第五章 抛体运动 单元检测B卷-高一物理同步备课系列（人教版必修第二册）

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第五章 抛体运动单元检测 B卷(时间：90分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)1．下列关于曲线运动的说法中，不正确的是（       ）A．做曲线运动的物体，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向B．曲线运动可以是匀速运动C．在曲线运动中，物体加速度方向和速度方向是不相同的D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动【答案】B【解析】做曲线运动的物体，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向，选项A正确；曲线运动的速度方向不断变化，即速度不断变化，则不是匀速运动，选项B错误；在曲线运动中，物体加速度方向和速度方向是不相同的，选项C正确；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，选项D正确；故选B.2.如图，小船沿直线AB过河，船头方向始终垂直于河岸，若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是(　　)A．减小船速，过河时间变长B．减小船速，过河时间不变C．增大船速，过河时间不变D．增大船速，过河时间缩短【答案】B【解析】船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，船速必须增大，再根据t＝，所以渡河的时间缩短，故选D.3．如图所示，物体仅在四个恒力F1、F2、F3和F4作用下以速率v0向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力（其他力保持不变），经某一时间t又恢复该作用力，物体恰能恢复到原速率v0。则撤去的这个力是（　　）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】B【解析】A．撤去F1后，其他三力的合力方向与速度垂直，物体先做匀加速曲线运动，恢复后，再做匀速直线运动，速度比v0大，A错误；B．撤去F2后，其他三个力的合力方向与F2方向相反，则物体水平方向的速度先减速到零，再反向加速，而竖直方向上也在加速，所以有可能在某时刻达到v0，B正确；C．撤去F3后，其他三力的合力方向与速度成锐角，速度增大，恢复后，做匀速直线运动，速度比v0大，C错误；D．撤去F4后物块的运动与撤去F3相同，D错误。故选B。4．甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用轻直杆连接，乙球处于粗糙水平地面上，甲球紧靠在粗糙的竖直墙壁上，初始时轻杆竖直，杆长为4m。施加微小的扰动，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点3m时，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙两球的速度大小之比为B．甲、乙两球的速度大小之比为C．甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等D．甲球即将落地时，乙球的速度达到最大【答案】B【解析】AB．设轻杆与竖直方向的夹角为θ，则v1在沿杆方向的分量为v2在沿杆方向的分量为而图示位置时，有，解得此时甲、乙两球的速度大小之比为选项A错误，B正确；CD．当甲球即将落地时，有θ=90°，此时甲球的速度达到最大，而乙球的速度为零，选项CD错误。故选B。5．2021年9月2日，第八批在韩志愿军烈士的遗骸回归祖国，运送烈士棺椁的运专机降落在沈阳桃仙国际机场。沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意。如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若水门高约，跨度约。重力加速度g取，忽略空气阻力、消防车的高度和水流之间的相互作用，则（　　）A．水喷出后经过约到达最高点B．在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0C．水喷出的瞬间，速度水平方向分量约为D．两水柱相遇前，水做变加速曲线运动【答案】A【解析】A．两水柱相遇前水做斜上抛运动，竖直方向上做竖直上抛运动，逆运动为自由落体解得上升的时间故A正确；B．两水柱相遇前水做斜上抛运动，水平分速度保持不变，故在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度等于初速度的水平分量，不等于0，故B错误；C．两水柱相遇前水做斜上抛运动，水平分速度保持不变，故水喷出的瞬间，速度水平方向分量故C错误；D．两水柱相遇前水做斜上抛运动，只受重力，加速度为g，方向竖直向下，大小方向都保持不变，水做匀变速曲线运动，故D错误；故选A。6．马戏团表演时，小猴子沿着竹竿匀加速上爬高度h，同时人顶着直杆水平匀速移动位移x，观众观看小猴子的运动描述正确的是（　　）A．小猴子做直线运动B．小猴子的位移是C．相同时间内速度的变化量增大D．相同时间内速度的变化量减小【答案】B【解析】A．小猴子的合速度方向(右上方)与加速度方向(竖直向上)不共线，所以做曲线运动。