（新教材适用）高中物理第五章抛体运动4抛体运动的规律课后习题新人教版.doc

4.抛体运动的规律

基础巩固

1.如图所示,某同学让带有水的伞绕伞柄旋转,可以看到伞面上的水滴沿伞边水平飞出。若不考虑空气阻力,水滴飞出后在空中的运动是()

A.匀速直线运动 B.平抛运动

C.自由落体运动 D.圆周运动

答案:B

解析:若不考虑空气阻力,由于惯性,水滴在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上只受重力,做自由落体运动,因此水滴飞出后在空中做平抛运动,B正确。

2.水平抛出一个小球,球离手时速度为v0,落地时速度为v,忽略空气阻力,下图中能正确表示在相等时间内速度矢量的变化情况的是()

答案:C

解析:因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,水平分速度不变,所以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量,根据Δv=gΔt,知相等时间内速度变化量的方向不变,大小相等。故C正确,A、B、D错误。

3.(2021·河北卷)铯原子钟是精确的计时仪器。图甲中铯原子从O点以100m/s的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面MN所用时间为t1;图乙中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为t2。O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2m。重力加速度g取10m/s2,则t1∶t2为()

甲

乙

A.100∶1 B.1∶100

C.1∶200 D.200∶1

答案:C

解析:平抛时,水平方向有s=v0t1,得t1=0.2100s=0.002s;竖直上抛时,根据上升过程和下降过程的对称性及h=12gt2得t2=22hg=0.4s;故t1∶

4.把物体以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,当抛出后竖直位移和水平位移相等时,物体运动的时间是()

A.v0g B

C.4v0g

答案:B

解析:物体做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,据题有v0t=12gt2,解得t=2

5.做斜抛运动的物体,到达最高点时()

A.速度为零,加速度不为零

B.速度为零,加速度也为零

C.速度不为零,加速度也不为零

D.速度不为零,加速度为零

答案:C

解析:做斜抛运动的物体到达最高点时,竖直分速度为零,水平分速度不为零,运动过程中始终仅受重力作用,所以有竖直向下的重力加速度g,故C正确。

6.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图所示,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动的时间分别为t1、t2,则()

A.v1=v2 B.v1v2

C.t1=t2 D.t1t2

答案:D

解析:根据平抛运动的规律有h=12gt2,可知运动的时间由下落的高度决定,故t1t2,所以C错误,D正确。由题图知,两圈水平位移相同,再根据x=vt,可得v1v2

7.如图所示,滑雪训练平台高h=5m,一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动,着地点距平台边缘水平距离x=10m。重力加速度g取10m/s2。求运动员:

(1)飞行时间t;

(2)初速度v0的大小;

(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角θ。

答案:(1)1s(2)10m/s(3)45°

解析:(1)由竖直方向做自由落体运动,根据h=12gt2

t=2h

(2)运动员水平方向做匀速直线运动,则可得初速度大小为

v0=xt

(3)运动员着地时,在竖直方向的分速度为

vy=gt=10×1m/s=10m/s

则有tanθ=vyv

得θ=45°,即着地时速度方向与水平方向间的夹角为45°。

8.物体做平抛运动,在它落地前的1s内,它的始、末速度与水平方向夹角由30°变成60°,g取10m/s2。求:

(1)平抛运动的初速度v0的大小;

(2)平抛运动的时间;

(3)平抛时的高度。

答案:(1)53m/s

(2)1.5s

(3)11.25m

解析:(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1s内的始、终点,画出轨迹图,如图所示。

对A点,tan30°=gt

对B点,tan60°=gt

t=t+1s

联立解得t=0.5s,v0=53m/s。

(2)平抛运动总时间t=t+1s=1.5s。

(3)平抛时的高度h=12gt2=11.

能力提升

1.(多选)如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动,最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的。若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是()

A.沿路径1抛出的小球落地的速率最大

B.沿路径3抛出的小球在空中运动的时间最长

C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D.三个小球抛出的初速度水平分量相等

答案:AC

解析:根据运动的合成与分解,将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度,三个小球上升高度相同,根据h=vy22g

2.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P点以