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高中物理高一下阶段复习专题02平抛运动含解析答案
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这是一份高中物理高一下阶段复习专题02平抛运动含解析答案,共56页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度应为实际的( )
A.B.C.D.
2.如图所示,某物体(可视为质点)以水平初速度抛出,飞行一段时间t=s后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上(g取10m/s2),由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是( )
A.x=25m
B.x=5m
C.v0=10m/s
D.v0=20m/s
3.如图所示,在竖直平面内,离地一定高度的树上挂有一个苹果,地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落,同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出,子弹运动一段时间后到达最高点Q,而苹果也下落到M点,最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.子弹到达最高点的速度为0
B.PQ的竖直高度等于OM的距离
C.子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度
D.子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上
4.如图所示,足够宽的光滑斜面与水平面的夹角为。小球从O点以水平速度抛出,落地点为P。保持的距离不变,逐渐增大夹角,将小球仍然从O点以相同水平速度抛出。不计一切阻力,增大的过程中,小球落地点与P点的关系正确的是( )
A.落地点在P点左侧,且落地点离P点的距离在变大
B.落地点在P点左侧,且落地点离P点的距离在变小
C.落地点在P点右侧,且落地点离P点的距离在变大
D.落地点在P点右侧,且落地点离P点的距离在变小
5.如图所示,以水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角的斜面上,当地重力加速度为,可知物体完成这段飞行的时间是( )
A.B.C.D.2s
6.如图所示为竖直放置的圆弧轨道OAB,O点为圆心,一个可以视为质点的小球从圆心O以初速度水平向右抛出,落在轨道上的C点,已知OC与OB的夹角为。则大小为( )
A.B.C.D.
7.如图所示,从以10m/s沿水平方向匀速直线飞行的直升机上释放一个金属小球,小球在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,以下说法正确的是( )
A.小球从释放到B用时2sB.小球经过A、B两点的时间间隔为
C.A、B两点间的高度差为30mD.A、B两点间的高度差为40m
8.如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,两谷粒质量相同,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( )
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B.谷粒2在最高点的速度等于零
C.两谷粒从O到P的运动时间相等
D.两谷粒从O到P过程重力做功相等
9.斜抛物体的运动轨迹是一条抛物线,抛物线各个位置的弯曲程度虽然不同,但我们可将抛物线分割成许多很短的小段,即物体在每小段的运动都可以看做半径为某个合适值(称为曲率半径)的圆周运动的一部分,进而采用圆周运动的分析方法来进行研究。如图所示,一个小球被斜向上抛出,初速度方向与水平方向成角,抛出点的曲率半径为,重力加速度为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.初速度大小为
B.初速度大小为
C.最高点的曲率半径为
D.最高点的曲率半径为
10.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角30°,AB两点高度差为0.8m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则球水平弹离时速度v0为( )
A.B.C.D.
11.如图所示,在农田里离地面一定的高度处架设一水管用来浇灌。若水管的管口沿水平方向喷出水流,忽略空气阻力,下列说法错误的是( )
A.水流在水平方向做匀速直线运动
B.水流在竖直方向做自由落体运动
C.若仅改变水管中水的流速,则水流在空中运动的时间不变
D.若仅改变水平喷口的高度,则水流在空中运动的时间不变
12.丽水是著名水乡,水是生命之源,在推进“五水共治”的过程中,环保人员加大了检查力度。在一次巡查中发现,某工厂两根相同的水平放置的排污管甲和乙(如图所示)正在向外满口排出大量污水,工作人员测量发现甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1,落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4,忽略空气阻力,甲、乙两管的流量分别为Q1、Q2(单位时间排出的污水体积),则( )
A.甲、乙两管中的污水排出后,在空中的运动时间之比为4:1
B.甲、乙两管中的污水排出时,水平速度之比为3:2
C.甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8
D.排污稳定时,甲、乙管道在空中的污水体积之比为4:3
13.“套圈圈”游戏深受大众喜爱。家长和小孩在同一竖直线上从不同高度将圆环水平抛出,几乎同时套中前方的同一个玩具(玩具尺寸略小于圆环直径),空气阻力不计。则下列说法正确的是( )
A.小孩先抛出圆环B.大人先抛出圆环
C.大人抛出的速度大于小孩抛出的速度D.大人抛出的速度等于小孩抛出的速度
14.在地面上方,沿水平方向先后抛出两个小球,抛出点在同一竖直线上,两球相遇于空中的P点,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,最终两小球落在水平地面上。关于两个小球的运动,下列说法正确的是( )
A.小球B比A先抛出
B.小球A的初速度小于小球B的初速度
C.小球A的初速度大于小球B的初速度
D.两小球落地时的速度大小相等
15.如图所示,运动员两次罚球出手的位置相同,篮球历时、以速度、垂直击中竖直篮板的a、b位置,若不计空气阻力,则( )
A.B.C.D.
16.如图所示,小球在图示位置以一定的水平初速度滑出后,在第1级台阶末端碰撞并反弹,之后又恰好在第 2级台阶末端碰撞并反弹。已知每次都是在台阶末端碰撞,且反弹前后小球的水平速度不变,竖直速度大小不变方向相反,已知第1级台阶宽为d,每一级台阶高度均为h,则第4级台阶宽为( )
A.B.4dC.D.2d
17.一小孩拿着玩具枪,沿水平方向向正前方的竖直墙壁上发射出一颗质量为m的弹性小球,已知枪口到墙壁的水平距离为L,离地面的高度为h,小球离开枪口时速度为,小球与墙壁碰撞时,以相同的水平速率返回,竖直速度不变,最终落在离墙壁处的地面上,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球与墙壁碰撞前后下落高度之比为9:7
B.小球与墙壁碰撞时动量的变化量为0
C.h不变时,小孩离墙壁越远,小球落地速度越大
D.若要反弹后的小球不打到小孩身上任何部位,则L、、h的关系为
18.重庆某中学举行足球比赛,队员甲罚点球,罚球点到球门横梁的水平垂直距离为d,球门高h,足球从罚球点踢出后,恰好从球门横梁下以大小为v的速度水平垂直进入球门。不计空气阻力和足球大小,重力加速度为g,则v的数值为( )
A.B.
