2021年高中物理（新教材）鲁科版必修第二册同步练习：第2章　第3节　科学探究 平抛运动的特点.docx

1、第 2 章抛体运动 第 3 节 科学探究:平抛运动的特点 课后篇巩固提升 基础巩固 1.如图所示,斜面上有 A,B,C,D四个点,AB=BC=CD,从 A 点以初速度 v0水平抛出一个小球,它落在斜 面上的 B 点,若小球从 A点以速度 v0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( ) A.小球一定落在 C点 B.小球可能落在 D点与 C点之间 C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大 D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同 答案 A 2.如图所示,固定斜面的倾角为 ,高为 h,一小球从斜面顶端水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为 g, 不计空气阻力,则小球从抛出到离斜面距离最

2、大所用的时间为 ( ) A. B. C. D. 解析对于整个平抛运动过程,根据 h= gt 2,得 t= 则平抛运动的初速度为 v0= 当速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,此时竖直分速度为 vy=v0tan = 。 则经历的时间为 t= 。 答案 B 3.如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行一段时间 s 后,垂直地撞在倾角 为 30的斜面上(g取 10 m/s2),由此计算出物体的水平位移 x 和水平初速度 v0分别是( ) A.x=25 m B.x=5 m C.v0=10 m/s D.v0=20 m/s 解析物体撞在斜面上时竖直分速度 vy=gt=10 m/s,将速度进行分解,根据平行四

3、边形定则知,tan 30= ,解得 v0=10 m/s=10 m/s,则水平位移 x=v0t=10 m=10 m。故 C 正确,A、B、D 错误。 答案 C 4. 如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球 A、B,不计空气阻力。要使两小球在 空中相遇,则必须( ) A.先抛出 A球 B.先抛出 B球 C.同时抛出两球 D.两球质量相等 解析相遇时,两球下落的高度相同,根据 t= 知,两球运动的时间相等,则两球必须同时抛出。与质量 无关。故 C正确,A、B、D 错误。 答案 C 5.(多选)如图所示,将 a、b两小球以大小为 20 m/s 的初速度,分别从 A、B两点相差 1 s

4、 的间隔先后 水平相向抛出,a 小球从 A点抛出后,经过时间 t,a、b两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直(不 计空气阻力,g取 10 m/s2),则( ) A.t=5 s B.t=4 s C.抛出点 A、B间的水平距离 200 m D.抛出点 A、B 间的水平距离 180 m 解析经过 t时间两球的速度方向相互垂直,此时 B 运动时间为 t-1 s,根据几何关系可得 tan = - ,解得 t=5 s,则 B 运动时间为 t-1 s=4 s,故 AB 两点的水平距离 x=v0t+v0(t-1 s)=180 m。故 A、 D正确,B、C 错误。 答案 AD 6.(2018 全国)在一斜面

5、顶端,将甲、乙两个小球分别以 v和 的速度沿同一方向水平抛出,两球都落 在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 ( ) A.2 倍 B.4倍 C.6倍 D.8 倍 解析设斜面倾角为 ,小球从斜面上水平抛出又落到斜面上,对于任意初速度 v0,竖直位移和水平位移 之间的关系为 tan = ,可得飞行时间 t= ,落到斜面上的速度是竖直分速度和水平分速度的 合速度,有 v= v0,所以甲、乙末速度之比就是初速度之比,选项 A 正确。 答案 A 能力提升 1. 一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是 0.4 m,一小球以水平速度 v 飞出(g取 10 m/s2)欲打 在第四台阶上

6、,则 v的取值范围是( ) A. m/sv2 m/s B.2 m/sv3.5 m/s C. m/sv m/s D.2 m/sv m/s 解析根据平抛运动有 x= gt 2,x=vt,根据几何关系有:vt= gt 2,得 v= gt,如果落到 4台阶有 30.4 m gt 240.4 m,代入 v= gt,得 m/sv2 D.初速度 v1v2 解析由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点,相遇时,甲的竖直位移大于乙的竖直位移,由 h= gt 2,得 t= ,从抛出到相遇甲运动的时间长,故要相遇,甲应早抛出;两物体的水平位移相同,甲的运动时间比 较长,由 x=v0t知,甲的速度要小于乙的速度,v1v2。

7、故 B、D正确,A、C错误。 答案 BD 4.(多选)(2019全国卷)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的 速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用 v 表示他在 竖直方向的速度,其 v-t图像如图(b)所示,t1和 t2是他落在倾斜雪道上的时刻,则( ) 图(a) 图(b) A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D.竖直方向速度大小为 v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 解析本题

8、考查 v-t图像及运动的合成和分解。从 v-t图像中,图线与坐标轴所围面积可知第二次面积 大于第一次面积,故第二次在竖直方向上的位移比第一次的大,A错误;因为沿斜面位移方向不变,而第 二次竖直位移大,因此第二次水平位移也大,B 正确;第一次竖直方向速度变化量大,经历时间短,由 知, ,因此 C 错误;在竖直方向上根据牛顿第二定律 mg-f=ma,加速度大的阻力小,D 正确。 答案 BD 5.如图所示,在斜面上同一点先后以 v0和 2v0的速度水平抛出甲、乙两个小球,从抛出到第一次两球 都落到水平面上(或都落到斜面上),求两小球可能的水平位移之比。 解析(1)若两小球都落到水平面上,则运动时间相等,根据 x=v0t得 。 (2)若两小球都落到斜面上,如图所示,设运动时间分别为 t1、t2, ,即 ,解得 t1 t2=12,故 。 答案