以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小和方向时刻变化,A错误;运动过程中,物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行,C、D错误. 题组2 平抛运动规律的应用
4.为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表所示.以下探究方案符合控制变量法的是 ( ) 序号 1 2 3 4 5 6 A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
C.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据 答案 B
解析 本题采用控制变量法分析,选B.
5.如图2所示,P是水平地面上的一点,A、B、C、D在一条竖直线上, 且AB=BC=CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三个物 体都落在水平地面上的P点.则三个物体抛出时速度大小之比vA∶vB ∶vC为
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抛出点的高度(m) 0.20 0.20 0.45 0.45 0.80 0.80 水平初速度(m/s) 2.0 3.0 2.0 4.0 2.0 6.0 水平射程(m) 0.40 0.60 0.60 1.20 0.80 2.40 ( )
图2
A.2∶3∶6 C.1∶2∶3 答案 A
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解析 由题意及题图可知DP=vAtA=vBtB=vCtC,所以v∝;又由h=
t2gt2,得t∝h,因此有v∝
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,由此得vA∶vB∶vC=2∶3∶6. h
B.1∶2∶3 D.1∶1∶1
6.如图3所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处时其速度方向恰好 沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象描述的是物 体沿x方向和y方向运动的速度—时间图象,其中正确的是 ( )
图3
答案 C
解析 O~tP段,水平方向:vx=v0恒定不变;竖直方向:vy=gt;tP~tQ段,水平方向:vx=v0+a
水平
t,竖直方向:vy=vPy+a
竖直
t(a
竖直
此选项A、B、D均错误,C正确. 7.如图4所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初 速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧 上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向 v1 成α角,则两小球初速度之比为 v2 ( ) 图4 22 A.tan α B.cos α D.cos αcos α C.tan αtan α 答案 C 解析 两小球被抛出后都做平抛运动,设容器半径为R,两小球运动时1 间分别为t1、t2,对A球:Rsin α=v1t1,Rcos α=gt2;对B球:Rcos α 21v11 =v2t2,Rsin α=gt2,解四式可得:=tan αtan α,C项正确. 22v2 8.某同学在篮球训练中,以某一初速度投篮,篮球总是水平击中蓝板同一位置,设他每次出手高度都相同,则他离篮板越近 ( ) A.投掷的初速度越小 B.击中篮板时篮球的速度越大 C.篮球在空中飞行时间越短 D.投掷的初速度与水平方向的夹角越小 答案 A 9.将一只苹果(可看成质点)水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图5中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,则 ( ) 图5 A.苹果通过第1个窗户的竖直方向上的平均速度最大 B.苹果通过第1个窗户克服重力做功的平均功率最小 C.苹果通过第3个窗户所用的时间最短 D.苹果通过第3个窗户重力所做的功最多 答案 BC 23 解析 苹果在空中做平抛运动,在竖直方向经过相同的位移,用时越来hmgh 越少,重力做功相同,由v=及P=知A、D错,B、C对. tt10.在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个 水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地面的高度分别为3h、2h和h,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图6所示.则下列说法正确的是 ( ) 图6 A.三个小球落地时间差与车速有关 B.三个小球落地点的间隔距离L1=L2 C.三个小球落地点的间隔距离L1 解析 车停下后,A、B、C均以初速度v0做平抛运动,且运动时间t1= 2h,t2= g 2×2h =2t1,t3= g 2×3h =3t1 g 水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=(3-2)v0t1 L2=v0t2-v0t1=(2-1)v0t1 可知L1 11.如图7所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟 两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨越壕沟的 初速度至少为(取g=10 m/s2) A.0.5 m/s 24 ( ) B.2 m/s C.10 m/s 答案 D D.20 m/s 解析 运动员做平抛运动的时间t= 20 m/s. 2Δhx8 =0.4 s,v== m/s=gt0.4 25