2019高中物理 課時提升作業(yè)二 5.2 平拋運動（含解析）新人教必修2

平拋運動 (40分鐘　100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1.重力加速度已知,決定平拋物體落地點與拋出點間水平距離的因素是(　　) A.初速度 B.拋出時物體的高度 C.拋出時物體的高度和初速度 D.物體的質(zhì)量和初速度 【解析】選C。物體做平拋運動,水平方向上:x=v0t;豎直方向上:h=gt2;由以上兩式可以求得x=v0,所以落地點與拋出點間水平距離與拋出時物體的高度和初速度有關(guān)。 2.做斜上拋運動的物體,下列說法正確的是　(　　) A.速度不斷減小 B.加速度不變 C.經(jīng)過最高點時,瞬時速度為零 D.初速度越大,所能達到的最大高度一定越大 【解析】選B。斜上拋拋出的物體的速度先減小后增大,A錯;任何做拋體運動的物體的加速度都是自由落體加速度g,B對;斜上拋拋出的物體經(jīng)過最高點時,豎直速度瞬時為零,水平速度不為零,C錯;做斜上拋運動的物體所能達到的最大高度不只與初速度大小有關(guān),還與初速度的方向有關(guān),D錯。 3.(多選)如圖所示,一物體從距水平地面一定高度處,沿水平方向飛出。除重力外,物體還受到與初速度同向的恒力作用。不計空氣阻力,下列對物體運動情況的描述,正確的是　(　　) A.在豎直方向上,物體做勻速直線運動 B.在豎直方向上,物體做自由落體運動 C.在水平方向上,物體做勻加速直線運動 D.在水平方向上,物體做勻速直線運動 【解題指南】求解該題要注意以下三個方面: (1)分運動具有獨立性,它們之間互不影響。 (2)物體做自由落體運動的條件是豎直方向上初速度為零且只受重力。 (3)物體在某方向上做勻加速運動的條件是受力恒定且與速度方向相同。 【解析】選B、C。豎直方向初速度為零,只受重力作用,做自由落體運動,故A錯誤,B正確;物體水平方向受恒力作用,且所受恒力與速度方向相同,所以水平方向做勻加速直線運動,故C正確,D錯誤。 4. (2016·江蘇高考)有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍?，F(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計空氣阻力。圖中①為A的運動軌跡,則B的運動軌跡 是　(　　) A.①　　　B.②　　　C.③　　　D.④ 【解題指南】拋體運動的處理方法是利用運動的合成和分解思想。即沿重力方向分解和垂直重力方向分解。 【解析】選A。斜拋運動是做勻加速曲線運動,其加速度都為重力加速度,在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做豎直上拋運動,兩球初速度相同,所以運動軌跡相同,與質(zhì)量大小無關(guān)。 5.物體做平拋運動,它的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值tanθ隨時間t變化的圖象是圖中的　(　　) 世紀金榜導學號35684119 【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是先求出速度方向與水平方向的夾角θ的正切值tanθ隨時間t變化的關(guān)系式。 【解析】選B。由平拋運動的規(guī)律可得tanθ==t,因為為定值,則tanθ與t成正比。 6.(2017·吉林高一檢測)如圖,窗子上、下沿間的高度H=1.6m,墻的厚度d=0.4m,某人在離墻壁距離L=1.4m、距窗子上沿高h=0.2m處的P點,將可視為質(zhì)點的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出,小物體直接穿過窗口并落在水平地面上,g取10m/s2,則v的取值范圍是　(　　) 世紀金榜導學號35684120 A.v>7m/s　　　　　　　 B.v>2.3m/s C.3m/s<v<7m/s D.2.3m/s<v<3m/s 【解析】選C。小物體做平拋運動,恰好擦著窗口上沿右側(cè)穿過時v最大。此時有L=vmaxt,h=gt2;代入數(shù)值解得vmax=7m/s;恰好擦著窗口下沿左側(cè)穿過時速度v最小,則有L+d=vmint′,H+h=gt′2,解得vmin=3m/s,故v的取值范圍是3m/s<v<7m/s。 7.(2017·中山高一檢測)刀削面是西北人喜歡的面食之一,因其風味獨特,馳名中外。刀削面全憑刀削,因此得名。如圖所示,將一鍋水燒開,拿一塊面團放在鍋旁邊較高處,用一刀片飛快地削下一片片很薄的面片兒,面片兒便飛向鍋里,若面團到鍋的上沿的豎直距離為0.8m,最近的水平距離為0.5m,鍋的半徑為0.5m。要想使削出的面片兒落入鍋中,則面片兒的水平速度不符合條件的是(g取10m/s2)　(　　) A.1.5m/s　 B.2.5m/s　 C.3.5m/s　 D.4.5m/s 【解析】選D。