专练:平抛运动规律的综合应用 练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册
2026-02-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一章 抛体运动 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 平抛运动 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 570 KB |
| 发布时间 | 2026-02-13 |
| 更新时间 | 2026-02-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56454338.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专练:平抛运动规律的综合应用 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册
学号: 班级: 姓名:
考点1 平抛运动规律的综合应用(一)
一、选择题
1.以速度v0水平抛出一小球,从抛出到某时刻,小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为,不计空气阻力,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A.小球运动的时间为
B.此时小球的速度方向与位移方向相同
C.此时小球的速度大小为2v0
D.此时小球的竖直分速度大小是水平分速度大小的2倍
2.如图所示,从某一高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,小球的速度方向与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.小球水平抛出时的初速度大小为gttan θ
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
D.若小球初速度增大,则θ减小
3.如图所示,xOy是平面直角坐标系,Ox水平、Oy竖直,一质点从O点开始做平抛运动,P点是轨迹上的一点.质点在P点的速度大小为v,方向沿该点所在轨迹的切线.M点为P点在Ox轴上的投影,P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点.已知平抛的初速度为20 m/s,MP=20 m,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.QM的长度为10 m
B.质点从O到P的运动时间为1 s
C.质点在P点的速度v大小为40 m/s
D.质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°
4.如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,以最小位移到达斜面,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.时间t=
B.速度变化量Δv=
C.到达斜面时竖直方向速度大小为
D.位移偏向角为θ
5.(多选)如图所示,斜面倾角为θ,从此斜面上顶端O点以速度v0将一小球水平抛出,它恰能落在斜面底端B点处.现将小球以速度v从O点水平抛出,恰好落在斜面的中点A点,据此则有( )
A.落在A点与落在B点的时间之比为1∶2
B.v∶v0=∶2
C.落在A点与落在B点的速度方向相同
D.若小球以速度从O点水平抛出,落点一定在A、B两点之间
6.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从水平桌面的边缘P点向右水平飞出,该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽.OA与竖直方向的夹角为θ1,PA与竖直方向的夹角为θ2.下列选项正确的是( )
A.tan θ1tan θ2=2
B.=2
C.=2
D.=2
7.(多选)如图所示为竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,且AB为沿水平方向的直径.一物体在A点以水平向右的初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,不计空气阻力,两物体都落到容器的同一点P.已知∠BAP=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列说法正确的是( )
A.物体B比A先到达P点
B.A、B物体一定同时到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=16∶9
D.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=4∶3
二、非选择题
8.如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.物体A恰好可以上滑到最高点,此时物体A恰好被物体B击中.A、B均可看成质点,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间;
(2)物体B抛出时的初速度v2的大小;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
考点2 平抛运动规律的综合应用(二)
一、选择题
1.如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10 m/s2)( )
第1题图
A.0.5 m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s
2.如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平地面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )
第2题图
A.A、B的运动时间相同
B.A、B沿x轴方向的位移相同
C.A、B运动过程中的加速度大小相同
D.A、B落地时速度大小相同
3.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球(可视为质点)以水平速度v从图示位置飞出,不计空气阻力,g取10 m/s2,欲打在第4级台阶上,则v的取值范围是( )
第3题图
A. m/s<v≤2 m/s B.2 m/s<v≤3.5 m/s
C. m/s<v< m/s D.2 m/s<v< m/s
