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多选题

(多选)如图所示,相距l的两小球A、B 位于同一高度h(l,h均为定值),将A 向B 水平抛出,同时B自由下落.A、B 与地面碰撞前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则(  )

A
A、B 一定能相碰
B
A、B 不可能运动到最高处相碰
C
A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
D
A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度

题目答案

AD

答案解析

分析:

A做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据该规律抓住地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反与判断两球能否相碰.

解答:

解:AC、若A球经过水平位移为l时,还未落地,则在B球正下方相碰.可知当A的初速度较大时,A、B在第一次落地前能发生相碰.若A的初速度较小时,A、B在第一次落地前不碰,A第一次落地时,水平位移较小,由于反弹后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,则以后一定能碰.故A正确,C错误.

B、若A球落地时的水平位移为$\frac {l}{2}$时,则A、B在最高点相碰.故B错误.

D、由上分析可知,A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度.故D正确.

故选:AD

点评:

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,根据该规律进行分析.

举一反三
多选题

(多选)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则(  )

A
a的飞行时间比b的长
B
b和c的飞行时间相同
C
a的水平速度比b的小
D
b的初速度比c的大

题目答案

BD

答案解析

分析:

研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.

解答:

解:由图象可以看出,bc两个小球的抛出高度相同,a的抛出高度最小,根据t=$\sqrt {}$可知,a的运动时间最短,bc运动时间相等,故A错误,B正确;

C、由图象可以看出,abc三个小球的水平位移关系为a最大,c最小,根据x=v_0t可知,v_0=$\frac {x}{t}$,所以a的初速度最大,c的初速度最小,故C错误,D正确;

故选BD

点评:

本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.

多选题

(多选)如图所示,某一小球以v_0=10m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球的速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球的速度方向与水平方向的夹角为60°,不计空气阻力,g=10m/s_.以下判断中正确的是(  )

A
小球由A到B的时间间隔为($\sqrt {3}$-1)秒
B
小球由A到B的时间间隔为$\sqrt {3}$秒
C
A与B的高度差为10m
D
A与B的高度差为15m

题目答案

AC

答案解析

分析:

根据平行四边形定则求出A、B的竖直分速度,结合速度时间公式求出小球由A到B的时间.根据速度位移公式求出A、B的高度差.

解答:

解:A、根据平行四边形定则知,v_yA=v_0=10m/s,v_yB=v_0tan60°=$\sqrt {3}$v_0=10$\sqrt {3}$m/s,

则小球由A到B的时间间隔△t=$\frac {v_yB-v_yA}{g}$=$\frac {10$\sqrt {3}$-10}{10}$s=($\sqrt {3}$-1)s.故A正确,B错误.

C、A、B的高度差h=$\frac {v_yB_-v_yA}{2g}$=$\frac {300-100}{20}$m=10m,故C正确,D错误.

故选:AC.

点评:

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.

多选题

(多选)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当g=10m/s_时,下列说法正确的是(  )

A
小球抛出点的位置坐标是(0,0)
B
小球抛出点的位置坐标是(-10,-5)
C
小球平抛初速度为2m/s
D
小球平抛初速度为1m/s.

题目答案

BD

答案解析

分析:

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上相等时间间隔内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,通过水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度,求出B点竖直方向上的分速度,从而求出抛出点运动到B点的时间,得出B与抛出点的水平距离和竖直距离,得出小球抛出点的位置坐标.

解答:

解:在竖直方向上有:△y=gT_,解得T=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$s=0.1s,则平抛运动的初速度v_0=$\frac {x}{T}$=$\frac {0.1}{0.1}$m/s=1m/s.

B点在竖直方向上的分速度v_y=$\frac {y_AC}{2T}$=$\frac {0.4}{0.2}$m/s=2m/s,则从抛出点运动到B点的时间t=$\frac {v_y}{g}$=0.2s,

则x=v_0t=0.2m=20cm,y=$\frac {1}{2}$gt_=$\frac {1}{2}$×10×0.04m=0.2m=20cm,

所以小球抛出点的位置横坐标为10-20cm=-10cm,纵坐标为15-20cm=-5cm.故B、D正确,A、C错误.

故选BD.

点评:

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解.

