高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动2.平抛运动课后练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动2.平抛运动课后练习题，共9页。试卷主要包含了关于平抛运动的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．关于平抛运动的说法正确的是( )


A．平抛运动是匀变速曲线运动


B．平抛物体在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同


C．平抛物体在空中运动的时间随初速度增大而增大


D．若平抛物体运动的时间足够长，则速度方向将会竖直向下


解析 平抛运动的物体只受到重力作用，所以做平抛运动的物体的加速度为重力加速度，所以平抛运动是加速度恒定的变速运动，即平抛运动是匀变速曲线运动，选项A正确；平抛运动物体，t时刻的速度方向为该时刻曲线的切线方向，t时刻的位移方向为从初始位置到t时刻所在位置连线的方向，两者是不同的，选项B错误；平抛运动的时间由竖直分运动的高度h＝eq \f(1,2)gt2决定，即t＝ eq \r(\f(2h,g))，与平抛运动的水平初速度无关，选项C错误；平抛运动的速度为水平速度与竖直速度的合速度，所以平抛运动的速度不会是竖直向下，选项D错误．


答案 A


2．从离地面H高处投出A、B、C三个小球，使A球自由下落，B球以速率v水平抛出，C球以速率2v水平抛出，设三个小球落地时间分别tA、tB、tC，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )


A．tAtB>tC


C．tA

解析 三个小球在竖直方向上都做自由落体运动，由h＝eq \f(1,2)gt2得t＝ eq \r(\f(2h,g))，选项D正确．


答案 D


3．某同学对着墙壁打网球，假定球在墙面以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m到15 m之间，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是( )


A．0.8 m至1.8 m B．0.8 m至1.6 m


C．1.0 m至1.6 m D．1.0 m至1.8 m


解析 由题意可知网球做平抛运动的初速度v0＝25 m/s，水平位移在x1＝10 m至x2＝15 m之间，而水平位移x＝v0t＝v0eq \r(\f(2h,g))，由此得h＝eq \f(gx2,2v\\al(2,0))，代入数据得h1＝0.8 m，h2＝1.8 m，故A选项正确．


答案 A


4．物体在高处以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为v，那么该物体在空中运动的时间为( )


A．(v－v0)/g B．(v＋v0)/g


C.eq \r(v2－v\\al(2,0))/g D.eq \r(v2＋v\\al(2,0))/g


解析 把速度分解，有vy＝eq \r(v2－v\\al(2,0))，又因为vy＝gt，可求得时间．


答案 C


5．初速度为v0的平抛物体，某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等，下列说法错误的是( )


A．该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等


B．该时刻物体的速度等于eq \r(5)v0


C．物体运动的时间为eq \f(2v0,g)


D．该时刻物体位移的大小等于eq \f(2\r(2)v\\al(2,0),g)


解析 设物体运动时间为t，根据题意可列方程v0t＝eq \f(1,2)gt2，解得t＝eq \f(2v0,g)，可知C项正确；物体的合位移大小s＝eq \r(x2＋y2)＝eq \r(2)v0t＝eq \f(2\r(2)v\\al(2,0),g) ，选项D正确；t＝eq \f(2v0,g)时，其竖直分速度vy＝gt＝2v0，水平分速度vx＝v0，该时刻物体瞬时速度为v＝eq \r(v\\al(2,x)＋v\\al(2,y))＝eq \r(5)v0，可见选项A错误，B正确．


答案 A





6．人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示．只改变m、h、L、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是( )


A．适当减小v0 B．适当提高h


C．适当减小m D．适当减小L


解析 适当提高h，可使飞镖投中靶心，选项B正确；由Δh＝eq \f(1,2)gt2，L＝v0t，联立得Δh＝eq \f(gL2,2v\\al(2,0))(与飞镖的质量无关)，适当增大v0，或适当减小L，使飞镖在竖直方向下落的距离减小，也可以使飞镖投中靶心，选项A、C错而D对．


答案 BD





7．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )


A．同时抛出，且v1

B．甲迟抛出，且v1>v2


C．甲早抛出，且v1>v2


D．甲早抛出，且v1

解析 两球在空中相遇，水平位移相等，即v甲t甲＝v乙t乙，但t甲>t乙，则需要v甲

答案 D


8．如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是( )








A．ta>tb vatb va>vb


C．tavb


解析 平抛运动落到同一水平面上的时间由射出点的高度决定，故A选项正确．


答案 A


9．如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机发射一颗炮弹，炮弹以水平速度v1飞出，欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹进行拦截，设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s，若拦截成功．不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足( )





A．v1＝v2


B．v1＝eq \f(s,H)v2


C．v1＝ eq \r(\f(H,s)v2)


D．v1＝eq \f(H,s)v2


解析 当飞机发射的炮弹运动到拦截炮弹正上方时，满足s＝v1t，h＝eq \f(1,2)gt2，此过程中拦截炮弹满足H－h＝v2t－eq \f(1,2)gt2，即H＝v2t＝v2·eq \f(s,v1)，则v1＝eq \f(s,H)v2，故B选项正确．


答案 B


10.


如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计)．若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B，用同样的方法抛入此钢球，则运动时间( )


A．在A管中的球运动时间长


B．在B管中的球运动时间长


C．在两管中的球运动时间一样长


D．无法确定


解析 小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，但竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度，所以从同一高度水平抛出，小球在空中的运动时间不会改变.


答案 C





11．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球运动时间之比为( )


A．1:1 B．4:3


C．16:9 D．9:16


解析 结合平抛运动知识，


A球满足tan 37°＝eq \f(\f(1,2)gt\\al(2,1),v0t1)，


B球满足tan 53°＝eq \f(\f(1,2)gt\\al(2,2),v0t2)，


所以t1:t2＝tan 37°:tan 53°＝9:16，故D选项正确．


答案 D


12．如图所示，飞机距地面高H＝500 m，水平飞行速度为v1＝100 m/s，追击一辆速度为v2＝20 m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？








解析 炸弹竖直方向的分运动为自由落体运动，


由h＝eq \f(1,2)gt2


得炸弹下落时间t＝ eq \r(\f(2h,g))＝10 s


这段时间内，炸弹的水平分位移x1＝v1t＝1000 m


汽车的位移x2＝v2t＝200 m


故飞机应在距汽车的水平距离s＝x1－x2＝800 m时投弹．


答案 800 m


13.





光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一小物体从斜面上方左端顶点P水平射入，恰能从右下方端点Q离开斜面．试求其入射的初速度v0.


解析 利用分解的思路来解，物体从P到Q的时间为t，由平抛运动的规律可得物体沿斜面方向的运动a＝eq \f(1,2)gsinθ·t2


水平方向上匀速直线运动，故


b＝v0t，可求得v0＝b eq \r(\f(gsinθ,2a)).


答案 b eq \r(\f(gsinθ,2a))


14．A、B两个小球由柔软的细线相连，线长l＝6 m；将A、B球先后以相同的初速度v0＝4.5 m/s，从同一点水平抛出(先A后B)，相隔时间Δt＝0.8 s．(g取10 m/s2)


(1)A球抛出后经多少时间，细线刚好被拉直？


(2)细线刚被拉直时，A、B球的水平位移(相对于抛出点)各多大？


解析 (1)两球水平方向位移之差恒为4.5×0.8 m＝3.6 m，


AB竖直方向的位移差随时间变化，当竖直方向位移差与水平方向位移差的合位移差等于6 m时细线被拉直．


由水平方向位移差3.6 m，细线长6 m，可以求得竖直方向位移差为h时细线绷紧．


h＝eq \r(62－3.62) m＝4.8 m，


有eq \f(1,2)gt2－eq \f(1,2)g(t－0.8 s)2＝4.8 m，


得t＝1 s.


(2)细线刚被拉直时，


A球的水平位移为4.5×1 m＝4.5 m，


B球的水平位移为4.5×(1－0.8) m＝0.9 m.


答案 (1)1 s


(2)A球的水平位移为4.5 m，B球的水平位移为0.9 m