4.(多选)如图所示,倾角为α的足够大的光滑斜面上,有一个xOy坐标系,x轴沿水平方向,重力加速度为g.若将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件,关于其后的运动规律,下列分析正确的有( )
第4题图
A.将小球以初速度v0分别沿x轴和y轴的正方向抛出,到达斜面底边所用的时间相同
B.将小球以不同的初速度沿x轴的正方向抛出,到达斜面底边所用的时间不相同
C.将小球以速度v0沿x轴正方向抛出和无初速度释放小球,到达斜面底边的时间相同
D.无论怎样将小球沿斜面抛出或释放,小球做的都是匀变速运动,加速度大小均为gsin α
5.如图所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L,前场区的长度为,网高为h,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高.如果运动员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界.设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,不计空气阻力,关于该种情况下临界值H的大小,下列关系式正确的是( )
第5题图
A.H=h B.H=h
C.H=h D.H=h
6.在如图所示的相同台阶中,水平部分AB长0.3 m,竖直部分BC高0.2 m,现在A正上方某一高度h以v0的速度平抛一小球(视为质点),如果h小于某一值,无论v0取何值,小球均不会落在C、D两点之间,重力加速度g取10 m/s2,忽略阻力,则这个值为( )
A. cm B. cm C.10 cm D. cm
7.(多选)如图所示,水平面上放置一个直径d=1 m、高h=1 m的无盖薄油桶,沿油桶底面直径AB距左桶壁s=2 m处的正上方有一点P,P点的高度H=3 m,从P点沿直径AB方向水平抛出一小球,不考虑小球的反弹和空气阻力,下列说法正确的是(g取10 m/s2,CD为桶顶平行AB的直径)( )
A.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶的内壁
B.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶的下底
C.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶外壁
D.若P点的高度变为1.8 m,则小球无论初速度多大,均不能直接落在桶底(桶边沿除外)
8.(多选)在某次排球比赛中,球员甲接队友的一个传球,在网前L=3.60 m处起跳,在离地面高H=3.20 m处将球以v0=12 m/s的速度正对球网水平击出,对方球员乙刚好在进攻路线的网前,她可利用身体任何部位进行拦网阻击,如图所示.假设球员乙的直立拦网高度(从脚底到指尖)为h1=2.40 m,起跳拦网高度为h2=2.85 m,g取10 m/s2,不计空气阻力.下列情景中,球员乙可能拦网成功的是( )
A.乙在甲击球前0.1 s时起跳离地
B.乙在甲击球时起跳离地
C.乙在甲击球后0.1 s时起跳离地
D.乙在甲击球后0.2 s时起跳离地
二、非选择题
9.如图所示,排球场的长为18 m,球网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对球网竖直跳起,把球沿垂直于网的方向水平击出.(g取10 m/s2,不计空气阻力)
(1)设击球点的高度为2.5 m,问球被水平击出时的速度v0在什么范围内才能使球既不触网也不出界?
(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出时的速度为多大,球不是触网就是出界,试求出此高度.
考点1 平抛运动规律的综合应用(一)
一、选择题
1.以速度v0水平抛出一小球,从抛出到某时刻,小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为,不计空气阻力,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( A )
A.小球运动的时间为
B.此时小球的速度方向与位移方向相同
C.此时小球的速度大小为2v0
D.此时小球的竖直分速度大小是水平分速度大小的2倍
解析:小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为,则v0t=gt2×2,解得t=,故A正确;因为速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,所以小球的速度方向与位移方向不相同,故B错误;此时小球的速度大小为v==v0,故C错误;竖直分速度vy=gt=v0,故D错误.故选A.
2.如图所示,从某一高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,小球的速度方向与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( D )
A.小球水平抛出时的初速度大小为gttan θ
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
D.若小球初速度增大,则θ减小
解析:如图所示,小球在竖直方向的速度为vy=gt,则初速度为v0=,故A错误;平抛运动的时间t=,由高度决定,与初速度无关,故C错误;设位移方向与水平方向的夹角为α,tan α===,tan θ==,则tan θ=2tan α,但α≠,故B错误;tan θ=,若小球的初速度增大,则θ减小,故D正确.
3.如图所示,xOy是平面直角坐标系,Ox水平、Oy竖直,一质点从O点开始做平抛运动,P点是轨迹上的一点.质点在P点的速度大小为v,方向沿该点所在轨迹的切线.M点为P点在Ox轴上的投影,P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点.已知平抛的初速度为20 m/s,MP=20 m,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( D )
A.QM的长度为10 m
B.质点从O到P的运动时间为1 s
C.质点在P点的速度v大小为40 m/s
D.质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°
解析:根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动有h=gt2,可得t=2 s;质点在水平方向的位移为x=v0t=40 m,根据平抛运动的推论可知Q是OM的中点,所以QM=20 m,故A、B错误;质点在P点的竖直速度vy=gt=10×2 m/s=20 m/s,所以在P点的速度为v== m/s=20 m/s,故C错误;因为tan θ==1,所以质点在P点的速度方向与水平方向的夹角为45°,故D正确.
