2019-2020学年新教材高中物理 课时跟踪训练（五）平抛运动的三类模型 新人教版必修第二册

1 课时跟踪训练 五 课时跟踪训练 五 平抛运动的三类模型平抛运动的三类模型 a 级 学考达标 1 如图所示 一个电影替身演员准备跑过一个屋顶 然后水平 地跳跃并离开屋顶 在下一栋建筑物的屋顶上着地 如果他在屋顶 跑动的最大速度是 4 5 m s 那么下列关于他能否安全跳过去的说法 正确的是 g取 10 m s2 a 他安全跳过去是可能的 b 他安全跳过去是不可能的 c 如果要安全跳过去 他在屋顶水平跳跃速度应大于 4 5 m s d 如果要安全跳过去 他在屋顶水平跳跃速度应小于 4 5 m s 解析 选 b 由h gt2 x v0t 将h 5 m x 6 2 m 代入解得 安全跳过去的最 1 2 小水平速度v0 6 2 m s 故选项 b 正确 a c d 均错误 2 如图所示 以 9 8 m s 的水平初速度v0抛出的物体 飞行一段 时间后 垂直地撞在倾角为 30 的斜面上 这段飞行所用的时间为 g取 9 8 m s2 a s b s 2 3 2 2 3 c s d 2 s 3 解析 选 c 把物体的末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度vy 则 有 tan 30 vy gt 解得t s 故 c 正确 v0 vy vy g 3v0 g3 3 如图所示 在倾角为 的斜面上的a点 以水平速度v0 抛出一个小球 不计空气 阻力 则小球落到斜面上的b点时所用的时间为 a b 2v0sin g 2v0tan g c d v0sin g v0tan g 解析 选 b 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x v0t y gt2 如图所示 由几 1 2 2 何关系知 tan 解得小球运动的时间为t 选项 b 正确 y x 1 2gt2 v0t gt 2v0 2v0tan g 4 如图所示 相对的两个斜面 倾角分别为 37 和 53 在顶点两 个小球a b以同样大小的初速度分别向左 向右水平抛出 小球都落在 斜面上 若不计空气阻力 已知 sin 53 0 8 cos 53 0 6 则 a b两个小球的竖直位移之比为 a 1 1 b 3 4 c 9 16 d 81 256 解析 选 d 根据 tan 得 平抛运动的时间t 因为 tan 1 2gt2 v0t gt 2v0 2v0tan g 37 tan 53 9 16 可知两球平抛运动的时间之比为 9 16 根据h gt2知 a b 1 2 两球的竖直位移之比为 81 256 故 d 项正确 a b c 项错误 5 斜面上有a b c d四个点 如图所示 ab bc cd 从a点正 上方的o点以速度v水平抛出一个小球 它落在斜面上b点 若小球从 o点以速度 2v水平抛出 不计空气阻力 则它落在斜面上的 a c与d之间某一点 b c点 c b与c之间某一点 d d点 解析 选 c 过b作一条与水平面平行的虚线 如图所示 若没有 斜面 当小球从o点以速度 2v水平抛出时 小球落在水平面上时水平位 移变为原来的 2 倍 则小球将落在所画水平线上c点的正下方 但是现 在有斜面的限制 小球将落在斜面上的b c之间 故 c 正确 6 从倾角为 足够长的斜面上的m点 以初速度v0水平抛出 一小球 不计空气阻力 落到斜面上的n点 此时速度方向与水平方 向的夹角为 经历时间为t 下列各图中 能正确反映t及 tan 与v0关系的图像是 解析 选 d 球落在斜面上 水平方向与竖直方向位移间的关系为 tan 解得 t 可知t与初速度v0成正比 故 a b 错误 速 y x 1 2gt2 v0t gt 2v0 2v0tan g 度与水平方向夹角的正切值为 tan 2tan 与时间 初速度无关 为一定 vy vx gt v0 3 值 故 c 错误 d 正确 7 如图所示 在某次空投演习中 离地距离为h处的飞机发射一 颗导弹 导弹以水平速度v1 射出 欲轰炸地面上的目标p 反应灵敏 的地面拦截系统同时以速度v2 竖直向上发射导弹进行拦截 设飞机发 射导弹时与拦截系统的水平距离为s 如果拦截成功 不计空气阻力 则v1 v2 的关系应 满足 a v1 v2 b v1 v2 s h c v1 v2 d v1 v2 h s h s 解析 选 b 设经过时间t拦截成功 此时飞机发射的导弹在竖直方向上下落了h 导 弹做平抛运动 则拦截系统的导弹竖直上升了h h 由题意知 水平方向上有s v1t 竖直方向上有h gt2 