高中物理第2章 抛体运动2.2 平抛运动的规律课后练习题

【优质】2.2平抛运动的规律-1练习

一．填空题

1．(1)物体做平抛运动的飞行时间由_________ 决定．

(2)平抛运动是一种__________曲线运动．（填匀速．匀变速．变加速）

2．平抛运动是将物体以一定的初速度水平抛出，且只在重力作用下的运动，平抛运动是是水平方向的___和竖直方向的_____运动的合运动，平抛运动的轨迹是抛物线。

3．如图，P是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为.时，小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为ω，则________，第二．三滴水落点的最大距离为d，则________m.

4．某同学将装有红墨水的饮料瓶倒置。利用水平细管喷出的细水流。描绘平抛运动的轨迹，如图甲所示。若以细管喷口为坐标原点O，水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向，P点坐标，如图乙所示。不计空气阻力，取，则细水流的初速度大小__________，水流的轨迹方程为__________。

5．某小组进行水火箭的发射实验，如图，水火箭以15m/s的初速度从地面竖直向上运动，达到最高点后沿竖直线落回地面，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，则水火箭上升的最大高度为_____m，从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为_____s。

6．4月1日三台中学实验学校将举行田径运动会，一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成37°大小为5m/s离开地面腾空，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度，则运动员到达最高点的速度为___________m/s，在空中运动的时间为___________s，起跳点与落地点的水平距离为___________m。

7．做平抛运动的质点初速度大小为v0，末速度大小为v1，，重力加速度为g，则质点运动的时间为____ 。

8．从离地面h高处水平抛出一个质量为M的物体，小球落地点至抛出点的水平距离为h，不计空气阻力，则小球在空中运动的时间为___________。

9．某高速摄像机拍摄到一物体在一面竖直砖墙前做平抛运动，平抛轨迹平行于墙面，为了通过视频分析出物体平抛的初速度及墙壁的砖块长宽尺寸，某物理学习小组经行了如下分析：

步骤1：通过反复回放慢放视频描出物体运动轨迹如下图；

步骤2：通过视频读取物体A到B的运动时间Δt

步骤3：测出视频中砖块的长宽比k

已知重力加速度为g，空气阻力影响可忽略通过对以上数据的分析可得：

（1）砖块的长度为___________

（2）物体平抛的初速度为___________

（3）物体经过P点时的速度为___________

10．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的 P 点沿水平方向以初速度 抛出一个小球，测得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 Q，斜面的倾角为 α，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求：

（1）该星球表面的重力加速度为___________；

（2）该星球的密度______________；

（3）该星球的第一宇宙速度______________；

（4）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期_______________。

11．平抛运动可分为___________运动和___________运动，平抛运动的合位移公式___________。

12．平抛运动物体的横坐标x和纵坐标y的关系是：______，此即平抛运动物体的轨迹方程，显然，这是一个______方程。

13．如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中ABC为三个同时由同一点出发的小球。为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹通过。分析上述三条轨迹可得出结论：___________。

14．在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g=_____m/s2，小球的初速度是_____m/s。

15．将小球沿水平方向抛出后，1s末速度方向与水平方向成300角，则3s末小球的速度大小是_____m/s，方向与水平方向成_____角。（g=10m/s2）

16．如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m=1kg的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h=3.2m，重力加速度为g，取g=10m/s2，不考虑空气阻力。小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P=______小球落到C点时速度的大小为______。

17．将小球以3m/s的速度水平抛出，它落地时的速度大小为5m/s，则小球在空中运动的时间为___________s。

18．在距地面高为19.6m处水平抛出一物体，物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m，则物体抛出时的初速度为____，物体落地时的竖直分速度为____．（g取9.8m/s2）

参考答案与试题解析

1．【答案】高度    匀变速   

【解析】【来源】新疆实验中学2019-2020学年高一（上）期中考试物理试题

【分析】

【详解】

(1)平抛的竖直分运动是自由落体运动，由可知，物体在空中运动的时间只由高度h决定.

(2)平抛运动的加速度为g不变，速度均匀变化；而初速度和加速度有夹角是曲线运动，故它是匀变速曲线运动.

2．【答案】匀速直线运动    自由落体   

【解析】【来源】重庆市2019-2020学年高二（下）普通高中学业水平合格性模拟考试物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]平抛运动是初速度为水平方向，只受重力的匀变速曲线运动。可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

3．【答案】    0.5   

【解析】【来源】第四部分期中期末卷高一年级第二学期期中基础测试卷

【详解】

[1]．水滴平抛运动的时间：

则圆盘的最小角速度：

[2]．第2滴水距离O点的距离

x2=vt2=0.1×2m=0.2m

第3滴水距离O点的距离为

x3=vt3=0.1×3m=0.3m

因为2．3两滴水分居在O点的两侧，所以

d=x2+x3=0.5m．

4．【答案】4m/s       

【解析】【来源】2020届山东省实验中学高三普通高等学校招生全国统一考试模拟物理试题（三)

