高中 | 探究平抛运动的特点 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.3 实验:研究平抛运动

探究平抛运动的特点

平抛运动是一种最基本、最重要的曲线运动。

关于平抛运动,下列说法错误的是$(\qquad)$

["

任意相等时间内速度变化量相同

","

任意相等时间内水平方向的位移相等

","

连续相邻相等时间内竖直方向的位移差是一个定值

","

只要运动时间足够长,速度方向可能变为竖直向下

"]
[["D"]]

$\rm A$.由于平抛运动在水平方向做匀速直线运动,速度不变,竖直方向做自由落体运动,加速度为重力加速度,根据$a=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}$,可知$\Delta v=g ⋅ \Delta t$,即任意相等时间内速度变化量相同,故$\rm A$正确,不符题意;

$\rm B$.水平方向物体做匀速直线运动,因此任意相等时间内水平方向的位移相等,故$\rm B$正确,不符题意;

$\rm C$.水平方向上物体做初始为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律可得$\Delta h=g ⋅ (\Delta t)^{2}$,因此连续相邻相等时间内竖直方向的位移差是一个定值,故$\rm C$正确,不符题意;

$\rm D$.由于物体始终具有水平方向和竖直方向的速度,根据矢量的合成可知,物体速度方向不可能变为竖直向下,故$\rm D$错误。

故选:$\rm D$

做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于                                  

[["物体的初速度","抛出点的高度"]]

根据平抛运动的规律可得$x=v_{0}t$$h=\dfrac{1}{2}gt^{2}$,联立解得$x= v_{0}\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$,故做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于抛出时的初速度和抛出点的高度;

某同学站在投镖线上从同一点$C$处水平抛出多个飞镖,结果以初速度$v_{A}$投出的飞镖打在$A$点,以初速度$v_{B}$投出的飞镖打在$B$点,始终没有打在竖直标靶的中心$O$点,如图所示。为了能把飞镖打在标靶的中心$O$点,则他在正式比赛中,可采取的措施是$(\qquad)$

["

$C$点抛出飞镖的初速度比打在$A$点的飞镖的初速度$v_{A}$大些

","

$C$点抛出飞镖的初速度比打在$B$点的飞镖的初速度$v_{B}$小些

","

保持初速度$v_{A}$不变,从$C$正下方的某点水平抛出

","

保持初速度$v_{B}$不变,从$C$正下方的某点水平抛出

"]
[["C"]]

$\rm A$.由于抛点到靶的水平位移不变,若从$C$点抛出飞镖的初速度比打在$A$点的飞镖的初速度$v_{A}$大些,则飞镖在空中运动时间变小,根据平抛运动竖直方向的运动规律$h= \dfrac{1}{2}gt^{2}$可知,飞镖击中靶的位置应在$A$点的上方,故$\rm A$错误;

$\rm B$.同理可知,若从$C$点抛出飞镖的初速度比打在$B$点的飞镖的初速度$v_{B}$小些,则飞镖击中靶的位置应在$B$点的下方,故$\rm B$错误;

$\rm C$.保持初速度$v_{A}$不变,则飞镖在空中的运动时间不变,而抛点向下平移,飞镖击中靶的位置也会向下平移,则飞镖有可能击中靶心,故$\rm C$正确;

$\rm D$.保持初速度$v_{B}$不变,则飞镖在空中的运动时间不变,而抛点向下平移,飞镖击中靶的位置也会向下平移,只会击中$B$点下方的位置,而无法击中靶心,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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