故A错误；B．小猴子的合位移为故B正确；CD．依题意，小猴子的加速度为定值，根据公式易知，相同时间内速度的变化量不变。故CD错误。故选B。7．水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，g取。若摩托车刚好可以安全落到壕沟对面，则关于摩托车落地时间及刚离开地面时的初速度为（　　）A．0.5s B．1sC．10m/s D．20m/s【答案】BD【解析】B．根据图所示， ，根据落地时间，A错误B正确；CD．水平位移 ，根据解得初速度，C错误D正确。故选BD。8. 如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑轻质定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，现BC绳恰沿水平方向，AC绳与斜面平行，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑，设绳子张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　)A．物体A加速运动   B．物体A匀速运动C．FT可能小于mgsin θ   D．FT等于mgsin θ【答案】A【解析】如图所示，将B的实际运动沿绳方向和垂直于绳方向分解为两个分运动，vBsin α＝v绳，B以速度v0匀速下滑，α在增大，v绳增大，vA＝v绳，物体A加速运动，结合牛顿第二定律知FT>mgsin θ，故A正确，B、C、D错误．9.如图所示，竖直线MN中点O处有一倾斜挡板，现从M点由静止释放一小球，在O点被挡9板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的P点．不计空气阻力，已知P、N在同一水平线上，则MN与NP的长度之比为(　　)A．1∶1   B．2∶1C．3∶2   D．4∶3【答案】A【解析】设MN的长度为2h，则小球到达O点的速度v＝，小球在O点被挡板反弹后，做平抛运动，根据平抛运动的规律得NP的长度x＝vt＝v＝2h，即MN与NP的长度之比为1∶1.10.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，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻．则(　　)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小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v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【答案】D【解析】根据v－t图线与t轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项A错误；从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短，由a＝可知，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小，选项C错误；第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B错误；竖直方向上的速度大小为v1时，根据v－t图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D正确．11．某排球教练给队员进行击球示范，她先站着将排球以某速度水平击出，然后她又进行起跳击球示范，她起跳后将同一排球以另一速度水平击出，若两次击球点分别为N点、M点，击球高度分别为h 、2h，两击球点在同一竖直线上，且排球落地时的水平位移分别为2h、h，如图所示。则（　　）A．排球第一、二次的位移大小之比为1∶1B．排球第一、二次的运动时间之比为1∶2C．排球第一次的初速度是第二次的2倍D．排球第二次的末速度比第一次的末速度小【答案】A【解析】A．由图可知两次的位移均为A正确；B．由公式,可得B错误；C．由公式,可知C错误；D．由上述公式联立可得，排球两次运动水平初速度分别为,落地时，竖直方向的分速度分别为,故落地速度分别为,故即排球第二次的末速度比第一次的末速度大，D错误。故选A。12．小亮同学喜爱打篮球，一次他将篮球从地面上方B点以速度v斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点，如图所示。当他后撤到与B等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，他应该（　　）A．增大抛射角，同时增大抛出速度v B．增大抛射角，同时减小抛出速度vC．减小抛射角，同时增大抛射速度v D．减小抛射角，同时减小抛射速度v【答案】C【解析】将篮球从手到篮板的运动过程逆向看作是平抛运动，设运动时间为t，水平速度为v0，则根据平抛运动规律有，根据速度的合成与分解有两次篮球的竖直位移y相同，所以t相同，而第二次水平位移x增大，所以v0增大，则θ应减小，且根据可知同时应增大抛射速度v。故选C。13．如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B紧贴光滑的斜面运动，落地点为，、在同一水平面内， 和对应的x轴坐标分别为和，不计空气阻力。下列说法正确的是（       ）A． B． C． D．