【步步高 学案导学设计】高中物理 第一章 第四节 平抛物体的运动课时作业 粤教版必修2.doc

第四节平抛物体的运动1将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的运动称为_运动，做平抛运动的物体只受_作用，其加速度等于_2平抛运动可以分解为水平方向上的_运动和竖直方向上的_运动，其水平速度vx_，水平位移x_，竖直速度vygt，竖直位移y_.3下列关于平抛运动的说法正确的是()a平抛运动是非匀变速运动b平抛运动是匀变速曲线运动c做平抛运动的物体，每秒内速率的变化相等d水平飞行的距离只与初速度大小有关4(双选)关于平抛运动，下列几种说法中正确的是()a平抛运动是一种不受任何外力作用的运动b平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动c平抛运动可以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d平抛运动的落地时间与初速度大小无关，而落地时的水平位移与抛出点的高度有关5.图1如图1所示，枪管ab对准小球c，a、b、c在同一水平线上，已知bc100 m，当子弹射出枪口b时，c球自由落体若c下落20 m时被击中，则子弹离开枪口时的速度为(取g10 m/s2)()a20 m/s b30 m/sc40 m/s d50 m/s【概念规律练】知识点一平抛运动的概念1关于平抛运动，下列说法中不正确的是()a平抛运动是匀变速曲线运动b做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的c平抛运动可以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d落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关2(双选)对于平抛运动，下列说法中正确的是()a飞行时间由初速度和高度共同决定b水平射程由初速度和高度共同决定c速度和加速度都时刻在变化d平抛运动是匀变速曲线运动知识点二平抛运动的规律3物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的()物体运动的加速度物体沿水平方向运动的分速度物体沿竖直方向的分速度物体运动的位移方向a bc d4滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2 m不计空气阻力，g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为x，所用时间为t，则下列说法正确的是()ax16 m，t0.5 s bx16 m，t0.8 scx20 m，t0.5 s dx20 m，t0.8 s【方法技巧练】一、平抛运动的研究方法5一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，那么物体运动时间为()a. b.c. d.6.图2如图2所示，以v09.8 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角30的斜面上可知物体完成这段飞行所用的时间是()a. s b. sc. s d2 s二、平抛运动的实例分析7一架飞机水平匀速飞行从飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则4个铁球()a在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的b在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的c在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的d在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的8一架装载抗洪救灾物资的飞机，在距地面500 m的高处，以80 m/s的水平速度飞行为了将救援物资准确地投到目的地，飞行员应在距目的地水平距离多远的地方投出物资？(不计空气阻力，g取10 m/s2)1在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则()a垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定b垒球落地时瞬间速度的方向仅由击球点离地面的高度决定c垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定d垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定2若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，在下列各图中，能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图象的是()3(双选)水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗炸弹，共投下5颗，若空气阻力及风的影响不计，则在炸弹落地前()a这5颗炸弹在空中排列成抛物线b这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线c这5颗炸弹在空中各自运动的轨迹均是抛物线d这5颗炸弹在空中均做直线运动4如图3所示，在光滑的水平面上有小球a以初速度v0匀速直线运动，同时在它正上方有小球b以v0为初速度水平抛出并落于c点，则()图3a小球a先到达c点 b小球b先到达c点c两球同时到达c点 d不能确定5从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()a从飞机上看，物体静止b从飞机上看，物体始终在飞机的后方c从地面上看，物体做平抛运动d从地面上看，物体做自由落体运动6在同一平台上的o点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹如图4所示，则3个物体做平抛运动的初速度va、vb、vc的关系和3个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是()图4avavbvc，tatbtcbvavbvc，tatbtccvavbtbtcdvavbvc，tatbtb，vatb，vavbctatb，vavb dtavb题号12345678答案9.