平抛运动

1. 火车以0.98 m/s2的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5 m处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为, g取10 m/s2 ( )
A. 0 B.0.25 m
C.0.50 m D. 因不知火车速度无法判断
【答案】B
【解析】设释放小球时火车的速度为v,根据h=
gt2得,物体平抛运动的时间:
t=
=
=
s.物体的水平位移为x1=vt.火车的位移x2=vt+
at2,则位移差△x=x2-x1=
at2=
×0.98×
m≈0.25 m.故B正确,A、C、D错误.故选B.
2.(2017江苏卷)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )

A.t B.t
C. D.
【答案】C
【解析】两球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,始终在同一水平面上,根据x=vAt+vBt知,当两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为,故C正确,A、B、D错误.
3.如图所示,将一小球以10 m/s的速度水平抛出,落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°,不计空气阻力,g取10 m/s2,则( )
A. 小球抛出点离地面的高度15 m
B. 小球抛出点离地面的高度10 m
C. 小球飞行的水平距离10 m
D. 小球飞行的水平距离20 m
【答案】C
【解析】将落地点的速度进行分解,根据几何关系得:
,解得:vy=v0=10 m/s,平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则小球的运动时间为t=
=
;小球抛出点离地面的高度为h=
gt2=5 m,故AB错误;小球飞行的水平距离为x=v0t=10 m,故C正确,D错误.故选C.
4.(2018咸阳名校一模)如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )

A.从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短
B.篮球两次撞墙的速度可能相等
C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等
D.抛出时的动能,第一次一定比第二次大
【答案】A
【解析】将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,第二次下落的高度较小,所以运动时间较短,故A正确.水平射程相等,由s=v0t得知第二次水平分速度较大,即篮球第二次撞墙的速度较大,故B错误.由vy=gt,可知第二次抛出时速度的竖直分量较小,故C错误.根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,动能大小不能确定,故D错误.
5.(2018枣庄期末)跳台滑雪是一种极为壮观的运动.如图所示,运动员从倾角为30°的山坡顶端的跳台上A点,以某速度沿水平方向飞出,恰好落到山坡底端的水平面上的B点.已知AB之间的距离x=10 m,不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:

(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)运动员经过A点时的速度.
【答案】(1)1 s (2)5 m/s