物理必修 第二册2.3 斜抛运动测试题

这是一份物理必修 第二册2.3 斜抛运动测试题，共11页。试卷主要包含了如图1所示的演示实验中，A等内容，欢迎下载使用。
【优编】2.3斜抛运动作业练习一．填空题1．将一物体以速度v0=10m/s水平抛出，当物体的速度变到与水平方向夹角为45°时所经历的时间为　   　；当物体的位移变到与水平方向夹角为45°时所经历的时间为　   　． 2．已知小球 b 在小球 a 的正上方，b 与 a 的距离等于 a 到地面的距离。两个小球都水平 抛出，不计空气阻力，要求小球 b 的水平射程是小球 a 的水平射程的 2 倍，则小球 b 的初 速度与小球 a 的初速度的比值为__________。3．如图所示，在高为h的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g．为使两球能在空中相遇，水平距离s应　             　；若水平距离为s0，则υB=　　  ． 4．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿平直跑道AB运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭.假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OC＝D．若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则箭射到固定目标的最短时间为              .运动员放箭处离目标的直线距离为            ,   5．为抗击旱灾，最近我国西南地区农民收集部分人工降雨，再用农用水泵为庄稼灌溉；用所学的平抛运动的知识课帮助农民测出农用水泵的流量（在单位时间内通过流管横截面的液体的体积成为流量）．水泵的出水管是水平的，如图所示，测量的主要步骤：A．用游标卡尺测出水管的内径D；B．用重锤线和钢卷尺测出水管中心离地面的高度y；C．用木棒从出水管的正下方伸到水落地点的中心，在木棒上做上记号，用钢卷尺测出喷水的水平射程x；D．用测得的物理量和有关常量计算水泵的流量，求：（1）水从出水管射出到落地的时间t=　　        ；（2）水从出水管射出的速度v0=　　         ；（3）水泵流量表达式Q=　　             ． 6．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的速度是15m/s，则初速度V0=     　（g=10m/s2） 7．质量为m的小球，从离地面高h处以速度v0水平抛出（不计空气阻力），在m．v0．h三个物理量中，物体在空气中运动的时间由　   　决定，落地时的速度方向由　    　决定． 8．物体从高处被水平抛出后，第3s末速度方向与水平成450角，那么平抛物体的初速度为__________，第4s末的速度大小为__________。（设4s末物体仍在空中）9．雨伞边沿到伞柄的距离为r，边沿高出地面h，当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落地的圆半径R=　  　       ． 10．如图1所示的演示实验中，A．B两球同时落地，说明　         　．某同学设计了如图2的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是　              　，这说明　                                 　． 11．做平抛运动的物体，水平方向做　       　运动，竖直方向做　         　运动． 12．平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方面成45°角，落地时速度方向与水平方面成60°角，它抛出时的初速度v0=　    　m/s．起抛点距地面的高度h=　   　（g取10m/s2） 13．某物理兴趣小组采用如图所示的装置测平抛问题的初速度，A．B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使小球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得B球距地面的高度是0.784m，M．N两点间的距离为1.2m，则B球落到P点的时间为　   　s，A球刚抛出时的速度为　    　m/s．（忽略空气阻力，g取9.8m/s2） 14．如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8；g取10m/s2）．则A点与O点的距离L=　      　；运动员从O点飞出开始到离斜坡的最远距离d=　     　．  15．在5m 高处以10m/s 的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g 取 10m/s2，则：（1）小球在空中运动的时间是：　   　（2）小球落地时的水平位移大小是　    　（3）小球落地时的速度大小　       　． 16．如图所示，将小球从斜面的顶点处平抛出去，且能落在斜面上．已知抛出时速度大小为v0，斜面与水平方向的夹角为θ．在小球运动过程中距离斜面最远时，其速度大小为　　       ，小球从抛出到该时所用时间为　　        ． 17．质点做斜抛运动，初速度为10m/s，抛射角为37°，则质点到达最高点时离抛出点的竖直高度为　    　m，速度为　   　m/s，落回到跟抛出点同一水平面时离抛出点的距离为　   　m．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8） 18．如图实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，AB．BC间水平距离△s1=△s2=0.4m，高度差△h1=0.25m，△h2=0.35m．求：（1）抛出初速度v0为　    　（2）由抛出点到A点的时间为　   　（g=10m/s2） 
