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,下列说法正确的是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v0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ssgst3106.0752sin2=⨯⨯==α,选项B错误;物体的初速度v0大小为smtsv/2037cos==o,选项C正确;物体在B点的速度大小为smsmgtvv/1310/)310(20)(2222=⨯+=+=,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 a2 :v b2C.a、b两球下落的高度之比4v a2 :v b2D.a、b两球下落的高度之比2v a2 :v b2【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tanα=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 yab av vv v,解得:2ya ayb bv vv v,根据22yvhg,则a、b两球下落的高度之比224:a bv v.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,下列说法正确的是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0cos l v t θ=,21sin 2l gt θ=则得:0tan 2gtv θ=,由上图知:100tan()y v gt v v αθ+==,可得1tan()2tan αθθ+=所以1α与抛出速度0v 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 a B .12tan a C .21tan a D .212tan a【答案】D 【解析】试题分析:设小球水平方向的速度为v 0,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v 2=αtan 0v,设该过程用时为t ,则DA 间水平距离为x= v 0t ,故DA=ααcos cos 0t v x =;CD 间竖直距离为h=22t v ,故CD=αsin h=αsin 22t v ,得DA CD =α2tan 21,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v 0和2v 0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∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶4【答案】B 【解析】v yv 0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,并垂直击某坡上的目标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:炸弹垂直击某坡上的目标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 gt v 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 gθ,两次平抛的初速度分别为2υ0和3υ0,所以运动的时间之比为0120222233tantanvtt vθθ,两小球的水平位移大小之比为x A:x B=2v0t A:3v0t 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v1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v2时,小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为α2,则()A.当v1>v2时,α1>α2 B.当α1<α2,v1>v2时C.无论v1、v2大小如何,均有α1=α2 D.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212Lcos v t Lsin gtθθ=,=,解得:02v tantgθ=,由图知002yv gttan tanv vαθθ+==()=,所以α与抛出速度v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tanθB.水平速度与竖直速度之比为1tanθC.水平位移与竖直位移之比为2tanθD.水平位移与竖直位移之比为12tanθ【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 .tanφ=sinθ B.tanφ=cosθC.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ 14.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30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 tan v ︒=,则060y v v tan gt =︒=,所以033v t s ==,C 正确。