《平抛运动》同步练习3-1

平抛运动平抛运动 同步练习同步练习 第第1课时课时 一 选择题 1 关于抛体运动 下列说法正确的是 A 将物体以某一初速度抛出后的运动 B 将物体以某一初速度抛出 只有重力作用下的运动 C 将物体以某一初速度抛出 满足合外力为零的条件下的运动 D 将物体以某一初速度抛出 满足除重力外其他力的合力为零的条件下的运动 图1 2 如图1所示 在光滑的水平面上有一个球a以初速度v0运动 同时刻在它的正上方有 小球b也以v0为初速度水平抛出 并落于c点 则 A 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 3 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风 若风速越大 则降落伞 A 下落的时间越短 B 下落的时间越长 C 落地时速度越小 D 落地时速度越大 图2 4 如图2所示 在同一竖直面内 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 经过时间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 ta tb va vb D tavb 5 某同学对着墙壁练习打网球 假定球在墙面上以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至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到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 图3 6 如图3所示 水平抛出的物体抵达斜面上端P处时 其速度方向恰好沿着斜面方向 然后沿斜面无摩擦滑下 下图中的图象表示物体沿x方向和y方向运动的速度 时间图象 其中正确的是 7 人站在平台上平抛一小球 球离手的速度为v1 落地时速度为v2 不计空气阻力 下图中能表示出速度矢量的演变过程的是 二 非选择题 8 一次扑灭森林火灾的行动中 一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320 m 高处 机身可绕旋翼的轴原地旋转 机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90 水流喷出速度为30 m s 不计空气阻力 取g 10 m s2 请估算能扑灭地面上火灾的面 积 计算结果保留两位有效数字 9 如图4所示 AB为斜面 图4 倾角为30 小球从A点以初速度v0水平抛出 恰好落在B点 求 1 AB间的距离 2 物体在空中飞行的时间 10 图5 如图5所示 跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出 经3 0 s落到斜坡上 的A点 已知O点是斜坡的起点 斜坡与水平面的夹角 37 运动员的质量m 50 kg 不 计空气阻力 取sin 37 0 60 cos 37 0 80 g取10 m s2 求 1 A点与O点的距离L 2 运动员离开O点时的速度大小 平抛运动平抛运动 1 B 2 C 3 D 根据运动的独立性原理 水平方向吹来的风不会影响竖直方向的运动 A B 错误 根据速度的合成 落地时速度v 若风速越大 vx越大 则降落伞落地时 v2 x v2 y 速度越大 4 A 由于小球b距地面的高度小 由h gt2可知tb ta 而小球a b水平距离相等 1 2 由x v0t可知 va vb 由此可知A正确 5 A 球落地时所用时间为t1 0 4 s或t2 0 6 s 所以反弹点的高度为 x1 v x2 v y1 gt 0 8 m或y2 gt 1 8 m 故选A 1 2 2 1 1 2 2 2 6 C 整个运动可分为两个阶段 开始的平抛运动和后续的匀加速直线运动 平抛运 动在水平方向是匀速直线运动 竖直方向是自由落体运动 第二阶段的匀加速直线运动可 分解为水平和竖直方向的两个匀加速直线运动 这两个分运动的初速度分别是平抛运动的 末速度在水平和竖直方向的分速度 加速度也是由实际运动的加速度在这两个方向分解而 来 显然A项错 在速度图象中图线向上倾斜表示加速 向下倾斜表示减速 B项错 选项 C D的区别在于第二阶段的加速度和重力加速度的大小关系 很显然第二阶段的加速度 小 故只有C项表示的关系正确 7 C 8 1 8 105 m2 解析 已知y 320 m v0 30 m s 当水流沿水平方向射出时 在水平地面上落点最 远 由平抛运动的规律得 y x v0t v0 gt2 2 2y g 代入数据解得 x 240 m 由于水管可在竖直方向到水平方向旋转 所以灭火面积是半径为x的圆面积 S x2 3 14 2402 m2 1 8 105 m2 9 1 2 4v2 0 3g 2 3v0 3g 解析 小球做平抛运动 在水平方向上是匀速直线运动 在竖直方向上是自由落体运 动 有 x v0t y gt2 2 小球由A点抛出 落在B点 故有 tan 30 y x gt 2v0 t x v0t 2v0tan 30 g 2 3v0 3g 2 3v2 0 3g 故AB间的距离 L x cos 30 4v2 0 3g 10 1 75 m 2 20 m s 解析 1 运动员在竖直方向做自由落体运动 有 Lsin 37 gt2 1 2 A点与O点的距离L 75 m gt2 2sin 37 2 设运动员离开O点时的速度为v0 运动员在水平方向做匀速直线运动 即Lcos 37 v0t 解得v0 20 m s Lcos 37 t 第第2课时课时 实验 研究平抛运动实验 研究平抛运动 一 选择题 1 数码相机大多具有摄像功能 每秒钟拍摄大约15帧照片 一同学用它拍摄小球从水 平面飞出后做平抛运动的几张连续照片 下列处理正确的是 A 只要测出相邻两照片上小球的距离 就能判断平抛运动的特点 B 只要测出相邻两照片上小球的水平距离 就能判断平抛运动在水平方向上的运动 特点 C 只要测出相邻两照片上小球的竖直距离 就能判断平抛运动在水平方向上的运动 特点 D 只要测出相邻两照片上小球的竖直距离 就能判断平抛运动在竖直方向上的运动 特点 2 在研究平抛物体的运动的实验中 为了求平抛物体的初速度 需直接测的数据有 A 小球开始滚下的高度 B 小球在空中飞行的时间 C 运动轨迹上某点P的水平坐标 D 运动轨迹上某点P的竖直坐标 3 下列哪些因素会使 研究平抛运动 实验的误差增大 A 小球与斜槽之间有摩擦 B 安装斜槽时其末端不水平 C 建立坐标系时 以斜槽末端端口位置为坐标原点 D 根据曲线计算平抛运动的初速度时 