1、课时提能演练（十一）抛体运动的规律及应用(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(2014漳州模拟)一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,重力加速度为g。则正确的说法是()A.它的运动时间是B.它的运动时间是C.它的水平方向位移是D.它的位移是【解析】选B。物体落地时的竖直速度为vy=,所以它的运动时间是,选项B正确,A错;物体的水平位移为v0,所以选项C错;物体的竖直位移为=,所以选项D错。2.如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P,
2、则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行,不计空气阻力)()A.此时飞机正在P点上方偏西B.此时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小C.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点正上方D.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点偏西一些的位置【解析】选D。炸弹被投出后做平抛运动,水平方向的运动与飞机的水平匀速飞行运动完全相同,当炸弹击中目标P时,飞机正在P点正上方,选项A、B错误;炸弹爆炸后,声音传到飞行员处,飞机已经飞过P点上方,在P点偏西一些,因此,选项C错误,选项D正确。3.在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿弧线飞到小桶的右方。不计空气阻力,则下次
3、再投时,他可能作出的调整为()A.将小桶向左移动B.初速度大小不变,提高抛出点高度C.抛出点高度不变,减小初速度D.抛出点高度不变,增大初速度【解析】选C。小球被抛出后做平抛运动,则满足h=gt2,水平位移s=v0,若v0及h不变,则水平位移不变,应将小桶向右移动,选项A错误;若v0不变,h变大,则s变大,小球应落在小桶右侧更远处,选项B错误;若h不变,v0减小,则s减小,小球的水平位移减小,小球有可能落在小桶内,选项C正确,选项D错误。4. (2013上海高考改编)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为,由此不
4、可算出()A.轰炸机的飞行高度B.轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能【解析】选D。根据题述,tan=,x=vt,tan=,H=h+y,y=gt2,由此可算出轰炸机的飞行高度H,轰炸机的飞行速度v,炸弹的飞行时间t,选项A、B、C能算出。由于题述没有给出炸弹质量,不能得出炸弹投出时的动能,选项D不能算出。【变式备选】如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则()A.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向
5、也就不同B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C.运动员落到雪坡时的速度大小是D.运动员在空中经历的时间是【解析】选B。如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的位置不同,但位移方向均沿斜坡,即位移方向与水平方向的夹角均为,由tan=2tan得速度方向与水平方向的夹角均为,故A错、B对;将运动员落到雪坡时的速度沿水平和竖直方向分解,求出运动员落到雪坡时的速度大小为,故C错;由几何关系得tan=,解得运动员在空中经历的时间t=,故D错。5.如图所示,光滑斜面固定在水平面上,顶端O有一小球,从静止释放,运动到底端B的时间为t1,若给小球不同的水平初速度,落到斜面上的A点,经过的时间为t
6、2,落到斜面底端B点,经过的时间为t3,落到水平面上的C点,经过的时间为t4,则()A.t2t1B.t3t1C.t4t3D.t1t4【解析】选D。设斜面高为h,底角为,则当小球沿斜面下滑时,其加速度a=gsin,由=a得t1=。小球平抛时,由h=gt2得,t3=t4=t2=,故t1t3=t4t2,选项A、B、C错误,D正确。6.以v0水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法正确的是()A.竖直分速度大小是v0B.瞬时速度的大小是v0C.运动时间是D.运动时间是【解析】选D。平抛运动的水平分位移与竖直分位移相等时,应满足gt2=v0t,则运动时间为t=,选项C错误,选项D正确;