4.如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,以最小位移到达斜面,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法正确的是( C )
A.时间t=
B.速度变化量Δv=
C.到达斜面时竖直方向速度大小为
D.位移偏向角为θ
解析:过抛出点作斜面的垂线CD,如图所示,当小球落在斜面上的D点时,位移最小,设运动的时间为t,则水平方向x=v0t,竖直方向y=gt2,根据几何关系有tan θ=,解得t=,故A错误;速度变化量Δv=gt=,故B错误;到达斜面时竖直方向速度大小为v=gt=,故C正确;根据几何关系,位移偏向角为α=90°-θ,故D错误.故选C.
5.(多选)如图所示,斜面倾角为θ,从此斜面上顶端O点以速度v0将一小球水平抛出,它恰能落在斜面底端B点处.现将小球以速度v从O点水平抛出,恰好落在斜面的中点A点,据此则有( BC )
A.落在A点与落在B点的时间之比为1∶2
B.v∶v0=∶2
C.落在A点与落在B点的速度方向相同
D.若小球以速度从O点水平抛出,落点一定在A、B两点之间
解析:小球做平抛运动,竖直方向,有y=gt2,依题意可知yA=yB,可得落在A点与落在B点的时间之比为tA∶tB=∶=∶2,故A错误;根据tan θ===,解得vx=,可得v∶v0=tA∶tB=∶2,故B正确;设小球落在斜面上时速度方向与水平方向的夹角为α,根据平抛运动推论可得tan α=2tan θ,可知小球落在A点与落在B点的速度方向相同,故C正确;依题意可得 <v=v0,可知若小球以速度 从O点水平抛出,落点一定在A点的上方,故D错误.故选BC.
6.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从水平桌面的边缘P点向右水平飞出,该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽.OA与竖直方向的夹角为θ1,PA与竖直方向的夹角为θ2.下列选项正确的是( A )
A.tan θ1tan θ2=2
B.=2
C.=2
D.=2
解析:从题图可以看出,在A点的速度方向与水平方向的夹角为θ1,则有tan θ1==.由P到A过程,其位移与竖直方向的夹角为θ2,则tan θ2===,则tan θ1tan θ2=2,故选A.
7.(多选)如图所示为竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,且AB为沿水平方向的直径.一物体在A点以水平向右的初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,不计空气阻力,两物体都落到容器的同一点P.已知∠BAP=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列说法正确的是( BC )
A.物体B比A先到达P点
B.A、B物体一定同时到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=16∶9
D.抛出时,两物体的速度大小之比为vA∶vB=4∶3
解析:两物体同时抛出,都落到P点,由平抛运动的规律可知,两物体下落了相同的竖直高度,由H=得t=,即两物体同时到达P点,A错误,B正确;两物体运动时间相同,抛出的水平距离之比等于抛出时两物体初速度的大小之比,设圆的半径为R,如图所示,由数学知识得xAM=2Rcos237°,xBM=2Rsin2 37°,联立得xAM∶xBM=16∶9,所以vA∶vB=16∶9,C正确,D错误.
二、非选择题
8.如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.物体A恰好可以上滑到最高点,此时物体A恰好被物体B击中.A、B均可看成质点,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间;
(1)1 s
解析: (1)物体A沿斜面上滑过程中,由牛顿第二定律得mgsin θ=ma代入数据得a=6 m/s2
设物体A滑到最高点所用时间为t,由运动学公式知,0=v1-at,解得t=1 s.
(2)物体B抛出时的初速度v2的大小;
(2)2.4 m/s
解析:(2)物体B平抛的水平位移x=v1tcos 37°=2.4 m
物体B抛出时的初速度大小v2==2.4 m/s.
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
(3)6.8 m
解析:(3)物体A、B间初始位置的高度差h=v1tsin 37°+gt2=6.8 m.
考点2 平抛运动规律的综合应用(二)
一、选择题
1.如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10 m/s2)( D )
第1题图
A.0.5 m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s
解析:根据x=v0t、y=gt2,将已知数据代入可得v0=20 m/s,故D正确.
