【人教版】物理必修二教材习题点拨：5.2-平抛运动(含答案)

教材习题点拨

教材问题全解

“做一做”

多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，每次都是同时落地。说明平抛运动物体的竖直分运动是自由落体运动，同时说明平抛物体运动时间与物体的初速度无关。

“说一说”

1．由题图可知vx ＝v 0cos θ，v y ＝v 0sin θ

斜抛可看做是水平方向的匀速直线运动，竖直方向初速度为v y 的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。

在水平方向上x ＝v 0cos θ·t ①

在竖直方向上y ＝v 0sin θ·t －12

gt 2② 由①②联立可得，斜抛物体的轨迹关系式为：

y ＝x tan θ－2202cos g v θ

x 2 从以上关系能得到的结论是：

(1)斜上抛物体的轨迹为抛物线。

(2)能求出物体上升的最大高度h ＝2

2vy g ＝220sin 2v g

θ。 (3)能求出物体达最高点的时间t ＝vy g ＝0sin v g θ。 (4)能求出物体在最高点的速度v 高＝v x ＝v 0cos θ。

(5)能求出落地点水平距离s ＝v x 2t ＝202sin cos v g θθ＝220sin v g

θ。

(6)能求出落地点的速度大小v (v 0cos θ)2＋(v 0sin θ)2＝v 0。

2．炮弹的运动轨迹称为弹道曲线。空气阻力对炮弹的速度影响较大。

教材习题全解

1．3.0×10－4 m 3

点拨：由题意可知，从管口流出的水做平抛运动，根据平抛运动规律：x ＝v 0t 和h ＝12gt 2

得水的水平初速度为

v 0＝＝1.5 m/s

每秒内从管口流出水的体积为

V ＝v 0tS ＝1.5×1×2.0×10－4m3＝3.0×10－4m 3。

点拨：通过本题要学会使用平抛物体的运动规律来解决实际问题，计算从管口流出水的体积时可把水看成圆柱模型，通过求解柱体的体积得到水的体积。

2．该车已经超速。

点拨：零件做平抛运动，在竖直方向上位移为y ＝12

gt 2＝2.45m

经历时间t 在水平方向上位移为x ＝v 0t ＝13.3 m

零件做平抛运动的初速度为v 0＝

x t ＝13.30.71m/s≈67.4 km/h ，因为67.4 km/h>60 km/h ，所以该车已经超速。

3．让小钢球从斜面上某一位置A 无初速度释放；测量小钢球在地面上的落点P 与桌子边沿的水平距离x ；测量小钢球在地面上的落点P 与小钢球静止在水平桌面上时球心的竖直

距离y 。小钢球离开桌面的初速度为v ＝ 4．根据物体受力情况可知，物体在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做初速度为0的匀加速直线运动。

(1)它在时刻t 的水平分速度和竖直分速度分别为：

v 水平＝at ＝F m

t ，v 竖直＝gt 。 (2)以开始下落的起点为坐标原点，力F 方向为x 轴正方向，竖直向下为y 轴正方向建立坐标系，如图所示。

水平分位移x=12at 2＝2F m

t 2， 竖直分位移y ＝

12gt 2。 则物体的运动轨迹方程为：y ＝mg F x ，式中mg F

为一常数，因此物体的运动轨迹为一直

线。