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平抛运动专题分析

1.在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿弧线飞到小桶的右方.不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为()
A.初速度大小不变,降低抛出点高度
B.初速度大小不变,提高抛出点高度
C.抛出点高度不变,减小初速度
D.抛出点高度不变,增大初速度
【解析】选A、C.由题意可知,如能将球投入小桶中,应减小球的水平位移,根据平抛运动的规律:x=v0t=v0,可知选项A、C正确.
2、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,则必
须()
A.甲先抛出球B.先抛出球
C.同时抛出两球D.使两球质量相等
【解释】选C.竖直方向:小球做自由落体运动
3、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h ,将甲乙两球分别以v 1.v 2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()
A .同时抛出,且v 1<v 2
B .甲后抛出,且v 1>v 2
C .甲先抛出,且v 1>v 2
D .甲先抛出,且v 1<v 2
【解释】选D
4、如下图所示,物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的速度v y (取向下为正)随时间变化的图像是(

【解释】选D 竖直方向上:物体做初速度为0加速度为g 的匀加速运动
5:一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,如图所示,设汽车和重物的速度的大小分别为B A v v ,,则(

t
v y O
A
t
v y O
B
t
v y O
C
t
v y
O
D
A、B
A v v =B、
B A v v 〉C、B
A v v 〈D、重物
B 的速度
逐渐增大
【解释】选B D
6:如图AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落到B 点,求:(1)小球在空中的飞行时间?(2)AB 间的距离?
解析:小球落到斜面上位移与水平方向的夹角为θ=30°,水平方向上匀速直线运动
x=v 0t ①
竖直方向上是自由落体运动

位移与水平方向夹角正切值

AB间的距离④
联立①②③④解得:
7.如图所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大?
解析:
在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间:
,在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至
少为:
8、如图所示,排球场总长为18m ,设球网高度为2m ,运动员站在网前3m 处
正对球网跳起将球水平击出。

(1)若击球高度为2.5m ,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;
(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?
解:(1)排球被水平击出后,做平抛运动,如图所示.若正好压在底线上,则球在空中的飞行时间:
s s g
h t 21
105.2220
1=⨯==
,由此得排球越界的临界速度
s m s m t x v /212/2/112
111===
.
v 0
h 0
H 9m
x 1
x 2
若球恰好触网,则球在网上方运动的时
间:
s
s g
H h t 101
10)25.2(2)
(202=-⨯=-=
.
由此得排球触网的临界击球速度值
s m s m t s v /103/10/13
222===
.
使排球既不触网又不越界,水平击球速度v 的取值范围为:
s m v s m /212/103≤<.
(2)设击球点的高度为h,当h 较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,临界情况是球刚好擦网而过,落地时又恰好压在底线上,如图所示,则有:
g H h x g
h
x )(222
1-=
,得m
m x x H h 15
32
123(12(12212=-=-=.即击球高度不超过此值时,球不是出界就是触网.
一小船渡河,河宽d=180m ,水流速度s /m 5.2v 1=。

(1)若船在静水中的速度为s /m 5v 2=,求:
①欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
②欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
(2)若船在静水中的速度s /m 5.1v 2=,要使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?
解析:将船实际的速度(合速度)分解为垂直河岸方向和平行河岸方向的两个分速度,垂直分速度影响渡河的时间,而平行分速度只影响平行河岸方向的位移。

(1)若s /m 5v 2=。

①欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向。

v 0
h
H x 1
x 2
当船头垂直河岸时,如图所示,合速度为倾斜方向,垂直分速度为s /m 5v 2=。

s 36s 5
180v d t 2===
s /m 52
5v v v 222
1=
+=合.m 590t v s ==合②欲使船渡河航程最短,应垂直河岸渡河,船头应朝上游与河岸成某一角度α。

垂直河岸过河这就要求0v =水平,所以船头应向上游偏转一定角度,如图所示,有12v sin v =α得︒=α30。

所以当船头向上游偏30°时航程最短。

s=d=180m.
.
s 324s 32
5
180
30cos v d t 2==︒=
(2)若.s /m 5.1v 2=与(1)中②不同,因为船速小于水速,所以船一定向下游漂移,设合速度方向与河岸下游方向夹角为α,则航程
α=
sin d
s ,欲使航程最
短,需α最大,如图所示,由出发点A 作出v 1矢量,以v 1矢量末端为圆心,v 2大小为半径作圆,A 点与圆周上某点的连线即为合速度方向,欲使v 合与水平方向夹角最大,应使v 合与圆相切,即2v v ⊥合。

535.25.1v v sin 12=
==
α,得α=37°。

所以船头应向上游偏37°。

s
150s 2.1180
37cos v d t 2==︒=。

m
300t v s .s /m 237cos v v 1=⋅==︒=合合。

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