2.如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平地面上,不计阻力,则下列说法正确的是( D )
第2题图
A.A、B的运动时间相同
B.A、B沿x轴方向的位移相同
C.A、B运动过程中的加速度大小相同
D.A、B落地时速度大小相同
解析:设O点与水平地面的高度差为h,A质点做平抛运动,根据平抛运动的规律可知,h=gt,B质点在光滑斜面上的运动可视为类平抛运动,其沿斜面方向的加速度为gsin θ,由类平抛运动规律可知,=gsin θ,则A、B两质点运动时间分别为:t1= ,t2=,故t1<t2,A错误;由x1=v0t1,x2=v0t2可知,x1<x2,B错误;由a1=g,a2=gsin θ可知,C错误;A落地的速度大小为vA==,B落地的速度大小为vB==,所以vA=vB,D正确.
3.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球(可视为质点)以水平速度v从图示位置飞出,不计空气阻力,g取10 m/s2,欲打在第4级台阶上,则v的取值范围是( A )
第3题图
A. m/s<v≤2 m/s B.2 m/s<v≤3.5 m/s
C. m/s<v< m/s D.2 m/s<v< m/s
解析:若小球恰好打在第3级台阶的边缘,则有3h=g,3L=v3t3,解得v3= m/s,若小球恰好打在第4级台阶的边缘,则有4h=g,4L=v4t4,解得v4=2 m/s,所以打在第4级台阶上应满足的条件为 m/s<v≤2 m/s,A正确.
4.(多选)如图所示,倾角为α的足够大的光滑斜面上,有一个xOy坐标系,x轴沿水平方向,重力加速度为g.若将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件,关于其后的运动规律,下列分析正确的有( CD )
第4题图
A.将小球以初速度v0分别沿x轴和y轴的正方向抛出,到达斜面底边所用的时间相同
B.将小球以不同的初速度沿x轴的正方向抛出,到达斜面底边所用的时间不相同
C.将小球以速度v0沿x轴正方向抛出和无初速度释放小球,到达斜面底边的时间相同
D.无论怎样将小球沿斜面抛出或释放,小球做的都是匀变速运动,加速度大小均为gsin α
解析:将小球分别沿着x轴和y轴正方向抛出,沿y轴方向的加速度相同,到达斜面底边时沿y轴方向的位移相同,而沿y轴方向的初速度不同,故时间一定不同,故A错误;无论是以多大的初速度沿x轴正方向抛出小球,沿y轴方向,小球到达斜面底边的位移相同,初速度(v0y=0)及加速度相等,则小球到达斜面底边所用的时间相同,故B错误,C正确;无论怎样将小球沿斜面抛出或释放,小球只受重力和斜面的支持力,加速度大小均为gsin α,小球均做匀变速运动,故D正确.
5.如图所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L,前场区的长度为,网高为h,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高.如果运动员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界.设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,不计空气阻力,关于该种情况下临界值H的大小,下列关系式正确的是( C )
第5题图
A.H=h B.H=h
C.H=h D.H=h
解析:将排球水平击出后排球做平抛运动,排球刚好触网时,则竖直方向有H-h=g,得t1=,水平方向有=v0.球刚好到边界时,由H=g得t2=,则+=v0,联立解得H=h,故C正确.
6.在如图所示的相同台阶中,水平部分AB长0.3 m,竖直部分BC高0.2 m,现在A正上方某一高度h以v0的速度平抛一小球(视为质点),如果h小于某一值,无论v0取何值,小球均不会落在C、D两点之间,重力加速度g取10 m/s2,忽略阻力,则这个值为( B )
A. cm B. cm C.10 cm D. cm
解析:若小球刚好经过B点和D点,则无论v0取何值,小球均不会落在C、D两点之间.小球做平抛运动,小球刚好经过B点,有x1=v0t1=0.3 m,h=g,小球刚好经过D点,则有x2=v0t2=0.6 m,h+0.2 m=g,综合以上各式解得h= cm,故选B.
