5.4 习题课：抛体运动的规律的应用（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 3 页5.4 习题课：抛体运动的规律的应用习题课：抛体运动的规律的应用一、选择题一、选择题1.物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角 的正切 tan 随时间 t 变化的图像是图中的()2. 如图 1 所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间 t 到达地面时，速度与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法正确的是()图 1A小球水平抛出时的初速度大小为 gttan B小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为2C若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大，则 减小3.如图所示，以 30m/s 的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为 30的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为 60，（取 g=10m/s2）则（）A物体在空中飞行的时间为3sB物体在空中飞行的时间为3 3sC物体落在斜面上的速度大小为20 3m/sD物体落在斜面上的速度大小为 60m/s4.如图所示，一物体自倾角为 的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上物体与斜第2 页,共 3 页面接触时速度与水平方向的夹角 满足( )ABtansin tancos CDtantan tan2tan 5.如图所示，质量相同的两小球 、 分别从斜面顶端和斜面中点沿水平方向抛出，恰abAB好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是 ()A小球 、 抛出时的初速度大小之比为ab2:1B小球 、 到达斜面底端时的位移之比为ab2 :1C小球 、 到达斜面底端时的动能之比为ab4:1D小球 、 到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为ab1:16如图所示，两小球从斜面顶端分别以和的水平初速度先后向右抛出，在斜面上的0v02v落点分别是和，不计空气阻力。若落在点的小球位移大小为，那么落在点的小球abaLb位移大小为（）ABCD2L3L4L8L7.如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点 M、N 与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在 M、N 两点，同时将两个小球以 v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点 Q，已知MOQ=60，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（）A两球抛出的速率之比为 13B若仅增大 v1，则两球将在落入坑中之前相撞第3 页,共 3 页C两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D若仅从 M 点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中8.两个相对的斜面，倾角分别为和，在顶点把两个小球以相同初速度分别向左、向037053右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，求解 A、B 两个小球落到斜面上的时间之比是多少9.如图 2 所示，窗子上、下沿间的高度 H1.6 m，墙的厚度 d0.4 m，某人在离墙壁距离L1.4 m、距窗子上沿 h0.2 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 g10 m/s2，不计空气阻力则 v 的取值范围是()图 2Av7 m/s Bv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s二、非选择题二、非选择题10.高 H=1.8m 的桌子和一个三角形斜面体 ABC 都固定在水平面上，竖直截面的示意图如图所示，桌子的长 l=2m，B、D 间的距离 x1=1.2m，B、C 间的距离 x2=1.8m，C 的正切值为。一滑块（可视为质点）自水平桌面左侧边滑上桌面，已知滑块与桌面间的动摩擦因59数，取重力加速度大小 g=10m/s2，不计空气阻力。0.5（1）若滑块恰好落在 B 点，求滑块滑上桌面的初速度大小；（计算结果可保留根号）（2）若要使滑块落在斜面 AC 上，求滑块自桌面右侧边缘滑出的速度范围。第1 页,共 7 页5.4 习题课：抛体运动的规律的应用习题课：抛体运动的规律的应用一、选择题一、选择题1.物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角 的正切 tan 随时间 t 变化的图像是图中的()【答案】B【解析】平抛运动水平方向上的速度不变，为 v0，在竖直方向上的分速度为vygt，tan ，g 与 v0为定值，所以 tan 与 t 成正比故 B 正确，A、C、Dvyv0gtv0错误2. 如图 1 所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间 t 到达地面时，速度与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法正确的是()图 1A小球水平抛出时的初速度大小为 gttan B小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为2C若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大，则 减小【答案】D【解析】将小球的速度、位移分解如图所示，vygt，v0，故 A 错误；设位vytan gttan 移方向与水平方向夹角为 ，则 tan 2tan ， ，故 B 错误；平抛运动的落地时间由2下落高度决定，与水平初速度无关，故 C 错误；由 tan 知，t 不变时，v0增大，vyv0gtv0第2 页,共 7 页则 减小，故 D 正确3.如图所示，以 30m/s 的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为 30的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为 60，（取 g=10m/s2）则（）A物体在空中飞行的时间为3sB物体在空中飞行的时间为3 3sC物体落在斜面上的速度大小为20 3m/sD物体落在斜面上的速度大小为 60m/s【答案】AC【解析】由题可知，落到斜面上时，速度方向与水平方向夹角为 30，根据平抛运动规律,o0cos30vvosin30vgt解得,故选 AC。20 3m/sv 3st 4.