「初中物理竞赛」平抛运动知识点总结及习题演练

「初中物理竞赛」平抛运动知识点总结及习题演练

平抛运动知识点总结

一、平抛运动

1.平抛运动是一种典型的曲线运动,是运动的合成与分解的实际应用。

2.平抛运动的定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。

二、平抛运动的性质

是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动。

(1)因平抛运动只受竖直向下的重力G=mg,故由牛顿第二定律可知,实际加速度就是重力加速度g(方向竖直向下),因为速度方向与合力G(或加速度g)的方向不在同一直线上(开始运动时初速度方向与加速度方向垂直,以后速度方向与加速度方向的夹角越来越小,但是永远不重合),所以做曲线运动。

(2)平抛物体的初速度不太大,发生在离地不太高的范围内,地面可以看作是水平面,重力G和重力加速度g是恒量,方向竖直向下,始终垂直于水平面,所以平抛运动是匀变速曲线运动。

(3)可以证明,平抛运动轨迹是抛物线。

(4)平抛运动发生在同一个竖直平面内。

三、平抛运动的常规处理方法

平抛运动是比较复杂的曲线运动,利用运动的合成和分解的观点,把它看做是水平方向(沿初速度方向向前)的匀速直线运动与竖直向下方向的自由落体运动的合运动。

把曲线运动转换成两个简单的直线运动,就可以用直线运动的规律来处理,研究起来简单方便。这是一种重要的思想方法。

四、习题演练

1、曲线运动产生条件

物体在光滑的水平面上受到两个水平恒力的作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,另一个保持不变,它可能做( )

A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动

C.匀减速直线运动 D.曲线运动

[解答] BCD

2、认识曲线运动

关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( )

A.曲线运动一定是变速运动

B.曲线运动速度的方向不断变化,但速度的大小可以不变

C.曲线运动的速度方向可能不变

D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变

[解答] AB

3、认识曲线运动的特点

一物体在一组共点力F1、F2……Fn的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去力F1,其他力不变,则该物体( )

A.必定沿F1 的方向做直线运动

B.必定沿F1 的反方向做匀减速直线运动

C.可能做曲线运动

D.可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动,但不可能做曲线运动

[解答] C

4、船渡河型

一艘船在静水中的速度为3m/s,今欲过一条宽为60 m的河,若已知水的流速为4 m/s,则船过河的最短时间为( )

A.20s

B. 15s

C.12s

D.因为水速大于船在静水中的速度,故船不能过到对岸

[解答] A

5、竖直上抛运动

物体做竖直上抛运动时,下列说法中正确的是( )

A.将物体以一定初速度竖直向上抛出,且不计空气阻力,则其运动为竖直上抛运动

B.做竖直上抛运动的物体,其加速度与物体重力有关,重力越大的物体,加速度越小

C.竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零,加速度为零,处于平衡状态

D.竖直上抛运动过程中,其速度和加速度的方向都可改变

[解答] A

6、平抛运动“逆”型

如图所示,在水平地面上的A点以速度v1射出一弹丸,方向与地面成θ角,经过一段时间,弹丸恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B,不计空气阻力.下面说法正确的是( )

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A.如果在B点以与v2大小相等的速度,水平向左射出弹丸,则它必定落在地面上A点

B.如果在B点以与v1大小相等的速度,水平向左射出弹丸,则它必定落在地面上A点

C.如果在B点以与v2大小相等的速度,水平向左射出弹丸,那它必定落在地面上A点左侧

D.如果在B点以与v1大小相等的速度,水平向左射出弹丸,那它必定落在地面上A点右侧

[解答] A

7、平抛运动综合型

如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α= 53°的光滑 斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,g=10m/s2,sin53°= 0.8,cos53°=0.6,则

⑴小球水平抛出的初速度υ0是多少?

⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?

⑶若斜面顶端高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?

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[解答]

解:⑴由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以υy=υ0tan53° (2分)

υy2=2gh (1分)

代入数据,得υy=4m/s,υ0=3m/s (2分)

⑵由υy=gt1得t1=0.4s (1分)

s=υ0t1=3×0.4m=1.2m (1分)

⑶小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度

a =8m/s2 (1分)

初速度 υ0= 5m/s (1分)

=υt2 + a t22 (1分)

代入数据,整理得 4t22+5t2- 26= 0

解得 t2=2s或t2=- 13s(不合题意舍去) (1分)

所以 t=t1+t2=2.4s (1分)

8、平抛运动定性型

如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,分别经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,下列说法正确的是( )

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A.ta>tb,va<vb B.ta>tb,va>vb

C.ta<tb,va<vb D.ta<tb,va>vb

[解答] A

9、飞机连续投弹型

从高空中水平方向飞行的飞机上,每隔1分钟投一包货物,则空中下落的许多包货物和飞机的连线是

A. 倾斜直线 B.平滑直线 C.竖直直线 D.抛物线

[解答] C

10、平抛实际应用型

在一次探究性实验中,某同学为了测定一玩具手枪子弹离开枪口时的初速度,利用了平抛运动的知识。让子弹水平射向靶标,当靶距枪口的距离为S时,子弹击中靶上的A点,当靶沿水平方向移动到距枪口的距离为2S处时,子弹击中靶上的B点,AB间的高度差为h。则子弹离开枪口的初速度为__________(已知重力加速度为g.)

[解答]

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风马牛及

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