1、基础课时9平抛运动一、单项选择题1.如图1所示,A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平抛出,结果它们同时落在地面上的同一点C,已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍,则A、B两个球的初速度之比vAvB为()图1A.12 B.21 C.1 D.2解析由于两球离地面的高度之比为21,由t可知,它们落地所用的时间之比为1,由于它们的水平位移x相同,由v可知,初速度之比为12,D项正确。答案D2.(2016四川宜宾一模)2014年8月3日16时30分云南省鲁甸县发生6.5级强震,牵动了全国人民的心。一架装载救灾物资的直升机,以9 m/s的速度水平飞行。在距地面180 m的高度处,欲将救灾物资准确投
2、放至地面目标,若不计空气阻力,g取10 m/s2,则()A.物资投出后经过20 s到达地面目标B.物资投出后经过6 s到达地面目标C.应在地面目标正上方投出物资D.应在距地面目标水平距离180 m处投出物资解析救灾物资离开飞机后做平抛运动,在竖直方向上有hgt2,解得t s6 s,选项A错误,B正确;救灾物资的水平位移xv0t96 m54 m,为把物资准确投放至地面目标,应在距地面目标水平距离54 m处投出物资,选项C、D错误。答案B3.(2016河北衡水大联考)如图2所示,从A点由静止释放一弹性小球,一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞,碰后小球速度大小不变,方向变为水平方向,又经过相同的时间
3、落于地面上C点,已知地面上D点位于B点正下方,B、D间的距离为h,则()图2A.A、B两点间的距离为 B.A、B两点间的距离为C.C、D两点间的距离为2h D.C、D两点间的距离为h解析AB段小球自由下落,BC段小球做平抛运动,两段时间相同,所以A、B两点间距离与B、D两点间距离相等,故A、B错误;BC段平抛运动的初速度v,运动的时间t,所以C、D两点间距离xvt2h,C正确,D错误。答案C4.如图3所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60,则C点到B点的距离为()图3A.R B. C. D.解析设
4、小球平抛运动的初速度为v0,将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解,则有tan 60,得。小球平抛运动的水平位移xRsin 60,xv0t,解得v,v。设平抛运动的竖直位移为y,v2gy,解得y,则BCy(RRcos 60),选项D正确。答案D二、多项选择题5.(2016福建福州模拟)如图4所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O是O在水平面上的射影点,且OAOBOC135。若不计空气阻力,则下列说法正确的是()图4A.v1v2v3135B.三个小球下落的时间相同C.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的动能相同解析由于
5、三个小球从同一高度处抛出,所以做平抛运动的时间相同,由xv0t可知选项A、B正确;由于水平初速度不相同,下落高度相同,竖直方向的速度相同,落地速度v不同,由Ekmv2知,落地的动能不一定相同,故选项C、D错误。答案AB6.(2016湖北华师一附中等八校联考)如图5所示,x轴在水平地面上,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0,2L)抛出,落在(2L,0)处;小球b、c从(0,L)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是()图5A.a和b初速度相同 B.b和c运动时间相同C.b的初速度是c的两倍 D
6、.a的运动时间是b的两倍解析b、c的高度相同,小于a的高度,由hgt2,得t,知b、c的运动时间相同,a的运动时间为b的倍,选项B正确,D错误;因为a的运动时间长,a、b的水平位移相同,根据xv0t知,a的初速度小于b的初速度,选项A错误;b、c的运动时间相同,b的水平位移是c的水平位移的两倍,则b的初速度是c的初速度的两倍,选项C正确。答案BC7.如图6所示,小球a从倾角为60的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰好在斜面中点P相遇,则下列说法正确的是()图6A.v1v221B.v1v211C.若小球b以2v2水
7、平抛出,则两小球仍能相遇D.若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方解析两球恰在斜面中点P相遇,则在水平方向上它们的位移相同,即v2tv1tcos 60,得v1v221,A正确,B错误;若小球b以2v2水平抛出,a球竖直方向上的分速度不变,b球竖直方向做自由落体运动不变,若还能相遇,则仍然在P点相遇,但b的水平初速度变为2v2,水平方向相遇点会向左移动,所以两小球不能再相遇,C错误;小球a、b原来在P点相遇,b球竖直方向的平均速度等于v1sin ,b球的水平速度变为2v2,小球b会落在P点上方,在这段时间里,a球在竖直方向的速度会大于b球在竖直方向做自由落体运动的平均速度
8、,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方,D正确。答案AD三、非选择题8.如图7所示为一同学制作的研究平抛运动的装置,其中水平台AO长s0.70 m,长方体薄壁槽紧贴O点竖直放置,槽宽d0.10 m,高h1.25 m。现有一弹性小球从平台上A点水平射出,已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍,重力加速度取g10 m/s2。图7(1)若小球不碰槽壁且恰好落到槽底上的P点,求小球在平台上运动的时间;(2)若小球碰壁后能立即原速率反弹,为使小球能击中O点正下方槽壁上的B点,B点和O点的距离hB0.8 m,求小球从O点射出速度的所有可能值。解析(1)小球恰好落到P点,设小球在O点抛出时的速度为v0,做平抛运动的时间为t1,则有水平方向:dv0t1竖直方向:hgt解得v00.2 m/s设小球在平台上运动时加速度大小为a,则0.1mgma解得a1 m/s2设小球在A点射出时的速度为vA,在平台上运动的时间为t2,则从A到O,由运动学公式得vv2as,v0vAat2解得t21 s。(2)水平方向:2ndv0t(n1,2,3)竖直方向:hBgt2解得v00.5n m/s(n1,2,3)。答案(1)0.1 s(2)0.5n m/s (n1,2,3)