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2019-2020年高一物理 寒假作業(yè) 第14天 拋體運動 新人教版 考綱要求：II 難易程度：★★★☆☆ 如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平面上，從斜面頂端以速度水平拋出一小球，經(jīng)過時間恰好落在斜面底端，速度是v，不計空氣阻力。下列說法正確的是 A．若以速度2水平拋出小球，則落地時間大于 B．若以速度2水平拋出小球，則落地時間等于 C．若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與v成θ角 D．若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與v同向 【參考答案】BD 【試題解析】AB、若以速度2v0水平拋出小球，小球?qū)⒙渌矫嫔?，下落的高度與小球落在斜面底端時相等，而平拋運動的時間是由下落的高度決定的，所以落地時間等于t0，故A錯誤，B正確。CD、以速度v0水平拋出小球，小球?qū)⒙湫泵嫔?，則有，設(shè)撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角為α，則得，可得tan α=2tan θ，與小球的初速度無關(guān)，所以若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時速度方向與水平方向的夾角也為α，速度方向與v同向，故C錯誤，D正確。故選BD。 【名師點睛】本題是對平拋運動規(guī)律的考查，要知道平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，當(dāng)小球落斜面上時豎直分位移與水平分位移之比等于斜面傾角的正切。 【知識補(bǔ)給】 平拋運動的規(guī)律 1．平拋運動的性質(zhì)及特點 （1）性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線。 （2）特點：以拋出點為原點，水平方向（初速度v0方向）為x軸，豎直向下方向為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則： a．水平方向：做勻速直線運動，速度vx＝v0，位移x＝v0t； b．豎直方向：做自由落體運動，速度vy＝gt，位移y＝gt2； c．合速度：，方向與水平方向的夾角為α，則tan α＝＝； d．合位移：，方向與水平方向的夾角為θ，tan θ＝＝。 2．平拋運動的基本規(guī)律 （1）飛行時間：由知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)； （2）水平射程：，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)； （3）落地速度：，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)； （4）速度改變量：因為平拋運動的加速度為重力加速度g，所以 做平拋運動的物體在任意相等時間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示。 （5）兩個重要推論 a．做平拋（或類平拋）運動的物體任一時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖所示； b．做平拋（或類平拋）運動的物體在任意時刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則tan α＝2tan θ。 “平拋＋斜面”類問題 方法 示意圖 時間 總結(jié) 分解 速度 對著斜面拋 如圖所示，vy=gt，， 故 分解速度，構(gòu)建 速度三角形 分解 位移 順著斜面拋 如圖所示，x=v0t，，而，聯(lián)立得 分解位移，構(gòu)建 位移三角形 斜拋運動問題 斜拋運動可分為斜上拋運動和斜下拋運動，其豎直方向都是初速度不為零的、加速度為g的勻加速運動，水平方向是勻速運動；處理問題的方法是按水平方向和豎直方向列得速度或位移方程求解。 1．運動性質(zhì) 加速度為g的勻變速曲線運動，軌跡為拋物線。 2．基本規(guī)律（以斜向上拋為例說明，如圖所示） （1）水平方向：v0x＝v0cos θ，F(xiàn)合x＝0； （2）豎直方向：v0y＝v0sin θ，F(xiàn)合y＝mg。 3．飛行時間、射高和射程 （1）飛行時間：； （2）射高：； （3）射程：。 如圖所示A、B兩小球從相同高度同時以相同的水平速度v拋出經(jīng)過時間t在空中相遇，此時下落的高度為h，若A球的拋出速度變?yōu)樵瓉淼?倍，（其他條件不變，不計阻力）則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間和下落的高度分別為 A．t、2h B．2t、h C．t、h D．t、h 如圖所示，實線為某質(zhì)點平拋運動軌跡的一部分，s1表示M、N兩點間水平距離，s2表示N、P兩點間水平距離，且s1=s2。列說法正確的有 A．質(zhì)點在N、P兩點的水平分速度一樣 B．質(zhì)點在M、N兩點的豎直分速度一樣 C．質(zhì)點從M點運動到N點的時間等于從N點到P點的時間 D．質(zhì)點從M點運動到N點的時間大于從N點到P點的時間 如圖所示，傾角為α的固定斜面，其右側(cè)有一豎直墻面。小球滑上斜面，以速度v飛離斜面，恰好垂直撞擊到墻面上某位置，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是 A．從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動 B．豎直墻面與斜面右端的水平距離為 C．豎直墻面與斜面右端的水平距離為 D．