高中物理沪科版 (2019)必修 第二册2.2 平抛运动的规律课后复习题

【精选】2.2平抛运动的规律-1作业练习

一．填空题

1．（1）如图所示，飞机沿水平直线做匀速飞行，坐在飞机上的人看到从飞机上自由落下的伞兵，是沿竖直直线下落的，这说明：___________。

A．平抛运动是直线运动

B．平抛运动是曲线运动

C．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动

D．平抛运动在水平方向上是匀速直线运动

（2）如图乙所示，在O点以某一速度将小球水平抛出，以O点为原点建立直角坐标系，其x轴在水平方向，y轴为竖直方向，小运动轨迹上P点的坐标为（x，y），不计空气阻力，则x，y之间的关系应满足___________。

A． y∝      B．y∝x     C． y∝x2       D．y∝x3

2．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为1.25m。 取g=10m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为___________。

3．平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角。则物体的初速度为_________ m/s，物体落地时的速度为_________ m/s。（取g=10 m/s2）

4．根据图乙，可算出此平抛运动初速度v0=___________m/s。（g=10m/s2）

5．一小球以一定的水平速度抛出，不计空气阻力，在空中运动了t=0.8s 后落地，水平距离为16 m，已知重力加速度g=10m/s2, 则水平初速度为_________m/s，小球开始运动时离地高度__________m，落地时竖直方向速度为___________m/s。

6．滦州第一中学高一．7班某物理兴趣学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，只画出了如图所示的一部分曲线，在曲线上取A．B．C三点，测得它们的水平距离均为Δx=0.2m，竖直距离h1=0.1 m，h2=0.2m，则平抛物体的初速度v0=________m/s，抛出点距B的水平距离x=________m。（g取10m/s2，计算结果保留1位有效数字）

7．某小组进行水火箭的发射实验，如图，水火箭以15m/s的初速度从地面竖直向上运动，达到最高点后沿竖直线落回地面，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，则水火箭上升的最大高度为_____m，从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为_____s。

8．在10m高处以5m/s的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，（取g=10 m/s2）可求得：小球在空中的运动时间是_____s；小球落地时的速度大小是__ m/s。

9．水平抛出一物体，在（t-1）s时的速度方向与水平面成30°角，在ts时速度方向与水平面成45°角，则时间t=________s。

10．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的 P 点沿水平方向以初速度 抛出一个小球，测得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 Q，斜面的倾角为 α，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求：

（1）该星球表面的重力加速度为___________；

（2）该星球的密度______________；

（3）该星球的第一宇宙速度______________；

（4）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期_______________。

11．平抛运动的位移与轨迹

（1）水平位移：x＝______

（2）竖直位移：y＝______

（3）轨迹方程：由两式消去时间t，可得平抛运动的轨迹方程为，由此可知平抛运动的轨迹是一条______。

12．某同学要测量做平抛运动的物体的初速度的实验方案如图所示。O点为小球的抛出点，在O点处有一个点光源，在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，在小球抛出后的运动过程中在毛玻璃上就会出现小球的投影点，则小球在毛玻璃上的投影点向下做__________(填“匀速”或“匀变速”)直线运动。现在毛玻璃右边用频率为f的频闪相机采用多次曝光的方法，拍摄到小球在毛玻璃上的投影照片，并通过比例换算出照片中两个相邻的小球投影点之间的实际距离为Δh。已知点光源到毛玻璃的水平距离为L，重力加速度为g.则小球平抛运动的初速度=________(用题中所给字母表示)。

13．如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m=1kg的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h=3.2m，重力加速度为g，取g=10m/s2，不考虑空气阻力。小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P=______小球落到C点时速度的大小为______。

14．一小球以水平速度v0=10.00m/s从O点向右抛出，经恰好垂直落到斜面上A点，不计空气阻力，g取10m/s2，B点是O点在斜面上的竖直投影点。

（1）斜面的倾角为____________；

（2）若小球以水平速度v0= 5.00m/s向右抛出，P是A．B的中点，它落在斜面时一定在_______（选填∶ P点；P的上方；P的下方）

15．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽车从最高点到着地经历时间为，两点间的水平距离为。忽略空气阻力，则最高点与着地点间的高度差约为______m，在最高点时的速度约为______m/s。（取重力加速度g=10m/s2）

16．如图所示，A．B两小球从相同高度同时水平抛出（不计空气阻力），经过时间t在空中相遇，下落的高度为h。若两球抛出的初速度都变为原来的2倍，那么，A．B两球从抛出到相遇经过的时间为______，下落的高度为______。

17．将小球沿水平方向抛出后，1s末速度方向与水平方向成300角，则3s末小球的速度大小是_____m/s，方向与水平方向成_____角。（g=10m/s2）

18．从某一高度将石子以1m/s的初速度沿水平方向抛出，经2s石子落至水平地面。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则石子在运动过程中下落的高度为_____m，石子在运动过程中的水平位移为______m。

参考答案与试题解析

1．【答案】（1）D；    （2）C.   

