高中物理人教版必修2习题:第五章 曲线运动 第2节 平抛运动1
(参考)2019年高中物理第五章曲线运动2平抛运动学案新人教版必修2

(参考)2019年高中物理第五章曲线运动2平抛运动学案新人教版必修2一、抛体运动1.定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动.2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向.(2)只受重力作用.4.平抛运动的性质:加速度为g的匀变速曲线运动.二、平抛运动的速度和位移1.平抛运动的速度(1)水平方向:不受力,为匀速直线运动,vx=v0.(2)竖直方向:只受重力,为自由落体运动,vy=gt.(3)合速度:大小:v==;方向:tan θ==(θ是v与水平方向的夹角).2.平抛运动的位移(1)水平位移:x=v0t.(2)竖直位移:y=gt2.(3)轨迹:平抛运动的轨迹是一条抛物线.1.判断下列说法的正误.(1)抛体运动一定是曲线运动.(×)(2)抛体运动一定是匀变速运动.(√)(3)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快.(×)(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下.(×)(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.(×)2.在80 m的低空有一小型飞机以30 m/s的速度水平飞行,假定从飞机上相对静止释放一物体,g取10 m/s2,不计空气阻力,那么物体从释放到落地所用时间是________ s,它在下落过程中发生的水平位移是________ m;落地时的速度大小为________ m/s.答案 4 120 50解析由h=gt2,得:t=,代入数据得:t=4 s水平位移x=v0t,代入数据得:x=30×4 m=120 mv0=30 m/s,vy==40 m/s故v=v0 2+vy2代入数据得v=50 m/s.【考点】对平抛运动的理解【题点】平抛运动的基本特点一、对平抛运动的理解如图所示,一人正练习投掷飞镖,飞镖做平抛运动,请思考:(1)飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?(2)飞镖的运动是匀变速运动,还是变加速运动?答案(1)加速度为重力加速度g,大小和方向均不变.(2)匀变速运动.1.平抛运动的特点(1)速度特点:平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动.(2)轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是曲线,故它是曲线运动.(3)加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度.2.平抛运动的速度变化由Δv=gΔt知,任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,方向竖直向下.例1 关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等答案C解析平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,选项A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移h=gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.【考点】对平抛(和一般抛体)运动的理解【题点】平抛运动的性质二、平抛运动规律的应用如图所示为小球水平抛出后,在空中做平抛运动的运动轨迹.(自由落体加速度为g,初速度为v0,不计空气阻力)(1)小球做平抛运动,运动轨迹是曲线,为了便于研究,我们应如何建立坐标系?(2)以抛出时刻为计时起点,求t时刻小球的速度大小和方向.(3)以抛出时刻为计时起点,求t时刻小球的位移大小和方向.答案(1)一般以初速度v0的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系.(2)如图,初速度为v0的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx =v0,竖直分速度vy=gt.根据运动的合成规律可知,小球在这个时刻的速度(即合速度)大小v==,设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为θ,则有tan θ==.(3)如图,水平方向:x=v0t竖直方向:y=gt2合位移:l==错误!合位移方向:tan α==(α表示合位移方向与水平方向之间的夹角).1.平抛运动的研究方法(1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等,再合成得到平抛运动的速度、位移等.2.平抛运动的规律(1)平抛运动的时间:t=,只由高度决定,与初速度无关.(2)水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同决定.(3)落地速度:v==,与水平方向的夹角为θ,tan θ==,落地速度由初速度和高度共同决定.3.平抛运动的推论(1)如图1所示,平抛运动的速度偏向角为θ,则tan θ==.平抛运动的位移偏向角为α,则tan α====tan θ.可见位移偏向角与速度偏向角的正切值的比值为1∶2.图1(2)如图2所示,从O点抛出的物体经时间t到达P点,速度的反向延长线交OB于A点.图2则OB=v0t,AB==gt2· =gt2· =v0t.可见AB=OB,所以A为OB的中点.例 2 (2016·浙江4月选考科目考试)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( )A.车的长度,车的重量B.车的高度,车的重量C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离答案D解析根据平抛运动知识可知,车顶上的零件平抛出去,因此只要知道车顶到地面的高度,即可求出时间.测量零件脱落点与陷落点的水平距离即可求出出事时的瞬时速度,答案为D.【考点】平抛运动的速度和位移【题点】平抛运动的速度和位移例3 用30 m/s的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平方向成30°角,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小;(2)再经过多长时间,物体的速度方向与水平方向的夹角为60°?(物体的抛出点足够高)答案(1)30 m 15 m (2)2 s解析(1)设物体在A点时速度方向与水平方向成30°角,如图所示,tan 30°==,tA== s所以在此过程中水平方向的位移xA=v0tA=30 m竖直方向的位移yA=gtA 2=15 m.(2)设物体在B点时速度方向与水平方向成60°角,总运动时间为tB,则tB==3 s所以物体从A点运动到B点所经历的时间Δt=tB-tA=2 s.