(新课标)2015-2016学年高中物理第5章曲线运动2平抛运动课时作业新人教版必修2

1平抛运动1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是()A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同【解析】在平抛运动中速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都等于9.8m/s，方向都是竖直向下．选项A正确．【答案】A2．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是()A．变加速运动B．匀变速运动C．匀速率曲线运动D．可能是两个匀速直线运动的合运动【解析】平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确．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，所以D项错误．【答案】B3．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，2013年的IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)()图5­2­17A．适当减少v0B．适当提高hC．适当减小mD．适当减小L【解析】欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝12gt2、水平方向L＝v0t，得y＝gL22v20，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．【答案】A4．(2015·成都高一检测)如图所示，下面关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t的变化图象正确的是()2【解析】如图，tanθ＝vyvx＝gtv0，可见tanθ与t成正比，选项B正确．【答案】B5．(多选)物体在做平抛运动时，在相等时间内，下列哪些量相等()A．速度的增量B．加速度C．位移的增量D．位移【解析】平抛运动是匀变速曲线运动，加速度是恒定的，B正确；平抛运动可以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，任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv＝Δvy＝g·Δt，A正确；在相等时间间隔Δt内，水平位移x＝v0Δt相等，而竖直位移y＝vΔt＋12gΔt2是随时间增大的，所以位移不是均匀变化的，C、D错误．【答案】AB6．如图5­2­18所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为()图5­2­18A.23sB.223sC.3sD．2s【解析】把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动，抛出时只有水平方向的速度v0，垂直地撞在斜面上时，既有水平方向分速度v0，又有竖直方向的分速度vy.物体速度的竖直分量确定后，即可求出物体飞行的时间．如图所示，把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度vy，则有tan30°＝v0vyvy＝gt，解两式得t＝vyg＝3v0g＝3s，故C正确．3【答案】C7.如图5­2­19所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5，则v1、v2、v3之间的正确的关系是()图5­2­19A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1【解析】由AB∶BC∶CD＝1∶3∶5知三小球竖直方向上的位移之比应是1∶4∶9，则小球从被抛出到落到B、C、D三点所用时间之比t1∶t2∶t3＝1∶2∶3，而三种情况下小球的水平位移相同，小球的初速度与其运动时间成反比，所以v1∶v2∶v3＝6∶3∶2，C项正确．【答案】C8．如图5­2­20所示，飞机距地面高度H＝500m，水平飞行速度v1＝100m/s，追一辆速度为v2＝20m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？(g取10m/s2)图5­2­20【解析】炸弹离开飞机后做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上以飞机的速度v1做匀速直线运动．由H＝12gt2得炸弹在空中的飞行时间为t＝2Hg＝2×50010s＝10s.10s内在水平方向上炸弹和汽车的位移分别为v1t和v2t，要使炸弹击中汽车，则飞机投弹的位置距汽车的水平距离为x＝v1t－v2t＝(v1－v2)t＝(100－20)×10m＝800m.4【答案】800m[超越自我·提升练]9．(多选)(2015·唐山高一检测)刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图5­2­21所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g＝10m/s2)()图5­2­21A．1m/sB．2m/sC．3m/sD．4m/s【解析】由h＝12gt2知，面片在空中的运动时间t＝2hg＝0.4s，而水平位移x＝v0t，故面片的初速度v0＝xt，将x1＝0.5m，x2＝1.5m代入得面片的最小初速度v01＝x1t＝1.25m/s，最大初速度v02＝x2t＝3.75m/s，即1.25m/s≤v0≤3.75m/s，B、C选项正确．【答案】BC10．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图5­2­22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，在下列条件下，乙球可能击中甲球的是()图5­2­22A．同时抛出，且v1v2B．甲先抛出，且v1v2C．甲先抛出，且v1v2D．甲后抛出，且v1v2【解析】甲球从较高位置抛出，击中时甲的竖直位移大，运动时间长，故应先抛出甲球．甲、乙两球的水平位移相等，由x＝v0t，t甲t乙，所以v1v2.故选项B正确．【答案】B11．从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，取g＝10m/s2.求：(1)物体抛出时的初速度大小；5(2)物体在空中运动的时间；(3)物体落地时的水平位移．【解析】(1)由平抛运动的规律知v＝v2x＋v2y3s末v＝50m/s，vy＝gt＝30m/s解得vx＝40m/s，即v0＝40m/s.(2)物体在空中运动的时间t＝2hg＝2×8010s＝4s.(3)物体落地时的水平位移x＝v0t＝40×4m＝160m.【答案】(1)40m/s(2)4s(3)160m12．光滑的水平面上，一个质量为2kg的物体从静止开始运动，在前5s受到一个沿正东方向、大小为4N的水平恒力作用，从第6s初开始，改受正北方向、大小为2N的水平恒力，作用时间为10s．求物体在15s内的位移和15s末的速度大小．【解析】前5s内，物体做匀加速直线运动，l5＝12at21＝12·F1mt21＝25m，v5＝F1mt1＝10m/s.接着物体做类平抛运动，如图所示，后10s内物体向东的位移x＝v5t2＝100m.向正北方向位移y＝12a′t22＝12·F2m·t22＝50m，向正北方向速度vy＝a′t2＝10m/s，则v15＝v25＋v2y＝102m/s,15s内位移s＝l5＋x2＋y2＝134.6m.【答案】134.6m102m/s