多选题

(多选)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动一段时间后着地.一架相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示,虚线为正方形格子,车身长度正好等于格子一边的长度.相邻两次曝光的时间间隔相等,第一个是汽车刚飞出时的图象,第三个是刚好着地汽车图象,车身长度l和重力加速度g已知,则根据已知条件可以求得的物理量是 (  )

A
相邻两次曝光时间
B
汽车运动的初速度大小
C
汽车的质量
D
汽车刚落地时的速度大小

题目答案

ABD

答案解析

分析:

根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相邻两次的曝光时间.根据水平位移和时间求出初速度.根据竖直分速度,结合平行四边形定则求出汽车刚落地时的速度大小.

解答:

解:A、根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量,即△y=gT_,因为车身长度一直,则位移之差可以得出,所以可以求出相邻的两次曝光时间,故A正确.

B、水平位移可以得出,根据x=v_0t,可以求出汽车运动的初速度大小.故B正确.

C、根据题目条件无法求出汽车的质量,故C错误.

D、因为汽车平抛运动的时间可以得出,则竖直分速度可以求出,初速度可以求出,结合平行四边形定则可以气促汽车刚落地的速度大小.故D正确.

故选:ABD.

点评:

解决本题的关键掌握平抛运动的研究方法:运动的分解法,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,并能灵活运用.

多选题

(多选)下列关于平抛运动的说法中正确的是(  )

A
平抛运动是匀变速运动
B
平抛运动是变加速运动
C
任意两段时间内加速度相同
D
任意两段相等时间内速度变化相同

题目答案

ACD

答案解析

分析:

平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,任意相等时间内速度的变化量相同.

解答:

解:A、平抛运动的加速度不变,做匀变速运动.故A正确,B错误.

C、平抛运动的过程中加速度不变,始终等于g,方向竖直向下.故C正确.

D、由于加速度不变,根据△v=gt知,任意相等时间内速度变化量相同.故D正确.

故选:ACD.

点评:

解决本题的关键知道平抛运动的特点,知道平抛运动做匀变速运动,相等时间内速度的变化量相同,方向与加速度方向相同.

多选题

(多选)下列关于平抛运动的说法正确的是(  )

A
平抛运动是匀速运动
B
平抛运动是匀变速曲线运动
C
平抛运动是非匀变速运动
D
平抛运动在水平方向是匀速直线运动

题目答案

BD

答案解析

分析:

平抛运动是一种匀变速曲线运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.

解答:

解:A、B、C、平抛运动只受重力,加速度为g,保持不变,初速度水平,则合力与初速度垂直,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故AC错误,B正确.

D、由于水平方向不受力,又有初速度,由于惯性,平抛运动在水平方向是匀速直线运动,故D正确.

故选:BD.

点评:

解决本题的关键要明确平抛运动的动力学特征,分析其运动性质,知道两个分运动的规律.

多选题

(多选)如图所示,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为v_0,最后小球落在斜面上的N点,则(  )

A
求出小球平抛运动过程的时间
B
不可能求出小球落到N点时速度的大小和方向
C
不可能求M、N之间的距离
D
可以断定,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大

题目答案

AD

答案解析

分析:

小球做的是平抛运动,研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.

解答:

解:设MN之间的距离为L,则由平抛运动的规律得

水平方向上:Lcosθ=V_0t

竖直方向上:Lsinθ=$\frac {1}{2}$gt_

由以上两个方程可以解得 L=$\frac {2_0sinθ}{gcos_θ}$,

t=$\frac {2}{g}$V_0tanθ,

所以A正确,C错误,

B、在竖直方向上,由自由落体的速度公式可得在N点时竖直速度的大小,

V_y=gt=g•$\frac {2}{g}$V_0tanθ=2V_0tanθ,

所以在N点时速度的大小为V=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$,

夹角的正切值为 tanβ=$\frac {V_y}{V}$=2tanθ,

所以B错误,

D、由物体的运动轨迹可以知道,物体离斜面的距离先变大在减小,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大,所以D正确.

故选AD.

点评:

本题就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.

多选题

(多选)如图所示,一高度为h=0.2m的水平平台在A点处与一倾角为θ=37°的斜面连接,一小球以v_0=1.0m/s的速度在平台上向右运动(不计摩擦及空气阻力sin37°=0.6、cos37°=0.8).下列说法正确的是(  )

A
小球通过A点后沿斜面加速运动
B
小球通过A点后做平抛运动
C
小球经过0.15s落在斜面上
D
小球经过0.2s落在水平地面上

题目答案

BC

答案解析

分析:

小球有水平方向的速度,则小球通过A点后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,落到斜面上时竖直位移与水平位移之比等于tanθ,据此式求解时间.