C.D.
19.如图所示﹐某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,AB两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A.B.C.D.
20.小球做如图所示的平抛运动,其在空中运动的时间由哪个选项中的数据决定( )
A.小球质量m
B.水平射程x
C.初速度大小 v0
D.高度h和当地重力加速度g
21.农田里架有一水管,如图所示,水从出水口沿水平方向满口均匀流出。用一把卷尺,只需要测出下列哪些数据就可大致估测某一时刻空中的水的体积( )
A.管口内径d、水的水平位移x
B.管口内径d、管口到地面的高度h
C.管口到地面的高度h、水的水平位移x
D.管口到地面的高度h、水的总位移s
22.如图所示,A、B两球静止在同一高度处。用锤打击弹性金属片,A球沿水平方向飞出的同时B球做自由落体运动,观察到两球同时落地。改变两球的高度和击打的力度多次实验,总能观察到两球同时落地。这个现象说明( )
A.小球A在水平方向做匀速运动
B.小球A在竖直方向做自由落体运动
C.小球A在竖直方向做匀速运动
D.小球A在水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动
一架小型运输机水平匀速飞行,速度为v,在高空每隔1s向地面释放一包物资,先后共释放4包,若物资包可视为质点,不计空气阻力。
23.以地面为参考系,物资被释放后做( )
A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.平抛运动D.自由落体运动
24.物资在运动过程中,位置a所受合力F方向与速度方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
25.地面上的人观察4包物资落地前在空中的大致位置情况是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
26.如图所示,某同学在“风洞”实验室做实验。关闭风机的情况下,该同学从距离地面H处以v0向右平抛小球,使其做平抛运动,小球落地点与抛出点的水平距离也是H。接下来打开风机,风机产生水平向左的风,风力恒定。该同学再次从同一位置以相同速度平抛同一小球,这次小球恰好落在抛出点的正下方。则下列说法中正确的是( )
A.小球初速度v0为
B.打开风机,小球从抛出到落地所需时间不变
C.打开风机,小球落地速度v为
D.打开风机,小球到达右侧最远点时,小球距离地面高度为
27.如图甲所示,自行车坠山赛是一项惊险刺激的极限运动,若将运动员和自行车视为质点,该运动过程可简化为如图乙模型,运动员控制自行车以速度从O点水平飞出,抵达斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ继续做直线运动,已知斜面长度12. 5m,斜面阻力恒为重力的0. 3倍,倾角为53°(),不计空气阻力,取重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.到达底端Q点时的速度大小为15m/s
B.到达底端Q点时的速度大小为12m/s
C.若撤去斜面,仍从O点以相同速度水平飞出,落地点在Q点的左侧
D.若撤去斜面,仍从O点以相同速度水平飞出,落地点在Q点的右侧
28.图1所示是2022年北京冬奥会比赛项目跳台滑雪,赛道简化如图2。运动员a、b(可视为质点)从雪道末端先后沿水平方向向左飞出,飞出时的初速度之比为va:vb=2:3。不计空气阻力,则两名运动员从飞出至落到斜坡上的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员a、b飞行时间之比为3:2
B.运动员a、b飞行的水平位移之比为2:3
C.运动员a、b落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同
D.运动员a、b落到斜坡上的瞬时速度大小之比为2:3
29.“山西刀削面”堪称天下一绝,如图所示,小面圈(可视为质点)从距离开水锅高为h处被水平削离,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L。忽略空气阻力,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是( )
A.运动的时间都不相同
B.速度的变化量相同
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
D.若小面圈刚被抛出时初速度为,则
30.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地前下一片片很薄的面片儿,面片儿便飞向锅里。面片刚被削离时距锅的高度为h与锅缘的水平方向的距离为L, 锅的半径也为L。将削出的面片的运动视为平抛运动,且面片都落入锅中,重力加速度为g。则下列对所有面片在空中运动的描述,其中,正确的是( )
A.运动的时间相同
B.速度的变化量不相同
C.落入锅中的面片,水平最大速度是最小速度的3倍
D.落入锅中的面片,水平最大速度是最小速度的4倍
31.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习,如图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。已知铅球沿斜向上方向被推出,且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.铅球推出后在飞行过程中任意1s内速度变化量都相同
B.两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同
C.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度相同
D.两种方式推出的铅球在空中上升的最大高度不同
32.某人站在竖直放置的靶盘前,将一玩具“子弹”在距离靶盘2m处,以20m/s的初速度水平投射出去。如图所示,A为靶盘上留下的子弹孔,O为靶心,A、O在同一竖直线上,A、O距离h为15cm。忽略空气的阻力,g取10m/s²,为了投射中靶心,其它条件都不变,只需要调整( )
A.“子弹”到靶的距离为4m
B.“子弹”到靶的距离为1.5m
C.“子弹”初速度的大小为25m/s
D.“子弹”到靶的距离为3m,初速度的大小为15m/s
33.如图所示,三个小球从同一高度处的O处分别以水平初速度、、抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,是O在水平面上的射影点,且。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.三个小球下落的时间之比为
B.三个小球初速度之比为
C.三个小球落地的速度不同
