平抛运动_章节学习

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题型：填空题

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填空题

飞机在高出地面500m的高度，以100m/s的速度水平飞行，g取10m/s2，不计空气的阻力．

（1）为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹______m．

（2）飞行员看到炸弹做什么运动______．

（3）地面上的人看到炸弹做什么运动______．

（4）以飞机投出炸弹时的位置O为坐标原点，以飞机运动方向为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向建立坐标系，在坐标系Oxy中标出炸弹被投下后第1s，第2s、第3s 时的位置．并画出该炸弹的运动轨迹（相对地）．

正确答案

1000

自由落体运动

平抛运动

解析

解：（1）根据h=得：t==s=10s．

则水平距离为：x=v0t=100×10m=1000m．

即应该在离轰炸目标的水平距离为1000m的地方投弹．

（2）、（3）炸弹被投出后只受重力，由于惯性，保持与飞机相同的水平速度，所以飞行员看到炸弹做自由落体运动，地面上的人看到炸弹做平抛运动．

（4）第1s位置坐标为：x1=v0t1=100m，y1==m=5m；

第2s位置坐标为：x2=v0t2=200m，y2==m=20m；

第3s位置坐标为：x3=v0t3=300m，y3===45m；画出该炸弹的运动轨迹如图所示．

故答案为：

（1）1000；（2）自由落体运动；（3）平抛运动；（4）第1s位置坐标为：（100m，5m）；第2s位置坐标为：（200m，20m）；第3s位置坐标为：（300m，45m）；

画出该炸弹的运动轨迹如图所示．

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题型：填空题

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填空题

以初速度v0水平抛出一物体，经过一段时间后，速度的大小为v，再经过相同的一段时间，物体速度的大小变为______．

正确答案

解析

解：设一段时间为t，物体抛出后做平抛运动，则有：

v2=v02+（gt）2 ①

设经过时间2t后的速度为v′，则有：

v′2=v02+（2gt）2 ②

由①②解得：

v′=

故答案为：

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题型：简答题

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简答题

如图所示，一物体在楼上距地面h=20m 高处被人以v0=5m/s水平抛出，g取10m/s2，求：

（1）物体经t=1s，物体距地面的高度？

（2）物体落地时速度大小及落地点到抛出点的水平距离？

正确答案

解：（1）物体经t=1s，物体距地面的高度 h′=h-=20-m=15m

（2）由h=得：t===2s

水平位移 x=v0t=5×2m=10m

落地时竖直方向分速度 vy=gt=10×2=20m/s

落地速度大小 v===5m/s

答：

（1）物体经t=1s，物体距地面的高度为15m．

（2）物体落地时速度大小为5m/s，落地点到抛出点的水平距离是10m．

解析

解：（1）物体经t=1s，物体距地面的高度 h′=h-=20-m=15m

（2）由h=得：t===2s

水平位移 x=v0t=5×2m=10m

落地时竖直方向分速度 vy=gt=10×2=20m/s

落地速度大小 v===5m/s

答：

（1）物体经t=1s，物体距地面的高度为15m．

（2）物体落地时速度大小为5m/s，落地点到抛出点的水平距离是10m．

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题型：简答题

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简答题

（2015秋•宁波校级月考）如图，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的．飞镖A与竖直墙壁成α角，飞镖B与竖直墙壁成β角；两者相距为d，假设飞镖的运动是平抛运动．求：

（1）射出点离墙壁的水平距离；

（2）若在该射出点水平射出飞镖C，要求它以最小动能击中墙壁，则C的初速度应为多大？

（3）在第（2）问情况下，飞镖C与竖直墙壁的夹角多大？射出点离地高度应满足什么条件？

正确答案

解：（1）设水平距离为S，镖的初速度为v0，竖直分速度为vy，速度与竖直方向的夹角为θ．

则vy=v0cotθ=gt

v0=

联立解得：t2=

下落高度h=gt2=Scotθ

则由题有：hA=S•cotα，

hB=S•cotβ

又 hB-hA=d

解得：S=

（2）设飞镖到达墙壁时的速度为v，则：

到达墙壁的动能：

由于：===

可知当sinθ•cosθ最大时，飞镖的动能最小，由三角函数的关系可知，sinθ•cosθ最大时θ=45°．

联立以上的方程，θ=45°时，得：=

（3）在（2）的情况下，若飞镖不落地，则最小的高度：==

答：（1）射出点离墙壁的水平距离是；

（2）若在该射出点水平射出飞镖C，要求它以最小动能击中墙壁，则C的初速度应为；

（3）在第（2）问情况下，飞镖C与竖直墙壁的夹角是45°．射出点离地高度应满足h＞．

解析

解：（1）设水平距离为S，镖的初速度为v0，竖直分速度为vy，速度与竖直方向的夹角为θ．

则vy=v0cotθ=gt

v0=

联立解得：t2=

下落高度h=gt2=Scotθ

则由题有：hA=S•cotα，

hB=S•cotβ

又 hB-hA=d

解得：S=

（2）设飞镖到达墙壁时的速度为v，则：

到达墙壁的动能：

由于：===

可知当sinθ•cosθ最大时，飞镖的动能最小，由三角函数的关系可知，sinθ•cosθ最大时θ=45°．

联立以上的方程，θ=45°时，得：=

（3）在（2）的情况下，若飞镖不落地，则最小的高度：==

答：（1）射出点离墙壁的水平距离是；

（2）若在该射出点水平射出飞镖C，要求它以最小动能击中墙壁，则C的初速度应为；

（3）在第（2）问情况下，飞镖C与竖直墙壁的夹角是45°．射出点离地高度应满足h＞．

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题型：填空题

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填空题

在高为5m的平台上，将物体以4m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，则物体在水平方向做______运动，在竖直方向上做______运动，小球到达地面时所经历的时间为______s，落地点的水平距离为______m，落地时的瞬时速度的大小为______m/s．（取g=10m/s2）

正确答案

匀速直线运动

自由落体运动

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4

解析

解：由题，物体做平抛运动，水平方向物体不受力，根据牛顿第一定律得知，物体做匀速直线运动．

竖直方向物体只受重力，初速度为零，做自由落体运动．

由h=得，

t==s=1s，

落地点的水平距离为x=v0t=4×1m=4m，

落地时竖直分速度为vy=gt=10m/s，

则落地时的瞬时速度的大小为v==m/s=2

故答案为：匀速直线运动，自由落体运动，1，4，2

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