高中物理沪科版 (2019)必修 第二册2.3 斜抛运动精练

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第二册2.3 斜抛运动精练，共10页。试卷主要包含了水平方向的运动规律等内容，欢迎下载使用。
【基础】2.3斜抛运动练习一．填空题1．在某次救援训练中，直升机沿着水平方向匀速飞行，救援队员沿着竖直绳索向上攀升．若飞机水平飞行速度为4 m/s，救援队员沿绳索攀升速度为2m/s，则救援队员相对地面的速度大小为　       　m/s，方向与竖直方向成θ角，tanθ=　    　．　 2．如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α。一小球以速度从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。小球从P到A的运动时间为____________；直线PA与竖直方向的夹角β=_________。 3．如果不计空气阻力的影响，水平推出的铅球在水平方向做　           　运动，在竖直方向做　               　运动． 4．正沿平直轨道以某一速度v0匀速向右行驶的车厢内，前面高h的支架右端上放着一个小球，如图所示，若车厢突然改以加速度α做匀减速运动，小球落下，则小球在车厢底板上的落点到架子右端的水平距离为　　     （重力加速度为g） 5．竖直向上抛出一小球，3s末落回到抛出点，则小球经　    　s上升至最高点，小球在第二秒内的位移是　    　m（ g=10m/s2，不计空气阻力） 6．小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为    　m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为 　  m．（g取10m/s2）  7．水平方向的运动规律：平抛运动在水平方向上的分运动是　          　．x=　    　；vx=　    　；竖直方向的运动规律：平抛运动在竖直方向上的分运动是　         　．y=　      　；vy=　   　；ay=　   　．8．如图所示，飞机离地面高度H=500m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使从飞机上投出的炸弹击中汽车，炸弹在空中的飞行时间t=　       　s．飞机投弹处应在距离汽车的水平距离x=　     　m（不考虑空气阻力，忽略汽车的高度，g=10m/s2） 9．一特技运动员骑摩托车横跨一壕沟，沟宽10m，两岸高度差为5m，若该运动员能成功跨越这一壕沟，则摩托车的最小速度为　    　m/s． 10．做物体平抛运动的实验时，只画出了如图乙所示的一部分曲线，在曲线上取ABC三点，测得它们的水平距离为△x=0.2m，竖直距离h1=0.1m，h2=0.2m，试由图示求出平抛物体的初速度v0=　    　m/s．（g取10m/s2）． 11．篮球运动员将篮球向斜上方投出，投射方向与水平方向成53°角，设篮球出手速度为10m/s，这个速度在竖直方向的分速度大小为　  　m/s，水平方向的分速度 大小为  　m/s．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6） 　 12．在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用，《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式：v=式中△L是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A．B沿公路方向上的水平距离，h1．h2分别是散落物A．B在车上时的离地高度．只要用米尺测量出事故现场的△L．h1．h2三个量，根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度．根据所学知识，可知A．B落地时间差与车辆速度　    　（填“有关”或“无关”），由上面的公式可推算出A．B落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于　    　． 13．从3H高处水平抛一个小球，当它落下第一个H，第二个H和第三个H时的水平位移之比　　           ． 14．一个物体被水平抛出后T．2T．3T内竖直下降的距离之比为　       　，通过的水平距离之比为　      　．　 15．甲．乙两个物体做平抛运动的初速度之比为 2：1，若他们的水平射程相等，求他们抛出点离地面的高度之比　        　． 16．物体从高处被水平抛出后，4s末的速度方向与水平方向成45°角，不计空气阻力，那么物体的初速度为　   　m/s，第3s末的速度大小为　   　m/s．（取g=10m/s2）17．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的速度是15m/s，则初速度V0=     　（g=10m/s2） 18．物体做曲线运动的条件是物体的速度方向与所受合力方向________（“在一条直线上”或“不在一条直线上”），曲线运动是___________（“匀速”或“变速”）运动。