由h=gt2得t=0.4s,v1==1.25m/s,v2==3.75m/s,所以1.25m/s<v0<3.75m/s。故選D。 8.(多選)(2017·南岸區(qū)高一檢測)在2016年的夏季奧運會上,中國女排在困境中憑借精湛技術(shù)、頑強毅力和團結(jié)拼搏的精神戰(zhàn)勝對手奪得冠軍。在近網(wǎng)扣球中,排球的運動可視為平拋運動,若扣球點離地面的高度為h,排球的初速度為v0,重力加速度為g,則該排球在平拋運動的過程中　(　　) A.飛行的時間為 B.飛行的時間為 C.飛行的水平位移為v0 D.飛行的水平位移為v0 【解析】選A、C。排球做平拋運動時,豎直方向做自由落體運動,水平方向做勻速直線運動,兩者時間相等。排球做自由落體運動的時間為t,則有h=gt2,解得t=,A正確,B錯誤;排球飛行的水平位移x=v0t=v0,C正確,D錯誤。 二、計算題(本題共2小題,共44分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 9.(22分)從高為H=80m的樓頂以某水平速度拋出一個石塊,落地點距樓的水平距離為120m,(g取10m/s2)求: (1)石塊的初速度大小。 (2)石塊著地時的速度v。 【解析】(1)石塊的運動時間t==s=4s 石塊的初速度v0==m/s=30m/s (2)石塊著地時豎直方向的速度vy=gt=40m/s 石塊著地時的速度大小v==50m/s 著地時的速度與水平方向的夾角滿足tanθ==,則θ=53°。 答案:(1)30m/s (2)50m/s,速度方向與水平方向的夾角為53° 10.(22分)(2017·威海高一檢測)小明將鉛球以初速度v0水平拋出,鉛球落地時的速度方向與水平方向成θ角,如圖所示。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:　世紀金榜導學號35684121 (1)鉛球的拋出點離地面的高度。 (2)鉛球的水平位移。 【解析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系,tanθ= 解得vy=v0tanθ 由t== 則拋出點離地面的高度h=gt2= (2)水平位移x=v0t= 答案:(1)　(2) 【能力挑戰(zhàn)區(qū)】 1.(多選)如圖所示,固定斜面PO、QO與水平面MN的夾角均為45°,現(xiàn)由A點分別以v1、v2先后沿水平方向拋出兩個小球(可視為質(zhì)點),不計空氣阻力,其中以v1拋出的小球恰能垂直于QO落于C點,飛行時間為t,以v2拋出的小球落在PO斜面上的B點,且B、C在同一水平面上,則世紀金榜導學號35684122(　　) A.落于B點的小球飛行時間為t B.v2=gt C.落于C點的小球的水平位移為gt2 D.A點距水平面MN的高度為gt2 【解析】選A、C、D。落于C點的小球強調(diào)了速度垂直QO,則分解速度,如圖,則v1=gt,水平位移x=v1t=gt2,故C正確。落于B點的小球強調(diào)了落點位置,則分解位移,其中BC在同一平面,故飛行時間都為t,有:tan45°==,所以v2=,故A正確,B錯誤。設(shè)C點距地面為h,由幾何關(guān)系知x=2h+v2t,所以h=gt2,故A點距水平面高度H=h+gt2=gt2,故D正確。 2.如圖所示,一小球自平臺上水平拋出,恰好落在臨近平臺的一傾角為α=53°的光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:　世紀金榜導學號35684123 (1)小球水平拋出的初速度v0是多少? (2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是多少? (3)若斜面頂端高H=19.2m,且小球離開平臺后剛好落在斜面底端,那么小球離開平臺時的速度多大? 【解題指南】(1)“剛好沿斜面下滑”表明小球此時的速度方向恰好與斜面平行,即速度與水平方向夾角為53°。 (2)“恰好落到斜面底端”表明小球此時的水平位移、豎直位移是確定的。 【解析】(1)由題意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說明此時小球速度方向與斜面平行,否則小球會彈起,如圖所示。 所以vy=v0tan53°,=2gh 代入數(shù)據(jù),得vy=4m/s,v0=3m/s (2)由vy=gt1得t1=0.4s s=v0t1=3×0.4m=1.2m (3)設(shè)小球離開平臺后落在斜面底端的時間是t2,落點到平臺的水平距離為x。 則x=s+Htan37°=15.6m, H+h=g,x=v′0t2, 代入數(shù)據(jù)求得v′0=7.8m/s 答案:(1)3m/s　(2)1.2m　(3)7.8m/s 7