D.三个小球的位移与水平初速度成正比
34.如图所示,从高H=5m处的A 点先后水平抛出两个小球1和2。球1与地面碰撞一次后,恰好越过位于水平地面上的竖直挡板落在水平地面上的E 点,碰撞前后的水平分速度不变、竖直分速度等大反向。 球2的初速度v0=3m/s,也恰好越过挡板落在E点,忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s² 。下列说法正确的是( )
A.小球2的水平射程为3m
B.小球1平抛运动的初速度为1m/s
C.抛出点A 与竖直挡板顶端D 点的高度差
D.抛出点A 与竖直挡板顶端D 点的高度差h=1.25m
35.在一个倾角为α的长斜面底端O点正上方的点处将一小球以速度v0水平抛出,小球在空中做平抛运动,运动过程中速度方向与水平方向的夹角为θ,tanθ与小球在空中运动的时间关系如图所示,t=0.3s时小球恰好垂直击中斜面上的某点,g取10m/s²,下列说法正确的是( )
A.小球的初速度
B.斜面倾角α=30°
C.抛出点到斜面底端O的高度h=0.75m
D.小球击中斜面时速度
36.风谷车农具在我国有着悠久的历史,它的工作原理是在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,简化如图。若谷种和瘪谷飞出后不计空气阻力和风力的影响,对这一现象,下列分析正确的是风轮( )
A.质量越大,惯性越大,所以M处是谷种
B.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
C.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
三、实验题
37.用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌右端固定一个光电门,桌上固定竖直挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,弹簧水平。倾斜长木板上的上端P和桌面等高,木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央,然后把木板固定,与水平面夹角。用小铁球压缩弹簧,然后由静止释放,小铁球离开桌面,落在斜面上,标记出落点位置Q。通过研究小球压缩弹簧的形变量不同,平抛的初速度不同,落在斜面上的位置不同,探索光电门记录的扫光时间t和P、Q间距离L的关系,进而研究平抛运动。已知小球直径d,查资料可知当地重力加速度g,请回答下列问题:
(1)完成此实验,还需要的实验器材有 。(填选项序号)
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计
(2)在坐标纸上,以L为纵坐标,以 (选填“t”、“”或)为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,连线得到一条过原点的直线。若斜率为 ,就说明平抛运动水平方向做 运动和竖直方向做 运动。
(3)从实验数据可知,若小球的初速度增加1倍,则P、Q间的距离将变为原来的 倍。
38.用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有 。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的 (选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点。
(3)如图2所示是甲同学在某次实验中取得的数据,其中坐标原点为抛出点,g取10,则此小球作平抛运动的初速度大小为 m/s。
(4)乙同学想用下述方法探究平抛运动的特点。他从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,描绘图像。该同学认为若图像是一条过原点的直线(如图3所示),则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动,请你分析论证该同学的判断是否正确 。
39.小明学完平抛运动知识后,尝试利用平抛运动的知识测量家里的弹射器射出弹丸的速度。小明准备了白纸、米尺、复写纸、支架等材料。实验时,先将白纸和复写纸固定在墙上,并用支架将弹射器固定好,装置如图甲所示。接着压缩弹射器朝墙壁发射弹丸,弹丸通过碰撞复写纸片在白纸上留下落点位置。随后将弹射器沿垂直于墙面方向远离墙壁移动,每次移动的距离为。通过几次重复实验,挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸,如图乙所示。取。
(1)下列实验步骤必要的是 (填正确答案标号)。
A.在安装时,必须确保弹射器水平放置
B.为了减小实验误差,应选用体积小密度大的弹丸
C.每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸
D.第一次实验时,需要测量弹射器开口到墙壁的距离
(2)根据测量的数据,可知弹丸离开弹射器的速度大小为 ,弹丸打到点时的速度大小为 。(结果均保留2位有效数字)
40.如图所示为某实验小组利用平抛运动规律测量电动抽水器的流量(每秒排出的液体体积)实验装置。实验过程如下:
(1)将水桶和薄底水杯放在同一水平桌面上。测量抽水器出水管内径(直径)d,调节管口方向。启动抽水器后水均匀从管口水平射出。
(2)水柱离开管口落入水杯,测量管口距落点间的水平距离,管口距桌面高度h= cm(由图中读出)。
(3)已知当地重力加速度,计算水从管口流出的初速度 m/s(计算结果保留两位有效数字)。
(4)已知流量的表达式为(其中S为水流的横截面积,v为水流的速度大小)。则该抽水器的流量Q= (用符号x、h、g、d表示,已知水柱充满管口)。
(5)调小抽水器功率挡位并平移水杯,则水从管口到落点的时间 ,重新装满同一杯水所需的时间 。(选填“变长”、“不变”或“变短”)
41.三位同学根据不同的实验条件,进行“探究平抛运动规律”的实验。
(1)甲同学采用图1所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 。
A.A球运动的竖直方向分运动是自由落体运动
B.A球运动的水平方向分运动是匀速直线运动
C.A球运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
(2)乙同学采用图2所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC = BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是 。仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为 1.25 cm,由图可求得拍摄时每隔 s曝光一次 ( g 取 9.8 m/s2)。