参考答案与试题解析1．【答案】1s，2s【解析】【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行线四边形定则求出物体的速度变到与水平方向夹角为45°时所经历的时间；根据位移关系求出运动的时间．【解答】解：根据得运动的时间为：t=．根据得运动的时间为：t′=．故答案为：1s，2s．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题． 2．【答案】【解析】【解析】设a抛出的高度为h，射程为x，则b抛出的高度为2h，射程为2x，由平抛知识可得：对a：x=vata，；  对b：2x=vbtb，，联立解得：  3．【答案】，．【解析】考点： 平抛运动；竖直上抛运动．分析： A做平抛运动，B球竖直上抛运动，要使两球在空中相遇，运动的时间必然小于A球运动时间，且A球的水平距离要等于s，两球同时运动，运动的时间相同，根据平抛运动和竖直上抛运动的公式，抓住时间，位移的关系联立方程即可求解．解答： 解：由于A做平抛运动有：x=v0t，h=，可得： x=v0所以为使两球能在空中相遇，水平距离应有：s＜x，即：s＜v0．由：s0=v0t，h=+（vBt﹣）得：vB=故答案为：，．点评： 本题主要考查了平抛运动和竖直上抛运动的基本规律，关键要正确分析两个物体运动之间的关系． 4．【答案】； 【解析】试题分析：当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间．   最短时间为，则箭在沿马运行方向上的位移为，所以放箭处距离目标的距离为．考点：运动的合成【名师点睛】解决本题的关键知道箭参与了沿马运行方向上的匀速直线运动和垂直于马运行方向上的匀速直线运动，知道分运动与合运动具有等时性。 5．【答案】（1）；（2）；（3）． 【解析】【考点】平抛运动【分析】根据高度和水平射程，结合平抛运动的规律求出平抛运动的初速度，根据Q=vS求出流量的大小．【解答】解：（1）水做平抛运动，根据y=得：t=，（2）水从水管中射出的速度为：．（3）水管内径部分的横截面积为：S=π=，则水泵的流量为：Q=vS=．故答案为：（1）；（2）；（3）．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大．　 6．【答案】25m/s【解析】【考点】： 动能定理．【专题】： 动能定理的应用专题．【分析】： 最高点速度就是抛出时的水平分速度，竖直分速度由v=gt求解，初速度由平行四边形合成．解：最高点速度就是抛出时的水平分速度，故vx=15m/s，竖直分速度由v=gt=10×2m/s=20m/s，故初速度为：故答案为：25m/s【点评】： 斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动，知道最高点时的速度是沿着水平方向．  7．【答案】h；h．v0． 【解析】【考点】 平抛运动．【分析】根据平抛运动的求解规律将运动时间t和水平位移x以及落地的瞬时速度v都表示出，看表达式中含有哪些物理量．【解答】解：平抛运动，可分解成竖直方向自由落体与水平方向匀速直线运动，在竖直方向，h=gt2得：t=，故运动时间由h决定；水平方向，x=v0t=v0故水平位移由h．v0决定；vy=gt=g=那么落地速度为，v=故落地速度由h．v0决定．故答案为：h；h．v0． 8．【答案】30m/s  50m/s【解析】试题分析：物体在第3s末的竖直速度v=gt=30m/s，因为第3s末速度方向与水平成450角，则水平速度也为30m/s；物体在第4s末的竖直速度v=gt=40m/s，则第4s末的速度大小为考点：平抛运动的规律.9．【答案】r． 【解析】【考点】平抛运动【分析】雨滴飞出后做平抛运动，根据高度求出运动的时间，从而求出平抛运动的水平位移，根据几何关系求出水滴在地面上形成圆的半径．【解答】解：雨滴飞出后做平抛运动，根据h=，得：t=则平抛运动的水平位移：s=v0t=ωr根据几何关系，得：R==r故答案为：r．【点评】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合，对数学几何能力要求较高，关键作出雨滴在地面上的平面图． 10．【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；两球相碰；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动． 【解析】【考点】 研究平抛物体的运动．【分析】实验中，A自由下落，A．B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，如观察到球1与球2水平方向相同时间内通过相同位移相等，说明球1的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．【解答】解：如图1所示的演示实验中，A．B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，观察到实验的现象是两球相碰，说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．故答案为：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；两球相碰；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动． 11．【答案】匀速直线，自由落体．【解析】考点： 平抛运动．专题： 平抛运动专题．分析： 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．解答： 解：平抛运动在水平方向上不受力，有水平初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动．在竖直方向上物体的初速度为零，仅受重力，做自由落体运动．故答案为：匀速直线，自由落体．点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，会通过力学的角度分析运动的规律．12．【答案】10；15．【解析】【考点】 平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将抛出1s后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．根据落地时的速度求出竖直方向上的分速度，再根据vy2=2gh求出抛出点距地面的高度．