2022—2023学年高一教科版（2019）必修第二册 第一章 抛体运动 单元检测卷8（含解析）

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2022—2023学年高一教科版（2019）必修第二册 第一章 抛体运动 单元检测卷8（含解析）一、单选题（共28分）1．一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用。忽略空气阻力，重力加速度为g。为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角θ应该满足（　　）A．sinθ＝ B．cosθ＝C．tanθ＝ D．tanθ＝2．铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以10m/s的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为，O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2m，重力加速度取，则为（　　）A．100∶1 B．1∶100 C．1∶200 D．200∶13．公交车是人们出行的重要交通工具，如图是公交车内部座位示意图，其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直，当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时，一个乘客从A座位沿AB连线相对车以2 m/s的速度匀速运动到B，则站在站台上的人看到该乘客（　　）A．运动轨迹为直线B．运动轨迹为抛物线C．因该乘客在车上做匀速运动，所以乘客处于平衡状态D．当车的速度为2 m/s时，该乘客对地的速度为m/s4．2022年北京冬奥会在北京和张家口举行，北京成为历史上第一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。图示为某滑雪运动员训练的场景，运动员以速度沿倾角，高的斜面甲飞出，并能无碰撞地落在倾角的斜面乙上，顺利完成飞越。将运动员视为质点，忽略空气阻力，已知重力加速度取（，）。以下说法正确的是（　　） A．运动员落至斜面乙时的速率为16m/sB．斜面乙的高度为8.2mC．运动员在空中飞行时离地面的最大高度为20mD．两斜面间的水平距离约为11.1m5．将一篮球从距地面高H处水平抛出，篮球落地点与抛出点之间的水平距离恰好为2H。则从同样高度处以同样的初速度大小将篮球竖直上抛，其能够到达距地面的最大高度为（　　）A．H B．2H C．3H D．4H6．如图所示，斜面倾角为，在A点以速度将小球水平抛出（小球可以看成质点），小球恰好经过斜面上的小孔，落在斜面底部的点，且为的中点。在A点以速度将小球水平抛出，小球刚好落在点。若小球从运动到的时间为，从A运动到的时间为，则为（　　）A．1︰1 B．1︰2 C．2︰3 D．1︰37．某射击运动员站在O点练习射击，移动靶沿方向运动（如图所示）。已知垂直于，间的距离为60 m，移动靶以27 m/s的速度沿方向匀速移动，当靶移动到A处时，运动员沿方向水平开枪射击，恰能命中靶心。已知子弹的速度为123 m/s（忽略枪管的长度），子弹在空中的运动可看成平抛运动。关于A、B间的距离及子弹在竖直方向的位移h，下列正确的是（     ）A． B． C． D．二、多选题（共12分）8．劳动光荣，清晨环卫工劳作的身影成为城市一道靓丽的风景。静止在城市道路旁绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从喷嘴射出到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ（），忽略空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）A．水流落地时位移大小为B．空中水柱的体积为C．水流射出喷嘴的速度大小为D．水流落地时的速度大小为9．如图所示，从倾角为的足够长斜面的顶端先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出。第一次抛出时小球的初速度为﹐小球落到斜面上瞬时速度的方向与斜面夹角为﹐落点与抛出点间的距离为；第二次抛出时小球的初速度为，且，小球落到斜面上瞬时速度的方向与斜面夹角为：，落点与抛出点间的距离为。则（       ） A． B． C． D．10．一艘汽艇要横渡一条两河岸平行、宽为200m的河流，水流的速度大小恒为5m/s。下列说法正确的是（     ）A．若汽艇船头垂直于河岸从静止开始匀加速向河对面行驶，其行驶轨迹是一条曲线B．若汽艇想要垂直到达河对岸，船头方向应垂直于河对岸C．若汽艇船头垂直于河岸以8m/s匀速向河对面行驶，汽艇最终到达出发点下游125m处D．