飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．長江三峽西起重慶奉節(jié)的白帝城，東到湖北宜昌的南津關(guān)，是我國的一個(gè)重要旅游區(qū)．三峽索道的建成，為三峽旅游區(qū)又增添了一道亮麗的風(fēng)景線．一位游客乘坐勻速運(yùn)動(dòng)的纜車過江時(shí)，將一石子從手中釋放，不計(jì)空氣阻力，該乘客看到石子下落的軌跡是圖中的哪一個(gè)(　　) 【解析】　石子從乘客手中釋放后，水平方向因慣性保持乘客和纜車的速度，因而石子落水前總處在纜車正下方，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以乘客看到石子下落的軌跡是A圖． 【答案】　A 2．平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：①水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．如圖1110所示為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)把兩個(gè)小鐵球分別吸在電磁鐵C，E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一個(gè)小鐵球從軌道A射出，并在射出時(shí)碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時(shí)落到地面，這個(gè)實(shí)驗(yàn)(　　) 圖1110 A．只能說明上述規(guī)律中的第①條 B．只能說明上述規(guī)律中的第②條 C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條 D．能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律 【解析】　由于左端小鐵球平拋的同時(shí)，右端小鐵球開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，且兩球同時(shí)落地，說明平拋的小鐵球在豎直方向上和右端小鐵球做同樣的運(yùn)動(dòng)，也做自由落體運(yùn)動(dòng)，但無法說明平拋小鐵球在水平方向的運(yùn)動(dòng)，故只有B正確． 【答案】　B 3．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．平拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng) B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度一定是豎直向下的 【解析】　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，產(chǎn)生恒定的加速度，是勻變速運(yùn)動(dòng)，其初速度與合外力垂直不共線，是曲線運(yùn)動(dòng)，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤，C正確；平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，故落地時(shí)的速度是水平方向的分速度和豎直方向的分速度的合速度，其方向一定與豎直方向(或水平方向)有一定的夾角，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 4．(2016衡水高一檢測)一架飛機(jī)水平勻速飛行，飛機(jī)上每隔1 s釋放一個(gè)鐵球，先后共釋放4個(gè)，若不計(jì)空氣阻力，則落地前四個(gè)鐵球在空中的排列情況是(　　) 【解析】　鐵球釋放后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向鐵球速度和飛機(jī)都相同，豎直方向相對飛機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，位移越來越大，故B正確． 【答案】　B 5．(2016深圳高一檢測)下列哪個(gè)運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)(　　) A．隨電梯一起運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng) B．水平拋向空中的細(xì)繩的運(yùn)動(dòng) C．水平拋向空中的紙片的運(yùn)動(dòng) D．水平拋向空中的鉛球的運(yùn)動(dòng) 【解析】　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：(1)初速度水平；(2)只受重力作用．顯然選項(xiàng)A不滿足，選項(xiàng)B、C中物體所受空氣阻力不能忽略，只有選項(xiàng)D中物體所受空氣阻力可忽略，可看作平拋運(yùn)動(dòng)． 【答案】　D 6．如圖1111所示，某同學(xué)讓帶有水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn)，可以看到傘面上的水滴沿傘邊水平飛出．若不考慮空氣阻力，水滴飛出后在空中的運(yùn)動(dòng)是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690002】 圖1111 A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．平拋運(yùn)動(dòng) C．自由落體運(yùn)動(dòng) D．圓周運(yùn)動(dòng) 【解析】　若不考慮空氣阻力，由于慣性水滴在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上只受重力做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此水滴飛出后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)．B正確． 【答案】　B 7．(多選)如圖1112所示，一戰(zhàn)斗機(jī)在距地面高度一定的空中，由東向西沿水平方向勻速飛行，發(fā)現(xiàn)地面目標(biāo)P后，開始瞄準(zhǔn)并投擲炸彈．若炸彈恰好擊中目標(biāo)P，假設(shè)投彈后飛機(jī)仍以原速度水平勻速飛行，則(不計(jì)空氣阻力)(　　) 圖1112 A．飛機(jī)投彈時(shí)在P點(diǎn)的正上方 B．炸彈落在P點(diǎn)時(shí)，飛機(jī)在P點(diǎn)的正上方 C．飛機(jī)飛行速度越大，投彈時(shí)飛機(jī)到P點(diǎn)的距離應(yīng)越大 D．