平拋運(yùn)動(dòng)(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是 ()【解析】選C。做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,產(chǎn)生恒定的加速度,是勻變速運(yùn)動(dòng),其初速度與合外力不共線,做曲線運(yùn)動(dòng),故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),A、B錯(cuò)誤,C正確;平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),故落地時(shí)的速度是水平方向的分速度和豎直方向的分速度的合速度,其方向一定與豎直方向(或水平方向)有夾角,D錯(cuò)誤。2.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),它的速度方向與水平方向的夾角α的正切值tanα隨時(shí)間t變化的圖像是圖中的 ()【解析】選B。平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的速度v0不變,在豎直方向上的分速度為vy=gt,tanα=QUOTE=QUOTE,g與v0為定值,所以tanα與t成正比,故B正確。3.如圖,在同一豎直面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點(diǎn),分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是 ()a>tb,va<vb a>tb,va>vba<tb,va<vb a<tb,va>vb【解析】選A。由于小球b距地面的高度小,由h=QUOTEgt2可知tb<ta,而小球a、b運(yùn)動(dòng)的水平距離相等,由x=v0t可知,va<vb,由此可知A正確。4.(2020·佛山高一檢測(cè))如圖所示,x軸在水平地面上,y軸沿豎直方向,圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正方向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的,不計(jì)空氣阻力,則 ()【解析】選B。豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)h=QUOTEgt2,得:t=QUOTE,知a比b的高度低,a比b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短;b、c下降的高度相同,b和c運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,故A錯(cuò)誤,B正確;a比b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短,a的水平位移大于b,則a的水平初速度大于b,故C錯(cuò)誤;b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,b的水平位移大于c,則b的水平初速度大于c,故D錯(cuò)誤。5.如圖,某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€(gè)質(zhì)量不等的石塊,分別落到A、B兩處。不計(jì)空氣阻力,則落到B處的石塊 ()A.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)B.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短C.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短D.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)【解析】選B。落到B處的石塊下落的高度較小,根據(jù)t=QUOTE,知落在B處的石塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短,根據(jù)初速度v0=QUOTE知,落在B處的石塊水平位移大,時(shí)間短,則初速度較大,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。6.(2020·三亞高一檢測(cè))兩個(gè)相同高度的斜面傾角分別為30°、60°,兩小球分別由斜面頂端以大小相同的水平速度v水平拋出,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)兩球都能落在斜面上,則分別向左、右兩側(cè)拋出的小球下落高度之比為 ()A.1∶2B.3∶1C.1∶9D.9∶1【解析】選C。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及落在斜面上的特點(diǎn)可知,x=vt,y=QUOTEgt2,tanθ=QUOTE,分別將θ為30°、60°代入可得兩球平拋所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶3,兩球下落高度之比為1∶9,C正確。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)如圖,滑雪訓(xùn)練平臺(tái)高h(yuǎn)=5m,一運(yùn)動(dòng)員以初速度v0從平臺(tái)邊緣水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),著地點(diǎn)距平臺(tái)邊緣水平距離x=10m。重力加速度取g=10m/s2。求運(yùn)動(dòng)員:(1)飛行時(shí)間t;(2)初速度v0的大小;(3)著地時(shí)速度方向與水平方向間的夾角θ?！窘馕觥?1)由豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)h=QUOTEgt2,可得時(shí)間為:t=QUOTE=QUOTEs=1s。(2)運(yùn)動(dòng)員水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則可得初速度大小為:v0=QUOTE=QUOTEm/s=10m/s。(3)運(yùn)動(dòng)員落地時(shí),在豎直方向的分速度為:vy=gt=10×1m/s=10m/s。則有:tanθ=QUOTE=QUOTE=1,得:θ=45°,即著地時(shí)速度方向與水平方向間的夾角為45°。答案:(1)1s(2)10m/s(3)45°8.(12分)如圖所示,將某物體以一定的速度水平拋出,A、B是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),物體在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度方向與水平方向的夾角分別為θ1=37°、θ2=53°,且物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間Δt=1s。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求該物體水平拋出時(shí)的速度大小v0。(2)求A、B兩點(diǎn)間的高度差Δh?！窘馕觥?1)設(shè)物體從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:tanθ1=QUOTE,tanθ2=QUOTE其中:vyB=vyA+gΔt聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0=QUOTEm/s,vyB=QUOTEm/s(2)由速度位移公式有:2gΔh=QUOTE-QUOTE代入數(shù)據(jù)解得:Δh=17.9m答案:(1)QUOTEm/s(2)17.9m(15分鐘·40分)9.(6分)(多選)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的物體,若g已知,再給出下列哪組條件,可確定其初速度大小 ()A.水平位移 C.落地時(shí)速度大小和方向 【解析】選C、D。知道水平位移,根據(jù)公式x=v0t,時(shí)間未知,故v0不可求,A錯(cuò)誤;知道下落高度,根據(jù)h=QUOTEgt2,只能求解運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故B錯(cuò)誤;知道落地時(shí)速度大小和方向,只要將落地時(shí)速度正交分解到水平方向和豎直方向,水平方向的分速度就等于初速度,故C正確;知道落地時(shí)位移大小和方向,則將落地時(shí)位移分解到水平方向和豎直方向,根據(jù)x=v0t、y=QUOTEgt2就得到了初速度,故D正確。10.(6分)(多選)西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié),若一名兒童站在自家的平房頂上,向與他水平距離L的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿,第一次水平拋出的速度是v0,第二次水平拋出的速度是2v0,則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻過(guò)程中,有(不計(jì)空氣阻力) ()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2∶1B.下落的高度之比是2∶1C.下落的高度之比是4∶1D.運(yùn)動(dòng)的加速度之比是1∶1【解析】選A、C、D。兩次拋出后都碰到了墻,所以水平位移相同,西紅柿的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng);水平位移相同,初速度之比為1∶2,根據(jù)t=QUOTE可知,運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2∶1,故A正確;下落的高度h=QUOTEgt2,則下落高度之比為4∶1,故B錯(cuò)誤,C正確;都做平拋運(yùn)動(dòng),加速度都是重力加速度,即加速度之比是1∶1,故D正確。11.(6分)(多選)如圖甲是古代一種利用拋出的石塊打擊敵人的裝置,圖乙是其工作原理的簡(jiǎn)化圖。將質(zhì)量為m=10kg的石塊裝在距離轉(zhuǎn)軸L=4.8m的長(zhǎng)臂末端口袋中。發(fā)射前長(zhǎng)臂與水平面的夾角α=30°。發(fā)射時(shí)對(duì)短臂施力使長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止,石塊靠慣性被水平拋出。若石塊落地位置與拋出位置間的水平距離為s=19.2m。不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,則 ()12m/s16m/s20m/s16m/s【解析】選B、C。石塊平拋運(yùn)動(dòng)的高度:h=L+Lsin30°=7.2m,而h=QUOTEgt2,解得:t=QUOTE=QUOTEs=1.2s,則石塊拋出時(shí)的速度大小:v0=QUOTE=QUOTEm/s=16m/s,故A錯(cuò)誤,B正確;石塊落地時(shí)豎直方向上的分速度:vy=QUOTE=QUOTEm/s=12m/s,則落地時(shí)的速度大小:v=QUOTE=QUOTEm/s=20m/s,故C正確,D錯(cuò)誤。12.(22分)以v0=20m/s的速度水平拋出一石子,石子落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角θ=37°,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)石子落地時(shí)的速度大小;(2)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)題述過(guò)程中石子的位移方向與水平方向夾角的正切值tanα?！窘馕觥?1)石子落地時(shí)的速度大小v=