图所示,某次空中攻防的军事演习中,攻方战机在地面M点的正上方H=2000m高处以水平速度v1=1000m/s发射攻击弹轰炸地面目标P点。在M点右方水平距离x0=10000m地面上的N点防守方地面拦截系统在攻击弹发射2s后以速度v2竖直向上发射拦截弹,并成功拦截。若不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.攻方战机应在距离P点20000m处发射攻击弹
B.攻击弹被拦截时速度大小为1000m/s
C.攻击弹在距地面1500m高度被拦截
D.地面拦截系统发射拦截弹的速度v2=227.5m/s
【答案】CD
【详解】A.攻击弹做平抛运动,竖直方向有
解得攻击弹落地时间
攻击弹距地面目标P点水平位移
攻击弹距地面目标P点距离,故A错误;
B.攻击弹被拦截时
解得攻击弹被拦截时运动时间
速度大小,故B错误;
C.攻击弹被拦截时下落
距地面高度,故C正确;
D.拦截弹上升时间
拦截弹竖直上抛,根据
解得 ,故D正确。
故先CD。
2. (24-25高三下·湖北·阶段练习)小球a和小球b在同一高度分别以速度和水平抛出,已知小球落地碰撞反弹前后,竖直方向速度反向、大小不变,水平方向速度方向和大小均不变,小球a从抛出到第一次落地过程中,两小球的轨迹的交点(7个交点)分布如图所示,其中两小球刚好在位置2相遇(不发生碰撞,互不影响各自的运动)。设小球a运动的时间为,水平位移为L。下列说法正确的是( )
A.两小球将在位置3再次相遇
B.小球运动到位置5经历的时间为
C.两小球轨迹交点的位置中,相邻偶数位置间的水平距离为
D.两小球轨迹交点的位置中,相邻奇数位置间的水平距离为
【答案】BD
【详解】A.位置位置3,初速度大小不同,水平方向匀速运动时间不同,在位置2,就不会在位置3再次相遇,选项A错误;
BD.由题意可知如图所示。
小球从、小球从,相同,水平方向上
小球从、小球从,相同,水平方向上
小球从、小球从,相同,水平方向上
易得
又,所以,
又,所以
选项BD正确;
C.小球从、小球从,相同,水平方向上
小球从、小球从,相同,水平方向上
小球从、小球从,相同,水平方向上
易得
所以
又
所以
选项C错误。
故选BD。
3. (24-25高一上·湖北·期末)如图,国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置。受训运动员处于高的塔顶,在距塔水平距离为的地面上有一个电子抛靶装置,圆形靶以速度被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时,运动员立即用枪射击,子弹初速度。若子弹沿水平方向射出,不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,忽略空气阻力,且靶可以看成质点。(取)
(1)当如何取值时,无论为何值,靶都不能被击中?
(2)若,,试通过计算说明靶能否被击中;
(3)若,,其它条件不变,子弹与靶不同时开始运动,靶能被击中,求时间差。
【答案】(1)
(2)恰好击中
(3)或
【详解】(1)依题意,子弹飞出做平抛运动,若无论为何值,靶都不能被击中,则子弹的水平位移小于水平距离l,子弹落地时,水平位移最大,则有竖直方向
水平方向
解得。
则当时,无论为何值,靶都不能被击中。
(2)若,,
设子弹和靶相遇时,子弹竖直位移,子弹水平位移刚好为,靶竖直位移为则对子弹有,
解得,
设竖直向上为正方向,则对靶有
则可得
可知,恰好击中。
(3)若,,靶能被击中,子弹的运动时间为
子弹下落的高度为
若子弹先射出,对靶有
解得
(舍),
若子弹后射出,对靶有。
解得(舍),
综上所示,时间差为或。
4. (23-24高一上·福建福州·阶段练习)如图所示,两人各自用吸管吹黄豆,甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇,曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方,M点与N点位于同一水平线上,不计空气阻力,可将黄豆看成质点,则下列说法正确的是( )
A.两黄豆相遇时乙的速度与水平方向的夹角的正切值为甲的
B.甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的
【答案】AB
【详解】AD.设PM = y,MN = x,设运动时间为t ,对甲有
根据平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点,则有
对乙有,根据斜抛的对称性可知竖直距离为
根据平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点,则有
联立可得
