2021高一物理-1.3.1-平抛运动-每课一练1(教科版必修2)

第3节平抛运动1.3.1平抛运动1．将物体以确定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动称为________运动，做平抛运动的物体只受________作用，其加速度等于________________．2．平抛运动可以分解为水平方向的________运动和竖直方向的____________运动，其水平速度vx＝________，水平位移x＝________，竖直速度vy＝gt，竖直位移y＝__________.3．下列关于平抛运动的说法正确的是()A．平抛运动是非匀变速运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．做平抛运动的物体，每秒内速率的变化相等D．水平飞行的距离只与初速度大小有关4．关于平抛运动，下列几种说法中正确的是()A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断转变，不行能是匀变速运动C．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D．平抛运动的落地时间与初速度大小无关，而落地时的水平位移与抛出点的高度有关5.图1如图1所示，枪管AB对准小球C，A、B、C在同一水平线上，已知BC＝100m弹射出枪口B时，C球自由落体．若C下落20m时被击中为(取g＝10m/sA．20m/s B．30mC．40m/s D．50m【概念规律练】学问点一平抛运动的概念1．关于平抛运动，下列说法中正确的是()A．平抛运动是匀变速曲线运动B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的C．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D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关2．对于平抛运动，下列说法中正确的是()A．飞行时间由初速度和高度共同打算B．水平射程由初速度和高度共同打算C．速度和加速度都时刻在变化D．平抛运动是匀变速曲线运动学问点二平抛运动的规律3．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的()①物体运动的加速度②物体沿水平方向运动的分速度③物体沿竖直方向的分速度④物体运动的位移方向A．①② B．③④C．①③ D．②④【方法技巧练】一、平抛运动的争辩方法4．一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，那么物体的运动时间为()A.eq\f(v－v0,g) B.eq\f(v＋v0,g)C.eq\f(\r(v2－v\o\al(2,0)),g) D.eq\f(\r(v2＋v\o\al(2,0)),g)5.图2如图2所示，以v0＝9.8m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后角θ＝30°的斜面上．可知物体完成这段飞行所用的时间是()A.eq\f(\r(3),3)s B.eq\f(2\r(3),3)sC.eq\r(3)s D．2s二、平抛运动的实例分析6．一架飞机水平匀速飞行．从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则4个铁球()A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C．在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D．在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的7．一架装载抗洪救灾物资的飞机，在距地面500m的高处，以80了将救援物资精确     地投到目的地，飞行员应在距目的地水平距离多远的地方投出物资？(不计空气阻力，g取10m/s2)1．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则()A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度打算B．垒球落地时瞬间速度的方向仅由击球点离地面的高度打算C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度打算D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度打算2．若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，在下列各图中，能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图象的是()3．水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗炸弹，共投下5颗，若空气阻力及风的影响不计，则在炸弹落地前()A．这5颗炸弹在空中排列成抛物线B．这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线C．这5颗炸弹在空中各自运动的轨迹均是抛物线D．这5颗炸弹在空中均做直线运动4．如图3所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0匀速直线运动，同时在它正上方有小球B以v0为初速度水平抛出并落于C点，则()图3A．小球A先到达C点B．小球B先到达C点C．两球同时到达C点D．不能确定5．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A．从飞机上看，物体静止B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动6．在同一平台上的O点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹如图4所示，则3个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和3个物体运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()图4A．vA>vB>vC，tA>tB>tCB．vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tCC．vA<vB<vC，tA>tB>tCD．vA>vB>vC，tA<tB<tC7.图5一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图5中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A．tanθ B．2tanθC.eq\f(1,tanθ) D.eq\f(1,2tanθ)8．如图6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()图6A．ta>tb，va<vb B．ta>tb，va>vbC．ta<tb，va<vb D．ta<tb，va>vb题号12345678答案图79．如图7所示，在倾角为θ的斜面顶端，水平抛出一小钢球，恰好落到斜面底端，假如斜面长为L，那么抛球的水平初速度v0是________．10．平抛一物体，当抛出1s后，它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，g取10m/s2(1)物体的初速度大小；(2)物体落地时的速度大小；(3)开头抛出时物体距地面的高度；(4)物体的水平射程．