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的速度和位移的分解三、平抛运动的临界问题例4 如图3所示,排球场的长度为18 m,其网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.设击球点的高度为2.5 m,问:球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界?(不计空气阻力,g取10 m/s2)图3答案见解析解析如图所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ,根据平抛运动规律x=v0t和y=gt 2可得,当排球恰不触网时有x1=3 m,x1=v1t1①h1=2.5 m-2 m=0.5 m,h1=gt12②由①②可得v1≈9.5 m/s.当排球恰不出界时有:x2=3 m+9 m=12 m,x2=v2t2③h2=2.5 m,h2=gt2 2④由③④可得v2≈17 m/s.所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是:9.5 m/s<v≤17 m/s.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题分析平抛运动中的临界问题时一般运用极端分析的方法,即把要求的物理量设定为极大或极小,让临界问题突显出来,找出产生临界的条件.针对训练(多选)刀削面是很多人喜欢的面食之一,因其风味独特而驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图4所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向锅中,若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8 m,到锅最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(空气阻力不计,g取10 m/s2)( )图4A.1 m/sB.2 m/sC.3 m/sD.4 m/s答案BC解析由h=gt2知,面片在空中的运动时间t==0.4 s,而水平位移x=v0 t,故面片的初速度v0=,将x1=0.5 m,x2=1.5 m代入得面片的最小初速度v01==1.25 m/s,最大初速度v02==3.75 m/s,即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s,选项B、C正确.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题1.(平抛运动)(2018·名校协作体高三上学期考试)如图5所示,网球是一项比较流行的体育运动.两位运动员分别从同一高度同一方向水平发出甲、乙两只网球,甲球出界了,乙球恰好越过球网落在界内,不计空气阻力,对于两球的初速度v甲和v乙,飞行时间t甲和t乙,下落过程中的加速度a甲和a乙,下列比较正确的是( )图5A.v甲<v乙,a甲=a乙B.t甲=t乙,a甲>a乙C.v甲>v乙,t甲<t乙D.v甲>v乙,t甲=t乙答案D解析抛出的高度相同,根据t=可知,飞行的时间相同;因甲出界,乙恰好越过球网落在界内,可知甲的水平位移较大,根据v=可知,甲的初速度比乙大,故选D.【考点】平抛运动的基本特点【题点】平抛运动的基本特点2.(平抛运动规律的应用)(2016·浙江10月选考科目考试)一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m.不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是( )A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s答案B解析水平喷出的水,运动规律为平抛运动,根据平抛运动规律h=gt2可知,水在空中的时间为0.6 s,根据x=v0t 可知水平速度为v0=2.0 m/s.因此选项B正确.【考点】平抛运动的基本特点【题点】平抛运动的基本特点3.(平抛运动规律的应用)(2018·名校协作体第二学期考试)如图6所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球.假定网球水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°,若不考虑网球在空中受到的阻力,则( )图6A.两次发射的初速度之比为3∶1B.碰到墙面前空中运动时间之比为1∶ 3C.下降高度之比为1∶ 3D.碰到墙面时速度之比为3∶1答案B解析tan θ==①x=v0t②由①②得:tan θ=,故=,=,B正确.v01==,A错误.v02h1===,C错误.h2v=,故=·=×=,D错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移4.(平抛运动的临界问题)如图7所示,M、N是两块挡板,挡板M高h′=10 m,其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面.从高h=15 m的A 点以速度v0水平抛出一小球(可视为质点),A点与两挡板的水平距离分别为d1=10 m,d2=20 m.N板的上边缘高于A点,若能使小球直接进入挡板M的右边区域,则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10 m/s2,空气阻力不计)( )图7A.v0=8 m/sB. v0=4 m/sC.v0=15 m/sD. v0=21 m/s答案C解析要让小球落到挡板M的右边区域,下落的高度为两高度之差,由t=得t=1 s,由d1=v01t,d2=v02t,得v0的范围为10 m/s≤v 0≤20 m/s,故选C.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题一、选择题考点一对平抛运动的理解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.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定答案D解析垒球击出后做平抛运动,设垒球在空中运动时间为t,由h=gt2得t=,故t仅由高度h决定,选项D正确;水平位移x=v0t=v0,故水平位移x由初速度v0和高度h共同决定,选项C错误;落地速度v==,故落地速度v由初速度v0和高度h共同决定,选项A错误;设落地速度v与水平方向的夹角为θ,则tan θ=,故选项B错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移2.