2020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

2 平抛运动[学习目标] 1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律，会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.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，v x ＝v 0. (2)竖直方向：只受重力，为自由落体运动，v y ＝gt .(3)合速度：大小：v ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋(gt )2；方向：tan θ＝v y v x ＝gtv 0(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 ＝v 0t . (2)竖直位移：y ＝12gt 2.(3)轨迹：平抛运动的轨迹是一条抛物线. 三、一般的抛体运动物体被抛出时的速度v 0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v 0与水平方向夹角为θ). (1)水平方向：物体做匀速直线运动，初速度v x 0＝v 0cos θ.(2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度v y 0＝v 0sin θ.如图1所示.图11.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.( × ) (6)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零.( × )2.在距地面高80m 的低空有一小型飞机以30 m/s 的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体，g 取10 m/s 2，不计空气阻力，那么物体落地时间是 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 ＝12gt 2，得：t ＝2hg，代入数据得：t ＝4s水平位移x ＝v 0t ，代入数据得：x ＝30×4m ＝120mv 0＝30m/s ，v y ＝2gh ＝40m/s故v ＝v 02＋v y 2代入数据得v ＝50m/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一、平抛运动的理解如图2所示，一人正练习水平投掷飞镖，请思考：(不计空气阻力)图2(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如图3所示，由Δv ＝g Δt 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.图33.平抛运动的轨迹：由x ＝v 0t ，y ＝12gt 2得y ＝g 2v 02x 2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线.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 ＝g Δt ，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 ＝v 0t ，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移h ＝12gt 2，每秒内竖直位移增量不相等，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4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v 0)图4(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v 0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v 0的平抛运动，经过时间t 后，其水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度v y ＝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 ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋g 2t 2，设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为θ，则有tan θ＝v y v x ＝gtv 0.(3)如图，水平方向：x ＝v 0t竖直方向：y＝12gt 2合位移：l ＝x 2＋y2＝(v 0t )2＋(12gt 2)2合位移方向：tan α＝y x ＝gt2v 0(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 ＝2hg，只由高度决定，与初速度无关.(2)水平位移(射程)：x ＝v 0t ＝v 02hg，由初速度和高度共同决定.(3)落地速度：v ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋2gh ，与水平方向的夹角为θ，tan θ＝v y v 0＝2ghv 0，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5所示，平抛运动的速度偏向角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0.平抛运动的位移偏向角为α，则tan α＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0＝12tan θ.图5可见位移偏向角与速度偏向角的正切值的比值为1∶2.(2)如图6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6则OB ＝v 0t ，AB ＝PB tan θ＝12gt 2·v x v y ＝12gt 2·v 0gt ＝12v 0t .可见AB ＝12OB ，所以A 为OB 的中点.例2 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(空气阻力不计)( ) 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h ＝12gt 2，x ＝vt ，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相撞时的瞬时速度，答案为D.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/s 2.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)303m 15m (2)23s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，tan30°＝v y v 0＝gt Av 0，t A ＝v 0tan30°g＝3s所以在此过程中水平方向的位移x A ＝v 0t A ＝303m 竖直方向的位移y A ＝12gt A 2＝15m.(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t B ，则t B ＝v 0tan 60°g＝33s所以物体从A 点运动到B 点所经历的时间Δt ＝t B －t A ＝23s. 【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7所示，排球场的长度为18m ，其网的高度为2m.运动员站在离网3m 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2.5m ，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10m/s 2)图7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 ＝v 0t 和y ＝12gt 2可得，当排球恰不触网时有x 1＝3m ，x 1＝v 1t 1①h 1＝2.5m －2m ＝0.5m ，h 1＝12gt 12②由①②可得v 1≈9.5m/s.当排球恰不出界时有：x 2＝3m ＋9m ＝12m ，x 2＝v 2t 2③ h 2＝2.5m ，h 2＝12gt 22④由③④可得v 2≈17m/s.所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是： 9.5m/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8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0.8m ，到锅最近的水平距离为0.5m ，锅的半径为0.5m.