【創(chuàng)新設計】2020-2021學年高中物理題組訓練：5.2-平拋運動(人教版必修2)

2平拋運動(時間：60分鐘)題組一對平拋(拋體)運動的理解1．關于拋體運動，下列說法正確的是 ()A．將物體以某一初速度拋出后的運動B．將物體以某一初速度拋出，只在重力作用下的運動C．將物體以某一初速度拋出，滿足合外力為零的條件下的運動D．將物體以某一初速度拋出，滿足除重力外其他力的合力為零的條件下的運動答案B解析拋體運動的特點是初速度不為零，且只受重力作用，故B正確．2.圖5－2－8如圖5－2－8所示，某同學讓帶有水的傘繞傘柄旋轉，可以看到傘面上的水滴沿傘邊水平飛出．若不考慮空氣阻力，水滴飛出后在空中的運動是()圖5－2－8A．勻速直線運動B．平拋運動C．自由落體運動D．圓周運動答案B解析若不考慮空氣阻力，由于慣性水滴在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上只受重力做自由落體運動，因此水滴飛出后在空中做平拋運動．B正確．3．物體在平拋運動的過程中，在相等的時間內(nèi)，下列物理量相等的是()A．速度的增量 B．加速度C．位移 D．平均速度答案AB解析據(jù)題意，物體在平拋運動中，由于只受到重力，則物體的加速度與重力一樣，保持不變，故B選項正確；物體速度的增量為：Δv＝g·Δt，重力加速度不變，在相等時間內(nèi)速度變化量不變，故A選項正確；在相等時間內(nèi)物體的位移和平均速度的方向都不相同，故C、D選項錯誤．4．從離地面h高處投出A、B、C三個小球，A球自由下落，B球以速度v水平拋出，C球以速度2v水平拋出，它們落地時間tA、tB、tC的關系是()A．tA<tB<tC B．tA>tB>tCC．tA<tB＝tC D．tA＝tB＝tC答案D解析平拋運動物體的飛行時間僅與高度有關，與水平方向的初速度大小無關，故tB＝tC，而平拋運動的豎直運動為自由落體運動，所以tA＝tB＝tC，D正確．題組二平拋運動規(guī)律的應用5．人站在平臺上平拋一小球，球離手的速度為v1，落地時速度為v2，不計空氣阻力，下圖中能表示出速度矢量的演化過程的是 ()答案C6．在抗震救災中，一架飛機水平勻速飛行．從飛機上每隔1s釋放1包物品，先后共釋放4包，若不計空氣阻力，從地面上觀看4包物品 ()A．在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是等間距的B．在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是不等間距的C．在空中任何時刻總在飛機正下方，排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的D．在空中任何時刻總在飛機正下方，排成豎直的直線，它們的落地點是不等間距的答案C解析由于不計空氣阻力，物品在水平方向將保持和飛機全都的勻速運動，因而4包物品在空中任何時刻總在飛機正下方，排成豎直的直線；由于飛機高度全都，物品做平拋運動的時間全都，水平速度全都，間隔時間全都，所以它們的落地點是等間距的．7.圖5－2－9在同一點O拋出的三個物體，做平拋運動的軌跡如圖5－2－9所示，則三個物體做平拋運動的初速度vA、vB、vC的關系和三個物體做平拋運動的時間tA、tB、tC的關系分別是 ()圖5－2－9A．vA>vB>vC，tA>tB>tCB．vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tCC．vA<vB<vC，tA>tB>tCD．vA>vB>vC，tA<tB<tC答案C解析依據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向x＝v0t，豎直方向y＝eq\f(1,2)gt2，由于xA<xB<xC，yA>yB>yC，因此，平拋運動時間tA>tB>tC，平拋運動的初速度vA<vB<vC，所以正確選項為C.8.圖5－2－10如圖5－2－10所示，從同一條豎直線上兩個不同點P、Q分別向右平拋兩個小球，平拋P、Q的初速度分別為v1、v2，結果它們同時落到水平面上的M點處(不考慮空氣阻力)．下列說法中正確的是 ()圖5－2－10A．肯定是P先拋出的，并且v1＝v2B．肯定是P先拋出的，并且v1＜v2C．肯定是Q先拋出的，并且v1＝v2D．肯定是Q先拋出的，并且v1＞v2答案B解析兩小球被拋出后均做平拋運動，依據(jù)平拋運動規(guī)律可知，在豎直方向上有：h＝eq\f(1,2)gt2，解得小球運動的時間為：t＝eq\r(\f(2h,g))，由圖可知小球P的下落高度h1大于小球Q的下落高度h2，因此兩球的運動時間有：t1＞t2，因兩球同時落地，所以小球P被先拋出，故選項C、D錯誤；在水平方向上有：x＝vt，由圖可知：x1＝x2，所以v1＜v2，故選項A錯誤，選項B正確．9．(2022·山師大附中期中)有一物體在離水平地面高h處以初速度v0水平拋出，落地時速度為v，豎直分速度為vy，水平射程為l，不計空氣阻力，則物體在空中飛行的時間為 ()A.eq\f(l,v0) B.eq\r(\f(h,2g))C.eq\f(\r(v2－veq\o\al(2,0)),g) D.eq\f(2h,vy)答案ACD解析由l＝v0t得物體在空中飛行的時間為eq\f(l,v0)，故A正確；由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))，故B錯誤；由vy＝eq\r(v2－veq\o\al(2,0))以及vy＝gt得t＝eq\f(\r(v2－veq\o\al(2,0)),g)，故C正確；由于豎直方向為勻變速直線運動，故h＝eq\f(vy,2)t，所以t＝eq\f(2h,vy)，D正確．