《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(五)平拋運(yùn)動的三類模型 新人教版必修第二冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(五)平拋運(yùn)動的三類模型 新人教版必修第二冊(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(五) 平拋運(yùn)動的三類模型
A級—學(xué)考達(dá)標(biāo)
1.如圖所示,一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過一個(gè)屋頂,然后水平地跳躍并離開屋頂,在下一棟建筑物的屋頂上著地。如果他在屋頂跑動的最大速度是4.5 m/s,那么下列關(guān)于他能否安全跳過去的說法正確的是(g取10 m/s2)( )
A.他安全跳過去是可能的
B.他安全跳過去是不可能的
C.如果要安全跳過去,他在屋頂水平跳躍速度應(yīng)大于4.5 m/s
D.如果要安全跳過去,他在屋頂水平跳躍速度應(yīng)小于4.5 m/s
解析:選B 由h=gt2,x=v0t,將h=5 m,x=6.2 m代入解得,安全跳過去的最小水平速度v0=6.2 m/s。故選
2、項(xiàng)B正確,A、C、D均錯(cuò)誤。
2.如圖所示,以9.8 m/s的水平初速度v0拋出的物體,飛行一段時(shí)間后,垂直地撞在傾角為30°的斜面上,這段飛行所用的時(shí)間為(g取9.8 m/s2)( )
A. s B. s
C. s D.2 s
解析:選C 把物體的末速度分解成水平方向的分速度v0和豎直方向的分速度vy,則有tan 30°=,vy=gt,解得t=== s,故C正確。
3.如圖所示,在傾角為θ的斜面上的A點(diǎn),以水平速度v0拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,則小球落到斜面上的B點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間為( )
A. B.
C. D.
解析:選B 設(shè)小球從拋出至落到斜面上的時(shí)
3、間為t,在這段時(shí)間內(nèi)水平位移和豎直位移分別為x=v0t,y=gt2。如圖所示,由幾何關(guān)系知tan θ===,解得小球運(yùn)動的時(shí)間為t=,選項(xiàng)B正確。
4.如圖所示,相對的兩個(gè)斜面,傾角分別為37°和53°,在頂點(diǎn)兩個(gè)小球A、B以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出,小球都落在斜面上。若不計(jì)空氣阻力,已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,則A、B兩個(gè)小球的豎直位移之比為( )
A.1∶1 B.3∶4
C.9∶16 D.81∶256
解析:選D 根據(jù)tan θ==得,平拋運(yùn)動的時(shí)間t=,因?yàn)閠an 37°∶tan 53°=9∶16,可知兩球平拋運(yùn)動的時(shí)間之比為9∶16
4、,根據(jù)h=gt2知,A、B兩球的豎直位移之比為81∶256,故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),如圖所示,ab=bc=cd,從a點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以速度v水平拋出一個(gè)小球,它落在斜面上b點(diǎn)。若小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則它落在斜面上的( )
A.c與d之間某一點(diǎn) B.c點(diǎn)
C.b與c之間某一點(diǎn) D.d點(diǎn)
解析:選C 過b作一條與水平面平行的虛線,如圖所示,若沒有斜面,當(dāng)小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出時(shí),小球落在水平面上時(shí)水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍,則小球?qū)⒙湓谒嬎骄€上c點(diǎn)的正下方,但是現(xiàn)在有斜面的限制,小球?qū)⒙湓谛泵嫔系腷、c之間,故C
5、正確。
6.從傾角為θ、足夠長的斜面上的M點(diǎn),以初速度v0水平拋出一小球,不計(jì)空氣阻力,落到斜面上的N點(diǎn),此時(shí)速度方向與水平方向的夾角為α,經(jīng)歷時(shí)間為t。下列各圖中,能正確反映t及tan α與v0關(guān)系的圖像是( )
解析:選D 球落在斜面上,水平方向與豎直方向位移間的關(guān)系為:tan θ===,解得:t=,可知t與初速度v0成正比,故A、B錯(cuò)誤;速度與水平方向夾角的正切值為:tan α===2tan θ,與時(shí)間、初速度無關(guān),為一定值,故C錯(cuò)誤,D正確。
7.如圖所示,在某次空投演習(xí)中,離地距離為H處的飛機(jī)發(fā)射一顆導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以水平速度v1射出,欲轟炸地面上的目標(biāo)P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系
6、統(tǒng)同時(shí)以速度v2豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。設(shè)飛機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)與攔截系統(tǒng)的水平距離為s,如果攔截成功,不計(jì)空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿足( )
A.v1=v2 B.v1= v2
C.v1= v2 D.v1= v2
解析:選B 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t攔截成功,此時(shí)飛機(jī)發(fā)射的導(dǎo)彈在豎直方向上下落了h(導(dǎo)彈做平拋運(yùn)動),則攔截系統(tǒng)的導(dǎo)彈豎直上升了H-h(huán)。由題意知,水平方向上有s=v1t,豎直方向上有h=gt2,H-h(huán)=v2t-gt2,聯(lián)立以上三式得,v1、v2的關(guān)系為v1= v2,故B正確。
