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课时测评8 平抛运动
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-10题,每题4分,共40分)
1.物体做平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是( )
A.位移的大小 B.速率的变化量
C.路程 D.速度的变化量
答案:D
解析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,在相等时间内,在水平方向上位移相等,竖直方向上的位移不等,则相等时间内位移大小不等,同理相等时间内的路程也不相等,故A、C错误。平抛运动水平方向的分速度不变,而竖直方向的分速度相等时间内的增加量是相等的,结合平行四边形定则可知,在相等的时间内速度大小的变化量,即速率的变化量是不相等的,故B错误;平抛运动的加速度不变,根据Δv=gΔt,知相等时间内速度的增量相等,故D正确。
2.如图所示,O点处有一小球以v=8 m/s的水平初速度做平抛运动,经过2 s小球到达M点(g取10 m/s2),则下列说法正确的是( )
A.小球在M点的水平分速度大小为16 m/s
B.小球在M点的竖直分速度大小为10 m/s
C.O、M两点之间的竖直距离为16 m
D.O、M两点之间的水平距离为16 m
答案:D
解析:小球做平抛运动,所以水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,所以小球在M点的水平分速度大小为8 m/s,竖直分速度大小为vy=gt=20 m/s,O、M两点之间的水平距离x=v0t=16 m,竖直距离h=gt2=20 m,综上可知,A、B、C错误,D正确。
3.如图所示,士兵在进行射击训练,在射击时准心对准靶心位置,在射出子弹的瞬间,靶脱离下落。靶下落过程中始终在同一竖直面内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.子弹会打到靶心位置
B.子弹会打到靶心的下方位置
C.子弹会打到靶心的上方位置
D.此次射击可能会脱靶
答案:A
解析:子弹做平抛运动,靶做自由落体运动,竖直方向上相同时间内运动的位移相同,则子弹会打到靶心位置。故选A。
4.如图所示,一遥控汽车从平台A水平“飞出”,并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点,且“飞行”过程中不计空气阻力。从遥控汽车“飞离”平台A开始计时,经时间t,遥控汽车位移方向与水平面间的夹角为θ,重力加速度大小为g,则tan θ与t之间的关系可能为( )
答案:B
解析:汽车做平抛运动,经时间t,在竖直方向有y=,在水平方向有x=v0t,根据tan θ=可知,tan θ=t,即tan θ与t成正比,所以tan θ-t图线为过原点的一条直线。故选B。
5.小球在离地面高为h处,以初速度v0水平抛出,球从抛出到着地,速度变化量的大小和方向为( )
A.,方向竖直向下 B.,方向竖直向下
C.,方向斜向下 D.,方向斜向下
答案:B
解析:如图所示,速度变化量为竖直方向上的速度vy,则由=2gh,得vy=,方向竖直向下,B正确。
6.一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t,速度大小变为2v0,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则t为( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:根据平行四边形定则可知,经过时间t物体竖直方向上的分速度 vy==v0,物体做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,则有vy=gt,所以运动的时间t=,故C正确,A、B、D错误。
7.将一个物体以10 m/s的速度从5 m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与水平地面的夹角为(不计空气阻力,取g=10 m/s2)( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
答案:B
解析:物体做平抛运动,落地时竖直分速度
vy== m/s=10 m/s。
设落地时它的速度方向与水平地面的夹角为α,
根据平行四边形定则知,tan α==1,得α=45°,故选B。
8.某同学前、后两次从同一位置水平投出飞镖1和飞镖2到靶盘上,飞镖落到靶盘上的位置如图所示,忽略空气阻力,则两支飞镖在飞行过程中( )
A.加速度a1>a2 B.飞行时间t1<t2
C.初速度v1=v2 D.角度θ1=θ2
答案:B
解析:忽略空气阻力,两支飞镖都只受重力,加速度都为g,则a1=a2,故A错误;飞镖1下落的高度小,根据h=gt2,t= 知,t1<t2,故B正确;由于水平位移相等,根据x=v0t,知v1>v2,故C错误;根据tan θ=,由于<,v1>v2,则tan θ1>tan θ2,所以θ1>θ2,故D错误。
9. (多选)如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0,2L)抛出,落在(2L,0)处;小球b、c从(0,L)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.a和b初速度相同
B.b和c运动时间相同
C.b的初速度是c的两倍
D.a运动时间是b的两倍
答案:BC
解析:由图知b、c的高度相同,小于a的高度,根据h=gt2,得t=,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间大于b的时间,故B正确;a、b的水平位移相等,因为a的飞行时间长,x=v0t知,a的初速度小于b的初速度,故A错误;b、c的初速度之比:===2,故C正确;a、b的时间之比ta∶tb=,故D错误。
10.某中学举办“套圈”活动。如图所示,小明同学站在标志线后以v0=4 m/s的速度水平抛出一铁丝圈,正好套中放在正前方水平地面上的饮料罐A。抛出时,铁丝圈位于标志线的正上方h=0.45 m处,若铁丝圈、饮料罐均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,下列说法错误的是( )
A.铁丝圈在空中运动的时间为0.3 s
B.饮料罐A与标志线的距离x=1.2 m
C.铁丝圈落地前瞬间,速度大小为5 m/s
D.保持铁丝圈抛出位置不变,若要套中饮料罐B,水平抛出速度应变为6 m/s
答案:D
解析:铁丝圈在空中运动的时间为t== s=0.3 s,A正确,不符合题意;饮料罐A与标志线的距离x=v0t=1.2 m,B正确,不符合题意;铁丝圈落地前瞬间,速度大小为v==5 m/s,C正确,不符合题意;保持铁丝圈抛出位置不变,若要套中饮料罐B,水平抛出速度应变为v0'== m/s=5 m/s,D错误,符合题意。故选D。
11.(10分)将一块石子以10 m/s的速度从5 m的高度水平抛出,石子速度方向与水平面的夹角为θ,不计空气阻力,取g=10 m/s2,求石子:
(1)落地前的运动时间t;
(2)落地时速度的大小v;
(3)在空中运动过程中tan θ随时间t变化的关系式。
答案:(1)1 s (2)10 m/s (3)tan θ=t
解析:(1)石子做平抛运动,在竖直方向上,
由运动学公式得h=gt2
代入数据解得t=1 s。
(2)落地时竖直分速度为
vy=gt=10×1 m/s=10 m/s
根据勾股定理求得落地时速度的大小v为
v== m/s=10 m/s。
(3)石子在空中运动过程中速度方向与水平方向的夹角正切值为tan θ===t
即在空中运动过程中tan θ随时间t变化的关系式为
tan θ=t。
12.(10分)一轰炸机在海面上方h=500 m高处沿水平直线飞行,以v1=100 m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20 m/s的速度逃跑的敌舰,如图所示。要准确击中敌舰,飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹,释放炸弹时,炸弹与飞机的相对速度为零,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)炸弹刚落到水面时的速度大小;
(2)要能准确击中敌舰,s应为多大。
答案:(1)100 m/s (2)800 m
解析:(1)投下的炸弹做平抛运动,
竖直方向有h=gt2
代入数据解得t=10 s
炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为
vy=gt=10×10 m/s=100 m/s
则炸弹刚落到水面时的速度大小为
v== m/s=100 m/s。
(2)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为
s1=v1t=100×10 m=1 000 m
在这段时间内敌舰前进的位移为
s2=v2t=20×10 m=200 m
所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为
s=s1-s2=1 000 m-200 m=800 m。
学生用书⬇第50页
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