2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 課時(shí)提升作業(yè)二 5.2 平拋運(yùn)動 新人教版必修2

課時(shí)提升作業(yè) 二 平 拋 運(yùn) 動(40分鐘100分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(2018·濟(jì)南高一檢測)關(guān)于平拋物體的運(yùn)動,下列說法中正確的是()A.平拋物體運(yùn)動的速度和加速度都隨時(shí)間的增加而增大B.平拋物體的運(yùn)動是勻變速運(yùn)動C.做平拋運(yùn)動的物體僅受到重力的作用,所以速度保持不變D.做平拋運(yùn)動的物體水平方向的速度逐漸增大【解析】選B。平拋運(yùn)動是只在重力的作用下的運(yùn)動,豎直方向上是自由落體運(yùn)動,加速度為重力加速度,不變,故A項(xiàng)錯誤;平拋運(yùn)動的加速度為重力加速度,大小是不變的,所以平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動,故B項(xiàng)正確;平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動,速度逐漸增大,故C項(xiàng)錯誤;平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動,速度不變,故D項(xiàng)錯誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列圖象中能正確表述平拋運(yùn)動的水平位移與時(shí)間關(guān)系的是()【解析】選B。平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動,則有x=v0t,可知水平位移與時(shí)間成正比,x-t圖象是過原點(diǎn)的直線,故A、C、D項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確。2.(2018·長沙高一檢測)以10 m/s的初速度從距水平地面20 m高的塔上水平拋出一個石子。不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,則石子拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)位移的大小為()A.20 mB.30 mC.20 mD.30 m【解析】選C。根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式,有:x=v0t,y=gt2,聯(lián)立解得:t= = s=2 s;x=v0t=10 m/s×2 s=20 m;故合位移為:s= m=20 m?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】在地面上方1 m高度處將小球以2 m/s的初速度水平拋出,若不計(jì)空氣阻力,則它在落地前瞬間的速度大小為(g取10 m/s2)()A.2 m/sB.2 m/sC.10 m/sD.4 m/s【解析】選B。根據(jù)速度位移公式得,小球落地的豎直分速度vy= m/s=2 m/s,根據(jù)平行四邊形定則得,小球落地的速度v= m/s=2 m/s,故B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯誤。3. (2018·銀川高一檢測)如圖所示,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上水平拋出的兩個小球a和b的運(yùn)動軌跡,不計(jì)空氣阻力。它們的初速度分別為va、vb,下落時(shí)間分別為ta、tb。則下列關(guān)系正確的是()A.va>vb、ta>tbB.va>vb、ta<tbC.va<vb、ta>tbD.va<vb、ta<tb【解析】選C。a下降的高度大于b下降的高度,根據(jù)t=知,ta>tb。因?yàn)閤b>xa,根據(jù)v=知,vb>va,故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】兩個物體做平拋運(yùn)動的初速度之比為21,若它們的水平射程相等,則它們拋出點(diǎn)離地面的高度之比為()A.12B.21C.14D.41【解析】選C。根據(jù)x=v0t知,水平射程相等,初速度之比為21,則時(shí)間之比為12,根據(jù)h=gt2得,拋出點(diǎn)與地面的高度之比為14,故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯誤。4.P與Q二球水平相距150 m,距地面高都為80 m,同時(shí)相向水平拋出兩球,初速度分別為vP=20 m/s,vQ=30 m/s,如圖所示,則二球相碰點(diǎn)S距地面高度是(g取10 m/s2)()A.25 mB.35 mC.45 mD.55 m【解析】選B。設(shè)相遇經(jīng)過的時(shí)間為t,則有:xPQ=(vP+vQ)t,解得:t= s=3 s;下落的高度為:h=gt2=×10×9 m=45 m,所以距離地面的高度為:H=80 m-45 m=35 m,B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯誤。5.