2024-2025學(xué)年高中物理第五章曲線運動2平拋運動課時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE11-平拋運動(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.物體在做平拋運動的過程中,下列哪些量是不變的 ()A.物體運動的加速度B.物體的速度C.物體豎直向下的分速度D.物體位移的方向【解析】選A。平拋運動的加速度大小和方向都不變,故A正確;平拋運動的速度大小和方向時刻變更,故B錯誤;平拋運動在豎直方向上為自由落體運動,速度增大,故C錯誤;平拋運動的位移大小和方向時刻變更,故D錯誤。2.小明玩飛鏢嬉戲時,從同一位置先后以速度vA和vB將飛鏢水平擲出,依次落在靶盤上的A、B兩點,如圖所示,飛鏢在空中運動的時間分別為tA和tB。不計空氣阻力,則 ()A.vA<vB,tA<tB B.vA<vB,tA>tBC.vA>vB,tA>tB D.vA>vB,tA<tB【解題指南】解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,知道運動的時間由高度確定,初速度和時間共同確定水平位移。【解析】選D。依據(jù)t=知,落在B點的飛鏢下降的高度大,則tA<tB,依據(jù)v0=知,兩飛鏢的水平位移相等,落在A點的飛鏢運動時間短,則vA>vB,故A、B、C錯誤,D正確。3.如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時水平拋出,它們在下落高度為9m時,在空中相遇。若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,不計空氣阻力,則自拋出到它們在空中相遇時,兩球下落的高度為 ()A.6mB.3mC.3mD.1m【解析】選D。兩球同時拋出,豎直方向上做自由落體運動,相等時間內(nèi)下降的高度相同,始終在同一水平面上,依據(jù)x=vAt+vBt知x不變,當(dāng)兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍時,兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為,依據(jù)h=gt2,H=g()2得:H==1m;所以選D?！炯庸逃?xùn)練】以10m/s的初速度從距水平地面20m高的塔上水平拋出一個石子。不計空氣阻力,g取10m/s2,則石子拋出點到落地點位移的大小為 ()A.20mB.30mC.20m D.30m【解析】選C。依據(jù)平拋運動的分位移公式,有:x=v0t,y=gt2,聯(lián)立解得:t==s=2s;x=v0t=10m/s×2s=20m;故合位移為:s==m=20m。4.將一小球從距地面h高處,以初速度v0水平拋出,小球落地時速度為v,它的豎直重量為vy,則下列各式中不能表示小球在空中飛行時間的是 ()A. B. C. D.【解析】選B。依據(jù)h=gt2得,平拋運動的時間t=,故A正確;平拋運動的時間t==,故C正確,B錯誤;在豎直方向上,依據(jù)平均速度的推論h=t,則運動的時間t=,故D正確;不能表示小球在空中飛行時間的是B。5.如圖所示,三個質(zhì)量相等的小球A、B、C從圖示位置分別以相同的速度v0水平向左拋出,最終都能到達(dá)坐標(biāo)原點O。不計空氣阻力,x軸為地面,則可推斷A、B、C三個小球 ()A.初始時刻縱坐標(biāo)之比為1∶4∶9B.在空中運動過程中重力做功之比為1∶2∶3C.在空中運動的時間之比為1∶3∶5D.到達(dá)O點時,速度方向與水平方向夾角的正切值之比為1∶4∶9【解析】選A。由圖象可得三個小球的水平位移之比為x1∶x2∶x3=1∶2∶3,依據(jù)平拋運動的水平位移公式x=v0t,得時間之比為t1∶t2∶t3=1∶2∶3,所以C錯誤;依據(jù)豎直位移公式h=gt2可得豎直位移之比為h1∶h2∶h3=1∶4∶9,又因為三個小球的質(zhì)量相等,所以在空中運動過程中重力做功之比為W1∶W2∶W3=1∶4∶9,所以A正確,B錯誤;到達(dá)O點時,合位移與水平位移的夾角的正切值為tanα=,又合速度與水平方向夾角的正切值為tanθ=2tanα,所以速度方向與水平方向夾角的正切值之比為tanθ1∶tanθ2∶tanθ3=1∶2∶3,所以D錯誤。