若汽艇以相对静水4m/s匀速向河对面行驶，最短的渡河时间为40s三、实验题（共15分）11．在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学采用如图装置进行如下实验探究： （1）以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有______（多项）A．斜槽轨道须选用光滑的B．斜槽轨道末端须调整水平C．每次小球必须从同一高度由静止释放D．应将坐标纸上确定的点用折线依次连接（2）请在如图选择最合理抛出点位置______（填写“甲”、“乙”或“丙”）。 （3）在“探究平抛运动水平方向分运动的特点”的实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图所示，则______（填“”、“”或“”），该小球做平抛运动的初速度为______，点的速度为______，取。（计算结果保留两位有效数字）12．在研究平抛运动的实验中，可以测出小球的初速度，实验步骤如下：A．让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球经过水平放置的可上下调节的倾斜挡板的一系列位置；B．安装好实验器材，注意斜槽末端切线水平，记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线；C．取下白纸，以O点为原点，以竖直线和垂直于竖直方向的直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度。请写出上述实验步骤的合理顺序：___________。四、解答题（共45分）13．雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落，人打伞以3 m/s的速度向西急行，如果希望雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？14．如图所示，一条宽为d的大河，小明驾着小船从码头A出发，欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v水，小船在静水中的航速为v船。（1）渡河过程中，小船参与了哪两个分运动？（2）小船如何渡河时间最短？最短时间为多少？此时渡河位移为多大？（3）小船如何渡河才能使渡河位移最小？最小位移为多大？15．在1125m的高空有一架飞机以86.6m/s的速度水平飞行，g取10m/s2，求：（1）从飞机上掉下的物体经多长时间落地？（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大？（3）从掉下开始5s末物体的速度大小。16．如图所示，从某一位置把一小球以的水平初速度向一倾角为的固定斜面抛出，小球飞行一段时间后恰好垂直撞在斜面上、求：（已知，，）（1）小球在空中的飞行时间t；（2）抛出点距落球点的高度h。
参考答案1．C【解析】【详解】小球在水平方向向右做匀减速运动，然后反向加速；竖直方向向上先做匀减速运动，后向下加速，若能回到出发点，则水平方向2vcosθ＝at＝t竖直方向2vsinθ＝gt解得tanθ＝故ABD错误，C正确。故选C。2．C【解析】【详解】铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即解得铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时，逆过程可视为自由落体，即解得则故C正确。故选C。3．B【解析】【详解】ABC．乘客沿着车前进方向做初速度为零的匀加速直线运动，而沿AB方向做匀速直线运动，根据运动的合成可知，站在站台上的人看到该乘客的运动轨迹为抛物线，因为加速度不为零，所以乘客处于非平衡状态，故A、C错误，B正确；D．根据速度的合成与分解可知，当车的速度为2 m/s时，该乘客对地速度为m/s＝2 m/sD正确。故选D。4．A【解析】【详解】A．将速度沿水平和竖直方向分解，可得运动员恰能无碰撞地落在斜面乙顶端，说明运动员此时的速度方向恰好沿着斜面乙向下，设为，将沿水平和竖直方向分解解得A正确；B．设斜面乙的高度为，对运动员从斜面甲运动到斜面乙的过程分析，由动能定理得解得B错误；C．当运动员竖直方向的速度减为零时，距离地面的最大高度C错误；D．设运动员在空中运动的时间为t，由竖直方向运动规律得由水平方向运动规律得D错误；故选A。5．B【解析】【详解】ABCD．篮球做平抛运动的时间则竖直上抛上升的高度所以能到达的最大高度，故B正确，ACD错误。故选B。6．B【解析】【详解】如图所示对于平抛运动，其运动时间只由高度h决定，不管是以初速度或抛出，其落到斜面底端时间是一样，都为。设从A到E的时间为，由平抛运动规律得同理，从A到的运动根据数学几何问题可知即由于因此即A到E和E到的时间相等，都为A到的时间的一半，又因为从A点抛出，、在同一水平面上，高度相同，时间相同，即故B正确，ACD错误。