2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章拋體運(yùn)動(dòng)第3節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)課時(shí)分層作業(yè)含解析粵教版必修第二冊(cè)

PAGE6-平拋運(yùn)動(dòng)(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一探究平拋運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)1．(多選)某同學(xué)在做“探討平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)，關(guān)于這個(gè)試驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是()A．小球釋放的初始位置越高越好B．每次小球要從同一高度由靜止釋放C．試驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板BCD[為了保證拋出速度相同，所以每次小球必需從同一高度由靜止釋放，A錯(cuò)，B對(duì)；平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)豎直面上，所以坐標(biāo)紙必需用重垂線檢查是否豎直，C對(duì)；小球的平拋運(yùn)動(dòng)靠近木板，但不能接觸，假如接觸，會(huì)受到摩擦力作用，使運(yùn)動(dòng)不再是平拋運(yùn)動(dòng)，D對(duì)。]2．如圖所示，在探討平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開(kāi)軌道末端(末端水平)時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。變更整個(gè)裝置的高度H做同樣的試驗(yàn)，發(fā)覺(jué)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地或者在空中相碰。該試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明白A球在離開(kāi)軌道后()A．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C[A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)。變更整個(gè)裝置的高度H做同樣的試驗(yàn)，發(fā)覺(jué)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地或相碰，說(shuō)明在隨意時(shí)刻兩球均處于同一高度，即A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球的運(yùn)動(dòng)完全相同，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。]3．圖是探討平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置示意圖，桌面上的小球經(jīng)壓縮狀態(tài)的彈簧彈開(kāi)后，飛出桌面做平拋運(yùn)動(dòng)。撞到帶有白紙和復(fù)寫(xiě)紙的豎直長(zhǎng)木板上，并留下痕跡A。重復(fù)試驗(yàn)，木板依次后退相同的水平距離x，小球撞在木板上，留下痕跡B、C，測(cè)量A、B、C點(diǎn)到同一點(diǎn)O的距離y1、y2、y3，其中O點(diǎn)與小球拋出時(shí)圓心位置等高。關(guān)于此試驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是()A．重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必需將彈簧壓縮到同一位置，再釋放小球B．桌面必需保證嚴(yán)格水平C．桌面必需盡量光滑，多次重復(fù)試驗(yàn)D．肯定會(huì)有y1：y2：y3＝1∶4∶9AB[重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必需將彈簧壓縮到同一位置，再釋放小球，以保證每次彈出的初速度都相同，A對(duì)；桌面必需保證嚴(yán)格水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，B對(duì)；桌面光滑與否與試驗(yàn)精度無(wú)關(guān)，只要彈出時(shí)速度相同即可，C錯(cuò)；由于豎直長(zhǎng)木板的初始位移與拋出點(diǎn)的距離不肯定也是x，則O、A、B、C四點(diǎn)的時(shí)間間隔不肯定相同，則不肯定會(huì)有y1：y2：y3＝1∶4∶9，D錯(cuò)。]◎考點(diǎn)二平拋運(yùn)動(dòng)的理解及其基本規(guī)律4．(多選)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．加速度不斷變更的曲線運(yùn)動(dòng)B．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．勻速率曲線運(yùn)動(dòng)D．在隨意相等的時(shí)間內(nèi)速度變更量都相同的曲線運(yùn)動(dòng)BD[平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度，它是一恒量，故平拋運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)，B對(duì)。平拋運(yùn)動(dòng)的速率漸漸增大，C錯(cuò)。隨意相等時(shí)間Δt內(nèi)，平拋運(yùn)動(dòng)的速度變更量Δv＝g·Δt，由此式可知，只要Δt相等，Δv就相同，D對(duì)。]5．(多選)物體在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在相等的時(shí)間內(nèi)，下列哪個(gè)量是相等的()A．速度的增量 B．加速度C．位移 D．平均速率AB[物體在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受重力作用，物體的加速度為g保持不變；另外在相等的時(shí)間t內(nèi)Δv也是恒量，故A、B正確；位移s＝eq\r(v0t2＋\f(1,2)gt22)，即s由v0和t共同確定，則在相等的時(shí)間t內(nèi)位移大小不等、方向不同，故C錯(cuò)；同理，平拋運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，平均速率不等，故D錯(cuò)。]6．如圖所示，下面關(guān)于物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值tanθ隨時(shí)間t的變更圖像正確的是()B[如圖，tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)，可見(jiàn)tanθ與t成正比，選項(xiàng)B正確。]7.(多選)如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正方向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的。不計(jì)空氣阻力，則()A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B．