平拋高一習題

2022-12-26 22:45:02 字數 4968 閱讀 3001

平拋運動習題

1.如圖所示,在豎直放置的半圓形容器的中心o點分別以水平初速度v1、v2丟擲兩個小球(可視為質點),最終它們分別落在圓弧上的a點和b點,已知oa與ob互相垂直,且oa與豎直方向成α角,則兩小球初速度之比為( )

a.tanb.sinc.tanα d.cosα

2.如圖所示,ab為斜面,bc為水平面.從a點以水平速度v向右丟擲小球時,其落點與a點的水平距離為s1;從a點以水平速度3v向右丟擲小球時,其落點與a點的水平距離為s2.不計空氣阻力,則s1∶s2可能為

a.1∶3b.1∶8 c.1∶12 d.1∶24

3.如圖所示,斜面上有a、b、c、d四個點,ab=bc=cd,從a點正上方o點以速度v水平丟擲乙個小球落在斜面上b點,若小球從o點以速度2v水平丟擲,不計空氣阻力,則它落在斜面上的 ( )

a.b與c之間某一點 b.c點 c.c與d之間某一點 d.d點

4.如圖蜘蛛在地面於豎直牆壁間結網,蛛絲ab與水平地面之間的夾角為450,a到地面的距離為1m,已知重力加速度g取10m/s2 ,空氣阻力不計,若蜘蛛從豎直牆上距地面0.8m的c點以水平速度v0 跳出,要到達蛛絲,水平速度v0 可以為 ( )

a.1m/s b.2m/s c.3.5m/s d.1.5m/s

5.如圖所示,光滑半球的半徑為r,球心為o,固定在水平面上,其上方有乙個光滑曲面軌道ab,高度為。軌道底端水平並與半球頂端相切,質量為m的小球由a點靜止滑下,最後落在水平面上的c點.重力加速度為g,則( )

a.小球將沿半球表面做一段圓周運動後拋至c點

b.小球將從b點開始做平拋運動到達c點

c.oc之間的距離為2rd.小球運動到c點時的速率為

6.如圖所示,從a點由靜止釋放一彈性小球,一段時間後與固定斜面上b點發生碰撞,碰後小球速度大小不變,方向變為水平方向,又經過相同的時間落於地面上c點,已知地面上d點位於b點正下方,b、d間的距離為h,則下列說法正確的是

a.a、b兩點間的距離為 b.a、b兩點間的距離為

c.c、d兩點間的距離為 d.c、d兩點間的距離為

7.如圖所示,牆壁上落有兩隻飛鏢,它們是從同一位置水平射出的。飛鏢a與豎直牆壁成α角,飛鏢b與豎直牆壁成β角,兩者相距為d,假設飛鏢的運動是平拋運動,求:(1)射出點離牆壁的水平距離;

(2)若在該射出點水平射出飛鏢c,要求它以最小動能擊中牆壁,則c的初速度應為多大?

(3)在第(2)問情況下,飛鏢c與豎直牆壁的夾角多大?射出點離地高度應該滿足什麼條件?

8.如圖所示,一不可伸長的輕繩上端懸掛於o點,另一端系有質量為m的小球,現將小球拉到a點,(保持繩繃直且水平)由靜止釋放,當它經過b點時繩恰好被拉斷,小球平拋後落在水平地面上的c點,地面上的d點與ob在同一豎直線上,已知o點離地高度為h,重力加速度大小為g,不計空氣阻力影響,求

(1)輕繩所受的最大拉力大小

(2)調節繩子的長短,當地面上dc兩點間的距離s取最大值時,此時繩的長度為多大

9.(10分)如圖所示,在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面體,物體a以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同時在物體a的正上方,有一物體b以某一初速度水平丟擲,如果當a上滑到最高點時恰好被b物體擊中.(a、b均可看做質點,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2) 求:

(1)物體a上滑到最高點所用的時間t;

(2)物體b丟擲時的初速度v2;

(3)物體a、b間初始位置的高度差h.

10.在足夠高處將質量m=1kg的小球沿水平方向丟擲,已知在丟擲後第2s末時小球速度大小為25m/s,取g=10m/s2,求:

(1)小球沿水平方向丟擲後第0.58s末小球的加速度大小和方向如何?

(2)第2s末時小球下降的豎直高度h;

(3)小球沿水平方向丟擲時的初速度大小.

11.如圖所示,有乙個很深的豎直井,井的橫截面為乙個圓,半徑為r,且井壁光滑,有乙個小球從井口的一側以水平速度v0丟擲與井壁發生碰撞,撞後以原速率被**,求小球與井壁發生第n次碰撞處的深度.

12.如圖所示,排球場的長度為18 m,其網的高度為2 m.運動員站在離網3 m遠的線上,正對網前豎直跳起把球垂直於網水平擊出.(g取10 m/s2)

設擊球點的高度為2.5 m,問球被水平擊出時的速度v在什麼範圍內才能使球既不觸網也不出界?

參***

1.c【解析】解:由幾何關係可知,a的豎直位移為:ha=rcosα,水平位移為:xa=rsinα;

b的豎直位移為:hb=rcos(90°﹣α)=rsinα,水平位移為:xb=rsin(90°﹣α)=rcosα

由平拋運動的規律可知:h=,x=v0t

解得:v0=x

則 ==tanα

故選:c.

【點評】本題考查平拋運動規律的應用,解題的關鍵在於明確題意及幾何關係,運用運動學公式解答.

