平抛运动规律的综合应用含详解答案.doc

平抛运动规律的综合应用时间：45分钟 满分：100分一、选择题(共5小题，每小题6分，共30分，每小题给出的四个选项中只有一项符合题意)1(2016江西模拟)在全国田径锦标赛上高兴龙获得男子跳远冠军，在一次试跳中，他(可看做质点)水平距离达8 m，高达1 m设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为，若不计空气阻力，则tan等于()A. B.C. D12.A、B两质点以相同的水平速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，不计阻力，如图所示，比较P1、P2在x轴上远近关系是()AP1较远 BP2较远CP1、P2等远 DA、B两项都有可能3物体以一定的初速度水平抛出，不计空气阻力经过t1时间，其速度方向与水平方向夹角为37，再经过t2时间，其速度方向与水平方向夹角为53，则t1 t2为()A9 7 B7 9C16 9 D9 164如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和运动的时间ta，tb，tc的关系分别是()AvavbvctatbtcBvavbvctatbtcCvavbvctatbtcDvavbvctatbtc5(2016南京模拟)如图所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后从P点抛出，两次都碰撞到竖直墙壁下列说法中正确的是() A小球两次碰到墙壁前的瞬时速度相同B小球两次碰撞墙壁的点为同一位置C小球初速度大时，在空中运行的时间较长D小球初速度大时，碰撞墙壁的点在上方二、多选题(共3小题，每小题6分，共18分，每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，有漏选的得3分，有错选或不选的得0分)6对平抛运动的物体，若g已知，要确定其初速度大小需要给出下列条件中的()A水平位移B下落高度C落地时速度的大小和方向D落地时位移的大小和方向7两个相同直角斜面，已知底边长度是竖直边长度的2倍，如图固定水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度水平向右抛出小球，最后落在斜面上，不计空气阻力其中有三次的落点分别是M、N、P.由此下列推断三小球的情况正确的是()A落在P的小球飞行时间最长B落在P的小球飞行过程速度变化最小C落在P的小球飞行过程速度变化最快D小球落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直8乒乓球在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，现讨论乒乓球发球问题，已知球台长L，网高h，若球在球台边缘O点正上方某高度处，以一定的垂直球网的水平速度发出，如图所示，球恰好在最高点时刚好越过球网假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g)()A球的初速度大小B发球时的高度C球从发出到第一次落在球台上的时间D球从发出到被对方运动员接住的时间详解答案1C运动员的运动可以看作斜抛运动，画出轨迹图如下：将A到B的运动看作平抛运动的逆过程，速度夹角为，位移夹角为，根据平抛运动规律可知，tan2tan2，C选项正确2BA质点做平抛运动，设抛出点距地面的高度为h，由平抛运动的规律有xP1v0t1，hgt，联立得xP1v0 ，B质点在斜面上做类平抛运动，沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律有mgsinma，由运动学规律有at，xP2v0t2，则xP2v0，所以xP2xP1，故选项B正确3A速度夹角正切tan，解得t1，t1t2，A选项正确4C平抛运动时间由竖直高度决定，hgt2，解得t，tatbtc；水平位移xvt，a的水平位移最短，时间最长，则速度最小；c的水平位移最长，时间最短，则速度最大，vavbvc，C选项正确5D小球两次碰到墙壁前的瞬时速度方向不同，A选项错误；初速度越大，运动的时间越短，下降高度hgt2越小，碰撞墙壁的点在上方，B、C选项错误，D选项正确6CD平抛运动的物体水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动已知落地时速度的大小和方向，则初速度为落地速度的水平分速度选项C正确；由hgt2，xv0t，若已知落地时的位移大小和方向，则可求得h，x，继而可求得v0，选项D正确7BD由题图可知落在P点的小球下落高度最小，所以落在P点的小球飞行时间最短，选项A错误；小球在平抛运动中仅受重力作用，其加速度为重力加速度，所以落在P点