高考物理总复习：第四章曲线运动万有引力与航天第2课时平抛运动.pdf
第 2 课时平抛运动1.物体做平抛运动时,下列描述物体速度变化量大小v 随时间 t 变化的图像,可能正确的是(D)解析:根据平抛运动的规律 v=gt,可得 v 与 t 成正比,v 与 t 的关系图线是一条过原点的倾斜的直线,选项 D正确.2.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a,b由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度vavb,不计空气阻力,则两只飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是(A)解析:因 vavb,则根据 t=,可知 tatb,根据 h=gt2,hatan b,所以a b,故选项 A正确.3.(2017 河南洛阳期中)(多选)一个物体以初速度大小为v0被水平抛出,落地时速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则(AB)A.物体做平抛运动的时间为B.物体做平抛运动的竖直分位移为C.物体做平抛运动的位移为D.物体做平抛运动的水平分位移为解析:由 v2=+(gt)2,解得 t=,选项 A 正确;由 h=gt2,解得物体做平抛运动的竖直分位移为h=,选项 B正确;物体做平抛运动的水平分位移为 x=v0t=v0,选项 D错误;物体的位移 L=,选项 C错误.4.(2018 陕西宝鸡质检)平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的速度大小随时间变化的 v-t 图像,如图所示.若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是(C)A.图中直线 2 表示水平方向分运动的v-t 图像B.t1时刻的速度方向与水平方向夹角为30C.t1时间内的竖直分位移与水平分位移大小之比为D.2t1时刻的速度方向与水平方向夹角为60解析:直线 2 表示物体做匀加速运动,是竖直方向的分运动,选项 A错误;t1时刻,水平方向与竖直方向速度大小相同,合速度方向与水平方向夹角为 45,选项 B 错误;t1时刻竖直速度 vy与水平速度 v0大小相等,则 t1时间内的竖直分位移y=t1,水平分位移 x=v0t1,二者之比为,选项 C 正确;2t1时刻竖直方向速度大小vy=2v0,合速度方向与水平方向夹角不是 60,选项 D错误.5.导学号 58826080(多选)宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图(甲)所示,水平位移随时间变化的关系如图(乙)所示,则下列说法正确的是(AC)A.物体抛出的初速度为5 m/s B.物体落地时的速度为20 m/s C.星球表面的重力加速度为8 m/s2D.物体受到星球的引力大小为8 N 解析:由题图(乙)可知,物体平抛运动的初速度为5 m/s,选项 A正确;由题图(甲)可知,物体在竖直方向经过2.5 s的位移为 25 m,则星球表面重力加速度g=8 m/s2,选项 C正确;落地时竖直速度vy=gt=20 m/s,选项 B错误;由于物体质量不知,无法求出物体受到的引力,选项D错误.6.如图所示,一圆柱形容器高、底部直径均为L,球到容器左侧的水平距离也是 L,一可视为质点的小球离地高为2L,现将小球水平抛出,要使小球直接落在容器底部,重力加速度为 g,小球抛出的初速度 v 的大小范围为(空气阻力不计)(A)A.v B.v2C.vD.v解析:如图中虚曲线,设小球的初速度为v1,则 L=v1t1,L=g,得出v1=.如图中虚曲线,设小球的初速度为 v2,则 2L=v2t2,2L=g,得出 v2=.所以小球直接落在容器底部的初速度v 的大小范围为vt1,所以 x2x1,P2较远,选项 B正确.10.导学号 58826082(多选)如图所示是在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为 T,据此可知(BC)A.月球上的重力加速度为B.小球平抛的初速度为C.照片上 A点一定是平抛的起始位置D.小球运动到 D点时速度大小为解析:由闪光照片可知,小球竖直方向位移差为y=2a,由y=gT2可得月球上的重力加速度g=,选项 A 错误;由小球在水平方向做匀速直线运动可得 3a=v0T,解得 v0=,选项 B正确;小球在抛出后第 1 个 T时间内竖直方向位移y1=gT2=T2=a,恰好与图示情况吻合,所以照片上 A点一定是平抛运动的起始位置,选项 C正确;小球运动到 D点时竖直速度vy=g3T=3T=,水平速度为v0=,其速度大小为v=,选项 D错误.11.导学号 58826083(2018 湖北重点中学摸底)如图所示,挡板 ON与竖直方向夹锐角 =53放置.一小球(可视为质点)从 O点正下方的 P点以 v0=8 m/s 的初速度水平抛出,小球运动过程中恰好不与挡板碰撞(小球 轨 迹所在 平 面 与挡 板 垂 直).已 知 sin 53=0.8,cos 53=0.6,取重力加速度 g=10 m/s2,求 O,P间的距离.解析:小球做平抛运动,刚好不与挡板碰撞时,速度方向恰好与挡板平面平行,则有 vy=gt,=tan 53 x=v0t,y=gt2,由几何关系=tan 53 联立以上各式解得d=1.8 m.答案:1.8 m 12.(2018 武汉部分学校摸底)如图所示,将小球从斜面顶端A 以速度 v0=10 m/s 水平抛出,小球恰好落入斜面底端C处的接收盒中.已知斜面的直角边 AB BC=1 2,重力加速度大小 g=10 m/s2.(1)求小球在空中飞行的时间;(2)P 点是小球运动轨迹上距离斜面最远的点,求小球经过 P点的速度大小;(3)求小球落到 C点时的速度方向与水平面所夹的锐角.解析:(1)设小球从 A到 C的时间为 t,由平抛运动规律有AB=gt2,BC=v0t 联立解得 t=1 s.(2)小球在 P点的速度方向与斜面平行,则 vP=而 cos=,联立解得 vP=5 m/s.(3)小球落到 C点时的竖直分速度vy=gt=10 m/s,而 v0=10 m/s,设为小球落到 C点时的速度方向与水平面所夹的锐角tan=1,即=45.答案:(1)1 s(2)5 m/s(3)45 13.(2018 河北石家庄质检)如图所示,在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑的斜面,物体 A以初速度 v1沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体 B以初速度 v2=2.4 m/s 水平抛出,当 A上滑到最高点时,恰好被B 物体击中.A,B均可看做质点,sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度 g=10 m/s2.求:(1)物体 A上滑时的初速度v1;(2)物体 A,B 间初始位置的高度差h.解析:(1)物体 A上滑过程中,由牛顿第二定律得mgsin=ma,设物体 A滑到最高点所用时间为t,由运动学公式有 0=v1-at,其水平位移 x=v1tcos 37,物体 B做平抛运动,如图所示,其水平方向做匀速直线运动,则x=v2t,联立可得 v1=6 m/s.(2)物体 B在竖直方向做自由落体运动,则 hB=gt2,物体 A在竖直方向,hA=v1tsin 37,如图所示,由几何关系可得h=hA+hB,联立得 h=6.8 m.答案:(1)6 m/s(2)6.8 m