故选B。7．B【解析】【详解】AB．由题意，运动员沿方向水平开枪射击，恰能命中靶心，说明子弹和移动靶在垂直于OA方向的速度相同，即解得根据几何关系有解得故A错误，B正确；CD．子弹在空中运动的时间为子弹在竖直方向的位移为故CD错误。故选B。8．BC【解析】【详解】A．水流落地时，竖直方向位移根据几何关系得：水流落地时位移大小故A错误；C．水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ，则有解得水流射出喷嘴的速度大小为故C正确；B．空中水柱的体积为故B正确；D．水流落地时，竖直方向速度则水流落地时的速度故D错误。故选BC。9．AC【解析】【详解】AB．如图所示 根据平抛运动规律，有可得显然小球落到斜面上瞬时速度的方向与小球抛出时的速度大小无关，故A正确，B错误；CD．设小球平抛运动位移为s，则解得即所以有故C正确，D错误。故选AC。10．AC【解析】【详解】A．若汽艇船头垂直于河岸从静止开始匀加速向河对面行驶，加速度沿垂直河岸方向，船在水的带动下沿着河岸做匀速直线运动，则加速度与初速度不在同一直线上，船的运动轨迹为一条曲线，A正确；B．汽艇渡河时的运动可分解为垂直渡河和在水的带动下沿河岸运动，且各个分运动独立互不影响，当船头方向垂直于河对岸，但汽艇有在水的带动下沿河岸的分运动，则汽艇不可能垂直到达河对岸，B错误；C．若汽艇船头垂直于河岸以8m/s匀速向河对面行驶，则渡河时间为则汽艇最终到达出发点下游x = v水t = 125mC正确；D．若汽艇以相对静水4m/s匀速向河对面行驶，垂直垂直与河岸渡河时间最短为D错误。故选AC。11．     BC     乙     >     2.0     2.5【解析】【详解】（1）[1]A．小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故A错误；B．为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故B正确；C．若每次小球到达斜槽末端的速度一样大，就是同样的平抛运动，则必须从同一高度由静止释放，故C正确；D．连线时应将坐标纸上尽可能多的点且平滑的线连接起来，不在线上的点分居线的两侧，故D错误。故选BC；（2）[2]小球抛出点的位置需要考虑小球的直径大小，所以选择图乙比较合理；（3）[3]由于小球在水平方向做匀速直线运动，根据 x=v0t可知tAB＞tAC[4]由图可知AC、CD两段过程时间相同，设其时间为t，则有水平方向有4L=v0t竖直方向有联立解得[5]C点在竖直方向是A点和D点的中间时刻点，由匀变速直线运动的推论可知，C点的竖直速度为故C点的合速度为12．BACD【解析】【详解】为了小球做平抛运动的初速度相同，则小球每次从同一位置静止落下，实验步骤应为：安装器材释放小球做实验取下白纸画图求解，所以顺序为BACD。13．向西倾斜，与竖直方向成37°角【解析】【分析】【详解】雨滴相对于人的速度方向即为伞柄的指向。雨滴相对人有向东3 m/s的速度v1，有竖直向下的速度v2=4 m/s，如图所示 雨滴对人的合速度v==5 m/s即α=37°即伞柄向西倾斜，与竖直方向成37°角。14．（1）见解析；（2）船头垂直河岸航行渡河时间最短，，；（3）见解析【解析】【详解】（1）船相对水的运动（即船在静水中的运动），它的方向与船头的指向相同；船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。（2）由于水流速度始终沿河岸方向，不能提供指向河岸的分速度，因此若要渡河时间最短，只要使船头垂直于河岸航行即可，如下图所示则有此时船渡河的位移位移方向满足故船头垂直河岸航行渡河时间最短，最短时间为，位移为。（3）第一种情况：船速大于水速，最短的位移为河宽d，此时合速度垂直河岸，船头与上游河岸夹角θ满足如图所示所用时间为第二种情况：船速小于水速，如图所示以v水矢量的末端为圆心，以v船的大小为半径作圆，当合速度的方向与圆相切时，合速度的方向与河岸的夹角最大（设为α），此时航程最短，由图可知最短航程为此时船头指向与上游河岸成角满足故当船速大于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为d，当船速小于水速时，船头与上游河岸夹角满足时，渡河位移最小，为。15．（1）15s；（2）1299m；（3）100m/s，【解析】【详解】（1）物体在竖直方向上做自由落体运动 由代入数据可得，物体在空中运动的时间（2）因为水平方向做匀速运动代入数据解得（3）根据可得，5s末的速度大小是该时刻的速度与水平方向的夹角为所以该时刻的速度与水平方向成角。16．（1）2s；（2）20m【解析】【详解】（1）将球垂直撞在斜面上的速度分解，如图所示 则可知 ，由几何关系可知小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有解得（2）小球下落的高度