从离地面h高处投出A、B、C三个小球,A球自由下落,B球以速度v水平抛出,C球以速度2v水平抛出,则它们落地时间tA、tB、tC的关系是(不计空气阻力)( )A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA<tB=tCD.tA=tB=tC答案D解析平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关,与水平方向的初速度大小无关,故tB=tC,而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,所以tA=tB=tC,D正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间考点二平抛运动规律的应用3.(2017·××市9月一模)乒乓球发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是( )A.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较大B.速度较大的球下降相同距离所用的时间较少C.速度较小的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较小的球在下降相同距离时通过的水平位移较少答案D【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移4.(2018·××市新昌中学适应性考试)某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度va>vb,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是( )答案A解析由平抛运动的规律x=v0t,h=gt2,速度大的运动时间少,h 较小,又tan θ===,x相同,运动时间少的θ小,即插在竖直靶上飞镖与水平方向夹角小,A正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移5.如图1所示,滑板运动员以速度v0从离地高h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是( )图1A.v0越大,运动员在空中运动时间越长B.v0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h无关D.运动员落地位置与v0大小无关答案B解析运动员在竖直方向做自由落体运动,运动员做平抛运动的时间t =,只与高度有关,与速度无关,A项错误;运动员落地时在竖直方向上的速度vy=,高度越高,落地时竖直方向上的速度越大,合速度越大,C项错误;运动员的落地瞬间速度是由初速度和落地时竖直方向上的速度合成的,v==,初速度越大,落地瞬间速度越大,B项正确;运动员在水平方向上做匀速直线运动,落地的水平位移x=v0t=v0,故落地的位置与初速度有关,D项错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移6. (多选)如图2所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b 和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )图2A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大答案BD解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,由h=gt2可知,飞行时间由高度决定,hb>ha,故a的飞行时间比b的短,选项A 错误;同理,b和c的飞行时间相同,选项B正确;根据水平位移x=v0t,a、b的水平位移满足xa>xb,且飞行时间tb>ta,可知v0a>v0b,选项C错误;同理可得v0b>v0c,选项D正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间7.(2018·东阳中学期中考试)如图3所示,在同一平台上的O点水平抛出三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和运动的时间ta、tb、tc的关系是(不计空气阻力)( )图3A.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【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移8.(2018·东阳中学期中考试)将一小球从距地面h高处,以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球落地时速度为v,它的竖直分量为vy,重力加速度为g,则下列各式中不能表示小球在空中飞行时间的是( )A. B.v0-vygC. D.2hvy答案B【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移9.(2017·浙江4月选考科目考试)图4中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方.竖直面内的半圆弧BCD的半径R=2.0 m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°.游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关,为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.0.15 m,4 m/sB.1.50 m,4 m/sC.0.15 m,2 m/sD.1.50 m,2 m/s答案A解析弹丸从抛出到P点,其水平位移x=R+Rcos 37°=v0t①竖直位移y=h+Rsin 37°=gt2②弹丸到达P点时速度方向垂直于P点圆弧切线方向,即v的方向与水平方向的夹角为37°则有:tan 37°==③由以上三式解得v0=4m/s,h=0.15 m.考点三平抛运动的临界问题10.(多选)如图5所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平地跳跃并离开屋顶,在下一栋建筑物的屋顶上着地.如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s,那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取 10 m/s2,不计空气阻力)( )图5A.他安全跳过去是可能的B.他安全跳过去是不可能的C.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应不小于6.2 m/sD.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s答案BC解析由h=gt2,x=v0t将h=5 m,x=6.2 m代入解得:安全跳过去的最小水平速度v0=6.2 m/s,选项B、C正确.【考点】平抛运动的临界问题【题点】平抛运动的临界问题11.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图6所示.水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h.