高中物理鲁科版第三章抛体运动3平抛运动 2023版学业分层测评12

学业分层测评(十二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列哪个运动是平抛运动()A．随电梯一起运动的物体的运动B．水平抛向空中的细绳的运动C．水平抛向空中的纸片的运动D．水平抛向空中的铅球的运动【解析】做平抛运动的物体要同时满足两个条件：(1)初速度水平；(2)只受重力作用．显然选项A不满足，选项B、C中物体所受空气阻力不能忽略，只有选项D中物体所受空气阻力可忽略，可看作平抛运动．【答案】D2．如图3­3­9所示，某同学让带有水的伞绕伞柄旋转，可以看到伞面上的水滴沿伞边水平飞出．若不考虑空气阻力，水滴飞出后在空中的运动是()图3­3­9A．匀速直线运动B．平抛运动C．自由落体运动D．圆周运动【解析】若不考虑空气阻力，由于惯性水滴在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上只受重力做自由落体运动，因此水滴飞出后在空中做平抛运动．B正确．【答案】B3．一个物体以初速度v0水平抛出，经时间t，竖直方向的速度大小为v0，则t等于()【导学号：45732085】\f(v0,g) \f(2v0,g)\f(v0,2g) \f(\r(2),g)v0【解析】平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，与水平分运动无关，由v＝gt得t＝eq\f(v,g)＝eq\f(v0,g)，所以A正确．【答案】A4．小球在离地面高为h处，以初速度v0水平抛出，球从抛出到着地，速度变化量的大小和方向为()\r(v\o\al(2,0)＋2gh)，方向竖直向下\r(2gh)，方向竖直向下\r(v\o\al(2,0)＋2gh)，方向斜向下\r(2gh)，方向斜向下【解析】如图所示，速度变化量为竖直方向上的速度vy，则由veq\o\al(2,y)＝2gh，得vy＝eq\r(2gh)，方向竖直向下，B正确．【答案】B5．如图3­3­10所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是 ()【导学号：45732086】图3­3­10A．ta>tb，va<vbB．ta>tb，va>vbC．ta<tb，va<vbD．ta<tb，va>vb【解析】由于小球做平抛运动，在竖直方向上h＝eq\f(1,2)gt2，t＝eq\r(\f(2h,g))，因ha>hb，故ta>tb，因v＝eq\f(x,t)，由于水平方向sa＝sb，tb<ta，所以vb>va，故A项正确．【答案】A6.如图3­3­11所示是由实验得到的一条平抛运动的轨迹，若O点为抛出点，则在平抛运动的轨迹上，有纵坐标为h、4h、9h的三点，它们的横坐标之比为()【导学号：45732087】图3­3­11A．1∶2∶3B．1∶1∶1C．1∶3∶5D．3∶2∶1【解析】平抛运动在竖直方向是自由落体运动，根据h＝eq\f(1,2)gt2知，纵坐标为h、4h、9h的各点间的时间间隔相等．在水平方向是匀速直线运动，由x＝v0t知它们的横坐标之比为1∶2∶3.【答案】A7．以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，打在图3­3­12倾角θ为30°的斜面上，此时速度方向与斜面夹角α为60°(如图3­3­12所示)，则物体在空中飞行的时间为(不计空气阻力，g取10m/s2)()A．s \r(3)sC．\r(3)s D．3eq\r(3)s【解析】将物体打在斜面上时的速度沿水平方向和竖直方向进行分解．如图所示，得vy＝v0tan(α－θ) ＝30tan30°m/s＝10eq\r(3)m/s且vy＝gt，得t＝eq\r(3)s．选项B正确．【答案】B8.如图3­3­13所示，在高15m的平台上，有一个小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，当细线被烧断时，小球被弹出，不计一切阻力，图3­3­13(1)小球在空中运动的时间是多少？(2)已知小球落地时速度方向与水平方向成60°角，求小球被弹簧弹出时的速度大小？小球落地时，小球在水平方向的位移多大？(g取10m/s2)【解析】(1)根据竖直方向的自由落体运动h＝eq\f(1,2)gt2，t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(3)s.(2)把速度进行分解，tan60°＝eq\f(gt,v0)，v0＝eq\f(gt,tan60°)＝10m/s.由水平方向做匀速直线运动，水平距离x＝v0t＝10eq\r(3)m.【答案】(1)eq\r(3)s(2)10m/s10eq\r(3)m[能力提升]9．(多选)如图3­3­14所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视做平抛运动，下列表述正确的是()图3­3­14A．球的速度v等于Leq\r(\f(g,2H))B．球从击出至落地所用时间为eq\r(\f(2H,g))C．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【解析】由平抛运动规律知，在水平方向上有：L＝vt，在竖直方向上有：H＝eq\f(1,2)gt2，联立解得t＝eq\r(\f(2H,g))，v＝Leq\r(\f(g,2H))，所以A、B正确；球从击球点至落地点的位移为s＝eq\r(H2＋L2)，C、D错误．【答案】AB10．如图3­3­15所示，从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α1，当抛出的速度为v2时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α2，则()【导学号：45732088】图3­3­15A．当v1＞v2时，α1＞α2B．当v1＞v2时，α1＜α2C．无论v1、v2大小如何，均有α1＝α2D．3tanθ＝tan(α1＋θ)【解析】如图，由平抛中点结论得，2tanθ＝tanφ，φ＝θ＋α，无论v多大，θ不变，得出φ不变，α也不变，所以无论v多大，α1＝α2，故A、B、D错误，C正确．【答案】C11．如图3­3­16所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s＝100m，子弹射出的水平速度v＝200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2.图3­3­16求：(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？ (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？【解析】(1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间击中目标靶，则t＝eq\f(s,v)，代入数据得t＝s.(2)目标靶做自由落体运动，则h＝eq\f(1,2)gt2，代入数据得h＝m.【答案】(1)s(2)m12．跳台滑雪是勇敢者的运动，如图3­3­17所示，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观．设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡b点着陆，如图所示．测得a、b间距离L＝40m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看作一个斜面．试计算：【导学号：45732089】图3­3­17(1)运动员起跳后他在空中从a到b飞行的时间．(2)运动员在a点的起跳速度大小．(不计空气阻力，g取10m/s2)【解析】(1)运动员做平抛运动，其位移为L，将位移