与斜面有关的平抛运动1.如图,从斜面上的点以速度υ0水平抛出一个物体,飞行一段时间后,落到斜面上的B 点,己知AB=75m , a=37°,不计空气阻力,下列说确的是A.物体的位移大小为75mB.物体飞行的时间为6sC.物体的初速度v 0大小为20m/sD.物体在B 点的速度大小为30m/s 【答案】AC 【解析】试题分析:由图可知,物体的位移大小为75m ,选项A 正确;物体飞行的时间为s s g s t 3106.0752sin 2=⨯⨯==α,选项B 错误;物体的初速度v 0大小为s m ts v /2037cos 0==o,选项C 正确;物体在B 点的速度大小为s m s m gt v v /1310/)310(20)(22220=⨯+=+=,选项D 错误;故选AC.考点:平抛运动的规律.2.如图所示,斜面与水平面夹角,在斜面上空A 点水平抛出两个小球a 、b ,初速度分别为v a 、v b ,a 球落在斜面上的N 点,而AN 恰好垂直于斜面,而b 球恰好垂直打到斜面上M 点,则( )A .a 、b 两球水平位移之比2v a :v bB .a 、b 两球水平位移之比2v a 2 :v b 2C .a 、b 两球下落的高度之比4v a 2 :v b 2D .a 、b 两球下落的高度之比2v a 2 :v b 2【答案】BC 【解析】试题分析:a 球落在N 点,位移与斜面垂直,则位移与水平方向的夹角为90°-θ,设此时的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α=2tan (90°-θ),b 球速度方向与斜面垂直,速度与水平方向的夹角为90°-θ,可知:2yb ya bav v v v =,解得:2ya aybb v v v v =,根据22y v h g=,则a、b两球下落的高度之比224:a bvv.故C正确,D错误.根据yvtg=知,a、b两球的运动时间之比为v a:2v b,根据x=v0t,则水平位移之比为:x a:x b=v a2:2v b2.故B正确,A 错误.故选:BC.考点:平抛运动的规律.3.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球,小球落在斜面上某处.关于小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角α,下列说确的是A.夹角α满足tanα=2tan(B.夹角α与初速度大小无关C.夹角α随着初速度增大而增大D.夹角α一定小于90【答案】BD【解析】试题分析:因为小球落到了斜面上,所以小球的位移与水平方向的夹角与斜面的倾角相同,故有:200122gty gttanx v t vθ===,设速度与水平方向的夹角为β,则002yv gttan tanv vβθ===,可知2tan tanβθ=,由于θ不变,则β也不变.则小球落在斜面上时的速度与斜面的夹角:αβθ=-,保持不变.与初速度无关.因为平抛运动速度与水平方向的夹角不可能等于90度,则小球落在斜面上时的速度与斜面的夹角不可能等于90度,故BD正确。
考点:考查了平抛运动规律的应用4.如图所示,小球以v o正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t为(重力加速度为g)()A.02tanvgθB.02tanvgθC.0tanvgθD.tanvθ【答案】A【解析】试题分析:过抛出点作斜面的垂线,如图所示:当质点落在斜面上的B点时,位移最小,设运动的时间为t,则水平方向:x=v0t竖直方向:y=t g221根据几何关系有θtan=yx,则tvgt221=tanθ,解得t=θtan2gv,选项A正确。
考点:此题考查了平抛运动5.如图所示,将一物体从倾角为θ的固定斜面顶端以初速度v0沿水平方向抛出,物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α1,若只将物体抛出的初速度变成1/2v0,其他条件不变,物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α2,则下列关于α2与α1的关系正确的是()A.α2=12α1B.α2=α1C.tanα2=12tanα1D.tanα2=2tanα1【答案】B【解析】试题分析:设物体与斜面接触时距斜面顶点距离为l,由平抛运动的规律有cosl v tθ=,21sin2l gtθ=v y则得:tan2gtvθ=,由上图知:100tan()yv gtv vαθ+==,可得1tan()2tanαθθ+=所以1α与抛出速度v无关,即有α2=α1,故ACD错误、B正确。
考点:本题考查了平抛运动的规律6.如图所示,斜面AC与水平方向的夹角为α,在A点正上方与C等高处水平抛出一小球,其速度垂直斜面落到D点,则CD与DA的比为( )A.1tan aB.12tan aC.21tan aD.212tan a【答案】D【解析】试题分析:设小球水平方向的速度为v0,将D点的速度进行分解,水平方向的速度等于平抛运动的初速度,通过角度关系求解得竖直方向的末速度为v2=αtanv,设该过程用时为t,则DA间水平距离为x= v0t,故DA=ααcoscostvx=;CD间竖直距离为h=22tv,故CD=αsinh=αsin22tv,得DACD=α2tan21,故选项D正确。
考点:平抛运动规律7.如图所示,把两个小球a、b分别从斜坡顶端以水平速度v0和2v0依次抛出,两小球都落到斜面后不再弹起,不计空气阻力,则两小球在空中飞行时间之比是( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶4【答案】B【解析】试题分析:设斜面倾角为θ,将平抛运动分解到水平方向和竖直方向,第一次210112tangtv tθ=,可得012tanvtgθ=;第二次220112tan2gtv tθ=可得,024tanvtgθ=,因此两小球在空中飞行时间之比12:1:2t t=,因此B正确,A、C、D错误。