不计空气的作用,重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是( )图6A.<v<L1g6hB.<v< 错误!C.<v< 错误!D.<v< 错误!答案D解析设以速率v1发射乒乓球,经过时间t1刚好落到球网正中间.则竖直方向上有3h-h=gt12①水平方向上有=v1t1②由①②两式可得v1=.设以速率v2发射乒乓球,经过时间t2刚好落到球网右侧台面的两角处,在竖直方向有3h=gt22③在水平方向有=v2t2④由③④两式可得v2= .则v的最大取值范围为v1<v<v2,故选项D正确.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题二、非选择题12.(平抛运动规律的应用)物体做平抛运动,在它落地前的1 s内它的速度方向与水平方向夹角由30°变成60°,取g=10 m/s2.求:(1)平抛运动的初速度v0的大小;(2)平抛运动的时间;(3)平抛时的高度.答案(1)5 m/s (2)1.5 s (3)11.25 m解析(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1 s内的始、终点,画好轨迹图,如图所示.对A点:tan 30°=①对B点:tan 60°=②t′=t+1 s③由①②③解得t= s,v0=5 m/s.(2)运动总时间t′=t+1 s=1.5 s.(3)高度h=gt′2=11.25 m.【考点】平抛运动规律的综合应用【题点】平抛运动规律的综合应用13.(平抛运动的临界问题)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图7所示,P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,重力加速度为g.图7(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围.答案(1) (2)≤v≤L g2h解析(1)打在AB中点的微粒,竖直方向有h=gt2解得t=3hg(2)打在B点的微粒,有v1=,2h=gt12解得v1=L2g h同理,打在A点的微粒初速度v2=L g2h微粒初速度范围为≤v≤L g2h【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题。
人教版高中物理必修二 5.2平抛运动

tan2tan定任通意过时该刻段的时速间度内的水反平向位延移长的线中一点
结论总结
a、运动时间t 2 h g
即运动时间由高度h惟一决定
b、水平射程为 x v 0
2h g
即由v0、h共同决定
c、合速度 v v02 2gh d、速度的变化量 △v=g△t,△t时间内速度改变量相等,
△v方向是竖直向下的.
v0 O
x
α P (x,y)
vx α
y
vy
v
合速度:v vx2vy2 v02(g)t2 速度的偏向角: tan vy gt
vx v0
二、平抛运动规律
2)位移
水平方向:x v 0 t 竖直方向:y 1 gt 2
2
O v0 θ
x
P (x,y)
y
合位移: s x2y2 (v0t)2(1 2g2t)2
v0
vx
30°
vy v
2.跳台滑雪是一种极为壮观的运动.如图所示,运动员从 倾角为30°的山坡顶端的跳台上A点,以v0= 5 3 沿水平方 向飞出,恰好落到山坡底端的水平面上的B点.不计空气 阻力,取g=10 m/s2,求: (1)运动员在空中飞行的时间; (2)AB之间的距离. (3)运动员何时离开斜面的距离最大?
10.小球从空中以某一初速度水平抛出,落地前1s时刻, 速度方向与水平方向夹300角,落地时速度方向与水平方 向夹600角,g=10m/s2,求小球在空中运动时间及抛出的 初速度。
一、平 抛 运 动 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动 条件:(1)初速度v0水平(2)只受重力作用 运动性质:平抛运动是匀变速曲线运动 研究方法:采用运动的合成和分解 水平方向:匀速直线运动 竖直方向:自由落体运动 运动规律 (1)速度关系
人教版高中物理必修二课后练习答案详解.pdf

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节 曲线运动1. 答:如图6-12所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
图6-122. 答:汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。
图6-133. 答:如图6-14所示,AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
图6-14第2节 质点在平面内的运动1. 解:炮弹在水平方向的分速度是v x =800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y =800×sin60°=692m/s 。
如图6-15。
图6-152. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v 为v 2、v 1的合速度(图略),即:v xv v1vBC6.4/v m s ===,速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3. 答:应该偏西一些。
如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1,击中目标的速度v是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度,所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
图6-164. 答:如图6-17所示。
图6-17第3节 抛体运动的规律1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m =212gt经历时间0.55t s ===在水平方向位移x =v t =40×0.55m =22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。
(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s =5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ, tanθ=vx /v y =405.39=7.422. 解:该车已经超速。
必修2之第五章第 2 节_平抛运动

----第2节 平抛运动
第2节 平抛运动
• 学习目标 • 1、平抛运动的速 度和位移;
• 关键术语
• 1、平抛运动;
• 2、应用平抛规律
解决实际问题;
• 2、匀速直线运动, 自由落体运动; • 3、偏向角;
• 3、斜抛运动规律。
自主学习:“平抛运动的速度” • 1、找出:x轴方向的合外力 、加 速度、速度的规律? • 2、找出:y轴方向的合外力 、加 速度、速度的规律? • 3、如何求平抛物体的实际速度? • 4、怎样表示速度方向与x轴的方向 关系?
