1、研究平抛运动的规律课后篇巩固探究学业水平引导一、选择题1.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是()A.水速小时,位移小,时间亦短B.水速大时,位移大,时间亦长C.水速大时,位移大,但时间不变D.位移、时间大小与水速大小无关解析:小船渡河时参与了顺水漂流和垂直河岸横渡两个分运动,由运动的独立性原理和等时性,小船的渡河时间等于河的宽度与垂直河岸的分速度之比,由于小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,垂直河岸的分速度即为船速,故渡河时间一定。水速大,水流方向的分位移就大,合位移也就大,反之则合位移小。答案:C2.如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上
2、升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.曲线QB.直线PC.曲线RD.无法确定解析:蜡块的实际运动为竖直方向的匀速运动和水平方向的匀加速运动的合运动,其加速度水平向右,轨迹为曲线,根据轨迹可知,应该是Q,故选项A正确。答案:A3.一个物体以初速度v0水平抛出,经时间t,竖直方向的速度大小为v0,则t等于()A.B.C.D.v0解析:平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动,与水平分运动无关,由v=gt得t=。答案:A4.小球在离地面高为h处,以初速度v0水平抛出,球从抛出到着地,速度变化量的大小和方向为()A.,方向竖直向下B.
3、,方向竖直向下C.,方向斜向下D.,方向斜向下解析:如图所示,速度变化量为竖直方向上的速度vy,由=2gh,得vy=,方向竖直向下,故B正确。答案:B5.导学号44904008(2017江苏物理)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()A.tB.tC.D.解析:设A、B两小球水平抛出时的水平距离为l,抛出的水平速度为v,则2vt=l;水平速度变为2v时,4vt=l,所以t=,选项C正确。答案:C6.(多选)右图中x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的
4、运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大解析:平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,由y=gt2可知,飞行时间由高度决定,hbha,故a的飞行时间比b的短,选项A错误;同理,b和c的飞行时间相同,选项B正确;根据水平位移x=v0t,a、b的水平位移满足xaxb,且飞行时间tbta,可知,选项C错误;同理,可得,选项D正确。答案:BD二、非选择题7.跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观。设一
5、位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡上的b点着陆,如图所示。测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角=30,山坡可以看成一个斜面。求:(1)运动员起跳后他在空中从a到b飞行的时间;(2)运动员在a点的起跳速度大小。(不计空气阻力,g取10 m/s2)解析:(1)运动员做平抛运动,其位移为L,将位移分解,其竖直方向上的位移Lsin=gt2所以t=s=2s(2)水平方向上的位移Lcos=v0t故运动员在a点的起跳速度v0=10m/s。答案:(1)2 s(2)10 m/s能力素养拓展一、选择题1.右图是由实验得到的一条平抛运动的轨迹,若O点为抛出点,则在平抛运动的轨迹上,有纵坐标为h、4h、9h的三点
6、,它们的横坐标之比为()A.123B.111C.135D.321解析:平抛运动在竖直方向是自由落体运动,根据y=gt2知,纵坐标为h、4h、9h的各点间的时间间隔相等。在水平方向是匀速直线运动,由x=v0t知它们的横坐标之比为123。答案:A2.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为()A.B.C.D.解析:设大河宽度为d,小船在静水中的速度为v0,则去程渡河所用时间t1=,回程渡河所用时间t2=;由题知=k,联立以上各式得v0=
7、。答案:B3.导学号44904009斜面上有P、R、S、T四个点,如图所示,PR=RS=ST,从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体,物体落于R点,若从Q点以速度2v水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的()A.R与S间的某一点B.S点C.S与T间某一点D.T点解析:平抛运动的时间由下落的高度决定,下落的高度越高,运动时间越长。如果没有斜面,速度增大为2v后,物体下落至与R等高时,其位置恰位于S点的正下方的位置,但实际当中斜面阻碍了物体的下落,物体会落在R与S点之间斜面上的某个位置。答案:A4.(多选)下图是网球练习场地,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,
8、将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视做平抛运动,下列表述正确的是()A.球的速度v等于LB.球从击出至落地所用时间为C.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关解析:由平抛运动规律知,在水平方向上有L=vt,在竖直方向上有H=gt2,联立解得t=,v=L,故A、B正确;球从击球点至落地点的位移为s=,故C、D错误。答案:AB二、非选择题5.如图所示,子弹射出时的水平初速度v0=1 000 m/s,有五个等大的直径为D=5 cm的环悬挂着,枪口离环中心100 m,且与第四个环的环心处在同一水平线上
9、。求:(1)开枪时细线被烧断,子弹能击中第几个环?(2)开枪前0.1 s,细线被烧断,子弹能击中第几个环?(不计空气阻力,g取10 m/s2)解析:(1)开枪后子弹做平抛运动,其竖直分运动是自由落体运动。细线烧断后,环也做自由落体运动,所以在竖直方向子弹和环应当有相同的位移,即子弹击中第四个环。(2)子弹从发射到击中环所用的时间为t=0.1s。子弹击中环时,子弹竖直方向下落的高度为h1=gt2=0.05m,此时环下落的时间为t=t+0.1s=0.2s,环下落的高度为h2=gt2=0.2m,环比子弹多下落的高度为0.15m,这恰好是第一个环和第四个环的高度差,所以子弹要击中第一个环。答案:(1)第四个(2)第一个