如圖所示,傾角為的斜面上有A、B、C三點(diǎn),現(xiàn)從這三點(diǎn)分別以不同的初速度水平拋出一小球,三個小球均落在斜面上的D點(diǎn),今測得ABBCCD=531,由此可判斷()A.A、B、C處三個小球運(yùn)動時(shí)間之比為123B.A、B、C處三個小球的運(yùn)動軌跡可能在空中相交C.A、B、C處三個小球的初速度大小之比為123D.A、B、C處三個小球落在斜面上時(shí)速度與初速度間的夾角之比為111【解析】選D。A、B、C處三個小球下降的高度之比為941,根據(jù)平拋運(yùn)動的時(shí)間t=知,A、B、C處三個小球運(yùn)動時(shí)間之比為321,故A項(xiàng)錯誤;因最后三個小球落到同一點(diǎn),拋出點(diǎn)不同,軌跡不同,故三個小球的運(yùn)動不可能在空中相交,故B項(xiàng)錯誤;三個小球的水平位移之比為941,根據(jù)x=v0t知,初速度之比為321,故C項(xiàng)錯誤;對于任意一球,因?yàn)槠綊佭\(yùn)動某時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍,三個小球落在斜面上,位移與水平方向夾角相等,即位移與水平方向夾角正切值相等,則三個小球在D點(diǎn)速度與水平方向上的夾角的正切值相等,也就是三個小球在D點(diǎn)的速度與水平方向的夾角相等,故D項(xiàng)正確。6.(2018·武漢高一檢測)如圖所示,一名運(yùn)動員在參加跳遠(yuǎn)比賽,他騰空過程中離地面的最大高度為L,成績?yōu)?L,假設(shè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為,運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則有()A.tan=2B.tan=1C.tan=D.tan=【解析】選B。運(yùn)動員從最高點(diǎn)到落地的過程做平拋運(yùn)動,根據(jù)對稱性知平拋運(yùn)動的水平位移為2L,則有:L=gt2,得:t=,運(yùn)動員通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為:v=,則有:tan=1,故B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯誤。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)(2018·天水高一檢測)在足夠高處將質(zhì)量m=1 kg的小球沿水平方向拋出,已知在拋出后第2 s末時(shí)小球速度大小為25 m/s,g取10 m/s2,求:(1)第2 s末小球下降的豎直高度。(2)小球沿水平方向拋出時(shí)的初速度大小。(3)2 s內(nèi)小球位移的大小?！窘馕觥?1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,第2 s末小球下降的豎直高度:h=gt2=×10×22 m=20 m。(2)第2 s末小球在豎直方向分速度 vy=gt=20 m/s由速度的分解法可知,小球平拋初速度v0= m/s=15 m/s。(3)2 s內(nèi)水平位移x=v0t=30 m則2 s內(nèi)小球位移的大小s=10 m。答案:(1)20 m(2)15 m/s(3)10 m8.(14分)如圖所示,在y軸的左側(cè)有一垂直于y軸的足夠大平行光,在x0=1.2 m位置有一個足夠長的豎直擋板,現(xiàn)把一不透明小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以v0=3 m/s的初速度沿x軸水平拋出,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)小球與擋板上影子相遇的時(shí)間t。(2)小球與擋板上影子相遇時(shí)的速度大小v。(3)僅改變擋板在+x軸上的位置,重復(fù)拋球操作,請寫出小球和影子相遇點(diǎn)的軌跡方程?！窘馕觥?1)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動,則有:x0=v0t代入數(shù)據(jù)得:t=0.4 s。(2)小球豎直方向做自由落體運(yùn)動,小球與擋板上影子相遇時(shí)有:vy=gt=4 m/s 速度大小為:v=代入數(shù)據(jù)得:v=5 m/s。(3)設(shè)小球與影子相遇點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則有:x=v0ty=gt2解得:y=x2代入數(shù)據(jù)得:y=x2。答案:(1)0.4 s(2)5 m/s(3)y=x21.(8分)(多選)(2018·沈陽高一檢測)如圖為小球做平拋運(yùn)動的示意圖。發(fā)射口距地面高為h,小球發(fā)射的速度為v,落地位置到發(fā)射口的水平距離為R,小球在空中運(yùn)動的時(shí)間為t。下列說法正確的是()A.h一定時(shí),v越大,R越大B.h一定時(shí),v越大,t越長C.v一定時(shí),h越大,R越大D.v一定時(shí),h越大,t越長【解析】選A、C、D。根據(jù)t=可知,h一定時(shí),下落的時(shí)間t一定,R=vt,v越大則R越大,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;v一定時(shí),h越大下落時(shí)間t越長,則R越大,故C、D項(xiàng)正確。