自主学习:“平抛运动的位移”
• 1、找出:x轴方向的合外力 、 加速度、位移的规律? • 2、找出:y轴方向的合外力 、 加速度、位移的规律?
• 3、实际位移与分位移的关系?
• 4、推导:平抛轨迹方程。
自主学习:“斜抛运动” • 1、找出:x轴方向的合外力 、加
速度、力 、加 速度、速度、位移的规律?
• 3、推导:平抛轨迹方程。
人教版高中物理必修2平抛运动

5-2 平抛运动一平抛运动1.平抛运动的条件:(1)物体具有水平方向的初速度;(2)运动过程中只受重力作用。
2.抛体运动的性质:由于做平抛运动的物体只受重力,由牛顿第二定律知,其加速度恒为g,是匀变速运动;又因重力与速度不在同一直线上,物体做曲线运动,因此平抛运动是匀变速曲线运动。
3.抛体运动速度变化的特点:抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为△v=g△t。
4.解决平抛运动问题的方法:将其分解为两个简单的直线运动。
最常用的分解方法:水平方向上的匀速直线运动;竖直方向上的自由落体运动。
【例1】在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【例2】关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个匀速直线运动的合运动【例3】我国自行研制的“J-20”战机在四川某地试飞成功,“J-20”战机可对空作战,也可对地攻击。
设“J-20”战机在高空中以300m/s的水平速度匀速飞行,某时刻扔下炸弹A,相隔1s又扔下炸弹B,不计空气阻力,在以后的运动中,关于炸弹A与炸弹B的相对位置关系(两炸弹均未着地之前),正确的是()A.炸弹A在炸弹B的前下方,两炸弹间的距离保持不变B.炸弹A在炸弹B的后下方,两炸弹间的距离逐渐增大C.炸弹A在炸弹B的正下方,两炸弹间的距离保持不变D.炸弹A在炸弹B的正下方,两炸弹间的距离逐渐增大二 平抛运动的速度1.平抛运动的速度平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
以抛出点为原点,取水平方向为x 轴,x 轴的正方向与初速 度v 0的方向相同;竖直方向为y 轴,正方向向下,物体在任一 时刻t 位置坐标P (x ,y )的速度为v t ,如图所示。
新教材 人教版高中物理必修第二册全册各章知识点汇总及配套习题

高中物理必修第二册全册各章知识点汇总及配套习题第五章抛体运动.................................................................................................................... - 1 - 第六章圆周运动.................................................................................................................... - 6 - 第七章万有引力与宇宙航行.............................................................................................. - 11 - 第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 16 -第五章抛体运动知识体系曲线运动及其研究方法1.曲线运动的特点(1)做曲线运动的物体,在某点的瞬时速度的方向,就是曲线在该点的切线方向,物体在曲线运动中的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
(2)在曲线运动中,由于速度在时刻变化,所以物体的运动状态时刻改变,故做曲线运动的物体所受合外力一定不为零。
2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度来理解:物体所受合外力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上,具体有如图所示的几种形式。
(2)从运动学角度来理解:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
3.曲线运动的研究方法——运动的合成与分解利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程:(欲知)曲线运动规律――→等效分解(只需研究)两直线运动规律――→等效合成(得知)曲线运动规律。
2019版人教版高中物理教材必修第二册课后习题

第五章抛体运动1.曲线运动1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。
图5.1-5中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。
整个运动过程中,除运动员入水前一段时间外,在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同?在哪几个位置与速度v的方向相反?在图中标出这些位置。
2.图5.1-6是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。
图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同?请把这些地方标注出来。