故選A?！炯庸逃?xùn)練】a、b兩個物體做平拋運動的軌跡如圖所示,設(shè)它們拋出的初速度分別為va、vb,從拋出至遇到臺上的時間分別為ta、tb,則()A.va=vb B.va<vbC.ta>tb D.ta<tb【解析】選D。依據(jù)平拋運動豎直方向是自由落體運動,有:h=gt2,解得t=,因為hb>ha,所以tb>ta,故C錯誤,D正確;平拋運動在水平方向上是勻速直線運動,有x=v0t,因為xa>xb,可得va>vb,故A、B錯誤。6.如圖所示,某同學(xué)以不同的初速度將籃球從同一位置拋出,籃球兩次拋出后均垂直撞在豎直墻上。不計空氣阻力,下列說法正確的是 ()A.籃球撞墻的速度,第1次較大B.從拋出到撞墻,第1次籃球在空中運動時間較長C.籃球在空中運動時的加速度,第1次較大D.籃球第1次拋出時的初速度較小【解析】選B?；@球運動的逆過程是平拋運動,籃球撞墻的速度即為平拋運動的初速度,依據(jù):h=gt2得:t=知第1次的高度較大,則第1次籃球在空中運動時間較長。兩次籃球的水平位移相等,第1次的時間較長,依據(jù)x=v0t知,第1次撞墻的速度較小,故A錯誤,B正確?；@球在空中運動時的加速度都為g,兩次加速度相等,故C錯誤。依據(jù)vy=gt知,第1次運動的時間較長,則籃球第1次拋出時豎直分速度較大,而第1次拋出時水平分速度較小,依據(jù)速度的合成,不能比較拋出時的初速度大小,故D錯誤。二、計算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)7.(12分)福建省第十六屆運動會網(wǎng)球競賽在寧德東僑網(wǎng)球中心開拍。某次訓(xùn)練中,一位運動員站在場地底線A點,將網(wǎng)球(可視為質(zhì)點)水平發(fā)出打到對方場地B點,已知AB兩點水平距離s=18m,擊球點在A的正上方且離地高度h=1.8m,空氣阻力不計,g取10m/s2。求:(1)網(wǎng)球在空中運動的時間t。(2)網(wǎng)球初速度v0的大小?！窘馕觥?1)網(wǎng)球在豎直方向做自由落體運動,網(wǎng)球在空中運動的時間為t,由自由落體運動規(guī)律得;h=gt2解得:t==s=0.6s。(2)網(wǎng)球在水平方向做勻速直線運動,網(wǎng)球初速度的大小為v0,由勻速直線運動位移公式得:s=v0t解得:v0==m/s=30m/s。答案:(1)0.6s(2)30m/s8.(12分)如圖所示,將某物體以肯定的速度水平拋出,A、B是其運動軌跡上的兩點,物體在A、B兩點時的速度方向與水平方向的夾角分別為θ1=37°、θ2=53°,且物體從A點運動到B點所經(jīng)驗的時間Δt=1s。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求該物體水平拋出時的速度大小v0。(2)求A、B兩點間的高度差Δh。【解析】(1)由平拋運動規(guī)律有:tanθ1=tanθ2=其中:vyB=vyA+gΔt聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0=m/s,vyB=m/s,vyA=m/s。(2)由速度位移公式有:2gΔh=-代入數(shù)據(jù)解得:Δh=17.9m。答案:(1)m/s(2)17.9m(15分鐘·40分)9.(6分)如圖所示,從離水平地面高度40m的同一位置同時水平拋出兩個小球,不計空氣阻力。其中A、B兩點是它們在離水平地面高度為20m時的位置點,相距xAB=2m,g取10m/s2,則兩小球落地點的間距為()A.4mB.4mC.2mD.3m【解析】選C。設(shè)兩個小球平拋初速度分別為vA、vB,下落20m歷時為:t1=s=2s則有:xAB=(vB-vA)t1=2m下落到地面時歷時為:t2=s=2s落地時相距x=(vB-vA)t2聯(lián)立解得x=2m。所以選C。【加固訓(xùn)練】(多選)如圖為小球做平拋運動的示意圖。放射口距地面高為h,小球放射的速度為v,落地位置到放射口的水平距離為R,小球在空中運動的時間為t。