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1、第四章 第二單元 拋體運動
[課時作業(yè)]
命 題 設(shè) 計
難度
題號
目標
較易
中等
稍難
單一
目標
平拋運動及其規(guī)律
1、2、3、5
4、10、11
綜合
目標
拋體運動
6、7、8、9
12
一、選擇題(本大題共9個小題,共63分,每小題至少有一個選項正確,全部選對的得7分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分)
1.(2020·廣東高考)從水平飛行的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力,在物體下落過程中,下列說法正確的是
2、 ( )
A.從飛機上看,物體靜止
B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方
C.從地面上看,物體做平拋運動
D.從地面上看,物體做自由落體運動
解析:在勻速飛行的飛機上釋放物體,物體有一水平速度,故從地面上看,物體做平拋運動,C對D錯;飛機的速度與物體水平方向上的速度相同,故物體始終在飛機的正下方,且相對飛機的豎直位移越來越大,A、B錯.
答案:C
2. (2020·江南十校模擬)如圖1所示,某同學(xué)為了找出平拋
運動物體的初速度之間的關(guān)系,用一個小球在O點對準
前方的一塊豎直放置的擋板,O與A在同一高度,小球
的水平初速度分別是v1、v2、v3,打在擋板上的
3、位置分別是 圖1
B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5.則v1、v2、v3之間的正確關(guān)系是 ( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=5∶3∶1
C.v1∶v2∶v3=6∶3∶2
D.v1∶v2∶v3=9∶4∶1
解析:在豎直方向上,由t= 得小球落到B、C、D所需的時間比t1∶t2∶t3=∶∶=∶∶=1∶2∶3;在水平方向上,由v=得:v1∶v2∶v3=∶∶=6∶3∶2.
答案:C
3.(2020·全國卷Ⅰ)如圖2所示,一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上.物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角φ滿足
4、 ( )
圖2
A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ
C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ
解析:豎直速度與水平速度之比為:tanφ=,豎直位移與水平位移之比為:tanθ=,故tanφ=2tanθ,D正確.
答案:D
4.某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球,假定球在墻面上以25 m/s的速度沿水平方向反彈,落地點到墻面的距離在10 m至15 m之間,忽略空氣阻力,取g=10 m/s2,球在墻面上反彈點的高度范圍是
5、 ( )
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:球落地時所用時間在t1==0.4 s至t2==0.6 s之間,所以反彈點的高度在h1=gt12=0.8 m至h2= gt22=1.8 m之間,故選A.
答案:A
5.甲、乙兩球位于同一豎直直線上的不同位置,
甲比乙高h,如圖3所示,將甲、乙兩球分
別以v1、v2的速度沿同一水平方向拋出,不
計空氣阻力,下列條件中有可能使乙球擊中
甲球的是
6、 ( ) 圖3
A.同時拋出,且v1v2
C.甲早拋出,且v1>v2
D.甲早拋出,且v1t2,則需要v1
7、了前輩謝賽克
在25年前創(chuàng)造的紀錄,展現(xiàn)出了超一流選手的實力.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題,已知球臺長L,網(wǎng)高h,若球在球臺邊緣O點正上方某高度處,以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出,如圖4所示,球恰好在最高點時剛好越過球網(wǎng).假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.則根據(jù)以上信息可以求出(設(shè)重力加速度為g) ( )
A.球的初速度大小
B.發(fā)球時的高度
C.球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間
D.球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間
解析:根據(jù)題意分析可知,乒乓球在球臺上的運動軌跡具
8、有重復(fù)和對稱性,顯然發(fā)球時的高度等于h,從發(fā)球到運動到P1點的水平位移等于L,所以可以求出球的初速度大小,也可以求出球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間.由于對方運動員接球的位置未知,所以無法求出球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間.
答案:ABC
7.如圖5所示,我某集團軍在一次空地聯(lián)合軍事
演習(xí)中,離地面H高處的飛機以水平對地速度
v1發(fā)射一顆炸彈轟炸地面目標P,反應(yīng)靈敏的地
面攔截系統(tǒng)同時以初速度v2豎直向上發(fā)射一顆 圖5
炮彈攔截(炮彈運動過程看做豎直上拋),設(shè)此時攔
截系統(tǒng)與飛機的水平距離為x,若攔截成功,不計空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿足( )
9、
A.v1=v2 B.v1=v2
C.v1=v2 D.v1=v2
解析:由題知從發(fā)射到攔截成功水平方向應(yīng)滿足:
x=v1t,同時豎直方向應(yīng)滿足:
H=gt2+v2t-gt2=v2t,
所以有=,即v1=v2,C選項正確.