参考答案与试题解析1．【答案】2，2． 【解析】【考点】运动的合成和分解【分析】根据给出的速度大小及方向，根据平行四边形定则进行合成，作出平行四边形，再根据几何关系即可明确合速度的大小以及方向．【解答】解：将两速度进行合成，如图所示； 根据速度的合成和分解规律可知，当绳索保持在竖直方向上时，合速度为：v合==m/s=2m/s；速度方向与竖起方向上的夹角的正切值为：tanθ===2；故答案为：2，2．【点评】本题考查运动的合成与分解应用，要注意明确速度为矢量，在合成时要注意几何关系的正确应用． 2．【答案】；【解析】根据题意，小球从P点抛出后做平抛运动，小球运动到A点时将速度分解，有，则小球运动到A点的时间为：；从P点到A点的位移关系有：，所以PA与竖直方向的夹角为：。【考点定位】平抛运动【方法技巧】先分解小球到达A点的速度，通过计算小球运动到A点的时间，再分解平抛运动位移，根据，找出角度关系。3．【答案】匀速直线，自由落体 【解析】【考点】 平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．可根据牛顿定律分析．【解答】解：铅球做平抛运动，在水平方向上不受力，有水平初速度，根据牛顿第一定律知，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上仅受重力，初速度为零，做自由落体运动．故答案为：匀速直线，自由落体 4．【答案】【解析】考点： 平抛运动．专题： 平抛运动专题．分析： 车厢突然改为以加速度a向前作匀减速直线运动，小球脱离支架后又水平向右的初速度，做平抛运动．以车厢为参考系，通过水平方向和竖直方向上的运动规律判断小球的运动的轨迹，计算小球相对于车厢的位移．解答： 解：以车厢为参考系，小球在水平方向上向右做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动；竖直方向：水平方向：故答案为：点评： 解决本题的关键知道小球以地面为参考系，做平抛运动，通过以乘客为参考系，得出水平分运动和竖直分运动的规律．5．【答案】1.5；  0【解析】考点： 竖直上抛运动.专题： 直线运动规律专题.分析： 根据竖直上抛运动的对称性求出小球上升到最高点的时间，根据位移时间公式求出小球在第2s内的位移.解答： 解：竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性，可知小球经过1.5s上升到最高点，小球在1.5s末上升到最高点，采用逆向思维，知第1s末的速度大小为：v1=gt′=10×0.5m/s=5m/s，则小球在第2s内的位移为：.故答案为：1.5；  0.点评： 解决本题的关键知道竖直上抛运动的特点，知道上升过程和下降过程的对称性，对于第2s内的位移，也可以根据对称性进行求解.6．【答案】10，10 【解析】【考点】： 平抛运动．【专题】： 平抛运动专题．【分析】： （1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式． 7．【答案】匀速直线运动，v0t，v0； 自由落体运动，，gt，g． 【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式分析求解．【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则x=v0t，vx=v0．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，y=，vy=gt，ay=g．故答案为：匀速直线运动，v0t，v0； 自由落体运动，，gt，g．  8．【答案】10；800． 【解析】【考点】 平抛运动．【分析】炸弹离开飞机后做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间．结合炸弹的初速度和时间求出平抛运动的水平位移，结合汽车的速度求出汽车在炸弹平抛运动时间内的位移，从而得出x．【解答】解：炸弹离开飞机后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由H=gt2得，炸弹在空中的运动时间：t==s=10s        这段时间内，炸弹的水平位移：x1=v1t=100×10m=1000m                     汽车的位移：x2=v2t=20×10m=200m          故飞机投弹处距汽车的水平距离为：x=x1﹣x2=1000﹣200m=800m故答案为：10；800． 9．【答案】摩托车的最小速度为10m/s【解析】【考点】平抛运动．【分析】根据平抛运动规律：水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，联立列方程即可求解运动员的初速度．【解答】解：当摩托车刚好跨过壕沟时，水平速度最小，此时水平位移大小为x=10m，竖直位移大小为h=5m则竖直方向有：h=gt2，得：t=水平方向有：x=v0t联立得：v0=x=10×m/s=10m/s答：摩托车的最小速度为10m/s．　 10．【答案】2【解析】【考点】平抛运动【分析】先利用竖直方向匀变速直线运动的推论△x=aT2求出AB和BC的时间间隔，再利用水平方向上是匀速运动求出初速度．【解答】解：平抛运动，水平方向上是匀速运动，竖直方向上是自由落体运动．