從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球的飛行時間為 芬蘭小將拉林托以兩跳240.9分的成績在跳臺滑雪世界杯芬蘭站中獲得冠軍。如圖所示是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，拉林托從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達(dá)C點后水平飛出，落到滑道上的D點，E是運動軌跡上的某一點，在該點拉林托的速度方向與軌道CD平行，設(shè)拉林托從C到E與從E到D的運動時間分別為t1、t，EF垂直CD，則 A．t1=t2，CF=FD B．t1=t2，CFt2，CF=FD D．t1>t2，CFt1>t2 B．△t>t2>t1 C．SABSBC 如圖所示，在水平地面同一位置的三個小球做斜上拋運動，沿三條不同的路徑運動最終落在1、2、3三點，三條路徑的最高點是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是 A．落在1點的小球在空中運動時間最短 B．落在3點的小球在空中運動時間最短 C．三個小球運動到最高點時速度相等 D．三個小球運動時相同時間內(nèi)速度變化相同 （1）在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用如圖所示的各種裝置，以下操作合理的是_______。 A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應(yīng)該保證A、B兩球同時開始運動 B．選用裝置2時，要獲得穩(wěn)定細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面 C．選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放 D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運動的每秒十幾幀的照片，獲得平拋軌跡 （2）某物理興趣小組在探究平拋運動的規(guī)律實驗時，將小球做平拋運動，用頻閃照相機(jī)對準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個小方格邊長9.8 cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8 m/s2。 ①若以拍攝的第一點為坐標(biāo)原點，水平向右和豎直向下為平角直角坐標(biāo)系的正方向，則沒有被拍攝到的小球（在圖中沒有方格的區(qū)域內(nèi)）位置坐標(biāo)為_______（用圖中格數(shù)表示坐標(biāo)，比如圖中標(biāo)記為2的小球坐標(biāo)為：（2，1））。 ②小球平拋的初速度大小為___________m/s。 【參考答案】 【點睛】解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移。 AC 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，因為MN、NP水平位移相等，可知時間間隔相等，所以質(zhì)點在N、P兩點的水平分速度相等；質(zhì)點從M點運動到N點的時間等于從N點到P點的時間，平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，所以質(zhì)點在M、N兩點的豎直分速度不相等，故AC正確，BD錯誤；故選AC。 【點睛】拋運動的水平分運動是勻速直線運動，由于MN、NP水平位移相等，故M到N和N到P時間相等；平拋運動的豎直分運動是自由落體運動。 ACD 小球飛離斜面后做斜上拋運動，只受重力作用，則從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動，選項A正確；小球離開斜面的豎直分速度為vsin α，水平分速度vcos α，則飛行時間，水平距離，故選項CD正確，B錯誤；故選ACD。 【點睛】此題關(guān)鍵是知道小球離開斜面后的運動特點：水平方向勻速運動，豎直方向做勻減速運動，結(jié)合運動的合成知識解答。 【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直上的運動規(guī)律，知道平拋運動的軌跡越往下越趨向于豎直，作出水平輔助線，結(jié)合幾何關(guān)系知識求解是關(guān)鍵。 D 三球在豎直方向上上升的最大高度相同，根據(jù)知，三球拋出時初速度在豎直方向上分量相等。根據(jù)，結(jié)合對稱性知，物體在空中運動的時間相等，故AB錯誤。因為落在1點的小球水平位移最大，時間相等，可知落在1點的小球的水平分速度最大，在最高點的速度最大，選項C錯誤；做拋體運動的物體的速度變化量，則三個小球運動時相同時間內(nèi)速度變化量相等，選項D正確；故選D。 【點睛】解決本題的關(guān)鍵將小球分解為水平方向和豎直方向，知道分運動和合運動具有等時性，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解。 （2）①觀察圖象可得小球在水平方向，在曝光的周期內(nèi)，勻速運動兩個單位長度，所以可求橫坐標(biāo)為：；在豎直方向做勻變速運動，由勻變速直線運動的規(guī)律在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)位移差值相等，可求被遮住的點與第三點豎直方向的距離為：h=3l0，所以縱坐標(biāo)為：y=（1+2+3）l0=6l0；而2點的橫坐標(biāo)2l0，縱坐標(biāo)l0，故3點的坐標(biāo)為（6，6）。 ②豎直方向做勻變速運動可得：，可求得：T=0.1 s，所以平拋的初速度大小為。 【點睛】關(guān)鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學(xué)公式求解。