42.在“探究平抛运动的特点”实验中,实验装置如图甲所示:
(1)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是 。
A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C.斜槽末端切线不水平
(2)在做该实验时某同学正确操作实验,但只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点,已知相邻两点的时间间隔相等,并以A点为坐标原点建立了直角坐标系,得到如图所示的图像,g取10m/s2。
①据图像求出相邻两点的时间间隔为 s;
②据图像求出物体平抛运动的初速度大小为 m/s。
43.小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征:两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球 P、Q,其中 N的末端与水平板相切。两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD.现将小铁球 P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。
(1)为完成本实验,弧形轨道 M、N的表面 (填“需要”或“不需要”)确保光滑,水平板的表面 (填“需要”或“不需要”)确保光滑。
(2)符合上述实验条件后,可观察到的实验现象应是 。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动的水平分运动是 。
44.某同学用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。
(1)用小锤打击弹性金属片后,观察到的现象是:A、B两球 (填“同时”或“不同时”)落地。
(2)请阐述简单判断A、B两球是否同时落地的依据 。
45.(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是 (填字母)
A.秒表 B.天平 C.弹簧测力计 D.重垂线 E.刻度尺
(2)实验中,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘小球的运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的选项是
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时可以与木板上的白纸或方格纸相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)图为某次实验中作出的平抛运动的轨迹,O为平抛的起点,则此次实验的水平初速度大小为 m/s(g取9.8m/s2)
四、解答题
46.将一物体从距离地面高20m的位置以5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
47.无人机在距离水平地面高度h处,以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求包裹下落过程中所用的时间t;
(2)求包裹释放点到落地点的水平距离x;
(3)求包裹落地时的速度大小v;
48.如图所示,在某次军事演习中,轰炸机沿水平方向投放了一颗炸弹,炸弹恰好垂直击中山坡上的目标。投放炸弹时轰炸机的速度大小v0= 60m/s,山坡的倾角θ = 37°。取重力加速度大小g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cs37° = 0.8,不计空气阻力。求:
(1)炸弹在空中飞行的时间t;
(2)炸弹在水平方向上通过的距离x。
49.如图所示,水平地面上有一高的竖直墙,现将一小球以的速度垂直于墙面水平抛出,已知抛出点A与墙面的水平距离s=3.6m,离地面高H=5.0m,不计空气阻力,不计墙的厚度。重力加速度g取10m/s2。
(1)小球碰墙点B离地面的高度;
(2)碰墙时小球的速度大小;
(3)若仍将小球从原位置往原方向抛出,为使小球能越过竖直墙(忽略墙厚),小球抛出时的初速度大小至少是多大?
50.某同学手持飞镖水平瞄准靶心O点,将飞镖在距离O点处,以速率水平射出,如图所示。若飞镖被射出后击中P点,假设飞镖可视为质点,空气阻力可忽略,重力加速度g取。求O、P之间的距离h。
51.跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。如图所示,运动员从跳台A处以v0=15m/s的速度沿水平方向飞出,经过t=2.0s在斜坡B处着陆。运动员可视为质点,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)AB之间的高度差h;
(2)AB之间的距离lAB;
(3)着陆时运动员的速度大小v1。
52.投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投壶》记载,以壶口作标的,在一定的水平距离投箭矢,以投入多少计筹决胜负,现有甲、乙两人进行投壶的游戏,为简化起见,将箭矢视为质点,不计壶的高度,并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出,甲正好落在壶口C点,重力加速度取,求:
(1)甲箭矢在空中的飞行时间;
(2)A点离壶口C的水平距离;
(3)乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢,乙箭矢也落到壶口C,求乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小和方向。
53.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如图所示。测得ab间的距离为,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,g取。求:
(1)运动员在a处的速度大小;
(2)运动员在空中离坡面的最大距离d。
54.如图所示,顺时针以匀速转动的倾斜传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B,一小物块m(可看成质点)从A点正上方以的初速度放于长度为的传送带上,小物块与传送带间动摩擦因数,经过一段时间,小物块从B点抛出,恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知C点是斜面顶端B的投影点,,,,求:
(1)物块从B点抛出时的速度大小?
(2)C点到斜面底端D点的水平距离是多少?
55.“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图,某同学站在起始线后以初速度向前抛出铁丝圈,铁丝圈抛出时在起始线正上方,套中地面上距离起始线处的目标。忽略空气阻力,()则:
(1)铁丝圈在空中运动的时间t;
(2)抛出铁丝圈时圈距离地面高度是多少?
56.救援演练中,一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的飞机,要将物资分别投到山脚和山顶的目标A和B.已知山高720m,山脚与山顶的水平距离为800m,若不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)物资A和B在空中的运动时间分别是多少?
(2)则空投的时间间隔应为多少?
五、填空题
57.套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时,将圆圈向前抛出,套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出,忽略空气阻力,取。
1. 圆圈在空中( )
A.做匀速运动 B.做匀变速直线运动
C. 做匀变速曲线运动 D.做变加速曲线运动
2. 若初速度,则从抛出开始,到的时间内圆圈速度变化的方向( )
A.竖直向下 B.在水平方向上
C. 与水平方向成角斜向上 D.与水平方向成角斜向下
3. 某同学在试投时,圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时,为了能套住小熊,应( )
A.保持初速度不变,增大抛出点的高度
B.保持初速度不变,减小抛出点的高度
C. 保持抛出点的高度不变,增大初速度
D.同时增大抛出点的高度和初速度
4. 为探究圆圈在水平方向的运动规律,某同学在实验室用图示装置进行研究。下列说法中合理的是( )
A.应选用体积较大的木球研究
B.每次小球释放的初始位置可以改变
C. 实验中,档板的高度必须固定不变
D.斜槽的摩擦力对探究小球在水平方向的运动规律没有影响
5. 另一同学用频闪照相拍下圆圈运动的照片如图所示,已知方格每边对应的实际长度。
(1)画出圆圈经过图中位置的速度方向 。
(2)相邻两个频闪的时间间隔 s,初速度 。
参考答案:
1.B
【详解】由题意可知,水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的,则有
得
所以时间变为实际的四分之一,则水流出的速度
由于水平位移变为实际的,时间变为实际的四分之一,则水流出的速度为实际的四分之一
故选B。
2.C
【详解】物体撞在斜面上时竖直分速度
vy=gt=10m/s
将速度进行分解,根据平行四边形定则知
tan30°=
解得
v0=m/s=10m/s
则水平位移
x=v0t=10×m=10m
故C正确,ABD错误。
故选C。
3.B
【详解】A.子弹做斜抛运动,在最高点速度为水平分速度不为零,故A错误;
B.某时刻苹果从O点自由下落,同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出,所以运动时间相同,而苹果竖直方向初速度为零,自由落体,子弹竖直方向逆运动也是初速度为零,自由落体,所以PQ的竖直高度等于OM的距离,故B正确;
C.子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度小于苹果下落的速度,因为在M、Q处,苹果竖直分速度大,而两者加速度相同,故C错误;
D.根据
可知,子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】小球在光滑斜面上做类平抛运动,将小球的运动分解为沿初速度方向和沿斜面方向,沿初速度方向,有
沿斜面方向,有
倾角变大,小球下滑的加速度变大,下滑时间变短,所以沿初速度方向的位移变小,落点会在P点的右侧,且落地点离P点的距离在变大。ABD错误,C正确。
故选C。
5.A
【详解】小球垂直地撞在倾角的斜面上,则有
又
联立解得
故选A。
6.A
【详解】由题可知,小球平抛时下落的高度为,水平距离为,所以可得
联立解得
A正确。
故选A。
7.B
【详解】A.在B点小球竖直方向的速度
小球从释放到B用时
故A错误;
B.在A点小球竖直方向的速度
小球经过A、B两点的时间间隔
故B正确,
CD.A、B两点间的高度差
故CD错误。
故选B。
8.D
【详解】A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度,A错误;
B.谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度,不为零,B错误;
C.谷粒2做斜上抛运动,谷粒1做平抛运动,均从O点运动到P点,故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直方向上位移相同,故谷粒2运动时间较长,C错误;
D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同,两谷粒质量相同,故重力做功相等,D正确。
故选D。
9.B
【详解】AB.抛出时,可以把质点的运动看成是半径为的圆周运动
可得
A错误B正确
CD.在斜抛运动最高点,质点的速度为
可以把质点的运动是半径为的圆周运动,因为质点只受重力,所以根据牛顿第二定律可得
联立可得
CD错误。
故选B。
10.C
【详解】当球垂直落在球拍上的B点时,有
联立可得
故选C。
11.D
【详解】AB.水流离开管口后的运动可视为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,故AB正确;
CD.根据可知水流在空中运动的时间与水平喷口的高度有关,与水管中水的流速无关,所以若仅改变水管中水的流速,则水流在空中运动的时间不变;若仅改变水平喷口的高度,则水流在空中运动的时间改变,故C正确,D错误。
本题选错误的,故选D。
12.C
【详解】A.平抛运动在竖直方向做自由落体运动,根据
解得
由于甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1,则甲、乙两管中的污水排出后,在空中的运动时间之比为2:1,故A错误;
B.平抛运动在水平方向做匀速直线运动,根据
解得
由于排污管离水面高度之比为4:1,落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4,则可以解得水平速度之比为3:8,故B错误;
C.由于流量指单位时间排出的污水体积,甲和乙两根排污管相同,令其横截面积为S,则
可知,流量之比等于初速度之比,结合上述可知甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8,故C正确;
D.在空中的污水体积
由于
解得
结合上述解得,排污稳定时,甲、乙管道在空中的污水体积之比为3:4,故D错误。
故选C。
13.B
【详解】AB.圆环水平抛出后做平抛运动,竖直方向有,则