b和c的飛行時(shí)間相同C．a(chǎn)的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大BD[平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2可知，ta＜tb＝tc，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，由x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，得v0＝xeq\r(\f(g,2h))，因xa＞xb，ha＜hb，所以水平速度v0a＞v0b，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因xb＞xc，hb＝hc，所以水平速度v0b＞v0c，選項(xiàng)D正確。]◎考點(diǎn)三平拋運(yùn)動(dòng)的推論及綜合應(yīng)用8．如圖所示，以9.8m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直撞在傾角θ為30°的斜面上，物體完成這段飛行須要的時(shí)間是()A．eq\f(\r(3),3)s B．eq\f(2\r(3),3)sC．eq\r(3)s D．0.2sC[分解物體末速度，如圖所示。由于物體水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，末速度v的水平分速度仍為v0，豎直分速度為vy，則vy＝gt由圖可知eq\f(v0,vy)＝tan30°，所以t＝eq\f(v0,gtan30°)＝eq\r(3)s。]9.如圖所示，從傾角為θ的斜面上的某點(diǎn)先后將同一小球以不同初速度水平拋出，小球均落到斜面上，當(dāng)拋出的速度為v1時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)的速度方向與斜面的夾角為α1，當(dāng)拋出的速度為v2時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)的速度方向與斜面的夾角為α2，則()A．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＞α2B．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＜α2C．無(wú)論v1、v2大小如何，均有α1＝α2D．3tanθ＝tan(α1＋θ)C[如圖，由平拋中點(diǎn)結(jié)論得，2tanθ＝tanφ，φ＝θ＋α，無(wú)論v多大，θ不變，得出φ不變，α也不變，所以無(wú)論v多大，α1＝α2，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。](建議用時(shí)：15分鐘)10.(多選)如圖所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L(zhǎng)，重力加速度取g，將球的運(yùn)動(dòng)視做平拋運(yùn)動(dòng)，下列表述正確的是()A．球的速度v等于Leq\r(\f(g,2H))B．球從擊出至落地所用時(shí)間為eq\r(\f(2H,g))C．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于LD．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)AB[由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，在水平方向上有：L＝vt，在豎直方向上有：H＝eq\f(1,2)gt2，聯(lián)立解得t＝eq\r(\f(2H,g))，v＝Leq\r(\f(g,2H))，所以A、B正確；球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移為s＝eq\r(H2＋L2)，C、D錯(cuò)誤。]11．(多選)如圖所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l、h均為定值)，將A向B水平拋出的同時(shí)，B自由下落，A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變，方向相反，不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間，則()A．A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會(huì)相碰C．A、B不行能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰D．A、B肯定能相碰AD[由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x＝vt，h＝eq\f(1,2)gt2，得x＝veq\r(\f(2h,g))，若x≥l，則第1次落地前能相遇，所以A、B在第一次落地前能否相碰取決于A的初速度v，選項(xiàng)A正確。因?yàn)锳、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變，方向相反，A、B兩物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，A相對(duì)于B水平向右運(yùn)動(dòng)，所以A碰地后還能與B相碰，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。]12．物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在它落地前的1s內(nèi)它的速度與水平方向夾角由30°變成60°，g取10m/s2。求：(1)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；(2)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)平拋時(shí)的高度。[解析](1)假定軌跡上A、B兩點(diǎn)是落地前1s內(nèi)的始、終點(diǎn)，畫(huà)好軌跡圖，如圖所示。對(duì)A點(diǎn)：tan30°＝eq\f(gt,v0) ①對(duì)B點(diǎn)：tan60°＝eq\f(gt′,v0) ②t′＝t＋1s ③由①②③解得t＝eq\f(1,2)s，v0＝5eq\r(3)m/s。(2)運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t′＝t＋1s＝1.5s。(3)高度h＝eq\f(1,2)gt′2＝11.25m。[答案](1)5eq\r(3)m/s(2)1.5s(3)11.25m13．如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為θ的光滑斜面上A點(diǎn)以速度v0水平射出(即v0的方向與EF平行)，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知A點(diǎn)的高度為h，則小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？[解析]小球在光滑斜面上做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿斜面對(duì)下的加速度a＝gsinθ，設(shè)由A運(yùn)動(dòng)至B的時(shí)間為t，沿斜面對(duì)下的位移eq\f(h,sinθ)＝eq\f(1,2)at2，所以t＝eq\r(\f(2h,asinθ))＝eq\f(