11.将一个物体以10m/s的初速度从度大小和方向怎样？所用的时间为多少？(g取10m/s2)12．在亚西湾某次护航任务中，为了驱除索马里海盗，我护航官兵从空中直升机上向海盗船水平放射了一颗警告弹，6s后官兵看到警告弹在海盗船四周爆炸，若爆炸时警告弹的运动方向与水平方向的夹角为30°，空气阻力不计，g＝10m/s2，(1)直升机放射警告弹时的高度；(2)警告弹的初速度；(3)放射警告弹时直升机到海盗船的距离．第3节平抛运动课时一平抛运动课前预习练1．平抛重力重力加速度g2．匀速自由落体v0v0teq\f(1,2)gt23．B[平抛运动是一种抱负化的运动模型，不考虑空气阻力，且只受重力的作用，加速度大小为g，方向竖直向下，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A错，B对；由于Δv＝gΔt，所以做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化(包括大小和方向)相等，但每秒内速率的变化不相等，C错；据y＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2y,g))，所以得x＝v0t＝v0eq\r(\f(2y,g))，由此可见，平抛运动的水平位移由初速度v0和竖直高度y共同打算，D错．]4．CD[平抛运动受重力作用，A错．平抛运动的加速度为重力加速度，是恒定的，故是匀变速曲线运动，B错．]5．D[击中小球C时，子弹的水平位移x＝eq\x\to(BC)＝100m，竖直位移y＝20m，x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2，解得v0＝50m/s.]课堂探究练1．ABC2．BD[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，其加速度恒为g，故C错误，D正确；由平抛运动的规律y＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2y,g))，飞行时间仅由高度打算，A错误；又x＝v0t＝v0eq\r(\f(2y,g))，B正确．]3．A[做平抛运动的物体，只受重力作用，所以运动过程中的加速度始终为g；水平方向不受力，做匀速直线运动，速度不变，所以A正确；竖直方向做自由落体运动，v＝gt，速度持续增加，位移也时刻变化，故B、C、D错误．]4．C[竖直方向的速度：vy＝eq\r(v2－v\o\al(2,0))，由vy＝gt，知：t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(\r(v2－v\o\al(2,0)),g)，故C正确．]5．C[依据题意，可知物体与斜面相撞时的速度vt跟竖直方向的夹角等于θ(θ＝30°)，如图所示．依据平抛运动性质，将vt分解成水平重量和竖直重量vt·sinθ＝v0，vt·cosθ＝gt可知物体在空中飞行的时间t＝eq\f(v0,g)cotθ＝eq\r(3)s．选项C正确．]方法总结争辩平抛运动通常接受“化曲为直”的方法(1)分解速度设平抛运动的初速度为v0，在空中运动的时间为t，则平抛运动在水平方向的速度为vx＝v0，在竖直方向的速度为vy＝gt，合速度为v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，合速度与水平方向夹角为θ＝arctaneq\f(vy,vx).(2)分解位移平抛运动在水平方向的位移为x＝v0t，在竖直方向的位移为y＝eq\f(1,2)gt2，对抛出点的位移(合位移)为eq\r(x2＋y2).6．C[不计空气阻力时，从飞机上每隔1s释放下来的铁球的运动都是水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合运动．由于铁球在水平方向上匀速运动的速度跟飞机水平飞行的速度(v)相等，因此4个铁球在空中的位置，总是处在飞机的正下方，分布在同一条竖直线上；4个铁球先后落地的时间间隔(Δt＝1s)相等，落地点间的间距(Δx＝vΔt)也相等．选项C正确．]7．800解析如图所示，在地面上的观看者看来，从飞机上落下的物资在离开飞机前具有与飞机相同的水平速度．由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后，在水平方向上仍保持与飞机相同的速度做匀速直线运动；由于竖直方向无初速度，而且只受重力作用，因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动．物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度．由H＝eq\f(1,2)gt2得，t＝eq\r(\f(2H,g))＝eq\r(\f(2×500,10))s＝10s设投出物资处距目标的水平距离为x，由于物资在水平方向做匀速运动，则x＝v0t＝80×10m即飞行员应在距目的地水平距离为800m方法总结(1)争辩平抛运动时要先分析物体在水平和竖直两个方向上的运动状况，依据运动的等时性和矢量关系列方程．(2)争辩竖直方向的运动时，利用自由落体运动的一些推论会起到事半功倍的效果．课后巩固练1．D2．C3．BC[炸弹投出后，具有与飞机相同的水平速度，故全部炸弹抛出后均做平抛运动，轨迹是抛物线；炸弹抛出后在竖直方向上自由下落，在水平方向与飞机一样做匀速运动，所以炸弹落地前总在飞机的正下方，落地前炸弹和飞机总排列成一条竖直线．]4．C[小球B以初速度v0水平抛出并落于C点，其水平方向做匀速直线运动，而在光滑的水平面上，小球A也以初速度v0匀速直线运动，所以两球同时到达C点．]5．C[由于飞机在水平方向上做匀速直线运动，当物体自由释放的瞬间，物体具有与飞机相同的水平初速度，则从飞机上看，物体始终处于飞机的正下方，选项B错；物体在重力的作用下在竖直方向做自由落体运动，所以选项A错误；在地面上看，由于物体具有水平方向的速度且只受重力的作用，因此物体做平抛运动，则C对，D错．]6．C[平抛运动的时间只与下落的高度有关，由t＝eq\r(\f(2h,g))得tA>tB>tC，由题图可知，在下落高度相同时，水平射程xA<xB<xC，所以vA<vB<vC，故C正确．]7．D[如图所示，设小球抛出时的初速度为v0，则vx＝v0①vy＝v0cotθ②vy＝gt③x＝v0t④y＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)⑤解①②③④⑤得：eq\f(y,x)＝eq\f(1,2tanθ)，D正确．]8．A[依据平抛运动的规律可知，小球在空中运动的时间由抛出点到落地点的竖直高度打算，因ha>hb，所以ta>tb；水平位移由初始速度和小球在空中运动的时间打算，因xa＝xb，所以va<vb，故A正确．]9．cosθeq\r(\f(gL,2sinθ))解析依据题中条件，小球做平抛运动的水平方向的位移x＝Lcosθ，竖直方向的位移y＝Lsinθ，则x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2，故v0＝eq\f(x,\r(\f(2y,g)))，将上述条件代入得：v0＝eq\f(Lcosθ,\r(\f(2Lsinθ,g)))，整理得：v0＝cosθeq\r(\f(gL,2sinθ)).10．(1)10m/s(2)20m/s(3)15m(4)10eq\r(3)解析(1)物体抛出t1＝1s时，由速度与水平方向成45°角可得tan45°＝eq\f(gt1,v0)，得v0＝10m/s.(2)物体落地时的速度大小为v，由速度方向可得cos60°＝eq\f(v0,v)，得v＝20m/s.(3)因vy＝v·sin60°＝gt2，得t2＝eq\