2020版新教材高中物理 課時素養(yǎng)評價十一 生活中的拋體運(yùn)動（含解析）魯教版必修2

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1、　生活中的拋體運(yùn)動 　　　　　　　　 (15分鐘·30分) 一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分) 1.如圖噴出的水做斜拋運(yùn)動,如果不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)于處于最高點(diǎn)水滴的速度與加速度說法正確的是 (　　) A.速度大小和加速度大小均為零 B.速度大小為零,加速度大小不為零 C.速度大小不為零,加速度大小為零 D.速度大小和加速度大小均不為零 【解析】選D。設(shè)水滴的初速度為v0,速度與水平方向的夾角為θ,到達(dá)最高點(diǎn)時僅剩下水平速度v0cosθ,加速度為重力加速度,故A、B、C錯誤,D正確。 2.運(yùn)動員將標(biāo)槍以速度v0斜向上投出,標(biāo)槍出手時與水平方向間的夾角為θ,

2、忽略空氣阻力,則標(biāo)槍在空中成水平方向時的速度大小為 (　　) A.v0　　B.v0sinθ　　C.v0cosθ　　D.無法確定 【解析】選C。將標(biāo)槍的初速度沿水平與豎直方向進(jìn)行分解,則有水平方向以速度v0cosθ做勻速直線運(yùn)動;豎直方向以v0sinθ做豎直上拋運(yùn)動。當(dāng)標(biāo)槍在空中成水平方向時,豎直方向的速度為零,達(dá)到軌跡的最高點(diǎn), 水平方向的速度依然為v0cosθ。所以只有C正確,A、B、D錯誤;故選C。 3.一小孩站在岸邊向湖面拋石子,a、b兩粒石子先后從同一位置拋出后,各自運(yùn)動的軌跡曲線如圖所示,兩條曲線的最高點(diǎn)位于同一水平線上,忽略空氣阻力的影響。關(guān)于a、b兩粒石子的運(yùn)動情況,下列說

3、法正確的是 (　　) A.在空中運(yùn)動的加速度aa>ab B.在空中運(yùn)動的時間tavb D.入水時的末速度v′a

4、　) A.增大拋射速度v0,同時減小拋射角θ B.減小拋射速度v0,同時減小拋射角θ C.增大拋射角θ,同時減小拋射速度v0 D.增大拋射角θ,同時增大拋射速度v0 【解析】選C。因?yàn)榛@球是垂直打在籃板上,故可將斜上拋運(yùn)動看作反向的平拋運(yùn)動處理。由題意可知,下落的高度不變,據(jù)h=gt2知運(yùn)動時間一定,故落到拋射點(diǎn)時豎直方向的分速度vy=gt一定。當(dāng)平拋運(yùn)動的水平位移減小時,由x=vxt可知,水平方向的分速度vx減小,合速度v減小,則tanθ=可得拋射角θ增大,而拋射速度v0=可得v0變小,則C正確,A、B、D錯誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　某同學(xué)用籃球做斜上拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn),設(shè)每次拋出球

5、的初速度大小相同,不計(jì)空氣阻力,為了使籃球的水平射程最大,該同學(xué)的拋射角為 (　　) A.30°　　B.45°　　C.60°　　D.75° 【解析】選B。不計(jì)空氣阻力,球做斜上拋運(yùn)動,水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動,設(shè)拋射角為θ,則球運(yùn)動的時間為t=;水平射程 x=v0cosθt=v0cosθ·=,可知當(dāng)拋射角為θ=45°時,射程x最大。故選B。 二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位) 5.從某高處以6 m/s的初速度、以30°拋射角斜向上拋出一石子,落地時石子的速度方向和水平線的夾角為60°,求: (1)石子在空中運(yùn)動的時間。

6、 (2)石子的水平射程。 (3)拋出點(diǎn)離地面的高度。(忽略空氣阻力,g取10 m/s2) 【解析】(1)如圖所示:石子落地時的速度方向和水平線的夾角為60°,則=tan60°= 即vy=vx=v0cos30°=9 m/s 取豎直向上為正方向,落地時豎直方向的速度向下,則-vy=v0sin 30°-gt, 解得t=1.2 s (2)石子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動:x=v0cos 30°·t=6××1.2 m≈6.2 m (3)由豎直方向位移公式:h=v0sin 30°·t-gt2=(6××1.2-×10×1.22) m= -3.6 m,負(fù)號表示落地點(diǎn)比拋出點(diǎn)低。 答案:(1

7、)1.2 s　(2)6.2 m　(3)3.6 m 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　一座炮臺置于距地面60 m高的山崖邊,以與水平線成45°角的方向發(fā)射一顆炮彈,炮彈離開炮口時的速度為120 m/s,忽略空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)炮彈所達(dá)到的最大高度。 (2)炮彈落到地面時的時間和速度大小。 (3)炮彈的水平射程。 【解析】(1)豎直分速度 v0y=v0sin45°=v0=60 m/s, 所以h== m=360 m, 故上升的最大高度hmax=h+h0=420 m。 (2)上升階段所用時間t1== s=6 s, 下降階段所用時間 t2== s=2 s, 所以運(yùn)動的總時

8、間 t=t1+t2=(6+2)s≈17.65 s, 落地時的水平速度vx=v0x=v0cos45°=60 m/s, 落地時的豎直速度vy=, 合速度v== m/s≈125 m/s。 (3)水平射程x=vxt=60×17.65 m≈1 498 m。 答案:(1)420 m　(2)17.65 s　125 m/s (3)1 498 m 　　　　　　　　 (10分鐘·20分) 6.(6分)(多選)如圖所示,一物體以初速度v0做斜拋運(yùn)動,v0與水平方向成θ角。AB連線水平,則從A到B的過程中下列說法正確的是 (　　) A.A點(diǎn)與B點(diǎn)的速度大小相同 B.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的時間為

9、 C.在最高點(diǎn)速度為0 D.在最高點(diǎn)速度不為0 【解析】選A、D。由豎直上拋運(yùn)動的對稱性可知,A點(diǎn)與B點(diǎn)的速度大小相同,方向不同,選項(xiàng)A正確;將物體的初速度沿著水平和豎直方向分解,有:v0x=v0cosθ,v0y=v0sinθ;上升時間:t==,由對稱性可知,下降的時間和上升的時間相等,總時間為t總=,故B錯誤;在最高點(diǎn)速度的豎直分量為零,但水平分量不為零,故最高點(diǎn)速度不為零,故C錯誤,D正確。 7.(14分)將小球以10 m/s的速度斜向上拋出,速度方向與水平方向成30°角,求小球在0.8 s內(nèi)的位移大小及0.8 s末的速度。 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)先求出

10、小球在水平和豎直方向上的位移,再根據(jù)平行四邊形定則求位移。 (2)先求出小球在兩個方向上的分速度,再求合速度。 【解析】水平方向: vx=v0x=10×cos30° m/s=5 m/s 水平位移:x=vxt=5×0.8 m=4 m 豎直方向:v0y=v0sin30°=5 m/s 所以小球在0.8 s內(nèi)的豎直位移為y=v0yt-gt2 =5×0.8 m-×10×0.82 m=0.8 m, 0.8 s末的豎直速度為 vy=v0y-gt=(5-10×0.8) m/s=-3 m/s 故s== m=7.0 m v== m/s=9.2 m/s, 設(shè)此時速度方向斜向下,與水平方向夾角為θ,則 tanθ=||== 答案:7.0 m　9.2 m/s,方向斜向下,與水平方向夾角θ的正切值為tanθ= - 7 -