资源描述
滚动检测2 抛体运动(一)
(本栏目对应同学用书P109)
(时间：50分钟 满分：100分)
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，共4题，每小题4分，共计16分)
1．物体以确定的速度竖直上抛，其速度—时间图象正确的是( )
【答案】D
【解析】竖直上抛运动是匀变速直线运动，其初速度为v0，加速度为－g，最高点v＝0，依据这些特点，D正确．
2．如图1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va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两动身点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，则下列关系式正确的是( )
图1
A．ta＞tb，va＜vb B．ta＞tb，va＞vb
C．ta＜tb，va＜vb D．ta＜tb，va＞vb
【答案】A
【解析】依据平抛运动的规律，竖直方向有y＝gt2，得t＝，即物体做平抛运动的时间由下落的高度打算，本题中ya＞yb，因此ta＞tb；水平方向有x＝v0t，得v0＝＝·x，因ya＞yb，故va＜vb.
3．从离地高h处投出A、B、C三个小球，使A球自由下落，B球以速率v0水平抛出，C球以速率v0竖直向上抛出，设三球落地时间分别为tA、tB、tC，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．tA＝tB＝tC B．tA＝tB＜tC
C．tA＞tB＞tC D．tA＜tB＝tC
【答案】B
【解析】A球和B球在竖直方向上都做自由落体运动，故tA＝tB，C球竖直向上抛出，要先上升到最高点又做自由落体运动，故tC最大．
4．如图2所示，从距离墙壁为l的水平地面上的A点，以初速度v0、抛射角θ＝45°斜向上抛一球，球恰好在上升到最高点时与墙相碰，被水平反弹回来，落到地面上的C点，且OC＝，则小球被墙反弹的速度v′的大小与初速度v0的大小之比为( )
图2
A．1∶2 B．∶1
C．∶1 D．∶1
【答案】D
【解析】斜抛运动以其顶点为界，可以分成上升和下降两个过程，这两个过程有确定对称性．下降过程实际上就是以水平分速度v0cos θ为初速度的平抛运动．假如墙壁碰撞后速度与小球上升到最高点大小不变，仍为v0cos θ，则小球碰撞后做平抛运动，轨迹外形与上升时间相同，即从B到A，再把B到A的过程与B到C的过程相比较，依据它们水平位移之比＝，可得反弹速度v′＝v0cos θ＝v0，即＝.
二、双项选择题(每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对得6分，只选对1个得3分，错选或不选得0分，共5个小题，共计30分)
5．质量为m的子弹在h＝10 m高处以800 m/s的水平速度射出枪口，质量为M(已知M＞m)的物体也在同一地方同时以10 m/s的水平速度抛出(不计空气阻力)，则有( )
A．子弹和物体同时落地 B．子弹落地比物体迟
C．子弹水平飞行距离较长 D．无法确定
【答案】AC
【解析】打算一个平抛运动在空中运动总时间的因素是抛出时的竖直高度，做平抛运动的物体在水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度．
6．将一个小球以速度v水平抛出，已知一斜面与水平方向的夹角为α，要使小球能够垂直打在斜面上，则下列说法正确的是( )
A．若保持水平速度v不变，则斜面与水平方向的夹角α越大，小球的飞行时间越长
B．若保持水平速度v不变，则斜面与水平方向的夹角α越大，小球的飞行时间越短
C．若保持斜面倾角α不变，则水平速度v越大，小球的飞行时间越长
D．若保持斜面倾角α不变，则水平速度v越大，小球的飞行时间越短
【答案】BC
【解析】由于要求小球垂直地打在斜面上，若斜面的倾角和小球的速度不同，则小球的落点位置也不同，这样就会影响到小球的飞行时间．若用常规方法将很难解答，但本题要求小球始终垂直地打在斜面上，我们可作出小球打在斜面上时三个速度矢量构成的矢量三角形，如图所示，从图中可以看出tan α＝＝.当v不变时，α越大，则t越小，选项B正确；当α不变时，v越大，则t越大，选项C正确．则本题选项B、C正确．
7．在某一高度处以v0＝20 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，经过离抛出点10 m时，则从抛出后需经受的时间可能为(g取10 m/s2)( )
A．(2＋) s B．(2＋) s
C．(2－) s D．4 s
【答案】AB
【解析】若经过抛出点上方10 m时用时为t，则h＝v0t－gt2，即10＝20t－5t2.