考点:平抛运动8.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击坡上的目标A。
已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此不能算出()A.轰炸机的飞行速度B.炸弹的飞行时间C.轰炸机的飞行高度D.炸弹投出时的动能【答案】D【解析】试题分析:由图可得炸弹的水平位移为tanhxθ=;设轰炸机的飞行高度为H,炸弹的飞行时间为t,初速度为v0.据题:炸弹垂直击坡上的目标A,则根据速度的分解有:00tanyv vv gtθ==又200122gtH h gtx v t v-==,联立以上三式得:22tanhH hθ=+,可知可以求出轰炸机的飞行高度H.炸弹的飞行时间2()H htg-=,也可以求出t.轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度,为xvt=,可知也可以求出,故A、B、C均能算出;由于炸弹的质量未知,则无法求出炸弹投出时的动能,故D不能算出。
考点:平抛运动的规律.9.如图所示的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两个小球平抛运动时间之比为()A.1:1B.4:3C.16:9D.9:16【答案】D 【解析】试题分析:对于a 球,2001237237AA A gt v tan y tan t x v t g ︒︒==⇒=对于b 球,t 2001253253?BB B gtv tan y tan t x v t g︒︒=⇒== 所以tan379tan5316A B t t ︒︒==,故D 正确。
考点:考查了平抛运动规律的应用10.如图所示,在斜面上的O 点先后以02v 和03v 的速度水平抛出A 、B 两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比可能为( )A .2 :3B .4 :5C .4 :9D .3 :5 【解析】ACD 【解析】试题分析:A 、当A 、B 两个小球都能落到水平面上时,由于两者的下落高度相同,运动的时间相同,则水平位移之比为初速度之比,为2:3,所以A 正确;C 、当A 、B 都落在斜面的时候,它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值,即2012tan gt v tθ=,整理可得,时间02tan v t g θ=,两次平抛的初速度分别为2υ0和3υ0,所以运动的时间之比为0120222233tan tan v tt v θθ×==×,两小球的水平位移大小之比为x A :x B =2v 0t A :3v 0t B =4:9,所以C 正确;BD 、当只有A 落在斜面上的时候,A 、B 水平位移之比在4:9和2:3之间,所以D 正确,B 错误.考点:平抛运动的规律.11.如图所示,从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出,小球均落到斜面上,当抛出的速度为v 1时,小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为α1,当抛出的速度为v 2时,小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为α2,则( )A .当v 1>v 2时,α1>α2B .当α1<α2,v 1>v 2时C .无论v 1、v 2大小如何,均有α1=α2D .2θ=α1+θ 【答案】C 【解析】试题分析:如图所示,由平抛运动的规律知2012Lcos v t Lsin gt θθ=,=,解得:02v tan t gθ=,由图知02y v gttan tan v v αθθ+==()=,所以α与抛出速度0v 无关,故12αα=,故C 正确。
考点:考查了平抛运动12.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.则此时小球水平速度与竖直速度之比、小球水平方向通过的距离与在竖直方向下落的距离之比分别为( )A.水平速度与竖直速度之比为tan θB.水平速度与竖直速度之比为1tan θ C.水平位移与竖直位移之比为2tan θ D.水平位移与竖直位移之比为12tan θ【答案】AC 【解析】试题分析:小球撞在斜面上,速度方向与斜面垂直,则速度方向与竖直方向的夹角为θ,则水平速度与竖直速度之比为θ=x y v v tan :,故A 正确,B 错误.水平位移与竖直位移之比1222θ===x y x y x y v t v t v v tan :::,故C 正确,D 错误。
考点:考查了平抛运动13.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 θB .tan φ=cos θC .tan φ=tan θD .tan φ=2tan θ14.如图所示,以s /m 8.9的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在θ为ο30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )A.s 33B. s 332 C. s 3 D. s 2【答案】C 【解析】试题分析:小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图.,则060y v v tan gt =︒=,所以C 正确。