由此可知,高度越高平抛运动时间越大,由题意可知,两环几乎同时落时,所以大人先抛出圆环,故A错误,B正确;
CD.平抛运动水平方向做匀速直线运动,则平抛的初速度为
由题意可知,水平位移x相同,所以大人抛出的速度小于小孩抛出的速度,故CD错误。
故选B。
14.B
【详解】A.根据可知,在空中运动时小球A的运动时间大于小球B的运动时间,所以小球A比B先抛出,故A错误;
BC.两球相遇于空中的P点,水平位移相同,小球A运动时间长,根据可知,抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度,故B正确,C错误;
D.抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度,而A球运动时间长,落地时竖直速度大,则无法判断落地时速度关系,故D错误。
故选B。
15.D
【详解】根据逆向思维,把篮球的运动看成逆向做平抛运动,竖直方向有
由于
可得
水平方向有
由于
,
可得
故选D。
16.A
【详解】小球在第一级台阶上平抛过程满足
在第1级台阶末端碰撞并反弹到最高点过程,与在第一级台阶上平抛过程对称,上升高度为h,水平位移为d,从最高点平抛到第二级台阶末端过程,下降高度2h,可得
即
水平位移为
故第二级台阶宽为,同理可知,第三级台阶宽为,第四级台阶宽为。
故选A。
17.A
【详解】A.小球与墙壁碰撞前后水平方向都是匀速直线运动,则
,
解得
小球在竖直方向上做自由落体运动,设小球与墙壁碰撞后下落的高度为,小球与墙壁碰撞前后下落的时间分别为、,则
,
解得小球与墙壁碰撞前后下落高度之比
故A正确;
B.设小球从枪口射出时速度方向为正方向,小球与墙壁碰撞时动量的变化量为
故B错误;
C.小球落地速度
h不变时,小孩离墙壁越远,小球落地速度不变,故C错误;
D.若要反弹后的小球恰好打到小孩脚下地面上,则
若要反弹后的小球不打到小孩身上任何部位,则L、、h的关系为
故D错误。
故选A。
18.A
【详解】逆向看足球做平抛运动,设足球运动时间为t,在竖直方向
在水平方向,有
联立解得
故选A。
19.A
【详解】由题意有
可得
将球刚要落到球拍上时的速度沿水平方向和竖直方向分解,则球在B点的速度大小
A正确,BCD错误。
故选A。
20.D
【详解】平抛运动竖直方向做自由落体运动,根据公式
解得
可知在空中运动的时间由高度h和当地重力加速度g决定。
故选D。
21.A
【详解】设水从水平出水口流出时的初速度为,水的水平位移为x,某段水柱从出口流出到落地时间t内,可知从管中流出的水柱的总长度为
该长度水柱的体积为
d为管口内径,该长度水柱的体积即为空中的水的体积,故需测出管口内径d、水的水平位移x即可。
故选A。
22.B
【详解】两球同时落地,说明A球在竖直方向上与B球做同样的运动,又因为B球做自由落体运动,故该现象说明小球A在竖直方向做自由落体运动,但是无法体现小球A在水平方向上的运动特点。
故选B。
23.C 24.B 25.B
【解析】23.以地面为参考系,物资被释放后水平方向具有与飞机相同的速度,故做平抛运动。
故选C。
24.不计空气阻力,物资在运动过程中,位置a所受合力F即重力,方向竖直向下,速度方向沿轨迹切线方向,B图符合题意。
故选B。
25.4包物资均做平抛运动,但水平方向相对静止,故在同一条竖直线上。
故选B。
26.BC
【详解】A.关闭风机的情况下,小球做平抛运动,则
,H = v0t
联立解得
故A错误;
B.打开风机,小球在竖直方向做自由落体运动,则小球从抛出到落地所需时间不变,故B正确;
C.打开风机后小球恰好落在抛出点的正下方,则在水平方向有
vx2-v02= 2ax,x = 0
则
vx = v0
在竖直方向
故打开风机,小球落地速度v为
故C正确;
D.打开风机后小球恰好落在抛出点的正下方,则在水平方向有
则当小球在水平方向的速度为零时,小球到达右侧最远点,有
0 = v0+axt0
解得
在竖直方向有
故D错误。
故选BC。
27.AD
【详解】AB.抵达斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,则速度偏转角为53°,有
解得到达P处时的速度大小
紧贴斜面PQ运动的过程,根据动能定理有
解得到达底端Q点时的速度大小
选项A正确,B错误;
CD.由于小球在斜面上的加速度为
则小球在斜面上运动时,在竖直方向的加速度为
由此可知,有斜面时小球在竖直方向上的加速度小于重力加速度,所以撤去斜面后,小球的下落时间变小,仍从O点以相同速度水平飞出,水平位移变小,即落地点在Q点的右侧,故C错误,D正确。
故选AD。
28.CD
【详解】A.根据
可得
可知运动员a、b飞行时间之比为2:3,选项A错误;
B.水平位移
可得运动员a、b飞行的水平位移之比为4:9,选项B错误;
C.运动员a、b落到斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角
则运动员a、b落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同,选项C正确;
D.运动员a、b落到斜坡上的瞬时速度大小
即瞬时速度大小之比为2:3,选项D正确。
故选CD。
29.BD
【详解】A.小面圈做平抛运动,下落到锅中下落的高度都相同,则运动的时间都相同,选项A错误;
B.根据
可知,速度的变化量相同,选项B正确;
C.若小面圈刚被抛出时初速度为,则落入锅中时的速度
因最大水平位移等于最小水平位移的3倍,,则最大速度不等于最小速度的3倍,选项C错误;
D.若小面圈刚被抛出时初速度为,则刚好落入锅中时的最小速度
刚好不飞出锅中时的最大速度
则初速度范围
选项D正确。
故选BD。
30.AC
【详解】A.由于削出的面片的运动视为平抛运动,则在竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,则运动的时间相同,A正确;
B.根据加速度的定义式有
由选项A可知,面片运动的时间相同,且只受重力则加速度为g,则速度的变化量相同,B错误;
CD.削出的面片的运动视为平抛运动,则在水平方向有
则经过计算可知,落入锅中的面片,水平最大速度是最小速度的3倍,D错误C正确。
故选AC。
31.AD
【详解】A.铅球推出后在空中做匀变速曲线运动,加速度恒为g,据可知,铅球推出后在飞行过程中任意1s内速度变化量都相同,A正确;
B.设铅球出手时的速度为v,与水平方向夹角为,水平方向的位移可表示为
其中铅球在空中的运动时间为
联立可得
滑步推出的铅球水平位移大,则初速度v较大,由于相同,故滑步推铅球时,铅球在空中运动的时间较长,B错误;
C.铅球在最高点的速度为,故滑步推出的铅球在空中运动到最高点时的速度较大,C错误;
D.铅球在空中上升的最大高度为
故滑步推出的铅球在空中上升的最大高度较大,D正确。
故选AD。
32.AD
【详解】AB.设玩具“子弹”从射出到A点的时间为t,射出点到O点的竖直高度为H,“子弹”做平抛运动,有
,
故可知当投射中靶心时,“子弹”从射出到O点的时间为
