2011年高三物理同步测控优化训练4（3.探究平抛运动的规律） 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 更上一层楼更上一层楼 基础基础 巩固巩固 1 下列关于平抛运动的说法中正确的是 A 平抛运动是非匀变速运动 B 平抛运动是匀速运动 C 平抛运动是匀变速曲线运动 D 平抛运动是加速度方向不变 大小变化的曲线运动 解析 解析 做平抛运动的物体只受重力作用 由牛顿第二定律可知平抛运动的加速度为 g 方 向竖直向下 故平抛运动是匀变速曲线运动 答案答案 C 2 平抛物体的运动规律可以概括为两点 水平方向做匀速直线运动 竖直方向做自由 落体运动 为了研究平抛物体的运动 可做下面的实验 如图 6 3 8 所示 用小锤打击弹性 金属片 A 球就水平飞出 同时 B 球被松开 做自由落体运动 两球同时落到地面 这个实 验 图 6 3 8 A 只能说明上述规律中的第 条 B 只能说明上述规律中的第 条 C 不能说明上述规律中的任何一条 D 能同时说明上述两条规律 解析 解析 通过这个实验只能观测到两球同时落地 答案 答案 B 3 决定平抛运动飞行时间的因素是 A 初速度 B 抛出时的高度 C 抛出时的高度和初速度 D 以上都不对 解析 解析 由合运动与分运动的同时性可知 竖直方向的运动时间就是平抛运动的时间 答案 答案 B 4 2006 重庆理综 如图 6 3 9 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 图 6 3 9 A ta tb va vb B ta tb va vb C ta tb va vb D ta tb va vb 解析解析 平抛运动的运动时间 取决于初始高度 故有 ta tB 初速度 v s t 由于 g h t 2 sa sb 且 ta tb 因此有 va vB 综上所述 A 选项正确 答案 答案 A 用心 爱心 专心2 5 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为 tA tB tC 空气阻力不计 则下列说 法正确的是 A tA tB tC B tA tB tC C tA tB tC D tA tB tC 解析 解析 三者在竖直方向的运动情况完全相同 因此落地时间相同 B 和 C 的区别仅是 C 在水 平方向飞得更远 答案 答案 D 6 质量为 m 的子弹在 h 10 m 高处以 800 m s 的水平速度射出枪口 质量为 M 已知 M m 的物体也在同一地方同时以 10 m s 的水平速度抛出 不计空气阻力 则有 A 子弹和物体同时落地 B 子弹落地比物体迟 C 子弹水平飞行距离较长 D 无法确定 解析 解析 决定一个平抛运动在空中运动总时间的因素是抛出时的竖直高度 做平抛运动的物体 在水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度 答案答案 AC 7 关于平抛运动 下列说法中正确的是 A 平抛运动是匀变速运动 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 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 解析 解析 从平抛运动的基本特点和基本规律着手考虑 做平抛运动的物体只受重力 加速度恒 定 它是一个匀变速曲线运动 因此 A 正确 又由速度的变化量 v 与时间 t 的关系可得 v g t 即在任何相等的时间内速度的变化量相等 故 B 正确 平抛运动可分解为水平方向 的匀速直线运动及竖直方向的自由落体运动 且落地时间 落地速度为 g h t 2 所以 C 对 D 错 故应选 ABC ghvvvv yx 2 2 0 22 答案 答案 ABC 综合综合 应用应用 8 如图 6 3 10 所示 火车车厢在水平轨道上以速度 v 向西做匀速直线运动 车上有人以相 对车厢为 u 的速度向东水平抛出一小球 已知 v u 站在地面上的人看到小球的运动轨迹应 是 图中箭头表示列车运动的方向 图 6 3 10 解析 解析 因为 v u 故小球相对地的速度大小是 v u 方向向西 与火车同向 因此小球做 平抛运动 答案 答案 D 9 经典回放 图 6 3 11 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 用心 爱心 专心3 上述三条轨迹可得出结论 图 6 3 