【解答】解：物体抛出1s后竖直方向上的分速度为：  vy1=gt=10m/s由tan45°==1，则物体抛出时的初速度 v0=vy1=10m/s．落地时速度方向与水平成60°角，则落地时竖直方向的分速度为：vy2=v0tan60°=10m/s根据vy22=2gh得：起抛点距地面的高度 h==m=15m．故答案为：10；15． 13．【答案】0.4；3【解析】考点：研究平抛物体的运动．专题： 实验题；平抛运动专题．分析： A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动，根据自由落体运动的基本规律解题即可．解答： 解：B球自由下落做自由落体运动，所以B球落到P点的时间t==0.4sA球沿水平方向抛出做平抛运动，M．N点间的距离为1.2m，所以平抛的初速度v0=m/s故答案为：0.4；3点评： 本题考查分析推理的能力．本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况．掌握自由落体和平抛运动的规律．14．【答案】75m；9m． 【解析】【考点】平抛运动．【分析】（1）从O点水平飞出后，人做平抛运动，根据水平方向上的匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动可以求得A点与O点的距离L；（2）当运动员的速度方向与斜面平行时，运动员离斜面最远，将速度分解求出运动时间．将运动员的平抛运动分解为平行于斜面方向与垂直于斜面方向，运动员在垂直于斜面方向做初速度为v0sinθ，加速度大小为﹣gcosθ的匀减速运动，由位移公式求出运动员离斜坡的最大距离．【解答】解：（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，Lsin37°=gt2所以A点与O点的距离为：L==75m．（2）设经过时间T，运动员的速度方向与斜面平行，此时运动员离斜面最远．则：vy=v0tanθ，又vy=gT解得：T=1.5s将运动员的平抛运动分解为平行于斜面方向与垂直于斜面方向，运动员在垂直于斜面方向做初速度大小为v0sinθ，加速度大小为﹣gcosθ的匀减速运动，则得到运动员离斜坡的最大距离为：S=v0sinθT﹣=9m．故答案为：75m；9m．　 15．【答案】（1）1s．（2）10m．（3）10m/s 【解析】【考点】平抛运动【分析】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=，求出运动时间，（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平位移．（3）在竖直方向上，根据vy=gt，求出落地时竖直方向上的分速度，然后根据运动的合成求出合速度大小．【解答】解：（1）根据h=得：t==s=1s（2）小球落地时的水平位移大小为：x=v0t=10×1m=10m．（3）小球落地时竖直方向上的分速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s落地时的速度大小为：v==10m/s故答案为：（1）1s．（2）10m．（3）10m/s【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，知道分运动和合运动具有等时性． 16．【答案】，．【解析】【考点】平抛运动【分析】当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则求出速度的大小和竖直分速度的大小，结合速度时间公式求出运动的时间．【解答】解：当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则知，此时的速度为：v=．此时的竖直分速度为：vy=v0tanθ，则小球从抛出到该时所用的时间为：t==．故答案为：，．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．　 17．【答案】1.8，8，9.6【解析】【分析】将质点的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上质点做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动学规律列式求解即可．【解答】解：将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动；初速度沿着水平和竖直方向分析，两个分速度为：v0x=v0cos37°=10×0.8m/s=8m/s，v0y=v0sin37°=10×0.6m/s=6m/s；对竖直分运动，根据速度公式，有：0=v0y﹣gt，解得：t=；故结合竖直上抛运动的对称性，质点到达最高点时离抛出点的竖直高度为：H=最高时速度的竖直分量为零，水平分速度等于合速度，为8m/s；落回到跟抛出点同一水平面时离抛出点的距离为：x=v0x？（2t）=8×（2×0.6）=9.6m；故答案为：1.8，8，9.6．　 18．【答案】（1）4m/s；（2）0.2s【解析】【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】（1）平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，由于△s1=△s2=0.4m，故A到B和B到C时间相等；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据△y=gT2求解运动的时间间隔，再根据△x=v0T求解平抛的初速度；（2）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，先求解B的竖直分速度，然后根据速度公式求解抛出到B点的时间，最后得到抛出到A点的时间．【解答】解：（1）抛运动的水平分运动是匀速直线运动，由于△s1=△s2=0.4m，故A到B和B到C时间相等；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据△y=gT2，得到：T==0.1s；故平抛的初速度为：；（2）B的竖直分速度为：；故从抛出到B的时间为：tB==0.3s故从抛出到A点时间为：tA=tB﹣T=0.3﹣0.1=0.2s故答案为：（1）4m/s；（2）0.2s．【点评】本题关键明确利用平抛运动的规律的规律测量平抛运动初速度的原理，关键利用分运动公式列式求解．