所以当水平初速度不变时,投射中靶心时,“子弹”到靶的距离为
A正确,B错误;
C.当“子弹”初速度的大小为25m/s时,射到靶的时间为
故此时不能射中靶心,故C错误;
D.当“子弹”到靶的距离为3m,初速度的大小为15m/s时,射到靶的时间为
可知此时可以射中靶心,故D正确。
故选AD。
33.BC
【详解】AB.平抛运动竖直方向位移相同,所以运动时间相同,水平方向为匀速直线运动,有
水平位移比就是初速度比,所以初速度比为
故A错误,B正确;
C.小球竖直方向上的分速度
小球的末速度为
三个小球的下落时间相同,则末速度竖直方向上分速度相同,而初速度不同,则末速度不同,故C正确;
D.小球的位移为
由于三个小球下落的高度和时间相同,可知三个小球的位移与水平初速度不成正比,故D错误。
故选BC。
34.AB
【详解】A.根据平抛运动规律有
解得
故A正确;
B.由题可知小球1从A到E的时间为,水平方向有
解得
故B正确;
CD.根据下落的高度可知球2从A点飞到挡板上D点的时间与球1从A点飞到同一高度的时间相等;由对称性可知球1从A点飞到D点水平高度与由D飞到最高点的时间相等,A点到最高点间的水平距离为2d=2m,球2从A点飞到D点与球1由D点飞到最高点水平方向有
解得
h=3.75m
故CD错误;
故选AB。
35.BC
【详解】A.当t=0.3s小球恰好垂直击中斜面,则
且
得
故A错误;
B.由图可知
θ+α=90°
且
θ=60°
则
α=30°
故B正确,
C.平抛运动过程中竖直方向的位移为
由几何关系
则抛出点到斜面底端O的高度
故C正确;
D.小球击中斜面时速度
故D错误。
故选BC。
36.BC
【详解】D.在大小相同的风力作用下,风力做的功相同,由于谷种的质量大,所以离开风车时的速度小,故D错误;
A.由于谷种飞出时的速度较小,而谷种和瘪谷的运动的时间相同,所以谷种的水平位移较小,瘪谷的水平位移较大,所以M处是瘪谷,N处是谷种,故A错误;
B.谷种飞出后不计空气阻力和风力的影响,谷种和瘪谷飞出洞口后都做平抛运动,平抛运动的高度相等,则运动的时间相等,故B正确;
C.谷种飞出后不计空气阻力和风力的影响,谷种和瘪谷做的是平抛运动,平抛运动是匀变速曲线运动,故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动,故C正确。
故选BC。
37. C 匀速直线 自由落体 4
【详解】(1)[1]根据实验原理可知该实验需用到刻度尺测量PQ间的距离,实验无需秒表、天平、弹簧测力计。
故选C。
(2)[2] [3] [4] [5]小球经过光电门的速度为
根据平抛运动规律可知
解得
所以在坐标纸上,以L为纵坐标,以为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,若图象的斜率为,就说明平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。
(3)[6] 从实验数据可知,若小球的初速度增加1倍,则P、Q间的距离将变为原来的4倍。
38. BD/DB 球心 错误
【详解】(1)[1] A.斜槽轨道是否光滑不会影响刚球做平抛运动,A错误;
B.斜槽轨道末段水平为了保证刚球做平抛运动,B正确;
C.挡板高度是否等间距变化不会影响钢球做平抛运动,C错误;
D.每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球,到达斜槽末端速度相同,D正确。
故选BD。
(2)[2]小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置;故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
(3)[3]由平抛运动规律
,
小球作平抛运动的初速度大小为
(4)[4]若在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动,则
,
联立可得
以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,描绘图像。若图像是一条过原点的直线,则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动,但是只有在算出图像的斜率,且才可以说明竖直方向为自由落体运动。
39. ABC/ACB/BAC/BCA/CAB/CBA 2.0 2.8
【详解】(1)[1]A.要保证每次弹丸都做平抛运动,则必须确保弹射器水平放置,A正确;
B.为了减小实验误差,应选用体积小密度大的弹丸,B正确;
C.为保证弹丸的初速度相同,每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸,C正确;
D.第一次实验时,不需要测量弹射器开口到墙壁的距离,D错误。
故选ABC。
(2)[2]由竖直方向上是自由落体运动,得
解得点迹间的时间间隔为
弹丸离开弹射器的速度大小为
[3]弹丸打到点时的竖直方向速度分量大小为
弹丸打到点时的速度大小为
40. 44.10 1.1 不变 变长
【详解】(2)[1]由图可知,测量工具的最小分度为0.1cm,则管口距桌面高度为44.10cm;
(3)[2]由平抛运动规律有,竖直方向,水平方向,则
(4)[3]该抽水器的流量
(5)[4]由平抛运动规律有,竖直方向,则
则水从管口到落点的时间不变;
[5]调小抽水器功率则流量减小,则重新装满同一杯水所需的时间变长。
41. A 铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰 铁球P的水平分运动为匀速直线运动
【详解】(1)[1]在同一高度,同一时刻开始做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球总是同时落地,说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
故选A。
(2)[2][3]实验可观察到的现象应铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰。小球P从M轨道抛出后做平抛运动,小球Q从N轨道抛出后做匀速直线运动,两球发生碰撞,这说明铁球P的水平分运动为匀速直线运动。
(3)[4]根据
解得
42. C 0.1 2
【详解】(1)[1]AB.由图可知,该小球的初速度方向偏上,与小球的初速度的大小无关,与释放小球的位置也无关,故AB不符合题意;
C.由图可知,该小球的初速度方向偏上,即小球的初速度的方向不是沿水平方向,则可知是斜槽末端切线不水平,故C符合题意。
故选C。
(2)[2]①由图可知,相邻两点间水平距离相等,则相邻两点的时间间隔相等,竖直方向上由逐差法可得
解得
[3]②水平方向上有
解得
43. 不需要 需要 铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰 匀速直线运动
