2023-2024學年高一物理人教版2019試題5.4拋體運動的規(guī)律-1

第4節(jié)拋體運動的規(guī)律【基礎(chǔ)題組】1.如圖所示,某同學讓帶有水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn),可以看到傘面上的水滴沿傘邊水平飛出。若不考慮空氣阻力,水滴飛出后在空中的運動是()A.勻速直線運動 B.平拋運動C.自由落體運動 D.圓周運動答案:B解析:若不考慮空氣阻力,由于慣性,水滴在水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上只受重力,做自由落體運動,因此水滴飛出后在空中做平拋運動,B正確。2.人站在樓上水平拋出一個小球,球離手時速度為v0,落地時速度為v,忽略空氣阻力,下圖中能正確表示在相等時間內(nèi)速度矢量的變化情況的是()答案:C解析:因為平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做自由落體運動,水平分速度不變,所以速度的變化量等于豎直方向上速度的變化量,根據(jù)Δv=gΔt,知相等時間內(nèi)速度變化量的方向不變,大小相等。故C正確,A、B、D錯誤。3.把一物體從45m高的樓頂水平拋出,不計空氣阻力,g取10m/s2,則物體經(jīng)多長時間落地()A.1s B.2sC.3s D.4s答案:C解析:根據(jù)h=12gt2得t=4.把物體以初速度v0水平拋出,不計空氣阻力,當拋出后豎直位移和水平位移相等時,物體運動的時間是()A.v0g C.4v0g答案:B解析:物體做平拋運動,水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做自由落體運動,據(jù)題有v0t=12gt2,解得t=25.做斜拋運動的物體,到達最高點時()A.速度為零,加速度不為零B.速度為零,加速度也為零C.速度不為零,加速度也不為零D.速度不為零,加速度為零答案:C解析:做斜拋運動的物體到達最高點時,豎直分速度為零,水平分速度不為零,運動過程中始終僅受重力作用,所以有豎直向下的重力加速度g,故C正確。6.“套圈圈”是老少皆宜的游戲,如圖所示,大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以水平速度v1、v2拋出鐵圈,都能套中地面上同一目標。設(shè)鐵圈在空中運動的時間分別為t1、t2,則()A.v1=v2 B.v1>v2C.t1=t2 D.t1>t2答案:D解析:根據(jù)平拋運動的規(guī)律有h=12gt2,可知運動的時間由下落的高度決定,故t1>t2,所以C錯誤,D正確。由題圖知,兩圈水平位移相同,再根據(jù)x=vt,可得v1<v27.如圖所示,滑雪訓練平臺高h=5m,一運動員以初速度v0從平臺邊緣水平飛出后做平拋運動,著地點距平臺邊緣水平距離x=10m。重力加速度g取10m/s2。求運動員:(1)飛行時間t;(2)初速度v0的大小;(3)著地時速度方向與水平方向間的夾角θ。答案:(1)1s(2)10m/s(3)45°解析:(1)由豎直方向做自由落體運動,根據(jù)h=12gt2t=2?(2)運動員水平方向做勻速直線運動,則可得初速度大小為v0=xt(3)運動員著地時,在豎直方向的分速度為vy=gt=10×1m/s=10m/s則有tanθ=vyv得θ=45°,即著地時速度方向與水平方向間的夾角為45°。8.物體做平拋運動,在它落地前的1s內(nèi),它的始、末速度與水平方向夾角由30°變成60°,g取10m/s2。求:(1)平拋運動的初速度v0的大小;(2)平拋運動的時間;(3)平拋時的高度。答案:(1)53m/s(2)1.5s(3)11.25m解析:(1)假定軌跡上A、B兩點是落地前1s內(nèi)的始、終點,畫出軌跡圖,如圖所示。對A點,tan30°=gt對B點,tan60°=gtt'=t+1s聯(lián)立解得t=0.5s,v0=53m/s。(2)平拋運動總時間t'=t+1s=1.5s。(3)平拋時的高度h=12gt'2=11.【能力提升】1．(2021·河南信陽市信陽高中高一月考)在同一水平直線上的兩位置分別沿同水平方向拋出兩小球A和B，兩球相遇于空中的P點，它們的運動軌跡如圖所示。不計空氣阻力，下列說法中正確的()A．在拋出時，A球的速度大小小于B球的速度大小B．在拋出時，A球的速度大小可能等于B球速度大小C．拋出時，先拋出A球后拋出B球D．