3.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min,每行驶半周,速度方向改变的角度是多少?汽车每行驶10s,速度方向改变的角度是多少?先画一个圆表示汽车运动的轨迹,然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。
4.一质点沿着圆周运动。
请证明:质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
5.一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图5.1-7中的v所示。
从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。
到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。
达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。
物体最终到达D点。
请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
2.运动的合成与分解【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯,步行楼梯每级的高度是0.15m,自动扶梯与水平面的夹角为30°,自动扶梯前进的速度是0.76m/s。
有甲、乙两位顾客,分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼,甲在自动扶梯上站立不动,乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼(图5.2-3)。
哪位顾客先到达楼上?如果该楼层高4.56m,甲上楼用了多少时间?1.炮筒与水平方向成30°角(图5.2-5),炮弹从炮口射出时的速度大小是800m/s,这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?2.在许多情况下,跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。
人教版高中物理必修二曲线运动第二节平抛运动课时作业必修1

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)高中物理 曲线运动 第二节 平抛运动课时作业 新人教版必修1一、选择题1.做斜上抛运动的物体,到达最高点时( ) A .具有水平方向的速度和水平方向的加速度 B .速度为0,加速度向下 C .速度不为0,加速度为0D .具有水平方向的速度和向下的加速度[解析] 斜上抛运动的物体到达最高点时,竖直方向的分速度减为0,而水平方向的分速度不变,其运动过程中的加速度始终为重力加速度,故D 正确. [答案] D2.一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 .tanθB .2tanθC.1tanθD.12tanθ[解析] 如图所示,设小球抛出时的初速度为v0,则vx =v0 ① vy =v0cotθ ②vy =gt ③ x =v0t ④ y =v2y 2g⑤解①②③④⑤得:y x =12tanθ,D 正确.[答案] D3.滑雪运动员以20m/s 的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差为3.2m .不计空气阻力,g 取10m/s2.运动员飞过的水平距离为s ,所用时间为t ,则下列结果正确的是( ) A .s =16m ,t =0.50s B .s =16m ,t =0.80s C .s =20m ,t =0.50s D .s =20m ,t =0.80s [解析] 运动员的运动为平抛运动. 由⎩⎪⎨⎪⎧h =12gt2s =v0t代入数据,解得s =16m ,t =0.80s. [答案] B4.以初速度v0水平抛出一物体,当它的竖直分位移与水平分位移相等时( ) A .竖直分速度等于水平速度 B .瞬时速度等于5v0 C .运动的时间为2v0gD .位移大小是2 2v20/g[解析] 由题意得v0t =12gt2,则t =2v0g ,所以vy =gt =g·2v0g =2v0.则v =v20+v2y =5v0,通过的位移s =2x =2v0t =22v20/g.[答案] BCD5.动物世界中也进行“体育比赛”,在英国威尔士沿岸,海洋生物学家看到了令他们惊奇的一幕:一群海豚在水中将水母当球上演即兴“足球比赛”.假设海豚先用身体将水母顶出水面一定高度h ,再用尾巴水平拍打水母,使水母以一定初速度v0沿水平方向飞出.若不计空气阻力,水母落水前在水平方向的位移,由( )A .水母质量、离水面高度h 决定B .水母质量、水平初速度v0决定C .水母离水面高度h 、水平初速度v0决定D .水母质量、离水面高度h 、水平初速度v0决定[解析] 水母落水前做平抛运动,平抛运动水平方向的位移由高度h 、水平初速度v0决定,选项C 正确. [答案] C6.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球运动时间之比为()A .1∶1B .4∶3C .16∶9D .9∶16[解析] 结合平抛运动知识,A 球满足tan37°=12gt21vt1,B 球满足tan53°=12gt22vt2,那么t1∶t2=tan37°∶tan53°=9∶16.[答案] D7.如图所示,AB 为斜面,BC 为水平面.从A 点以水平速度v 向右抛出小球时,其落点与A 点的水平距离为s1;从A 点以水平速度2v 向右抛出小球时,其落点与A 点的水平距离为s2.