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10m/s 2)( )图8A.1 m/sB.2 m/sC.3 m/sD.4 m/s答案 BC解析 由h ＝12gt 2知，面片在空中的运动时间t ＝2hg＝0.4s ，而水平位移x ＝v 0t ，故面片的初速度v 0＝x t ，将x 1＝0.5m ，x 2＝1.5m 代入得面片的最小初速度v 01＝x 1t＝1.25m/s ，最大初速度v 02＝x 2t＝3.75 m/s ，即1.25 m/s ≤v 0≤3.75m/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四、斜抛运动体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪(如图9所示)等都可以视为斜抛运动.图9我们以运动员投掷铅球为例，分析并回答以下问题：(1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？ (2)将铅球的运动进行分解，铅球在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ (3)铅球在最高点的速度是零吗？答案 (1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g ，其初速度不为零，初速度方向斜向上方.(2)铅球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动.(3)不是.由于铅球在水平方向做匀速直线运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度.例5 苏格兰的塞尔海峡位于欧洲大陆与塞尔岛之间，这个海峡只有约6m 宽，假设有一位运动员，他要以相对于水平面37°的角度进行“越海之跳”，可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少？(忽略空气阻力.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10m/s 2) 答案5210m/s 解析 设该运动员的最小初速度为v 0，其在水平方向运动的距离恰为6m ，则其水平分速度：v 0x ＝v 0cos37°水平位移：x ＝v 0x t竖直分速度：v 0y ＝v 0sin37° 运动时间：t ＝2v 0yg联立并代入数据得：v 0＝5210m/s.【考点】对斜抛运动的理解和规律应用 【题点】用运动分解的观点分析斜抛运动斜抛运动的对称性1.时间对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的上升时间等于下降时间.2.速度对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的两点速度大小相等.3.轨迹对称：斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称.1.(平抛运动的理解)(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动 B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 答案 ACD解析 做平抛运动的物体只受重力作用，故A 正确；平抛运动是曲线运动，速度时刻变化，由v ＝v 02＋g 2t 2知，合速度v 在增大，故C 正确；对平抛物体的速度方向与加速度(合力)方向的夹角，有tan θ＝v 0v y ＝v 0gt，因t 一直增大，所以tan θ变小，θ变小，故D 正确，B 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2.(平抛运动的规律)如图10所示，滑板运动员以速度v 0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10A.v 0越大，运动员在空中运动时间越长B.v 0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v 0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 ＝2hg，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v y ＝2gh ，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 ＝v 02＋v y 2＝v 02＋2gh ，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 ＝v 0t ＝v 02h g，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3.(平抛运动的规律)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 乙的比较正确的是( ) A.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 两球均做平抛运动，则加速度均为g ；抛出的高度相同，根据t ＝2hg 可知，飞行的时间相同；因甲出界，乙落在界内，可知甲的水平位移较大，根据v ＝x t可知，甲的初速度比乙大，故选D.【考点】平抛运动的时间、速度和加速度 【题点】平抛运动的时间、速度和加速度4.(平抛运动规律的应用)如图11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.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度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11A.两次发射的初速度大小之比为3∶1B.碰到墙面前在空中运动时间之比为1∶ 3C.下落高度之比为1∶ 3D.碰到墙面时速度大小之比为3∶1 答案 B解析 设网球碰到墙面时速度与水平方向的夹角为θ，tan θ＝vy v 0＝gtv 0① x ＝v 0t ②由①②得：tan θ＝gt 2x ，故t 12t 22＝tan30°tan60°，t 1t 2＝13，B 正确.v 01v 02＝t 2t 1＝31，A 错误.h 1h 2＝12gt 1212gt 22＝t 12t 22＝13，C 错误.v ＝v 0cos θ，故v 1v 2＝v 01v 02·cos60°cos30°＝31×1232＝11，D 错误. 【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5.(平抛运动的临界问题)如图12所示，M 、N 是两块挡板，挡板M 高h ′＝10m ，其上边缘与挡板N 的下边缘在同一水平面.从高h ＝15m 的A 点以速度v 0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d 1＝10m ，d 2＝20m.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v 0的大小是下列给出数据中的哪个(g 取10m/s 2，空气阻力不计)( )图12A.v 0＝8 m/sB.v 0＝4 m/sC.v 0＝15 m/sD.v 0＝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 ＝2Δhg得t ＝1s ，由d 1＝v 01t ，d 2＝v 02t ，得v 0的范围为10m/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 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 ＝12gt 2得t ＝2hg，故t仅由高度h 决定，选项D 正确；水平位移x ＝v 0t ＝v 02hg，故水平位移x 由初速度v 0和高度h 共同决定，选项C 错误；落地速度v ＝v 02＋(gt )2＝v 02＋2gh ，故落地速度v 由初速度v 0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＝2ghv 0，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.斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是( )A.斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B.都是加速度逐渐增大的曲线运动C.平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动D.都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动 答案 D解析斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用，加速度恒为g，是匀变速曲线运动，A、B错；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，C错；由Δv＝gΔt知，D对.