课时跟踪训练(十二) 平抛运动的规律及应用
A级—学考达标
1.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )
A.t B.t C. D.
解析:选C 设两球间的水平距离为L,第一次抛出的速度分别为v1、v2,由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动,则从抛出到相遇经过的时间t=,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则从抛出到相遇经过的时间为t′==,C项正确。
2.如图所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为30°的斜面上,不计空气阻力,g取9.8 m/s2,可知物体完成这段飞行的时间是( )
A. s B. s
C. s D.2 s
解析:选C 分解物体末速度,如图所示,由于平抛运动的物体水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,末速度v的水平分速度仍为v0,竖直分速度为vy,且vy=gt。由图可知=tan 30°,所以t== s= s,C正确。
3.(2019·枣庄高一检测)如图所示,在倾角为θ的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,则小球落到斜面上的B点时所用的时间为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 设小球从抛出到落到斜面上的时间为t,在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x=v0t ,y=gt2,如图所示,由几何关系知tan θ===,解得小球运动的时间为t=,选项B正确。
4.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )
A.tan φ=sin θ B.tan φ=cos θ
C.tan φ=tan θ D.tan φ=2tan θ
解析:选D 如图所示,tan θ===,tan φ==,解得tan φ=2tan θ。
5.(2018·全国卷Ⅲ)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( )
A.2倍 B.4倍
C.6倍 D.8倍
解析:选A 画出小球在斜面上运动轨迹,如图所示,
可知:x=vt,xtan θ=gt2,则x=v2,即x∝v2,甲、乙两球抛出速度分别为v和,则相应水平位移之比为4∶1,由相似三角形知,下落高度之比也为4∶1,由自由落体运动规律得,落在斜面上竖直方向速度之比为2∶1,由落至斜面时的速率v斜=可得落至斜面时速率之比为2∶1,A正确。
6.如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°,则两小球初速度大小之比v1∶v2(小球视为质点)( )
A.1∶2 B.1∶3
C.∶3 D.∶2