2013届高三物理总复习一轮课时作业 抛体运动 新人教版

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业

课时作业12 抛体运动

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(8×8′＝64′)

图1

1．在向右匀速行驶的火车中，向后水平抛出一物体，在站在地面上的人看来，该物体的运动轨迹可能是图1中的 ( ) A．A、D、E B．B、C、D

C．C、D、E D．A、B、C

答案：A

2．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tanθ随时间t变化的图象是如下图所示中的

( )

答案：B

图2

3．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2所示，用小锤击打

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( )

A ．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：B

图3

4．如图3所示，倾角为θ的斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为 ( )

A.2v 0sin θg

B.2v 0tan θg

C.

v 0sin θ

g

D.

v 0tan θ

g

答案：B

图4

5．在同一平台上的O 点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹均在纸面内，如图4所示，则3个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系及落地时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )

A ．v A >v

B >v

C ，t A >t B >t C B ．v A ＝v B ＝v C ，t A ＝t B ＝t C C ．v A t B >t C

D ．v A

图5

6．如图5所示，从地面上方D 点沿相同方向水平抛出的三个小球分别击中对面墙上的A 、B 、C 三点，图中O 点与D 点在同一水平线上，知O 、A 、B 、C 四点在同一竖直线上，且OA ＝AB ＝BC ，三球的水平速度之比v A ∶v B ∶v C 为( )

A.2∶3∶ 6 B ．1∶2∶ 3 C.3∶2∶1 D.6∶3∶ 2 答案：D

图6

7．如图6所示，在一次演习中，离地H 高处的飞机以水平速度v 1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v 2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为s ，若拦截成功，不计空气阻力，则v 1、v 2的关系应满足( )

A ．v 1＝v 2

B ．v 1＝H s v 2

C ．v 1＝

H

s

v 2

D ．v 1＝s

H

v 2

解析：炮弹1做平抛运动，炮弹2做竖直上抛运动，若要使拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以竖直方向的自由落体运动的物体为参考系，则炮弹1做水平方向上的匀速直线运动，炮弹2匀速上升，由t 1＝s v 1，t 2＝H v 2，t 1＝t 2，v 1＝s H

v 2，故选项D 正确．

答案：D

图7

8．如图7所示，一小球以v 0＝10 m/s 的速度水平抛出，在落地之前经过空中A 、B 两点，在A 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B 点小球速度方向与水平方向的夹

角为60°(空气阻力忽略不计，g 取10 m/s 2

)，以下判断中正确的是( )

A ．小球经过A 、

B 两点间的时间t ＝(3－1) s B ．小球经过A 、B 两点间的时间t ＝ 3 s

C ．A 、B 两点间的高度差h ＝10 m

D ．A 、B 两点间的高度差h ＝15 m 答案：AC

二、计算题(3×12′＝36′)

图8

9．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v ＝40 m/s 沿水平方

向飞向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图8所示．摩托车前后轴距1.6 m ，不计空气阻力．

(1)摩托车是否能越过壕沟？请计算说明． (2)如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？落地速度的方向与地面的夹角(可用这个角的三角函数表示)是多大？

解析：(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 ＝1.5 m ＝1

2

gt 2，

经历时间t ＝

2y

g

＝

3

9.8

s ＝0.55 s. 在水平方向的位移

x ＝vt ＝40×0.55 m＝22 m>20 m ＋1.6 m

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．所以摩托车能越过壕沟．

(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55 m/s＝5.39 m/s ，摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40 m/s.摩托车落地时的速度

v ＝v 2x ＋v 2y ＝402＋5.392

m/s ＝40.36 m/s 摩托车落地时的速度与水平方向的夹角为θ，

cot θ＝v x v y ＝40

5.39

＝7.42.θ＝arccot7.42，则与地面夹角为arccot7.42.

10．一名侦察兵躲在战壕里观察敌机的情况，有一架敌机正在沿水平直线向他飞来，当侦察兵观察敌机的视线与水平线间的夹角为30°时，发现敌机丢下一枚炸弹，他在战壕内一直注视着飞机和炸弹的运动情况并计时，他看到炸弹飞过他的头顶后落地立即爆炸，测得从敌机投弹到看到炸弹爆炸的时间为10 s ，从看到炸弹爆炸的烟尘到听到爆炸声音之间的

时间间隔为1.0 s ．若已知爆炸声音在空气中的传播速度为340 m/s ，重力加速度g 取10 m/s 2

.求敌机丢下炸弹时水平飞行速度的大小(忽略炸弹受到的空气阻力)．

图9

解析：设炸弹飞过侦察兵后的水平位移为x 1，如图9，因声音在空气中匀速传播，得x 1

＝v 声t 1，t 1＝1.0 s

设敌机丢下炸弹时水平飞行速度的大小为v 机，由炸弹的平抛运动得：x ＝v 机t h ＝1

2

gt 2

t ＝10 s.

设炸弹飞过侦察兵前的水平位移为x 2， 由几何关系得：x 2＝h tan60°，x ＝x 1＋x 2 联立以上各式得：v 机＝120.6 m/s.

图10

11．如图10所示，一高度为h ＝0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角为θ＝30°的斜面

连接，一小球以v0＝5 m/s的速度在水平面上向右运动．求小球从A点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑，取g＝10 m/s2)．某同学对此题的解法为：

小球沿斜面运动，则

h

sinθ

＝v0t＋

1

2

g sinθ·t2，由此可求得落地时间t.

问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需时间；若不同意，则说明理由，并求出你认为正确的结果．

解析：小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑．正确解法为：若不存在斜面，落地点与A点的水平距离

x＝v0t＝v02h

g

＝1 m

斜面底宽l＝h cotθ＝0.35 m

因为x>l，小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间．

所以t＝2h

g

＝0.2 s.

答案：不同意．