无法判断【答案】C【解析】设A、B质点抛出时的水平初速度为，下落高度为h，A质点做平抛运动，运动的时间为B质点做类平抛运动，在斜面上沿垂直方向有为斜面与水平面的夹角解得可知质点沿x轴方向的位移为可得故选C。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题2分，共6分)14．图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示．水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为v＝6 m/s，方向与竖直方向的夹角为45°，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为37°(sin 37°＝0.6)，水在空中视为只受重力，重力加速度g取10 m/s2.则(　　)A．图乙中A点是水在空中运动过程的最高点B．水在空中的运动可看作变加速曲线运动C．水在B点时的速度大小为10 m/sD．A、B两点间的高度差为1.4 m【答案】CD【解析】题图中A点速度方向不是水平的，则不是水在空中运动过程的最高点，A错误；水在空中运动过程中，加速度恒定为g，则为匀加速曲线运动，B错误；水在A、B两点时水平速度相同，则vsin 45°＝vBsin 37°，解得水在B点时的速度大小为vB＝10 m/s，C正确； A、B两点间的高度差为h＝＝1.4 m，D正确．15．一个物体在水平面上运动，它的两个正交分速度随时间变化的图线分别如图甲、乙所示，由图可知（　　）A．末物体的速度大小为B．最初内物体的位移大小为C．最初内物体做曲线运动，之后的内物体做直线运动D．最初内物体做直线运动，之后的内物体做曲线运动【答案】BC【解析】A．由题图可知，4s末时vx=4m/s，vy=2 m/s，由合速度的合成定则，可得末物体的速度大小为A错误；B．由v-t图象与时间轴所围面积表示位移可知，最初内物体的位移在x方向有在y方向有最初内物体的位移大小为B正确；CD．开始时物体的初速度方向沿y方向，加速度方向沿x方向，初速度方向与加速度方向不在同一直线上，所以最初内物体做曲线运动，第末物体的速度方向与x方向夹角的正切值4s后物体在x方向加速度大小为在y方向加速度大小为加速度方向与x方向的夹角的正切值为速度方向与加速度方向在同一直线上，所以在4s～6s物体做直线运动，C正确，D错误。故选BC。16. 如图13所示，倾角为30°和45°的两斜面下端紧靠在一起，固定在水平面上，将两个小球a和b，从左侧斜面上的A点以不同的初速度水平向右抛出，下落相同高度，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则下列说法正确的是(　　)A．a、b运动的初速度之比为∶2B．a、b运动的水平位移之比为1∶3C．a、b击中斜面时的速率之比为∶4D．若减小初速度，a球落到斜面上时速度方向改变【答案】AC【解析】两球做平抛运动，下落相同的高度时运动时间相同，由vy＝gt知落在斜面上时两球竖直分速度大小相等；对于a球有tan 30°＝＝＝，设a球落在斜面上时速度方向与水平方向的夹角为α，则有tan α＝，可得tan α＝2tan 30°，即α与初速度无关，所以若减小初速度，a球落到斜面上时速度方向不变，故选项D错误；对于b球有tan 45°＝，结合tan 30°＝可得，a、b两球初速度之比为va0∶vb0＝∶2，由x＝v0t可得a、b运动的水平位移之比为xa∶xb＝va0∶vb0＝∶2，故选项A正确，B错误；a球击中斜面时的速率为va＝＝＝gt，b球击中斜面时的速率为vb＝vb0＝gt，所以va∶vb＝∶4，故选项C正确．三、非选择题(本题共6小题，共55分)17．（6分）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：（1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平2轨道末端与光滑水平面平滑连接，把两个完全相同的小钢球A、B分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。
该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是__________；A．A、B两个小球相撞        B．A、B两个小球不相撞C．A球平抛时水平方向做匀速直线运动    D．A球平抛竖直方向做自由落体运动（2）对于图2中甲图的实验装置及实验步骤要求，正确的是__________；A．轨道必须光滑B．轨道末端切线水平C．同一实验中每次小球必须由同一位置静止释放（3）在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为__________。（g取） 【答案】AC    BC/CB    1.5    【解析】（1）[1]该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，说明两球在水平方向的运动完全相同，即反映平抛运动的规律是水平方向做匀速直线运动。故选AC。（2）[2]图二中的实验要求小球做平抛运动，且每次小球平抛的初速度相等，故轨道末端切线必须水平以保证抛出时速度水平，同一实验中每次小球必须由同一位置静止释放以保证每次小球平抛的初速度相等，但轨道不需要光滑。故选BC。（3）[3]对竖直方向根据公式，，对水平方向18．（8分）（1）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用______；A．