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专题 13 抛体运动(二)
一、多选题
1.(2021·山东)如图所示,载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处,现将质量为m的物资以相对
地面的速度 水平投出,落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M,所受浮
力不变,重力加速度为g,不计阻力,以下判断正确的是( )
A.投出物资后热气球做匀加速直线运动
B.投出物资后热气球所受合力大小为
C.
D.
【答案】BC
【解析】AB.热气球开始携带物资时处于静止状态,所受合外力为0,初动量为0,水平投出重力为 的
物资瞬间,满足动量守恒定律
则热气球和物资的动量等大反向,热气球获得水平向左的速度 ,热气球所受合外力恒为 ,竖直向上,
所以热气球做匀加速曲线运动,故A错误,B正确;
CD.热气球和物资的运动示意图如图所示
热气球和物资所受合力大小均为 ,所以热气球在竖直方向上加速度大小为物资落地 过程所用的时间 内,根据 解得落地时间为
热气球在竖直方向上运动的位移为
热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动,水平位移为
根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为
故C正确,D错误。
故选BC。
2.(2021·广东)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴
弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为
h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等
C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少
D.从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
【答案】BC
【解析】A.由平抛运动规律可知,做平抛运动的时间因为两手榴弹运动的高度差相同,所以在空中运动时间相等,故A错误;
B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率
因为两手榴弹运动的高度差相同,质量相同,所以落地前瞬间,两手榴弹重力功率相同,故B正确;
C.从投出到落地,手榴弹下降的高度为h,所以手榴弹重力势能减小量
故C正确;
D.从投出到落地,手榴弹做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故D错误。
故选BC。
3.(2020·海南)小朋友玩水枪游戏时,若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为 ,水射出后落到
水平地面上。已知枪口离地高度为 , ,忽略空气阻力,则射出的水( )
A.在空中的运动时间为
B.水平射程为
C.落地时的速度大小为
D.落地时竖直方向的速度大小为
【答案】BD
【解析】A.根据 得,运动时间
故A错误;
B.水平射程为
故B正确;
CD.竖直方向分速度为水平分速度为
落地速度为
故C错误,D正确。
故选BD。
4.(2020·江苏)如图所示,小球A、B分别从 和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位
移分别为l和 。忽略空气阻力,则( )
A.A和B的位移大小相等 B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的 D.A的末速度比B的大
【答案】AD
【解析】A.位移为初位置到末位置的有向线段,如图所示可得
,
A和B的位移大小相等,A正确;
B.平抛运动运动的时间由高度决定,即
,
则A的运动时间是B的 倍,B错误;
C.平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则
,
则A的初速度是B的 ,C错误;D.小球A、B在竖直方向上的速度分别为
,
所以可得
,
即 ,D正确。
故选AD。
5.(2019·海南)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下,已知轨道1、轨道2、轨道
3的上端距水平地面的高度均为 ;它们的下端水平,距地面的高度分别为 、 、 ,
如图所示,若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为 、 、 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】对轨道1,根据动能定理有
解得
小物块离开轨道后做平抛运动,所以,水平射程为
;同理,对轨道2,射程 ;对轨道3,射程 ;则 , 。
故选BC。
6.(2019·全国)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和
滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的
速度,其v-t图像如图(b)所示,t 和t 是他落在倾斜雪道上的时刻.则( )
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A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v 时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
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【答案】BD
【解析】A.由v-t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下
落距离,所以,A错误;
B.由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,故B正确
C.由于v-t斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由 易知a>a,故C错误
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D.由图像斜率,速度为v 时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a>a,由G-fy=ma,可知,
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