2024年新教材高中物理第一章拋體運動第三節(jié)平拋運動訓練含解析粵教版必修2

PAGE5-第三節(jié)平拋運動A級合格達標1.關于平拋運動的性質，以下說法中正確的是（）A.變加速運動B.勻變速運動C.勻速率曲線運動D.可能是兩個勻速直線運動的合運動解析：平拋運動是水平拋出且只在重力作用下的運動，所以是加速度恒為g的勻變速運動，故A、C錯誤，B正確；平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，所以D錯誤.答案：B2.在地面上方某點將一小球以肯定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動過程中（）A.速度和加速度都在不斷改變B.速度與豎直方向的夾角不變C.位移與豎直方向的夾角不變D.在相等的時間間隔內，速度的改變量相等解析：平拋運動的物體，其加速度恒定不變，速度方向時刻改變，故選項A錯誤；由于豎直分速度始終增大，而水平分速度不變，故合速度的方向由水平漸漸變?yōu)榻咏Q直，故與豎直方向夾角越來越＝eq\f(2v0,gt)，隨時間t增大，tanα減小，故位移與豎直方向的夾角減小，故選項C錯誤；平拋運動的加速度不變，做勻變速曲線運動，由Δv＝gΔt知，在相等時間內速度改變量大小相等，方向相同，均為豎直向下，故選項D正確.答案：D3.如圖所示，一固定斜面的傾角為α，高為h，一小球從斜面頂端沿水平方向拋出，剛好落至斜面底端，不計小球運動中所受的空氣阻力，設重力加速度為g，則小球從拋出到落至斜面底端所經驗的時間為（）A.eq\r(\f(h,2g)) B.eq\r(\f(hsinα,2g))C.eq\r(\f(2h,g)) D.eq\r(\f(h,g))解析：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，依據(jù)下落的高度求出運動的時間.依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，故C正確，A、B、D錯誤.答案：C4.（多選）有一個物體在h高處以水平初速度v0拋出，落地時的速度為v，豎直分速度為vy，下列公式能用來計算該物體在空中運動時間的是（）A.eq\f(\r(v2－veq\o\al(2,0)),g) B.eq\f(v－v0,g)C.eq\f(2h,g) D.eq\f(2h,vy)解析：由vy＝eq\r(v2－veq\o\al(2,0))＝gt，可得t＝eq\f(\r(v2－veq\o\al(2,0)),g)，故A正確，B錯誤；由h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，故C錯誤，由h＝eq\f(vy,2)·t，得t＝eq\f(2h,vy)，故D正確.答案：AD5.如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，小球從靜止釋放沿斜面運動究竟端B的時間是t1.若給小球不同的水平初速度，使小球分別落到斜面上的A點，經過的時間是t2，落到斜面底端B點，經過的時間是t3；落到水平面上的C點，經過的時間是t4.不計空氣阻力，則（）A.t1<t2 B.t4<t1C.t3<t4 D.t3<t2解析：小球沿斜面下滑時：l＝eq\f(1,2)at2，由于a<g，l>h，所以沿斜面下滑時間是最長的，則t4<t1，故A錯誤，B正確.小球做平拋運動時：h＝eq\f(1,2)gt2，因此下落高度大的時間長，所以有t4＝t3>t2，故C、D錯誤.答案：B6.如圖所示，從同一條豎直線上兩個不同點P、Q分別向右平拋兩個小球，兩個小球的初速度分別為v1、v2，結果它們同時落到水平面上的M點（不考慮空氣阻力）.下列說法中正確的是（）A.肯定是P點的小球先拋出的，并且v1＜v2B.肯定是P點的小球先拋出的，并且v1＝v2C.肯定是Q點的小球先拋出的，并且v1＝v2D.肯定是Q點的小球先拋出的，并且v1＞v2解析：依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，可知從P點拋出的小球的運動時間大于從Q點拋出的小球的運動時間，所以P點的小球先拋出；兩者水平位移相等，從P點拋出的小球的運動時間長，則從P點拋出的小球的初速度小于從Q點拋出的小球的初速度.答案：AB級等級提升7.