1、1平抛运动(40 分钟 100 分)一、选择题(本题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分)1.重力加速度已知,决定平抛物体落地点与抛出点间水平距离的因素是( )A.初速度B.抛出时物体的高度C.抛出时物体的高度和初速度D.物体的质量和初速度【解析】选 C。物体做平抛运动,水平方向上:x=v 0t;竖直方向上:h= gt2;由以上两式可以求得 x=v0 ,所以落地点与抛出点间水平距离与抛出时物体的高度和初速度有关。2.做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是 ( )A.速度不断减小B.加速度不变C.经过最高点时,瞬时速度为零D.初速度越大,所能达到的最大高度一定越大【解析】选 B。斜上抛抛出的
2、物体的速度先减小后增大,A 错;任何做抛体运动的物体的加速度都是自由落体加速度 g,B 对;斜上抛抛出的物体经过最高点时,竖直速度瞬时为零,水平速度不为零,C 错;做斜上抛运动的物体所能达到的最大高度不只与初速度大小有关,还与初速度的方向有关,D 错。3.(多选)如图所示,一物体从距水平地面一定高度处,沿水平方向飞出。除重力外,物体还受到与初速度同向的恒力作用。不计空气阻力,下列对物体运动情况的描述,正确的是 ( )A.在竖直方向上,物体做匀速直线运动B.在竖直方向上,物体做自由落体运动C.在水平方向上,物体做匀加速直线运动2D.在水平方向上,物体做匀速直线运动【解题指南】求解该题要注意以下三
3、个方面:(1)分运动具有独立性,它们之间互不影响。(2)物体做自由落体运动的条件是竖直方向上初速度为零且只受重力。(3)物体在某方向上做匀加速运动的条件是受力恒定且与速度方向相同。【解析】选 B、C。竖直方向初速度为零,只受重力作用,做自由落体运动,故 A 错误,B 正确;物体水平方向受恒力作用,且所受恒力与速度方向相同,所以水平方向做匀加速直线运动,故 C 正确,D 错误。4. (2016江苏高考)有 A、B 两小球,B 的质量为 A 的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中为 A 的运动轨迹,则 B 的运动轨迹是 ( )A. B. C. D.【解题指南】抛体运动的处理方
4、法是利用运动的合成和分解思想。即沿重力方向分解和垂直重力方向分解。【解析】选 A。斜抛运动是做匀加速曲线运动,其加速度都为重力加速度,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做竖直上抛运动,两球初速度相同,所以运动轨迹相同,与质量大小无关。5.物体做平抛运动,它的速度方向与水平方向的夹角 的正切值 tan 随时间 t 变化的图象是图中的 ( )世纪金榜导学号 35684119【解题指南】解答本题的关键是先求出速度方向与水平方向的夹角 的正切值 tan 随时间 t 变化的关系式。3【解析】选 B。由平抛运动的规律可得 tan= = t,因为 为定值,则 tan 与 t 成正比。6.(2017吉林高一
5、检测)如图,窗子上、下沿间的高度 H=1.6m,墙的厚度 d=0.4m,某人在离墙壁距离 L=1.4m、距窗子上沿高 h=0.2m 处的 P 点,将可视为质点的小物体以速度 v 垂直于墙壁水平抛出,小物体直接穿过窗口并落在水平地面上,g 取 10m/s2,则 v 的取值范围是 ( )世纪金榜导学号 35684120A.v7m/s B.v2.3m/sC.3m/sv7m/s D.2.3m/sv3m/s【解析】选 C。小物体做平抛运动,恰好擦着窗口上沿右侧穿过时 v 最大。此时有L=vmaxt,h= gt2;代入数值解得 vmax=7m/s;恰好擦着窗口下沿左侧穿过时速度 v 最小,则有L+d=vm
6、int,H+h= gt 2,解得 vmin=3m/s,故 v 的取值范围是 3m/sv7m/s。7.(2017中山高一检测)刀削面是西北人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外。刀削面全凭刀削,因此得名。如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片儿便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为 0.8m,最近的水平距离为 0.5m,锅的半径为 0.5m。要想使削出的面片儿落入锅中,则面片儿的水平速度不符合条件的是(g 取 10m/s2) ( )A.1.5m/s B.2.5m/s C.3.5m/s D.4.5m/s【解析】选 D。由 h= gt2得
