2020高中物理第五章曲线运动第2节平抛运动课堂优练含解析 人教版必修2

2020高中物理第五章曲线运动第2节平抛运动课堂优练含解析 人教版必修2

平抛运动 ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(单选题)‎ ‎1．(2019·四川省棠湖中学高一下学期期中)如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去，最后落于C点，则(　C　)‎ A．小球A先到达C点　 B．小球B先到达C点 C．两球同时到达C点 D．不能确定 解析：B球水平方向以速度v0做匀速直线运动，故二者同时到达C点。‎ ‎2．在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vc的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是(　C　)‎ A．vA＞vB＞vC，tA＞tB＞tC B．vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tC C．vA＜vB＜vC，tA＞tB＞tC D．vA＞vB＞vC，tA＜tB＜tC 解析：由平抛运动规律知：小球下落时间只由下落高度决定，tA＞tB＞tC；又根据x＝v0t可知vC＞vB＞vA，故选C。‎ ‎3．(2019·广东省揭阳市揭东区高一下学期期中)人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示。只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(　D　)‎ A．适当减小v0 B．适当减小h C．适当减小m D．适当减小L 解析：飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动；开始时飞镖落于靶心下方，说明在飞镖水平方向飞行L时，下落高度较大，而水平方向L＝v0t - 6 -‎ ‎，竖直方向y＝ gt2，为减小y，可以减小L或增大v0，故A错误，D正确；也可以适当提高h，故B错误；而平抛运动规律和物体的质量无关，故C错误；故选：D。‎ ‎4．物体做平抛运动，设速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ随时间t变化的图像是(　B　)‎ 解析：tanθ＝＝t，故选B。‎ ‎5．如图所示，小球从楼梯上以2 m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25 m，g取10 m/s2，小球抛出后首先落到的台阶是(　D　)‎ A．第一级 B．第二级 C．第三级 D．第四级 解析：构建一个过所有台阶边缘的斜面，显然斜面的倾角为θ＝45°，小球经过斜面时必满足tanθ＝，所以t＝0.4 s，水平位移x＝v0t＝0.8 m，为第四级台阶上方，小球将首先落在第四台阶上。‎ ‎6．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(　C　)‎ A．t　 B．t　‎ C．　 D． 解析：依据运动的独立性原理，在水平方向上，两球之间的距离d＝(v1＋v2)t＝(2v1＋2v2)t′，得t′＝，故选项C正确。‎ 二、非选择题 - 6 -‎ ‎7．古时常有官宦人家的小姐“抛彩”为自己挑选如意郎君。具体规则是：小姐在彩楼上，将绣球抛向楼下，楼下的准郎君们不能主动去接那命运的绣球，被绣球击中者，即为郎君。假设小姐将绣球水平抛向看准的郎君，出手时绣球距地面的高度是H，郎君到她的水平距离为s0，郎君身高是h0(小于H)。若不计空气阻力，小姐的绣球要击中心仪的郎君，她抛出绣球的初速度应在什么范围？(假设准郎君们的前后距离足够大。)‎ 答案：s0≤v≤s0 解析：当绣球击中郎君的脚时，对绣球的运动有：H＝gt，s0＝v1t1。解得：v1＝s0；当绣球击中郎君的头顶时，对绣球的运动有：H－h0＝gt，s0＝v2t2。解得：v2＝s0。故绣球抛出时的速度大小为s0≤v≤s0。‎ ‎ 能力提升 ‎ 一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)‎ ‎1．如图所示，一架在2 000 m的高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸到山脚和山顶的目标A和B。已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1 000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为(　C　)‎ A．4 s B．5 s C．9 s D．16 s 解析：若要炮弹击中A，炮弹下落的时间t1＝＝20 s，投弹点距A点的水平距离x1＝v0t1＝4 000 m。若要炮弹击中B，炮弹下落的时间t2＝＝16 s，投弹点距B点的水平距离x2＝v0t2＝3 200 m，投弹的时间间隔Δt＝s＝9 s。‎ ‎2．(2018·云南省玉溪一中高一上学期期中)壁球是一种对墙击球的室内运动，如图，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置击打壁球，结果都垂直击中墙壁同一位置。球飞出的速度分别为v1、v2、v3，到达墙壁的速度分别为v1′、v2′、v3′，飞行的时间分别为 - 6 -‎ t1、t2、t3。球飞出的方向与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则下列说法正确的是(　C　)‎ A．v1t2>t3‎ C．v1′>v2′>v3′ D．θ1>θ2>θ3‎ 解析：壁球飞行的逆过程为平抛运动，其飞行时间只由下落高度决定所以B错误；由sx＝v0可判C选项正确；由vt＝可判A选项错误；由运动轨迹可判D选项错误。‎ ‎3．(2018·吉林省长春外国语学校高一下学期检测)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则(　BD　)‎ A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大 解析：由h＝gt2知，b、c飞行时间相同，a飞行时间小，故选项A错误，B正确；由v0＝知，a的初速度比b的大，b的初速度比c的大，故选项C错误，D正确。‎ ‎4．如图所示，在水平地面同一位置的三个小球做斜上抛运动，沿三条不同的路径运动最终落在1、2、3三点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是(　AC　)‎ A．落在1的小球抛出时的速率最大 B．落在3的小球在空中运动时间最短 C．三个小球运动时相同时间内速度变化相同 D．三个小球运动到最高点时速度相等 解析：‎ - 6 -‎ 三个小球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，故C项正确；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以三个小球在空中飞行的时间相等，B项错误；由于1球的水平射程最大，故1球的水平速度及抛出时的速度均比2、3球的大，故A项正确，D项错误。‎ 二、非选择题 ‎5．汽车以1.6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，架高1.8 m，由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下。已知该汽车刹车后做加速度大小为4 m/s2 的匀减速直线运动，忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力，g取10 m/s2。求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离。‎ 答案：0.64 m 解析：汽车刹车后，小球做平抛运动：‎ h＝gt2得t＝＝0.6 s 小球的水平位移为：s2＝vt＝0.96 m 汽车做匀减速直线运动，刹车时间为t′，‎ 则：t′＝＝0.4 s<0.6 s 则汽车的实际位移为：s1＝＝0.32 m 故Δs＝s2－s1＝0.64 m。‎ ‎6．如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h＝1.4 m、宽L＝1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面。忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，求：‎ ‎(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；‎ ‎(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度。‎ 答案：(1)0.8 s　(2)6.0 m/s - 6 -‎ 解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式H＝gt2解得：t＝＝0.8 s。‎ ‎(2)为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H－h时，他沿水平方向运动的距离为 Hcot53°＋L，设他在这段时间内运动的时间为t′，则：H－h＝gt′2，Hcot53°＋L＝vt′，解得v＝6.0 m/s。‎ - 6 -‎