如图7所示，在倾角为的斜面顶端，水平抛出一小钢球，恰好落到斜面底端，如果斜面长为l，那么抛球的水平初速度v0是_图710平抛一物体，当抛出1 s后，它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平方向成60角，g取10 m/s2.求：(1)物体的初速度大小；(2)物体落地时的速度大小；(3)开始抛出时物体距地面的高度；(4)物体的水平射程11.将一个物体以10 m/s的初速度从10 m高处水平抛出，不计空气阻力，它落地时的速度大小和方向怎样？所用的时间为多少？(g取10 m/s2)12在亚西湾某次护航任务中，为了驱赶索马里海盗，我护航官兵从空中直升机上向海盗船水平发射了一颗警告弹，6 s后官兵看到警告弹在海盗船附近爆炸，若爆炸时警告弹的运动方向与水平方向的夹角为30，空气阻力不计，g10 m/s2，求：(1)直升机发射警告弹时的高度；(2)警告弹的初速度；(3)发射警告弹时直升机到海盗船的距离第四节平抛物体的运动课前预习练1平抛重力重力加速度g2匀速直线自由落体v0v0tgt23b平抛运动是一种理想化的运动模型，不考虑空气阻力，且只受重力的作用，加速度大小为g，方向竖直向下，所以平抛运动是匀变速曲线运动，a错，b对；因为vgt，所以做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化(包括大小和方向)相等，但每秒内速率的变化不相等，c错；据ygt2得t ，所以得xv0tv0，由此可见，平抛运动的水平位移由初速度v0和竖直位移y共同决定，d错4cd平抛运动受重力作用，a错平抛运动加速度为重力加速度，是恒定的，故是匀变速曲线运动，b错5d击中时，子弹肯定在c点的正下方，即子弹的水平位移x100 m，竖直位移y20 m，xv0t，ygt2，解得v050 m/s.课堂探究练1d2bd平抛运动可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，其加速度恒为g，故c错误，d正确；由平抛运动的规律ygt2得t，飞行时间仅由高度决定，a错误；又xv0tv0，b正确3a做平抛运动的物体，只受重力作用，所以运动过程中的加速度始终为g；水平方向不受力，做匀速直线运动，速度不变，所以a正确；竖直方向做自由落体运动，vgt，速度持续增加，位移也时刻变化，故c、d错误4b点评(1)初速度水平，只受重力作用的物体的运动是平抛运动(2)平抛运动可看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动5c竖直方向的速度：vy，由vygt，知：t，故c正确6c根据题意，可知物体与斜面相撞时的速度vt跟竖直方向的夹角等于(30)，如图所示根据平抛运动性质，将vt分解成水平分量和竖直分量：vtsin v0，vtcos gt可知物体在空中飞行的时间t cot s选项c正确方法总结研究平抛运动通常采用“化曲为直”的方法(1)分解速度设平抛运动的初速度为v0，在空中运动时间为t，则平抛运动在水平方向的速度为vxv0，在竖直方向的速度为vygt，合速度为v，合速度与水平方向夹角为arctan .(2)分解位移平抛运动在水平方向的位移为xv0t，在竖直方向的位移为ygt2，对抛出点的位移(合位移)为s.7c不计空气阻力时，从飞机上每隔1 s释放下来的铁球的运动都是水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合运动由于铁球在水平方向上匀速运动的速度跟飞机水平飞行的速度(v)相等，因此4个铁球在空中的位置，总是处在飞机的正下方，分布在同一条竖直线上；4个铁球先后落地的时间间隔(t1 s)相等，落地点间的间距(xvt)也相等选项c正确8800 m解析如图所示，在地面上的观察者看来，从飞机上落下的物资在离开飞机前具有与飞机相同的水平速度由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动；由于竖直方向无初速度，而且只受重力作用，因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度由ygt2得，t s10 s设投出物资处距目标的水平距离为x，由于物资在水平方向做匀速运动，则xv0t8010 m800 m即飞行员应在距目的地水平距离为800 m远的地方投出救援物资方法总结(1)研究平抛运动时要先分析物体在水平和竖直两个方向上的运动情况，根据运动的等时性和矢量关系列方程(2)研究竖直方向的运动时，利用自由落体运动的一些推论会起到事半功倍的效果课后巩固练1d2c3bc炸弹投出后，具有与飞机相同的水平速度，故所有炸弹抛出后均做平抛运动，轨迹是抛物线；炸弹抛出后在竖直方向上自由下落，在水平方向与飞机一样做匀速运动，所以炸弹落地前总在飞机的正下方，落地前炸弹和飞机总排列成一条竖直线4c小球b以初速度v0水平抛出并落于c点，其水平方向做匀速直线运动，而在光滑的水平面上有小球a以初速度v0匀速直线运动，所以两球同时到达c点5c由于飞机在水平方向做匀速运动，当物体自由释放的瞬间，物体具有与飞机相同的水平初速度，则从飞机上看，物体始终处于飞机的正下方，选项b错；物体在重力的作用下在竖直方向做自由落体运动，所以选项a错误；在地面上看，由于物体具有水平方向的速度且只受重力的作用，因此物体做平抛运动，则c对，d错6c平抛运动的时间只与下落的高度有关，由t得tatbtc，由题图可知，在下落高度相同时，水平射程xaxbxc，所以vavbhb，所以tatb；水平位移由初始速度和小球在空中运动的时间决定，因xaxb，所以vavb，故a正确9cos 解析根据题中条件，小球做平抛运动的水平方向的位移xlcos ，竖直方向的位移ylsin ，则xv0t，ygt2，故v0，将上述条件代入得：v0，整理得：v0cos .10(1)10 m/s(2)20 m/s(3)15 m(4)10 m解析(1)物体抛出t11 s时，由速度方向可得tan 45，得v010 m/s.(2)物体落地时，由速度方向可得cos 60，得v20 m/s.(3)因vyvsin 60gt2，得t2 s，故hgt15 m.(4)物体的水平射程xv0t210 m.1117.3 m/s与水平地面的夹角约为54.71.41 s解析设物体从抛出到落地所用时间为t，根据平抛运动的性质可知vxv0，vygt，y.所用时间t s1.41 s.落地时的速度大小v m/s17.3 m/s.速度方向与水平地面的夹角为，则arctan arctan 54.7.落地时的速度大小为17.3 m/s，方向与水平地面的夹角约为54.7，所用时间为1.41 s.12(1)180 m(2)104 m/s(3)649 m解析(1)直升机的高度hgt21062 m180 m.