由匀变速直线运动的推论：△x=aT2，即竖直方向上满足△h=gT2，可得：，代入数据解得：T=0.1s．又由水平方向上为匀速直线运动，所以平抛的初速度，代入数据，解得：v0=2m/s．故答案为：2．【点评】此题的难点在于推论△x=aT2的应用，有的考生想不到，解决平抛运动时一定要注意利用两个分运动的特点． 11．【答案】8，6． 【解析】【考点】运动的合成和分解．【分析】篮球投出后做斜抛运动，因此可以看成水平方向匀速运动，竖直方向做竖直上抛运动．将速度沿水平与竖直方向进行分解．【解答】解：将投出篮球沿水平与竖直方向进行分解，则有竖直方向以V竖=V0sinθ=8m/s做竖直上抛运动；水平方向以V水=V0cosθ=6m/s速度做匀速直线运动；故答案为：8，6． 12．【答案】无关；△L【解析】【考点】平抛运动． 【专题】应用题；定性思想；方程法；平抛运动专题．【分析】A．B两物体离开汽车后做平抛运动，平抛运动的初速度等于汽车当时的速度．平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．平抛运动的时间和初速度共同决定水平位移，求出水平位移差看与什么因素有关．【解答】解：A．B两物体离开车后都做平抛运动，在竖直方向：h=gt2，运动时间：t=，两物体的运动时间与初速度无关，落地时间差与车辆的速度无关；A．B两个物体做平抛运动的水平位移之差为：△x=xA﹣xB=v0tA﹣v0tB=v0？（t1﹣t2）=v0？△t=△L；故答案为：无关；△L【点评】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，以及知道A．B两物体离开汽车后做平抛运动，平抛运动的初速度等于汽车当时的速度．　 13．【答案】．【解析】【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上的运动规律求出下落第一个H．第二个H．第3个H所用的时间之比，结合x=v0t得出水平位移之比．【解答】解：平抛运动在竖直方向上做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的推论，知通过相等位移内时间之比为，根据x=v0t，则水平位移之比为．故答案为：．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．　 14．【答案】1：4：9；1：2：3【解析】【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据运动学公式求出竖直方向下降的距离之比和水平距离之比．【解答】解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=知，在1T．2T．3T内竖直下降的距离之比为1：4：9，水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t知，水平距离之比为1：2：3．故答案为：1：4：9；1：2：3【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题． 15．【答案】1：4．【解析】考点： 平抛运动．专题： 平抛运动专题．分析： 平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．解答： 解：由于物体的水平射程相等，初速度之比为2：1，根据水平方向上的位移x=v0t 可知，物体运动的时间之比为1：2，再根据竖直方向上的位移h=gt2可知它们抛出点离地面高度之比为1：4．故答案为：1：4．点评： 本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．16．【答案】40，50． 【解析】【考点】  平抛运动．【分析】根据速度时间公式求出4s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的初速度．根据速度时间公式求出3s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出第3s末的速度．【解答】解：物体在4s末的竖直分速度vy4=gt4=10×4m/s=40m/s，根据平行四边形定则知，tan45°=，解得物体的初速度为：v0=40m/s．第3s末的竖直分速度vy3=gt3=10×3m/s=30m/s，根据平行四边形定则知，第3s末的速度为：v=m/s=50m/s．故答案为：40，50．  17．【答案】25m/s【解析】【考点】： 动能定理．【专题】： 动能定理的应用专题．【分析】： 最高点速度就是抛出时的水平分速度，竖直分速度由v=gt求解，初速度由平行四边形合成．解：最高点速度就是抛出时的水平分速度，故vx=15m/s，竖直分速度由v=gt=10×2m/s=20m/s，故初速度为：故答案为：25m/s【点评】： 斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动，知道最高点时的速度是沿着水平方向．  18．【答案】    (1). 不在一条直线上    (2). 变速【解析】物体做曲线运动的条件是物体的速度方向与所受合力方向不在一条直线上,由于物体的速度的方向时刻的都在发生变化，故曲线运动是变速运动。点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。