解得t1＝(2＋) s，t2＝(2－) s.
若经过抛出点下方10 m时用时为t3，则－h＝v0t3－gt，解得t3＝(2＋) s.
8．水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗炸弹，共投下5颗，若空气阻力及风的影响不计，则( )
A．这5颗炸弹在空中排列成抛物线
B．这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线
C．这5颗炸弹在空中各自运动的轨迹均是抛物线
D．这5颗炸弹在空中均做直线运动
【答案】BC
【解析】炸弹投出后，具有与飞机相同的水平速度，故全部炸弹抛出后均做平抛运动，轨迹是抛物线；抛出后炸弹在竖直方向上自由下落，在水平方向与飞机一样做匀速运动，所以炸弹落地前总在飞机的正下方，落地前炸弹和飞机总排列成一条竖直线．
9．在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图3所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是( )
图3
A．谷种飞出洞口的速度比瘪谷飞出洞口的速度大些
B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不同
D．M处是瘪谷，N处为谷种
【答案】BD
【解析】由a＝知，在相同风力作用下，谷种的加速度要小于瘪谷的加速度，在出口处谷种的速度要小于瘪谷的速度，A错误；飞离风车后，谷种和瘪谷均做平抛运动，即匀变速曲线运动，B正确；下落高度相同，运动时间也就相同，故瘪谷的水平位移要大于谷种的水平位移，所以M处为瘪谷，C错误，D正确．
三、非选择题(本题共3小题，每小题18分，共计54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式重要解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
10．某同学用图4甲所示装置做“争辩平抛运动”的试验，依据试验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示．图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．
完成下列填空：(重力加速度g取9.8 m/s2)
甲 乙
图4
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图乙中可读出|y1－y2|＝______m，|y1－y3|＝______m，|x1－x2|＝______m(保留两位小数)；
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为____s，小球抛出后的水平速度为____m/s.
【答案】(1)0.61 1.61 0.60
(2)0.20 3.0
【解析】(1)由图可知，P1、P2两点在竖直方向上的间隔为6格多一点，P1、P3两点在竖直方向上的间隔为16格多一点，所以有|y1－y2|＝0.61 m，|y1－y3|＝1.61 m；P1、P2两点在水平方向的距离为6个格，则有|x1－x2|＝0.60 m；
(2)由水平方向上的运动特点可知，P1到P2与P2到P3的时间相等，竖直方向依据Δy＝aT2，且a＝g，解得时间约为0.2 s，则有v0＝＝ m/s＝3.0 m/s.
11．一艘敌舰正以v1＝12 m/s的速度逃跑，执行追击任务的飞行在距水面高度h＝320 m的平行线上以速度v2＝105 m/s同向飞行．为击中敌舰，应“提前”投弹．若不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，飞机投弹时沿水平方向，则投弹时飞机与敌舰之间水平距离应多大？若投弹后飞机仍以原速度飞行，在炸弹击中敌舰时，飞机与敌舰的位置有何关系？
【答案】投下的炸弹在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上以飞机的速度v2做匀速直线运动．
炸弹在空中飞行的时间为t＝＝ s＝8 s.
在8 s内，炸弹沿水平方向飞行的距离x2＝v2t，
敌舰在同一方向上运动的距离为x1＝v1t.
由图知，飞机投弹时水平方向上“提前”距离应为
x＝v2t－v1t＝105×8 m－12×8 m＝744 m.
此8 s内，炸弹与飞机沿水平方向的运动状况相同，
都以速度v2做匀速直线运动，水平方向上运动的距离都是
x2＝v2t＝840 m．所以，炸弹击中敌舰时，飞机恰好在敌舰的正上方．
图5
12．如图5所示，将甲球从空中A点以vA＝3 m/s的速度竖直向下抛出，同时将小球乙从A点的正下方H＝10 m的B点以vB＝4 m/s的速度水平抛出．不计空气阻力，B点离地面足够高，求两球在空中的最短距离．
【答案】8 m
【解析】经过时间t，甲球做竖直下抛运动的位移为y甲＝vAt＋gt2，
乙球在竖直方向上的位移为y乙＝gt2，
两球在竖直方向的距离为y＝H－y甲＋y乙．
两球在水平方向的距离就是乙球的水平位移，即x＝vBt，
两球之间的距离为s＝.
联立以上各式代入数据解得s＝.
当t＝1.2 s时，两球之间的距离最短为smin＝8 m.
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
