新教材同步备课2024春高中物理课时分层作业3抛体运动的规律新人教版必修第二册

课时分层作业(三)抛体运动的规律◎题组一平抛运动及其规律应用1．关于平抛运动，下列说法正确的是()A．平抛运动是匀速运动B．平抛运动是加速度不断变化的运动C．平抛运动是匀变速曲线运动D．做平抛运动的物体落地时速度方向可能是竖直向下的2．(2022·山东潍坊市高一期中)在平抛运动中，小球的运动可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，下列说法正确的是()A．水平方向的分运动是匀加速运动B．竖直方向的分运动是匀加速运动C．水平方向的分速度均匀增加D．竖直方向的分速度不变3．(2022·甘肃兰州市第一中学高一期中)如图所示，小杰在同一位置先后水平抛出三个相同的小球，分别落到水平地面的A、B、C三点，不计空气阻力，则()A．落到A点的球初速度最大B．落到B点的球初速度最大C．落到C点的球初速度最大D．三个球的初速度大小相等4．如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为45°。从抛出开始计时，质点到A点与质点运动到B点的时间之比是()A．13 B．C．23 D5．某工厂为了落实有关节能减排政策，水平的排水管道满管径工作，减排前、后，水落点距出水口的水平距离分别为x0、x1，则减排前、后单位时间内的排水量之比()A．x0x1C．x1x0◎题组二一般抛体运动6．如图是斜向上抛出的物体的运动轨迹，C点是轨迹最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是(不计空气阻力)()A．物体在C点的速度为零B．物体在A点的速度与在B点的速度相同C．物体在A点、B点的水平分速度等于物体在C点的速度D．物体在A、B两点的竖直分速度相同7．(多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则()A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大8．(多选)如图所示，一物体以初速度v0做斜抛运动，v0与水平方向成θ角。AB连线水平，则从A到B的过程中，下列说法正确的是()A．上升时间t＝vB．最大高度h＝vC．在最高点速度为0D．AB间位移xAB＝29．(多选)如图所示，节水灌溉中的喷嘴距地高0.8m，假定水从喷嘴水平喷出，喷灌半径为4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则()A．水下落的加速度为8m/s2B．水从喷嘴到地面的时间为0.4sC．水从喷嘴喷出后速度不变D．水从喷嘴喷出的速率为10m/s10．(多选)(2022·山东卷)如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离为4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为()A．v＝5m/s B．v＝32m/sC．d＝3.6m D．d＝3.9m11．(2022·河南开封高一检测)用30m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角(g取10m/s2)。(1)求此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移；(2)再经多长时间，物体的速度与水平方向的夹角为60°？12．单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM＝10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2，sin72.8°＝0.96，cos72.8°＝0.30。求：(1)运动员腾空过程中离开AD的位移的最大值d；(2)M、N之间的距离L。课时分层作业(三)12345678910CBCBACCDABDBDBD1．C[做平抛运动的物体只受重力，加速度始终为重力加速度，其运动性质是匀变速曲线运动，又因平抛运动水平方向速度不变，故落地时速度方向和加速度方向不可能在同一直线上，C正确，A、B、D错误。]2．B[平抛运动在水平方向上不受力，做匀速直线运动，故A、C错误；平抛运动在竖直方向上只受重力，初速度为零，做自由落体运动，即初速度为0的匀加速直线运动。故B正确，D错误。故选B。]3．C[小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。三个小球抛出点的高度相同，所以落地时间相同，由题图可知落到C点的球水平位移最大，所以其初速度最大，故C正确。故选C。]4．B[设初速度为v0，将A、B两点的速度分解，在A点tan30°＝vAyv0＝gtAv0，解得tA＝3v03g；在B点tan45°＝vByv0＝g5．A[设管的横截面积为S，则排水量为V排＝SL，L＝vt，减排前，水流速为v1，则t时间内排水量V排1＝Sv1t＝Sx0，减排后，水流速为v2，则t时间内排水量V排2＝Sv2t＝Sx1，减排前、后单位时间内的排水量之比V排1V排2＝6．C[斜抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是竖直上抛运动，故A错误，C正确；物体在A、B两点的竖直分速度方向不同，故B、D错误。]7．CD[A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，A项错误；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B项错误；由于B球的水平射程比较大，故B球的水平速度及落地时的速度均比A球的大，C、D项正确。]8．ABD[将物体的初速度沿着水平和竖直方向分解，有：v0x＝v0cosθ，v0y＝v0sinθ，上升时间t＝v0yg＝v0sinθg，故A正确；根据位移公式，最大高度为：h＝v0y22g＝v0sinθ22g，故B正确；在最高点速度的竖直分量为零，但水平分量不为零，故最高点速度不为零，故C错误；结合竖直上抛运动的对称性可知，运动总时间为：t′＝2t＝2v0sin9．BD[水喷出后做平抛运动，下落的加速度为10m/s2，故A错误；根据h＝12gt2得t＝2hg＝2×0.810s＝0.4s，故B正确；水从喷嘴喷出后竖直分速度增大，水平分速度不变，故合速度增大，故C错误；水从喷嘴喷出的速率v0＝xt＝410．BD[设网球飞出时的速度为v0，竖直方向v0竖直2＝2g(H－h)，代入数据得：v0竖直＝2×10×8.45-1.25m/s＝12m/s，则v0水平＝132-122m/s＝5m/s，网球水平方向到P点的距离x水平＝v0水平t＝v0水平·v0竖直g＝6m，根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量：v0水平⊥＝v0水平·45＝4m/s，平行墙面的速度分量v0水平∥＝v0水平·35＝3m/s，反弹后，垂直墙面的速度分量：v′水平⊥＝0.75·v0水平⊥＝3m/s，则反弹后的网球速度大小为v＝v水平⊥'2+v0水平∥2＝32m/s，网球落到地面的时间t′11．解析：根据题意，可知物体的运动在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向为自由落体运动，运动示意图如图所示：(1)由图示可知tan30°＝vyvtA＝v0tan30所以，在此过程中水平方向的位移xA＝v0tA＝303m竖直方向的位移y＝12gt(2)设物体在B点时的速度方向与水平方向成60°角，总飞行时间为tB，则tB＝v0tan60°所以，物体从A点运动到B点经历的时间Δt＝tB－tA＝23s。答案：(1)303m15m(2)23s12．解析：(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得v1＝vMsin72.8° ①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得mgcos17.2°＝ma1 ②由运动学公式得d＝v122联立①②③式，代入数据得d＝4.8m。 ④(2)在M点，设