
训练14 抛体运动

如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,从斜面顶端以速度
水平抛出一小球,经过时间
恰好落在斜面底端,速度是v,不计空气阻力。下列说法正确的是

A.若以速度2
水平抛出小球,则落地时间大于
B.若以速度2
水平抛出小球,则落地时间等于
C.若以速度
水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v成
θ角
D.若以速度
水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v同向
【参考答案】BD
【试题解析】AB、若以速度2v0水平抛出小球,小球将落水平面上,下落的高度与小球落在斜面底端时相等,而平抛运动的时间是由下落的高度决定的,所以落地时间等于t0,故A错误,B正确。CD、以速度v0水平抛出小球,小球将落斜面上,则有
,设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为α,则得
,可得tan α=2tan θ,与小球的初速度无关,所以若以速度
水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为α,速度方向与v同向,故C错误,D正确。故选BD。
【名师点睛】本题是对平抛运动规律的考查,要知道平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,当小球落斜面上时竖直分位移与水平分位移之比等于斜面倾角的正切。
【知识补给】
平抛运动的规律
1.平抛运动的性质及特点
(1)性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(2)特点:以抛出点为原点,水平方向(初速度v0方向)为x轴,竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则:
a.水平方向:做匀速直线运动,速度vx=v0,位移x=v0t;
b.竖直方向:做自由落体运动,速度vy=gt,位移y=
gt2;
c.合速度:
,方向与水平方向的夹角为α,则tan α=
=
;
d.合位移:
,方向与水平方向的夹角为θ,tan θ=
=
。
2.平抛运动的基本规律
(1)飞行时间:由
知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关;
(2)水平射程:
,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关;
(3)落地速度:
,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有
,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关;
(4)速度改变量:因为平抛运动的加速度为重力加速度g,所以

做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图所示。
(5)两个重要推论