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第3讲 平抛运动
对平抛运动的理解
1.如图1-3-5所示,在光滑的水平面上有一小球A以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平抛出,并落于C点,忽视空气阻力,则
( )
图1-3-5
A.小球A先到达C点 B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点 D.无法确定
答案 C
解析 B球做平抛运动,可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,由于B球在水平方向的分运动速度为v0,与A球做匀速直线运动的速度相等,故两球同时到达C点,选项C正确.
平抛运动规律的应用
2.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则
( )
A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度打算
B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度打算
C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度打算
D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度打算
答案 D
解析 垒球击出后做平抛运动,在空中运动时间为t,由h=gt2得t=,故t仅由高度h打算,选项D正确;水平位移x=v0t=v0,故水平位移x由初速度v0和高度h共同打算,选项C错误;落地速度v==,故落地速度v由初速度v0和高度h共同打算,选项A错误;v与水平方向的夹角θ,则tan θ=,故选项B错误.
3.以速度v0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,则下列推断中错误的是
( )
A.竖直分速度等于水平分速度
B.此时球的速度大小为v0
C.运动的时间为
D.运动的位移是
答案 A
解析 水平速度为v0,设下落的时间为t,由题意得v0t=gt2,解得t=,竖直分速度为vy=2v0,所以A错,C正确;速度v==v0;位移s==,所以B、D正确.
与斜面结合的平抛运动问题
4.如图1-3-6,小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.取g=10 m/s2,tan 53°=,求:
图1-3-6
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)抛出点距落点的高度.
答案 (1)2 s (2)20 m
解析 如图所示.由几何关系知
β=90°-37°=53°.
(1)由图得tan β==,
得飞行时间t=tan β=2 s.
(2)高度h=gt2=×10×22 m=20 m.
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