2019-2020年高中物理 第3章 拋體運動 第4講 斜拋運動題組訓練 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第3章 拋體運動 第4講 斜拋運動題組訓練 魯科版必修2 [時間：60分鐘] 題組一　對斜拋運動的理解 1．關于斜拋物體的運動，下列說法正確的是(　　) A．物體拋出后，速度先減小，后增大，最高點速度為零，加速度保持不變 B．物體拋出后，速度先減小，后增大，加速度保持不變 C．物體拋出后，沿軌跡的切線方向，先做減速運動，再做加速運動，加速度始終沿切線方向 D．斜拋物體的運動是勻變速曲線運動 2．下列關于做斜拋運動的物體的速度改變量的說法中正確的是(　　) A．拋出后一秒內物體速度的改變量要比落地前一秒內的小 B．在到達最高點前的一段時間內，物體速度的變化要比其他時間慢一些 C．即使在最高點附近，每秒鐘物體速度的改變量也等于9.8 m/s D．即使在最高點附近，物體速度的變化率也等于9.8 m/s2 3．以一定速度上升的氣球里面坐著一個人，這個人相對于氣球水平向右拋出一物體，下列選項中能正確表示該物體相對于地球的軌跡的是(　　) 4．一小球從水平地面以v0斜拋而出，最后又落回同一水平面，不計空氣阻力，在下圖中能正確表示速度矢量的變化過程的是(　　) 題組二　斜拋運動的規(guī)律 5．某學生在體育場上拋出鉛球，其運動軌跡如圖1所示．已知在B點時的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．D點的速率比C點的速率大 B．D點的加速度比C點的加速度大 C．從B到D加速度與速度始終垂直 D．從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小 6．如圖2所示，在地面的A點用彈弓以vA的速度打出一石子，方向與水平地面成θ角，石子落在樓頂上的B點，此時石子的速度為vB，不計阻力，以下說法中正確的是(　　) 圖2 A．若在B點以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點 B．若在B點以與vA大小相等、與vB方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點 C．若在B點以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點的右側 D．若在B點以與vA大小相等、與vB方向相反的速度投出石子，則石子將落在A點的左側 7．A、B兩物體初速度相同．A沿與水平方向成α角的光滑斜面上滑；B沿與水平方向成α角斜上拋．它們所能達到的最大高度分別為HA和HB，則(　　) A．HA＞HB B．HA＝HB C．HA＜HB D．無法確定 8．一位田徑運動員在跳遠比賽中以10 m/s的速度沿與水平面成30 的角度起跳，在落到沙坑之前，他在空中滯留的時間約為(g取10 m/s2)(　　) A．0.42 s B．0.83 s C．1 s D．1.5 s 9．以相同的初速度，不同的拋射角同時拋出三個小球，A、B、C三球在空中的運動軌跡如圖3所示，下列說法中不正確的是(　　) 圖3 A．A、B、C三球在運動過程中，加速度都相同 B．B球的射程最遠，所以最遲落地 C．A球的射高最大，所以最遲落地 D．A、C兩球的射程相等，兩球的拋射角互為余角，即θA＋θC＝ 題組三　綜合應用 10．關于炮彈的彈道曲線，下列說法中正確的是(　　) A．如果沒有空氣阻力，彈道曲線的升弧和降弧是對稱的 B．由于空氣阻力的作用，彈道曲線的升弧短而彎曲，降弧長而平伸 C．由于空氣阻力的作用，炮彈落地時速度方向與水平面的夾角要比發(fā)射時大 D．由于空氣阻力的作用，在彈道曲線的最高點，炮彈的速度方向不是水平的 11．籃圈附近的俯視圖如圖4甲所示，籃圈離地的高度為3.05 m．某一運動員，舉起雙手(離地高2 m)在罰球線旁開始投籃，籃球恰好沿著籃圈的外延進入，且籃球運動的最高點就是剛要進入的一點，其側面圖如圖乙所示．如果把籃球看作質點，球出手的速度是10 m/s，試問：運動員應以多大的角度投籃，才能達到此要求？ 圖4 12．(1)在空中某一位置，同時以相同的速率向不同方向各拋出一物體，如圖5所示，不計空氣阻力，經過一段時間，所有物體構成一個________圖形(物體未落地)． 圖5 (2)如圖6所示，在傾角為θ的斜面上A點斜向上拋一小球，拋射方向與水平方向成θ角，小球落到斜面上的B點，A、B相距為L，則小球的初速度為________． 圖6 13．