2011高考物理备考第4章第2单元平抛和斜抛运动的规律练习

第二模块第4章第2单元一、选择题1．平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速直线运动；二是竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图10所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动.两球同时落到地面．则这个实验()图10A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律解析：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力．实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确．A、C、D三项都不对．答案：B2．(2008年广东理基)从水平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解析：在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有一水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动，C对D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相同，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．答案：C3．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图11所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()图11A．同时抛出，且v1v2B．甲迟抛出，且v1v2C．甲早抛出，且v1v2D．甲早抛出，且v1v2解析：两球在空中相遇，水平位移相等，即v甲t甲＝v乙t乙，但t甲t乙，则需要v甲v乙，甲要早抛出才可以，故只有D项正确．答案：D4．一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为v，则它运动的时间为()A.v－v0gB.v－v02gC.v2－v202gD.v2－v20g解析：物体平抛运动的时间t＝vyg，由速度的合成与分解可知vy＝v2－v20，故只有D正确．答案：D5．物体做平抛运动，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tanθ随时间t变化的图象是下图所示中的()解析：本题的关键是先求出速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tanθ随时间t的变化的关系式．由平抛运动的规律可得tanθ＝vyv0＝gv0t，因为gv0为定值，则tanθ与t成正比，故B正确．答案：B6．如图12所示，高为h＝1.25m的平台上，覆盖一层薄冰，现有一质量为60kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g＝10m/s2)．由此可知下列各项中错误的是()图12A．滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/sB．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5mC．滑雪者在空中运动的时间为0.5sD．着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300W解析：着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°，故vy＝v0＝2gh＝2×10×1.25m/s＝5.0m/s，A正确；x＝v0t＝v02hg＝5×2×1.2510m＝2.5m，B正确；飞行时间t＝2hg＝0.5s，C正确；着地时滑雪者重力做功的瞬时功率P＝mgvy＝60×10×5.0W＝3000W，D错误．答案：D7．如图13所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点(hahb)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13A．tatb，vavbB．tatb，vavbC．tatb，vavbD．tatb，vavb解析：由于物体做平抛运动，在竖直方向上h＝12gt2，t＝2hg，因hahb，故tatb；因t＝xv，由于水平方向xa＝xb，tbta，所以vbva，故A项正确．答案：A8．如图14所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()图14A．v1＝v2B．v1＝Hxv2C．v1＝Hxv2D．v1＝xHv2解析：炮弹拦截成功，即两炮弹同时运动到同一位置，设此位置距地面的高度为h，则x＝v1th＝v2t－12gt2H－h＝12gt2由以上各式联立解得：v1＝xHv2答案：D9．如图15是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片．如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息()图15A．可以计算出m、v0和vB．可以计算出v、v0和gC．只能计算出v0和vD．只能计算出v0和g解析：竖直方向：据Δy＝5l－3l＝gT2可求出g；水平方向：v0＝xT＝3lT，P点竖直方向分速度vy＝v＝3l＋5l2T，故P点速度大小v＝v20＋v2y；无法求出小球质量m.故B正确．答案：B二、计算题10．用下述方法可测出子弹的速度：让子弹水平射出，在离枪口A水平距离为x远处竖直立两块相距ΔL的薄纸，测出薄纸上两弹孔的竖直距离Δh，则可求得子弹的速度，如图16所示，子弹的速度为多大？图16解析：设AC竖直间距为h，子弹过B点有：h－Δh＝12g(x2v0)①子弹过C点有：h＝12g(x＋ΔLv0)2②由①②得v＝gΔLΔh＋(x＋ΔL2)答案：gΔLΔh＋(x＋ΔL2)11．(2010年开封模拟)一架飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，距地面的高度为H＝500m，在飞行过程中释放一个炸弹，炸弹着地时即刻爆炸，已知声音在空气中的传播速度大小为13km/s，炸弹受到的空气阻力可以忽略．从释放炸弹到飞行员听到爆炸声经过的时间t＝13s，求(1)飞机的飞行速度大小；(2)炸弹落地时的速度大小．(结果保留到小数点后1位)解析：(1)炸弹在空中做平抛运动，沿竖直方向做自由落体运动．其运动时间为t1＝2Hg＝2×50010s＝10s，因此可知炸弹落地爆炸后声音的传播时间为t2＝(13－10)s＝3s，声音沿直线传播距离为x＝v声t2＝1000m，炸弹落地时飞机在其正上方500m处．由几何关系可知：在炸弹落地后的3s内飞机飞行的水平距离为：x＝L2－H2＝5003m＝866m所以飞机的飞行速度为：v＝xt2＝288.7m/s(2)炸弹做平抛运动的初速度与飞机速度相同．设落地时的速度为v′，则由vy＝2gHv′＝v2＋2gH＝305.5m/s.答案：(1)288.7m/s(2)305.5m/s12．(2010年衡阳质检)国家飞碟射击队在进行模拟训练时用如图17所示装置进行．被训练的运动员在高H＝20m的塔顶，在地面上距塔水平距离为l处有一个电子抛靶装置，圆形靶可被以速度v2竖直向上抛出．当靶被抛出的同时，运动员立即用特制手枪沿水平方向射击，子弹速度v1＝100m/s.不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(g取10m/s2)．图17(1)当l取值在什么范围内，无论v2为何值靶都不能被击中？(2)若l＝100m，v2＝20m/s，试通过计算说明靶能否被击中？解析：(1)若抛靶装置在子弹的射程以外，则不论抛靶速度为何值，都无法击中．H＝12gt2,x＝v1tlx＝v12Hg＝200m即l200m，无论v2为何值都不能被击中．(2)若靶能被击中，则击中处应在抛靶装置的正上方，设经历的时间为t1，则：l＝v1t1，t1＝lv1＝100100s＝1s.y1＝12gt21＝12×10×12m＝5my2＝v2t1－12gt21＝20×12m－12×10×12m＝15m.因为y1＋y2＝5m＋15m＝20m＝H,所以靶恰好被击中．答案：(1)l200m(2)恰好击中