不计空气阻力,则s1∶s2可能为()A .1∶2B .1∶3C .1∶4D .1∶5[解析] 根据平抛运动的规律可知:如果两球都落在斜面上,则s1s2=14;如果两球都落在水平面上,则s1s2=12;如果一个球落在水平面上,另一个球落在斜面上,则s1s2>14.故正确选项为A 、B 、C.[答案] ABC8.下面关于物体做平抛运动时,速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t 的变化图象正确的是()[解析] 物体做平抛运动时,其速度方向与水平方向的夹角的正切为tanθ=vy vx =gtv0,即tanθ与t 成正比,B 正确.[答案] B 二、非选择题9.一物体被水平抛出后,在ts 、2ts 、3ts 内竖直下降的距离之比为__________,通过的水平距离之比为__________. [解析] 平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,则由h =12gt2得ts 、2ts 、3ts 内竖直下降距离之比为h1∶h2∶h3=1∶4∶9,水平分运动为匀速直线运动,由x =v0t 得x1∶x2∶x3=1∶2∶3 [答案] 1∶4∶9 1∶2∶310.如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s =100m ,子弹射出的水平速度v =200m/s ,子弹从枪口射出的瞬间,目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g 取10m/s2,求:(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶? (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h 为多少?[解析] (1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经时间t 击中目标靶,则t =sv ……①,代入数据得t =0.5s……②.(2)目标靶做自由落体运动,则h =12gt2……③,代入数据得h =1.25m……④.[答案] (1)0.5s (2)1.25m11.如图所示,在倾角为α的斜面顶点A 以初速v0水平抛出一小球,小球最后落在斜面上的B 点,不计空气阻力,求小球在空中的运动时间t 及到达B 点时的速度大小vt.[解析] 小球做的是平抛运动,利用平抛运动的规律及牛顿第二定律便可得到答案.设线段AB 的长为l ,则水平方向有x =l cosα=v0t ,竖直方向有y =lsinα=12gt2,可得t =2v0tanαg ,则物体到达B 点时的竖直速度为vy =gt =2v0tanα.则v =v2x +v2y =v01+4tan2α.[答案] 见解析12.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备,它实际上是一个费力杠杆.如图所示,某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程.所用抛石机长臂的长度L =4.8m ,质量m =10.0 kg 的石块装在长臂末端的口袋中.开始时长臂与水平面间的夹角α=30°,对短臂施力,使石块经较长路径获得较大的速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出.石块落地位置与抛出位置间的水平距离s =19.2m .不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s2.求:(1)石块刚被抛出时的速度大小v0;(2)石块刚落地时的速度vt 的大小和方向. [解析] (1)石块被抛出后做平抛运动 水平方向s =v0t , 竖直方向h =12gt2,h =L +L·sinα, 解得v0=16m/s.(2)落地时,石块竖直方向的速度 vy =gt =12m/s ,落地速度vt =v20+v2y =20m/s ,设落地速度与水平方向的夹角为θ,如右图. tanθ=vy v0=34,θ=37°或θ=arctan 34.[答案] (1)16m/s (2)20m/s ,与水平方向夹角37°。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第2节平抛运动
(满分100分,45分钟完成)班级_______姓名_______
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,至少有
一个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。
选错或不选的得0分。
1.在水平匀速飞行的飞机上相隔1 s先后落下物体A和B,设空气阻力不计,A物体在落地前将()A.在B物体之前方
B.在B物体之后方
C.在B物体正下方
D.在B物体前下方
2.从匀速直线行驶的火车窗口释放一石子,不计风对石子的影响,站在路边的人看到石子的运动是()A.自由落体运动
B.平抛运动
C.匀速直线运动
D.匀变速直线运动
3.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()
①是变加速运动
②是匀变速运动
③是匀速率曲线运动
④是两个直线运动的合运动
A.①③B.①④
C.②③D.②④
4.物体在做平抛运动中,在相等时间内,下列哪些量相等()
①速度的增量
②加速度
③位移的增量
④位移
A.①②B.②③
C .②④
D .③④
5.将物体以v 0的速度水平抛出,不计空气阻力,当其竖直分位移的大小与水平分位移的大小相等时,以下说法中不正确的是