即两黄豆相遇时乙的速度与水平方向的夹角的正切值为甲的,故A正确,D错误;
B.甲乙二者水平方向上做匀速直线运动,位移和时间均相同,则水平速度相等,因此甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度相等,故B正确;
C.甲乙黄豆相遇时
即
可得
甲黄豆的合速度为
乙黄豆的合速度为
可知两黄豆相遇时甲的速度大小不为乙的两倍,故C错误。
故选AB。
5. (23-24高一下·河北·期末)星期天的上午,小聪约小明进行投篮训练。两人练习定点投篮,篮球(视为质点)均从同一位置出手,两人投出的篮球均垂直撞在竖直篮板上,其运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小明投出的篮球击中篮板时的速度较小
B.小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等
C.小明投出的篮球在空中运动的时间较长
D.小明投出的篮球在空中运动的速度变化较快
【答案】B
【详解】AC.将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,由图可知,小聪运动过程高度较大,所以运动时间较长,平抛运动在水平方向做匀速直线运动,水平射程相等,由
可知,小聪运动过程运动时间较长,则小聪运动过程速度的水平分量较小,则小明抛出撞在篮板上的速度更大,故AC错误;
B.水平速度小明大,竖直速度小聪大,根据速度的合成可知,投出球时的速度大小关系不能确定,故小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等,故B正确;
D.篮球在竖直方向上做自由落体运动,故二者投出的篮球在空中运动的速度变化快慢相同,故D错误。
故选B。
6. (24-25高一下·广东韶关·期末)某环境监测人员巡查发现,一个排污口正在喷出污水,如图所示。经测量排污口面积为S,距离液面高度为h,污水落点与排污口水平距离为x,重力加速度为g,则该排污口的排污流量(单位时间内排出的体积,单位为)为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】水做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,则有,
解得平抛初速度为
则该管道的排污量为
故选B。
7. (24-25高一下·天津·期末)如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,椅子停在不同高度的A、B两处,将皮球水平抛出,最后都落入固定的球框中,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从A点抛出的皮球在空中运动时间较长
B.从A点抛出的皮球在空中运动时间较短
C.从A点抛出的皮球初速度较小
D.从A点抛出的皮球初速度较大
【答案】AC
【详解】皮球在空中做平抛运动,竖直方向有
从A点抛出的皮球下落高度较大,则从A点抛出的皮球在空中运动时间较长;水平方向有
由于水平位移相等,从A点抛出的皮球在空中运动时间较长,则从A点抛出的皮球初速度较小。
故选AC。
8. (24-25高一下·河南·期末)如图所示,水平面上固定一竖直的挡板,将小球由点正上方的点水平向右以不同的速率抛出。已知,为的中点,不考虑小球的反弹,重力加速度为,忽略空气的阻力。下列说法正确的是( )
A.小球分别落在点和点时,小球的初速度之比为
B.小球落在点和点瞬间的速度之比为
C.若小球击中的中点,则小球的初速度大小为
D.小球击中的中点瞬间,小球的速度与水平方向夹角的正切值为
【答案】D
【详解】A.小球分别落在点和点时,竖直方向均有
可得下落时间均为
水平方向分别有,
可得小球的初速度之比为,故A错误;
B.小球落在点和点瞬间的速度之比为,故B错误;
CD.若小球击中的中点,则有,
联立解得,
小球击中的中点瞬间,小球的速度与水平方向夹角的正切值为,故C错误,D正确。
故选D。
9. (24-25高一下·河南·期中)如图甲所示,倾斜挡板OA与竖直方向的夹角为θ,小球从O点的正上方高度为H的P点以水平速度v0水平抛出,落到挡板时,小球的位移与挡板垂直;现让挡板绕O点在竖直面内转动,改变挡板与竖直方向夹角θ(0°<θ<90°)的同时,也改变小球从P点水平抛出的初速度v0的大小,使每次落到挡板时,小球的位移总与挡板垂直,作出关系图像如图乙所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若当地的重力加速度为g,图乙的图像对应的关系式
B.若图乙的斜率为k,则当地的重力加速度大小为
C.若当地的重力加速度为g,则图像的斜率为Hg