世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽，它位于歐洲大陸與塞爾島之間，這個海峽只有約6 m寬，假設有一位運動員，他要以相對于水平面37的角度進行“越海之跳”，可使這位運動員越過這個海峽的最小初速度是多少？忽略空氣阻力．(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8.取g＝10 m/s2) 答案精析 第4講　斜拋運動 1．BD　[斜拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動．豎直方向上升過程速度越來越小，下降過程速度越來越大，所以合速度先減小后增大；而合外力即為重力，所以加速度為重力加速度保持不變，但在最高點豎直方向速度為零，水平方向速度不等于零．故A、C錯誤，B、D正確．] 2．CD　[斜拋運動是勻變速曲線運動，其加速度為g＝9.8 m/s2，在運動中速度的變化實質是豎直方向的速度的變化，無論在什么階段，每秒鐘速度的變化量恒為9.8 m/s.] 3．B　[由題意可知，物體具有水平向右的速度，還有和氣球共同向上的速度，所以物體的合速度斜向上，即物體做斜拋運動，所以運動軌跡為拋物線，B正確．] 4．C　[斜拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動，所以速度變化量的方向可以由Δv＝gt來判斷，因此Δv的方向應豎直向下，其表示任意兩時刻速度的有向線段末端的連線保持豎直，故只有C正確．] 5．A　[由題意可知，鉛球從B到D的運動過程為平拋運動，鉛球的加速度為重力加速度g，保持不變，而速率逐漸增大，且速度與加速度方向之間的夾角有如下關系：tan θ＝＝，即t增大時θ減小，所以只有A項正確．] 6．AD　[由斜拋運動的對稱性知，若在B點以與vB大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子必將逆著原來運動的軌跡落在A點，A項對，C項錯；由于vA＞vB，若在B點以與vA等大與vB反向的速度拋出石子，則由于vAy＞vBy，石子在空中運動的時間將增大，又vAx＞vBx，則石子從B點以vA拋出后落地的水平射程將增大，故石子落在A點的左側，B項錯，D項對．] 7．A　[A沿斜面上滑，其加速度沿斜面向下，大小為a＝gsin α，沿斜面上升的位移s＝＝，上升的高度HA＝ssin α＝，B做斜拋運動，射高HB＝，所以HA＞HB，A正確．] 8．C　[起跳時豎直向上的分速度v0y＝v0sin 30＝10 m/s＝5 m/s，所以在空中滯留的時間為t＝＝ s＝1 s．] 9．C　[A、B、C三球在運動過程中，只受到重力作用，故具有相同的加速度g，A正確；斜拋運動可以分成上升和下落兩個過程，下落過程就是平拋運動，根據(jù)平拋物體在空中的時間只決定于拋出點的高度可知，A球從拋物線頂點落至地面所需的時間最長，再由對稱性可知，斜拋物體上升和下落所需的時間是相等的，所以A球最遲落地，故C正確，B錯；已知A、C兩球的射程相等，根據(jù)射程公式X＝可知，sin 2θA＝sin 2θC，在θA≠θC的情況下，必有θC＋θA＝才能使等式成立，故D正確．] 10．AC　[關于彈道曲線，由于要考慮空氣阻力的影響，炮彈在水平方向不再做勻速運動，而是減速運動，在豎直方向上也不再是勻變速運動，而且炮彈所受的阻力與速度大小也有關系，因此彈道曲線在上升段會較長和緩直，而下降階段則較短而彎曲，但軌跡在最高點仍只有水平方向的速度，否則就不會是最高點了．] 11．30 解析　從正向看，球的運動是斜上拋運動，運用逆向思維，把球的運動看作反方向的平拋運動，由人投籃的側面圖可得x＝vxt，y＝3.05 m－2 m＝gt2， 設球離手時的速度為v0， 又因為球在最高點的速度為vx＝v0cos θ 聯(lián)立以上關系式可得cos θ＝＝ 代入數(shù)據(jù)可得θ≈30. 12．(1)球形　(2) 解析　(1)物體以一個做自由落體運動的物體為參考系，所有其他物體向各個方向做勻速運動，且速度大小相等，故任意時刻只要不落地就在同一球面上．生活實例，節(jié)日的晚上向天空放出的禮花，炸開后是一個逐漸擴大的球形． (2)小球在水平方向上：x＝Lcos θ＝v0tcos θ 小球在豎直方向上：－y＝－Lsin θ＝v0 tsin θ－gt2 則有v0＝ 13．7.9 m/s 解析　畫出運動員做斜拋運動的軌跡圖．如圖所示， 在豎直方向上：v0sin 37＝gt. 上升時間：t＝ 運動員跳躍時間：T＝2t＝ 在水平方向上：x≤v0cos 37T 所以，v0≥ ＝ m/s＝7.9 m/s 故跨越海峽的最小速度為7.9 m/s.