7.(多选)如图所示,水平面上放置一个直径d=1 m、高h=1 m的无盖薄油桶,沿油桶底面直径AB距左桶壁s=2 m处的正上方有一点P,P点的高度H=3 m,从P点沿直径AB方向水平抛出一小球,不考虑小球的反弹和空气阻力,下列说法正确的是(g取10 m/s2,CD为桶顶平行AB的直径)( ACD )
A.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶的内壁
B.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶的下底
C.小球的速度范围为 m/s<v< m/s时,小球击中油桶外壁
D.若P点的高度变为1.8 m,则小球无论初速度多大,均不能直接落在桶底(桶边沿除外)
解析:当小球落在油桶外壁A点时,有H=gt2,s=v1t,联立解得v1=s= m/s;同理可知,当小球落在D点时,v2=s= m/s;当小球落在B点时,v3=(s+d)= m/s;当小球落在C点时,v4=(s+d)= m/s,A、C正确,B错误;假设P点的高度变为H0时,轨迹同时过D点和B点,则此时初速度v'=s=(s+d),解得H0=1.8 m,在此高度上,小球无论初速度多大,都不能直接落在桶底(桶边沿除外),D正确.
8.(多选)在某次排球比赛中,球员甲接队友的一个传球,在网前L=3.60 m处起跳,在离地面高H=3.20 m处将球以v0=12 m/s的速度正对球网水平击出,对方球员乙刚好在进攻路线的网前,她可利用身体任何部位进行拦网阻击,如图所示.假设球员乙的直立拦网高度(从脚底到指尖)为h1=2.40 m,起跳拦网高度为h2=2.85 m,g取10 m/s2,不计空气阻力.下列情景中,球员乙可能拦网成功的是( ABC )
A.乙在甲击球前0.1 s时起跳离地
B.乙在甲击球时起跳离地
C.乙在甲击球后0.1 s时起跳离地
D.乙在甲击球后0.2 s时起跳离地
解析:排球运动到所在位置的过程所用时间为t==0.3 s,该段时间排球下降的距离为h=gt2=0.45 m,球所在的高度H=(3.20-0.45) m=2.75 m;球员乙起跳拦网高度为h2=2.85 m,跳起的高度为Δh=(2.85-2.40) m=0.45 m,乙在起跳离地的初速度为v乙==3 m/s,乙在甲击球前0.1 s时起跳离地,球到达球网上方时乙运动了t1=0.4 s,运动的位移大小x=v乙t1-g=0.4 m,指尖所在的高度为(2.40+0.40) m=2.80 m>2.75 m,故能拦截到球,A正确;乙从起跳到达到最高点所用时间t'==0.3 s,故乙在甲击球时起跳离地,在球到达乙位置时,运动员乙刚好到达最高点2.85 m,可以拦住,B正确;乙在甲击球后0.2 s时起跳,则上升时间为t2=0.1 s时球到达乙所在位置,上升的高度Δh'=v乙t2-g=0.25 m,此时高度为(2.40+0.25) m=2.65 m<2.75 m,不能够到球,而乙在甲击球后0.1 s时起跳离地,即上升时间t3=0.2 s时球到达乙所在位置,上升的高度为Δh″=v乙t3-g=0.40 m,此时高度为(2.40+0.40) m=2.80 m>2.75 m,能拦网成功,D错误,C正确.
二、非选择题
9.如图所示,排球场的长为18 m,球网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对球网竖直跳起,把球沿垂直于网的方向水平击出.(g取10 m/s2,不计空气阻力)
(1)设击球点的高度为2.5 m,问球被水平击出时的速度v0在什么范围内才能使球既不触网也不出界?
(1)3 m/s<v0≤12 m/s
解析:(1)如图甲所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其运动轨迹为Ⅱ,根据平抛运动的规律,由x=v0t和h=gt2可得,当排球恰好触网时有
x1=3 m,x1=v1t1①
h1=2.5 m-2 m=0.5 m,h1=g②
由①②可得v1=3 m/s
当排球恰不出界时有
x2=3 m+9 m=12 m,x2=v2t2③
h2=2.5 m,h2=g④
由③④可得v2=12 m/s
所以排球既不触网也不出界时,速度v0的范围是3 m/s<v0≤12 m/s.
(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出时的速度为多大,球不是触网就是出界,试求出此高度.
(2) m
解析:(2)如图乙所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹.设击球点的高度为h,根据平抛运动的规律有
x1=v0t1'⑤
h1'=h-2 m,h1'=gt1'2⑥
x2=v0t2'⑦
h=gt2'2⑧
联立⑤⑥⑦⑧式可得h= m.
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