h h v2t gt2 联立以上三式得 v1 v2 的关系为v1 v2 1 2 1 2 s h 故 b 正确 8 如图所示 质量相同的a b两质点 从同一点o分别以相同 的水平速度v0沿x轴正方向抛出 质点a在竖直平面内运动 落地 点为p1 质点b沿光滑斜面运动 落地点为p2 并且p1和p2在同一 水平地面内 不计空气阻力 则下列说法正确的是 a 从抛出到落地 质点a的运动时间长 b 从抛出到落地 质点a b沿x轴方向的位移相同 c 落地时质点a b的速率相等 d 落地时质点a的速率大 解析 选 c 设斜面的高度为h 斜面倾角为 从抛出到落地 质点a b的运动时 间分别为ta tb 沿x轴方向的位移分别为xa xb 落地时质点a b的速率分别为 va vb 则对质点a h gta2 得ta vay gta 对质点 1 2 2h g2gh b gtb2sin 得tb 则ta tb vby gtbsin h sin 1 2 2h gsin2 1 sin 2h g va vb 所以选项 c 正确 2ghv02 vay2v02 2ghv02 vby2v02 2gh a d 错误 由于xa v0ta xb v0tb 所以xa xb 故选项 b 错误 9 女子跳台滑雪等 6 个新项目已加入冬奥会 如图所示 运动 员踏着专用滑雪板 不带雪杖在助滑路上 未画出 获得一速度后水 平飞出 在空中飞行一段距离后着陆 这项运动非常惊险 设一位 运动员由斜坡顶的a点沿水平方向飞出的速度v0 20 m s 落点 4 在斜坡上的b点 斜坡倾角 取 37 斜坡可以看成一斜面 取g 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 求 1 运动员在空中飞行的时间t 2 a b间的距离s 解析 1 运动员由a点到b点做平抛运动 水平方向的位移x v0t 竖直方向的位移y gt2 1 2 又 tan 37 联立以上三式得t 3 s y x 2v0tan 37 g 2 由题意知 sin 37 y s 1 2gt2 s 得a b间的距离s 75 m gt2 2sin 37 答案 1 3 s 2 75 m b 级 选考提能 10 如图所示 从倾角为 的斜面上某点先后将同一小球以不同 的初速度水平抛出 小球均落在斜面上 当抛出的速度为v1时 小球 落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为 1 当抛出速度为v2时 小 球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为 2 则 a 当v1 v2时 1 2 b 当v1 v2时 1 2 c 无论v1 v2关系如何 均有 1 2 d 1 2的关系与斜面倾角 有关 解析 选 c 小球从斜面上某点抛出后落到斜面上 小球的位移与水平方向的夹角等 于斜面的倾角 即 tan 小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹 y x 1 2gt2 v0t gt 2v0 角的正切值 tan 故可得 tan 2tan 只要小球落到斜面上 位移方向 vy vx gt v0 与水平方向的夹角就总是 则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是 故速度方向 与斜面的夹角总是相等 与v1 v2的关系无关 c 选项正确 11 如图所示 窗子上 下沿间的高度h 1 6 m 墙的厚度d 0 4 m 某人在离墙壁 5 距离l 1 4 m 距窗子上沿h 0 2 m 处的p点 将可视为质点的小物件以速度v水平抛 出 小物件直接穿过窗口并落在水平地面上 取g 10 m s2 则v的取值范围是 a v 7 m s b v 2 3 m s c 3 m s v 7 m s d 2 3 m s v 3 m s 解析 选 c 若小物件恰好经窗口上沿 则有h gt12 l v1t1 解得v1 7 m s 若 1 2 小物件恰好经窗口下沿 则有h h gt22 l d v2t2 解得v2 3 m s 所以 3 1 2 m s v 7 m s 故 c 正确 12 如图所示 倾角为 的光滑斜面的长和宽分别为l1 l2 一 小球从斜面左上方顶点a处水平射入 从斜面右下方顶点b处离开 求小球在斜面上运动的时间以及小球刚射入斜面时的速度大小 解析 对小球进行受力分析 小球在光滑斜面上受到重力mg和支持 力fn的作用 如图所示 可得小球所受的合力大小为f合 mgsin 方向沿斜面向下 由牛顿第二定律