拋出時，兩球同時拋出答案：D解析：A、B兩球都做平拋運動，相遇時豎直位移h相同，由h＝eq\f(1,2)gt2可知兩球下落時間相同，即應同時拋出兩球，故C錯誤D正確；因兩球同時拋出，水平方向上都做勻速直線運動，由于A的水平位移比B的水平位移大，由x＝v0t知A的初速度比B的大，故A、B錯誤。2．(2021·山東省棗莊市第八中學高一下學期3月調(diào)研)距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點相距2m，在B點用細線懸掛一小球，離地高度為h，如圖所示。小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速運動，經(jīng)過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運動至B點時細線被軋斷，最后兩球同時落地。不計空氣阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2。可求得h等于()A．1.25m B．2.25m C．3.75m D．4.75m答案：A解析：經(jīng)過A點，將球自由卸下后，A球做平拋運動，則有：H＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)；解得：t1＝eq\r(\f(2×5,10))＝1s，小車從A點運動到B點的時間t2＝eq\f(xAB,v)＝eq\f(2,4)s＝0.5s，因為兩球同時落地，則細線被軋斷后B處小球做自由落體運動的時間為t3＝t1－t2＝1－0.5＝0.5s，則h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×0.52m＝1.25m，故選A。3．(多選)(2021·四川省南充高級中學高一月考)如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長是其豎直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列說法正確的是()A．可能同時分別落在半圓軌道和斜面上B．a(chǎn)球一定先落在半圓軌道上C．a(chǎn)球可能先落在半圓軌道上D．b球一定先落在斜面上答案：AC解析：將圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點為A，初速度合適，可知小球做平拋運動落在A點，則運動的時間相等，即同時落在半圓軌道和斜面上；若初速度不適中，由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圓軌道上。故A、C正確，B、D錯誤。4．(10分)(2021·河南高一月考)如圖所示，水平地面上固定光滑斜面傾角為60°，斜面高h。小滑塊P從斜面頂端以一定初速度沿斜面向下滑動，同時小球Q以大小相同的初速度水平方向拋出，它們同時到達地面上。已知重力加速度為g，空氣阻力不計。求：(1)小滑塊P在斜面上的運動時間t；(2)小球Q平拋的初速度v0。答案：(1)eq\r(\f(2h,g))(2)eq\f(\r(6gh),12)解析：(1)P在斜面上滑行時間和Q做平拋運動的時間相同，Q做平拋運動，有h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g))。(2)P沿斜面下滑，加速度a＝eq\f(mgsinθ,m)＝gsinθ，根據(jù)位移公式有eq\f(h,sinθ)＝v0t＋eq\f(1,2)at2，根據(jù)題意可知小球Q的初速度大小也為v0，解得v0＝eq\f(\r(6gh),12)。5．(12分)在冬天，高為h＝0.8m的平臺上，覆蓋了一層冰，一乘雪橇的滑雪愛好者，從距平臺邊緣x0＝30m處以v0＝7m/s的初速度向平臺邊緣滑去，如圖所示。已知平臺上的冰面與雪橇間的動摩擦因數(shù)μ＝0.04，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)滑雪者從平臺邊緣離開瞬間的速度v為多大；(2)滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是多大；(3)著地時的瞬間，其速度方向與水平地面的夾角為多大。(可用三角函數(shù)表示)答案：(1)5m/s(2)2m(3)tanθ＝0.8解析：(1)設(shè)滑雪愛好者和雪橇總質(zhì)量為m，滑雪者在平臺上滑行過程根據(jù)牛頓第二定律有－μmg＝ma，離開平臺邊緣瞬間有v2－veq\o\al(2,0