【物理】2020届一轮复习人教版平抛运动的规律及应用作业 11页

‎2020届一轮复习人教版 平抛运动的规律 及应用 作业 ‎1．(多选)对做平抛运动的物体，在已知重力加速度g的条件下，给出下列4组条件，其中能求出平抛的初速度大小的是(　　)‎ A．下落高度和水平位移 B．水平位移和落地时的速度方向 C．位移方向及水平位移 D．竖直位移大小及落地时的竖直速度大小 答案　ABC 解析　由h＝gt2，x＝v0t，得v0＝x，可知，知道下落高度和水平位移，可以确定初速度，故A正确；已知水平位移和落地时的速度方向，根据x＝v0t，tanθ＝，可以求出初速度，故B正确；已知位移方向及水平位移，根据gt2＝xtanα，x＝v0t能求出初速度，故C正确；根据分运动的独立性，由竖直分运动的量不能求出初速度，故D错误。‎ ‎2．(多选)质量为m的物体以速度v0水平抛出，经过一段时间速度大小变为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是(　　)‎ A．该过程平均速度大小为v0‎ B．运动位移的大小为 C．速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为mgv0‎ D．运动时间为 答案　BC 解析　根据题述，经过一段时间速度大小变为v0，将该速度分解可得竖直速度等于v0，重力的瞬时功率为P＝mgv0，C正确；由v0＝gt，解得运动时间为t＝，D错误；水平位移为x＝v0t＝，竖直位移y＝gt2＝，运动位移的大小为s＝＝，B正确；该过程平均速度大小为v＝＝，A错误。‎ ‎3. 如图所示，半圆形凹槽的圆心为O点。在与O点等高的边缘A、B两点处分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，两小球恰好落在弧面上的P点。已知∠AOP＝60°，不计空气阻力，则以下说法中正确的是(　　)‎ A．v1∶v2＝1∶2‎ B．若只增大v1，两小球可在空中相遇 C．若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则应同时增大v1、v2‎ D．若改变v1、v2的大小，只要两小球落在弧面上的同一点，则v1和v2的大小之和就不变 答案　B 解析　根据几何关系知，从A点抛出的小球水平位移xA＝R－R＝R，从B点抛出的小球水平位移xB＝R＋R＝R，则两小球落在P点的水平位移之比为1∶3，运动时间相等，则初速度之比为1∶3，故A错误。同时抛出的两球在竖直方向做自由落体运动，总在同一高度，若只增大v1，而v2不变，相遇时间变短，下落高度变小，两球可在空中相遇，故B正确。若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则A球水平方向位移增大，B球水平位移减小，而两球运动时间相等，所以应使v1增大，v2减小，故C错误。要使两小球落在弧面上的同一点，则水平位移之和为2R，即(v1＋v2)t＝2R，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以(v1＋v2)也不是一个定值，故D错误。‎ ‎4. (多选)如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．若小球以最小位移到达斜面，则t＝ B．若小球垂直击中斜面，则t＝ C．若小球能击中斜面中点，则t＝ D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t＝ 答案　AB 解析　小球以最小位移到达斜面时，位移与水平方向的夹角为－θ，则tan＝，即t＝，A正确；小球垂直击中斜面时，速度与水平方向夹角为－θ，则tan＝，即t＝，B正确，D错误；小球击中斜面中点时，设斜面长为‎2L，则水平射程为Lcosθ＝v0t，下落高度为Lsinθ＝gt2，联立两式得t＝，C错误。‎ ‎5. 如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时，速度大小为‎10 m/s、与竖直方向夹角为60°；它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为30°，不计空气阻力、取重力加速度g＝‎10 m/s2。下列说法中正确的是(　　)‎ A．小球通过B点的速度为‎12 m/s B．小球的抛出速度为‎5 m/s C．小球从A点运动到B点的时间为1 s D．A、B之间的距离为6 m 答案　C 解析　由平抛运动规律知v0＝vAsin60°，v0＝vBsin30°，解得v0＝‎5 m/s，vB＝‎10 m/s，故A、B错误；竖直速度vAy＝vAcos60°，vBy＝vBcos30°，vBy＝vAy＋gt，解得t＝1 s，故C正确；由v－v＝2gh，解得h＝‎10 m，A、B间距s＝＝ m＝‎5 m，故D错误。‎ ‎6．(多选)如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则(　　)‎ A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度 B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 C．A、B不可能运动到最高处相碰 D．A、B一定能相碰 答案　AD 解析　A、B两球在第一次落地前沿竖直方向均做自由落体运动，若在落地时相遇，则A球水平抛出的初速度v0＝，又h＝gt2，解得v0＝l，只要A的水平初速度大于v0，A、B两球就可在第一次落地前相碰，A正确；A、B在竖直方向的运动情况完全一致，若A、B在第一次落地前不能碰撞，则A的水平位移为l时，A、B一定相碰，相碰时，A、B可能在最高点，也可能在竖直高度h中的任何位置，所以B、C错误，D正确。‎ ‎7. (多选)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在最高点的速度比A在最高点的大 D．B落地时的速度比A落地时的大 答案　CD 解析　做抛体运动的物体只受重力作用，加速度都是重力加速度，A项错误；由于两球上升时在竖直方向做的是竖直上抛运动，上升的高度相等，因此运动的时间相等，B项错误；由于水平方向都做匀速直线运动，且在相等时间内B运动的水平位移大，因此B在水平方向的分速度大，在最高点时竖直分速度为零，因此最高点的速度等于水平分速度，C项正确；两小球回到地面时在竖直方向的分速度相等，而B的水平分速度大，因此落回地面时B的合速度大，D项正确。‎ ‎[真题模拟练]‎ ‎8．(2018·全国卷Ⅲ)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的(　　)‎ A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍 答案　A 解析　设甲球落至斜面时的速率为v1，乙球落至斜面时的速率为v2‎ ‎，由平抛运动规律，x＝vxt，y＝gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ＝＝，则＝，解得v1∶v2＝2∶1，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，A正确。‎ ‎9．(2018·江苏高考)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　)‎ A．时刻相同，地点相同 B．时刻相同，地点不同 C．时刻不同，地点相同 D．时刻不同，地点不同 答案　B 解析　弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的水平初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移不相等，因此落点不相同，故B正确。‎ ‎10．(2017·全国卷Ⅰ)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网。其原因是(　　)‎ A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 答案　C 解析　将乒乓球的平抛运动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，根据在竖直方向h＝gt2、vy＝gt，知在竖直方向下降相同的高度时，两球所用时间相同、竖直方向上的速度相同，故A、B、D错误；乒乓球在水平方向做匀速直线运动，有x＝v0t，则速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少，C正确。‎ ‎11．(2015·全国卷Ⅰ)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示，水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的取值范围是(　　)‎ A. Δt2，B正确。‎ ‎15．(2014·浙江高考)如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝‎20 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝‎1.8 m。在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝‎800 m/s。在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝‎90 m后停下。装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g＝‎10 m/s2)‎ ‎(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；‎ ‎(2)当L＝‎410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；‎ ‎(3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围。‎ 答案　(1) m/s2　(2)‎0.55 m　‎‎0.45 m ‎(3)‎492 mh，故弹孔是第一发子弹留下的。若第一发子弹打到靶的下沿，此时第二发子弹打在靶上，L最小，则射出第一发子弹时，枪口与靶的距离为 L1＝(v0＋v) ＝‎‎492 m 若第二发子弹打到靶的下沿，此时第一发子弹已落地，则射出第一发子弹时，枪口与靶的距离为 L2＝v＋s＝‎‎570 m L的范围为‎492 m