【解析】【来源】河南省驻马店市2018-2019学年高一下学期期末物理试题

【详解】

第一空.在飞机上的人看到从飞机上自由落下的伞兵，是沿竖直直线下落的，说明伞兵和飞机在水平方向的运动是相同的，即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，故选D.

第二空.由平抛运动的规律可知：x=v0t；y=gt2，联立解得，故选C.

2．【答案】0.5s

【解析】【来源】广东省东莞市新世纪英才学校2020-2021学年高一（下）4月物理试题

[1]根据

得

3．【答案】10    20   

【解析】

[1]抛出1s时，由速度偏角公式可得

解得

[2]落地时速度方向与水平方向成60°角，可得物体落地时的速度为

4．【答案】1.6m/s

【解析】

[1]平抛运动在竖直方向是自由落体运动，因此有

由题图乙可得

水平方向是匀速直线运动，则有

5．【答案】20    3.2    8   

【解析】小球做平抛运动，水平方向匀速直线运动，则有：

；

竖直方向做自由落体运动，则有：

竖直方向的速度为：。

6．【答案】2    0.3   

【解析】【来源】河北省滦州市第一中学2019-2020学年高一（下)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1] 由于相同，则；物体在竖直方向做自由落体运动，加速度g恒定，则有

水平方向则有

代入数据解得v0=2m/s，0.1s

[2]B点的竖直分速度

则抛出点到B点的运动时间

所以抛出点到B的水平距离

7．【答案】11.25    3   

【解析】【来源】【市级联考】安徽蚌埠市2018-2019学年高一上学期期末学业水平监测物理试题

【分析】

根据竖直上抛运动进行求解，上升过程为匀减速运动，下降过程为自由落体运动；

【详解】

水火箭做竖直上抛运动，上升过程为匀减速运动，上升的时间为：

则上升的最大高度为：

下将过程为自由落体运动，则：，可以得到：

则从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为：。

【点睛】

本题考查竖直上抛运动，熟练掌握竖直上抛运动规律即可解决本题。

8．【答案】S    15m/s   

【解析】【来源】吉林省通化市第十四中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题

【详解】

根据h＝gt2，得 ；

小球落地时竖直方向上分速度vy=gt=10×m/s=10m/s
落地时的速度大小．

9．【答案】

【解析】

[1]平抛的水平分运动是匀速直线运动，所以水平分速度不变，有

解得

10．【答案】    (1).     (2).     (3).     (4).

【解析】

【详解】解：(1)设该星球表现的重力加速度为，根据平抛运动规律：

水平方向：

竖直方向：

平抛位移与水平方向的夹角的正切值：

解得：                  

(2)在星球表面有：

解得：

该星球的密度：                                 

(3) 根据万有应力提供向心力，万有应力等于重力，则有：

可得：

该星球的第一宇宙速度：

(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即：

11．【答案】v0t    gt2    抛物线   

【解析】

略

12．【答案】    (1). 匀速    (2).

【解析】设经过时间t，小球的坐标为(x，y)，由平抛运动规律可得：

小球在毛玻璃管上的影子下落的高度为Y，则由几何关系可知

代入数据解得：，即影子做的是匀速直线运动，速度为，且

故。

13．【答案】40W       

【解析】

（1）小球下降过程中，做自由落体运动，落到斜面B点的速度为v，满足

解得

所以小球在AB段重力的平均功率

（2）小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t，竖直方向

水平方向

解得

带入数据得C点的速度为。

14．【答案】30°    P的上方   

【解析】

（1）[1]落在斜面上时的竖直分速度

则

则斜面的倾角为

θ=30°

（2）[2]若将小球以水平速度v0=5 m/s向右抛出，若下降的高度与A点相同，则水平位移是落在A点的一半，即落在P点，但是下落的时间大于落在A点的时间，可知落在中点P的上方。

15．【答案】3.2    18.75   

【解析】

[1]最高点与着地点间的高度差约为

[2]在最高点时的速度约为

16．【答案】       

【解析】【来源】四川省内江市2019-2020学年高一（下）期末检测物理试题（文）

【分析】

【详解】

A．B两小球同时抛出，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。当A．B两小球以相同的水平速度v抛出时，有

x=vt+vt=2vt

h=gt2

若两球抛出的初速度都变为原来的2倍，有

x=2vt′+2vt′=4vt′

h′=gt′2

联立可得

17．【答案】     60°   

【解析】【来源】河北省中国第二十冶金建设公司综合学校高中分校2019届高三上学期期中考试物理试题

【分析】

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动；根据分速度公式和速度方向公式列式求解．

【详解】

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动；
1s末竖直分速度为：vy1=gt1=10m/s；
1s末速度方向与水平方向的夹角为30°，故tan30°=，
解得：v0=10m/s；

3s末小球的竖直速度大小vy2=gt2=30m/s；
合速度

方向与水平方向成，则θ=60°

18．【答案】20    2   

【解析】【来源】湖南省茶陵县三中2019-2020学年高二上学期12月月考（学考科)物理试题

【详解】

[1]．石子在竖直方向做自由落体运动，则运动过程中下落的高度为

；

[2]．石子水平方向做匀速运动，则在运动过程中的水平位移为

。