1、研究平抛运动的规律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.关于平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的【解析】选C。做平抛运动的物体只受重力作用,产生恒定的加速度,是匀变速运动,其初速度与合外力不共线,是曲线运动,故平抛运动是匀变速曲线运动,A、B错误,C正确;平抛运动可以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,故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度,其方向一定与竖直方向(或水平方向)有夹角,D错误。2.物体做平抛运动时,
2、它的速度方向与水平方向的夹角的正切值tan随时间t变化的图像是图中的()【解析】选B。平抛运动水平方向上的速度v0不变,在竖直方向上的分速度为vy=gt,tan=,g与v0为定值,所以tan与t成正比,故B正确。3.(2020泰州高一检测)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示。将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,在下列条件下,乙球可能击中甲球的是()A.同时抛出,且v1v2B.甲先抛出,且v1v2D.甲后抛出,且v1v2【解析】选B。甲球从较高位置抛出,击中时甲的竖直位移大,运动时间长,故应先抛出甲球。甲、乙两球的水平位移相等,由x=v0
3、t,t甲t乙,所以v1t3t2B.t1=t1、t2=t2、t3=t3C.t1t3t2D.t1t1、t2t2、t3t3t2,当平抛三小球时,小球b做平抛运动,小球a、c在斜面内做类平抛运动。沿斜面方向的运动同第一种情况,所以t1=t1、t2=t2、t3=t3。故选A、B、C。10.(6分)(多选)西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,若一名儿童站在自家的平房顶上,向与他水平距离L的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,第二次水平抛出的速度是2v0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙过程中,有(不计空气阻力)()A.运动时间之比是21B.下落的高度之比是21C.下落的高度之比是41D
4、.运动的加速度之比是11【解析】选A、C、D。两次抛出后都碰到了墙,所以水平位移相同,西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动;水平位移相同,初速度之比为12,根据t=可知,运动时间之比是21,故A正确;下落的高度h=gt2,则下落高度之比为41,故B错误,C正确;都做平抛运动,加速度都是重力加速度,即加速度之比是11,故D正确。11.(6分)(多选)如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置,图乙是其工作原理的简化图。将质量为m=10 kg的石块装在距离转轴L=4.8 m的长臂末端口袋中。发射前长臂与水平面的夹角=30。发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止
5、,石块靠惯性被水平抛出。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s=19.2 m。不计空气阻力,g=10 m/s2,则 ()A.石块被抛出瞬间速度大小为12 m/sB.石块被抛出瞬间速度大小为16 m/sC.石块落地瞬间速度大小为20 m/sD.石块落地瞬间速度大小为16 m/s【解析】选B、C。石块平抛运动的高度:h=L+Lsin30=7.2 m,而h=gt2,解得:t= s=1.2 s,则石块抛出时的速度大小:v0= m/s=16 m/s,故A错误,B正确;石块落地时竖直方向上的分速度:vy= m/s=12 m/s,则落地时的速度大小:v= m/s=20 m/s,故C正确,D错误。12.(2
6、2分)以v0=20 m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时的速度方向与水平方向的夹角=37,不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)石子落地时的速度大小;(2)石子在空中运动的时间;(3)题述过程中石子的位移方向与水平方向夹角的正切值tan。【解析】(1)石子落地时的速度大小v=解得:v=25 m/s。(2)石子在竖直方向速度vy=v0tan 37=15 m/s,石子在空中运动的时间t=1.5 s。(3)石子水平方向上的位移x=v0t石子竖直方向上的位移y=gt2石子的位移方向与水平方向夹角的正切值tan=0.375。答案:(1)25 m/s(2)1.5 s(3)0.375