(2)警告弹爆炸前瞬间在竖直方向上的速度vygt106 m/s60 m/s所以v0 m/s60 m/s104 m/s.(3)直升机到海盗船的距离s m649 m.习题课基础练1(双选)关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是()a物体只受重力作用，做的是ag的匀变速运动b初速度越大，物体在空间的运动时间越长c物体在运动过程中，在相等的时间间隔内水平位移相等d物体在运动过程中，在相等的时间间隔内竖直位移相等2(双选)关于平抛运动，下列说法正确的是()a从同一高度，以大小不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定同时着地，但抛出的水平距离一定不同b从不同高度，以相同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定不能同时着地，抛出的水平距离也一定不同c从不同高度，以不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定不能同时着地，抛出的水平距离也一定不同d从同一高度，以不同的速度同时水平抛出两个物体，它们一定不能同时着地，抛出的水平距离也一定不同3做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是()a大小相等，方向相同 b大小不等，方向不同c大小相等，方向不同 d大小不等，方向相同4飞机以150 m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让a球落下，相隔1 s又让b球落下，不计空气阻力，在以后的运动过程中，关于a、b两球相对位置的关系，下列结论中正确的是()aa球在b球的前下方ba球在b球的后下方ca球在b球的正下方5 m处d以上说法都不对5在高处以初速度v0水平抛出一粒石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹角为的过程中，石子水平位移的大小为()a. b.c. d.6如图1所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足()图1atan sin btan cos ctan tan dtan 2tan 7物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的正切值tan 随时间t变化的图象是下列图中的()提升练8.图2如图2所示，从倾角为的斜面上a点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上b点时所用的时间为()a.b.c.d.9(双选)图3如图3所示，a、b两质点以相同的水平初速度v0抛出，a在竖直面内运动，落地点为p1，b沿光滑斜面运动，落地点为p2，不计阻力，比较p1、p2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地时速度的大小关系，正确的是()ap2较远bp1、p2一样远ca落地时速率大da、b落地时速率一样大10(双选)图4平抛运动可以分解为水平和竖直方向上的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图线，如图4所示，若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是()a图线2表示竖直分运动的vt图线bt1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30ct1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切值为d2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为60题号12345678910答案11.汽车以16 m/s的速度在地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放一书包，架高1.8 m，汽车突然刹车，刹车的加速度大小是4 m/s2，致使书包从架上落下，忽略书包与架子间的摩擦及空气阻力，g取10 m/s2，则书包落在车上距车后壁_ m处12为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破飞机在河道上空高h处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标，求炸弹从刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小(不计空气阻力)13.图5如图5所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离x100 m，子弹射出的水平速度v200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间，目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？14a、b两个小球由柔软的细线相连，线长l6 m；将a、b球先后以相同的初速度v04.5 m/s，从同一点水平抛出(先a后b)，相隔时间t0.8 s.(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？(g取10 m/s2)习题课1ac2ab根据平抛运动的规律，水平位移xv1t，竖直位移ygt2，所以落地时间由抛出时的高度决定，水平位移由抛出高度和初速度共同决定，所以a、b正确3a4d5c6d物体从斜面顶端抛出落到斜面上，平抛运动过程位移与水平方向的夹角等于斜面倾角，即tan ，而落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角正切值tan ，所以tan 2tan ，d项正确7b由平行四边形定则可知tan ，而vygt，所以tan t，tan 与t成正比，所以b正确8b设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为xv0t，ygt2，如图所示，由几何关系知tan ，所以ttan .9ad10ac平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直