2. (8分)(2018·廈門高一檢測)如圖所示,質(zhì)量為m=0.5 kg的小球(可視作質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出,小球與豎直擋板CD和AB各碰撞一次(碰撞時(shí)均無能量損失),小球最后剛好打到CD板的最低點(diǎn)。已知CD擋板與A點(diǎn)的水平距離為x=2 m,AB高度為4.9 m,空氣阻力不計(jì),g取9.8 m/s2,則小球的初速度v0大小是()A.7 m/sB.6 m/sC.5 m/sD.4 m/s【解析】選B。小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,運(yùn)動時(shí)間為t,則HAB=gt2,解得t=1 s;小球與豎直擋板CD和AB各碰撞一次(碰撞時(shí)均無能量損失),小球最后剛好打到CD板的最低點(diǎn),所以小球水平方向通過的路程為s=3x=6 m,所以小球的初速度v0=6 m/s。故B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯誤。3.(8分)(2018·鄭州高一檢測)有一足夠長、傾角為30°的光滑斜面,在其頂端由靜止釋放小球P,經(jīng)過時(shí)間t后,仍在該斜面頂端位置水平拋出另一小球Q,小球Q剛好擊中小球P,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.小球P被擊中前在斜面上運(yùn)動的時(shí)間為1.5tB.小球Q將要擊中小球P時(shí)小球Q的速度與水平方向成60°角C.小球Q水平拋出時(shí)的速度為gtD.小球Q擊中小球P時(shí)小球Q的位移為gt2【解析】選C、D。P運(yùn)動的加速度a=gsin30°=g,設(shè)Q經(jīng)過t時(shí)間擊中小球P,則有:=a(t+t)2,解得:t=t,則小球P被擊中前在斜面上運(yùn)動的時(shí)間為2t,故A項(xiàng)錯誤;小球Q運(yùn)動的時(shí)間為t,則有:tan30°=,解得:v0=,設(shè)擊中小球P時(shí)小球Q的速度與水平方向成角,則有:tan=,故B項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確;小球Q擊中P時(shí)的位移為:x=gt2,故D項(xiàng)正確。4.(16分)如圖甲所示,練習(xí)雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成,其中傾斜雪道的傾角=45°,A處離水平地面的高度H=5 m。運(yùn)動員每次練習(xí)時(shí)在A處都沿水平方向飛出,不計(jì)空氣阻力。g取10 m/s2。(1)求運(yùn)動員在空中運(yùn)動的最長時(shí)間tm。(2)若運(yùn)動員要落在AB段,求其在A處飛出時(shí)的最大速度vm大小。(3)運(yùn)動員在A處飛出的速度為v,當(dāng)其落到BC段時(shí),速度方向與豎直方向的夾角為,試通過計(jì)算在圖乙中畫出tan - v圖象?！窘馕觥?1)運(yùn)動員在空中運(yùn)動的最長時(shí)間對應(yīng)運(yùn)動員下落的高度H=5 m,根據(jù)H=g得,tm= s=1 s。(2)若運(yùn)動員落在斜面上,速度最大時(shí)恰好落在B點(diǎn),由于=45°,則運(yùn)動員的水平位移:x=H=5 m運(yùn)動員飛出的最大初速度:vm= m/s=5 m/s。(3)運(yùn)動員到達(dá)BC段時(shí),下落的時(shí)間是1 s,則落地時(shí)豎直方向的分速度:vy=gtm=10×1 m/s=10 m/s運(yùn)動員到達(dá)BC的過程中水平方向的分速度不變,到達(dá)B點(diǎn)的水平方向的分速度為5 m/s,所以到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角滿足:tan=在BC段:tan=v所以畫出tan-v圖象如圖。答案:(1)1 s(2)5 m/s(3)見解析【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2018·樂山高一檢測)如圖所示,一小球從平臺上水平拋出,恰好落在臨近平臺的一傾角為=53°的固定斜面頂端,并剛好沿斜面下滑,小球與斜面間摩擦因數(shù)=0.5,已知斜面頂端與平臺的髙度差h=0.8 m,g取10 m/s2,sin53°= 0.8,cos53°=0.6,則:(1)小球水平拋出的初速度是多大?(2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是多少?(3)若平臺與斜面底端高度差H=6.8 m,則小球離開平臺后經(jīng)多長時(shí)間到達(dá)斜面底端?【解析】(1)由于剛好沿斜面下滑=2gh據(jù)題有tan37°=解得v0=3 m/s。(2)由h=g,s=v0t1聯(lián)立解得:s=1.2 m,t1=0.4 s。(3)設(shè)小球在斜面上下滑的加速度為amgsin53°- mgcos 53°=ma由幾何關(guān)系有cos37°=小球剛落到斜面上時(shí)的速度v合=小球在斜面上運(yùn)動的過程有s斜=v合t2+a聯(lián)立解得:t2=1 s因此t總=t1+t2=1.4 s。答案:(1)3 m/s(2)1.2 m(3)1.4 s10