D.若当地的重力加速度为g,且,则此时θ=45°
【答案】BD
【详解】A.如图所示,把平抛运动的位移分别沿水平和竖直方向分解
设平抛运动的时间为t,竖直方向有
水平方向有
联立可得,故A错误;
B.若图乙的斜率为k,则由
可得当地的重力加速度为,故B正确;
C.若当地的重力加速度为g,则图像的斜率为,故C错误;
D.若当地的重力加速度为g,且平抛运动初速度
图乙的图像对应的关系式
可得
则有
解得,故D正确。
故选BD。
10. (24-25高一下·广东广州·阶段练习)如图所示,在距地面2 L的高空A处以水平初速度投掷飞镖,在与点水平距离为L的水平地面上的点有一个气球,选择适当时机让气球以速度匀速上升,在升空过程中被飞镖击中。飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计,在计算过程中可将飞镖和气球视为质点,已知重力加速度为,试求:
(1)飞镖从出发到击中气球时所用时间;
(2)击中气球时飞镖的速度大小;
(3)投掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔应为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)飞镖做的是平抛运动,由水平方向的匀速直线运动可得
所以
(2)飞镖做的是平抛运动,从飞镖飞出到击中气球过程中,对飞镖,
解得飞镖击中气球时的速度为
(3)飞镖的竖直位移
气球上升的位移
气球上升的时间
两个动作之间的时间间隔为
11. (24-25高一下·福建·期中)中国女排精神是团结协作、顽强拼搏、永不言弃的精神。年月日,杭州第届亚运会开幕式上,中国女排作为奥运冠军队伍压轴登场,以全胜战绩蝉联亚运金牌,第十次站上亚洲之巅,延续了自年首夺亚运冠军以来"十冠九金"的辉煌传统。如图所示,小厦同学正在对着墙壁练习垫排球。某次练习中排球与墙壁上的点碰撞后水平反弹,垂直落在手臂上的点,此时手臂与水平方向的夹角为,两点的高度差为。取重力加速度大小,不计空气阻力,排球可视为质点,求:
(1)排球从点到点所用时间;
(2)排球弹离点时的速度大小;
(3)排球从点到点的位移大小。
【答案】(1)s
(2)m/s
(3)m
【详解】(1)排球在竖直方向的分运动为自由落体运动,根据平抛公式可知
解得
(2)将Q点的速度进行分解,由几何关系得
解得
(3)排球从P点到Q点的水平位移为
排球从P点到Q点的位移为
联立解得
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微专题Ⅲ 其他平抛运动模型
掌握其他几种平抛运动的模型分析思路
知识点一 台阶平抛运动
方法
①临界速度法
②虚构斜面法
示意图
v0
h
s
v0
h
s
θ(
)θ
临界情况
以图中为例,能到达3台阶的要求是能过2的边角和到达3的边角
假设小球落在第 级台阶,联立水平与竖直方向位移公式,结合每级台阶的宽和高,解出 ,再取整或分析范围
知识点二 对着竖直墙壁的平抛
1.如图所示,水平初速度v0不同时,虽然落点不同,但水平位移d相同,t=.
2.撞墙平抛运动的时间的计算
v0
x
若已知x和v0。,根据水平方向匀速运动,可求得时间t=x/v0。,则竖直速度为v=gt、高度为h=gt2.
3.撞墙平抛运动的推论
撞墙末速度的反向延长线,交于水平位移的中点,好像是从同一点沿直线发出来的一样,如图。
v0
x
x/2
知识点三 平抛运动中的相遇问题
平抛与自由落体
平抛与竖直上抛
平抛与平抛
平抛与匀速
v2
v1
v3
v4
x:l=vt;
y:空中相遇t<
联立得
x:s=v1t;
y: gt2+v2t-gt2=H,
t=H/v2
联立得H/v2=s/t
球1比球2先抛
t1>t2、v1<v2;
球3、4同时抛
t1=t2、v3>v4;
x:l=(v1-v2)t;
y:t=
[例题1] (25-26高三上·四川·开学考试)如图所示为某中学的楼梯侧面的结构简图,每级台阶的水平距离均为s=30cm、高度均为h=20cm,且顶点在同一条直线上。现将一小球(视为质点)从台阶1的顶点以一定的初速度水平抛出,小球首次落在台阶5的顶点,不计空气阻力,重力加速度g大小取,则的大小为( )
A.5m/s B.4m/s C.3m/s D.2m/s
[例题2] (24-25高一下·福建泉州·期中)某公园的台阶如图甲所示,已知每级台阶的水平距离,高度,台阶的侧视图如图乙所示,虚线AB恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的A点,并沿垂直于台阶边缘将其以初速度v水平抛出,空气阻力不计。
(1)若要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上,求小球初速度v为多大?