在曲线上取作计算的点离原点O较远 二 非选择题 4 在做 研究平抛运动 的实验时 让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动 通 过描点法画出小球做平抛运动的轨迹 为了能较准确地描绘运动轨迹 下面列出了一些操 作要求 将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 A 调节斜槽末端保持水平 B 每次释放小球的位置必须不同 C 每次必须由静止释放小球 D 记录小球位置用的木条 或凹槽 每次必须严格地等距离下降 E 小球运动时不应与木板上的白纸 或方格纸 相接触 F 将球的位置记录在纸上后 取下纸 用直尺将点连成折线 图1 5 如图1所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片 图中 A B C为三个同时由同一点出发的小球 AA 为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨 迹 BB 为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹 CC 为C球自由下落的运动轨迹 通过 分析上述三条轨迹可得出结论 1 2 6 某同学设计了一个研究平抛运动的实验 实验装置示意图如图2所示 A是一块平 面木板 在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽 图2中P0P0 P1P1 槽间距离均 为d 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上 实验时依次将B板插入A板的各插槽中 每次让 小球从斜轨的同一位置由静止释放 每打完一点后 把B板插入后一槽中并同时向纸面内 侧平移距离d 实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点 如图3所示 图2 图3 1 实验前应对实验装置反复调节 直到 每次让小球从同一位置由静止释放 是为了 2 每次将B板向内侧平移距离d 是为了 3 在图3中绘出小球做平抛运动的轨迹 7 在做 研究平抛运动 的实验中 为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置 实 验时用了如图4所示的装置 先将斜槽轨道的末端调整水平 在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸 将该木板 竖直立于水平地面上 使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 小球撞到木板并在白纸上 留下痕迹A 将木板向远离槽口平移距离x 再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 小 球撞在木板上得到痕迹B 又将木板再向远离槽口平移距离x 小球再从斜槽上紧靠挡板处 由静止释放 再得到痕迹C 若测得木板每次移动距离x 10 00 cm A B间距离y1 5 02 cm B C间距离y2 14 82 cm 请回答下列问题 g取9 8 m s2 图4 1 为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 2 根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0 用题中所给字 母表示 3 小球初速度的测量值为 m s 8 如图5 用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易 多功能实验器 利用该 实验器 一方面能测弹簧的劲度系数 另一方面可测量小球平抛运动的初速度 还可以用 来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系 图5 1 用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作的 和 然后由 公式 求出k的平均值 2 使用该装置测量小球的初速度时 需要多次将弹簧的右端拉压到 填 同一 或 不同 位置 然后分别测出小球几次飞出后的 和 再由公式 求出初速度的平均值 第第2课时课时 实验 研究平抛运动实验 研究平抛运动 1 BD 我们研究平抛运动是采用运动的分解 在水平方向和竖直方向上研究 所以 需要测量水平间距和竖直间距 故选项B D正确 2 CD 由平抛运动规律 竖直方向y gt2 水平方向x v0t 因此v0 x 可见 1 2 g 2y 只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y 就可求出初速度v0 故C D正确 3 BC 4 ACE 首先必须保证小球做平抛运动 因此必须通过调节使斜槽的末端保持水平 因为要画同一运动的轨迹 所以必须使每次释放小球的位置相同 且由静止释放 以保证 获得相同的初速度 记录小球位置用的木条 或凹槽 不必严格的等距离下降 因为本实 验要求只描绘运动轨迹 研究其运动规律是从轨迹上研究 实验要求小球滚下时不能碰到 木板平面 避免因摩擦 或碰撞 而使运动轨迹改变 最后轨迹应连成平滑的曲线 5 1 做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动 2 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 解析 仔细观察照片可以发现 B C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上 说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同 而A B两小球在任一 曝光瞬间的位置总在同一竖直线上 说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速 直线运动相同 6 1 斜轨末端水平 A板水平 插槽P0P0 垂直斜轨并在斜轨末端正下方 使小球每 次做平抛运动的初速度都相同 2 使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向 实际运动的距离 3 见解析图 解析 1 要保证小球做平抛运动 斜槽末端必须水平 每次让小球从同一位置由静止 释放 是为了保证小球离开斜槽末端的速度相同 2 由于槽间距离均为d 小球相邻两次打到纸板上时运动的水平