的小球速度变化最小，三个小球速度变化快慢相同，故选项B正确，选项C错误；设斜面倾角为，由题意可知，落在M点的小球速度若与斜面垂直，则速度有水平向左的分速度，故落在M点的小球不可能与斜面垂直，落在N、P点的小球若瞬时速度与斜面垂直，则有tan，由此可知小球水平方向的平均速度和竖直方向的平均速度相等，则小球落到N点或P点时，水平位移和竖直位移相等，而小球的水平位移为2h12h2，竖直位移为h1h2，如图所示，故选项D正确8ABC根据题意分析可知，乒乓球在球台上的运动轨迹具有重复和对称性，故发球时的高度等于h；从发球到运动到P1点的水平位移等于L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间由于对方运动员接球的位置未知，所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间，故本题选A、B、C.三、填空题(共2小题，每小题6分，共12分)9如图所示，在高为h的平台边缘以初速度v0水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g.为使两球能在空中相遇，水平距离s应满足_10如图所示，将质量为m0.10 kg的小球以v010 m/s的水平速度抛出，下落h5.0 m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_.刚要撞击钢板时小球的速度大小为_(g取10 m/s2)四、论述、计算题(本题共3 小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明，计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11如图所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力(1)要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0为多大？(2)若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环你认为哪位同学的分析正确？如认为甲同学正确，求出相应的v0值；如认为乙同学正确，说明理由12(2016太原期中)如图，滑块从水平台面上A点以v06.0 m /s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数0.25，滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出，落在倾角为37的光滑斜面顶端，且速度恰好与斜面平行，已知斜面顶端与平台的高度差h0.45 m，取g10 m /s2，不计空气阻力，求：(sin370.6) (1)滑块从B点飞出时的速度；(2)AB的距离；(3)若斜面高H4.8 m，则滑块离开平台经过多长时间到达斜面底端？13体育课上同学们进行了一项抛球入筐游戏，球筐(筐壁厚忽略不计)紧靠竖直墙壁放在水平地面上，如图所示，某同学将球(可视为质点)正对竖直墙壁水平抛出并投入筐中，球筐高度和球筐左侧壁离墙壁的距离均为L0.4 m，球的抛出点离地面的高度H1.2 m，离墙壁的水平距离d2.0 m，球与墙壁碰撞前后瞬间速度大小相等，方向关于墙壁对称，g10 m /s2，空气阻力不计，求：(1)为使球落入筐中，球抛出时的最小速度；(2)为使球落入筐中，球与墙壁碰撞的最高点离地面的高度详解答案9.sv0解析：A做平抛运动，B做竖直上抛运动，要使两球在空中相遇，运动的时间必然小于A球运动时间，且A球的水平距离要等于s，即sv0.104510 m/s解析：小球碰撞钢板后速度反向，说明小球碰撞钢板时速度方向与钢板垂直由几何关系可知tan(vx为水平速度，且vxv0，vy为碰前竖直分速度)，vy10 m/s，代入得tan1，即得45，v10 m/s.11(1) (2)乙正确解析：(1)当小球下落高度为R时，竖直分速度最大，此时水平位移为R，根据平抛运动规律得Rgt2，Rv0t，联立解得初速度v0.(2)乙正确，设小球垂直击中环，则其速度方向必过圆心，设其与水平方向的夹角为，Rsingt2，R(1cos)v0t，tan，联立解得0，这是不可能的12(1)4 m/s(2)4 m(3)1.3 s解析：(1)滑块落在倾角为37的光滑斜面顶端，且速度恰好与斜面平行，斜面倾角等于速度夹角，tan，v2gh，解得vy3 m/s，vB4 m/s.(2)滑块在水平面上滑动时的加速度大小ag2.5 m/s2，根据速度位移公式得xAB4 m.(3)滑块平抛运动的时间t10.3 s，滑块在斜面上的加速度大小a1gsin376 m/s2，斜面初速度v5 m/s.根据运动学公式得vt2a1t，代入数据解得t21 s，总时