( )
A .瞬时速度的大小为5v 0
B .运动的时间为
g
v 0
2 C .运动的位移的大小为g
v 2
22
D .竖直分速度的大小等于水平分速度的大小
6.一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则
( )
A .物体在空中运动的时间是0
v v g
-
B
C .物体抛出时的竖直高度是2
2v g
D .物体抛出时的竖直高度是22
02v v g
-
7.在空中某点以相同的速率同时分别竖直向上、竖直向下、水平向右、水平向左抛出四个小球,不计空气阻力。
在最先一个小球落地前的一瞬间,以四个球所在位置为顶点所构成的图形是
( ) A .任意四边形 B .长方形
C .菱形
D .正方形
8.一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一秒释放一个铁球,先后释放四个,若不计空气阻力,则四个小球
( )
A .在空中任意时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B .在空中任意时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C .在空中任意时刻总是在飞机的正下方,排列成竖直直线,它们的落地点是等间距的
D .在空中任意时刻总是在飞机的正下方,排列成竖直直线,它们的落地点是不等间距的
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。
把正确答案填写在题中横线上
或按要求作答。
9.平抛运动是物体的运动,在运动中只受到作用。
10.平抛运动的性质是,轨迹是。
11.平抛运动的速率随时间的变化是,而速度随时间的变化是的。
12.平抛运动的处理方法,可以分解为水平方向的和竖直方向的,这两个运动同时存在,互不影响。
13.以抛出点为坐标原点,以初速度v0的方向为x正方向,竖直向下为y正方向,则有:分速度:v x=___________,v y=___________。
三、计算题:本大题共2小题,计27分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(12分)炮台高出海面45 m,水平射击一艘以36 km/h的速度沿射击方向直线逃离的敌舰,如果炮弹的出口速度为610 m/s,问敌舰距我水平距离多大时开炮才能命中。
(g=10 m/s2)
15.(15分)在距地面7.2 m高处水平抛出一小球,小球在第1 s内位移为13 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,求小球的落地速度。
参考答案
一、选择题: 1.【答案】C
【点拨】从水平匀速飞行的飞机上落下的物体做平抛运动,它在水平方向上的分速度与飞机的飞行速度相同,因而从飞机上先后落下的物体在落地前均在飞机的正下方,所以A 物体在B 的正下方。
2.【答案】B
【点拨】石子离开窗口瞬间,具有与火车相同的水平速度,故石子相对路边的人做平抛运动,故B 选项正确。
3.【答案】 D
【点拨】平抛运动是水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合运动,其加速度为重力加速度g ,故D 选项正确。
4.【答案】A 【点拨】(略) 5.【答案】D 【点拨】依题意有:
21gt 2=v 0t ,t =g
v 02,B 正确;v t =5)(22
022=+=+gt v v v y x v 0,则A 正确;s =g
v gt t v y x 2
222
02
2
22)21()(=+=+,C 正确,02y v gt v ==,故D 错误,故应
选D 。
6.【答案】 BD
【点拨】做平抛运动的物体在竖直方向的运动为自由落体运动,故:v y =2
02
v v t -,而v y =gt ,
所以t =g v y
=g v v t 2
02-,故B 正确。
物体抛出时的竖直高度由2
12h gt =得:2202v v h g
-=,
故D 正确。
7.【答案】D
【点拨】如果选一个做自由落体运动的坐标系作为参考系,则四个球都是以相同的速率向四个垂直的方向做匀速直线运动,经过相同的时间,它们离开出发点的位移相等。
8.【答案】C
【点拨】铁球虽然离开了飞机,但是在水平方向上仍然和飞机具有相同的速度,所以在空中时一定处于飞机的正下方。
它们抛出的时间间隔相同,因此落地时的时间间隔也相同,故落地点是等间距的。
二、填空、实验题:
9.【答案】水平抛出且只受到重力作用下;重力 【点拨】(略)
10.【答案】匀变速曲线运动;抛物线 【点拨】(略)
11.【答案】不均匀的;均匀 【点拨】(略)
12.【答案】匀速直线运动;自由落体运动 【点拨】(略) 13.【答案】v 0;gt 【点拨】(略) 三、计算题: 14.【答案】1800 m
【解析】设炮弹从发射到击中敌舰所用的时间为t ,有
h =
2
1gt 2
解得:t =
g
h
2=3 s 设敌舰到炮台的水平距离为x 时开炮能击中,则有:
v t +x =v 0t
解得:x =v 0t -v t =1800 m 。
15.【答案】小球落地速度122m/s ;方向与水平方向夹角为45° 【解析】小球在第1 s 内,水平分位移:x 1= v 0t 竖直分位移:y 1=2
1
g t 2 总位移:2
12
11y x s +=
解得:v 0=12 m/s 。
小球落地时水平分速度v x = v 0,竖直分速度y v =故小球落地速度2
2
y x v v v += 解得v =122m/s 。
速度方向与水平方向夹角为θ,则 tan θ=
y
x
v v 解得:θ=45°。