如圖所示，相對的兩個斜面，傾角分別為30°和60°，在頂點的兩個小球A、B以同樣大小的初速度分別向左、右兩邊水平拋出，小球都落在斜面上，若不計空氣阻力，則A、B兩小球的運動時間之比為（）A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.1∶eq\r(3)解析：對于A球，tan30°＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gteq\o\al(2,A),v0tA)，解得tA＝eq\f(2v0tan30°,g)；對于B球，tan60°＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gteq\o\al(2,B),v0tB)，解得tB＝eq\f(2v0tan60°,g)，所以eq\f(tA,tB)＝eq\f(tan30°,tan60°)＝eq\f(1,3).答案：C8.如圖，從O點以水平初速度v1、v2拋出兩個小球（可視為質點），最終它們分別落在圓弧上的A點和B點.已知OA與OB相互垂直，且OA與豎直方向成α角，不計空氣阻力，則兩小球初速度之比v1∶v2為（）A.tanα B.cosαC.tanαeq\r(tanα) D.cosαeq\r(tanα)解析：設圓弧半徑為R，兩小球運動時間分別為t1、t2.對球1：Rsinα＝v1t1，Rcosα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)；對球2：Rcosα＝v2t2，Rsinα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2).解四式可得：eq\f(v1,v2)＝tanαeq\r(tanα)，C正確.答案：C9.如圖所示，豎直平面內有A、B、C三點，三點連線構成始終角三角形，AB邊豎直，BC邊水平，D點為BC邊中點.一可視為質點的物體從A點水平拋出，軌跡經過D點，與AC交于E點，若物體從A運動到E的時間為t1，從A運動到D的時間為t2，則t1∶t2為（）A.1∶1 B.1∶2C.2∶3 D.1∶3解析：設∠C＝θ，∠ADB＝α，由幾何關系知，tanα＝2tanθ，物體初速度為v0，依據(jù)平拋運動規(guī)律，質點由A到E，tanθ＝eq\f(\f(1,2)gteq\o\al(2,1),v0t1)解得：t1＝eq\f(2v0tanθ,g)；同理：質點由A到D，tanα＝eq\f(\f(1,2)gteq\o\al(2,2),v0t2).解得：t2＝eq\f(2v0tanα,g)；故t1∶t2＝1∶2；選項B正確.答案：B10.如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一物體沿斜坡勻速向下運動，速度v＝10.5m/s，在二者相距L＝3m時，此人以速度v0水平拋出一石塊擊打物體，石塊和物體都可看成質點.（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）（1）若物體在斜坡上被石塊擊中，求v0的大??；（2）若物體起先時在斜面的底端沿水平面運動，設其在水平面上勻速運動的速度大小與在斜面上相同，該物體被石塊擊中，求v0的大小.解析：（1）設石塊運動過程中所需時間為t1，對于物體其運動的位移s1＝vt1，對于石塊，豎直方向：（L＋s1）sin37°＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，水平方向：（L＋s1）cos37°＝v0t1，解得v0＝10m/s.（2）物體在斜面的底端，其運動的位移s2＝vt2，對于石塊，其豎直方向：Lsin37°＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，其水平方向：Lcos37°＋s2＝v0t2，解得v0＝14.5m/s.答案：（1）10m/s（2）14.5m/s11.如圖所示，一小球從平臺邊緣水平拋出，恰好落在接近平臺的一傾角α＝53°的粗糙斜面頂端，并剛好沿斜面加速下滑.已知動摩擦因數(shù)μ＝0.5，斜面頂端與平臺的高度差h＝0.8m，重力加速度g取10m/s2.sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.（1）求小球水平拋出的初速度v0和斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s.（2）若斜面頂端高H＝20.8m，求小球離開平臺至到達斜面底端所經驗的時間t.解析：（1）平臺到斜面做平拋運動，有h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，解得t1＝eq\r(\f(2h,g))＝0.4s，到達斜面時速度方向與斜面平行，有tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)，解得v0＝3m/s.斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s＝v0t1＝1.2m.（2）物體到達斜面時，由牛頓其次定律，有mgsinα－μmgcosα＝