8.如圖所示,質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點(diǎn),從同一點(diǎn)O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出,
7、質(zhì)點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動,落地點(diǎn)為P1,質(zhì)點(diǎn)B沿光滑斜面運(yùn)動,落地點(diǎn)為P2,并且P1和P2在同一水平地面內(nèi),不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是( )
A.從拋出到落地,質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動時(shí)間長
B.從拋出到落地,質(zhì)點(diǎn)A、B沿x軸方向的位移相同
C.落地時(shí)質(zhì)點(diǎn)A、B的速率相等
D.落地時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速率大
解析:選C 設(shè)斜面的高度為h,斜面傾角為θ,從拋出到落地,質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動時(shí)間分別為tA、tB,沿x軸方向的位移分別為xA、xB,落地時(shí)質(zhì)點(diǎn)A、B的速率分別為vA、vB,則對質(zhì)點(diǎn)A,h=gtA2,得tA=,vAy=gtA=;對質(zhì)點(diǎn)B,=gtB2sin θ,得tB==,則tA<tB。vBy=gtB
8、sin θ=,vA==,vB==,所以選項(xiàng)C正確,A、D錯(cuò)誤。由于xA=v0tA,xB=v0tB,所以xA<xB,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
9.女子跳臺滑雪等6個(gè)新項(xiàng)目已加入冬奧會。如圖所示,運(yùn)動員踏著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上(未畫出)獲得一速度后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,這項(xiàng)運(yùn)動非常驚險(xiǎn)。設(shè)一位運(yùn)動員由斜坡頂?shù)腁點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v0=20 m/s,落點(diǎn)在斜坡上的B點(diǎn),斜坡傾角θ取37°,斜坡可以看成一斜面。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間t;
(2)A、B間的距離s。
解析:(1)運(yùn)動員由A點(diǎn)到B點(diǎn)
9、做平拋運(yùn)動,
水平方向的位移x=v0t,豎直方向的位移y=gt2,
又=tan 37°,聯(lián)立以上三式得t==3 s。
(2)由題意知sin 37°==,
得A、B間的距離s==75 m。
答案:(1)3 s (2)75 m
B級—選考提能
10.如圖所示,從傾角為θ的斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出,小球均落在斜面上。當(dāng)拋出的速度為v1時(shí),小球落在斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角為α1;當(dāng)拋出速度為v2時(shí),小球落在斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角為α2,則( )
A.當(dāng)v1>v2時(shí),α1>α2
B.當(dāng)v1>v2時(shí),α1<α2
C.無論v1、v2關(guān)系如何,
10、均有α1=α2
D.α1、α2的關(guān)系與斜面傾角θ有關(guān)
解析:選C 小球從斜面上某點(diǎn)拋出后落到斜面上,小球的位移與水平方向的夾角等于斜面的傾角θ,即tan α===,小球落到斜面上時(shí)速度方向與水平方向的夾角的正切值tan θ==,故可得tan θ=2tan θ。只要小球落到斜面上,位移方向與水平方向的夾角就總是θ,則小球的速度方向與水平方向的夾角也總是α,故速度方向與斜面的夾角總是相等,與v1、v2的關(guān)系無關(guān),C選項(xiàng)正確。
11.如圖所示,窗子上、下沿間的高度H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,某人在離墻壁距離L=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m處的P點(diǎn),將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物件以速度
11、v水平拋出,小物件直接穿過窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2。則v的取值范圍是( )
A.v>7 m/s B.v<2.3 m/s
C.3 m/s<v<7 m/s D.2.3 m/s<v<3 m/s
解析:選C 若小物件恰好經(jīng)窗口上沿,則有h=gt12,L=v1t1,解得v1=7 m/s,若小物件恰好經(jīng)窗口下沿,則有h+H=gt22,L+d=v2t2,解得v2=3 m/s,所以3 m/s<v<7 m/s,故C正確。
12.如圖所示,傾角為θ的光滑斜面的長和寬分別為l1、l2,一小球從斜面左上方頂點(diǎn)A處水平射入,從斜面右下方頂點(diǎn)B處離開,求小球在斜面上運(yùn)動的時(shí)間以及小球剛射入斜面時(shí)的速度大小。
解析:對小球進(jìn)行受力分析,小球在光滑斜面上受到重力mg和支持力FN的作用,如圖所示,可得小球所受的合力大小為F合=mgsin θ,方向沿斜面向下。由牛頓第二定律得,小球沿斜面向下的加速度為a=gsin θ,由于小球的初速度與a垂直,故可將小球的運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和沿斜面向下的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。則沿初速度方向有l(wèi)1=v0t
沿斜面向下的方向有l(wèi)2=at2
解得小球在斜面上運(yùn)動的時(shí)間t=
小球剛射入斜面時(shí)的速度v0=l1 。
答案: l1
6