平抛运动的规律及应用
(45分钟 100分)
(20分钟 50分)
一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分,1~4题为单选题,5题为多选题)
1.在竖直墙壁上悬挂一镖靶,某人站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出,两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法中正确的是 ( )
A.A、B两镖在空中运动时间相同
B.B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小
C.A、B镖的速度变化方向可能不同
D.A镖的质量一定比B镖的质量小
【解析】选B。从两只飞镖在镖靶的位置可以看出,B飞镖在A飞镖在下方,即B飞镖在竖直方向下降的位移大于A飞镖,hAB,根据A、B飞镖在竖直方向做自由落体运动规律h=gt2有,tAB,选项A错误;A、B水平运动的位移相同,由x=vt有,vA>vB,选项B正确;A、B飞镖均做平抛运动,加速度均为g,而速度变化方向是与加速度方向一致的,故A、B飞镖速度变化方向均竖直向下,选项C错误;平抛运动规律与物体质量无关,选项D错误。
2.如图所示,将两小球以20m/s 的初速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出,小球从A点抛出后经过时间t,两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,g取10 m/s2,则抛出点A、B间的水平距离
是 ( )
A.180 m B.140m
C.200 m D.100 m
【解题指导】解答本题应注意以下两点:
解决平抛运动综合问题的“两点”注意
(1)物体做平抛运动的时间由物体被抛出点的高度决定,而物体的水平位移由物体被抛出点的高度和物体的初速度共同决定。
(2)两条平抛运动轨迹的相交处是两物体的可能相遇处,两物体要在此处相遇,必须同时到达此处。
【解析】选A。经过t时间两球的速度方向相互垂直,此时B运动时间为(t-1) s,如图所示,根据几何关系可得,tan θ==,解得t=5 s,则B运动时间为(t-1) s=4 s,故A、B两点的水平距离x=v0t+v0(t-1)=180 m,故选项A正确。
【加固训练】
“套圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2,则 ( )
A.v1=v2 B.v1>v2
C.t1=t2 D.t1>t2
【解析】选D。根据平抛运动的规律h=gt2知,运动的时间由下落的高度决定,故t1>t2,所以C错误,D正确;由题图知,两圈水平位移相同,再根据x=vt,可得v12,故A、B错误。