2016高考物理总复习 第4章 第2课时 平抛运动分组训练(含解析)

2016高考物理总复习 第4章 第2课时 平抛运动分组训练

A组 平抛运动规律的应用

1．如图14，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个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9.8 m/s)(

)

2

图14

A．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，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2 m/s D．如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于4.5 m/s 【答案】BC

12

【解析】根据y＝，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度y＝4.9 m，所用时间t

2＝

2yg

2×4.9

＝1.0 s，最大水平位移：x＝vmt＝4.5×1.0 m＝4.5 m<6.2 m，所以9.8

6.2

他不能安全到达下一个屋顶．要想安全跳过去，他的跑动速度至少要大于，即6.2 m/s.

1.0故B、C正确．

2．(2013·江苏)如图15所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则

( )

图15

A．B的加速度比A的大 B．B的飞行时间比A的长

C．B在最高点的速度比A在最高点的大 D．B在落地时的速率比A在落地时的大 【答案】CD

【解析】本题考查抛体运动的规律及运动的合成与分解．难度中等．做抛体运动的物体只受重力作用，加速度都是重力加速度，A项错误；由于两球在竖直方向做的是竖直上抛运动，上升的高度相等，因此运动的时间相等，B项错误；由于水平方向都做匀速直线运动，且在相等时间内B运动的水平位移大，因此B在水平方向的分速度较大，在最高点时竖直分速度为零，因此最高点的速度等于水平分速度，C项正确；两小球回到地面时在竖直方向的分速度相等，但B的水平分速度大，因此落回地面时B的合速度大，D项正确．

3．滑雪比赛惊险刺激，如图16所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80；

g取10 m/s2)求：

图16

(1)A点与O点的距离L.

(2)运动员离开O点时的速度大小．

(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间． 【答案】(1)75 m (2)20 m/s (3)1.5 s

12gt

【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37°＝gt，L＝＝

22sin 37°75 m.

(2)设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有

2

Lcos 37°

Lcos 37°＝v0t，即v0＝20 m/s.

t

(3)方法一：运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为v0cos 37°、加速度为gsin 37°)和垂直斜面方向的类竖直上抛运动(初速度为v0sin 37°、加速

度为gcos 37°)．

当垂直斜面方向的速度减为零时，运动员离斜坡距离最远，有v0sin 37°＝gcos 37°·t，解得t＝1.5 s.

方法二：当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向成37°时，运动员与斜坡距离t＝1.5 s.

B组 抛体相遇问题

4．如图17所示，在距地面2l的高空A处以水平初速度v0gl投掷飞镖，在与A点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v0＝gl匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g.试求：

gt

v0

图17

(1)飞镖是以多大的速度击中气球的；

(2)掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔Δt. 1

【答案】2gl (2)

2

l g

lv0

l g

【解析】(1)飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间t1＝＝此时飞镖在竖直方向上的分速度vy＝gt1＝gl 故此时飞镖的速度大小v＝v0＋vy2gl

12l

(2)飞镖从掷出到击中气球过程中，下降的高度h1＝gt122程中上升的高度

3l

h2＝2l－h1＝

2

气球的上升时间t2＝h23l3

＝v02v02l g

可见，t2>t1，所以应先释放气球．

1

释放气球与掷飞镖之间的时间间隔Δt＝t2－t1＝

2

l. g