2.ab

【解析】

試題分析:本題可分三種情況進行討論:①若兩次小球都落在bc水平面上,則下落的高度相同,所以運動的時間相同,由知,水平距離之比等於水平初速度之比為;

②若兩次小球都落在斜面ab上,設斜面傾角為,則有在沿斜面垂直的方向上(注意這只是乙個分運動),小球作自由落體運動,設運動的時間分別為和,則:由,得,可得t1:t2=v:

3v=1:3,水平位移為,可得s1:s2=1:

9.③若第一次落在斜面ab上,第二次落在水平面bc上,根據平拋運動的基本規律可知其水平位移比值在1:3到1:9之間.故ab可能

考點:考查了平拋運動規律的應用

【答案】a

【解析】

試題分析:過做一條與水平面平行的一條直線,若沒有斜面,當小球從o點以速度水平丟擲時,小球落在水平面上時水平位移變為原來的2倍,則小球將落在我們所畫水平線上點的正下方,但是現在有斜面的限制,小球將落在斜面上的之間,故a正確,bcd錯誤。

考點:平拋運動

【名師點睛】本題考查角度新穎,很好的考查了學生靈活應用知識解題的能力,在學習過程中要開闊思路,多角度思考,如本題中學生可以通過有無斜面的區別,找到解題的突破口。

【答案】bc

【解析】

試題分析:蜘蛛的運動軌跡如下所示:

ac之間的距離為:,由圖可知:

根據平拋運動規律有:,,且

聯立解得:,所以當時都可以到達蛛絲,故ad錯誤,bc正確。

考點:平拋運動

【名師點睛】本題要掌握平拋運動的分解方法:水平方向的分運動是勻速直線運動,豎直方向的分運動是自由落體運動,然後熟練應用幾何知識找到水平位移和豎直位移之間的關係。

5.bd

【解析】

試題分析:從a到b的過程中,根據機械能守恆可得:,解得:

,在b點,當重力恰好作為向心力時,由,解得:,所以當小球到達b點時,重力恰好作為向心力,所以小球將從b點開始做平拋運動到達c,所以a錯誤,b正確;根據平拋運動的規律,水平方向上:;豎直方向上:

,解得:,所以c錯誤;對整個過程機械能守恆,

解得:,故d正確;選bd。

考點:牛頓第二定律;機械能守恆定律。

6.c【解析】

試題分析:ab段小球自由下落,bc段小球做平拋運動,兩段時間相同,所以a、b兩點間距離與b、d兩點間距離相等,均為h,故a、b錯誤;bc段平拋初速度,持續的時間,所以c、d兩點間距離x=vt=2h,故c正確,d錯誤.故選c.

考點:自由落體運動及平拋運動的規律

【名師點睛】此題是對自由落體運動及平拋運動的規律的考查;解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向做勻速運動和豎直方向上做自由落體運動,掌握平拋運動的處理方法,結合運動學公式靈活求解,此題是基礎題。

7.(1);(2);(3)c與豎直牆壁的夾角為450;。

【解析】

試題分析:(1)利用末速度的反向延長線通過水平位移的中點,有:

(2分) 解得(1分)

(2)利用平拋規律:,

動能:(1分)

當時動能為最小(2分),即(1分)

(3)此時,故c與豎直牆壁的夾角為450. (1分)

,即為最小值(2分)

考點:平拋運動,機械能守恆。

【名師點晴】平拋運動的速度的反向延長線一定通過水平位移的中點,這是乙個很重要的推論,該題中,我們只需要將ab兩個速度的反向延長線延長相交即可得到水平位移的中點;求最大動能時,可以先將初速度假設出來,然後再找出它們的表示式,求解。

8.(1)3mg(2)

【解析】

試題分析:(1)從a到b,由機械能守恆定律得:,

小球下擺到b點時,繩的拉力和重力提供向心力,

由牛頓第二定律的:,解得:

根據牛頓第三定律得輕繩所受的最大拉力為3mg;

(3)設此時繩子的長度為,從a到b的過程中,有

繩子斷後,小球做平拋運動,運動時間為t,豎直方向:,

水平方向,dc間距離:,代入資料解得:;

由數學知識可知,當時,dc間的距離最大.

考點:機械能守恆,牛頓第二定律,平拋運動

【名師點睛】掌握運用運動的合成與分解的方法處理平拋運動問題,能根據豎直麵內圓周運動最高點和最低點小球所受合力提供圓周運動向心力討論繩所受拉力大小問題,掌握規律是解決問題的關鍵

9.(1) 1 s;(2)2.4 m/s;(3)6.8 m

【解析】

試題分析:(1)物體a上滑的過程中,由牛頓第二定律得

mgsin θ=ma

代入資料得:a=6 m/s22分)

經過t時間b物體擊中a物體,由運動學公式有

0=v1-at

代入資料得:t=1 s2分)

(2)平拋物體b的水平位移 x=v1tcos θ=2.4 m2分)

物體b丟擲時的初速度v2==2.4 m/s2分)

(3)物體a、b間初始位置的高度差h=v1tsin θ+gt2=6.8 m2分)

考點:牛頓第二定律、平拋運動

【名師點睛】(1)根據牛頓第二定律求出a上滑的加速度,通過運動學公式求出上滑的時間和位移,從而得出b平拋運動的水平位移,結合時間求出初速度的大小.(2)物體a、b間初始位置的高度差h等於a上滑的高度和b平拋運動的高度之和.解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律,抓住與a運動的時間相等,水平位移相等,結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解.

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