解答:

解:A、B、由于小球有水平方向的速度,所以小球通过A点后做平抛运动,故A错误,B正确.

C、D、小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,由图知:

tanθ=$\frac {y}{x}$=$\frac {$\frac {1}{2}$gt}{v_0t}$=$\frac {gt}{2v}$

则t=$\frac {2v_0tanθ}{g}$=$\frac {2×1×tan37°}{10}$s=0.15s,即小球经过0.15s落在斜面上,故C正确,D错误.

故选:BC

点评:

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,根据平行四边形定则进行求解.

多选题

(多选)如图所示,AB为一斜面,BC为水平面,AB与BC间夹角为θ,从A点以水平初速度V_0向右抛出一小球,不计空气阻力,其落点与A的水平距离为x$_1$;若初速度为2V_0,则落点与A的水平距离为x$_2$,则x$_1$:x$_2$可能为(  )

A
1:2
B
1:3
C
1:4
D
1:5

题目答案

ABC

答案解析

分析:

因为不知道小球的具体落地点,所以可分三种情况进行讨论:①两次小球都落在水平面BC上;②两次小球都落在斜面AB上;③第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上.再根据平抛运动的规律即可求解.

解答:

解:本题可分三种情况进行讨论:

①若两次小球都落在BC水平面上,则下落的高度相同,所以运动的时间相同,水平距离之比等于水平初速度之比为1:2,故A正确;

②若两次小球都落在斜面AB上,设斜面倾角为θ,则有在沿斜面垂直的方向上(注意这只是一个分运动),小球作自由落体运动,设运动的时间分别为t$_1$和t$_2$,则:

第一次:tanθ=$\frac {h}{x}$=$\frac {$\frac {1}{2}$gt$_1$}{v_0t$_1$}$,

第二次:tanθ=$\frac {h}{x}$=$\frac {$\frac {1}{2}$gt$_2$}{2v_0t$_2$}$,

解得t$_1$=$\frac {1}{2}$t$_2$,所以$\frac {s$_1$}{s$_2$}$=$\frac {v_0t$_1$}{2v_0t$_2$}$=$\frac {1}{4}$,故C正确.

③若第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上,根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1:2到1:4之间.故C正确,D错误.

故选:ABC.

点评:

本题不知道小球的具体落地点,所以要分三种情况进行讨论,然后根据平抛运动相关知识解题,对同学们分析问题的能力要求较高,很多同学不能考虑全面,难度偏大.

多选题

(多选)如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是(  )

A
沿路径1抛出时的小球落地的速率最大
B
沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长
C
三个小球抛出的初速度竖直分量相等
D
三个小球抛出的初速度水平分量相等

题目答案

AC

答案解析

分析:

三个小球都做斜抛运动,运用运动的分解法,将其运动分解为竖直和水平两个方向研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,根据运动学公式列式,再进行分析.

解答:

解:设任一小球初速度大小为v_0,初速度的竖直分量为v_y,水平分量为v_x,初速度与水平方向的夹角为α,上升的最大高度为h,运动时间为t,落地速度大小为v.

A、C、D、取竖直向上方向为正方向,小球竖直方向上做匀减速直线运动,加速度为a=-g,由0-_y=-2gh,得:

v_y=$\sqrt {2gh}$,h相同,v_y相同,则三个小球初速度的竖直分量相同.

由速度的分解知:v_y=v_0sinα,由于α不同,所以v_0不同,沿路径1抛出时的小球的初速度最大.

根据机械能守恒定律得知,小球落地时与抛出时速率相等,所以可知三个小球落地时的速率不等,也是沿路径1抛出时的小球的初速度最大.

又有 v_y=v_xtanα,v_y相同,α不同,则v_x不同,初速度水平分量不等,故A正确,C正确,D错误.

B、由运动学公式有:h=$\frac {1}{2}$g($\frac {t}{2}$)_,则得:t=2$\sqrt {}$,则知三个球运动的时间相等;故B错误.

故选:AC.

点评:

对于斜抛运动,要能熟练运用运动的分解法进行分析,掌握相关的运动学公式是解题的基础.