題組三與斜面結合的平拋運動問題10.圖5－2－11如圖5－2－11所示，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，其次次小球落到斜面底端，從拋出到落至斜面上(忽視空氣阻力) ()圖5－2－11A．兩次小球運動時間之比t1∶t2＝1∶eq\r(2)B．兩次小球運動時間之比t1∶t2＝1∶2C．兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02＝1∶eq\r(2)D．兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02＝1∶2答案AC解析平拋運動豎直方向為自由落體運動h＝eq\f(1,2)gt2，由題意可知兩次平拋的豎直位移之比為1∶2，所以運動時間之比為t1∶t2＝1∶eq\r(2)，選項A對B錯；水平方向勻速直線運動，由題意知水平位移之比為1∶2，即v01t1∶v02t2＝1∶2，所以兩次平拋初速度之比v01∶v02＝1∶eq\r(2)，選項C對D錯．11.圖5－2－12一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖5－2－12中虛線所示．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為 ()圖5－2－12A．tanθ B．2tanθC.eq\f(1,tanθ) D.eq\f(1,2tanθ)答案D解析小球在豎直方向下落的距離與水平方向通過的距離之比即為平拋運動合位移與水平方向夾角的正切值．小球落在斜面上速度方向與斜面垂直，故速度方向與水平方向夾角為eq\f(π,2)－θ，由平拋運動結論：平拋運動速度方向與水平方向夾角正切值為位移方向與水平方向夾角正切值的2倍，可知：小球在豎直方向下落的距離與水平方向通過的距離之比為eq\f(1,2)taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－θ))＝eq\f(1,2tanθ)，D項正確．12.圖5－2－13(2022·溫州中學期中考試)如圖5－2－13所示，從傾角為θ的斜面上某點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，當拋出的速度為v1時，小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為α1；當拋出速度為v2時，小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為α2，則 ()圖5－2－13A．當v1>v2時，α1>α2B．當v1>v2時，α1<α2C．無論v1、v2關系如何，均有α1＝α2D．α1、α2的關系與斜面傾角θ有關答案C解析物體從斜面某點水平拋出后落到斜面上，物體的位移與水平方向的夾角等于斜面傾角θ，即tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，物體落到斜面上時速度方向與水平方向的夾角的正切值tanφ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)，故可得tanφ＝2tanθ，只要小球落到斜面上，位移方向與水平方向夾角就總是θ，則小球的速度方向與水平方向的夾角也總是φ，故速度方向與斜面的夾角就總是相等，與v1、v2的關系無關，C選項正確．題組四綜合應用13．物體做平拋運動，在它落地前的1s內(nèi)它的速度與水平方向夾角由30°變成60°，取g＝10m/s2.求：(1)平拋運動的初速度v0；(2)平拋運動的時間；(3)平拋時的高度．答案(1)5eq\r(3)m/s(2)1.5s(3)11.25m解析(1)假定軌跡上A、B兩點是落地前1s內(nèi)的始、終點，畫好軌跡圖，如圖所示．對A點：tan30°＝eq\f(gt,v0)，①對B點：tan60°＝eq\f(gt′,v0)，②t′＝t＋1s．③由①②③解得t＝eq\f(1,2)s，v0＝5eq\r(3)m/s.④(2)運動總時間t′＝t＋1s＝1.5s.(3)高度h＝eq\f(1,2)gt′2＝11.25m.14.圖5－2－14如圖5－2－14所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在平臺前一傾角為α＝53°的斜面頂端并剛好沿斜面下滑，已知平臺到斜面頂端的高度為h＝0.8m，取g＝10m/s2.求小球水平拋出的初速度v0和斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s各為多少？(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)圖5－2－14答案3m/s1.2m解析小球從平臺運動到斜面頂端的過程中做平拋運動，由平拋運動規(guī)律有：s＝v0t，h＝eq\f(1,2)gt2，vy＝gt由題圖可知：tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)代入數(shù)據(jù)解得：v0＝3m/s，s＝1.2m.15.圖5－2－15跳臺滑雪是英勇者的運動，運動員在專用滑雪板上，不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸，這項運動極為壯麗．設一位運動員由a點沿水平方向躍起，到山坡b點著陸，如圖5－2－15所示．測得a、b間距離L＝40m，山坡傾角θ＝30°，山坡可以看成一個斜面．試計算：圖5－2－15(1)運動員起跳后他在空中從a到b飛行