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第2节 平抛运动
人教版教参补充题
1.(单选)一个物体以速度水平抛出,落地速度为v,则运动时间为( )
A. B.
C. D.
解析:由==gt,得t=。
答案:C
2.两相同高度的斜面,倾角分别为α、β,小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速度抛出,如图5-2-38所示,假设两球能落在斜面上,则两球:
图5-2-38
(1)飞行时间之比为 ;
(2)水平位移之比为 ;
(3)竖直下落高度之比为 。
解析:(1)如图5-2-39所示,设斜面倾角为θ,小球以水平抛出后经时间t落到斜面上,
图5-2-39
则tan θ=,得t=,
故∶=tan α∶tan β。
(2)水平位移=,
故∶=tan α∶tan β。
(3)竖直下落高度y==,
故∶∶。
答案:(1)tan α∶tan β (2)tan α∶tan β ∶
其他版本的题目
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1.如图5-2-40是平抛物体落地时速度的合成图。从抛出到落地这一过程中物体速度转变量的大小Δv等于 。
图5-2-40
答案:
2.滑雪运动员以20 m/s的水平速度从一山坡飞出,问经过多长时间又落到斜坡上。已知斜坡与水平面成45°角,g取10 。
解析:由tan 45°=得,t==4 s。
答案:4 s
3.如图5-2-41所示,从地面上方某点,将一小球以10 m/s的初速度沿水平方向抛出,小球经过1 s落地,不计空气阻力,g取10 。依据题中所供应的信息,你能求出哪些相关的物理量?
图5-2-41
答案:可求出小球落地时的竖直分速度=gt=10 m/s,竖直下落高度h==5 m,落地时的合速度大小v==10 m/s,方向tan θ==1,即θ=45°(θ为速度方向与水平方向的夹角)。
4.向斜上方抛出一物体,1 s末物体到达最高点时的速度为7.5 m/s,若取g为10 ,求物体刚抛出时的初速度大小。
解析:由斜抛运动性质知:物体刚抛出时,水平分速度=7.5 m/s,
竖直分速度=gt=10 m/s,
则==12.5 m/s。
答案:12.5 m/s
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1.(单选)一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 s投放一件物体,先后共投放4件相同的物体,假如不计空气阻力,则这4件物体( )
A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直线,它们的落地点是不等间距的
解析:物体落地前和飞机具有相同的水平速度,故物体总在飞机下方排成竖直线,由于物体离开飞机后均做平抛运动,故落地时间间隔相等,因此落地点也是等间距的。
答案:C
2.(单选)如图5-2-42所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点分别以初速度和沿水平方向抛出,经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
图5-2-42
, ,
, ,
解析:由y=知,又,且,知。
答案:A
3.用30 m/s的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平方向成30°角。求此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移。(g取10 ,不计空气阻力)
解析:由题意知:tan 30°==,得t= s
则水平位移=30 m,
竖直位移y==15 m。
答案:30 m 15 m
4.如图5-2-43所示,两手枪在同一高度处沿水平方向各射出一颗子弹,打在100 m远处的靶子上,两弹孔在竖直方向相距5 cm,其中A为甲枪的子弹孔,B为乙枪的子弹孔。
图5-2-43
(1)哪支枪射出的子弹速度较大?为什么?
(2)若甲枪子弹射出时的速度为500 m/s,那么,乙枪子弹射出时的速度是多少?(g取10 ,不计空气阻力)
解析:(1)两颗子弹水平位移相等,竖直位移B大,由h=和得=x,故甲枪子弹速度大。
(2)设子弹射出位置离A点的竖直高度差为h,乙枪子弹射出时的速度为,则h=①
L=②
h+0.05 m=③
′④
将L=100 m,=500 m/s代入,解①②③④式得=200 m/s。
答案:(1)甲,缘由见解析 (2)200 m/s
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1. 在向东匀速行驶的火车中,向西水平抛出一个物体,由站在地面上的人看来,该物体的运动轨迹可能是图5-2-44中的哪几条?
图5-2-44
答案:物体抛出后,物体相对地面的速度可能向东,可能向西,也可能自由下落,故物体可能的轨迹为ADE。
2.如图5-2-45所示,在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽车从最高点至着地点经受的时间约0.8 s,两点间的水平距离约为30 m,忽视空气阻力,则汽车在最高点时的速度约为多大?最高点与着地点的高度差约为多大?着地时的速度多大?
图5-2-45
解析:汽车从最高点落地过程可看成是平抛运动,由得,=37.5 m/s。
高度差h==3.136 m。
着地时竖直分速度=gt=7.84 m/s。
故着地速度v=≈38.3 m/s。
答案:37.5 m/s 3.136 m 38.3 m/s
补充材料
专题:类平抛运动
初速度不为零,加速度恒定(一般不等于g)且垂直于初速度方向的运动,我们称之为类平抛运动。在解决类平抛运动问题时,方法完全等同于平抛运动问题的解法,只是加速度不同而已,即将类平抛运动分解为两个相互垂直且相互独立的分运动,然后按运动的合成与分解的方法去求解。
例题光滑斜面倾角为θ,长为L,上端一小球沿斜面水平方向以速度抛出,如图5-2-46所示。求小球滑到底端时,水平方向位移多大?
图5-2-46
解析:小球的运动可分解为两个分运动:
(1)沿水平方向做匀速直线运动;
(2)沿斜面对下做初速度为零的匀加速直线运动,a=gsin θ。
水平方向:s=
沿斜面对下:L=
解得s= √() Ö。
答案:
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