下列說法正確的是 ()A.h肯定時,v越大,R越大B.h肯定時,v越大,t越長C.v肯定時,h越大,R越大D.v肯定時,h越大,t越長【解析】選A、C、D。依據(jù)t=可知,h肯定時,下落的時間t肯定,R=vt,v越大則R越大,故A項正確,B項錯誤;v肯定時,h越大下落時間t越長,則R越大,故C、D項正確。10.(6分)在視頻網(wǎng)站上流傳著一段名字叫“牛人超強籃球技巧秀,高塔投球完爆NBA球星”的視頻,在這個視頻中“牛人”站在高度約為37m的高塔上,籃筐離高塔的水平距離約為45m,那么這個人要以多大的水平速度投出籃球才能剛好命中(g取10m/s2,不計空氣阻力) ()A.12m/sB.17m/sC.22m/sD.27m/s【解析】選B。將籃球的運動看成平拋運動,依據(jù)平拋運動下落高度h=gt2水平位移x=v0t代入已知數(shù)據(jù),可以計算出平拋的初速度(即投出籃球的速度)v0≈17m/s,故選B。11.(6分)(多選)飛鏢運動是一種全身性的運動,對于現(xiàn)代辦公族來說可以達(dá)到全方位的健身效果。若每次練習(xí)都是將飛鏢水平投出,飛鏢在空中的運動可視為平拋運動。如圖所示,某次將飛鏢水平投出后正中靶心,下列說法正確的是 ()A.投出的飛鏢質(zhì)量大,在空中飛行的時間會更長B.仍在原位置投擲,增加出手高度,適當(dāng)減小出手速度仍可正中靶心C.人后退兩步,出手高度不變,適當(dāng)增大出手速度仍可正中靶心D.人前進(jìn)兩步,出手速度不變,適當(dāng)增加出手高度仍可正中靶心【解析】選B、C。平拋運動豎直方向為自由落體運動,下落的高度:h=gt2,解得:t=,飛鏢在空中飛行的時間和質(zhì)量無關(guān),故A錯誤;水平位移:x=v0t=v0,所以仍在原位置投擲,增加出手高度,適當(dāng)減小出手速度仍可正中靶心,故B正確;依據(jù)x=v0可得h=所以人后退兩步,出手高度不變,適當(dāng)增大出手速度仍可正中靶心,故C正確;依據(jù)x=v0,人前進(jìn)兩步,出手速度不變,增加出手高度,不能正中靶心,故D錯誤,故選B、C?！炯庸逃?xùn)練】在競賽中,一運動員將地面上靜止的足球踢起射門時,足球水平垂直撞擊到球門的橫梁上原速率反彈,反彈后球恰好落到起球點(足球原靜止在地面上的位置),如圖所示。已知球門的高度為h,起球點到球門的水平距離為s,忽視足球在空中飛行過程中受到的阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是 ()A.足球飛向球門過程中飛行的時間為B.足球飛向球門過程中的位移大小為s+hC.足球在撞擊球門時的速度大小為sD.足球被踢起時的速度大小為【解析】選C。足球飛向球門過程中飛行的時間為t,由h=gt2,解得:t=,故A錯誤;足球飛向球門過程中位移為:x=,故B錯誤;足球水平方向做勻速直線運動則有:vx===s,故C正確;足球在反彈后在豎直方向做自由落體運動,落地時豎直方向的速度為:vy=gt=g=,所以足球被踢起時的速度為:v==,故D錯誤。12.(22分)如圖所示,水平臺AB距地面CD高h(yuǎn)=1.8m。有一可視為質(zhì)點的滑塊從A點以8m/s的初速度在平臺上做勻變速直線運動,并從平臺邊緣的B點水平飛出,最終落在地面上的D點。已知A、B間距為2.1m,落地點到平臺的水平距離為3.6m。(不計空氣阻力,g取10m/s2)。(1)求滑塊從平臺邊緣的B點水平飛出的速度大小。(2)求滑塊從A到B所用的時間。【解析】(1)滑塊在B、D間做平拋運動,由h=g,解得:tBD=0.6s水平方向xCD=vBtBD,解得vB=6m/s。(2)滑塊在AB過程做勻變速運動,由xAB=tAB解得:tAB=0.3s。答案:(1)6m/s(2)0.3s【加固訓(xùn)練】如圖所示,一小球從平臺上水平拋出,恰好落在接近平臺的一傾角為α=53°的固定斜面頂端,并剛好沿斜面下滑,小球與斜面間摩擦因數(shù)μ=0.5,已知斜面頂端與平臺的髙度差h=0.8m,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,則:(1)小球水平拋出的初速度是多大?(2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是多少?(3)若平臺與斜