高中人教版 (2019)4 抛体运动的规律测试题

这是一份高中人教版 (2019)4 抛体运动的规律测试题，共7页。试卷主要包含了25 m，正确选项为C等内容，欢迎下载使用。
《抛体运动的规律》5分钟训练(预习类训练，可用于课前)1.斜抛运动与平抛运动相比较，相同的是（    ）A.都是匀变速曲线运动B.平抛运动是匀变速曲线运动，而斜抛运动是非匀变速曲线运动C.都是加速度逐渐增大的曲线运动D.平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的曲线运动答案：A2.斜抛运动沿水平方向__________和竖直方向__________的初速度与平抛运动不同，分别是vx=v0cosθ和vy=v0sinθ.因此，斜抛运动可以看成是水平方向运动和竖直方向运动的合成.答案：以vx=v0cosθ的匀速直线  以vy=v0sinθ的竖直上抛3.小球以速度v水平抛出，小球只受到__________，所以小球在水平方向加速度为__________，水平方向分速度vx保持__________；在竖直方向加速度为__________，竖直方向分速度vy=__________.若以初始位置为坐标原点，以水平方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向建立坐标，其轨迹方程为__________.答案：重力作用  零  不变  g  gt  y=10分钟训练(强化类训练，可用于课中)1.做斜抛运动的物体到达最高点时（    ）A.速度为零B.竖直分速度为零C.合力为零D.加速度为零答案：B2.两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平位移相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（    ）A.1∶2           B.1∶          C.1∶4             D.4∶1答案：C3.质量为m的子弹在h=10 m高处以800 m/s的水平速度射出枪口，质量为M（已知）的物体也在同一地方同时以10 m/s的水平速度抛出（不计空气阻力），则有（    ）A.子弹和物体同时落地                B.子弹落地比物体迟C.子弹飞行距离较长                  D.无法确定答案：AC4.火车以1 m/s2的加速度在平直轨道上加速行驶，车厢中一乘客把手伸到窗外，从距地面2.5 m高处自由释放一物体.如不计空气阻力，则物体落地时与乘客的水平距离为（g取10 m/s2）（    ）A.0                                  B.0.50 mC.0.25 m                              D.因为不知火车当时的速度，故无法判断解析：在匀加速行驶的车厢中，从2.5 m高处自由释放的物体相对于地面来说做平抛运动，运动的时间由竖直方向上的位移来决定，则有：y=gt2，得：t= s.而在水平方向上，物体做匀速直线运动，火车做匀加速直线运动，物体运动的水平位移为：x1=v0t，火车在相同的时间内运动的位移为：x2=v0t+at2，则物体落地时与乘客的水平距离为：Δx=x2-x1=v0t+at2-v0t=at2=×1×()2 m=0.25 m，正确选项为C.答案：C5.如图6-4-1所示是研究平抛运动规律时描绘的物体运动的轨迹，在图上已建立了以cm为单位的直角坐标系，原点O为平抛运动的出发点.由图可知，物体做平抛运动的初速度v0=____m/s；物体运动到P点时速度的大小v=____m/s，这段时间内平抛运动的位移大小x=____m.（g取10 m/s2）图6-4-1解析：根据平抛运动的规律，x=v0t,y=gt2，将x=0.4 m和y=0.2 m代入上面的方程中，可解得：物体运动到P点时，竖直方向上的分速度为：vy=gt= m/s=2 m/s，在物体到达P点时水平方向上的分速度：v0=2 m/s，则物体在P点时的速度大小为：vp= m/s= m/s;这段时间内物体的位移的大小为：x= m=0.447 m.答案：2    0.44730分钟训练(巩固类训练，可用于课后)1.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为vt,那么它的运动时间是（    ）A.          B.            C.           D.vt+gt答案：C2.在不同高度以相同的水平初速度抛出的物体，若落地点的水平位移之比为3∶1，则抛出点距地面的高度之比为（    ）A.1∶1              B.2∶1                C.3∶1                 D.1∶3答案：D3.在高处以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成θ角的过程中，石子的水平位移的大小是（    ）A.                                B.C.                                D.解析：根据平抛运动的特点，将平抛运动的瞬时速度进行分解，则tanθ=，所以vy=v0tanθ，又vy=gt，可得到：t=，所以石子的水平位移的大小为：x=v0t=.答案： C4.如图6-4-2所示，以9.8 m／s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（    ）图6-4-2A. s            B. s                C. s            D.2 s解析：物体撞击到斜面上时速度可如图所示分解.由物体与斜面撞击时速度的方向，建立起平抛运动的物体竖直分速度vy与已知的水平速度v0之间的关系，求出vy，再由自由落体速度与时间的关系求出物体的飞行时间.由图可知：tanθ=，即tan30°=，可以求得t= s.答案：C5.(2006高考上海卷，13)如图6-4-3所示，一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37°，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=15 m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇.则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2）（    ）图6-4-3A.v1=16 m/s,v2=15 m/s,t=3 sB.v1=16 m/s,v2=16 m/s,t=2 sC.v1=20 m/s,v2=20 m/s,t=3 sD.v1=20 m/s,v2=16 m/s,t=2 s解析：当物体A、B在斜面上相遇时，在水平方向上的位移s满足以下关系sa=sb+L·cos37°①sa=v1·t②sb=v2·tcos37°③即v1t=v2·tcos37°+Lcos37°v1t=0.8v2t+0.8×15④把A、B、C、D选项中的数据代入④式，发现A、C满足条件.答案：AC6.如图6-4-4所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点正下方.则油滴落在地板上的点必在O点______________（填“左”或“右”）方，离O点距离为______________.图6-4-3解析：在车厢顶部滴落的油滴在水平方向具有与车当时的向右的初速度，所以油滴向右做平抛运动，而车厢又做匀减速运动，所以油滴应该落在O点的右方；在此过程中，油滴水平方向上的位移为：x1=v0t，车在水平方向上的位移为：x2=v0t-at2，则落地点离O点的距离为：Δx=x1-x2=v0t-v0t+at2=at2，又根据h=gt2，得t=，将时间t代入上面的公式中，Δx=at2=×a×()2=.答案：右  7.在水平地面上的迫击炮炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是500 m/s，若忽略空气的阻力，求炮弹的射高和射程.(取g=10 m/s2)解析：在水平地面上的迫击炮发出的炮弹做斜上抛运动，根据运动的特点将运动进行分解，分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动.在水平方向上有：vx=v0cosθ,x=v0cosθt，在竖直方向上有：vy=v0sinθ-gt，y=v0sinθt-gt2代入题中的已知数据：0=500×sin60°-10×t，可得：t= s，代入公式x=v0cosθt中，可得炮弹的射程为：x=500×cos60°× m= m；竖直方向上位移也即炮弹的射高为：y=500×sin60°× m-×10×()2 m=93 750 m.答案： m  93 750 m8.在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量为10 kg的物体，则物体落地的速度是多少？从抛出点到落地点发生的位移是多少？（忽略空气阻力，g取10 m/s2）解析：本题涉及到做平抛运动的物体的速度和位移的分解，速度和位移的分解都满足平行四边形定则，本题中的落地速度就是两个分速度的合成，位移也是两个分运动的位移的矢量和.根据运动的等时性，合运动时间与竖直方向自由落体时间相等得：t= s=1 s由两分运动的规律：vx=v0vy=gt    x=v0ty=gt2据平行四边形定则有：v= m/s=11.7 m/s若与水平方向夹角为α，则tanα=,α=arctans= m=7.8 m若与水平方向的夹角为θ，则：tanθ=,θ=arctan答案：11.7 m/s,与水平方向夹角为arctan；7.8 m，与水平方向夹角为arctan9.我们常见的抛体运动，除平抛外，还有斜抛运动，例如斜上抛运动.假设一个物体从地面以与水平方向成θ角的速度大小为v0斜向上抛出，求物体在空中运动的时间和物体在水平方向的位移大小，即我们所说的射程.（不计空气阻力）解析：斜抛运动也是曲线运动的一种，因而我们应该根据曲线运动的知识求解.当然对运动的合理分解和正确的受力分析是我们解决问题的关键.对于本题来说，我们可以把斜上抛分解为竖直上抛和水平方向匀速运动的两个分运动，然后对两分运动研究求解.初速度vy=v0sinθ；另一个是水平方向的匀速直线运动，初速度vx=v0cosθ由于物体只受重力，加速度为g，物体落回地面时，竖直方向位移y=0，由匀变速运动公式s=v0t+at2，得v0sinθt-gt2=0由上式可解得物体在空中运动的时间t= 由于物体在水平方向做匀速运动，因而水平位移大小也即物体的射程x=vxt=答案：  10.如图6-4-5所示，一名网球运动员正在将球水平击出，他要让球准确地落在图中所示的位置.你能根据图中所给的数据，计算出运动员击球的速度吗?图6-4-5解析：将网球的运动视为平抛运动，由图中提供的信息可以知道小球击中图中位置时，必须发生的水平位移是22.5 m，由击球时的高度2.5 m，可以求得网球在空中飞行的时间，进而可以求出运动员击球的速度，网球的运动视为平抛运动.在水平方向上：由s=v0t得15=v0t在竖直方向上：由h=gt2得：2.5=5t2由上面两个式子即可求得v0＝31.8 m/s.此题依据“运动员正在将球水平击出”中的“水平”二字，判断物体做平抛运动,再依据平抛知识来解决问题.答案：31.8 m/s11.(2004高考上海卷，21)滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图6-4-6所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ，假设滑雪者由斜面底端进入平台后，立即沿水平方向运动，且速度大小不变.求：图6-4-6(1)滑雪者离开B点时的速度大小;(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s.解析：滑雪者从A点运动到B点的过程中，由于滑雪者与平台及斜面之间存在摩擦，所以应用动能定理便可解得滑雪者到达B点时的速度；从B点开始，滑雪者开始做平抛运动，有可能运动到平台，也有可能直接运动到地面上，因此对滑雪者的运动情况应分两种情况进行讨论.(1)设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为θ，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功WF=μmgcosθ·s+μmg(L-scosθ)=μmgL.由动能定理得：mg(H-h)-μmgL=mv2离开B点时的速度为：v=（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上，=gt12  s1=vt1＜h可解得s1=，此时必须满足H-μL＜2h当H-μL＞2h时，滑雪者直接落到地面上，h=gt22  s2=vt2可解得s2=.答案： (1)   (2)s=或s=