【分析】

【详解】

[1][2]．根据平抛运动规律。水平方向有

竖直方向有

代入数据解得

消去t得

5．【答案】11.25    3   

【解析】【来源】【市级联考】安徽蚌埠市2018-2019学年高一上学期期末学业水平监测物理试题

【分析】

根据竖直上抛运动进行求解，上升过程为匀减速运动，下降过程为自由落体运动；

【详解】

水火箭做竖直上抛运动，上升过程为匀减速运动，上升的时间为：

则上升的最大高度为：

下将过程为自由落体运动，则：，可以得到：

则从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为：。

【点睛】

本题考查竖直上抛运动，熟练掌握竖直上抛运动规律即可解决本题。

6．【答案】4    0.6    2.4   

【解析】【来源】四川省绵阳市三台中学实验学校2020-2021学年高一（下）3月物理试题

[1]运动员到达最高点的速度为

[2]在空中运动的时间为

[3]起跳点与落地点的水平距离为

7．【答案】

【解析】【来源】内蒙古呼伦贝尔市大样树二中2020-2021学年高一（下）第一次月考物理试题

根据运动的合成与分解可得

所以运动的时间为

8．【答案】

【解析】【来源】内蒙古通辽市科尔沁区大林高中2020-2021学年高一（下）4月物理试题

根据

解得小球在空中运动的时间

9．【答案】    (1).     (2).     (3).

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]物体在竖着方向做自由落体运动，水平方向匀速直线运动，设砖的宽度为d，则长度为kd；由图可知，A至B，水平方向位移是3kd，竖直方向位移是6d。A至P，水平方向位移是2kd，竖直方向位移是3d。

设A点的竖直方向的分速度为vA，由图知：A至P的时间是，A至B的时间为Δt；

则竖直方向有

3d=vA+g（）2

6d=vAΔt+g（Δt）2

vA=

所以，砖的长度为

（2）[2]水平速度

v0= =

（3）[3]物体经过P点时的速度为，则有

vyP=vA+g=

vP==

10．【答案】    (1).     (2).     (3).     (4).

【解析】

【详解】解：(1)设该星球表现的重力加速度为，根据平抛运动规律：

水平方向：

竖直方向：

平抛位移与水平方向的夹角的正切值：

解得：                  

(2)在星球表面有：

解得：

该星球的密度：                                 

(3) 根据万有应力提供向心力，万有应力等于重力，则有：

可得：

该星球的第一宇宙速度：

(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即：

11．【答案】匀速直线运动    自由落体运动    s=   

【解析】【来源】新疆喀什巴楚县第一中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题

[1][2]平抛运动在水平方向不受力，故做匀速直线运动。在竖直方向受重力，故作自由落体运动，则，平抛运动可分为匀速直线运动和自由落体运动；

[3]设平抛运动的时间为t，水平方向的位移为

竖直方向的位移为

合位移为

12．【答案】；    二次函数   

【解析】

[1]平抛运动水平方向做匀速直线运动，有

竖直方向做自由落体运动，有

联立解得

[2]由数学知识可知，平抛运动物体的轨迹是一条抛物线，是二次函数。

13．【答案】见解析

【解析】【来源】河北省衡水市深州长江中学2020-2021学年高一（下）3月物理试题

[1]对比和可知，经过相同时间水平位移相同，故平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，对比和可知，经过相同时间竖直位移相同，故平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。

14．【答案】    (1). 9.72    (2). 0.486

【解析】

【分析】

【详解】[1][2]相邻两个点的时间间隔为

在竖直方向上△y=gT2，得

初速度为

15．【答案】     60°   

【解析】【来源】河北省中国第二十冶金建设公司综合学校高中分校2019届高三上学期期中考试物理试题

【分析】

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动；根据分速度公式和速度方向公式列式求解．

【详解】

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动；
1s末竖直分速度为：vy1=gt1=10m/s；
1s末速度方向与水平方向的夹角为30°，故tan30°=，
解得：v0=10m/s；

3s末小球的竖直速度大小vy2=gt2=30m/s；
合速度

方向与水平方向成，则θ=60°

16．【答案】40W       

【解析】

（1）小球下降过程中，做自由落体运动，落到斜面B点的速度为v，满足

解得

所以小球在AB段重力的平均功率

（2）小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t，竖直方向

水平方向

解得

带入数据得C点的速度为。

17．【答案】0.4

【解析】

由速度合成的特点，根据勾股定理可得

则小球在空中运动的时间为

18．【答案】    ①. 40m/s    ②. 19.6m/s

【解析】

【详解】根据得物体平抛运动的时间为：=2s，

则物体的初速度为：=40m/s.

物体落地时的竖直分速度为：.

故答案为40m/s，19.6m/s.