人教版高中物理必修第二册课后习题 第5章 抛体运动 习题课一 抛体运动规律的应用.docVIP

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习题课一抛体运动规律的应用

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.某人在河谷边以一定初速度水平抛出一小石块,抛出的小石块可以落在抛出点左侧的任何位置,其简化模型如图所示,下列说法正确的是()

A.初速度越大,小石块落地时间越长

B.初速度越大,小石块落地时间越短

C.以不同的初速度水平抛出,小石块落地速度与水平方向的夹角可能相同

D.初速度越大,小石块落地速度与水平方向的夹角越小

答案:C

解析:落地时间长短与小石块竖直方向的位移有关,由于落点不确定,下降的高度不确定,所以落地时间长短无法确定,选项A、B错误。根据平抛运动速度与水平方向夹角和位移与水平方向夹角的规律tanα=2tanθ,可知当小球以不同的初速度抛出落在抛出点所在斜面时,落地速度与水平方向的夹角相同,与水平初速度无关,选项C正确,D错误。

2.如图所示,在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点,将一小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向水平抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过,测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球完成这段飞行的时间是()

A.v0gtanθ B.

C.Rsinθv0

答案:C

解析:根据几何关系可知,水平速度与末速度的夹角为θ,则有tanθ=v

解得vy=v0tanθ

根据vy=gt,解得t=v

选项A、B错误。在水平方向有Rsinθ=v0t

解得t=Rsinθ

选项D错误,C正确。

3.如图所示,科考队员(示意图)站在半径为10m的半圆形陨石坑(直径水平)边,沿水平方向向坑中抛出一石子(视为质点),石子在坑中的落点P与圆心O的连线与水平方向的夹角为37°,已知石子的抛出点在半圆形陨石坑左端的正上方,且到半圆形陨石坑左端的高度为1.2m。sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力。则石子抛出时的速度大小为()

A.9m/s B.12m/s

C.15m/s D.18m/s

答案:C

解析:由题意可知,小石子竖直方向的位移为h=h1+Rsin37°

根据公式可得h=12gt

代入数据,解得t=1.2s

小石子水平方向的位移为x=R+Rcos37°

又/s

选项C正确。

4.如图所示,排球比赛中,某队员(示意图)在距网水平距离为4.8m、距地面3.2m高处将排球沿垂直网的方向以16m/s的速度水平击出。已知网高2.24m,排球场地长18m,重力加速度g取10m/s2,可将排球视为质点,下列判断正确的是()

A.球不能过网

B.球落在对方场地内

C.球落在对方场地底线上

D.球落在对方场地底线之外

答案:B

解析:由题意可得,排球到达网正上方的时间为t=xv

此时间内排球下降的高度为h=12gt2

因为Δh=3.2m-2.24m=0.96m0.45m

所以球越过了网,且落地时间为t=2h

则落地的水平位移为=12.8m

因为击球点到对方底线的距离为=13.8m12.8m

所以球落在对方场地内。选项B正确。

5.如图所示,钢球从斜槽轨道末端以v0的水平速度飞出,经过时间t落在斜靠的挡板AB中点。若钢球以2v0的速度水平飞出,则()

A.下落时间仍为t

B.下落时间为2t

C.下落时间为2t

D.落在挡板底端B点

答案:C

解析:设AB挡板长为2l,钢球以v0飞出后落在挡板中点,假设挡板与水平地面的夹角为θ,钢球做平抛运动,分解位移,得

lcosθ=v0t

lsinθ=12gt

解得v0=gl

若钢球恰好落在B点,则

2lcosθ=v1t1

2lsinθ=1

解得v1=2·gl

又因为2v0v1,所以钢球以2v0抛出,落在地面上B点右侧,落地时间与落在B点时间相同。综合上述分析可知落地时间t1=2·

选项C正确,A、B、D错误。

6.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h,现有一小球在A处以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列说法正确的是()

A.小球的运动轨迹为抛物线

B.小球的加速度为gsinθ

C.小球从A处到达B处所用的时间为1

D.小球到达B处的水平方向位移大小s=v02h

答案:ABC

解析:小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度方向垂直,做类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,选项A正确。根据牛顿第二定律知,小球的加速度a=mgsinθm=gsinθ,选项B正确。小球在沿加速度方向上的位移为hsinθ,根据hsinθ=12at2,解得t=1sinθ2hg,选项C正确。小球在沿初速度方向的位移x=v0t=v0

7.将一小球以水平速度v0=10m/s从O点向右抛出,经3s小球恰好