答案:C
8.如圖6所示,A、B為兩個挨得很近的小球,靜止
放于光滑斜面上,斜面足夠長,在釋放B球的同時,
將A球以某一速度v0水平拋出,當A球落于斜面上
的P點時,B球的位置位于 ( ) 圖6
A.P點以下 B.P點以上
C.P點
10、 D.由于v0未知,故無法確定
解析:設(shè)A球落在P點的時間為tA,AP的豎直位移為y;B球滑到P點的時間為tB,BP的豎直位移也為y,則:tA= ,tB= = >tA(θ為斜面傾角),即A球到達P點時,B球在P點以上.
答案:B
9.如圖7所示,兩個傾角分別為30°、45°的光滑斜面
放在同一水平面上,兩斜面間距大于小球直徑,斜
面高度相等.有三個完全相同的小球a、b、c,開始
均靜止于同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a、 圖7
c兩小球在斜面頂端.若同時釋放a、b、c小球到達該水平面的時間分別為t1、t2、t3.若同時沿水平方向拋出,初速
11、度方向如圖所示,到達水平面的時間分別為t1′、t2′、t3′.下列關(guān)于時間的關(guān)系正確的是 ( )
A.t1>t3>t2 B.t1=t1′、t2=t2′、t3=t3′
C.t1′>t3′>t2′ D.t1<t1′、t2<t2′、t3<t3′
解析:由靜止釋放三小球時
對a:=gsin30°·t12,則t12=.
對b:h=gt22,則t22=.
對c:=gsin45°·t32,
則t32=.
所以t1>t3>t2
當平拋三小球時:小球b做平拋運動,豎
12、直方向運動情況同第一種情況,小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運動,沿斜面向下方向的運動同第一種情況,所以t1=t1′,t2=t2′,t3=t3′.故選A、B、C.
答案:ABC
二、非選擇題(本大題共3個小題,共37分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
10.(11分)(2020·廣東高考)為了清理堵塞河道的冰凌,空軍實施投彈爆破.飛機在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行,投擲下炸彈并擊中目標.求炸彈剛脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離及擊中目標時的速度大小.(不計空氣阻力)
解析:炸彈脫離飛機后做平拋運動.
在水平方向上:x=v0t
在豎直方向上
13、:H=gt2 vy=gt
聯(lián)立可解得:x=v0
v==.
答案:v0
11.(12分)(2020·上海模擬)在交通事故中,測定碰撞瞬間汽車的速度對于事故責(zé)任的認定具有重要的作用.《中國汽車駕駛員》雜志曾給出一個計算碰撞瞬間的車輛速度的公式v=·,式中ΔL是被水平拋出的散
落在事故現(xiàn)場路面上的兩物體沿公路方向上的水平距離,如圖8所示,h1和h2分別是散落物在車上時的離地高度.通過用尺測量出事故現(xiàn)場的ΔL、h1和h2三個量,根據(jù)上述公式就能夠計算出碰撞瞬間車輛的速度.請根據(jù)所學(xué)的平拋運動知識對給出的公式加以證明.
圖8
解析:車上A、B兩物體均做平拋運動,
則h1=gt
14、12
h2=gt22
ΔL=v·(t1-t2)
解以上三式可以得到
v=·.
答案:見解析
12.(14分)如圖9所示,水平屋頂高H=5 m,
墻高h=3.2 m,墻到房子的距離L=3 m,
墻外馬路寬x=10 m,小球從房頂水平飛出,
落在墻外的馬路上,求小球離開房頂時的速 圖9
度v0的取值范圍.(取g=10 m/s2)
解析:設(shè)小球恰好越過墻的邊緣時的水平初速度為v1,
由平拋運動規(guī)律可知:
由①②得:v1== m/s
=5 m/s
又設(shè)小球恰落到路沿時的初速度為v2,
由平拋運動的規(guī)律得:
由③④得:v2== m/s=13 m/s
所以小球拋出時的速度大小為5 m/s≤v0≤13 m/s.
答案:5 m/s≤v0≤13 m/s
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