【考点】对抛体运动的理解和规律应用【题点】对抛体运动的理解3.某弹射管两次弹出的小球速度相等.该弹射器在沿光滑竖直轨道自由下落过程中始终保持水平，先后弹出两只小球.忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( )A.时刻相同，地点相同B.时刻相同，地点不同C.时刻不同，地点相同D.时刻不同，地点不同答案 B【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、位移考点二平抛运动规律的应用4.羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图1是他表演时的羽毛球场地示意图.图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高.若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则( )图1A.击中甲、乙的两球初速度v甲＝v乙B.击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙C.假设某次发球能够击中甲鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓D.击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大答案 B解析甲、乙距飞出点的高度相同，击中甲、乙的羽毛球的运动时间相同，由于水平位移xx乙，所以v甲>v乙，B正确.甲>【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的速度、时间和位移5.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v a ＞v b ，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 ＝v 0t ，h ＝12gt 2，速度大的运动时间少，h 较小，又tan θ＝v yv 0＝gt v 0＝gt 2x，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6.在抗震救灾中，一架飞机水平匀速飞行.从飞机上每隔1s 释放1包物品，先后共释放4包(都未落地)，若不计空气阻力，从地面上观察4包物品( ) A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的 答案 C解析 因为不计空气阻力，物品在水平方向将保持和飞机一致的匀速运动，因而4包物品在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线；因为飞机高度一致，物品做平抛运动的时间一致，水平速度一致，间隔时间一致，所以它们的落地点是等间距的. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度、时间和位移7.将一小球从距地面h 高处，以初速度v 0水平抛出，小球落地时速度为v ，它的竖直分量为v y ，重力加速度为g ，不计空气阻力，则下列各式中不能表示小球在空中飞行时间的是( )A.2hgB.v 0－v ygC.v 2－v 02gD.2hv y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8.(多选)物体以初速度v 0水平抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g ，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是( ) A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度大小为5v 0 C.运动的时间为2v 0gD.运动的位移为22v 02g答案 BCD解析 因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由竖直分位移和水平分位移相等可知12gt 2＝v 0t ，解得t ＝2v 0g ，又由于v y ＝gt ＝2v 0，所以v ＝v x 2＋v y 2＝5v 0，s ＝x 2＋y 2＝2v 0t ＝22v 02g，故正确选项为B 、C 、D.【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9.如图2所示，从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球P 和Q ，初速度分别为v 1、v 2，结果它们同时落到水平面上的M 点处(不考虑空气阻力).下列说法中正确的是( )图2A.一定是P 先抛出的，并且v 1＝v 2B.一定是P 先抛出的，并且v 1＜v 2C.一定是Q 先抛出的，并且v 1＝v 2D.一定是Q 先抛出的，并且v 1＞v 2 答案 B解析 两小球被抛出后均做平抛运动，根据平抛运动规律可知，在竖直方向上有：h ＝12gt 2，解得小球运动的时间为：t ＝2hg，由题图可知小球P 的下落高度h 1大于小球Q 的下落高度h 2，因此两球的运动时间有：t 1＞t 2，因两球同时落地，所以小球P 先抛出，故选项C 、D 错误；在水平方向上有：x ＝vt ，由题图可知：x 1＝x 2，所以v 1＜v 2，故选项A 错误，选项B 正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间和速度 考点三 平抛运动的临界问题10.(多选)如图3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4.5m/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/s 2，不计空气阻力)( )图3A.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6.2m/sD.如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5m/s 答案 BC解析 由h ＝12gt 2，x ＝v 0t将h ＝5m ，x ＝6.2m 代入解得：安全跳过去的最小水平速度v 0＝6.2m/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4所示.水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，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4A.L 12g6h <v <L 1g 6hB.L 14g h <v <(4L 21＋L 22)g6h C.L 12g 6h <v <12(4L 21＋L 22)g6h D.L 14g h <v <12(4L 21＋L 22)g6h答案 D解析 设以速率v 1发射乒乓球，经过时间t 1刚好落到球网正中间.则竖直方向上有3h －h ＝ 12gt 12① 水平方向上有L 12＝v 1t 1②由①②两式可得v 1＝L 14g h. 设以速率v 2发射乒乓球，经过时间t 2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h ＝ 12gt 22③ 在水平方向有(L 22)2＋L 12＝v 2t 2④ 由③④两式可得v 2＝12(4L 12＋L 22)g6h.则v 的最大取值范围为v 1<v <v 2，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1s 内它的速度方向与水平方向夹角由30°变成60°，取g ＝10m/s 2.求： (1)平抛运动的初速度v 0的大小； (2)平抛运动的时间； (3)平抛时的高度.答案 (1)53m/s (2)1.5s (3)11.25m解析 (1)假定轨迹上A 、B 两点是落地前1s 内的始、终点，画好轨迹图，如图所示.对A 点：tan30°＝gt v 0① 对B 点：tan60°＝gt ′v 0② t ′＝t ＋1s ③由①②③解得t ＝12s ，v 0＝53m/s.(2)运动总时间t ′＝t ＋1s ＝1.5s. (3)高度h ＝12gt ′2＝11.25m.【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5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5(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)3h g (2)L2gh ≤v ≤L g 2h解析 (1)打在AB 中点的微粒，竖直方向有32h ＝12gt 2解得t ＝3h g(2)打在B 点的微粒，有v 1＝L t 1，2h ＝12gt 12解得v 1＝L2g h同理，打在A 点的微粒初速度v 2＝L g 2h微粒初速度范围为L2gh ≤v ≤L g 2h【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。