7、t=0.4s,v1= =1.25m/s,v2= =3.75m/s,所以41.25m/sv03.75m/s。故选 D。8.(多选)(2017南岸区高一检测)在 2016 年的夏季奥运会上,中国女排在困境中凭借精湛技术、顽强毅力和团结拼搏的精神战胜对手夺得冠军。在近网扣球中,排球的运动可视为平抛运动,若扣球点离地面的高度为 h,排球的初速度为 v0,重力加速度为 g,则该排球在平抛运动的过程中 ( )A.飞行的时间为B.飞行的时间为C.飞行的水平位移为 v0D.飞行的水平位移为 v0【解析】选 A、C。排球做平抛运动时,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,两者时间相等。排球做自由落体运
8、动的时间为 t,则有 h= gt2,解得 t= ,A 正确,B 错误;排球飞行的水平位移 x=v0t=v0 ,C 正确,D 错误。二、计算题(本题共 2 小题,共 44 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)9.(22 分)从高为 H=80m 的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为120m,(g 取 10m/s2)求:(1)石块的初速度大小。(2)石块着地时的速度 v。【解析】(1)石块的运动时间 t= = s=4s石块的初速度 v0= = m/s=30m/s(2)石块着地时竖直方向的速度 vy=gt=40m/s5石块着地时的速度大小 v= =50m/sv2
9、0+2着地时的速度与水平方向的夹角满足 tan= = ,则 =53。答案:(1)30m/s(2)50m/s,速度方向与水平方向的夹角为 5310.(22 分)(2017威海高一检测)小明将铅球以初速度 v0水平抛出,铅球落地时的速度方向与水平方向成 角,如图所示。不计空气阻力,重力加速度为 g。求: 世纪金榜导学号35684121(1)铅球的抛出点离地面的高度。(2)铅球的水平位移。【解析】(1)根据几何关系,tan=解得 vy=v0tan由 t= =则抛出点离地面的高度 h= gt2=(2)水平位移 x=v0t=答案:(1) (2)v20 22【能力挑战区】1.(多选)如图所示,固定斜面 P
10、O、QO 与水平面 MN 的夹角均为 45,现由 A 点分别以 v1、v 2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点),不计空气阻力,其中以 v1抛出的小球恰能垂直于 QO 落于 C 点,飞行时间为 t,以 v2抛出的小球落在 PO 斜面上的 B 点,且 B、C 在同一水平面上,则世纪金榜导学号 35684122( )6A.落于 B 点的小球飞行时间为 tB.v2=gtC.落于 C 点的小球的水平位移为 gt2D.A 点距水平面 MN 的高度为 gt2【解析】选 A、C、D。落于 C 点的小球强调了速度垂直 QO,则分解速度,如图,则 v1=gt,水平位移 x=v1t=gt2,故 C 正确。落于
11、 B 点的小球强调了落点位置,则分解位移,其中 BC 在同一平面,故飞行时间都为 t,有:tan45= = ,所以 v2= ,故 A 正确,B 错误。设 C 点距地面为 h,由几何关系知 x=2h+v2t,所以 h= gt2,故 A 点距水平面高度 H=h+ gt2= gt2,故D 正确。2.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为 =53的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差 h=0.8m,重力加速度 g 取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,求: 世纪金榜导学号 35684123(1)小球水平抛出的初速度 v0是多少?(2)斜
12、面顶端与平台边缘的水平距离 s 是多少?(3)若斜面顶端高 H=19.2m,且小球离开平台后刚好落在斜面底端,那么小球离开平台时的速度多大?【解题指南】(1)“刚好沿斜面下滑”表明小球此时的速度方向恰好与斜面平行,即速度与7水平方向夹角为 53。(2)“恰好落到斜面底端”表明小球此时的水平位移、竖直位移是确定的。【解析】(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,如图所示。所以 vy=v0tan53, =2gh代入数据,得 vy=4m/s,v0=3m/s(2)由 vy=gt1得 t1=0.4ss=v0t1=30.4m=1.2m(3)设小球离开平台后落在斜面底端的时间是 t2,落点到平台的水平距离为 x。则 x=s+Htan37=15.6m,H+h= g ,x=v 0t2,代入数据求得 v 0=7.8m/s答案:(1)3m/s (2)1.2m (3)7.8m/s
