内容正文:
第4节 抛体运动的规律 课时检测
4.1平抛运动的规律
基础对点练
一、选择题:
考点一 对平抛运动的理解
1.关于平抛运动,下列说法中不正确的是( )
A.平抛运动的下落时间由下落高度决定
B.平抛运动的轨迹是曲线,所以平抛运动不可能是匀变速运动
C.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
D.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
2.某人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时的速度为v2,不计空气阻力,能表示出速度矢量的变化过程的是( )
3.物体做平抛运动时,下列描述物体速度变化量大小Δv随时间t变化的图像,可能正确的是( )
考点二 平抛运动规律的应用
4.如图所示,玩具枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上,枪口与靶心距离不变.若不考虑空气阻力,子弹击中靶后即停止,则子弹发射速度越大( )
A. 位移越大
B.空中飞行时间越短
C.空中飞行时间越长
D.击中点离靶心越远
5.如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度为g,将球的运动视为平抛运动,下列表述正确的是( )
A.球的速度v等于L
B.球从击出至落地所用时间为
C.球从击球点至落地点的位移等于L
D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
6.某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为θ,其正切值tan θ随时间t变化的图像如图所示(g取10 m/s2),则( )
A.第1 s内物体下落的高度为15 m
B.第1 s内物体下落的高度为10 m
C.物体的初速度为5 m/s
D.物体的初速度是10 m/s
7.某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的水池中.现制作一个为实际尺寸的模型展示效果,模型中槽道内的水流速度应为实际的( )
A. B. C. D.
8.如图所示,某人向竖直墙壁MN水平投掷飞镖,O点为抛出点,落在墙上时飞镖的速度与竖直墙壁的夹角为α,已知飞镖的初速度为v0,飞镖所受空气阻力不计,重力加速度为g,则关于飞镖落到A点时的竖直速度vy和O点到墙壁之间的距离L,下列所给数据正确的是( )
A.vy= B.vy=v0tan α
C.L= D.L=
能力综合练
一、选择题:
9.甲同学以速度v1将铅球水平推出,推出点距地面高度为H1,乙同学身高较高,将铅球在距地面H2高度处水平推出(H2>H1),两位同学推出铅球的水平位移恰好一样,不计空气阻力的作用,则乙同学推出铅球的速度为( )
A.v1 B.v1 C.v1 D.v1
10.如图甲所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球.假定网球均水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°,若不考虑空气阻力,则( )
A.两次发射的初速度大小之比为3∶1
B.碰到墙面前在空中的运动时间之比为1∶
C.下落高度之比为1∶
D.碰到墙面时速度大小之比为3∶1
11.如图所示,a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为P,则以下说法正确的是( )
A.a、b两球同时落地
B.a、b两球落地速度相等
C.a、b两球在P点相遇
D.无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇
2. 计算题:
12.棒球运动是一项集智慧与勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目,深受青少年喜爱.如图所示,某次投手在A点将球水平抛向捕手,捕手预备在B点接球,击球员预备在C点击球.棒球可看作质点,空气阻力不计.已知:A点离地面1.8米,C点离地面1.0米,A、B两点的水平距离为20米,球抛出后经0.5秒到达B点,g取10 m/s2.求:
(1)棒球抛出后到达C点的时间;
(2)棒球被抛出时的速度大小;
(3)若击球员和捕手均未碰到球,棒球落地时的速度方向.
尖子生选练
13.如图所示,在我国空军某部一次军事演习中,一架国产轰炸机正在进行投弹训练,轰炸机以200 m/s的恒定速度向竖直峭壁水平飞行,先释放炸弹甲,再飞行5 s后释放炸弹乙,炸弹甲和炸弹乙均击中竖直峭壁上的目标.不计空气阻力,取重力加速度大小g=10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.炸弹甲击中目标5 s后,炸弹乙击中目标
B.炸弹甲和炸弹乙同时击中目标
C.两击中点间的距离为125 m
D.释放炸弹甲时,飞机与峭壁间的水平距离为1 000 m
参考答案:
1.答案 B解析 平抛运动的下落时间由下落的高度决定,A正确;平抛运动的轨迹是曲线,它的速度方向沿轨迹的切线方向,方向不断改变,所以平抛运动是变速运动,由于其加速度为g,保持不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,B错误;平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角θ满足tan θ==,因为t一直增大,所以tan θ变小,θ变小,C正确;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正确.
2.答案 C解析 小球做平抛运动,加速度恒为g,则速度的变化量Δv=gΔt恒定,方向始终为竖直向下,故选C.
3.答案 D解析 根据平抛运动的规律Δv=gt,可得Δv与t成正比,Δv与t的关系图线为一条过原点的倾斜直线,选项D正确.
4.答案 B解析 子弹发射速度越大,根据x=v0t,则子弹飞行的时间越短,根据y=gt2,在竖直方向上的位移越小,由s=可知合位移越小,故A错误;子弹飞行时间t=,故初速度越大,空中飞行时间越短,故B正确,C错误;由子弹竖直方向位移y=gt2=g()2,子弹发射速度越大,击中点离靶心越近,故D错误.
5.答案 A解析 由平抛运动规律知,在水平方向上有:L=vt,在竖直方向上有:H=gt2,联立解得t=,v=L,A正确,B错误;球从击球点至落地点的位移为s=,与球的质量无关,C、D错误.
6.答案 D解析 根据tan θ==t,对应题图可得=1,解得v0=10 m/s,D正确,C错误;第1 s内物体下落的高度h=gt2=×10×12 m=5 m,A、B错误.
7.答案 B解析 由题意可知,水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为实际的,则有h=gt2,得t=,所以时间变为实际的,水流出的速度v=,由于水平位移变为实际的,时间变为实际的,则水流出的速度为实际的,故选B.
8.答案 C解析 把飞镖在A点的速度分解得vy=,由vy=gt得t=,则O点到墙壁之间的距离L=v0t=,选项C正确.
9.答案 B解析 由h=gt2得:t=;铅球飞行的水平距离为:x=v0t=v0·;由于两位同学推出铅球的水平位移恰好一样,则:=,即:v2=v1,故B正确,A、C、D错误.
10.答案 B解析 网球做平抛运动,设网球碰到墙面时速度与水平方向的夹角为θ,由平抛运动的规律可得tan θ== ① x=v0t ②
由①②得:tan θ=,则=,=,故B正确;==,故A错误;===,故C错误;碰到墙面时速度为v=,故=·=,故D错误.
11.答案 D解析 a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,竖直分运动为自由落体运动,故落地前任意时刻两球高度不同,不可能相遇,b球的高度较小,根据t=可知b一定先落地,A、C错误,D正确;由于两球的初速度大小未知,则无法比较两球落地的速度大小,B错误.
12.答案 (1)0.4 s (2)40 m/s (3)速度方向与水平方向的夹角正切值tan θ=
解析 (1)从A到C竖直高度为hAC=1.8 m-1 m=0.8 m
根据hAC=gt2
解得到达C点的时间t=0.4 s.
(2)从A到B,水平方向,根据xAB=v0tAB
解得v0=40 m/s.
(3)棒球从A到落地,竖直方向有2gh=v,
解得vy=6 m/s
则棒球落地时的速度方向与水平方向的夹角正切值tan θ==.
13.答案 B解析 炸弹在水平方向做匀速直线运动,所以两炸弹同时击中目标,A错误,B正确;设乙击中目标的时间为t,
则两击中点间的距离为Δs=g(t+5)2-gt2>×10×52 m=125 m,C错误;
释放炸弹甲时,飞机与峭壁间的水平距离为s=v0(t+5)>1 000 m,D错误.
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