【同步导学】物理教科2019版必修2：1.4 研究平抛运动的规律课后习题

4.研究平抛运动的规律基础巩固1.物体以初速度v0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是()A.v0g B.2v0g C答案：C解析：物体做平抛运动,其水平方向的位移为x=v0t,竖直方向的位移y=12gt2,且y=2x,解得t=42.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的正切值tanθ随时间t的变化图像正确的是()答案：B解析：如图所示,tanθ=vyvx=gt3.(多选)一个小球从高为h的地方以水平速度v0抛出,经t时间落到地面,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则小球落地时的速度可以表示为()A.v0+gt B.2C.v0D.v答案：CD解析：小球落地时竖直方向上的分速度vy=gt或vy=2gh。根据平行四边形定则得落地时的合速度v=v02v04.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,g取10m/s2。求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移。答案：(1)40m/s(2)4s(3)160m解析：(1)由平抛运动的规律知v=v3s末v=50m/s,vy=gt=30m/s解得v0=vx=40m/s。(2)物体在空中运动的时间t'=2hg=(3)物体落地时的水平位移x=v0t'=40×4m=160m。5.如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m。求小球水平抛出的初速度v0和斜面顶端与平台边缘的水平距离s各为多少?(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10N/kg)答案：3m/s1.2m解析：小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有s=v0t,h=12gt2,vy由题图可知,tanα=v代入数据解得:v0=3m/s,s=1.2m。6.物体做平抛运动,在它落地前的1s内它的速度与水平方向夹角由30°变成60°,g取10m/s2。求:(1)平抛运动的初速度v0;(2)平抛运动的时间;(3)平抛时的高度。答案：(1)53m/s(2)1.5s(3)11.25m解析：(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1s内的始、终点,画好轨迹图,如图所示。对A点:tan30°=gtv0对B点:tan60°=gt'vt'=t+1s。 ③由①②③解得t=12s,v0=53m/s。 (2)运动总时间t'=t+1s=1.5s。(3)高度h=12gt'2=11.能力提升1.关于做平抛运动的物体,正确的说法是()A.速度始终不变B.加速度始终不变C.受力始终与运动方向垂直D.受力始终与运动方向平行答案：B解析：做平抛运动的物体只受竖直向下的重力作用,且与初速度方向垂直,物体做的是匀变速曲线运动,速度方向时刻改变,故选项B正确,A、C、D错误。2.从离地面h高处投出A、B、C三个小球,A球自由下落,B球以速度v水平抛出,C球以速度2v水平抛出,它们落地时间tA、tB、tC的关系是()A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA<tB=tCD.tA=tB=tC答案：D解析：平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关,与水平方向的初速度大小无关,故tB=tC,而平抛运动的竖直运动为自由落体运动,所以tA=tB=tC,D正确。3.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出,且不计空气阻力,则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A.同时抛出,且v1<v2B.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1<v2答案：D解析：两球在竖直方向均做自由落体运动,要相遇,则甲竖直位移需比乙大,那么甲应早抛,乙应晚抛;要使两球水平位移相等,则乙的初速度应该大于甲的初速度,故D选项正确。4.某同学对着墙壁练习打网球,假定球碰墙面后以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,g取10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是()A.0.8m至1.8mB.0.8m至1.6mC.1.0m至1.6mD.1.0m至1.8m答案：A解析：由题意知,网球做平抛运动的初速度v0=25m/s,水平位移在x1=10m至x2=15m之间。而水平位移为x=v0·t=v0·2hg,由此可得h=gx22v02,将g、x1、x2、v0代入得h1=0.8m,h25.在125m的低空有一小型飞机以40m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10m/s2,求:(1)物体落地时间;(2)物体下落过程发生的水平位移大小;(3)从释放开始到第3s末物体速度的大小。答案：(1)5s(2)200m(3)50m/s解析：(1)由h