平抛运动_章节学习

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题型：单选题

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单选题

做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（　　）

A物体的高度和受到的重力

B物体受到的重力和初速度

C物体的高度和初速度

D物体受到的重力、高度和初速度

正确答案

C

解析

解：对于做平抛运动的物体，

水平方向上：x=V0t

竖直方向上：h=gt2

所以水平位移为 x=V0，

所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度，

故选：C．

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题型：填空题

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填空题

将一小球以10m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，则小球抛出点离地面的高度为______，飞行的水平距离是______．（g取10m/s2）

正确答案

5m

10m

解析

解：（1）根据几何关系得：

解得：vy=v0=10m/s

平抛运动竖直方向做自由落体运动，则

运动时间t=

小球抛出点离地面的高度h=

（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，x=v0t=10m

故答案为：5m；10m．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A沿路径1抛出时的小球落地的速率最小

B沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长

C三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D三个小球抛出的初速度水平分量相等

正确答案

C

解析

解：设任一小球初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v．

A、C、D、取竖直向上方向为正方向，小球竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为a=-g，由0-=-2gh，得：

vy=，h相同，vy相同，则三个小球初速度的竖直分量相同．

由速度的分解知：vy=v0sinα，由于α不同，所以v0不同，沿路径1抛出时的小球的初速度最大．

根据机械能守恒定律得知，小球落地时与抛出时速率相等，所以可知三个小球落地时的速率不等，也是沿路径1抛出时的小球的初速度最大．

又有 vy=vxtanα，vy相同，α不同，则vx不同，初速度水平分量不等，故C正确，AD错误．

B、由运动学公式有：h=g（）2，则得：t=2，则知三个球运动的时间相等；故B错误．

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

一架飞机正保持在H=2000m高度的空中以恒定的速度V飞行．在飞行过程中自由释放一颗炸弹，经过t=30s后飞行员听见落地的爆炸声．假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度均为V0=330m/s，炸弹运动过程受到的空气阻力忽略不计．请求出该架飞机的飞行速度V （取g=10m/s2，取来计算）．

正确答案

解：设炸弹自由释放后在空中运行t1 时间后落地爆炸，由平抛运动规律有，

H=gt12，

则t1===20s，

爆炸声传到飞行员时间为t2，

则t2=t-t1=10s

爆炸点距飞行员距离 S2=V0t2=330×10m=3300m

根据几何关系有：H2+（Vt2）2=（V0t2）2

解得：

答：该飞机的飞行速度为262.5 m/s．

解析

解：设炸弹自由释放后在空中运行t1 时间后落地爆炸，由平抛运动规律有，

H=gt12，

则t1===20s，

爆炸声传到飞行员时间为t2，

则t2=t-t1=10s

爆炸点距飞行员距离 S2=V0t2=330×10m=3300m

根据几何关系有：H2+（Vt2）2=（V0t2）2

解得：

答：该飞机的飞行速度为262.5 m/s．

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题型：多选题

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多选题

在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，要是两球在空中相遇，则（　　）

A先抛出A球

B两球同时抛出

CA球的初速度较大

D两球质量相同

正确答案

B,C

解析

解：A、由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，

由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故B正确，A错误．

C、由于A的水平位移大，而时间相等，所以A的初速度大，故C正确；

D、下落时间与球的质量无关，故D错误．

故选：BC

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题型：单选题

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单选题

如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，A、B、C为运动轨迹上的三点，以A为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出点在轨迹上，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为（　　）

A0.5m/s

B1m/s

C1.5m/s

D2m/s

正确答案

B

解析

解：设AB间和BC间的时间间隔为T

在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.1s．则初速度 v0==m/s=1m/s．

故选：B．

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题型：单选题

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单选题

在高处以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成θ角的过程中（不计空气阻力），石子的水平位移的大小是（　　）

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解：由于石子的速度方向到与水平方向成θ角，所以竖直分速度为vy=v0tanθ，由vy=gt，可得时间为t=

所以x=．

故选：C．

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题型：填空题

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填空题

某物体以20m/s的初速度水平抛出，经2s钟，物体下落的高度是______m，水平方向的位移是______m，此时物体的速度大小是______m/s，速度与水平方向的夹角是______度．（g取10m/s2）

正确答案

20

40

20

45

解析

解：（1）物体下落的高度为：h==m=20m．

（2）水平方向上的位移为：x=v0t=20×2m=40m．

（3）物体2s时的竖直分速度为：vy=gt=10×2m/s=20m/s，

则2s时的速度为：v==20m/s．

设2s时的速度方向与水平方向的夹角为α，

则tanα==1，

解得：α=45°．

故答案为：20，40，20，45．

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题型：多选题

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多选题

A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（　　）

A球1和球2运动的时间之比为2：1

B球1和球2动能增加量之比为1：2

C球1和球2抛出时初速度之比为：1

D球1和球2运动时的加速度之比为1：2

正确答案

B,C

解析

解：A、因为AC=2AB，则EC的高度差是EB高度差的2倍，根据得，t=，解得运动的时间比为1：．故A错误；

B、根据动能定理得，mgh=△Ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2．故B正确；

C、DAC在水平方向上的位移是DB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为2：1．故C正确；

D、平抛运动的加速度为g，两球的加速度相同．故D错误．

故选：BC．

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题型：简答题

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简答题

一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2．请估算能扑灭地面上火灾的面积．（结果保留3位有效数字）

正确答案

解：已知h=300m，v0=30m/s，

当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，由平抛规律：

竖直方向上：h=gt2，

水平方向上：x=v0t，

解得：x=v0=30×=240m，

由于水管可在竖直方向和水平方向旋转，所以灭火面积是半径为x的圆面积：

S=πx2=3.14×2402m2=1.81×105m2

答：能扑灭地面上火灾的面积为1.81×105 m2．

解析

解：已知h=300m，v0=30m/s，

当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，由平抛规律：

竖直方向上：h=gt2，

水平方向上：x=v0t，

解得：x=v0=30×=240m，

由于水管可在竖直方向和水平方向旋转，所以灭火面积是半径为x的圆面积：

S=πx2=3.14×2402m2=1.81×105m2

答：能扑灭地面上火灾的面积为1.81×105 m2．

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