新教材高一物理下学期暑假训练1抛体运动含答案

1 抛体运动

例1．为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角θ＝37°、长L＝300 m的斜坡的中点P，如图所示，若sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为(　　)

A．h＝170 m，v＝30 m/s

B．h＝135 m，v＝40 m/s

C．h＝80 m，v＝30 m/s

D．h＝45 m，v＝40 m/s

1．无人机在空中拍摄运动会入场式表演。无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图乙所示。下列说法正确的是(　　)

A．无人机在0～t1时间内沿直线飞行

B．无人机在t1～t2时间内沿直线飞行

C．无人机在t1时刻上升至最高点

D．无人机在0～t1时间内处于失重状态

2．(多选)如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中(　　)

A．初速度大小关系为v1＝v2

B．速度变化量相等

C．水平位移大小相等

D．都不是匀变速运动

3．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为(　　)

A．t     B．t     C．     D．

4．(多选)如图所示，一演员表演飞刀演技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点。假设不考虑飞刀的转动和空气阻力，并可将其看作质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是(　　)

A．三把刀在击中板时速度相同

B．三次飞行时间之比为1∶∶

C．三次初速度的竖直分量之比为∶∶1

D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1＞θ2＞θ3

5．用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取10 m/s2，不计阻力。

(1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是________。

A．只能确定b球的运动是自由落体运动

B．不能确定a球竖直方向的运动是自由落体运动

C．只能断定a球水平方向的运动是匀速直线运动

D．可以确定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成

(2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为________m/s；当a球与b球运动了________s时它们之间的距离最小。

6．两位同学在体育课上玩掷球游戏，如图，一同学将排球水平掷出，掷出后的排球可视为做平抛运动，g取10 m/s2。求：

(1)设掷出点的高度为h，求排球在空中飞行的时间t；

(2)请提出两条能将球掷得更远的方法。

7．如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，人前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15 m/s，在二者相距l＝30 m时，此人以速度v0水平抛出一石块击打动物，人和动物都可看成质点。(已知sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2)

(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；

(2)若动物在斜坡末端时，离人的高度h＝45 m，此人以速度v1水平抛出一石块击打动物，同时动物开始沿水平面匀速运动，动物的速度v＝15 m/s，动物在水平面上被石块击中的情况下，求速度v1的大小。

8．如图所示，水平屋顶高H＝5 m，墙高h＝3.2 m，墙到房子的距离L＝3 m，墙外马路宽x＝10 m，小球从房顶a点水平飞出，g取10 m/s2。

(1)若小球落在墙外的马路上，求小球在空中运动的时间t；

(2)若小球恰好经过墙顶b点后落在马路上，求小球离开房顶时的速度v0；

(3)若小球落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度v0的取值范围。

例1．【答案】A

【解析】将炸弹在P点的速度分解为水平方向和竖直方向，则有tan 37°＝，P点到A点的竖直高度为h1＝sin 37°＝90 m，P点到A点的水平距离为x＝cos 37°＝120 m，由平抛运动规律有h－h1＝gt2，x＝vt

联立解得h＝170 m，v＝30 m/s，故A正确，B、C、D错误。

1．【答案】A

【解析】由图可知，t＝0时的初速度为0，0～t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，所以无人机做初速度为0的匀加速直线运动，A正确；t1时刻水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不再共线，所以做曲线运动，B错误； t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；无人机在0～t1时间内竖直方向的加速度向上，处于超重状态，D错误。

2．(多选)

【答案】BC

【解析】由题可知，两球的水平位移大小相等，C正确；由于只受重力的作用，故都是匀变速运动，且相同时间内速度变化量相等，B正确，D错误；又由v1t＝v2xt可知，A错误。

3．【答案】C

【解析】设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L，分别以水平速度v1、v2抛出，经过时间t的水平位移分别为x1、x2，根据平抛运动规律有x1＝v1t，x2＝v2t，又x1＋x2＝L，则t＝；若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为t′＝＝，故C正确。

4．(多选)

【答案】CD

【解析】三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上说明其逆运动都是平抛运动，从M、N、P三点开始的平抛运动到达同一点O，其初速度一定不同，所以三把飞刀在击中木板时速度一定不相同，A错误；由y＝gt2可得三把飞刀在空中飞行时间之比为∶∶1，B错误；由vy＝gt可得三把飞刀抛出时初速度的竖直分量之比为∶∶1，C正确；三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角θ1＞θ2＞θ3，D正确。

5．【答案】(1)D　(2)1　0.2

【解析】(1)因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律与b球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动，故D正确，A、B、C错误。

(2)根据Δy＝gT2＝10×0.01 m＝0.1 m，所以2L＝0.1 m，所以平抛运动的初速度v0＝＝ m/s＝1 m/s。因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一竖直线上时，距离最短，则t＝＝ s＝0.2 s。

6．【解析】(1)足球在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有

h＝gt2

解得t＝。

(2)排球运动的水平位移x＝v0t＝v0

可知，将球掷得更远的方法为：①增大掷球的初速度；②增大掷出点的高度。

7．【解析】(1)设这一过程中石块运动所需时间为t，

对于动物：运动的位移s＝vt

对于石块：竖直方向有(l＋s)sin 37°＝gt2

水平方向有(l＋s)cos 37°＝v0t

代入数据可得v0＝20 m/s。

(2)对动物，动物做匀速直线运动，有x1＝vt1

对石块：竖直方向有h＝gt，

水平方向有＋x1＝v1t1，

代入数据可得v1＝35 m/s。

8．【解析】(1)小球做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动H＝gt2

解得小球在空中运动的时间t＝1 s。

(2)小球运动到墙顶b点的过程中

竖直方向上H－h＝gt

水平方向上v0t1＝L

联立解得v0＝5 m/s。

(3)要使小球落在墙外马路上，那么小球恰好经过墙顶b点后落在马路上时，初速度最小；小球落在马路的最右端时，初速度最大

竖直方向上H＝gt2

水平方向上L＋x＝v0t

联立解得v0＝13 m/s。

小球拋出时的速度v0取值范围大小为5 m/s≤v0≤13 m/s。