7、此时竖直分速度vy=gt=2v0,选项A错误;平抛运动的瞬时速度大小为v=v0,选项B错误。7.如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()A.v1=v2B.v1=v2C.v1=v2D.v1=v2【解析】选C。由题知从发射到拦截成功应满足:s=v1t,同时竖直方向应满足:H=gt2+v2t-gt2=v2t,所以有=,即v1=v2,C选项正确。8.在一
8、个竖直的支架上固定着两个水平的弹簧枪A和B,弹簧枪A、B在同一竖直平面内,如图所示,A比B高h,弹簧枪B的出口距水平面,弹簧枪A、B射出的子弹的水平射程之比为xAxB=12。设弹簧枪A、B的高度差h不变,且射出子弹的初速度不变,要使两个弹簧枪射出的子弹落到水平面上的同一点,则()A.竖直支架向上移动,移动的距离为hB.竖直支架向下移动,移动的距离为hC.竖直支架向下移动,移动的距离为hD.竖直支架向上移动,移动的距离为h【解析】选B。A、B两弹簧枪射出的子弹均做平抛运动,则t=,故=2,又知xAxB=12,那么=,若要使子弹落到水平面上的同一点,射出的水平速度不变,需满足=4,即=4,那么,h
9、=,需要将竖直支架向下移动到h位置,即移动的距离为-h=h,选项B正确,其他选项均错。9.(2012上海高考)如图,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点。若小球初速变为v,其落点位于c,则()A.v0v2v0B.v=2v0C.2v0v3v0【解析】选A。过b点作一水平线MN,分别过a点和c点作出MN的垂线分别交MN于a、c点,由几何关系得:ab=bc,作出小球以初速度v抛出落于c点的轨迹如图中虚线所示,必交b、c之间的一点d,设a、b间的距离为x,则研究小球从抛出至落至MN面上的运动可知,a、d间的距离x满足:xx2x,故v0v2v0,选项A正
10、确,B、C、D错误。10.(2014漳州模拟)如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37,物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)()A.v1=16m/s,v2=15m/s,t=3sB.v1=16m/s,v2=16m/s,t=2sC.v1=20m/s,v2=20m/s,t=3sD.v1=20m/s,v2=16m/s,t=2s【解析】选C。A、B相遇时对B有x2=v2t,对A竖直方向有(L+x2)si
11、n37=gt2,水平方向有(L+x2)cos37=v1t,解以上各式得=,将C项中数据代入以上各式可知满足条件,C正确。【总结提升】平抛运动的解题技巧(1)解决落点位置问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系。(2)解决落点方向即末速度的方向的问题,一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系。(3)注意挖掘和利用合运动、分运动及题设情境之间的几何关系。二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA
12、与OB相互垂直且OA与竖直方向成角,求两小球初速度之比v1v2。【解析】两质点抛出后都做平抛运动,设容器的半径为R,两质点运动的时间分别为tA、tB对A球:Rsin=v1tA,(3分)Rcos=g(3分)对B球:Rcos=v2tB(3分)Rsin=g(3分)联立解得=tan(2分)答案:tan12.(能力挑战题)(16分)在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向上的水平恒力F=15N作用,直线OA与x轴成=37角,如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求:(1)如果质点的运动轨迹
13、与直线OA相交于P点,质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标;(2)质点经过P点的速度大小。【解题指南】求解此题应把握以下三点:(1)明确质点是在水平面内做类平抛运动。(2)写出质点在两个方向上位移的表达式。(3)明确质点运动到P点时位移的方向。【解析】(1)质点在水平面内做曲线运动,在x方向上不受外力作用做匀速直线运动,y方向受恒力F作用做匀加速直线运动,在竖直方向上光滑平面的支持力与重力平衡。由牛顿第二定律得:a=m/s2=15m/s2(2分)设质点从O点到P点经历的时间为t,P点坐标为(xP,yP)则xP=v0t,(2分)yP=at2,(2分)又tan=(2分)联立解得:t=1s,xP=10m,yP=7.5m(2分)即P点坐标为(10m,7.5 m)(2分)(2)质点经过P点时沿y方向的速度vy=at=15m/s(2分)故P点的速度大小vP=5m/s(2分)答案:(1)1s(10 m,7.5 m)(2)5m/s关闭Word文档返回原板块