【详解】(1)[1] 实验要求两球到达斜槽末端的速度相同即可,所以弧形轨道 M、N的表面不需要光滑。
[2]实验要验证平抛运动水平方向是否为匀速直线运动,所以水平面板需要确保光滑,确保Q为匀速直线运动才能对比。
(2)[3][4]实验能观察到的现象是两球在长木板上正好相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明两球在水平方向的运动完全相同,说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。
44. 同时 通过听两小球落地的撞击声是否重合
【详解】(1)[1]A小球竖直方向和B小球运动情况相同,根据合运动和分运动具有同时性,故两小球同时落地;
(2)[2]若同时落到,它们落到的撞击声是同时发出的,是重合的,一个音。
45. DE AC 1.6
【详解】(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要重锤线,以及刻度尺,用来测量距离。
故选DE。
(2)[2]A.为了保证小球的初速度水平,应使斜槽轨道末端切线水平,A正确;
BC.为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,B错误C正确;
D.小球运动时不可以与木板上的白纸或方格纸相接触,接触时小球受摩擦力,则小球不是做平抛运动,D错误;
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成光滑的曲线,E错误。
故选AC。
(3)[3]因为 O为平抛的起点,根据
解得
根据
解得
46.(1)2s;(2)10m;(3),落地时速度方向与水平速度方向满足
【详解】(1)根据位移公式
解得
(2)物体水平方向运动的距离
(3)竖直方向苏速度为
物体落地时的速度
落地时速度与水平速度方向满足
47.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据
可得包裹下落过程中所用的时间
(2)包裹释放点到落地点的水平距离
(3)包裹落地时的竖直
速度大小
48.(1)8s;(2)480m
【详解】(1)炸弹击中目标时竖直方向的速度大小
又
解得
t = 8s
(2)根据平抛运动的规律有
解得
x = 480m
49.(1)3.2m;(2);(3)9.0m/s
【详解】(1)小球在碰到墙前做平抛运动,设小球碰墙前运动时间为t,根据可知,小球平抛运动的时间
根据
可得
(2)平抛运动在竖直方向上的分速度
根据平行四边形定则知,小球碰墙前瞬间速度
(3)忽略墙厚,竖直方向
水平方向
解得
50.0.05m
【详解】飞镖做平抛运动,则有
,
解得
51.(1);(2);(3)
【详解】(1)运动员竖直方向做自由落体运动
(2)运动员水平方向做匀速直线运动
AB之间的距离lAB
(3)着陆时运动员的速度大小v1满足
52.(1);(2);(3),速度方向与水平方向的夹角的正切值为
【详解】(1)根据题意可知,甲箭矢在空中做平抛运动,竖直方向上,由可得,甲箭矢在空中的飞行时间为
(2)水平方向上,水平位移为
即A点离壶口C的水平距离为。
(3)乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢,则竖直方向上,由可得,乙箭矢在空中的飞行时间为
由于乙箭矢也落到壶口C,水平方向上,由可得,乙箭矢抛出时的速度为
竖直方向上,由可得,乙箭矢落在点时,竖直分速度为
则乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小为
设速度方向与水平方向夹角为,则有
即速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
53.(1);(2)
【详解】(1)运动员从a处运动到b处,做平抛运动,根据平抛运动规律
解得
(2)当运动员的速度方向与坡面平行时,运动员离坡面最远,则
解得
根据正交分解法,将运动员的运动分解到垂直斜面向上方向和沿斜面向下方向的两个分运动,在垂直斜面方向上,做匀减速直线运动,初速度
加速度
设最远距离为h,则
联立解得
54.(1);(2)
【详解】(1)物块刚滑上传送带时的速度小于传送带速度,根据牛顿第二定律可得
解得物块向上加速的加速度为
设物块到达B点前还没有与传送带共速,则物块一直做匀加速运动到B点,根据运动学公式可得
解得
假设成立,则物块从B点抛出时的速度大小为。
(2)物块从B点抛出到恰好落在光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,物块做斜抛运动,水平速度为
物块在B点的竖直速度方向向上,大小为
物块落在光滑斜面顶端时的竖直分速度方向向下,大小为
则有
则C点到斜面底端D点的水平距离为
55.(1)0.5s;(2)1.25m
【详解】(1)铁丝圈在水平方向做匀速运动,则在空中运动的时间
(2)铁丝圈在竖直方向做自由落体运动,则抛出铁丝圈时圈距离地面高度是
56.(1)20s,16s;(2)8s
【详解】(1)根据
可得物资A在空中的运动时间
物资B在空中的运动时间
(2)抛出炸弹时距离A点的水平距离为
x1=v0tA=200×20m=4000m
抛出炸弹时距离B点的水平位移为
x2=v0tB=200×16m=3200m
则两次抛出点的水平位移为
x=x1+800-x2=1600m
则投弹的时间间隔为
57. C A B D 见解析 0.1 2.5
【详解】1[1] 沿水平方向将圆圈抛出,忽略空气阻力,圆圈只受重力作用,圆圈做匀变速曲线运动。故ABD错误,C正确。
故选C。
2[2]圆圈的速度变化
速度变化的方向与重力加速度的方向相同,为竖直向下。
故选A。
3[3] AB.圆圈水平抛出后做平抛运动,水平方向上是匀速直线运动,由,可知为了能套住小熊,若保持初速不变,则要减小运动时间;由竖直方向上圆圈做自由落体运动,由,可知要减小抛出点的高度,故A错误,B正确;
C.圆圈水平抛出后做平抛运动,竖直方向上圆圈做自由落体运动,由,可知保持抛出点的高度不变,即运动时间不变,由,可知为了能套住小熊,则要减小初速度;故C错误;
D.同时增大抛出点的高度和初速度,圆圈的水平位移更大,不能套住小熊,故D错误。
故选B。
4[4] A.为了减小空气阻力影响以及作图精确应选用体积较小的金属球研究,故A错误;
B.每次小球必须从同一位置静止释放,保证小球平抛的初速度相同,故B错误;
C.实验中,档板的高度必须变化,故C错误;
D.斜槽的摩擦力对探究小球在水平方向的运动规律没有影响,故D正确。
故选D。
5(1)[5]曲线上某点的速度方向沿曲线的切线方向,如图
(2)[6]bc与cd在水平方向上的位移相等,则bc、cd的时间相等,在竖直方向上由匀变速直线运动规律可得
解得
[7]由水平方向是匀速直线运动,解得初速度为
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