高中物理人教版必修2重难点强化练（一）抛体运动

重难点强化练（一）抛体运动1.(多选)如图1所示，用细线悬吊于O点的小球在竖直平面内来回摆动，若摆线突然从悬点脱落，则小球以后的运动可能是()图1A．自由落体运动B．平抛运动C．斜上抛运动D．匀减速直线运动解析：选ABC当小球运动到最高点A或C时，速度为零，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做自由落体运动，选项A正确；当小球运动到最低点B时，速度方向水平，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做平抛运动，选项B正确；小球从B→A或从B→C运动的过程中，速度方向斜向上，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做斜上抛运动，选项C正确；不可能出现小球做匀减速直线运动的情况，选项D错误。2．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一物体，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解析：选C由于惯性，物体被自由释放后，水平方向仍具有与飞机相同的速度，所以从飞机上看，物体做自由落体运动，A、B错误；从地面上看，物体释放时已具有与飞机相同的水平速度，所以做平抛运动，C正确，D错误。3．(多选)斜抛运动与平抛运动相比较，正确的是()A．都是曲线运动，速度方向不断改变，因此不可能是匀变速运动B．都是加速度为g的匀变速曲线运动C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动D．都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动解析：选BD斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，A错、B对；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，如斜下抛运动也是速度增大的运动，C错；由Δv＝gΔt知D对。4．由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16eq\r(3)m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)()A．28.8m1.12×10－2m3B．28.8m0.672m3C．38.4m1.29×10－2m3D．38.4m0.776m3解析：选A由题意可知，水离开喷口做斜抛运动，根据斜抛运动规律可得，v竖直＝vsin60°，v竖直2＝2gh，v竖直＝gt，联立可得，h＝eq\f(vsin60°2,2g)＝28.8m，t＝eq\f(vsin60°,g)＝2.4s；所以空中水柱的水量V＝Qt＝eq\f(0.28×2.4,60)m3＝1.12×10－2m3，A项正确。5.如图2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()图2A．v1＝v2 B．v1＝eq\f(s,H)v2C．v1＝eq\r(\f(H,s))v2 D．v1＝eq\f(H,s)v2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＝eq\f(1,2)gt2，H－h＝v2t－eq\f(1,2)gt2，联立以上三式得，v1、v2的关系为v1＝eq\f(s,H)v2，故B正确。6.如图3所示，在倾角为θ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()图3A.eq\f(2v0sinθ,g) B.eq\f(2v0tanθ,g)C.eq\f(v0sinθ,g) D.eq\f(v0tanθ,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＝eq\f(1,2)gt2。如图所示，由几何关系知tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，解得小球运动的时间为t＝eq\f(2v0tanθ,g)，选项B正确。7.如图4所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则()图4A.eq\f(tanθ2,tanθ1)＝2 B．tanθ1·tanθ2＝2C.eq\f(1,tanθ1·tanθ2)＝2 D.eq\f(tanθ1,tanθ2)＝2解析：选B由题意知：tanθ1＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)，tanθ2＝eq\f(x,y)＝eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝eq\f(2v0,gt)。由以上两式得：tanθ1tanθ2＝2。故B项正确。8.(多选)如图5所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上。已知底线到网的距离为L，重力加速度为g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是()图5A．球的速度v等于Leq\r(\f(g,2H))B．球从击出至落地所用时间为eq\r(\f(2H,g))C．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关解析：选AB球做平抛运动，从击出至落地所用的时间为t＝eq\r(\f(2H,g))，选项B正确；球的速度v＝eq\f(L,t)＝Leq\r(\f(g,2H))，选项A正确；球从击球点至落地点的位移为eq\r(H2＋L2)，这个位移与球的质量无关，选项C、D错误。9.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图6中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是()图6A．① B．②C．③ D．④解析：选A不计空气阻力的情况下，两球沿同一方向以相同速率抛出，其运动轨迹是相同的，选项A正确。10.(多选)如图7所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中的A、B两点。已知在A点时小球的速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点时小球的速度方向与水平方向的夹角为60°。空气阻力忽略不计，g取10m/s2，则以下判断中正确的是()图7A．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝(eq\r(3)－1)sB．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝eq\r(3)sC．A、B两点间的高度差h＝10mD．A、B两点间的高度差h＝15m解析：选AC小球在A点时的竖直分速度vAy＝v0tan45°＝v0，在B点时的竖直分速度vBy＝v0tan60°＝eq\r(3)v0，由vy＝gt得小球从抛出到运动到A点经历的时间为t1＝eq\f(vAy,g)＝eq\f(10,10)s＝1s，小球从抛出到运动到B点经历的时间为t2＝eq\f(vBy,g)＝eq\f(\r(3)×10,10)s＝eq\r(3)s，所以小球从A点运动到B点经历的时间为Δt＝t2－t1＝(eq\r(3)－1)s，选项A正确，B错误；小球从抛出到运动到A点和B点的过程中，在竖直方向下落的高度分别为hA＝eq\f(1,2)gt12＝eq\f(1,2)×10×12m＝5m，hB＝eq\f(1,2)gt22＝eq\f(1,2)×10×(eq\r(3))2m＝15m，所以A、B两点间的高度差h＝h2－h1＝(15－5)m＝10m，选项C正确，D错误。11.如图8所示，小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。取g＝10m/s2，tan53°＝eq\f(4,3)，求：图8(1)小球在空中的飞行时间。(2)抛出点距落点的高度。解析：如图所示。由几何关系知β＝90°－37°＝53°。(1)由图得tanβ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)，得飞行时间t＝eq\f(v0,g)tanβ＝2s。(2)高度h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×22m＝20m。答案：(1)2s(2)20m12.如图9所示，水平传送带的速度为4.0m/s，它的右端与等高的光滑水平平台相接触。一工件m(可看成质点)轻轻放于传送带的左端，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出，恰好落在小车左端。已知平台与小车的高度差h＝0.8m，小车左端距平台右端的水平距离s＝1.2m，取g＝10m/s2，求：图9(1)工件水平抛出的初速度v0。(2)传送带的长度L。解析：(1)工件从平台右端水平抛出后，做平抛运动