(2)若要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上,且又不撞到顶点,求小球初速度v的取值范围?
(3)若小球可直接击中B点,求此种情况下小球从抛出开始到离虚线AB最远时所经历的时间。
[例题3] (24-25高一下·云南曲靖·期末)如图所示,小明用水桶取水时,发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高度的两倍,调整水桶位置,使得水恰好从水桶桶口(桶口处于水桶横截面中心位置且厚度可忽略)中心处无阻挡地落到桶底边缘,此时水桶桶口中心到细水管管口的水平距离为x。已知水桶的高度为h,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)水从细水管管口落到水桶桶口中心所用的时间;
(2)水离开出水口的速度大小;
(3)水桶的半径。
[例题4] (2025高三下·甘肃白银·学业考试)如图所示,运动员从距离地面高为的位置将网球水平击出,由于击出的速度不同,网球可能打在墙面上,也可能直接落在地面上。若将网球视为质点,不计空气阻力,不考虑网球的碰墙反弹,则关于网球在空中运动的时间与网球击出的速度的关系图像,下列可能正确的是( )
A. B.
C. D.
[例题5] (2025·山东潍坊·二模)如图所示,P、Q、M为同一竖直平面内三点,P、Q位于同一条竖直线上,Q、M位于水平地面上,且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出,同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出,速度方向如图,两球在M点相遇,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从抛出到相遇,乙速度变化量大于甲
B.甲、乙初速度大小之比为
C.相遇前瞬间,甲、乙速度大小之比为
D.仅改变乙抛出的θ角,则其落地时一定位于M点的左侧
[例题6] (24-25高一下·安徽·阶段练习)如图所示,第一象限的曲线是竖直面内抛物线的一部分,抛物线方程为。、两点的坐标分别为,从、两点先后水平抛出两个小球甲和乙,两小球刚好在抛物线上相遇。忽略空气阻力,甲球的初速度,重力加速度取。求:
(1)相遇点的坐标;
(2)小球乙平抛的初速度大小和乙比甲早抛出的时间。
[例题7] (24-25高一下·山东济南·期末)如图所示,小滑块a从倾角为的固定粗糙直角三角形斜面顶端以速度沿斜面匀速下滑,同时将另一小滑块b在斜面底端正上方与小滑块a等高处以速度水平向左抛出,两滑块恰在斜面中点P处相遇,不计空气阻力,不考虑小滑块b碰撞斜面后的情况,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.
B.斜面总高度
C.若b以速度水平向左抛出,a、b仍能相遇
D.若b以速度水平向左抛出,则b落在斜面上时,a在b的下方
1. (24-25高一下·陕西咸阳·期中)如图所示,某次空中攻防的军事演习中,攻方战机在地面M点的正上方H=2000m高处以水平速度v1=1000m/s发射攻击弹轰炸地面目标P点。在M点右方水平距离x0=10000m地面上的N点防守方地面拦截系统在攻击弹发射2s后以速度v2竖直向上发射拦截弹,并成功拦截。若不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.攻方战机应在距离P点20000m处发射攻击弹
B.攻击弹被拦截时速度大小为1000m/s
C.攻击弹在距地面1500m高度被拦截
D.地面拦截系统发射拦截弹的速度v2=227.5m/s
2. (24-25高三下·湖北·阶段练习)小球a和小球b在同一高度分别以速度和水平抛出,已知小球落地碰撞反弹前后,竖直方向速度反向、大小不变,水平方向速度方向和大小均不变,小球a从抛出到第一次落地过程中,两小球的轨迹的交点(7个交点)分布如图所示,其中两小球刚好在位置2相遇(不发生碰撞,互不影响各自的运动)。设小球a运动的时间为,水平位移为L。下列说法正确的是( )
A.两小球将在位置3再次相遇
B.小球运动到位置5经历的时间为
C.两小球轨迹交点的位置中,相邻偶数位置间的水平距离为
D.两小球轨迹交点的位置中,相邻奇数位置间的水平距离为
3. (24-25高一上·湖北·期末)如图,国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置。受训运动员处于高的塔顶,在距塔水平距离为的地面上有一个电子抛靶装置,圆形靶以速度被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时,运动员立即用枪射击,子弹初速度。若子弹沿水平方向射出,不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,忽略空气阻力,且靶可以看成质点。(取)
(1)当如何取值时,无论为何值,靶都不能被击中?