11 解析 解析 应该从比较 A B C 三球的运动规律入手 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 所以 做平抛运动的物体在水平方 向做匀速直线运动 在竖直方向做自由落体运动 答案 答案 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 10 一物体被水平抛出后 t s 2t s 3t s 内竖直下降的距离之比为 通过的水平距 离之比为 解析 解析 平抛运动的竖直分运动为自由落体运动 则由 h gt2得 t s 2t s 3t s 内竖直下降 2 1 距离之比为 h1 h2 h3 1 4 9 水平分运动为匀速直线运动 由 x v0t 得 x1 x2 x3 1 2 3 答案答案 1 4 9 1 2 3 11 试根据平抛运动原理设计 测量弹射器弹丸出射初速度 的实验方案 提供的实验器材为 弹射器 含弹丸 如图 6 3 12 所示 铁架台 带有夹具 米尺 图 6 3 12 1 画出实验示意图 2 认真安装弹射器 3 实验中需要测量的量 并在示意图中用字母标出 为 4 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等 在实验中应采取的方法是 5 计算公式为 解析 解析 根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理 可知使弹丸做平抛运动 通过测量下落高 度可求出时间 再测出水平位移可求出其平抛的初速度 答案 答案 1 实验示意图如图所示 2 弹射器必须保持水平 以保证弹丸初速度沿水平方向 3 应测出弹丸下降的高度 y 和水平射程 x 如图所示 4 在不改变高度 y 的条件下进行多次实验测量水平射程 x 得出水平射程 x 的平均值 x 以减 小误差 用心 爱心 专心4 5 因为 所以 又 x v0t 得 2 2 1 gty g y t 2 gy x t x v 2 0 12 在研究平抛运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长 L 1 25 cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图 6 3 13 中 a b c d 所示 则小球平抛的初速度 的计算式为 v0 用 L g 表示 其值是 图 6 3 13 解析 解析 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 即初速度为零的匀加速直线运动 水平分 运动是匀速直线运动 由 ab bc cd 知 相邻两点的时间间隔相等 设为 T 竖直方向相邻 两点间隔之差相等 s L 则 s at2得 L gT2 时间 T 内 水平位移为 s 2L 知 v0 2 m s 0 70 m s Lg gL L T s 2 2 8 91025 1 2 答案答案 0 70 m sLg2 13 某同学做 研究平抛物体的运动 的实验时 没有记下小球的抛出点 空间坐标系原点 O 和沿竖直方向的 Oy 轴 只画出了与初速度方向平行的 Ox 轴和一段小球运动的轨迹 如图 6 3 14 所示 如何只用一把刻度尺进行测量 从而求出小球抛出时的速度 图 6 3 14 解析 解析 在轨迹曲线上取 A B C 三点 使相邻两点间的 x 轴方向上的距离相等 即 xAB xBC x 则从 A 到 B 和从 B 到 C 所用时间相等 设为 T 则在竖直方向 A 和 B 两点 间的距离 yAB与 B 和 C 两点间的距离 yBC之差 yBC yAB gT2 则 T 由平抛运 g yy ABBC 动水平方向 x 轴方向 为匀速直线运动有 v0 x T x 由上式可知 只要 g yy ABBC 用直尺测出 x yBC yAB 代入上式即可计算出小球的初速度 v0 14 2006 全国理综 如图 6 3 15 所示 一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道 ABC 其 半径 R 0 5 m 轨道在 C 处与水平地面相切 在 C 处放一小物块 给它一个水平向左的初 速度 v0 5 m s 结果它沿 CBA 运动 通过 A 点 最后落在水平地面上的 D 点 求 C D 间的距离 s 取重力加速度 g 10 m s2 用心 爱心 专心5 图 6 3 15 解析 解析 本题考查机械能守恒定律 平抛运动等知识