如图所示，一物体自倾角为 的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足( )ABtansin tancos CDtantan tan2tan 【答案】：D【解析】：物体落在斜面上，位移与水平方向夹角的正切值200122gtgttanv tv 物体速度方向与水平方向夹角的正切值 tan=00yvgtvv 可知 tan=2tan故 D 正确，A、B、C 错误故选 D第3 页,共 7 页5.如图所示，质量相同的两小球 、 分别从斜面顶端和斜面中点沿水平方向抛出，恰abAB好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是 ()A小球 、 抛出时的初速度大小之比为ab2:1B小球 、 到达斜面底端时的位移之比为ab2 :1C小球 、 到达斜面底端时的动能之比为ab4:1D小球 、 到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为ab1:1【答案】D【解析】、两球平抛运动的高度之比为，水平位移之比为，根据，A2:12:1212hgt得，可知 、 抛出的初速度之比为，故错误。0 xv t02gvxhab2 :1A、由几何关系得，小球 、 到达斜面底端时的位移之比为，故错误。Bab2:1B、根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比C，将，代入解得2211:():()22KakbaabbEEmvmghmv mgh :2 :1abvv :2:1abhh ，故错误。:2:1KakbEEC、小球落在斜面上时，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正D切值的 2 倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故正确。故选：。DD6如图所示，两小球从斜面顶端分别以和的水平初速度先后向右抛出，在斜面上的0v02v落点分别是和，不计空气阻力。若落在点的小球位移大小为，那么落在点的小球abaLb位移大小为（）ABCD2L3L4L8L【答案】C【解析】设斜面倾角为，由题意知两次都落在斜面上，则两次位移与水平方向的夹角相等，当以速度抛时，飞行时间为 t，由平抛运动的推论得0v02tanyvv第4 页,共 7 页当以速度抛出时有02v102tan2yvv联立可得12yyvv可得当以速度抛出时飞行时间为 2t，则水平位移02v10224xvtx竖直位移211(2 )42ygty由22Lxy22111Lxy联立可得14LL故 C 正确，ABD 错误。故选 C。7.如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点 M、N 与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在 M、N 两点，同时将两个小球以 v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点 Q，已知MOQ=60，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（）A两球抛出的速率之比为 13B若仅增大 v1，则两球将在落入坑中之前相撞C两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D若仅从 M 点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中【答案】AB【解析】A由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等,11xvt22xv t由几何关系可知所以两球抛出的速率之比为 13，A 正确；213xxB由可知，若仅增大 v1，时间减小，所以两球将在落入坑中之前相撞，B12)2(Rvv t正确；C要使两小球落在坑中的同一点，必须满足 v1与 v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即落点不同，竖直方向位移就不同，t 也不同，所以两球抛出的速度之12()2vv tR和不是定值，C 错误；D由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，若仅从 M 点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，D 错误。故选 AB。8.两个相对的斜面，倾角分别为和，在顶点把两个小球以相同初速度分别向左、向037053第5 页,共 7 页右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，求解 A、B 两个小球落到斜面上的时间之比是多少【答案】9/16【解析】A：从位移关系入手，我们可以求出水平方向和竖直方向的位移大小：2012xv t ygt, B：由于物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角可知：，所以：tanyx 201tan2gtv t 0tanvtg tan379tan5316ABtt 9.如图 2 所示，窗子上、下沿间的高度 H1.6 m，墙的厚度 d0.4 m，某人在离墙壁距离L1.4 m、距窗子上沿 h0.2 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 g10 m/s2，不计空气阻力则 v 的取值范围是()图 2Av7 m/s Bv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s【答案】C【解析】若小物件恰好经窗口上沿，则有 h gt12，Lv1t1，解得 v17 m/s；若小物件恰12好经窗口下沿，则有 hH gt22，Ldv2t2，解得 v23 m/s，所以 3 m/sv7 m/s，12故 C 正确二、非选择题二、非选择题10.高 H=1.8m 的桌子和一个三角形斜面体 ABC 都固定在水平面上，竖直截面的示意图如图所示，桌子的长 l=2m，B、D 间的距离 x1=1.2m，B、C 间的距离 x2=1.8m，C 的正切值为。一滑块（可视为质点）自水平桌面左侧边滑上桌面，已知滑块与桌面间的动摩擦因59第6 页,共 7 页数，取重力加速度大小 g=10m/s2，不计空气阻力。0.5（1）若滑块恰好落在 B 点，求滑块滑上桌面的初速度大小；（计算结果可保留根号）（2）若要使滑块落在斜面 AC 上，求滑块自桌面右侧边缘滑出的速度范围。【答案】（1）m/s；（2）3m/s，5m/s02 6v 【解析】（1）设滑块到达桌面右侧边缘的速度为 v1，若滑块恰好落在 B 点，根据平抛运动规律有x1=v1t212Hgt解得v1=2m/s设滑块滑上桌面的初速度大小为 v0，在桌面上运动时的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律有mg=ma根据运动学公式有22012vval解得m/s02 6v （2）若滑块恰好落在 A 点，则有2211tan2Hxgt13 1xv t解得v3=3m/s若滑块恰好落在 C 点，则有x1+x2=v4t解得v4=5m/s第7 页,共 7 页故若要使滑块落在斜面 AC 上，滑块自桌面右侧边缘滑出的速度范围