平抛运动_章节学习

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题型：单选题

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单选题

以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是（　　）

A瞬时速度的大小是v0

B运动时间是

C竖直分速度大小等于水平分速度大小

D运动的位移是

正确答案

A

解析

解：A、B、C、根据v0t=得，t=，则竖直分速度vy=gt=2v0，与水平初速度不等

根据平行四边形定则得，瞬时速度的大小为 v==v0．故A正确，BC错误．

D、平抛运动的水平位移 x=v0t=，则运动的位移 s=x=．故D错误．

故选：A．

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题型：单选题

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单选题

甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示．将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（　　）

A同时抛出，且v1＜v2

B甲比乙后抛出，且v1＞v2

C甲比乙早抛出，且v1＜v2

D甲比乙早抛出，且v1＞v2

正确答案

C

解析

解：设乙球击中甲球时，甲球下落高度为h1，乙球下落的高度为h2．

设甲球平抛运动的时间为t1=，乙球平抛运动的时间为t2=

由图看出，h1＞h2，则得t1＞t2．故要使乙球击中甲球，必须使甲比乙早抛出．

相遇时两球的水平位移相等则有

=

则得，v1＜v2．

故选C

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题型：单选题

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单选题

在某一高度以3m/s的速度沿水平方向抛出一物体，忽略空气阻力，当物体的速度为5m/s时，其竖直方向的分速度为（　　）

A3m/s

B4m/s

C5m/s

D6m/s

正确答案

B

解析

解：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动：

解得：m/s=4m/s

故选B．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘 C 点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为 R=1m，在圆盘直径 CD 的正上方，与 CD 平行放置一条水平滑道 AB，滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上，且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度 h=1.25m，在滑道左端静止放置质量为 m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为 μ=0.2，现用力 F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω=2π rad/s，绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度取10m/s2．

（1）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度；

（2）求拉力作用的最短时间．

正确答案

解：（1）物块平抛：；

物块离开滑道时的速度：

拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：F-μmg=ma1；得：

撤去外力后，由牛顿第二定律：-μmg=ma2；得：

匀加速运动的位移x1==×8×0.25m=1m，匀加速运动的速度v1=a1t1=4m/s．

匀减速运动的位移x2==3m．

板长L=x1+x2=4m．

故所需滑道的长度为4m．

（2）盘转过一圈时落入，拉力时间最短；

盘转过一圈时间：；

物块在滑道上先加速后减速，最终获得：v=a1t1-a2t2

物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=T

由上两式得：t1=0.3s

故拉力作用的最短时间为0.3s．

解析

解：（1）物块平抛：；

物块离开滑道时的速度：

拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：F-μmg=ma1；得：

撤去外力后，由牛顿第二定律：-μmg=ma2；得：

匀加速运动的位移x1==×8×0.25m=1m，匀加速运动的速度v1=a1t1=4m/s．

匀减速运动的位移x2==3m．

板长L=x1+x2=4m．

故所需滑道的长度为4m．

（2）盘转过一圈时落入，拉力时间最短；

盘转过一圈时间：；

物块在滑道上先加速后减速，最终获得：v=a1t1-a2t2

物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=T

由上两式得：t1=0.3s

故拉力作用的最短时间为0.3s．

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题型：填空题

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填空题

煤矿中采煤有一种方法称为“水力采煤法”，采煤过程中，工人手持水枪，水枪口为圆形，横截面积100cm2，水从水枪口水平射出击中煤层，煤层距枪口的水平距离为4m，水在竖直方向的落差为80cm，则每秒从枪口流出的水的体积为______m3．（计算时设枪口横截面积上各处水的速度都相同，取g=10m/s2）

