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2019-2020年高一物理 寒假作業(yè) 第14天 拋體運(yùn)動(dòng) 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(guò)時(shí)間恰好落在斜面底端，速度是v，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是 A．若以速度2水平拋出小球，則落地時(shí)間大于 B．若以速度2水平拋出小球，則落地時(shí)間等于 C．若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時(shí)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(shí)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(shí)相等，而平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是由下落的高度決定的，所以落地時(shí)間等于t0，故A錯(cuò)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(shí)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(wú)關(guān)，所以若以速度水平拋出小球，則撞擊斜面時(shí)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(cuò)誤，D正確。故選BD。 【名師點(diǎn)睛】本題是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，要知道平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球落斜面上時(shí)豎直分位移與水平分位移之比等于斜面傾角的正切。 【知識(shí)補(bǔ)給】 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1．平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及特點(diǎn) （1）性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。 （2）特點(diǎn)：以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向（初速度v0方向）為x軸，豎直向下方向?yàn)閥軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則： a．水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0，位移x＝v0t； b．豎直方向：做自由落體運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 （1）飛行時(shí)間：由知，時(shí)間取決于下落高度h，與初速度v0無(wú)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?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g，所以 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)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(gè)重要推論 a．做平拋（或類平拋）運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖所示； b．做平拋（或類平拋）運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)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(wèn)題 方法 示意圖 時(shí)間 總結(jié) 分解 速度 對(duì)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(yùn)動(dòng)問(wèn)題 斜拋運(yùn)動(dòng)可分為斜上拋運(yùn)動(dòng)和斜下拋運(yùn)動(dòng)，其豎直方向都是初速度不為零的、加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)；處理問(wèn)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(yùn)動(dòng)性質(zhì) 加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡為拋物線。 2．基本規(guī)律（以斜向上拋為例說(shuō)明，如圖所示） （1）水平方向：v0x＝v0cos θ，F(xiàn)合x(chóng)＝0； （2）豎直方向：v0y＝v0sin θ，F(xiàn)合y＝mg。 3．飛行時(shí)間、射高和射程 （1）飛行時(shí)間：； （2）射高：； （3）射程：。 如圖所示A、B兩小球從相同高度同時(shí)以相同的水平速度v拋出經(jīng)過(guò)時(shí)間t在空中相遇，此時(shí)下落的高度為h，若A球的拋出速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，（其他條件不變，不計(jì)阻力）則兩球從拋出到相遇經(jīng)過(guò)的時(shí)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(shí)線為某質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，s1表示M、N兩點(diǎn)間水平距離，s2表示N、P兩點(diǎn)間水平距離，且s1=s2。列說(shuō)法正確的有 A．質(zhì)點(diǎn)在N、P兩點(diǎn)的水平分速度一樣 B．質(zhì)點(diǎn)在M、N兩點(diǎn)的豎直分速度一樣 C．質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間等于從N點(diǎn)到P點(diǎn)的時(shí)間 D．質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間大于從N點(diǎn)到P點(diǎn)的時(shí)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(shuō)法中正確的是 A．從飛離斜面到撞擊墻面的過(guò)程中，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 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(guò)程中，小球的飛行時(shí)間為 芬蘭小將拉林托以兩跳240.9分的成績(jī)?cè)谔_(tái)滑雪世界杯芬蘭站中獲得冠軍。如圖所示是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，拉林托從助滑雪道AB上由靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)C點(diǎn)后水平飛出，落到滑道上的D點(diǎn)，E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn)，在該點(diǎn)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)最終落在1、2、3三點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說(shuō)法正確的是 A．落在1點(diǎn)的小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短 B．落在3點(diǎn)的小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短 C．三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度相等 D．三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)相同時(shí)間內(nèi)速度變化相同 （1）在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，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(yùn)動(dòng)，應(yīng)該保證A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng) B．選用裝置2時(shí)，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(shí)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球做平拋運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)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(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為平角直角坐標(biāo)系的正方向，則沒(méi)有被拍攝到的小球（在圖中沒(méi)有方格的區(qū)域內(nèi)）位置坐標(biāo)為_(kāi)______（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_(kāi)__________m/s。 【參考答案】 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移。 AC 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镸N、NP水平位移相等，可知時(shí)間間隔相等，所以質(zhì)點(diǎn)在N、P兩點(diǎn)的水平分速度相等；質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間等于從N點(diǎn)到P點(diǎn)的時(shí)間，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)在M、N兩點(diǎn)的豎直分速度不相等，故AC正確，BD錯(cuò)誤；故選AC。 【點(diǎn)睛】拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于MN、NP水平位移相等，故M到N和N到P時(shí)間相等；平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。 ACD 小球飛離斜面后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，則從飛離斜面到撞擊墻面的過(guò)程中，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；小球離開(kāi)斜面的豎直分速度為vsin α，水平分速度vcos α，則飛行時(shí)間，水平距離，故選項(xiàng)CD正確，B錯(cuò)誤；故選ACD。 【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是知道小球離開(kāi)斜面后的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成知識(shí)解答。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)初速度在豎直方向上分量相等。根據(jù)，結(jié)合對(duì)稱性知，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故AB錯(cuò)誤。因?yàn)槁湓?點(diǎn)的小球水平位移最大，時(shí)間相等，可知落在1點(diǎn)的小球的水平分速度最大，在最高點(diǎn)的速度最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；做拋體運(yùn)動(dòng)的物體的速度變化量，則三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)相同時(shí)間內(nèi)速度變化量相等，選項(xiàng)D正確；故選D。 【點(diǎn)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(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)兩個(gè)單位長(zhǎng)度，所以可求橫坐標(biāo)為：；在豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移差值相等，可求被遮住的點(diǎn)與第三點(diǎn)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(diǎn)的橫坐標(biāo)2l0，縱坐標(biāo)l0，故3點(diǎn)的坐標(biāo)為（6，6）。 ②豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng)可得：，可求得：T=0.1 s，所以平拋的初速度大小為。 【點(diǎn)睛】關(guān)鍵掌握“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，以及知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。