内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(十二)
平抛运动
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
(一)平抛运动的性质和研究方法
1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。
2.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
3.研究方法:平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自由落体运动。
(二)平抛运动的规律
以抛出点为坐标原点,以初速度的方向为轴正方向,以竖直向下为轴正方向建立平面直角坐标系。则:
(1)水平方向:做匀速直线运动,速度 ,位移 。
(2)竖直方向:做自由落体运动,速度 ,位移 。
(3)合运动
.合速度:,设合速度方向与水平方向间的夹角为 ,则 。
.合位移:,设合位移方向与水平方向间的夹角为 ,则 。
二、典型例题
例1、体育课上,甲同学在距离地面高处将排球击出,球的初速度沿水平方向,大小为;乙同学在离地处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等,方向相反。已知排球质量,取重力加速度。不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离;
(2)排球被垫起前瞬间的速度大小及方向;
答案:(1)4.8m (2)见解析
解析:(1)设排球在空中飞行的时间为,则
得
则排球在空中飞行的水平距离
(2)乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小
得
则排球被垫起前瞬间的速度大小
得
设速度方向与水平方向夹角为 (如图所示)
则,
三、强化提升
(一)对平抛运动的理解
1、多选 对平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是加速度变化的曲线运动
B. 做平抛运动的物体,在任意连续相等的时间内竖直方向位移的增加量都是相等的
C. 平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自由落体运动
D. 落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
2、多选 在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中 ( )
A. 速度和加速度的方向都在不断变化
B. 速度与加速度方向之间的夹角一直减小
C. 在连续相等的时间间隔内,速率的改变量相等
D. 在连续相等的时间间隔内,速度的改变量相等
(二)平抛运动的规律
3、两位同学在学校操场上同一高度处同时抛出甲、乙两小球,甲球初速度方向竖直向上,乙球初速度方向水平。已知两小球初速度大小相等,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 甲球先落地,落地时甲球速度大
B. 乙球先落地,落地时乙球速度大
C. 甲球先落地,落地时两球速度大小相等
D. 乙球先落地,落地时两球速度大小相等
4. 如图所示,高为的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为的滑雪爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面间的夹角为 (取重力加速度)。由此可知不正确的是( )
A. 滑雪者离开平台边缘时的速度大小是
B. 滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是
C. 滑雪者在空中运动的时间为
D. 滑雪者着地时的速度大小为
5、排球比赛中球员甲击球,在网前处起跳,在离地面高处将球以的速度沿着与网垂直的方向水平击出,对方球员乙刚好在进攻路线的网前,可利用身体的任何部位进行拦网阻击,如图所示。假设球员乙的直立拦网和起跳拦网的高度分别为和,取。下列情景中,球员乙可能拦网成功的是( )
A. 球员乙在网前直立不动 B. 球员乙在球员甲击球时同时起跳离地
C. 球员乙在球员甲击球后起跳离地 D. 球员乙在球员甲击球前起跳离地
6、物体做平抛运动,以抛出点为坐标原点,以初速度的方向为轴的正方向、竖直向下的方向为轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移、和速度、描述了物体在、两个方向上的运动。若从物体自点抛出时开始计时,下列图像中正确的是 ( )
A. B. C. D.
(三)斜面上的平抛
7、一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。不计空气阻力,小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A. B. C. D.
8、多选 如图所示,以的速度水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角 的斜面上,按考虑,以下结论中不正确的是( )
A. 物体飞行时间是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为
C. 物体飞行的时间是 D. 物体下落的竖直距离是
9、跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图,为助滑道,为着陆坡。运动员从助滑道上的点由静止滑下,然后从点沿水平方向飞出,最后在着陆坡上着陆。已知点与点的高度差为,着陆坡的倾角为 ,运动员和滑雪板的质量为,重力加速度为。将运动员和滑雪板整体看成质点,不计一切摩擦和空气阻力,求:
(1) 运动员经过点时的速度大小;
(2) 运动员从飞出到着陆的时间;
(3) 运动员的着陆点到点的距离。
(四)类平抛运动
10、如图所示,质量为的飞机以水平初速度飞离跑道后逐渐上升,若飞机的水平速度不变,同时受到重力和竖直向上的恒定的升力,在测得飞机水平方向的位移为时,上升的高度为,重力加速度为,求:
(1) 飞机受到的升力大小;
(2) 飞机上升至高度时的速度大小。
答案:
1、 BC
2、 BD
3、 D
4、 D
5、 B
6、 D
7、 D
8、 CD
9、 (1)(2)(3)
10、 (1) (2)
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