(2)若,,试通过计算说明靶能否被击中;
(3)若,,其它条件不变,子弹与靶不同时开始运动,靶能被击中,求时间差。
4. (23-24高一上·福建福州·阶段练习)如图所示,两人各自用吸管吹黄豆,甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇,曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方,M点与N点位于同一水平线上,不计空气阻力,可将黄豆看成质点,则下列说法正确的是( )
A.两黄豆相遇时乙的速度与水平方向的夹角的正切值为甲的
B.甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的
5. (23-24高一下·河北·期末)星期天的上午,小聪约小明进行投篮训练。两人练习定点投篮,篮球(视为质点)均从同一位置出手,两人投出的篮球均垂直撞在竖直篮板上,其运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小明投出的篮球击中篮板时的速度较小
B.小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等
C.小明投出的篮球在空中运动的时间较长
D.小明投出的篮球在空中运动的速度变化较快
6. (24-25高一下·广东韶关·期末)某环境监测人员巡查发现,一个排污口正在喷出污水,如图所示。经测量排污口面积为S,距离液面高度为h,污水落点与排污口水平距离为x,重力加速度为g,则该排污口的排污流量(单位时间内排出的体积,单位为)为( )
A. B. C. D.
7. (24-25高一下·天津·期末)如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,椅子停在不同高度的A、B两处,将皮球水平抛出,最后都落入固定的球框中,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从A点抛出的皮球在空中运动时间较长
B.从A点抛出的皮球在空中运动时间较短
C.从A点抛出的皮球初速度较小
D.从A点抛出的皮球初速度较大
8. (24-25高一下·河南·期末)如图所示,水平面上固定一竖直的挡板,将小球由点正上方的点水平向右以不同的速率抛出。已知,为的中点,不考虑小球的反弹,重力加速度为,忽略空气的阻力。下列说法正确的是( )
A.小球分别落在点和点时,小球的初速度之比为
B.小球落在点和点瞬间的速度之比为
C.若小球击中的中点,则小球的初速度大小为
D.小球击中的中点瞬间,小球的速度与水平方向夹角的正切值为
9. (24-25高一下·河南·期中)如图甲所示,倾斜挡板OA与竖直方向的夹角为θ,小球从O点的正上方高度为H的P点以水平速度v0水平抛出,落到挡板时,小球的位移与挡板垂直;现让挡板绕O点在竖直面内转动,改变挡板与竖直方向夹角θ(0°<θ<90°)的同时,也改变小球从P点水平抛出的初速度v0的大小,使每次落到挡板时,小球的位移总与挡板垂直,作出关系图像如图乙所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若当地的重力加速度为g,图乙的图像对应的关系式
B.若图乙的斜率为k,则当地的重力加速度大小为
C.若当地的重力加速度为g,则图像的斜率为Hg
D.若当地的重力加速度为g,且,则此时θ=45°
10. (24-25高一下·广东广州·阶段练习)如图所示,在距地面2 L的高空A处以水平初速度投掷飞镖,在与点水平距离为L的水平地面上的点有一个气球,选择适当时机让气球以速度匀速上升,在升空过程中被飞镖击中。飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计,在计算过程中可将飞镖和气球视为质点,已知重力加速度为,试求:
(1)飞镖从出发到击中气球时所用时间;
(2)击中气球时飞镖的速度大小;
(3)投掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔应为多少?
11. (24-25高一下·福建·期中)中国女排精神是团结协作、顽强拼搏、永不言弃的精神。年月日,杭州第届亚运会开幕式上,中国女排作为奥运冠军队伍压轴登场,以全胜战绩蝉联亚运金牌,第十次站上亚洲之巅,延续了自年首夺亚运冠军以来"十冠九金"的辉煌传统。如图所示,小厦同学正在对着墙壁练习垫排球。某次练习中排球与墙壁上的点碰撞后水平反弹,垂直落在手臂上的点,此时手臂与水平方向的夹角为,两点的高度差为。取重力加速度大小,不计空气阻力,排球可视为质点,求:
(1)排球从点到点所用时间;
(2)排球弹离点时的速度大小;
(3)排球从点到点的位移大小。
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