正确答案

0.1

解析

解：水流出枪口后做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

竖直方向有：h=

水平方向有：x=vt

解得v=10m/s

则每秒从枪口流出的水的长度L=vt1=10m

水刚流出是圆柱状，则每秒从枪口流出的水的体积V=LS=10×100×10-4m3=0.1m3

故答案为：0.1

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题型：单选题

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单选题

关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量只有方向相同，大小不等

B任意连续相等的时间内，物体下落的高度之比为1：3：5…

C由t=可知，物体平抛的初速度越小，飞行时间越长

D由t=可知，物体下落的高度越低，飞行时间越短

正确答案

D

解析

解：A、因为平抛运动的加速度不变，则任意相等时间内速度变化量相同．故A错误．

B、从零时刻开始，在连续相等时间内的下落的高度之比为1：3：5：…，不是任意连续相等的时间内，故B错误．

C、平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关故C错误．

D、平抛运动的时间由高度决定，由t=可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长．故D正确．

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

从距地面高度为44m的地方水平抛出一物体，测得物体落地时通过的水平距离是90m，该物体抛出时的水平初速度是多大？

正确答案

解：据h=得，t===s

由x=v0t得 v0===m/s≈30.3m/s

答：该物体抛出时的水平初速度是30.3m/s．

解析

解：据h=得，t===s

由x=v0t得 v0===m/s≈30.3m/s

答：该物体抛出时的水平初速度是30.3m/s．

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题型：多选题

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多选题

2015年国际乒联世界巡回赛瑞典公开赛落下战幕，中国乒乓球队包揽男女单打、男女双打四个冠军．在比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，把两次的乒乓球看成完全相同的两个球，球1和球2，如图所示，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率

B球1的速度变化率小于球2的速度变化率

C球1的飞行时间大于球2的飞行时间

D过网时球1的速度大于球2的速度

正确答案

A,D

解析

解：AC、起跳后，乒乓球的运动视为斜抛运动，其逆过程为平抛运动．由h=，得t=，则球1的飞行时间等于球2的飞行时间．起跳时，竖直分速度为vy=gt，

重力功率为PG=mgvy，可知起跳时，两球的重力功率相等．故A正确，C错误；

B、不计乒乓球的旋转和空气阻力，知两球加速度等于g，相同，故球1的速度变化率等于球2的速度变化率，故B错误；

D、过网时球的速度是平抛运动的初速度，根据以上分析知运动时间相同，球1的水平位移大，故过网时球1的速度大于球2的速度，故D正确．

故选：AD

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题型：简答题

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简答题

在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第2s末小球速度大小为25m/s，（不计空气阻力，g=10m/s2）求：

（1）小球平抛的水平初速度的大小；

（2）这2s内小球的合位移的大小．

正确答案

解：（1）竖直方向上做自由落体运动，则在2s末，vy=gt=20m/s，

所以水平初速度 v0==m/s=15m/s

（2）这2s内小球的水平位移 x=v0t=15×2=30m，

竖直位移 h==m=20m

则合位移 s===36.1m

答：

（1）小球平抛的水平初速度的大小是15m/s；

（2）这2s内小球的合位移的大小是36.1m．

解析

解：（1）竖直方向上做自由落体运动，则在2s末，vy=gt=20m/s，

所以水平初速度 v0==m/s=15m/s

（2）这2s内小球的水平位移 x=v0t=15×2=30m，

竖直位移 h==m=20m

则合位移 s===36.1m

答：

（1）小球平抛的水平初速度的大小是15m/s；

（2）这2s内小球的合位移的大小是36.1m．

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题型：单选题

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单选题

物体做平抛运动时（　　）

A运动时间由初速度决定

B运动时间由高度决定

C水平位移由初速度决定

D水平位移由高度决定

正确答案

B

解析

解：A、B、平抛运动的物体竖直方向上做自由落体运动，由h=，得 t=，可知运动时间只由下落高度h决定．故A错误，B正确．

C、D、物体水平方向做匀速直线运动，则水平射程为 x=v0t=v0，可知水平射程由下落高度和初速度共同决定，故CD错误．

故选：B

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