高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律背景图课件ppt

课后素养落实(三)　

(建议用时：40分钟)

题组一　平抛运动及其规律应用

1．关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)

A．平抛运动是匀速运动

B．平抛运动是加速度不断变化的运动

C．平抛运动是匀变速曲线运动

D．做平抛运动的物体落地时速度方向可能是竖直向下的

C　[做平抛运动的物体只受重力，加速度始终为重力加速度，其运动性质是匀变速曲线运动，又因平抛运动水平方向速度不变，故落地时速度方向和加速度方向不可能在同一直线上，C正确，ABD错误。]

2．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(　　)

A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同

C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同

A　[在平抛运动中，速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都相等，方向都是竖直向下，选项A正确。]

3.如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上。忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是(　　)

A．v0越大，运动员在空中运动时间越长

B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大

C．运动员落地瞬间速度与高度h无关

D．运动员落地位置与v0大小无关

B　[运动员在竖直方向做自由落体运动，运动员做平抛运动的时间t＝，只与高度有关，与初速度无关，A项错误；运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的，合速度v＝，初速度越大，合速度越大，B项正确；运动员在竖直方向上的速度vy＝，高度越高，落地时竖直方向上的速度越大，故合速度越大，C项错误；运动员在水平方向上做匀速直线运动，落地的水平位移x＝v0t＝v0，故落地的位置与初速度有关，D项错误。]

4．(2020·济宁高一检测)如图所示，某公园有喷水装置，若水从小鱼模型口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，则(　　)

A．喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越长

B．喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短

C．喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远

D．喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近

C　[据题可将水的运动看作平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则竖直方向有：h＝gt2，t＝，可知水从喷出到落入池中的时间由喷水口高度决定，与喷水速度无关，所以喷水口高度一定，运动时间一定，故A、B错误；水平方向有：x＝v0t＝v0，则知喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远，故C正确，D错误。]

5．将某物体以v0的速度水平抛出(不计空气阻力)，当其竖直分速度与水平分速度大小相等时，下列说法中正确的是(　　)

A．竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶1

B．竖直分位移与水平分位移大小之比为2∶1

C．运动位移的大小为

D．运动位移的大小为

C　[设物体从抛出到竖直分速度与水平分速度大小相等所用时间为t，则有v0＝gt，解得t＝，该过程中物体的水平分位移为x＝v0t＝，竖直分位移y＝t＝，因此竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶2，选项A错误，B错误；物体运动的位移大小为s＝＝，选项C正确，D错误。]

题组二　一般抛体运动

6．如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则(　　)

A．B的加速度比A的大

B．B的飞行时间比A的长

C．B在落地时的速度比A在落地时的大

D．B在最高点的速度与A在最高点的速度相等

C　[A和B的加速度均等于重力加速度，即B的加速度等于A的加速度，故A错误；两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，根据t＝，知下落时间相等，则两球飞行的时间相等，故B错误；两球的竖直高度相等，时间相等，A的水平位移小于B的水平位移，A的水平速度小，最高点只有水平速度，故最高点A的速度比B的小，故D错误；落地时根据vy＝，竖直分速度一样大，水平分速度B大，所以B落地时的速度比A落地时的速度大，故C正确。]

7．如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L，成绩为4L。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力。则有(　　)

A．tan α＝2 B．tan α＝

C．tan α＝ D．tan α＝1

D　[运动员从最高点到落地的过程做平抛运动，根据对称性知平抛运动的水平位移为2L，则有L＝gt2，解得t＝，运动员通过最高点时的速度为v＝＝，则有tan α＝＝1，选项D正确。]

8．乒乓球(table tennis)，中国国球，是一种世界流行的球类体育项目，包括进攻、对抗和防守。

在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的两个球，球1和球2，如图，不计乒乓球的旋转和空气阻力。

(1)乒乓球自起跳到最高点的过程中，球1与球2的飞行时间相等吗？

(2)过网时球1与球2的速度哪个大？

[解析]　(1)两小球飞行高度相等。

由h＝gt2可得两球飞行时间相等。

(2)由x＝vt可知，球1的水平位移较大，运动时间相同，则球1的水平速度较大。

[答案]　(1)相等　(2)球1

1.(多选)如图，节水灌溉中的喷嘴距地高0.8 m，假定水从喷嘴水平喷出，喷灌半径为4 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则(　　)

A．水下落的加速度为8 m/s2

B．水从喷嘴到地面的时间为0.2 s

C．水从喷嘴喷出后速度不变

D．水从喷嘴喷出的速率为10 m/s

D　[水喷出后做平抛运动，下落的加速度为10 m/s2，故A错误；根据h＝gt2得t＝＝ s＝0.4 s，故B错误；水从喷嘴喷出后竖直分速度增大，水平分速度不变，速度增大，故C错误；水从喷嘴喷出的速率v0＝＝ m/s＝10 m/s，故D正确。]

2．(2020·北京四校联考)如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5。则v1、v2、v3之间的关系正确的是(　　)

A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1　　　

B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1

C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2 

D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1

C　[由平抛运动的特点得，三个小球的水平位移相同则v1t1＝v2t2＝v3t3①。又由于小球在竖直方向上做自由落体运动，由AB∶BC∶CD＝1∶3∶5得t1∶t2∶t3＝1∶2∶3②。由①②得v1∶v2∶v3＝6∶3∶2，故C项正确。]

3.中央电视台某综艺节目中有一个橄榄球空中击剑游戏，如图所示，宝剑从空中B点自由落下，同时橄榄球从A点以速度v0沿AB方向抛出，恰好在空中C点击中剑尖。不计空气阻力，下列说法正确的是 (　　)

A．橄榄球在空中运动的加速度大于宝剑下落的加速度

B．若橄榄球以小于v0的速度沿原方向抛出，一定能在C点下方击中剑尖

C．若橄榄球以大于v0的速度沿原方向抛出，一定能在C点上方击中剑尖

D．无论橄榄球以多大速度沿原方向抛出，都能击中剑尖

C　[橄榄球在空中运动的加速度等于宝剑下落的加速度，均等于重力加速度，A错误；若橄榄球以小于v0的速度沿原方向抛出，则水平方向上的分速度vx减小，运动到C点所在竖直线所用的时间t＝增大，宝剑在这段时间内下降的高度增大，有可能剑尖落地后橄榄球才到达C点所在的竖直线，所以橄榄球只是可能在C点下方击中剑尖，B错误；若橄榄球以大于v0的速度沿原方向抛出，则水平方向上的分速度vx增大，运动到C点所在竖直线所用的时间t＝减小，宝剑在这段时间内下降的高度减小，所以橄榄球一定能在C点上方击中剑尖，C正确；若抛出的速度太小，橄榄球可能不会与剑尖相遇，D错误。]

4．(2020·山东高考)单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM＝10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2，sin 72 8°＝0.96，cos 72.8°＝0.30。求：

(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；

(2)M、N之间的距离L。

甲　　　　　　　　　　　乙

[解析]　(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得v1＝vMsin 72.8°              ①

设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得

mgcos 17.2°＝ma1  ②

由运动学公式得d＝  ③

联立①②③式，代入数据得d＝4.8 m。 ④

(2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2，由运动的合成与分解规律得v2＝vMcos 72.8°                            ⑤

设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2，由牛顿第二定律得

mgsin 17.2°＝ma2   ⑥

设腾空时间为t，由运动学公式得t＝ ⑦

L＝v2t＋a2t2  ⑧

联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得L＝12 m。

[答案]　(1)4.8 m　(2)12 m