实心小铁球       B．空心小铁球       C．实心小木球       D．以上三种小球都可以（2）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______；A．调节斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（3）在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动中的几个位置如下图中的a、b、c、d所示，则小球的初速度的计算公式为v0=______，（用L、g表示），其值是______（取g=9.8m/s2）。【答案】 A     ACE          0.7m/s【解析】（1）为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用实心小铁球，故选A。（2）A．通过调节使斜槽的末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，故A正确；B．为保证研究同一个平抛运动时平抛轨迹重合，每次释放小球的位置应该相同，故B错误；C．每次必须由静止释放小球，这样才能保证小球初速度相同；故C正确；D．记录小球位置用的木条（或凹槽）没有必要严格地等距离下降，故D错误；E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，保证小球在同一竖直面内做平抛运动，故E正确；F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的线将点迹连成曲线，故F错误。故选ACE。（3）设相邻点迹间的时间为T，竖直方向有代入数值可得水平方向匀速运动，有解得代入数据可得v0=0.7m/s19．（9分）如图所示，某同学将篮球从O点斜向上抛出，篮球经过最高点M后落入P点处的篮框，N、Q与O点位于同一水平线上，且分别在M、P的正下方，已知O、N两点距离，N、Q两点距离，M、N两点距离，不计空气阻力，重力加速度，求：（1）篮球从O到P的时间；（2）篮球落入篮框时的速度。【答案】（1）1.8s；（2），水平方向成37°【解析】（1）设从O点运动到M点的时间为，则解得从O点到P点，在水平方向做速度为的匀速运动，设从M点运动到P点的时间为，则，解得篮球从O到P的时间（2）由解得在P点时的竖直分速度篮球落入篮框时的速度大小设速度方向与水平方向成角，则解得因此篮球落入篮框时的速度为10m/s，方向与水平方向成37°。20．(10分)平抛一物体，当抛出1 s时它的速度方向与水平方向的夹角为45°，落地时速度方向与水平方向成60°角，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)初速度大小；(2)落地速度大小；(3)抛出点离水平地面的高度．【答案】　(1)10 m/s　(2)20 m/s　(3)15 m【解析】将平抛运动沿水平方向和竖直方向分解，由题意作出运动轨迹如图所示(1)设初速度为v0，则tan α＝＝1，vy1＝gt，代入数据得v0＝10 m/s(2)由图可知cos β＝，则v＝＝ m/s＝20 m/s(3)由vy22＋v02＝v2得vy2＝＝ m/s＝10 m/s在竖直方向上有vy22＝2gh代入数据得h＝15 m．21. (10分)如图所示，小球从平台上水平抛出，正好落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑固定斜面的顶端并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：(1)小球水平抛出的初速度大小v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s；(3)若斜面顶端高H＝20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端．【答案】(1)3 m/s　(2)1.2 m　(3)2.4 s【解析】(1)小球从平台抛出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．则h＝gt12，vy＝gt1根据已知条件结合速度的合成与分解得：tan 53°＝代入数值解得：v0＝3 m/s，t1＝0.4 s．(2)s＝v0t1，则s＝1.2 m．(3)设小球落到斜面顶端的速度为v1，sin 53°＝小球在光滑斜面上的加速度为a＝gsin 53°小球在斜面上的运动过程满足：＝v1t2＋at22故小球离开平台后到达斜面底端经历的时间为＝t1＋t联立以上各式解得：t＝2.4 s．22．（12分）如图所示，在某次演习中，轰炸机沿水平向右的方向以初速度从倾角为斜面的顶端A点放了第一枚炸弹甲，正好击中山坡上的目标C；轰炸机沿水平向左的方向从B点（与A点等高）初速度又放了第二枚炸弹乙，也正好垂直击中山坡上的目标C；不计空气阻力，重力加速度，，，求：（1）A、C两点的高度差；（2）炸弹乙在击中C点前瞬间的速度大小和A、B两点之间的距离。 【答案】（1）；（2），【解析】（1）把甲从A点到C点的位移分别沿水平方向和竖直方向分解，有A、C两点的高度差为联立解得，故A、C两点的高度差为1125m。（2）设炸弹乙在C点的速度大小为，把炸弹乙在C点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，有解得设水平方向分速度为vx，则有A、B两点之间的距离为联立解得故炸弹乙在击中C点前瞬间的速度大小为，A、B两点之间的距离为。