無論飛機(jī)飛行速度多大，從投彈到擊中目標(biāo)經(jīng)歷的時(shí)間是一定的 【解析】　炸彈離開飛機(jī)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的運(yùn)動(dòng)和飛機(jī)運(yùn)動(dòng)情況相同，所以在落到P點(diǎn)時(shí)，飛機(jī)應(yīng)在P點(diǎn)正上方，故A錯(cuò)，B對；飛機(jī)飛行速度越大，投彈時(shí)飛機(jī)到P點(diǎn)的距離應(yīng)越大，C對；炸彈運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)決定，與水平速度大小無關(guān)，D對． 【答案】　BCD 8．讓兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做平拋運(yùn)動(dòng)，利用閃光照相可以得到小球的運(yùn)動(dòng)過程照片，通過分析小球的位置變化，可以得到的結(jié)論是(　　) A．只能得到“平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)” B．只能得到“平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)” C．既能得到“平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)”，又能得到“平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)” D．既不能得到水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又不能得到豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 【解析】　通過對比做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球和做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上的位置關(guān)系，可以得到豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；由于閃光時(shí)間不變，通過分析做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在水平方向上的位置變化，可以得到水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C正確． 【答案】　C [能力提升] 9.如圖1113所示，從一根空心豎直鋼管甲的上端邊緣，沿著直徑方向向管內(nèi)水平拋出一彈性小球，球與管壁多次相碰后落地(管壁光滑，球與管壁相碰時(shí)間均不計(jì)，相碰無能量損失)，若換一根等高但較粗的鋼管乙，用同樣的方法拋入此小球，則對運(yùn)動(dòng)時(shí)間的判斷，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690003】 圖1113 A．在甲管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長 B．在乙管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長 C．在兩管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長 D．無法確定 【解析】　因?yàn)樾∏蜷_始時(shí)水平拋出，管壁光滑，所以小球與管壁碰撞時(shí)，豎直方向的分速度不變，水平分速度大小不變，方向與碰前相反，而豎直方向的運(yùn)動(dòng)決定下落時(shí)間．在乙中小球豎直方向也類似自由落體運(yùn)動(dòng)，因而與甲中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，只有C項(xiàng)正確． 【答案】　C 10．在高空中有四個(gè)小球在同一位置以相同的速率v同時(shí)向前、向后、向左、向右被拋出去，不計(jì)空氣阻力，則經(jīng)過1 s后，四個(gè)小球在空中的位置構(gòu)成的圖形(俯視圖)大致為下列中的(　　) 【解析】　每個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)都可看作豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)．四個(gè)小球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在豎直方向上四個(gè)小球相對靜止；在水平方向上四個(gè)小球都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且速度大小相同，故正確的圖形為選項(xiàng)A. 【答案】　A 11．某同學(xué)畫出了兩幅平拋運(yùn)動(dòng)的圖形，圖中用箭頭標(biāo)明了運(yùn)動(dòng)軌跡上A，B，C三點(diǎn)的加速度的方向，如圖1114所示，請指出哪幅圖正確，為什么？ 圖1114 【解析】　圖乙正確．圖甲標(biāo)明的是速度方向，因?yàn)樽銮€運(yùn)動(dòng)的物體其速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向；圖乙標(biāo)明的是加速度方向，因?yàn)樽銎綊佭\(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，加速度的方向跟重力的方向相同，大小等于g. 【答案】　見解析 12．如圖1115所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖．小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)，小球B也同時(shí)下落，閃光頻率為10 Hz的頻閃相機(jī)拍攝的照片中B球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，單位cm，如圖所示．兩球恰在位置4相碰．畫出圖中A球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并在軌跡上用小圓圈畫出與B球2、3位置相對應(yīng)的A球所在位置． 圖1115 【解析】　平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過相同時(shí)間A，B應(yīng)在等高的水平線上，且A的水平距離相等． 【答案】　見解析